陳 曉，張壯壯，李美玲

（新疆大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046）

一、引言及文獻(xiàn)評述

改革開放以來，中國經(jīng)歷了快速工業(yè)化進程。國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2004-2017年中國廢水排放總量從482.4億噸增長到699.66億噸，增長了近1.45倍。同期，生活垃圾清運量由1.55億噸增長到2.15億噸，增長了近1.39倍。生態(tài)環(huán)境的惡化與資源枯竭嚴(yán)重威脅著人類的生命安全和可持續(xù)發(fā)展。新時期，伴隨著我國“一帶一路”倡議和“區(qū)域振興戰(zhàn)略”的深入推進，新一輪的基建投資逐步進行，不僅能促進我國經(jīng)濟增長，還能在微觀層面影響企業(yè)的生產(chǎn)成本與區(qū)域間的要素流動。那么，一個自然而現(xiàn)實的問題是：快速擴增的基礎(chǔ)設(shè)施投資能否在經(jīng)濟邁向高質(zhì)量發(fā)展的同時，助推我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)？其傳導(dǎo)機制又是怎樣的？深入探討這些問題，對于解決當(dāng)前環(huán)境污染問題具有一定的現(xiàn)實意義。

目前，有關(guān)環(huán)境污染問題的研究國內(nèi)學(xué)者主要集中于環(huán)境程度的測算［1］、環(huán)境污染與經(jīng)濟增長的關(guān)系［2］、環(huán)境污染與對外貿(mào)易的關(guān)系［3］、環(huán)境污染與環(huán)境規(guī)制的實證研究［4］。國外學(xué)者在污染排放及其影響因素的理論研究方面更具特色，Schneider的早期工作為研究減排技術(shù)的內(nèi)生創(chuàng)新［5］，Copeland等提出的理論模型認(rèn)為，對外貿(mào)易等變量與污染排放緊密相關(guān)，通過構(gòu)建聯(lián)立方程組來考察環(huán)境變化與經(jīng)濟發(fā)展的反饋效應(yīng)［6］。王艷華等從工業(yè)污染排放的角度入手，研究發(fā)現(xiàn)我國專業(yè)化與多樣化集聚均能有效降低工業(yè)污染強度［7］。這些研究或多或少地涉及環(huán)境污染的問題，且進行不同角度測算以判斷污染排放的趨勢和特點，并運用實證分析方法證明這些因素與污染排放存在統(tǒng)計意義上的關(guān)聯(lián)性。但本文將進一步關(guān)注經(jīng)濟體系內(nèi)部因素對于環(huán)境污染的影響，對生態(tài)文明強國建設(shè)問題展開系統(tǒng)深入的分析。

自Aschauer以來，學(xué)者們將基礎(chǔ)設(shè)施作為一種外部性研究其與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系［8-9］。從宏觀層面上，國內(nèi)外學(xué)者集中在基礎(chǔ)設(shè)施投資對經(jīng)濟意義的研究［10-13］，這些研究得出的結(jié)論基本都是積極的，即增加基礎(chǔ)設(shè)施投資對經(jīng)濟增長是有促進作用的。從微觀層面看，周海波等學(xué)者研究交通基礎(chǔ)設(shè)施可通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、專業(yè)化分工與市場分割等路徑改善資源錯配效率［14］。宗剛等則基于空間計量模型，考察交通基礎(chǔ)設(shè)施所帶來的空間溢出效應(yīng)［15］。章秀琴等采用系統(tǒng)矩估計模型研究基礎(chǔ)設(shè)施的貿(mào)易效應(yīng)［16］。具體到環(huán)境質(zhì)量層面，魏瑋等基于面板平滑轉(zhuǎn)化模型，分析交通、能源和信息基礎(chǔ)設(shè)施對能源強度的非線性影響［17］。邵帥等基于基礎(chǔ)設(shè)施的外部性研究其帶來的經(jīng)濟集聚對節(jié)能減排的影響［18］?？梢钥闯?，學(xué)者們對基礎(chǔ)設(shè)施帶來的相關(guān)效應(yīng)進行分析，且部分學(xué)者也注意到增加基礎(chǔ)設(shè)施對提高環(huán)境質(zhì)量的影響。然而，鮮有學(xué)者關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施投資對改善環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r的作用機制?；诖?，本文試圖從以下幾方面進行拓展：第一，將生態(tài)環(huán)境保護置于新時期三大戰(zhàn)略和“四大板塊”的雙重背景下，在理論分析的基礎(chǔ)上探討增加科技型基礎(chǔ)設(shè)施與一般性基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的異質(zhì)性效應(yīng)；第二，采用中介效應(yīng)模型和空間計量模型，從技術(shù)擴散效應(yīng)和成本效應(yīng)兩方面深入探討兩類基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的作用路徑；第三，采用面板分位數(shù)模型，進一步深入討論基礎(chǔ)設(shè)施投資與環(huán)境污染之間的非線性關(guān)系。

二、機理分析

基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)與環(huán)境污染息息相關(guān)。眾所周知，增加基礎(chǔ)設(shè)施投資能夠促進經(jīng)濟集聚，引發(fā)人力、資本與技術(shù)等要素的集聚，從而形成大規(guī)模的要素“蓄水池”，能夠提升要素資源使用效率，使得生產(chǎn)效率得到提高，間接地實現(xiàn)減排目標(biāo)［19］；從地區(qū)內(nèi)部來看，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)改變產(chǎn)業(yè)區(qū)位，為優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，從而在市場的作用下提高資源利用效率，抑制環(huán)境污染；針對不同行業(yè)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能提升專業(yè)化分工程度、消除資源錯配［14］，通過共享、匹配等渠道帶來各種溢出效應(yīng)，最終減輕環(huán)境污染［20］。基礎(chǔ)設(shè)施投資作為一項公共支出為各種創(chuàng)新活動的順利開展提供基礎(chǔ)支持，相對于一般性基礎(chǔ)設(shè)施而言，科技型基礎(chǔ)設(shè)施更能顯著“撬動”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移發(fā)揮創(chuàng)新效應(yīng)［21］。根據(jù)上述分析，本文提出假設(shè)1。

假設(shè)1：增加基礎(chǔ)設(shè)施投資能夠抑制環(huán)境污染，且技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施的抑制作用強于一般性基礎(chǔ)設(shè)施投資。

基礎(chǔ)設(shè)施的有效供給為技術(shù)創(chuàng)新發(fā)散、溢出提供前提條件?；A(chǔ)設(shè)施在技術(shù)創(chuàng)新傳播、擴散過程中發(fā)揮著重要作用，尤其是一般性基礎(chǔ)設(shè)施和科技型基礎(chǔ)設(shè)施在這種溢出的動態(tài)過程中更是不可替代?；A(chǔ)設(shè)施通過縮短個體之間的相對時空距離，促進技術(shù)擴散。這種技術(shù)擴散具有極強的外部性，對于一個地區(qū)的個人、企業(yè)以及科研機構(gòu)都產(chǎn)生積極影響?；A(chǔ)設(shè)施發(fā)揮技術(shù)擴散效應(yīng)主要通過示范效應(yīng)、要素流動效應(yīng)等重要渠道來抑制環(huán)境污染。①示范效應(yīng)?；A(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)縮小區(qū)域之間的時空距離，使得企業(yè)相互之間的聯(lián)系變得更加緊密。在與先進地區(qū)的企業(yè)、科研機構(gòu)接觸機會增加后，落后地區(qū)通過模仿與學(xué)習(xí)不斷增加科研投入、提升技術(shù)創(chuàng)新能力，從而追趕優(yōu)勢企業(yè)，達(dá)到技術(shù)進步。②要素流動效應(yīng)。增加技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施投資有利于技術(shù)研發(fā)人員的擴散，加快技術(shù)擴散的速度，尤其是緘默形式知識的溢出；交通、信息等基礎(chǔ)設(shè)施的完善有利于加速FDI的流入，帶來更多的技術(shù)溢出，從而促進技術(shù)進步，而區(qū)域間技術(shù)擴散已經(jīng)被證實是可以促進技術(shù)進步的。無論是污染廢棄物的治理還是霧霾污染的治理，均需要綠色生產(chǎn)技術(shù)與減排技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。綠色生產(chǎn)技術(shù)的進步意味著單位產(chǎn)出的增加，減排技術(shù)的改進意味著單位能耗的降低，總歸都將在一定程度上抑制環(huán)境污染。反之，較低的基礎(chǔ)設(shè)施弱化技術(shù)效應(yīng)在環(huán)境保護中的作用。即所謂技術(shù)溢出效應(yīng)是指基礎(chǔ)設(shè)施投資在確保污染治理拉動經(jīng)濟增長外企業(yè)技術(shù)進步的帶頭作用?；诖耍疚倪M一步提出假設(shè)2。

假設(shè)2：地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施投資水平的提高，可以通過技術(shù)擴散效應(yīng)抑制環(huán)境污染。

基礎(chǔ)設(shè)施作為一種公共品可以降低企業(yè)的運輸成本、改善生產(chǎn)條件。幾十年的經(jīng)濟發(fā)展，我國公路、水路、鐵路、航空等交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)逐步完善，這種高效率網(wǎng)絡(luò)直接和間接促進我國經(jīng)濟綠色發(fā)展。首先，基礎(chǔ)設(shè)施尤其是交通基礎(chǔ)設(shè)施很大程度上直接降低了能源及其他要素的運輸與管理成本。其次，基礎(chǔ)設(shè)施使得有關(guān)聯(lián)的核心企業(yè)形成空間集中布局，有助于形成規(guī)模經(jīng)濟，而規(guī)模經(jīng)濟最大優(yōu)勢在于降低生產(chǎn)要素投入、節(jié)省企業(yè)成本，間接促進集聚區(qū)污染減排。此外，基于新經(jīng)濟地理學(xué)視角，基礎(chǔ)設(shè)施的完善程度將直接決定企業(yè)生存發(fā)展。一方面創(chuàng)新型基礎(chǔ)設(shè)施共享影響污染排放。企業(yè)研發(fā)新技術(shù)、新工藝離不開圖書館、實驗室與研究中心等科技型基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)，而這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)通常需要大量的人力資本、物質(zhì)資本的投入。更多基礎(chǔ)設(shè)施的投資建設(shè)使得企業(yè)在特定區(qū)域內(nèi)集聚，能夠減少創(chuàng)新資源的浪費與重建。另一方面環(huán)保型基礎(chǔ)設(shè)施影響污染排放。企業(yè)通過共享基礎(chǔ)設(shè)施使得治理污染平均分?jǐn)偝杀镜陀诟髯苑謩e治理污染的成本，通過共享科技型基礎(chǔ)設(shè)施提升集聚區(qū)知識溢出效應(yīng)與整體創(chuàng)新能力。這些節(jié)約的成本反過來又會促進企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模、改進生產(chǎn)技術(shù)，降低單位能耗。基于此，本文進一步提出假設(shè)3。

假設(shè)3：地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施投資水平的提高，可以通過成本效應(yīng)抑制環(huán)境污染。

此外，考慮到基礎(chǔ)設(shè)施類型的不同，如本文研究包括交通等的一般基礎(chǔ)設(shè)施和信息等的技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施，具有一定的規(guī)模經(jīng)濟和技術(shù)經(jīng)濟特征。就基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模特征而言，基礎(chǔ)設(shè)施通過不同路徑對環(huán)境污染的空間溢出效應(yīng)會隨著增加投資規(guī)模而變化，最終基礎(chǔ)設(shè)施溢出效應(yīng)可能是非線性的。就技術(shù)特征而言，技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施可能有一定的滯后性，只有當(dāng)投資規(guī)模達(dá)到一個臨界值后，基礎(chǔ)設(shè)施的外部溢出效應(yīng)才會顯現(xiàn)出來。根據(jù)上述分析，本文提出假設(shè)4。

假設(shè)4：基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的空間效應(yīng)是非線性的，且隨著環(huán)境污染的強度變化，基礎(chǔ)設(shè)施投資的邊際效應(yīng)呈現(xiàn)倒U型特征。

三、計量模型構(gòu)建與變量選取

（一）探索性空間數(shù)據(jù)分析

在確定空間計量模型是否適用于分析基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境質(zhì)量的影響關(guān)系前，首先要分別考察變量是否存在空間相關(guān)性，否則就需要使用其他計量方法。本文在使用ESDA方法來探究基礎(chǔ)設(shè)施投資的空間分布格局時，采用Moran's I指數(shù)來測量被解釋變量的空間自相關(guān)。由于環(huán)境質(zhì)量受區(qū)域之間相互影響程度較大，所以本文選取標(biāo)準(zhǔn)化的地理距離權(quán)重矩陣作為自相關(guān)檢驗及回歸中的空間權(quán)重矩陣，其計算公式如下：

其中，s2為樣本差；wij為空間地理距離矩陣。Moran's I指數(shù)的取值區(qū)間為（-1，1），其值若在區(qū)間（-1，0）表明變量呈現(xiàn)為空間負(fù)相關(guān)；反之，其值若在區(qū)間（0，1）表明變量呈現(xiàn)為空間正相關(guān)。其值的絕對值越大，表明空間相關(guān)性越強；其值等于0，無空間相關(guān)性。

（二）空間計量模型的設(shè)定

1.空間計量模型

本文在探討基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境污染的影響時引入空間計量模型，可做OLS為空間面板回歸的穩(wěn)健性檢驗。環(huán)境污染與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)均具有顯著的空間相關(guān)性與空間依賴性［22］，因此忽略空間效應(yīng)研究基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境污染的影響，其結(jié)論與真實情況相比可能具有一定的估計偏差。基于此，本文使用OLS→SEM&SAR的研究路徑，檢驗兩種基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的影響，以一般基礎(chǔ)設(shè)施為例，模型的具體表達(dá)式為：

其中，GLL為一般基礎(chǔ)設(shè)施投資；EP為環(huán)境污染；W為空間權(quán)重矩陣；x代表一系列的控制變量，包括人力資本（HUMAN）、外商直接投資（FDI）、市場化水平（MARKET）、城鎮(zhèn)化水平（LA）；μ和ε表示隨機擾動性。本文采用的地理距離權(quán)重矩陣已較為成熟，且在上文中已陳述。

2.面板分位數(shù)模型

其中，F(xiàn)it（GLL）表示環(huán)境污染的影響因素，包括一般基礎(chǔ)設(shè)施、科技型基礎(chǔ)設(shè)施與控制變量；Qτ［EP|Fit（GLL）］為給定影響因素Fit(GLL)的情況下，環(huán)境污染在第τ個分位數(shù)上的估計系數(shù)。為了實現(xiàn)對參數(shù)的估計，需要對下面的問題進行極小化求解：

其中，n表示樣本量，其他符號的意義同上。一般地，分位點越多越能反映真實情況，本文參考大多數(shù)研究的做法，考慮篇幅過長，本文選取具有代表性的三個分位點（10%、50%、90%）進行分析檢驗。

（三）變量描述與數(shù)據(jù)說明

1.被解釋變量：環(huán)境污染（EP）

根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)，衡量環(huán)境污染的方法主要有兩種：單一指標(biāo)法和綜合指標(biāo)法。由于單一指標(biāo)法不能全面反映我國污染狀況，因而本文參考張征宇等的處理方法［23］，綜合工業(yè)二氧化硫、工業(yè)廢水以及粉塵排放量構(gòu)建污染排放綜合指數(shù)，其測算方法如下：

其中，pli表示省份i的第l種污染物與GDP的比值，pallli數(shù)值越大表明i省份l中污染物就全國而言所占份額越大。由于pallli是一個無量綱的變量，因而本文對其加權(quán)平均，進行歸一化處理，其計算方式如下：

2.核心解釋變量：基礎(chǔ)設(shè)施投資（GLL，TLL）

基礎(chǔ)設(shè)施是人類進行生產(chǎn)、生活的公共服務(wù)系統(tǒng)，衡量基礎(chǔ)設(shè)施的投資方式較為廣泛。如何劃分基礎(chǔ)設(shè)施，從而考察增加不同類型的基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境污染的異質(zhì)性影響，成為本文的研究重點。因此，本文參考童健等的做法［24］，把基礎(chǔ)設(shè)施投資分為一般性基礎(chǔ)設(shè)施投資和技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施投資。其中，一般性基礎(chǔ)設(shè)施投資主要是用考察期內(nèi)各地區(qū)按主要行業(yè)分的全社會固定資產(chǎn)投資中的“交通、倉儲和郵政業(yè)”等基礎(chǔ)設(shè)施來衡量，用GLL表示；科技型基礎(chǔ)設(shè)施是按歷年固定資產(chǎn)中的“信息傳輸、計算機服務(wù)和軟件業(yè)”與“科學(xué)研究、技術(shù)服務(wù)和地質(zhì)勘查業(yè)”之和來衡量，用TLL表示。

關(guān)于對基礎(chǔ)設(shè)施的平減，國內(nèi)較為推崇永續(xù)盤存法。本文進一步借鑒李穎的測算方法［25］，對2003-2017年中國30個省域基礎(chǔ)設(shè)施投資存量進行測算，以一般性基礎(chǔ)設(shè)施為例，其計算公式如下：

由式（9）可知，基礎(chǔ)設(shè)施投資存量測算需要涉及4個關(guān)鍵性參數(shù)：當(dāng)期一般基礎(chǔ)設(shè)施（GLL）、固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)、固定資產(chǎn)折舊率（δ）、初始一般基礎(chǔ)設(shè)施存量。本文對這些參數(shù)設(shè)定做如下說明：①當(dāng)期的一般基礎(chǔ)設(shè)施投資數(shù)據(jù)直接來源于中國統(tǒng)計年鑒，固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)來源于國家統(tǒng)計局。②關(guān)于固定資產(chǎn)折舊率的設(shè)定，本文借鑒張學(xué)良的做法直接將折舊率設(shè)定為9.6%［26］。③初始基礎(chǔ)設(shè)施存量的計算公式如下：

其中，GLLi0為i省的初始GLL存量；Ei1為i省第一期（即2003年）不變價的一般基礎(chǔ)設(shè)施投資；δi為i省的固定資產(chǎn)折舊率；gi為i省不變價一般基礎(chǔ)設(shè)施投資的年平均增長率。

3.中介變量：技術(shù)擴散效應(yīng)變量（tech）、成本效應(yīng)變量（cost）

（1）技術(shù)擴散效應(yīng)。正如本文在理論部分所提到的，增加基礎(chǔ)設(shè)施投資會促進技術(shù)擴散，進而為創(chuàng)新要素在區(qū)域間流動提供便利。由于研發(fā)人員具有一定的技術(shù)和知識水平，因而本文借鑒白俊紅等的研究，探討研發(fā)人員在區(qū)際流動所帶來的技術(shù)擴散效應(yīng)［27］。構(gòu)建模型如下：

其中，TECHijt為t年j地區(qū)流入到i地區(qū)的研發(fā)人員量；N為t年j地區(qū)的研發(fā)人員數(shù)；PGDPit表示i地區(qū)t年的人均GDP；ABij表示ij兩地區(qū)之間的地理距離，該距離是由兩省會之間的經(jīng)緯度測算出來的。式（11）所帶來的含義是：當(dāng)j地區(qū)研發(fā)人員數(shù)量較多時，研發(fā)人員的稀缺性降低，且i地區(qū)與j地區(qū)的競爭力度較強，從而形成對j地區(qū)研發(fā)人員的一種推力。而i地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高，會對j地區(qū)形成一種吸引力，從而形成j地區(qū)研發(fā)人員向i地區(qū)流動的一種合力。式（12）表示，t年其他地區(qū)研發(fā)人員流入到i地區(qū)的人員總量。

（2）成本效應(yīng)（COST）?；A(chǔ)設(shè)施存量有利于改善能源的運輸、生產(chǎn)條件，從而降低企業(yè)成本，促進企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展［17］。前述理論部分提到基礎(chǔ)設(shè)施通過成本效應(yīng)影響中國環(huán)境質(zhì)量，為此，本文采用各地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主營業(yè)務(wù)成本來衡量成本效應(yīng)。

4.控制變量

由于被解釋變量環(huán)境污染會受到多種因素的影響，本文引入一組相關(guān)變量，避免因遺漏變量帶來估計結(jié)果偏差。為此，本文首先考慮了外商直接投資的影響，并采用各省份實際利用外商直接投資總額與GDP的比值，記為FDI。其中，使用年平均匯率換算單位；其次，本文將城鎮(zhèn)化水平予以控制，采用城鎮(zhèn)人口占各地區(qū)人口的比例來衡量，記為LA；再次，本文考慮了人力資本的影響，并采用各地區(qū)年平均受教育年限來代替，記為HUMAN；最后，本文將市場對經(jīng)濟活動的影響予以控制，采用固定資產(chǎn)中的國有成分與集體成分之和與全社會固定資產(chǎn)的比值進行核算，其值越高市場化水平越低，記為MARKET。

考慮數(shù)據(jù)的可得性，本文的樣本選取2003-2017年中國30個省際面板數(shù)據(jù)，對基礎(chǔ)設(shè)施投資與中國環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系進行實證分析，由于香港、澳門和臺灣地區(qū)的統(tǒng)計差異以及西藏數(shù)據(jù)的嚴(yán)重缺失，本文予以剔除。其中，基礎(chǔ)設(shè)施投資的數(shù)據(jù)均來自《中國統(tǒng)計年鑒》和國家統(tǒng)計局；環(huán)境污染中工業(yè)三廢數(shù)據(jù)來自歷年《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》；人均GDP、人力資本、城鎮(zhèn)化水平、市場化數(shù)據(jù)來自歷年《中國統(tǒng)計年鑒》；技術(shù)擴散效應(yīng)中的研發(fā)人員數(shù)據(jù)來自《中國科技統(tǒng)計年鑒》；外商直接投資數(shù)據(jù)來自wind資訊數(shù)據(jù)庫。表1是相關(guān)變量的描述性統(tǒng)計。

表1 相關(guān)變量的描述性統(tǒng)計

四、實證結(jié)果與分析

（一）我國環(huán)境污染空間自相關(guān)分析

Moran's I指數(shù)是衡量空間自相關(guān)的判斷依據(jù)之一，當(dāng)且僅當(dāng)被解釋變量（EP）具有空間相關(guān)性時才可選取空間計量模型。當(dāng)以標(biāo)準(zhǔn)化的地理權(quán)重矩陣作為空間權(quán)重時，其檢驗結(jié)果見表2所列。2003-2017年全局莫蘭指數(shù)均小于0，表明就全國整體而言，環(huán)境污染呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，即環(huán)境污染具有空間擴散性的特點。

表2 莫蘭指數(shù)檢驗值

（二）基本模型回歸結(jié)果

根據(jù)豪斯曼檢驗得出拒絕原假設(shè)的結(jié)果，本文采用雙固定效應(yīng)模型（FE）對變量間的數(shù)量關(guān)系進行參數(shù)估計，分別進行面板數(shù)據(jù)的普通最小二乘法、空間誤差回歸及空間自相關(guān)回歸，回歸結(jié)果見表3所列。

由表3可知，在空間計量回歸結(jié)果中，空間效應(yīng)系數(shù)ρ和λ的取值均顯著通過，表明當(dāng)前我國各地區(qū)環(huán)境污染存在明顯的空間相關(guān)性，且Log-likelihood值和R2越大表明模型擬合效果越好，進一步說明空間計量模型在本文中的應(yīng)用是合適的。在考察空間效應(yīng)的情形下，SEM模型和SAR模型中一般基礎(chǔ)設(shè)施GLL和技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施TLL的系數(shù)均顯著為負(fù)，這表明兩種基礎(chǔ)設(shè)施投資均能抑制環(huán)境污染。進一步來看，在空間計量模型中，TLL的系數(shù)均略微大于GLL的系數(shù)且顯著。這意味著增加兩類基礎(chǔ)設(shè)施不僅能抑制環(huán)境污染，而且各自對環(huán)境污染的邊際效應(yīng)存在異質(zhì)性，側(cè)重于增加科技型基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境質(zhì)量的積極作用略為明顯，本文的假說1得以驗證，即增加兩類基礎(chǔ)設(shè)施投資均抑制環(huán)境污染，且科技型基礎(chǔ)設(shè)施投資的抑制作用強于一般性基礎(chǔ)設(shè)施投資。

表3 基本模型回歸結(jié)果

在控制變量對環(huán)境污染的影響方面，外商直接投資（FDI）對中國環(huán)境污染影響系數(shù)為負(fù)且顯著，外商直接投資的提高有效抑制了污染排放，進一步支持了“污染光環(huán)”假說，證明外商直接投資并不是引起中國污染排放的主要原因。其可能的解釋在于：一方面跨國公司轉(zhuǎn)移到東道國并不僅僅考慮環(huán)境因素，還會考慮市場、基礎(chǔ)設(shè)施等條件；另一方面跨國公司轉(zhuǎn)移到東道國可能帶來技術(shù)溢出效應(yīng)、模范效應(yīng)與競爭效應(yīng)［28］。人力資本（HUMAN）對環(huán)境污染的影響系數(shù)為負(fù)，表明人才聚集的地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展水平往往較高，具有一定的治理污染能力，一定程度上能抑制污染排放。市場化水平（MARKET）對環(huán)境污染的影響系數(shù)為正且顯著，表明隨著市場化進程的加速抑制了環(huán)境污染，可能的解釋是我國市場化進程推動了資源、要素和商品的流動，從而進行資源有效配置、提高資源利用效率，有效抑制環(huán)境污染。城鎮(zhèn)化水平（LA）對中國環(huán)境污染影響系數(shù)為正，表明城鎮(zhèn)化水平的提高有效促進了污染排放。其可能的解釋是城鎮(zhèn)化帶來的生活垃圾、機動車尾氣以及沙塵污染加劇了環(huán)境污染。

（三）進一步討論

1.基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境污染的邊際效應(yīng)產(chǎn)生機制

基本回歸結(jié)果表明，增加基礎(chǔ)設(shè)施投資確實能有效抑制環(huán)境污染，那么這種抑制作用是怎樣產(chǎn)生的呢？理論上講，基礎(chǔ)設(shè)施投資在經(jīng)濟發(fā)展過程中起到“潤滑劑”的作用［29］，具有促進要素有效配置、降低企業(yè)在生產(chǎn)過程中的運營成本等功能。為深入探析增加基礎(chǔ)設(shè)施投資在抑制環(huán)境污染中可能發(fā)揮的技術(shù)擴散作用和成本效應(yīng)，本文借鑒陳曉等的做法［30］，采用中介效應(yīng)模型檢驗兩類基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的影響機制，核心解釋變量以一般基礎(chǔ)設(shè)施為例，中介變量以研發(fā)人員流動引發(fā)的技術(shù)擴散效應(yīng)為例。

第一步，檢驗一般基礎(chǔ)設(shè)施投資是否促進研發(fā)要素區(qū)域間流動：

第二步，將一般基礎(chǔ)設(shè)施投資與技術(shù)擴散效應(yīng)、環(huán)境污染同時放入模型：

按照陳曉等的思路［30］，若式（13）中θ1顯著為正，則證明增加基礎(chǔ)設(shè)施投資能促進區(qū)域間技術(shù)溢出；若式（14）中θ2顯著為負(fù)，則表明一般基礎(chǔ)設(shè)施通過技術(shù)擴散效應(yīng)有效抑制地區(qū)環(huán)境污染；在此基礎(chǔ)上，若式（14）中θ2、θ3不顯著或為正，或小于一般基礎(chǔ)設(shè)施之前的系數(shù)，則說明由技術(shù)擴散引起的中介效應(yīng)是不存在的。模型的檢驗結(jié)果見表4所列，其中相關(guān)控制變量與基準(zhǔn)模型保持一致，鑒于篇幅有限，本文只列了關(guān)鍵變量。

從表4中可以看到，模型（1）-（8）的空間效應(yīng)系數(shù)ρ均顯著為負(fù)且中介變量均通過10%的顯著性水平，說明本文采用的空間計量模型以及為考查研究機制采用中介模型進行實證分析是合適的。模型（1）（3）（5）（7）中GLL和TLL的系數(shù)均顯著為正，這表明增加一般性基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施均能促進技術(shù)擴散、降低規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)成本。模型（2）（4）（6）（8）中TECH和COST的系數(shù)分別為-6.093、-6.044、-0.279、-0.276且均在1%的顯著性水平下通過檢驗。這說明成本效應(yīng)以及依靠研發(fā)人員流動帶來的技術(shù)擴散效應(yīng)能夠顯著抑制地區(qū)環(huán)境污染的擴散。并且從GLL、TLL的系數(shù)和顯著性的水平來看，增加一般性基礎(chǔ)設(shè)施和科技型基礎(chǔ)設(shè)施均能通過中介效應(yīng)中的技術(shù)擴散和成本效應(yīng)抑制環(huán)境污染，且符合中介效應(yīng)的條件。至此，本文理論中所提出的假說2和假說3得以驗證。技術(shù)擴散和成本效應(yīng)的實現(xiàn)需要有一定的現(xiàn)實基礎(chǔ)，增加基礎(chǔ)設(shè)施的投資會對要素流動無形之間產(chǎn)生一種“時空壓縮”，縮小研發(fā)人員區(qū)際流動的時間和空間成本。區(qū)域間的科技人員流動帶來正的外部性，使得技術(shù)進步和能源利用效率大為提高，且改善資源配置效率、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高企業(yè)的創(chuàng)新能力，從而改進節(jié)能減排技術(shù)尤其是達(dá)標(biāo)排放技術(shù)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)，對地區(qū)環(huán)境污染起到積極的抑制作用；相比之下，成本效應(yīng)則更多的是企業(yè)在原始材料的選購、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)、售后利潤反補貼環(huán)節(jié)，通過增加基礎(chǔ)設(shè)施投資降低節(jié)能減排的單位成本。因此，從實證結(jié)論來看，在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中增加基礎(chǔ)設(shè)施投資，不論是技術(shù)型還是一般性基礎(chǔ)設(shè)施均能顯著改善環(huán)境質(zhì)量。

表4 中介效應(yīng)模型的回歸結(jié)果

2.基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境污染的邊際效應(yīng)演化分析

盡管上文從中介作用機制上考察增加兩類基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境污染的影響。然而，現(xiàn)實中這種影響可能是非線性的且其作用機制可能更為復(fù)雜。更重要的是，結(jié)合中國當(dāng)前實際發(fā)展情況，增加基礎(chǔ)設(shè)施投資對我國環(huán)境質(zhì)量的影響是否存在異質(zhì)性？為此，有必要深入討論隨著經(jīng)濟的發(fā)展，增加不同類型的基礎(chǔ)設(shè)施投資其產(chǎn)生的影響是如何演化的。本文將進一步采用面板分位數(shù)模型，從邊際效應(yīng)視角考察一般性基礎(chǔ)設(shè)施投資與科技型基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的邊際效應(yīng)異質(zhì)性。面板分位數(shù)模型嚴(yán)格要求自抽樣檢驗，本文運用Stata 15.0軟件通過反復(fù)抽樣300次，考察不同分位條件下基礎(chǔ)設(shè)施的作用機理，檢驗結(jié)果見表5所列。

由表5可知，GLL、TLL的系數(shù)和顯著性在不同分位數(shù)下表現(xiàn)出明顯的差異性。具體來看，隨著環(huán)境污染的擴散，增加一般性基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施投資的邊際效應(yīng)總體上呈現(xiàn)倒U型的變化特征。基礎(chǔ)設(shè)施投資在環(huán)境污染處于較低的水平（10%分位數(shù)）時，顯著性水平在10%以下，表明初期增加基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可顯著促進環(huán)境污染，這與魏瑋和畢超（2012）的研究結(jié)論一致。其可能的解釋是政府在投資建設(shè)過程中產(chǎn)生資源浪費、資源錯配以及重復(fù)建設(shè)等問題，從而引起創(chuàng)新效率低下，造成環(huán)境污染。隨著環(huán)境污染的強度增加（50%分位數(shù)），基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的邊際效應(yīng)在遞減但不顯著，其產(chǎn)生的原因是基礎(chǔ)設(shè)施所帶來的技術(shù)擴散效應(yīng)和成本效應(yīng)缺乏足夠展現(xiàn)的平臺。當(dāng)環(huán)境污染強度進一步增強（90%分位數(shù)），一般性基礎(chǔ)設(shè)施投資主要集中于交通、倉儲和郵政業(yè)，一方面跨省調(diào)運得到很好的改善，物化要素得到充分的調(diào)整，物化要素結(jié)構(gòu)得到良好的匹配，充分提高了資源配置效率。另一方面企業(yè)通過共享基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)省成本，提高了企業(yè)利潤率。技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施主要具備“信息、服務(wù)、技術(shù)”等特征，不僅能為一般性基礎(chǔ)設(shè)施提供技術(shù)支撐，而且可以促進企業(yè)及時了解市場環(huán)境、縮小信息獲取成本，從而可以有效避免市場失靈的情況。因此，從總體上來看，本文的假設(shè)4進一步得到驗證。即在整個分布區(qū)間內(nèi)，隨著環(huán)境污染的強度增加，不論一般性基礎(chǔ)設(shè)施還是科技型基礎(chǔ)設(shè)施的邊際效應(yīng)呈現(xiàn)倒U型的演化趨勢。

表5 面板分位數(shù)模型回歸結(jié)果

五、內(nèi)生性問題與穩(wěn)健性檢驗

考慮到內(nèi)生性問題，估計結(jié)果可能存在一定的誤差或不一致。為了檢驗這一情況的可能性，本文借鑒白俊紅等的做法［31］，采取面板格蘭杰因果檢驗。結(jié)果表明，原假設(shè)均被顯著拒絕，即一般性基礎(chǔ)設(shè)施和科技型基礎(chǔ)設(shè)施是環(huán)境污染的格蘭杰原因。除此之外，內(nèi)生性問題產(chǎn)生還可能是由于遺漏變量或者測量誤差。為此，本文選取滯后一階的核心解釋變量作為其自身的工具變量，借鑒卓成峰等的做法［29］，采用兩階段最小二乘法（2SLS）進行估計?；貧w結(jié)果表明，GLL和TLL回歸系數(shù)與上文空間計量模型以及OLS回歸結(jié)果一致，顯著性也基本相似。因而，本文認(rèn)為在考慮內(nèi)生性問題的情況下，回歸結(jié)果較為可信。

為了進一步檢驗結(jié)論的穩(wěn)健性，本文借鑒羅能生等的做法［32］，擬將空間計量模型中的空間地理權(quán)重矩陣替換成0-1相鄰地理權(quán)重矩陣，運用SAR模型和SEM模型重新考察異質(zhì)性基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境污染的影響，回歸結(jié)果見表6所列?；貧w結(jié)果與上文基本一致，且ρ和λ值均顯著通過，一定程度上表明本文的結(jié)論具有穩(wěn)健性，說明本文的結(jié)果較為可靠，即無論增加一般性還是科技型基礎(chǔ)設(shè)施均能有效抑制環(huán)境污染。

表6 穩(wěn)健性檢驗結(jié)果

六、結(jié)論與啟示

隨著中國城鎮(zhèn)化的建設(shè)與工業(yè)化的穩(wěn)步推進，“以點到面、以線到片”的基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)已經(jīng)成為推進生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展的基石和根本。本文基于2003-2017年省際面板數(shù)據(jù)，首先設(shè)置空間距離矩陣，運用莫蘭指數(shù)測度中國環(huán)境污染的空間相關(guān)性。其次構(gòu)建包含異質(zhì)性基礎(chǔ)設(shè)施投資對環(huán)境污染的空間計量模型和中介效應(yīng)模型，運用面板分位數(shù)模型進行非線性檢驗，實證分析增加基礎(chǔ)設(shè)施投資對中國環(huán)境質(zhì)量的影響。最后，進行內(nèi)生檢驗和系統(tǒng)的穩(wěn)健性檢驗，得出以下結(jié)論：增加兩類基礎(chǔ)設(shè)施均能顯著改善環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r，且增加技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施投資其作用會略微明顯；技術(shù)擴散效應(yīng)和成本效應(yīng)是增加兩類基礎(chǔ)設(shè)施投資抑制環(huán)境污染的作用路徑；隨著環(huán)境污染的擴散加強，兩類基礎(chǔ)設(shè)施的邊際效應(yīng)均表現(xiàn)出倒U型的特征。外商直接投資的提高有效抑制了污染排放，進一步支持了“污染光環(huán)”假說；人才集聚的地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平較高，一定程度上抑制了污染排放；市場化進程加速推動了資源、要素和商品的流動，有效抑制了環(huán)境污染；城鎮(zhèn)化帶來的生活垃圾、機動車尾氣以及沙塵污染會加劇環(huán)境污染。

本文基于上述分析結(jié)果得出如下啟示：一是我國基礎(chǔ)設(shè)施投資對節(jié)能減排具有顯著促進作用，當(dāng)前應(yīng)抓住新一輪的基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)時機，發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施對環(huán)境優(yōu)化和改善的直接作用。對于技術(shù)型基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)借鑒國際上較為成熟的“綠色基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展理念”，要更加注重信息與科研類的基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)，推動“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展，從而為中國環(huán)境質(zhì)量的提升提供保障；對于一般性基礎(chǔ)設(shè)施投資，借鑒新加坡、英國的倫敦等國家或城市的實踐經(jīng)驗，通過調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施投資結(jié)構(gòu)、垃圾的合理分類以及有效處理來改善生態(tài)環(huán)境。二是適度增加與地區(qū)環(huán)境污染強度相匹配的基礎(chǔ)設(shè)施投資力度，合理地利用基礎(chǔ)設(shè)施所帶來的技術(shù)擴散效應(yīng)和成本效應(yīng)；充分發(fā)揮技術(shù)擴散效應(yīng)抑制污染擴散，并通過基礎(chǔ)設(shè)施帶來的“時空壓縮”破除區(qū)際要素流動所帶來的障礙，發(fā)揮成本效應(yīng)對環(huán)境狀況的改善作用。三是我國應(yīng)持續(xù)引進FDI，發(fā)揮FDI對污染排放的抑制作用；各地區(qū)在引進人才時應(yīng)考慮環(huán)境承載力，加大對人力資本的投入，為新資源的開發(fā)提供一定的緩沖期；深入推進市場體制改革，加速要素和產(chǎn)品市場化進程；在城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中，走“智慧”城市發(fā)展道路。