王素鳳,郭思齊,陳國中
(安徽建筑大學 經(jīng)濟與管理學院,安徽 合肥 230601)
近年來,霧霾問題受到越來越多人的重視。面對產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展下空氣質(zhì)量不斷下降的問題,民眾對環(huán)境質(zhì)量改善的需求日益迫切,構(gòu)建有效的綠色發(fā)展長效機制成為亟待解決的問題。安徽作為長三角地區(qū)的重要組成部分,近幾年來經(jīng)濟保持快速增長,2018 年安徽省GDP 在全國31 個省(區(qū)、市)中排名第九位。在保證經(jīng)濟增速的同時,安徽也在積極朝綠色創(chuàng)新方向轉(zhuǎn)變其經(jīng)濟發(fā)展方式,并于2010 年制定了《國家技術(shù)創(chuàng)新工程安徽省試點工作實施方案》。2016-2020 年,安徽國家級研發(fā)平臺突破200 家,高新技術(shù)企業(yè)達到6 636 家。2019 年安徽省高新技術(shù)產(chǎn)值達11 691.8 億元。在當今綠色發(fā)展的理念下,安徽省自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況以及對霧霾環(huán)境具有怎樣的影響,外貿(mào)開放度、能源強度、經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是否與霧霾濃度之間具有一定的關(guān)系,這些都值得我們深入探討與研究。
我國正在大力建設(shè)以綠色發(fā)展為前提的創(chuàng)新型國家,習近平總書記在十八屆五中全會強調(diào)牢固樹立并切實貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念。在此基礎(chǔ)上,越來越多的國內(nèi)外學者開始研究探討產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新對于環(huán)境的影響。例如:Kemp and Pearson[1]提出綠色創(chuàng)新可以有效減少環(huán)境污染和資源使用過程中的負面影響,從而創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)瑞瑤[2]提出我國綠色創(chuàng)新的激勵機制主要源于煤炭的污染性,各地區(qū)的綠色創(chuàng)新主要面向“減排”。何小鋼[3]提出綠色創(chuàng)新技術(shù)是推動經(jīng)濟增長的重要因素,在既定的生產(chǎn)技術(shù)水平下,技術(shù)進步的綠色程度越高越有利于生產(chǎn)過程中節(jié)能減排。劉曉紅[4]提出在經(jīng)濟權(quán)重中,綠色創(chuàng)新水平的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)、總效應(yīng)顯著為負。綠色創(chuàng)新水平的提高,能有效減少本地區(qū)、相鄰地區(qū)乃至全局的霧霾污染。周杰琦,夏南新[5]提出充分提升自主創(chuàng)新能力可使FDI 對減霾的效果提升約85.7%。
對于霧霾的研究,學者們大多以新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)為切入點研究對于霧霾的影響。傳統(tǒng)粗放型的城鎮(zhèn)化模式是霧霾加劇的原因,霧霾會隨著新型城鎮(zhèn)化率的提升而減輕[6-7]。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和高度化可以帶來空氣質(zhì)量的改善[8-9]。新型城鎮(zhèn)化能提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化霧霾治理效果,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化能夠刺激新型城鎮(zhèn)化“舒緩效應(yīng)”的發(fā)揮[10]。以煤炭能源為主的能源消費結(jié)構(gòu)是霧霾的主要成因,調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)是治理霧霾的基本途徑[11-12]。
綜上所述,對于霧霾的研究大多集中在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費以及經(jīng)濟、城市發(fā)展領(lǐng)域。專門以“綠色創(chuàng)新”為主對霧霾的影響研究較少,且學者們大多是從宏觀角度對于霧霾污染的研究,基于全國尺度數(shù)據(jù)進行分析,地級市的尺度偏少。而以安徽省地級市作為橫截面來研究產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的更少。為此,本文將從以下方面做出新的嘗試:以安徽省為例,運用2009-2018 年16 個地級市面板數(shù)據(jù)建立“綠色創(chuàng)新”評價指數(shù),并運用非線性最小二乘回歸法,從產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新、能源消耗、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、貿(mào)易開放度、經(jīng)濟水平方面研究對霧霾的影響。
本文參考曹慧[13]提出的“綠色創(chuàng)新”內(nèi)涵,所謂綠色創(chuàng)新是指特定區(qū)域一定時期內(nèi),在保證經(jīng)濟、社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的前提下,將創(chuàng)新投入轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新產(chǎn)出的一種能力?!熬G色創(chuàng)新”指標的選擇要從兩方面考慮,既體現(xiàn)創(chuàng)新水平又體現(xiàn)綠色發(fā)展。因此本文在“綠色創(chuàng)新”指標確定上分為產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新與資源環(huán)境兩方面,見表1。
表1 “綠色-創(chuàng)新”指數(shù)指標選取表
綜合指數(shù)的確定通過參考劉彬[14]對于27 個變量采取主成分分析和正交旋轉(zhuǎn)法的方式來提取出5 個主因子的因子分析法。本文將對所選取的反映“綠色創(chuàng)新”的6 個指標進行提取歸納,建立能反映信息量最大的綜合指數(shù)。
利用Spss 25.0 對于2009-2018 年收集到的安徽省16 個地級市以上數(shù)據(jù)進行降維和因子分析,數(shù)據(jù)都通過了KMO 和Bartlett 球形檢驗,且擬合效果較好。最大公因子的貢獻率以及信息提取的程度見表2(僅提取一個成分,無法旋轉(zhuǎn)解)。表格顯示所提取的主成分可以解釋選取的6 個變量超過70% 的信息量,因而降維得到的綜合指標具有較高的效度。并將結(jié)果作為“綠色創(chuàng)新”評價指數(shù)(見表3)。
表2 主成分特征值及方差貢獻率
表3 安徽省16個地級市綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)表
因子分析法通過建立變量間的線性組合來計算出主成分,所得得分越高則該指標表現(xiàn)越好。前期產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新方面投入、產(chǎn)出不夠,各市森林覆蓋率不高,因而安徽省各地級市早年綜合指數(shù)較低為負數(shù)。而隨著產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新水平的提高,森林覆蓋率的上升,綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)逐漸增大。負值表示綠色創(chuàng)新水平較低,綜合指數(shù)為正表示產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新水平相較以前有所提高。并根據(jù)綜合評價指數(shù)繪制安徽省16 個地級市綠色創(chuàng)新水平折線圖(圖1)。
由圖可知,自2010 年安徽省制定《國家技術(shù)創(chuàng)新工程安徽省試點工作實施方案》起,我省16 個地級市綠色創(chuàng)新水平都呈現(xiàn)上升態(tài)勢。本文按照空間地域分布將安徽省16 個地級市分為皖北、皖中和皖南三類地區(qū)。皖北指安徽淮河以北地區(qū),包括宿州、淮北、蚌埠、阜陽、淮南、亳州。皖中指安徽省長江以北淮河以南地區(qū),包括合肥、六安、滁州、安慶。皖南指安徽省長江以南地區(qū),包括黃山、蕪湖、馬鞍山、銅陵、宣城、池州。從散點圖中我們可以看出,淮南、阜陽、亳州等地從一開始綠色創(chuàng)新水平低下到近幾年穩(wěn)速增長。反觀一開始綠色創(chuàng)新水平相對較高的皖南城市,例如銅陵和黃山,這兩年的綠色創(chuàng)新水平不增反降。
用折線圖來對比反映2009-2018 年期間皖北、皖中、皖南地區(qū)自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,見圖2。皖北、皖中、皖南地區(qū)每年的綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)通過對各自區(qū)域所含城市的綜合指數(shù)加權(quán)平均計算得出。皖南地區(qū)所含6 個城市賦予相同的權(quán)重1/6,皖中地區(qū)4 個城市被賦予相同的權(quán)重1/4,皖北地區(qū)6 個城市都賦予相同的權(quán)重1/6。最后分別得出皖北、皖中、皖南09-18 年每年的綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)。
圖1 “綠色--創(chuàng)新”水平各市折線圖
圖2 綠色創(chuàng)新水平皖南、皖北、皖中折線對比圖
總體上來看,安徽省綠色創(chuàng)新水平一直處于緩慢上升狀態(tài)。截至2018 年,皖北在產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新方面超越皖中和皖南地區(qū)。皖中有“合肥都市圈”的加持呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的狀態(tài)。芯片、平板顯示、人工智能產(chǎn)業(yè)成為皖中地區(qū)主導的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)。皖北地區(qū)這兩年創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)成效顯著,有賴于政府的推動和政策的引導,并充分發(fā)揮各市的優(yōu)勢。自2011 年起,安徽省科技廳便出臺政策幫助皖北地區(qū)建立發(fā)展自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),給予項目和資金上的傾斜幫扶,幫助建立高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地。除了政策的有效幫扶外,各地也充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。蚌埠集中發(fā)展硅基新材料,阜陽現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集聚,亳州現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)集聚?;茨鲜屑写蛟臁敖丛?、智慧谷”大數(shù)據(jù)平臺,并且已經(jīng)吸引科大訊飛、阿里巴巴淮南運營中心等進駐。皖南地區(qū)在旅游業(yè)方面有得天獨厚的優(yōu)勢,在資源環(huán)境綠色水平上相較于其他地級市起點較高,例如銅陵市素以稀土與銅礦為主要產(chǎn)業(yè)、黃山市擁有豐富的自然資源。近兩年皖南在產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新方面稍落后皖北與皖中地區(qū),皖南地區(qū)應(yīng)充分利用自身優(yōu)勢加大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新投入。安徽省如今大力發(fā)展自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,這對于霧霾環(huán)境是否具有一定的影響,以及影響是否顯著都值得我們?nèi)ド钏己吞接憽?/p>
為了分析安徽省產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新對霧霾濃度的影響,建立霧霾影響因素多元線性回歸方程:
PM 作為被解釋變量,代表霧霾污染物濃度。( PM )it 表示在t 時期不同地級市霧霾污染物的濃度。( SUM )it 作為解釋變量表示在t 時期不同地級市綠色創(chuàng)新水平綜合指數(shù)。( FDI )it、( en )it、( three )it、( GDP )it 作為控制變量,分別代表貿(mào)易開放度、能源強度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟水平在t 時期不同地級市的指數(shù)。Ut 表示隨機誤差項。
(1)被解釋變量PM:大多數(shù)文獻是從PM2.5的含量、PM10的含量以及霧霾成分綜合指數(shù)來考慮作為衡量霧霾濃度的指標。但由于我國對于PM2.5的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)運行較遲且本文研究時間范圍從2009年起。因此選用2009-2018 年安徽省16 個地級市的空氣質(zhì)量指標PM10(微克/立方米)來表示霧霾污染程度更為精確。
(2)解釋變量SUM:綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)是綠色發(fā)展理念下產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的重要指標。本文選用2009-2018 年安徽省16 個地級市綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)來表示產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新水平。
(3)控制變量:本文選取四個控制變量,分別在貿(mào)易開放度方面(FDI)選取實際利用外商投資額(萬美元)作為貿(mào)易開放度評價指標。申琳燕,胡娟[15]利用1990-2009 年我國對外開放度和FDI 做實證分析,研究顯示FDI 總額與開放度之間存在長期穩(wěn)定的正相關(guān)性,貿(mào)易開放是影響FDI 的重要因素之一。因此本文在貿(mào)易開放度方面選取FDI 作為評價指標。能源消耗方面(en)選取單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗(噸標準煤/萬元)作為評價指標。每生產(chǎn)一個單位的生產(chǎn)總值消耗的能源數(shù)量反映經(jīng)濟發(fā)展對能源的依賴程度,間接反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面(three)選取第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重(%)來衡量。經(jīng)濟水平方面(GDP)用16 個地級市年人均GDP(元/人)作為反映經(jīng)濟水平的重要指標。
所有數(shù)據(jù)均來源于歷年《安徽省統(tǒng)計年鑒》(2010-2019),安徽省歷年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報(2009-2018)。相關(guān)變量的描述性統(tǒng)計見表4。
表4 統(tǒng)計數(shù)據(jù)描述性分析
(1)為了檢驗自變量之間是否存在高度的線性相關(guān)性,防止因為多重共線性的存在而削弱回歸系數(shù)估計值的準確性與穩(wěn)定性,給實證結(jié)果帶來誤差。本文運用spss 25.0 對自變量進行多重共線性檢驗。檢驗結(jié)果見表5。檢驗結(jié)果顯示所選自變量容差均在0-1 之間,VIF 值均小于10,所選自變量均通過多重共線性檢驗。
表5 多重共線性檢驗結(jié)果
(2)運用EVIEWS 8.0 對各個變量進行ADF 平穩(wěn)性檢驗,且p 值<0.05,自變量、因變量、控制變量均通過平穩(wěn)性檢驗,因此模型不存在非平穩(wěn)性。
(3)對數(shù)據(jù)進行LS 最小二乘法回歸,并選擇隨機效應(yīng)模型,Hausman 檢驗顯示模型選用隨機效應(yīng)擬合效果較好,檢驗結(jié)果見表6。 結(jié)果顯示p 值通過顯著性檢驗,且p 值較小,Chi-Sq 值相對較大,選擇隨機效應(yīng)模型較好。回歸結(jié)果見表7。
表6 Hausman檢驗
表7 最小二乘法回歸結(jié)果
利用回歸分析的結(jié)果進行懷特檢驗,可認定方差不存在異方差問題。由表7 可知,年人均GDP、能源消耗、綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)占比均通過顯著性檢驗,P 值在0.05 以下。R2為0.874,回歸擬合效果較好。DW 值在2 左右,所以不存在異方差問題。因此可得多元線性回歸方程:
由公式(2)多元線性回歸結(jié)果得出,能源消耗對于霧霾濃度的影響顯著,p 值為0.0178 小于0.05。能源消耗方面每萬元GDP 消耗的煤炭數(shù)量每增加7.6897 噸則霧霾濃度增加一微克,以煤炭為主的產(chǎn)業(yè)能源消耗對霧霾具有正向影響。在煤炭消耗的過程中會產(chǎn)生大量對空氣造成污染的氣體,以及對霧霾形成影響較大的粉塵物質(zhì)。所以隨著單位能源消耗增大則霧霾濃度會逐漸升高。
年人均GDP 與霧霾濃度之間呈負相關(guān),即年人均GDP 增加0.0002 單位則霧霾濃度下降一微克。在人均收入以及社會經(jīng)濟水平提高的同時,人們也會更加關(guān)心自然環(huán)境,希望擁有更加健康綠色的生活方式來實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。
回歸結(jié)果顯示,第三產(chǎn)業(yè)占比對霧霾濃度影響顯著,p 值為0.000。隨著第三產(chǎn)業(yè)占比的增加霧霾濃度下降即產(chǎn)業(yè)占比每增加1.983 單位,霧霾濃度下降一微克。第三產(chǎn)業(yè)大多為輕工業(yè),非煤炭污染消耗密集型產(chǎn)業(yè)。隨著第三產(chǎn)業(yè)占比的逐漸增大,經(jīng)濟發(fā)展方式的逐步轉(zhuǎn)型,霧霾濃度也隨之下降。
在多元線性回歸中,綠色創(chuàng)新水平與霧霾濃度呈現(xiàn)正相關(guān),p 值通過顯著性檢驗為0.000。隨著綠色創(chuàng)新水平的提高霧霾濃度逐漸增大,這與安徽省地級市的事實情況有所差異。李雅男,丁振民[16]提出結(jié)論:PM2.5 的濃度隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展而增加,超過閾值后,濃度會隨著工業(yè)化發(fā)展而逐漸減小。我們在這里提出假設(shè):安徽省地級市的霧霾濃度與綠色創(chuàng)新水平非簡單的直線型相關(guān)。下文將對二者關(guān)系進行進一步研究探討。
已有的研究結(jié)論[3-4]顯示隨著綠色創(chuàng)新技術(shù)水平的提高,能有效地減少霧霾污染,但這與上文的線性回歸結(jié)果相悖。本文將利用EKC 曲線對霧霾濃度和綠色創(chuàng)新水平的具體關(guān)系做進一步檢驗。
4.2.1 計量模型的選擇
在EKC 曲線的研究中一般模型的形式如下:
式中,Y 代表霧霾濃度(pm),X 代表綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)(sum),α 為常數(shù),β 為系數(shù),ε 表示誤差項。將模型(3)、(4)、(5)分別在stata 14.1 中進行回歸擬合,模型(3)的擬合效果最好,R2= 0.928。
4.2.2 實證結(jié)果
模型(3)的回歸結(jié)果見表8。
表8 EKC曲線回歸結(jié)果
EKC 曲線見圖3。
由圖可知綠色創(chuàng)新水平和霧霾濃度并非簡單地線性相關(guān),而是呈倒“u”型發(fā)展。符合EKC 曲線假說,也驗證了上文的假設(shè)(非直線型相關(guān))。綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)在平均值0.0001 處達到霧霾濃度頂點,在頂點左側(cè)霧霾濃度隨著指數(shù)的提高而呈現(xiàn)上升趨勢。隨著綠色創(chuàng)新水平的提高,超過閾值,霧霾濃度隨著指數(shù)的增加而下降。實證結(jié)果與實際情況相符,見圖4。安徽省各地級市在2009-2018年期間霧霾濃度先是隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展達到頂點值,而后隨著創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的日益成熟,霧霾濃度也隨之下降。
圖3 綠色創(chuàng)新水平與霧霾濃度擬合散點圖
圖4 安徽省各地級市2009-2018年霧霾水平折線圖
上文多元線性回歸結(jié)果之所以為正,是因為自2010 年起安徽省積極發(fā)展自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),在產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期,自主創(chuàng)新水平不高,產(chǎn)業(yè)投入和產(chǎn)出不夠,粗放型的生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)反而會促進霧霾濃度上升。隨著產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新水平的提高,環(huán)保意識的增強,綠色創(chuàng)新綜合指數(shù)在14 年由負值向正值轉(zhuǎn)變。安徽省霧霾濃度也在14 年達到峰值,其后逐漸下降。14-18 年期間,綠色創(chuàng)新水平與霧霾濃度之間呈負相關(guān)即隨著綠色創(chuàng)新水平的提高霧霾濃度下降。將09-14 年作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期來看,前期的正效應(yīng)超過最近幾年的負效應(yīng),所以整體線性回歸結(jié)果呈正效應(yīng)。但從EKC 曲線的擬合效果來看,繼續(xù)堅持發(fā)展綠色創(chuàng)新技術(shù),后期對霧霾濃度的負效應(yīng)會越來越顯著。
本文利用2009--2018 年安徽省16 個地級市面板數(shù)據(jù),先進行因子分析通過降維和取旋轉(zhuǎn)后主成分的方式,建立各地級市綠色發(fā)展理念下產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新水平綜合指數(shù)。并根據(jù)綜合指數(shù)進行與霧霾濃度關(guān)系的實證研究,得出以下結(jié)論和啟示:
(1)通過分析綠色創(chuàng)新綜合指數(shù),十年來安徽省產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新水平總體上一直處于上升狀態(tài)。近兩年皖北地區(qū)在自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面超過皖中以及皖南地區(qū),有賴于皖北地區(qū)正確的發(fā)展方向以及政策的有效扶持。安徽省16 個地級市應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展情況,因地制宜才能有助于產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的發(fā)展。皖中皖南片區(qū)可以加深與長三角發(fā)達地區(qū)的合作。皖南地區(qū)應(yīng)在原有的綠色水平的基礎(chǔ)上加大產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新投入,積極轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式。
(2)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新對于霧霾濃度的影響并非直線式相關(guān),而是呈倒“U”型。安徽省綠色創(chuàng)新水平正處于頂點右側(cè),即隨著綠色創(chuàng)新水平的不斷提高,霧霾濃度也將逐年下降。近幾年安徽省在產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式上成效顯著,應(yīng)繼續(xù)堅持自主創(chuàng)新,加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式。以綠色、科技、創(chuàng)新的理念逐步建立完善新型工業(yè)化、企業(yè)化發(fā)展。
(3)單位能源消耗與霧霾濃度之間具有明顯的正相關(guān)。隨著第三產(chǎn)業(yè)占比的不斷增大,霧霾濃度呈下降的趨勢。安徽省應(yīng)繼續(xù)堅持推行經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,不斷加大輕工業(yè)占比,抑制煤炭消耗較大產(chǎn)業(yè)的增加。堅持產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量高速升級轉(zhuǎn)型,并逐步用清潔型能源來代替以煤炭為主的高污染能源,實現(xiàn)綠色低碳的生產(chǎn)生活方式。