环境规制作为生态治理的重要手段,有利于国家产业转型升级示范区(以下简称示范区)经济和环境的协调发展[1],在我国示范区可持续发展的探索中,产业转型升级为其注入了新的动能,推动了示范区城市经济高质量发展。探究示范区环境规制对产业转型升级的影响,不仅能有效缓解环境污染问题,还能为其他资源型城市和传统工业城市转型升级探索和积累经验[2],对研究示范区的可持续发展具有重要意义。

从环境规制对产业转型升级的影响作用机理来看,国内外学者的研究主要集中在以下几个方面：一是环境规制通过影响技术进步带动产业转型升级。环境规制在一定程度上加重了企业的生产成本,但波特假说认为适当强度的环境规制可激发企业的创新行为[3]。基于此,学者们从多尺度出发证实环境规制对于不同行业转型升级的影响[4-6]。部分学者还提出了环境规制并不一定能带来技术创新等观点[7-8]。二是环境规制与产业转移相互关系的研究。产业转移的升级效果并不总是有效,产业转移带来经济增长,但产业规模扩大会面临严峻的环境问题[9]。与迁入地相比迁出地的产业更具有较先进的污染治理技术[10]。三是最优环境规制强度的研究。环境规制合理区间的识别尤为重要,从技术创新及全要素生产率提升的角度验证最优环境规制强度,并采用面板门槛模型探究两者的非线性关系[11-12]。

本研究以示范区的城市为例,用环境规制实施效果量化规制强度,结合费洪平[13]提出的产业转型升级的6个方向及路径,构建产业转型升级综合指数,实证环境规制对产业转型升级的影响,一定程度上丰富环境规制与资源型城市和老工业城市产业转型升级之间的研究。

1 实证设计

1.1 模型设计

选取2004—2017年示范区城市的面板数据,为了缓解共线性及异方差的问题对变量取自然对数[14],建立模型(见式(1))：

lnY=β0+β1lnEr+β2lnInv+β3lnHr+β4lnRe+
β5lnFs+β6lnFin+β7lnTec+β8lnFtd+μ

(1)

式中：Y为产业转型升级水平;β0为时空上的共同均值项;β1～β8为待估计参数;Er为环境规制强度;Inv为资本投资;Hr为人力资本;Re为资源依赖;Fs为金融规模;Fin为政策支持;Tec为技术创新;Ftd为外贸依存度;μ为随机误差项;各变量单位视具体情况而定。

1.2 变量说明

被解释变量：将产业转型升级评价体系分为产业高端化、产业合理化、产业集群化、产业国际化、产业信息化、产业生态化6个转型升级方向。选用层次分析法(AHP)和改进型熵值法的权重均值确定各个指标的综合权重(见表1)。

AHP：首先建立层次结构模型,其次采用1～9标度法构造判断矩阵,最后对层次单排序、层次总排序进行一致性检验并计算权重。

改进型熵值法：采用14个评价年份的变异程度计算信息熵确定权重。

核心解释变量：参考已有研究的基础上,环境规制评价体系可以从环境规制的成本指标和收益指标来度量,以人力、物力、财力投入指标表征成本指标,以污染控制指标和环境质量指标表征收益指标[19]。从收益指标出发衡量环境规制强度,选取工业二氧化硫去除率、一般工业固体废物综合利用率、城市污水集中处理率表征污染控制指标,用细颗粒物浓度、生活垃圾无害化处理率表征环境质量指标，赋予权重并通过线性加权计算环境规制强度。环境规制对产业转型升级的影响研究主要体现在环境规制对产业结构的影响上,环境规制由政府、社会公众及行业协会为主导,综合多种规制手段降低环境污染,实现经济社会环境的可持续发展。由此提出假设：污染控制指标和环境质量指标所代表的环境规制对示范区城市产业转型升级均有促进作用,并存在规制类型异质性。

表1 示范区产业转型升级测度评价体系及各指标权重
Table 1 Evaluation system of industrial transformation and upgrading of demonstration zones and the weight of each indicator

注：1)参考文献[15]至文献[18]选取三级指标。

控制变量：(1)资本投资,以全社会固定资产投资额表征,考虑拓展投资渠道有助于推进产业转型升级,因此预期符号为正。(2)人力资本,以每万人中在校大学生人数表征,构建合理的人力资源体系才能够促进产业转型升级[20],因此预期符号为正。(3)金融规模,以年末金融机构贷款余额占全国年末金融机构贷款余额表征,预期符号不确定。(4)科技创新,以每万人发明专利授权量表征,由于科技创新具有门槛效应[21],预期符号不确定。(5)资源依赖,以采掘业从业人员占年末总人口的比例表征,过渡资源依赖会抑制产业转型升级,因此预期符号为负。(6)政策支持,以财政支出占地区生产总值的比例表征,预期符号不确定。(7)外贸依存度,以进出口贸易总额占国内生产总值(GDP)比例表征,对外贸易使得产业优化升级还是陷入比较优势陷阱与贸易结构息息相关,因此预期符号不确定。

1.3 数据来源与描述性统计

根据《关于支持首批老工业城市和资源型城市产业转型升级示范区建设的通知》中确定的首批示范区,以及在此基础上确定的第二批示范区,确定本研究对象为除北京京西和重庆环都市区以外的18个示范区的26个城市,宁夏东北部示范区以石嘴山的数据为准。数据源于2004—2017年中国城市统计年鉴和各城市统计年鉴,变量描述性统计见表2。

2 结果与分析

2.1 产业转型升级和环境规制强度动态分析

2.1.1 示范区产业转型升级动态分析

2004—2017年产业转型升级综合指数呈逐年递增趋势,2004年产业转型升级综合指数均值为0.237,到2017年提升了29%,产业发展质量明显提高(见图1)。产业转型升级综合指数年标准差为0.075～0.089,结合变异系数呈下降趋势可知,我国示范区城市产业转型升级水平差距呈逐年缩小趋势。

图1 2004—2017年示范区产业转型升级综合指数均值、标准差及变异系数统计
Fig.1 Statistics of mean value,standard deviation and variation coefficient of industrial transformation and upgrading comprehensive index in demonstration zones from 2004 to 2017

结合“厚今薄古”的降维方式对产业转型升级成效进行聚类分析[22],分为高、中高、中低、低4类(见图2和图3)。2004—2017年高产业转型升级水平示范区仅有大连沿海,产业转型升级综合指数高达0.505,其二级指标大体位于首位;中高产业转型升级水平示范区有辽宁中部、内蒙古西部、河北唐山和黑龙江大庆,产业转型升级综合指数为0.280,高于示范区整体水平;中低产业转型升级水平示范区有吉林中部、江苏徐州等6个,产业转型升级综合指数为0.256,低于示范区整体水平,二级指标中除产业高端化指数外,其余均低于示范区整体水平;低产业转型升级水平示范区包括山东淄博、湖北黄石等7个,产业转型升级综合指数为0.235。

表2 变量的描述性统计分析1)
Table 2 Descriptive statistical analysis of variables

注：1)变量均已经过无量纲化处理。

图2 示范区转型升级水平聚类树状图
Fig.2 Cluster tree of transformation and upgrading level of demonstration zones

图3 分类示范区产业转型升级综合指数及二级指标均值
Fig.3 Average value of industrial transformation and upgrading comprehensive index and its secondary index in graded demonstration zones

2.1.2 示范区环境规制强度动态分析

2004—2017年示范区城市环境规制强度均值从0.439升至0.771。在2004年环境规制强度高于示范区均值的城市有10个,2017年增加至16个,示范区城市环境规制强度呈现逐年提升的态势。

将示范区环境规制强度分为高、中高、中低和低4类(见图4和图5)。高环境规制强度示范区有安徽铜陵和湖北黄石,环境规制强度为0.775,超过示范区平均水平,工业二氧化硫去除率远高于其他分类组别;5个中高环境规制强度示范区的环境规制强度均值为0.660;中低环境规制强度示范区有内蒙古西部、贵州六盘水、宁夏东北部、山西长治,环境规制强度均值为0.673,高于示范区整体水平;低环境规制强度示范区有7个,环境规制强度均值为0.581,低于示范区整体水平。生活垃圾无害化处理率、城市污水集中处理率组间差异较小,而细颗粒物浓度和二氧化硫去除率最能反映环境规制强度的差异。

图4 示范区环境规制强度聚类树状图
Fig.4 Cluster tree of environmental regulation intensity of demonstration zones

图5 分类示范区环境规制强度及二级指标均值
Fig.5 Average value of environmental regulation intensity and its secondary index in graded demonstration zones

2.2 环境规制对产业转型升级的影响实证研究

2.2.1 环境规制对产业转型升级的影响实证

选用个体固定效应模型探究环境规制对产业转型升级的影响,结果见表3。LItu(1)考察环境规制对产业转型升级的影响,发现在仅考虑环境规制和资本投资影响下,环境规制强度每提升1%,产业转型升级水平显著提升0.196%。第LItu(2)至LItu(7)将控制变量逐步纳入分析,同一变量在不同回归方程中的显著性程度相差不大,表示个体固定效应回归模型及回归结果具有稳健性。

从LItu(7)的回归模型中可知,环境规制强度每提升1%,产业转型升级水平显著提升0.148%,产业转型升级进程中环境规制可作为有效政策机制倒逼产业转型升级。资本投资每增加1%,产业转型升级水平提升0.039%。资本投资的增加有利于促进产业转型升级,一方面资本投资决定着产业生产能力,不仅能淘汰落后和化解过剩产能,还可以提升产品价值链;另一方面资本投资能够补足示范区城市基础设施限制经济发展的短板,通过乘数效应带动相关产业的发展。

人力资本水平每提升1%,产业转型升级水平显著提升0.006%。资源型城市及老工业城市产业发展过程中普遍面临人才结构性短缺的问题,尤其是东北老工业城市人口老龄化和人才流失双重问题制约着对人力资本的需求。高水平人力资本利于生产效率及创新能力的提升,进而通过产业关联等技术溢出形式推动城市产业升级。

资源依赖每提升1%,对产业转型升级水平的阻碍作用明显提升0.020%。对资源依赖程度较高,容易挤出制造业及服务业的资本投入,抑制产业合理化及高端化发展,资源枯竭时产业效益急剧下降,经济效益差致使企业缺乏足够的资金进行产业转型升级。

金融规模每提升1%,产业转型升级水平显著下降0.066%,说明金融规模在一定程度上阻碍了产业转型升级。科技创新每提升1%,产业转型升级水平下降0.045%,政策支持和外贸依存度对产业转型升级影响回归结果不显著。政策支持会促进示范区城市中行业规模的扩大,而产业发展主要依赖本地的自然资源,外商投资仍处于产业生产的较低层次,因此对示范区城市产业转型升级影响不明显。

2.2.2 环境规制对产业转型升级的异质性分析

将城市层面划分为中高-高组和低-中低组,其产业转型升级水平分别记为LItu(低-中低)和LItu(中高-高)。示范区总体层面、低-中低组层面、中高-高组层面的环境规制提升有利于促进产业转型升级,但影响程度存在差异,促进系数分别为0.148、0.159、0.147(见表4)。可以推测环境规制对产业转型升级存在非线性影响,随着产业转型升级程度的提升环境规制的影响效用逐渐弱化。

表4探究了污染控制指标和环境质量指标对产业转型升级综合指数的影响,工业二氧化硫处理率对产业转型升级的促进系数为0.253,对重点区域及行业的二氧化硫排放进行控制,能够限制重污染产业的发展,降低污染密集型企业的规模,引入优质资本从而促进产业转型升级。生活垃圾无害化处理率,对产业转型升级的促进系数为1.415,生活垃圾无害化、减量化、资源化处置是产业生态化发展的重要环节。由此可见,污染控制型和环境质量型环境规制均可促进产业转型升级,且污染控制型的环境规制对示范区产业转型升级的影响整体上弱于环境质量型环境规制,验证了假设。

表3 环境规制对产业转型升级的影响回归分析1)
Table 3 Regression analysis of the impact of environmental regulation on industrial transformation and upgrading

注:1)采用逐步回归,LItu(1)至LItu(7)为不同自变量个数下的因变量,如LItu(1)纳入了LEr和LInv两个自变量,其余以此类推;***表示在0.01水平上显著,**表示在0.05水平上显著,*表示在0.10水平上显著,表4与表5同。

表4 环境规制对产业转型升级影响的异质性分析
Table 4 Heterogeneity analysis of the impact of environmental regulation on industrial transformation and upgrading

表5 环境规制对产业转型升级各个方向的影响回归分析
Table 5 Regression analysis of the impact of environmental regulation on all directions of industrial transformation and upgrading

2.2.3 环境规制对产业转型升级二级指标的影响分析

环境规制对产业转型升级各个方向的影响效应存在差异,但总体来看呈现正向作用,环境规制强度每提升1%,产业合理化、产业集群化、产业国际化及产业信息化水平分别显著提升0.146%、0.131%、0.295%及0.313%(见表5)。环境规制对于我国示范区产业在应用信息技术变革生产过程的促进作用最大,在一定程度上可以激励产业技术创新[23],促进数字化转型。而环境规制对产业高端化及生态化虽然呈正向影响,但未通过显著性检验,这可能是因为多数资源型城市产业仍处于转型阶段,第三产业发展相对滞后,环境规制对于其产业高端化作用不明显,同时城市间产业生态化发展水平差距大,导致影响程度也不同。

3 讨论与结论

3.1 讨 论

在已有环境规制和产业转型的关系研究中,发现环境规制对产业转型升级有促进作用,这与本研究的结果是相呼应的。但以往研究多数从产业高级化及合理化单一结构角度反映产业发展状况[24-26],本研究从6个转型升级方向构建了评价体系,结合三次产业、工业细分行业等数据建立产业转型升级综合测度体系,实现多元化绿色循环低碳发展,凸显集聚效应和数字赋能智能化发展的转型目标要求。同时在测度环境规制强度时,已有研究多以实施主体来划分环境规制类型,本研究从环境规制收益指标出发综合测度环境规制强度,避免单一指标产生结果误差,提高了研究的可靠性。但是本研究范围限制在我国示范区的26个城市,而我国幅员辽阔,全国尺度的环境规制需要更多的关注。考虑到产业转型升级同样可带来治理能力的提升,在一定程度上可能存在双向因果关系,未来还需进一步探究产业转型升级对环境规制的反作用机制。

3.2 结 语

(1) 从产业转型升级水平来看,高产业转型升级水平示范区在产业高端化、信息化和国际化方向发展都比较好,而在生态化方向发展欠佳;低产业转型升级水平示范区在产业高端化方向具有优势,但在产业生态化和国际化方向存在短板;总体来看示范区随时间推移均呈现不同程度的上升趋势,转型效果初显。从环境规制强度来看,高环境规制强度的示范区的污染控制指标都比较高,而在环境质量控制上存在不足;总体来看示范区的不同污染治理效果总体呈现逐年提升态势,示范区生态环境逐步改善。

(2) 从影响结果来看,环境规制对产业转型升级具有积极推动作用。处在不同转型升级水平的示范区受环境规制的影响具有差异,低-中低组强于中高-高组环境规制的促进效应,表明环境规制对低产业转型升级水平示范区的倒逼作用强于高产业转型升级水平示范区。同时从环境规制效果来看,在环境规制的收益指标中,环境质量指标对于示范区产业转移升级的影响要强于污染控制指标对产业转型升级的影响。以上规律在某种程度上契合了新结构波特假说,即最优环境规制内生于要素禀赋结构所决定的产业结构。

(3) 从影响程度来看,环境规制对于示范区不同转型升级方向的影响程度不同。环境规制对于示范区在产业信息化方向的促进作用最大,转型升级多以信息化为导向,其次向产业国际化方向促进,再次是向产业合理化、产业集群化促进,环境规制对于产业高端化和产业生态化有正向影响,但未通过显著性检验。

(4) 从解释变量来看,作为核心变量的环境规制能够促进产业升级转型,控制变量中资本投资、人力资本对于转型升级示范区有明显促进作用,而金融规模的扩大和对资源的过度依赖在一定程度上会阻碍示范区的转型升级,资源依赖抑制产业多样化发展。