張平淡，舒安東

(1.北京師范大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，北京 100875；2.天津大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)部，天津 300072)

一、引 言

改革開放四十多年來，我國城鎮(zhèn)化率從1979年的19.9%上升到2018年的59.58%，城市人口總數(shù)從1979年的18495萬增加到2017年的81347萬，人口在100萬以上的城市數(shù)量從2000年的90個(gè)增加到2017年的161個(gè)。中國城市正在以前所未有的速度快速擴(kuò)張，越來越多的人口向城市轉(zhuǎn)移。

然而，在城市化不斷發(fā)展的過程中，工業(yè)污染、道路擁擠、住房緊張等“城市病”也接踵而至。于是，一些研究將“城市病”歸因于城市規(guī)模過大，認(rèn)為控制城市規(guī)模是解決城鎮(zhèn)化帶來的污染問題的關(guān)鍵。不過，也有研究認(rèn)為，“城市病”并不是由于城市規(guī)模過大造成的，而是因?yàn)槌鞘幸?guī)模不夠大，使得一些污染處理設(shè)施的運(yùn)行效率不高引起的。

從環(huán)境保護(hù)的角度看，我國城市規(guī)模究竟是過大還是過??？本研究利用2003—2016年我國地級(jí)及以上城市的平衡面板數(shù)據(jù)，實(shí)證檢驗(yàn)城市規(guī)模與環(huán)境污染的關(guān)系，以期為科學(xué)判斷城市規(guī)模、促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展提供更多經(jīng)驗(yàn)證據(jù)和決策支撐。

二、文獻(xiàn)綜述

現(xiàn)有研究對(duì)城市規(guī)模與環(huán)境污染關(guān)系的討論，主要有如下三種觀點(diǎn)。

第一種觀點(diǎn)認(rèn)為，城市規(guī)模擴(kuò)大會(huì)緩解環(huán)境污染。Satterthwaite(1997)在對(duì)亞、非、拉發(fā)展中國家的研究中發(fā)現(xiàn)，小城市污染問題最為嚴(yán)重，污染隨城市規(guī)模擴(kuò)大呈緩解趨勢(shì)[1]。王健和甄慶媛(2017)認(rèn)為，城市人口規(guī)模和工業(yè)二氧化硫(SO2)排放量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[2]。陳陽和唐曉華(2018)認(rèn)為，城市規(guī)模發(fā)展存在紅利，城市規(guī)模的擴(kuò)大將減少環(huán)境污染，因此要發(fā)揮大城市與特大城市的集聚力，發(fā)展中小城市人口規(guī)模，充分釋放其紅利[3]。鄭怡林和陸銘(2018)發(fā)現(xiàn)，全國城鎮(zhèn)化、城市人口增長(zhǎng)不僅不會(huì)加劇環(huán)境污染，反而可以通過產(chǎn)業(yè)集聚和人口集聚的規(guī)模效應(yīng)達(dá)到節(jié)能減排的效果，人口集聚和經(jīng)濟(jì)集聚有利于降低單位GDP污染物排放強(qiáng)度[4]。王星(2016)認(rèn)為，城市規(guī)模的擴(kuò)大使霧霾污染加劇，但如果單獨(dú)看超大城市、特大城市和大城市，城市規(guī)模會(huì)對(duì)霧霾污染產(chǎn)生抑制作用[5]。

第二種觀點(diǎn)認(rèn)為，城市規(guī)模與環(huán)境污染之間的關(guān)系是非線性的。李泉和馬黃龍(2017)發(fā)現(xiàn)，我國大、中城市的人口集聚程度與環(huán)境污染存在倒U型關(guān)系，目前我國處在曲線右側(cè)，人口集聚有助于減少環(huán)境污染[6]。文雯和王奇(2017)認(rèn)為，在全國范圍、中等城市、特大城市和超大城市，城市規(guī)模與污染均呈倒U型關(guān)系，小城市規(guī)模的擴(kuò)大有利于降低環(huán)境污染，而大城市規(guī)模與污染則呈正N型關(guān)系[7]。汪慧玲等(2017)發(fā)現(xiàn)，城市群規(guī)模與環(huán)境污染之間呈倒N型關(guān)系，當(dāng)城市群規(guī)模小于5919.6萬時(shí)，環(huán)境污染隨城市群規(guī)模的擴(kuò)大而減少，當(dāng)城市群規(guī)模在5919.6萬～9790.67萬之間時(shí)，城市群規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大將不利于環(huán)境質(zhì)量改善，跨過這一區(qū)間后則有助于減少環(huán)境污染[8]。

第三種觀點(diǎn)認(rèn)為，城市規(guī)模擴(kuò)大會(huì)加重環(huán)境污染。Oliveira et al.(2014)對(duì)美國的數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，人口每增多1%，人均二氧化硫排放量的增長(zhǎng)幅度將大于1%[9]。不過，持有這種觀點(diǎn)的研究數(shù)量不多。

三、研究設(shè)計(jì)

(一)模型設(shè)定與變量定義

為檢驗(yàn)城市規(guī)模與環(huán)境污染之間的實(shí)證關(guān)系，整理2003—2016年我國286個(gè)地級(jí)及以上城市的相關(guān)數(shù)據(jù)，基于現(xiàn)有研究，設(shè)定如下計(jì)量模型：

其中，因變量為環(huán)境污染(pollu)，分別用該城市工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量、工業(yè)廢水排放強(qiáng)度(工業(yè)廢水排放量與GDP的比值)、工業(yè)SO2排放強(qiáng)度(工業(yè)SO2排放量與GDP的比值)表示。自變量為人口規(guī)模(pop)，用該城市的年末全市總?cè)丝诒硎?，以此反映城市?guī)模?？刂谱兞堪ǎ喝司鵊DP(gdp)及人均GDP的平方(gdp2)，加入這兩個(gè)變量是基于環(huán)境庫茲涅茨(EKC)假說，以控制經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)環(huán)境污染的影響；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(ind)，用該城市第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占GDP的比重表示，以此控制經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)污染的影響；能源消耗(energy)，借鑒文雯和王奇(2017)的方法，使用該城市社會(huì)消費(fèi)品零售總額來表征城市能源消費(fèi)規(guī)模；技術(shù)進(jìn)步(tech)，借鑒王星(2016)的方法，采用該城市公共財(cái)政科學(xué)技術(shù)支出代表研發(fā)投入，技術(shù)進(jìn)步對(duì)環(huán)境污染的影響方向是不確定的，一方面，科研投入會(huì)帶來生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)進(jìn)步，提高能源的利用率，減少污染排放，另一方面，技術(shù)進(jìn)步還會(huì)提高生產(chǎn)效率，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，進(jìn)而加重環(huán)境污染。為了消除異方差對(duì)回歸結(jié)果的影響，對(duì)除產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)外的其余變量都取自然對(duì)數(shù)。

(二)數(shù)據(jù)來源說明

將我國286個(gè)地級(jí)及以上城市作為研究對(duì)象，為了保證樣本是平衡面板，對(duì)個(gè)別城市進(jìn)行了調(diào)整。樣本剔除了自2011年起取消的巢湖市，2011年新設(shè)立的畢節(jié)市、銅仁市，2012年新設(shè)立的三沙市，2013年新設(shè)立的海東市，2015年新設(shè)立的儋州市，以及港澳臺(tái)地區(qū)。所有數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2004—2017年)。

四、回歸結(jié)果

(一)描述性統(tǒng)計(jì)

下頁表1列出了主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表1可以看出，中國城市規(guī)模存在較大差異，人口規(guī)模(pop)的平均值為431.122，最大值為3392，最小值僅為16.37，標(biāo)準(zhǔn)差為305.439，分散程度較大。也正是因?yàn)槌鞘幸?guī)模的這種差異化分布，使得我們的生態(tài)環(huán)保政策需要也應(yīng)當(dāng)充分考慮城市規(guī)模的異質(zhì)性。

(二)回歸結(jié)果

利用豪斯曼(Hausman)檢驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行判斷，發(fā)現(xiàn)由于數(shù)據(jù)特點(diǎn)，本研究適用于面板數(shù)據(jù)的固定效應(yīng)模型。分別以工業(yè)廢水排放總量和排放強(qiáng)度、工業(yè)SO2排放總量和排放強(qiáng)度作為因變量，對(duì)實(shí)證模型進(jìn)行估計(jì)(見下頁表2)。

由表2可以看出，在以工業(yè)廢水排放總量和工業(yè)SO2排放總量表示環(huán)境污染的回歸中，人口規(guī)模(pop)的估計(jì)系數(shù)均顯著為正，說明城市人口的增加和規(guī)模的擴(kuò)大必然會(huì)引起污染總量的增加，這是與城市擴(kuò)張伴隨的人口和產(chǎn)業(yè)集聚相伴而生的。但在以工業(yè)廢水排放強(qiáng)度和工業(yè)SO2排放強(qiáng)度表示環(huán)境污染的回歸中，人口規(guī)模(pop)的估計(jì)系數(shù)均顯著為負(fù)，說明盡管城市規(guī)模的擴(kuò)大不利于減少污染總量，卻有助于降低污染排放強(qiáng)度。在某種程度上，排放強(qiáng)度更能夠反映出技術(shù)水平和環(huán)境績(jī)效，因此，從整體來看，城市規(guī)模的擴(kuò)大有助于降低污染排放強(qiáng)度，改善生產(chǎn)和生活方式，提高環(huán)境效率。不能僅僅從大城市的污染總量增加出發(fā)，簡(jiǎn)單地認(rèn)為城市規(guī)模越大，污染越嚴(yán)重，而是應(yīng)當(dāng)算一個(gè)賬：如果將大城市的總?cè)丝诜指畛扇舾蓚€(gè)小城市，這些小城市的污染排放總和與大城市污染排放總量相比，究竟哪個(gè)更多？根據(jù)污染排放強(qiáng)度的回歸結(jié)果，可以認(rèn)為，若干小城市的排放總和一定高于一個(gè)大城市的排放總量。因此，城市規(guī)模的擴(kuò)張有利于保護(hù)環(huán)境，中國城市規(guī)模不是過大。

表1 主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)

表2 回歸結(jié)果

注：*、**、***分別表示估計(jì)系數(shù)在0.1、0.05、0.01的水平上顯著；括號(hào)中的數(shù)字表示T值；篇幅原因，常數(shù)項(xiàng)的估計(jì)系數(shù)略去

控制變量的估計(jì)結(jié)果也有一定的啟示：首先，除工業(yè)廢水排放總量的回歸外，其余三列回歸中，人均GDP(gdp)的估計(jì)系數(shù)均顯著為正，人均GDP的平方(gdp2)的估計(jì)系數(shù)均顯著為負(fù)，說明中國城市符合EKC假說，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，環(huán)境污染呈現(xiàn)出先遞增后遞減的倒U型趨勢(shì)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(ind)的估計(jì)系數(shù)均顯著為正，表明第二產(chǎn)業(yè)所占比重越高，城市污染越為嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)于提高城市環(huán)境質(zhì)量至關(guān)重要。能源消耗(energy)的估計(jì)系數(shù)在工業(yè)廢水排放總量的回歸中顯著為正，在工業(yè)SO2排放強(qiáng)度的回歸中顯著為負(fù)，在其余兩列回歸中均不顯著，說明中國城市的能源消耗與污染尚未呈現(xiàn)出有規(guī)律的關(guān)系，這可能與各城市的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和空間分布有較大關(guān)系。技術(shù)進(jìn)步(tech)的估計(jì)系數(shù)在四列回歸中均顯著為負(fù)，說明中國城市的技術(shù)進(jìn)步顯著降低了污染總量和污染強(qiáng)度，加大研發(fā)投入，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步仍然是實(shí)現(xiàn)城市綠色發(fā)展的重要途徑。

五、主要結(jié)論與政策建議

本研究基于我國2003—2016年286個(gè)地級(jí)及以上城市的面板數(shù)據(jù)，從工業(yè)廢水排放總量、工業(yè)廢水排放強(qiáng)度、工業(yè)SO2排放總量、工業(yè)SO2排放強(qiáng)度四個(gè)方面衡量城市環(huán)境污染，檢驗(yàn)城市人口規(guī)模對(duì)環(huán)境污染的影響。研究發(fā)現(xiàn)，城市規(guī)模越大，工業(yè)廢水和工業(yè)SO2排放總量越多，但排放強(qiáng)度越低。因此，中國城市規(guī)模并不是過大。盡管人口增多會(huì)導(dǎo)致更多的污染排放總量，但是人口集聚帶來的經(jīng)濟(jì)收益大于其帶來的污染治理成本，人口增速大于污染增速，那么人口規(guī)模擴(kuò)大反而有利于改善環(huán)境。因此，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步放開大城市人口限制的政策，充分利用城市規(guī)模擴(kuò)大帶來的集聚效應(yīng)，使產(chǎn)業(yè)集聚相互合作，充分利用公共資源，高效使用能源，提升能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，增加對(duì)綠色能源的使用，進(jìn)而增強(qiáng)環(huán)保能力。