集聚效应下环境规制与产业竞争力关系研究——基于“波特假说”的再检验，本文主要内容关键词为：波特论文,假说论文,效应论文,规制论文,竞争力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题提出
中国最近30多年的高速经济增长主要得益于制造业的快速发展。但与此同时，日趋严峻的环境污染问题严重影响了人们的生活质量和人类的可持续发展。因此，多数国家都不同程度地对环境污染进行了规制，意图通过环境规制触发创新以解决环境污染问题并促进经济增长，这也是“波特假说”表达的观点。但实践中，环境规制的有效性还有待检验。比较中国政府在环境保护方面的财政资金逐年投入发现，虽然财政资金投入不断增加，但环境问题并没有得到显著改善(武恒光，刘长翠，2006)，这表明中国环境规制的效率是比较低的。从产业层面看，在面临相同的环境规制背景下，有些产业竞争力增强，验证了“波特假说”，而在有些行业中环境规制产生负效应或者没有产生显著影响。因此，我们要进一步思考：环境规制对产业竞争力的影响为什么不同？除了“波特假说”中的环境规制创新效应，还有什么内在机制影响环境规制有效性的发挥？
环境规制与产业竞争力之间关系的研究，大致可以归纳为四种观点：一是环境规制对产业竞争力产生正向影响，即“波特假说”(Porter，1991；Porter，Linde，1995)，“适当的环境管制将刺激技术革新，从而减少费用，提高产品质量，这样有可能使国内企业在国际市场上获得竞争优势”。二是环境规制对产业竞争力产生负向影响。主要有两方面的理论研究：①“污染避难所假说”(Walter，Ugelow，1979)，为降低成本，环境规制严厉的国家会把其污染密集型产业转移到环境规制宽松的国家，而环境宽松的国家就成为这些污染产业的避难所。②“环境竞次假说”(Dua，Esty，1997)，各国都担心他国比本国采取更低的环境标准而使本国工业处于竞争劣势，为保持本国产业的相对优势，各国会竞相降低环境标准，从而导致全球环境恶化。三是环境规制对产业竞争力影响不显著。环境规制对产业竞争力的影响受多种因素的制约，其对产业贸易出口额没有显著影响(Tobey，1990)。四是环境规制对产业竞争力的影响存在拐点，拐点前环境规制具有负效应，拐点后具有正效应，呈U形关系(傅京燕，李丽莎，2010；李玉楠，李廷，2012)。
以上研究观点的差异表明“波特假说”中的创新补偿效应难以完全解释产业竞争力的不同表现。从直观上看，环境规制的加强首先会影响区域内企业自身的内在规模和企业数量，而这正是产业集聚的两个阶段，因此，产业集聚效应是考察环境规制与产业竞争力关系时的另一个重要机制。虽然前人在有关环境规制以及产业集聚上已做了很多研究，但是，将两者结合起来考察对产业竞争力影响的研究还非常欠缺，本文拟从两方面展开研究：一方面，引入行业特征的影响。近期研究发现不同行业的特征带来的异方差会对实证结果产生不可忽视的影响(Copeland，Taylor，2004)。由于不同的行业污染密度差异较大，导致环境规制强度和规制工具也存在较大差异，因此，有必要根据行业污染密度对制造业进行划分。另一方面，先对环境规制与产业集聚间关系进行数理论证，再对集聚效应下环境规制与产业竞争力关系进行实证检验，并进一步考察内生环境规制对产业竞争力的影响。
二、环境规制对产业竞争力影响的内在机制
环境规制对产业竞争力发生作用，首先是通过直接影响区域内企业规模和企业数量，从而对整个产业发展产生影响。根据Weber(1929)的工业区位理论，企业自身规模扩张和由大企业引发更多同类企业出现是产业集聚的两个阶段。环境规制对产业竞争力的作用，会通过影响产业集聚进行传导。而在这一过程中，行业污染密度的差异具有重要影响。
1.同一污染强度下环境规制与产业集聚的关系
这说明每一个企业的产出仅仅取决于成本函数中的参数α和β以及替代弹性σ，而其他参数如A和投入要素价格W仅仅通过影响企业的数量从而对整个产业的产量进行调整。
但实际上，参数A和投入要素价格W会对总需求和要素供给形成制约。根据柯布—道格拉斯函数，投入要素函数形式为：
，其中w为劳动力价格，λ为中间投入的成本份额，假定劳动力价格w为外生变量，则成本仅取决于中间投入的价格P，成本函数为C=C(P)。由于企业以其他企业生产的产品作为中间产品，因此，产品价格越高，就相当于中间投入价格越高，成本也就越高。依据新经济地理学，同一区域内的工业品贸易没有贸易成本，而跨区域之间的工业品贸易存在贸易成本r。
如果把这些考虑进去，利润函数形式为：
2.不同行业污染度下环境规制与产业集聚关系
三、行业分类下的产业集聚度测算
1.行业污染密度：制造业行业分类
不同的产业对环境具有不同程度的污染，有的行业具有较严重的环境污染，而有的行业对环境的污染比较轻，因此环境规制也就会产生不同程度的影响。也就是说，环境规制效果受到行业特征的影响。基于此，依据产业污染密度的差异把它们划分成重度污染产业、中度污染产业和轻度污染产业就很有必要。国外研究通常采用减排成本与支出来衡量产业污染程度，减排成本与支出本来是用来衡量环境规制程度的指标，由于产业污染程度与环境规制程度一般具有正相关关系，即产业的污染程度很高，相应的环境规制强度也会提高，因此，减排成本与支出越高，表明产业的环境污染程度越高。但由于中国没有公布相应各产业的减污成本与支出数据，这个指标在中国无法实现。
由于产业对环境的污染主要是通过排放废气、废水以及固体废物来表现的，因此，大多数研究利用各行业的废气、废水及固体废物排放量来测算行业的污染程度。但废气、废水及固体废物不是同类污染物，无法直接进行相加，于是必须先对废气、废水及固体废物排放量进行标准化处理，再进行等权加和平均，以此来计算各产业的环境污染程度。借鉴赵细康(2003)的方法，本文对中国20个制造业的行业污染密度进行计算。
根据以上的计算方法，本文计算了20个两位数制造业2005—2010年的污染密度及均值②。借鉴Otsuki et al.(2001)、傅京燕和李丽莎(2010)的研究，③根据污染密度平均水平把20个制造业分为三类：重度污染产业、中度污染产业和轻度污染产业，见表1。
2.20个制造业的环境规制强度测算
为了考察制造业污染密度与环境规制强度之间的关系，有必要先测算制造业分行业的环境规制强度。目前，对环境规制强度的量化方法较多，但无法用一个很准确的变量来度量环境规制的程度，同时环境规制变量数据较难获得，对相关研究也造成了一定的困难，但测算是研究的重点，测度方法和指标选取的差异会直接导致研究结果的差异。目前，对环境规制强度的测度主要有直接测度和间接测度两个方面：直接测度主要有减排成本与支出、污染物排放以及环保政策的数量，测度指标不仅有单一指标，还有的采用综合指标；间接测度是采用相关的替代指标，如人均收入水平、能源消耗及能源效率、环保政策的数量和执法力度等。由于行业污染密度测算采取的是污染物排放量指标，因此，选取废水排放达标率、二氧化硫去除率和固体废物综合利用率三个指标，采用综合指数法(赵细康，2003)来构建制造业的环境规制强度综合测量体系，并据此测度了2005—2010年三类不同污染密度制造业的环境规制强度及其变化趋势。运用李玲和陶锋(2012)对2005—2009年行业环境规制强度测定数据，并补充了2010年这三类产业的环境规制强度数据。总体上，重度污染制造业的环境规制强度远远高于中度和轻度污染制造业的环境规制强度，但中度污染制造业只比轻度污染制造业的环境规制强度略高。
3.三类产业集聚度测算
为了分析环境规制对产业集聚的影响，先对重度、中度及轻度污染产业的产业集聚度进行测算。由于要反映不同省份产业集聚状况，因此，本文选用产值区位熵来测度产业集聚，产值区位熵大于1，表明产业集聚度较高。表2就是不同污染密度的三类制造业的产业集聚度。
从表2可以看出，除了纺织业，其他六个重度污染产业的区位熵都大于1或接近1；中度污染产业中，食品制造业、饮料制造业、烟草加工业、交通运输设备制造业的区位熵大于1，皮革毛皮羽绒及其制品业、家具制造业、橡胶制品业的产值区位熵在0.6—0.8之间；轻度污染产业的产值区位熵都小于1，产业集聚度较低。重度污染产业多为资源依赖型产业，只要资源丰裕就很容易形成产业集聚；而轻度污染产业多为清洁产业和高技术产业，在中国集聚态势并不显著。
为了进一步分析三类产业在不同区域的集聚状况，我们把30个省份(除西藏、台湾外)分为东中西部三个区域：①重度污染业中，除了造纸业和纺织业在东部集聚，非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、石油加工及炼焦业主要在中西部集聚，这主要因为后者是依赖于中西部地区丰富的自然资源发展起来的，对资源的依赖决定了企业的区位选择。造纸和纺织业是加工型产业，东部地区发达的市场环境更有利其发展。②除了烟草加工业，中度污染产业主要在东中部形成集聚。这些产业与资源依赖型产业不同，它们的发展需要东中部地区巨大的消费力、完善的基础设施以及市场环境。③轻度污染产业都在东部地区形成集聚，这主要是因为东部地区市场更发达、创新能力更强、信息传递更快，更有利于清洁产业和高技术产业发展(见表3)。
四、环境规制与产业集聚关系的计量检验
据前面对行业污染度的划分，分别研究重度污染产业、中度污染产业、轻度污染产业的环境规制对产业集聚的影响，分析在区分行业污染度的前提下，环境规制与产业集聚之间的关系。在此基础上，再检验环境规制对产业竞争力的影响。
1.数据来源
本文以2005—2010年全国30个省市区(除西藏、台湾外)20个制造业的面板数据为基础，数据来源于2006—2011年《中国统计年鉴》、《中国工业经济统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》和CSMAR数据库的工业行业数据指标。
2.回归模型设定和变量说明
为研究环境规制对产业集聚度的影响，根据上文的理论分析，结合影响产业集聚的基本因素，本文设定如下面板数据回归模型：
模型中产业集聚度(agg)及环境规制强度(ers)利用上文测算的数据表示。
贸易成本(tc)：选用各省份的交通网密度来代替，交通网密度=(公路通车里程+铁路通车里程)/土地面积。交通网密度与贸易成本成反比，交通网密度越大，贸易成本越低。
投入：l为劳动力投入，使用职工年均人数表示；k为资本投入，使用行业年固定资产净值表示，由于统计年鉴上得到的数据是账面价值，运用固定资产投资价格指数平减至2005年进行折算④。为消除异方差的影响，对劳动力投入和资本投入数据均取自然对数。
市场化程度(mar)：用行业非国有经济的产值比重衡量。根据上述设定，模型变为：
各变量描述性统计详见表4。
3.回归结果和分析
本文采用了面板数据模型，固定效应或随机效应模型的选取由豪斯曼检验判别。采用Eviews6.0进行回归分析。相关结果见表5。
当对20个制造业整体分析时，发现环境规制对产业集聚产生负效应，这与大多数文献研究结论一致。但当根据污染密度对制造业进行分类研究，发现这一悲观结论有所改变：
(1)环境规制对重度污染产业集聚具有负向影响，对中度污染产业集聚具有正向影响，对轻度污染产业集聚影响则不显著。①对于重度污染产业而言，环境规制程度提高会使企业成本大大增加，这对于以低成本优势占领市场的中国重度污染产业是一个巨大的冲击，因此，很多企业迁移到环境规制宽松的地区，导致本区域的产业集聚度降低。②中度污染产业以传统轻工业和生活用品制造业为主体，随着人们生活水平的改善，对生活用品质量和生态环境质量有更高的要求。环境规制力度提高刺激企业创新并生产较高质量的产品，更好地满足了人们消费需求，使产业利润率提高，从而吸引企业进入，提高了产业集聚度。③对于轻度污染产业，环境规制引发的环境成本占企业总成本比例很小，高新技术和良好的投资环境成为吸引企业集聚的关键因素，环境规制对产业集聚的影响不显著。
(2)交通基础设施对重度污染和中度污染产业的产业集聚具有负效应，但对轻度污染产业的效应不显著。①重度污染产业大多是资源依赖型产业，且一般自然资源丰裕地区的交通欠发达，原材料往外运输成本很高，因此，重度污染产业偏向在资源丰裕、交通欠发达的落后地区形成集聚。交通基础设施的发展，降低了运输成本，也由此降低了此地区的比较优势，使产业集聚度下降。②中度污染产业以传统轻工业和生活用品制造业为主体，生产的产品大多是生活必需品，消费量大且交易频繁，交通不便利的情况下在本地生产具有成本优势，而随着运输网密度的提高，降低了贸易成本，也扩大了企业区位选择的范围，使本地的产业集聚程度降低。③轻度污染产业是资本和技术密集产业，运输成本占产品成本份额较小，因此，交通基础设施的影响不显著。
(3)其他控制变量的影响：①劳动力投入对重度污染和中度污染产业具有正效应，但对轻度污染产业的影响不显著。重度污染和中度污染产业都属于劳动密集型产业，本地劳动力投入多，形成“劳动力池”，有利于产业集聚发展，而轻度污染产业是资本和技术密集产业，一般劳动力的投入对其影响不大，而资本投入对其有显著的正向效应。②在重度污染和中度污染产业内，劳动力投入是较重要的要素，对固定资产的过多投入会挤占对劳动力的投入份额，从而资本投入对这两个行业的集聚形成负面影响。③市场化程度对三类产业的集聚都具有显著的正面影响，市场化程度越高，产业发展越好。
通过对回归结果分析，发现环境规制对产业集聚的影响并不都是负向的。考虑到很多因素对产业集聚存在较强的滞后效应，并为进一步分析环境规制的影响，把环境及其他变量滞后一期，结果见表6。
从回归结果看，滞后一期环境规制变量对产业集聚的影响结果与表5中当期环境规制对产业集聚的影响一致，这说明环境规制确实是影响产业集聚的一个重要指标，且对不同污染强度的产业的影响存在差异。
五、集聚效应下环境规制与产业竞争力关系的实证分析
1.回归分析
上文分析了不同行业污染密度前提下环境规制强度对产业集聚度的影响，通过对重度污染产业、中度污染产业及轻度污染产业分别进行实证检验，否定了环境规制一定对产业集聚产生负效应的悲观结论，也表明了发展中国家“污染天堂假说”的不成立。基于不同行业污染密度背景下环境规制与产业集聚之间关系的再认识，有必要重新研究环境规制对产业竞争力的影响。
本文使用工业总产值增长率(czzzl)衡量产业竞争力，由于统计年鉴中的工业总产值为当年价，运用工业品出厂价格指数平减至2005年，转化为可比价工业总产值以后再计算出各年的工业总产值增长率。其他指标含义不变。为了分析集聚效应下环境规制对产业竞争力的影响，在此增加环境规制与集聚经济的交互项(见表7)。实证结果如下(模型1均表示不考虑集聚经济效应的影响；模型2均表示考虑集聚经济效应的影响)：①在不考虑集聚经济效应时，重度污染产业的环境规制程度增强，提高了这类产业的竞争力，这符合“波特假说”，主要是由于环境规制刺激了企业的创新，创新又带来竞争力提升。但加入环境规制的集聚经济效应时(环境规制增强降低产业集聚度)，环境规制程度增强却降低了产业竞争力。这说明对于重度污染产业而言，环境规制的创新效应还不够强大，难以抵消产业集聚度下降给竞争力造成的损失。②对于中度污染产业，在不考虑集聚经济效应时，环境规制对产业竞争力具有正效应但不显著，说明环境规制力度还不够，对企业创新的刺激还不强烈。但若考虑环境规制的集聚经济效应，企业集聚不仅能直接提高经济效益，而且有利于知识流动和传播，有利于创新的产生和发展，进而促进产业竞争力提高。③对轻度污染产业而言，环境规制对技术创新和产业集聚的作用都很微弱，因此，对产业竞争力的作用也就不显著。
其他相关因素如交通网密度、劳动力投入、资本投入以及市场化程度都对三类产业的产业竞争力具有显著的正向影响，即要素投入增加、发达的交通网络以及更加自由竞争的市场均有利于产业的发展和竞争优势的培育。
2.内生环境规制与产业竞争力
利用废水排放达标率、二氧化硫去除率和固体废物综合利用率三个指标综合测度的环境规制强度是外生环境规制，也就是说，上述研究是在外生环境规制的基础上展开的。为了进一步认识集聚效应下环境规制对产业竞争力的影响，有必要分析内生环境规制对三类不同污染密度产业竞争力的影响。由于环境规制程度与国民收入高度相关(章秀琴，张敏新，2010)，因此，选择人均收入水平(pi)作为内生环境规制变量⑤,表8是回归结果。
根据回归结果，外生环境规制(ers)对产业竞争力的影响与表7中的模型2一致。外生环境规制的实现主要依赖于政府的命令与控制政策，虽然可以快速地控制污染排放，但缺乏效率，对创新的激励不强；且产业污染度越高，受到的影响越严重。比较而言，无论产业污染度如何，内生环境规制都有利于提高产业竞争力，即“波特假说”是成立的。这可能是因为人均收入水平越高，人们对于环境质量和产品质量要求也越高，这促使企业进行产品生产技术和治污技术的创新，不但有利于满足国内需求，而且有利于突破发达国家的环境壁垒，增强产品的出口优势，进而提高产业竞争力。目前，由于环境规制的强化，发达地区出现了产业转移，但这主要发生在重度污染产业内，政府强硬的命令与控制政策使企业成本大大增加，但创新激励不够，从而导致这些产业向环境规制较弱的中西部地区转移。因此，发达地区欲保持这些产业的优势，要适当减弱环境命令和控制政策的外生强制力量，偏重于提升经济发展内生要求的环保技术水平，综合性地利用规制工具促进产业竞争力的发展。
六、结论与启示
1.研究结论
(1)根据行业分类考察，“污染避难所”假说不一定成立。从整个制造业角度看，环境规制会造成产业集聚度下降，但若把行业划分为重度污染产业、中度污染产业及轻度污染产业分别进行考察，这一悲观结论并不完全成立。虽然对重度污染产业而言，环境规制大大增加了企业成本，从而造成企业迁移和区域产业集聚度下降；但对于其他两类产业而言，环境规制促进了中度污染产业的产业集聚，对轻度污染产业没有产生显著影响。因此，“污染避难所”假说并不是对所有产业都成立的。
(2)环境规制对产业竞争力的影响，是创新效应和集聚效应综合作用的结果。①重度污染产业的环境规制能刺激企业创新，但由于环境规制对重度污染产业的产业集聚有显著的负效应，且创新效应难以补偿集聚下降造成的损失，重度污染产业的竞争力下降。②中度污染产业内，环境规制形成的集聚效应对竞争力提升发挥了重要作用。产业集聚除了能促进专业化供应商形成以及劳动力市场共享，更为重要的是，有助于知识外溢，促成创新的发生(Marshall，1890)。③轻度污染产业内环境规制的创新效应和产业集聚效应都很弱，因此，环境规制对产业竞争力的作用不显著。
(3)以人均收入水平作为内生性环境规制变量时，“波特假说”成立。人均收入水平越高，人们对于环境质量和产品质量要求也越高，当选择的规制工具合适时，不但能刺激技术革新，而且产业利润的提升还有利于吸引企业集聚。
2.研究启示
(1)集聚效应下环境规制对重度污染产业产生负影响，可能导致重度污染产业发生区位转移。这对于转出地来说，会降低其产业集聚度，易导致转出地的产业空心化；而对于转入地来说，在承接产业转移的同时，也引进了污染。转出地政府应促使企业加强技术创新来降低其环境影响，产业转入地应加大环境管制的力度，从长远看，政府应通过产业升级促使产业向产业链和价值链高端发展，以避免新的“污染避难所”的出现。
(2)对于中度污染产业，应以集聚效应来激发环境规制的创新效应。中度污染产业在东部集聚度较高，企业集聚便于知识外溢和传播，且东部地区人均收入水平较高，人们对环境质量和产品质量有较高要求，都有利于促进创新的发展。但对于西部地区而言，这类产业集聚度较低，且人们对生态环境和产品质量的关注度也较低，因此，西部地区要加大这类产业的投资和引进力度，促进该类产业在西部集聚，通过企业集聚营造创新氛围，从而提高产业竞争力。
(3)鉴于轻度污染产业环境规制的创新效应和产业集聚效应为正但不显著，应适度加大轻度污染产业的环境规制力度。轻度污染产业以知识密集为特征，环境污染较小，长期以来政府忽视了对这类产业的环境规制，而环境规制弱使环境成本占企业总成本比例很小，无法对企业创新形成刺激。因此，适当加强对轻度污染产业的环境规制是有必要的，不仅可以刺激企业创新，而且创新氛围又吸引同类企业的进入，提高产业集聚度，从而提高产业竞争力。
(4)在适度环境规制力度的基础上，选择合理的环境规制工具。目前，中国环境规制主要是采用外生控制型手段，具有很强的刚性，容易导致企业外迁且创新激励不够。基于内生环境规制对产业竞争力的显著正效应，环境规制工具应向促进内生经济增长的柔性化市场手段转变，并实现产品生产技术和环境保护技术的对称发展。环境规制对产业竞争力的影响，是环境规制的创新效应与产业集聚效应综合作用的结果。适度的环境规制，不仅要能刺激创新的产生，还要有利于产业集聚的形成。在环境规制工具的选择上，不仅要适度的政府命令、控制等直接干预手段，更要偏重于能提升内生经济发展和环境保护的柔性手段。环境规制力度和工具的合理选择，才能实现环境质量和经济发展的相容与协调。
注释：
②限于篇幅，本文只列出部分产业结果。如需验证，请与作者联系。
③傅京燕等把污染强度平均水平大于1的行业定义为污染密集型行业，把污染强度平均水平小于0.1的行业定义为清洁产业。
⑤很多研究表明国民收入可以作为环境规制的内生变量。Dasgupta et al.(2001)发现一国环境规制和国民收入高度相关，而且Antweilere et al.(2001)通过建立理论模型论证了环境规制是由收入和相对价格内生决定的。因此，本文用人均收入水平表示内生性环境规制。