中國網/中國發展門戶網訊 「黃河流域是我國重要的生態屏障和重要的經濟地帶,是打贏脫貧攻堅戰的重要區域,在我國經濟社會發展和生態安全方面具有十分重要的地位」,2019 年 9 月習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上如是強調。黃河流域不僅是我國重要的生態屏障區和經濟帶,也是我國重要的能源開發工業帶,擁有支撐我國現代工業發展所需的煤炭、石油、天然氣、金屬礦產等關鍵資源,其煤炭資源產量約佔全國總產量的 70%。新中國成立以來,黃河流域資源型城市為國民經濟實現長期平穩較快發展起到了重要支撐作用。目前,黃河流域有超過 50% 的城市為資源型城市和老工業城市,該類型城市主要以礦產資源開採和加工為主導產業,產業結構單一化和剛性化,資源綜合利用率低下;同時,此類城市「高汙染、高耗能、高排放」的工業發展模式嚴重影響了黃河流域的生態安全和可持續發展。在國家生態文明和美麗中國建設總目標下,黃河流域資源型城市高質量發展已成為地方政府和學術界高度關注的焦點。為此,研究黃河流域資源型城市環境規制對產業轉型的交互影響具有重要意義,有利於構建黃河流域生態保護和高質量發展新模式。
環境規制是指一個國家或地區政府以保護環境為目標,禁止或限制被管制者特定經濟行為的政策法規。環境規制主要作用對象是企業個體或組織,通過影響企業生產行為倒逼產業結構調整,進而影響城市經濟增長和環境保護的協調可持續發展。針對資源型城市的特殊屬性,環境規制相關研究在不斷增加,環境規制對資源型城市產業結構影響的研究主要集中在 2 個方面:「創新補償」視角下,環境規制對資源型城市產業結構產生影響。環境規制對於資源型城市產業結構的主要影響在於能夠逼迫企業創新生產方式,進而激發企業「創新補償」效應;Mohr認為環境規制會促使資源型城市更加注重科技創新投入,提高生產效率;王鋒正和郭曉川以 12 個資源型產業為研究對象,發現環境規制對資源採掘業的工藝創新有顯著的促進作用。勞動供給視角下環境規制對資源型城市產生影響。Walker通過對資源型城市跟蹤調查,發現環境規制對資源型城市就業率存在持久的反向作用;Liu 等研究發現嚴格的工業廢水排放規制導致所研究的資源型城市工業部門就業人員減少了 7%。由此可知,現有研究主要關注環境規制對資源型城市的影響機制,較少討論資源型城市的資源稟賦,但是資源型城市資源條件的差異會對環境規制政策的實施效果和產業轉型發展產生影響。為此,在資源稟賦視角下探究環境規制對黃河流域資源型城市產業結構轉型具有重要研究意義。
基於此,本文以 2003—2016 年黃河流域 61 個城市環境治理的面板數據作為研究樣本,建立環境規制綜合評價指標體系,採用熵值法定量測度環境規制指數值;在此基礎上,運用面板門限模型來解析黃河流域資源型城市資源稟賦、環境規制和產業轉型的相互關係,科學歸納高、中、低等級資源稟賦下環境規制對產業結構的影響機制,進而針對不同等級資源稟賦條件下資源型城市提出高質量發展建議,以期為黃河流域資源型城市高質量發展提供理論支撐和決策參考。
研究方法與數據
研究範圍與數據來源
研究範圍的劃定遵循「以自然黃河流域為基礎、儘可能保持地區級行政區劃單元的完整性和考慮地區經濟發展與黃河的直接關聯性」三原則;根據數據可獲取性,將黃河流經的涉及青海、甘肅、寧夏、內蒙古(不含東四盟)、陝西、四川、山西、河南和山東 9 個省份中 74 個城市(指地級市/州/盟,下同)劃入黃河流域。其中,根據數據可獲取性,本研究中黃河流域城市共包含 61 個城市;再以《全國資源型城市可持續發展規劃(2013—2020 年)》為依據,從 61 個城市中篩選出 36 個城市為黃河流域資源型城市(圖 1)。
本文對黃河流域資源型城市資源稟賦、環境規制、資源類(非資源類)產業路徑創造進行測度,基礎數據為 2003—2013 年「採掘業」「製造業」和「電力、熱力、燃氣及水生產和供應業」3 個產業大類包含的 41 個二位數行業的從業人員數。採掘業從業人員數、環境治理數據收集整理自 2004—2017 年《中國城市統計年鑑》以及各省市統計年鑑。
指標界定
環境規制(ER)。在當前研究中,環境規制的測度方法主要分為以下 3 類:單指標替代法,採用單個指標來代替表徵環境規制強度。例如,Aiken採用環境規製法規政策來表徵環境規制水平。綜合指數法,基於地區汙染排放及治理的各項指標來反映環境規制強度。李虹和鄒慶選取 SO2 去除率、工業煙塵去除率等 5 個指標構建環境規制指標體系,通過計算綜合指數測度地區環境規制強度。賦值評分法,按照一定標準對環境規制強度進行賦值。例如,van Beers 和 van den Bergh通過構建環境規制強度評分體系,評分區間為 0—24 分,對研究區域的環境規制強度進行量化測度。綜上,由於單一指標法無法全面客觀衡量地區環境規制強度,而賦值評分法具有一定的主觀性,本文採用綜合指數法來量化地區環境規制強度,建立環境規制指標體系,具體為工業煙(粉)塵去除率、一般工業固體廢物綜合利用率、汙水處理廠集中處理率、生活垃圾無害化處理率、工業 SO2 去除率 5 個指標,運用熵值法計算環境規制強度指數,指數數值越高,表明地區政府對環境的管控力度越大,反之則越小。
路徑創造(RV(UV))。本文參考 Frenken 等、苗長虹等的計算方法,採用熵指標法對資源類產業和非資源類產業的多樣性水平進行測度,以此分別表徵資源型城市資源類產業和非資源類產業路徑創造水平。RV (UV)的數值越大,意味著該行業路徑創造水平越高。
資源稟賦(RE)。採掘業的發展與自然資源關聯最為緊密,能夠較為準確地表徵地區經濟對自然資源的依賴程度。基於此,本文採用採掘業從業人員佔全部從業人員的比重來表徵資源型城市的資源稟賦。
門檻面板模型
本文選取資源稟賦作為門檻變量考察其在環境規制與產業路徑創造關係中的門檻效應;其中,環境規制為解釋變量,資源類(非資源類)產業路徑創造水平為被解釋變量,實證檢驗兩者之間門檻效應。Hansen提出的門檻面板模型主要應用於研究解釋變量和被解釋變量的非線性問題,相較於傳統研究門檻條件的方法,門檻面板模型能夠估計具體門檻值和對其進行顯著性檢驗。因此,採用 Hansen 提出的門檻面板模型,根據資源型城市樣本數據本身的特點將資源稟賦內生地劃分不同區間,進而研究不同區間資源類產業佔比(用採掘業從業人員佔比表示)下,環境規制水平與產業路徑創造水平之間的非線性關係。
參考 Hansen 提出的面板門檻模型估計方法,首先將任意門檻變量作為初始值賦給待估計的門檻值,然後通過最小二乘法估計得到與之對應的殘差平方和。最後,取殘差平方的最小化值作為最終的門檻值,進而得到各斜率係數的估計值。門檻效應檢驗主要分為 2 個部分:對門檻效應進行顯著性檢驗;計算得到的估計值是否等於真實值。具體檢驗方法參見連玉君和程建以及 Hansen提出的方法。
實證結果與分析
環境規制與路徑創造空間格局及其演化特徵
環境規制
總體來看,2003—2016 年黃河流域城市環境規制強度呈現逐年增高的態勢且地區差異逐漸縮小(圖 2)。2003 年黃河流域 61 個城市環境規制強度均值僅為 0.21,2016 年增長到 0.43。分地區來看,下遊相比於上、中遊具有更高的環境規制強度。2003 年,下遊環境規制強度均值達到了 0.30,顯著高於中遊(0.17)和上遊(0.20)。其中,上遊環境規制強度高於 0.30 的為銀川、白銀、金昌等 5 個城市;中遊城市僅有平頂山和三門峽高於 0.30;而在下遊的濟寧、東營、德州等 8 個城市環境規制強度高於 0.30。2016 年,黃河流域下遊城市環境規制強度依然最高(0.48),但與中遊和上遊的差距在逐漸縮小。中遊城市環境規制提升顯著,13 年間增長了近 2 倍,達到了 0.44;上遊也增長到了 0.38。由此可以看出:黃河流域城市環境規制水平呈現上、中、下遊逐漸遞增的態勢,中遊城市環境規制強度 2003—2016 年提升顯著,這也進一步證實了 2003—2016 年中遊城市對工業汙染物排放控制成效顯著。分城市類型來看,2003—2016 年黃河流域資源型城市環境規制強度低於非資源型城市,但差距在不斷縮小。這 13 年間黃河流域資源型城市環境規制強度的平均值、中位數均低於非資源型城市,反映出資源依賴度一定程度上影響地區環境規制政策的制定;2003 年資源型城市環境規制強度均值為 0.21,2016 年增長了 2 倍,達到 0.42;同時,與非資源型城市差距在不斷縮小,2003 年資源型城市與非資源型城市均值差距為 0.019,到 2016 年兩者間差距縮小到 0.008。由此反映出,2003—2016 年資源型城市環境規制水平提升顯著,地區政府對資源型城市汙染物排放的管控正在逐漸加強。
路徑創造
黃河流域資源型城市資源類產業路徑創造水平地區差異顯著。具體來看,黃河流域中遊資源型城市表現較好;上遊和下遊資源型城市資源類產業路徑創造水平相對較低,但 2003—2013 年 10 年間提升顯著。2003 年,資源類產業多樣性水平較高的城市多數位於中遊,主要集中在山西、陝西南部和河南西北部等地。該類型城市資源稟賦較好,在已有資源基礎上進行產業鏈延伸,實現了資源稟賦優勢基礎上的路徑創造。2013 年,相較於中遊,上遊和下遊資源型城市資源類產業多樣性提升顯著,包括甘肅、陝西(除銅川外)、山東的資源型城市資源類產業多樣性均提升到 1.2 以上,但山西的長治、呂梁、運城、陽泉、大同的資源類產業多樣性水平均有不同程度的下降(圖 3a 和 b)。主要原因在於山西的 5 個城市資源較為富足,產業發展也最容易陷入路徑鎖定困局,阻礙了產業的路徑創造。
黃河流域資源型城市非資源類產業路徑創造水平整體提升明顯。與 2003 年相比,2013 年黃河流域資源型城市非資源類產業多樣性總體提升顯著,均值從 1.69 提升到了 2.17;且地區間差距不斷縮小,除東營、淄博、石嘴山、張掖出現下降外,其餘城市均保持上升態勢(圖 3c 和 d)。分區域來看,下遊和中遊的部分地區(如陝西南部、山西南部、河南西部)資源型城市表現較好,上遊以及陝西北部、山西北部資源型城市非資源類產業路徑創造水平仍然較低。2003 年除包頭外,內蒙古、甘肅、陝西北部、山西北部資源型城市非資源類產業多樣性均未超過 1.7。
環境規制強度對產業路徑創造的影響機制
環境規制對路徑創造的門檻效應
為探究資源型城市處於不同資源稟賦的發展時期環境規制強度對資源類產業路徑創造水平的非線性關係。採用面板門檻模型,以資源稟賦為門檻變量,對環境規制強度對資源類(非資源類)產業路徑創造的門檻值個數進行估計。運用 Stata15.0 軟體,通過自抽樣法重複抽樣 300 次得到檢驗結果和 P 值,檢驗環境規制強度對產業路徑創造水平是否存在門檻效應。
由表 1 可知,針對資源類產業和非資源類產業,當採掘業從業人員佔比為門檻變量時,可得到以下結論:資源類產業雙重門檻檢驗顯著性最高,在 1% 水平下顯著及 P 值小於 0.01,因此存在 2 個門檻值;非資源類產業單重門檻顯著性最高,在 1% 水平下顯著及 P 值小於 0.01。因此,存在 1 個門檻值,表 2 給出對應的門檻值估計結果。
與表 2 相對應,藉助似然比函數圖,可以更為清晰地展示門檻值的估計和置信區間的構造過程。圖 4 為資源類產業 2 個門檻估計值的似然比函數圖:當門檻變量取門檻值 0.118 和 0.305 時,其似然比檢驗(LR 值)都為 0,遠低於 5% 顯著性水平的值,驗證了 0.118 和 0.305 為真實門檻值。圖 5 為非資源類產業 1 個門檻估計值的似然比函數圖:當門檻變量為 0.151 時,其 LR 值為 0,遠低於 5% 顯著水平值,驗證了 0.151 為真實門檻。
得出門檻值的同時,分別得到資源類產業和非資源類產業的門檻模型統計結果。資源類產業的回歸結果中(表 3),環境規制強度對資源類產業路徑創造水平存在 2 個明顯的突變門檻,分別為 0.118 和 0.305;當資源稟賦低於 0.118 時,環境規制有效促進了資源類產業的路徑創造水平,兩者呈現正相關關係(相關係數為 0.703);當資源稟賦高於 0.305 時,環境規制顯著抑制了資源類產業路徑創造水平,兩者呈現負向關係(相關係數為 -1.389);當資源稟賦處於 2 個門檻值的區間時,回歸係數未通過顯著性檢驗,可能是由於該區間內樣本量不足,但回歸係數符合目前係數估計值的變化趨勢,總體上呈現由正到負逐漸下降的態勢。
非資源類產業的回歸結果中(表 4),環境規制強度對非資源類產業路徑創造水平存在 1 個明顯的突變門檻,當資源稟賦低於 0.151 時,環境規制促進了非資源類產業的路徑創造水平,兩者呈現正相關關係(相關係數為 0.193);當資源稟賦不低於 0.151 時,兩者正相關係數提高到 0.800,環境規制顯著促進非資源類產業的路徑創造水平。
以門檻模型估計結果為依據,將資源類產業的第一個門檻值 0.118 和非資源類產業的門檻值 0.151 分別作為資源類產業和非資源類產業低資源稟賦和中資源稟賦的分界點。由於在環境規制對非資源類產業多樣性的相互作用中,未出現第二個門檻值,參照環境規制對資源類產業路徑創造影響的第二個門檻值 0.305 來表徵非資源類產業的中資源稟賦和高資源稟賦的分界點。由於相關係數未發生改變,本文認為中、高資源稟賦時期環境規制對非資源類產業多樣性的作用效果相同。由圖 6 可以看出,隨著資源稟賦的降低,環境規制對資源類產業路徑創造的促進作用逐漸增強,資源稟賦高的地區憑藉富足的自然資源大力發展資源採掘業,產業趨於單一化,逐漸形成了「路徑依賴」;非資源類產業相較於資源類產業存在明顯差異,隨著資源稟賦的增加,環境規制對非資源類產業路徑創造的促進作用逐漸增強,這說明環境規制可以作為有效手段來倒逼產業結構調整。
不同資源稟賦資源型城市環境規制與路徑創造的機制分析
環境規制對產業路徑創造的門檻回歸結果表明,由於資源型城市資源稟賦的異質性導致環境規制對產業結構的作用效果不同。資源稟賦通過資源產品成本比較優勢來影響環境規制政策的實施效果,盲目增加環境規制強度和統一環境規制政策並不一定有助於地區生態環境和經濟協調發展——由於被規制者的行業與地區差異,導致其存在顯著的異質性特徵,會使環境規制工具的實施效果出現差異。因此,需要釐清不同資源稟賦背景下,環境規制對資源類(非資源類)產業路徑創造的影響機制,針對不同資源稟賦的城市,實行差異化的環境規制政策。
低資源稟賦時期是資源型城市轉型的關鍵時期。該時期資源型城市經歷了產業轉型的初始階段,多元化的產業結構初步形成,相較於中、高資源稟賦時期有較為合理的產業結構。如圖 7 所示,環境規制強度的增加促進了非資源類產業的路徑創造。環境規制通過對企業的環境績效限制,使環境成本內在化,導致企業產品成本上升;為降低成本維持產品競爭力,企業被迫由資源、能源密集型的資源類產業以及汙染密集型的非資源類產業向以技術、知識密集型的非資源類產業轉移。環境規制顯著促進了資源類產業路徑創造,該時期資源逐漸趨於枯竭,資源開採成本較高,資源開發利潤低於環境規製成本,導致初級資源產品不具有競爭優勢。因此,當政府實行嚴格的環境規制並對資源型城市主導產業產生的「三廢」排放指標進行限制時,相關企業為控制汙染排放並追求利潤最大化,將進行生產技術升級,改變單純依靠資源支撐的局面,向精深加工方向發展,提升產品競爭力,從而推動了資源類產業多元化發展。例如,2003—2013 年瀘州市轉型成效顯著,環境規制水平增長了近 3 倍,推動城市由礦產資源開採等傳統資源類產業轉型為以電子信息、生物醫藥、新能源新材料產業為主的現代產業體系。
中資源稟賦時期是資源型城市產業轉型的起步期。城市的產業重心開始由資源類產業向非資源類產業轉移。環境規制可以進一步提高非資源類產業路徑創造水平,隨著環境規制趨於嚴格,更易於驅動企業轉變生產方式,促進產業結構調整,從而推動非資源類產業路徑創造;同時,環境規制也促進了資源類產業路徑創造。相較於高資源稟賦,該時期城市資源類產品低成本比較優勢逐漸減弱,環境規制的增強促使企業通過延伸產業鏈條、提升產品附加值等途徑來應對環境規制引起的成本上升,進而推動了資源類產業路徑創造。例如,榆林市 2003—2013 年環境規制水平增長了 8 倍,促使城市由煤炭、石油開採為主的採掘業轉型為以煤制烯烴、煤制油為主的現代煤化工產業。
高資源稟賦時期是資源類產業發展的成熟期。如圖 7 所示,環境規制顯著促進了非資源類產業路徑創造。由於該時期是資源型城市非資源類產業最為薄弱的時期,環境規制對非資源產業多樣性具有顯著正向作用,但其在產業結構中的比重仍然較小;相反,環境規制阻礙了資源類產業路徑創造。對於追求利潤最大化的廠商而言,由於其地區資源儲量富足,資源類產品開採成本較低,資源開發的利潤遠高於環境治理產生的成本;面對環境規制,多數廠商會通過提高資源類產品產量來補償環境規制增加的成本。例如,陽泉市 2003—2013 年環境規制水平增長了 3 倍,但資源類產業多樣性降低了 32%。Wilcoxen、Gray 和 Shadbegian的研究也表明,環境規制對美國汙染密集型行業和製造業的產業發展有著明顯的負面作用。因此,根據成本收益對比分析,環境規制的提升會進一步加劇其資源類產業的路徑鎖定困局。
不同資源稟賦資源型城市高質量發展建議
結合門檻模型回歸結果,以資源類產業的兩個門檻值 0.118 和 0.151 為標準將黃河流域 36 個資源型城市劃分為 3 個類型。
石嘴山、金昌、包頭等 13 個資源型城市屬於低資源稟賦。該類型城市主要位於黃河流域中上遊,主要特徵是資源保障能力低,製造業及其他非資源類產業比重高,產業結構相對合理。在國務院發布的《全國資源型城市可持續發展規劃(2013—2020 年)》(以下簡稱《規劃》)中明確提出了,針對低資源稟賦的城市,大力扶持接續替代產業,推進礦坑、沉陷區生態治理。低資源稟賦要實現高質量發展,採用環境規制等有效手段推動產業向知識密集、人才密集的高端製造業轉型。培育發展低碳產業和綠色經濟,統籌推動資源型城市自然生態修復和治理工作,切實保障黃河流域水源地生態安全。
忻州、泰安、慶陽等 20 個資源型城市屬於中資源稟賦。該類型城市主要分布在黃河流域中下遊,主要特徵是資源開採量逐步下降,資源儲量不斷減少,城市已經度過了經濟增長過度依靠資源、資金和物質投入帶動的時期。《規劃》針對中資源稟賦的資源型城市,提出在提高資源深加工水平的同時,積極布局戰略性新興產業,加快推進新型工業化。中資源稟賦的資源型城市要實現高質量發展,須立足現有資源類產業發展優勢,向技術密集、清潔環保的資源型加工業轉型,大力發展非資源類替代產業。加大環境規制強度,有效地提高資源類產業和非資源類產業路徑創造水平,發展綠色低碳經濟,提高經濟增長的質量。
大同、晉城、陽泉 3 個資源型城市屬於高資源稟賦。該類型城市主要位於黃河流域中遊,主要特徵是城市非資源類產業比重過低、資源類下遊產業發展滯後、產業結構單一。《規劃》針對高資源稟賦的資源型城市,建議提高資源類產業技術水平,延伸產業鏈條,培育資源深加工企業和產業集群。高資源稟賦城市要實現高質量發展,單純提高環境規制強度是遠遠不夠的,重點是要綜合施策。不僅要對企業排汙行為進行剛性約束,還要通過財政補貼、科技幫扶等措施進行柔性調節,提高企業技術創新能力以減少生產成本,進而轉變高強度開採和消耗資源的粗放型經濟增長模式,延伸產業鏈條,培育資源深加工龍頭企業和產業集群,促使資源類產業由單一化向多元化轉變。同時,還要加大對礦山地質環境、生態系統的恢復和治理,保障流域生態安全和下遊用水安全。
結論與討論
2003—2016 年黃河流域城市環境規制強度總體呈現逐年增長態勢且地區間差距逐漸縮小。從局域上看,黃河流域上遊城市環境規制強度最低,中遊其次,下遊最高,呈現逐級遞增的態勢。分城市類型看,2003—2016 年黃河流域資源型城市環境規制強度低於非資源型城市且差距在不斷縮小。
2003—2013 年黃河流域資源型城市資源類(非資源類)產業路徑創造水平提升明顯但地區差距顯著。在資源類產業路徑創造方面,黃河流域中遊資源型城市表現較好,上遊和下遊資源型城市資源類產業路徑創造水平相對較低,但 10 年間提升顯著;在非資源類產業路徑創造方面,下遊以及陝西南部、山西南部、河南西部的資源型城市表現較好,上遊以及陝西北部、山西北部的資源型城市非資源類產業路徑創造水平相對較低。
不同資源稟賦條件下,環境規制對資源類產業和非資源類產業作用機制存在明顯差異。 環境規制對資源類產業路徑創造存在倒「U」型關係。在低資源稟賦時期,環境規制的增加有助於提升資源類產業的路徑創造水平;在中資源稟賦時期,環境規制有利於提升資源類產業路徑創造,但提升作用明顯減弱;而當資源型城市處於高資源稟賦時期,環境規制的增加阻礙了資源類產業的路徑創造。 環境規制對非資源類產業路徑創造一直保持正向作用關係。在低資源稟賦時期,環境規制的增加有助於提升非資源類產業的路徑創造;在中、高資源稟賦時期,環境規制有利於提升非資源類產業的多樣性,提升作用明顯增強。
發揮環境規制對產業結構調整的倒逼效應的關鍵是因地制宜,綜合施策。結合當地的資源稟賦條件和經濟發展對資源的依賴程度,設計差異化的環境規制措施,充分發揮環境規制對黃河流域資源型城市產業結構升級的促進作用。(作者:盧碩、張文忠、李佳洺,中國科學院地理科學與資源研究所。《中國科學院院刊》供稿)