孟望生，鄭延欽，張揚

（1.甘肅政法大學a.商學院；b.經濟學院，蘭州 730070；2.陜西師范大學國際商學院，西安 710119）

0 引言

黃河流域是我國北方重要的生態(tài)安全屏障和經濟發(fā)展區(qū)域。然而長期以來的粗放型經濟增長方式使得黃河流域暴露出生態(tài)環(huán)境脆弱、資源浪費嚴重、經濟結構轉換動能不足等一系列問題，這些問題阻礙了黃河流域經濟高質量發(fā)展。黨的十八大以來，習近平總書記高度重視黃河流域生態(tài)文明建設，并于2019年9月明確提出“黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展是重大國家戰(zhàn)略”，這一戰(zhàn)略的提出為黃河流域探索以經濟綠色發(fā)展為導向的高質量發(fā)展路徑提供了基本遵循。改革開放40多年來，黃河流域內出現了明顯的制造業(yè)及其關聯產業(yè)向區(qū)域中心城市集中的現象，即制造業(yè)集聚現象。制造業(yè)集聚過程往往與人口流動、資本循環(huán)、技術創(chuàng)新等經濟活動相互關聯，勢必會對城市綠色經濟效率產生影響。那么，黃河流域制造業(yè)集聚將如何影響城市綠色經濟效率？又會對城市間綠色經濟效率差距產生哪些影響？回答上述問題，對于推動黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展國家戰(zhàn)略的順利實施具有重要意義。

現有關于制造業(yè)集聚影響城市綠色經濟效率的研究可歸納為三類：一是制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響特征，主要包括線性變化特征[1]和非線性變化特征[2]。二是制造業(yè)集聚對城市間綠色經濟效率差距的影響特征，雷鵬（2011）[3]以制造業(yè)集聚與工業(yè)總產值的關系為視角，研究發(fā)現制造業(yè)集聚會拉大區(qū)域經濟發(fā)展差距。三是外部因素對制造業(yè)集聚影響城市綠色經濟效率的調節(jié)作用，主要聚焦產業(yè)結構變遷[4]等中間環(huán)節(jié)因素和環(huán)境規(guī)制[5]等制度配套因素。綜上所述，現有研究大多集中在全國范圍內的城市或行業(yè)層面，而針對黃河流域這一重點區(qū)域的研究相對匱乏，同時，現有研究對制造業(yè)集聚引致的城市間綠色經濟效率差距的關注甚少，對影響城市綠色經濟效率的重要因素如綠色技術創(chuàng)新和外商投資的關注不夠。基于此，本文以黃河流域城市數據為樣本，考察制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率、城市間綠色經濟效率差距的影響，同時檢驗綠色技術創(chuàng)新和外商投資對流域內制造業(yè)集聚影響城市綠色經濟效率的調節(jié)作用，為黃河流域經濟綠色發(fā)展水平的提升提供參考。

1 理論分析與研究假設

1.1 制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響

制造業(yè)集聚會通過馬歇爾外部性、雅各布斯外部性與波特外部性促進城市綠色經濟效率的提升。馬歇爾外部性強調，制造業(yè)集聚能夠加強企業(yè)間的技術交流，既有助于形成并共享大規(guī)模勞動力市場，又能夠促進集聚地企業(yè)和勞動力進一步推進專業(yè)化分工，降低制造業(yè)企業(yè)及其關聯性企業(yè)的生產成本，從而改善綠色經濟效率。雅各布斯外部性強調，制造業(yè)集聚能夠推動集聚地不同產業(yè)融合發(fā)展，多樣化的產業(yè)體系能夠形成協同效應、創(chuàng)新效應、知識和技術溢出效應，從而有益于綠色經濟效率的改善。波特外部性強調，制造業(yè)集聚引起的競爭效應能夠激發(fā)集聚地企業(yè)增加科研投入，推動企業(yè)自發(fā)進行技術改造與綠色轉型，從而有利于綠色經濟效率的改善。與此同時，制造業(yè)集聚還會通過擁擠效應、污染天堂效應與資源詛咒效應抑制城市綠色經濟效率的提升[6]。據此，本文提出：

假設1：黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響存在不確定性，需要通過實證研究加以確定。

1.2 制造業(yè)集聚對城市間綠色經濟效率差距的影響

制造業(yè)集聚會通過“虹吸效應”擴大城市間綠色經濟效率差距。黃河流域內不同城市間在人口數量、資源稟賦、科技實力等方面均存在較大差異，制造業(yè)作為人口、資源和科技密集型產業(yè)，通常會向這些方面發(fā)展基礎較好的中心城市集聚，這一集聚過程會使中心城市形成比周邊中小城市更加完備的產業(yè)體系。一方面，完備的產業(yè)體系會產生規(guī)模效應，來提高中心城市制造業(yè)企業(yè)的經濟效益，另一方面，還會產生知識和技術溢出效應與創(chuàng)新效應，來提高中心城市制造業(yè)企業(yè)的生產效率，進而實現綠色經濟效率的提升。集聚中心城市綠色經濟效率的提升會進一步增強其吸引力，即對周邊中小城市產生“虹吸效應”[7]，從而進一步擴大集聚中心城市與周邊中小城市綠色經濟效率的差距。此外，制造業(yè)集聚還會通過“馬太效應”擴大城市間綠色經濟效率差距。據此，本文提出：

假設2：黃河流域制造業(yè)集聚會擴大城市間綠色經濟效率差距。

1.3 綠色技術創(chuàng)新、外商投資水平對制造業(yè)集聚影響城市綠色經濟效率的調節(jié)作用

綠色技術創(chuàng)新會對制造業(yè)集聚影響城市綠色經濟效率起調節(jié)作用。綠色技術創(chuàng)新作為創(chuàng)新的關鍵構成部分，為制造業(yè)集聚發(fā)揮規(guī)模效應、創(chuàng)新效應、協同效應提供了科技支撐。當流域內綠色技術創(chuàng)新水平較低時，其表現出的技術創(chuàng)新滯后、生產效率低下會制約制造業(yè)集聚規(guī)模效應的發(fā)揮，進而抑制綠色經濟效率的改善。當流域內綠色技術創(chuàng)新水平提高到一定程度時，整體的生產技術與工藝得以改進，污染物和廢棄物處理技術達到綠色低碳生產的標準，對人才、技術、資金的吸引力不斷增強，此時制造業(yè)集聚產生的創(chuàng)新效應、協同效應有益于綠色經濟效率的改善；當流域內綠色技術創(chuàng)新水平進一步提高引發(fā)制造業(yè)過度集聚時，城市資源供給不足帶來的擁擠效應會加劇企業(yè)間的競爭，降低資源配置效率，削弱制造業(yè)集聚對綠色經濟效率的正向影響。據此，本文提出：

假設3：黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響存在基于綠色技術創(chuàng)新水平的門檻效應。

外商投資也會對制造業(yè)集聚影響城市綠色經濟效率起調節(jié)作用。外資引進初期，由于流域內外資引進愿望迫切、環(huán)保意識低、環(huán)境規(guī)章制度不完善，加之流域內自然資源豐富，因此很容易產生外商投資的“污染避難所”效應，即外商會偏向于投資資源相關類的污染型企業(yè)，此時制造業(yè)集聚會加劇地區(qū)環(huán)境污染，從而抑制綠色經濟效率的改善。隨著外商投資水平提高到一定程度后，流域內環(huán)保意識增強、環(huán)境規(guī)制趨于完善，此時，一方面，外商會跨區(qū)域甚至跨國調配要素和技術以提升其在流域內投資企業(yè)的綠色生產效率，另一方面，制造業(yè)企業(yè)間的“學習效應”會推動流域內所有制造業(yè)企業(yè)進行技術升級和綠色轉型，并且外商投資企業(yè)帶來的競爭效應能夠提高制造業(yè)企業(yè)的準入門檻，進一步優(yōu)化資源配置，發(fā)揮制造業(yè)集聚帶來的資源配置效應，最終實現對綠色經濟效率的改善。據此，本文提出：

假設4：黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響存在基于外商投資水平的門檻效應。

2 研究設計

2.1 模型構建

為考察黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響是否存在非線性變化特征，同時考慮到城市綠色經濟效率的變化可能是一個具有路徑依賴的動態(tài)過程，本文構建如下動態(tài)面板模型：

其中，Geei,t為綠色經濟效率，Geei,t-1為綠色經濟效率的一階滯后項，Aggi,t為制造業(yè)集聚水平，Xi,t為控制變量集，i為城市，t為年份，α0、α1、α2、α3、α4為待估參數，μi和νt分別為城市固定效應和時間固定效應，εi,t為隨機擾動項。

為檢驗黃河流域制造業(yè)集聚對城市間綠色經濟效率差距的影響，構建如下模型：

其中，Gee_gapi,t為城市間綠色經濟效率差距，Gee_gapi,t-1為城市間綠色經濟效率差距的一階滯后項。

為探究不同發(fā)展條件下，黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響是否會發(fā)生變化，借鑒Hansen（1999）[8]的門檻回歸法構建面板門檻模型。構建單一門檻效應模型如下：

構建雙重門檻效應模型如下：

其中，qi,t為門檻變量，包括綠色技術創(chuàng)新水平（Gna）與外商投資水平（Fdi）；θ1、θ2為對應門檻值；I(·)為示性函數。

2.2 變量選取

（1）被解釋變量：綠色經濟效率（Gee）和城市間綠色經濟效率差距（Gee_gap）?；旌暇嚯xEBM模型能夠較好地處理徑向與非徑向同時存在的投入產出關系，因此，本文采用基于EBM方向性距離函數的Malmquist-Luenberger（ML）指數對綠色經濟效率進行測度，具體公式如下：

表1 綠色經濟效率的投入產出指標

對于城市間綠色經濟效率差距（Gee_gap），參考卞元超等（2018）[11]的做法，采用各年度綠色經濟效率的離差來衡量，具體計算公式為各年度綠色經濟效率離差=指定年度某城市綠色經濟效率測度值-該年度流域內所有城市綠色經濟效率均值。為保證結果分析的一致性，對離差值取絕對值。

（2）核心解釋變量：制造業(yè)集聚水平（Agg）。現有研究普遍采用行業(yè)集中度（CRn指數）、赫芬達爾-赫希曼指數（HHI）、區(qū)位熵（E指數）與Ellision-Glaeser集聚指數（EG指數）來測算并衡量制造業(yè)集聚水平。其中，CRn指數在行業(yè)空間集聚水平的刻畫上有所欠缺；HHI與EG指數需要將數據精確到企業(yè)層面，數據獲取的難度較大；相較而言，區(qū)位熵能夠縮小區(qū)域規(guī)模間的差異，客觀展現制造業(yè)集聚的專業(yè)化程度。因此，采用區(qū)位熵來衡量制造業(yè)集聚水平，借鑒張平淡和屠西偉（2021）[4]的研究，計算公式如下：

其中，i為城市，t為年份，Zi,t為城市i第t年制造業(yè)就業(yè)人數，ΣiZi,t為第t年制造業(yè)總就業(yè)人數，ΣsZi,t為城市i第t年所有產業(yè)總就業(yè)人數，ΣiΣsZi,t為第t年所有產業(yè)總就業(yè)人數。

（3）門檻變量：綠色技術創(chuàng)新水平（Gna）和外商投資水平（Fdi）。對于綠色技術創(chuàng)新水平（Gna），采用綠色專利申請量來衡量，以綠色發(fā)明專利申請量與綠色實用新型專利申請量的總和來表示。外商投資水平（Fdi），采用實際利用外商投資額占GDP的比重來衡量，其中實際利用外商投資額按照歷年人民幣平均匯率進行折算。

（4）控制變量。參考已有研究，選擇以下控制變量：（1）人力資本水平（Hc），采用普通高等學校在校師生人數占城市總人口的比重來衡量。（2）產業(yè)結構（Is），采用第三產業(yè)產值與第二產業(yè)產值的比值來衡量。（3）經濟發(fā)展水平（Pgdp），采用人均GDP來衡量。（4）政府干預（Gov），采用政府財政支出占GDP的比重來衡量。（5）環(huán)境規(guī)制（Er），借鑒任曉松等（2020）[12]的研究，采用熵值法計算出的環(huán)境規(guī)制綜合指數的倒數來衡量。（6）科技投入（Tec），采用財政經費中科技支出占GDP的比重來衡量。

2.3 數據來源

考慮到黃河僅流經了四川西北部的小部分區(qū)域，因此未將四川納入研究樣本。另外，由于行政區(qū)劃調整和數據可得性問題，本文最終采用2006—2020年黃河流域8個省份（剔除四川）的40個城市作為研究樣本。數據主要來源于歷年《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)經濟統(tǒng)計年鑒》以及各省份統(tǒng)計年鑒、Wind數據庫、EPS全球統(tǒng)計數據庫以及中經網統(tǒng)計數據庫。個別缺失數據采用插值法補齊，涉及價格的指標均以2006年為基期進行相應價格指數折算。各變量的描述性統(tǒng)計見表2。

表2 變量的描述性統(tǒng)計

3 實證結果分析

3.1 基準回歸結果分析

本文采用兩步系統(tǒng)GMM方法對模型進行基準回歸，回歸結果如下頁表3所示。從檢驗結果來看，AR（1）的P值小于0.1，AR（2）的P值大于0.1，說明差分后的擾動項只存在一階序列相關，不存在二階序列相關；Sargan檢驗的P值大于0.1，說明選擇的工具變量滿足有效性要求。

表3 基準回歸結果

模型（2）和模型（3）的結果均顯示，制造業(yè)集聚一次項的估計系數顯著為負，二次項的估計系數顯著為正，說明黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響呈現“U”型變化特征，由此假設1得以確定。究其原因，當流域內制造業(yè)集聚水平較低時，環(huán)境規(guī)制不健全和有利于資源開發(fā)政策等的“篩選”功能會使更多高污染、低效率的制造業(yè)企業(yè)匯聚，此時集聚會阻礙綠色經濟效率的改善。隨著集聚水平不斷提升，一方面資源配置得到優(yōu)化，另一方面環(huán)境規(guī)制和有利于制造業(yè)企業(yè)的制度逐步完善倒逼企業(yè)加大環(huán)保投入、降低污染排放，最終實現對綠色經濟效率的改善。由模型（3）計算可知，“U”型曲線的拐點值位于lnAgg為0.132處，流域內大部分城市的制造業(yè)集聚水平小于這一數值，說明大部分城市的制造業(yè)集聚水平尚處于抑制綠色經濟效率提升的階段?？刂谱兞恐?，人力資本水平、經濟發(fā)展水平、環(huán)境規(guī)制與科技投入的估計系數均顯著為正，說明這些因素均有利于綠色經濟效率的改善；產業(yè)結構的估計系數不顯著，這可能與黃河流域第二、三產業(yè)比重不協調有關；政府干預的估計系數為負但不顯著，說明地方政府可能存在忽視環(huán)境治理等問題。

模型（4）報告了黃河流域制造業(yè)集聚對城市間綠色經濟效率差距的影響，模型（5）是在模型（4）的基礎上進一步納入控制變量后的回歸結果。結果顯示，制造業(yè)集聚的估計系數顯著為正，這說明黃河流域制造業(yè)集聚會擴大城市間綠色經濟效率差距，這也進一步驗證了假設2?？刂谱兞恐?，人力資本水平、環(huán)境規(guī)制與科技投入的估計系數均顯著為正；產業(yè)結構的估計系數為正、經濟發(fā)展水平與政府干預的估計系數為負，但均不顯著。這說明當前人力資本水平提升、環(huán)境規(guī)制強度加強和科技投入增加均會拉大流域內城市間綠色經濟效率差距；以第三產業(yè)產值與第二產業(yè)產值的比值為衡量指標的產業(yè)結構變遷會擴大流域內城市間綠色經濟效率差距，流域內整體經濟發(fā)展水平提升和以財政支付為主要手段的政府干預加強有助于縮小城市間綠色經濟效率差距，但效果均不明顯。

模型（1）至模型（3）的結果顯示，以城市綠色經濟效率為被解釋變量，解釋變量中城市綠色經濟效率的一階滯后項均顯著為正；模型（4）至模型（5）的結果顯示，以城市間綠色經濟效率差距為被解釋變量，解釋變量中城市間綠色經濟效率差距的一階滯后項均顯著為正。這說明流域內上一年度的城市綠色經濟效率能夠對當年的城市綠色經濟效率產生助推作用，即城市綠色經濟效率存在路徑依賴；同樣地，流域內城市間綠色經濟效率差距也存在路徑依賴，即如果不進行干預，城市間綠色經濟效率差距就具有不斷擴大的發(fā)展趨勢。

3.2 異質性分析

考慮到黃河流域各地區(qū)經濟發(fā)展水平、制造業(yè)集聚水平均存在較大差異，總體樣本的估計結果可能會忽略地區(qū)異質性。為考察不同地理區(qū)位下制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率、城市間綠色經濟效率差距的影響情況及其差異性，本文將研究樣本分為上、中、下游地區(qū)分別進行估計，結果見表4。

表4 異質性回歸結果

模型（1）至模型（3）的結果顯示，流域內上、中游地區(qū)制造業(yè)集聚一次項的估計系數顯著為負，二次項的估計系數顯著為正，與全流域的估計結果一致；下游地區(qū)制造業(yè)集聚一次項、二次項的估計系數均不顯著，僅加入制造業(yè)集聚的一次項時（限于篇幅，結果未在文中呈現），下游地區(qū)制造業(yè)集聚的估計系數顯著為正。這說明在上、中游地區(qū)，制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響呈現先抑制后促進的“U”型變化特征；在下游地區(qū)，制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響僅呈現促進作用。模型（4）至模型（6）的結果顯示，流域內三大地區(qū)制造業(yè)集聚的估計系數均顯著為正，且上游地區(qū)制造業(yè)集聚的估計系數最大，下游次之，中游最小。這說明流域內三大地區(qū)制造業(yè)集聚均會擴大城市間綠色經濟效率差距，且這種擴大效應呈現上、下、中游地區(qū)依次遞減的趨勢，也進一步說明當前上游地區(qū)由制造業(yè)集聚引致的城市間經濟綠色發(fā)展不平衡問題最為突出。

3.3 內生性分析

考慮到變量之間可能存在反向因果關系而產生內生性問題，本文采用兩階段最小二乘法（2SLS）來解決這一問題。模型中涉及制造業(yè)集聚的一次項和二次項兩個內生變量，因此需構造兩個工具變量。本文從地理因素和歷史因素出發(fā)，借鑒李治國等（2022）[13]的做法，以城市地形起伏度與年份虛擬變量的交互項作為第一個工具變量；同時，借鑒章元和劉修巖（2008）[14]的思路，以1933年城市是否通鐵路與上一年固定資產投資的交互項作為第二個工具變量。從表5中第二階段的估計結果可知，黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響仍呈現“U”型變化特征。同樣地，黃河流域制造業(yè)集聚對城市間綠色經濟效率差距具有顯著正向影響，與前文估計結果基本一致。

表5 2SLS估計結果

3.4 穩(wěn)健性檢驗

（1）剔除資源稟賦較高城市?？紤]到資源稟賦較高城市的產業(yè)政策及發(fā)展規(guī)劃與其他城市可能存在較大差異，采用“采礦業(yè)就業(yè)人數與城鎮(zhèn)就業(yè)人數之比”來刻畫地區(qū)資源稟賦水平，并將流域內資源稟賦水平前十名的城市進行剔除后再進行回歸。（2）替換核心解釋變量。采用EG指數對黃河流域制造業(yè)集聚水平進行二次測算，將測算結果作為核心解釋變量的又一衡量指標對模型進行重新估計。（3）剔除中心城市。由于黃河流域中心城市可能在政策扶持力度上與其他城市存在較大差異，為排除這種差異可能引起的估計結果偏誤，借鑒師博（2020）[15]對黃河流域中心城市的界定，將黃河流域中心城市剔除后再回歸。由估計結果可知，制造業(yè)集聚一次項、二次項的估計系數符號均與基準回歸結果保持一致，說明前文結論是穩(wěn)健的。

3.5 門檻效應檢驗

3.5.1 門檻效應估計結果

在進行面板門檻模型回歸分析之前，要先進行門檻效應檢驗。本文采用Bootstrap自抽樣法重復抽樣500次，估算出F統(tǒng)計量和P值。門檻效應檢驗結果見表6，能夠發(fā)現綠色技術創(chuàng)新水平存在雙重門檻，外商投資水平存在單一門檻。

表6 門檻效應估計結果

3.5.2 門檻回歸結果

表7報告了分別以綠色技術創(chuàng)新水平與外商投資水平作為門檻變量的門檻模型回歸結果。模型（1）的估計結果顯示，當lnGna低于第一個門檻估計值5.0434時，制造業(yè)集聚的回歸系數為-0.0593且在10%的水平上顯著，當lnGna介于兩個門檻估計值之間時，制造業(yè)集聚的估計系數為0.1566且在1%的水平上顯著，當lnGna高于第二個門檻估計值5.3845時，制造業(yè)集聚的影響系數為0.0373且在5%的水平上顯著。這說明當綠色技術創(chuàng)新水平較低時，制造業(yè)集聚不利于綠色經濟效率的改善；當綠色技術創(chuàng)新水平跨過一定的門檻值后，制造業(yè)集聚能夠顯著促進綠色經濟效率的改善；當綠色技術創(chuàng)新水平跨過更高的門檻值后，制造業(yè)集聚對綠色經濟效率的助推作用減弱，由此假設3得證。

表7 門檻回歸結果

模型（2）的估計結果顯示，當lnFdi低于門檻估計值1.2467時，制造業(yè)集聚的回歸系數為-0.0611且在10%的水平上顯著；當lnFdi跨過門檻估計值后，制造業(yè)集聚的估計系數為0.1025且在1%的水平上顯著。這說明當外商投資水平較低時，制造業(yè)集聚會抑制綠色經濟效率的改善；當外商投資水平跨過一定的門檻值后，制造業(yè)集聚會促進綠色經濟效率的改善，由此假設4得證。

4 結論

本文基于2006—2020年黃河流域城市面板數據，運用兩步系統(tǒng)GMM實證檢驗了黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率、城市間綠色經濟效率差距的影響，并基于面板門檻模型考察了制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的非線性影響，得出如下結論：（1）黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響呈現“U”型變化特征，同時制造業(yè)集聚還會擴大城市間綠色經濟效率差距，導致流域內經濟綠色發(fā)展不平衡進一步加劇；此外，無論是城市綠色經濟效率還是城市間綠色經濟效率差距均存在路徑依賴。（2）黃河流域制造業(yè)集聚無論是對城市綠色經濟效率還是對城市間綠色經濟效率差距的影響，都存在區(qū)域異質性。（3）黃河流域制造業(yè)集聚對城市綠色經濟效率的影響存在基于綠色技術創(chuàng)新水平和外商投資水平的門檻效應。