黄河流域城市经济集聚对绿色全要素能源效率的影响研究.pdf
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1、基金项目:甘肃政法大学研究生科研创新项目“自然资源禀赋、环境规制与黄河流域经济绿色发展”();国家级大学生创新创业训练计划项目“黄河流域城市经济集聚对绿色全要素能源效率的影响研究”()作者简介:史绎君(),女,甘肃政法大学经济学院硕士研究生,研究方向:区域经济与可持续发展.黄河流域城市经济集聚对绿色全要素能源效率的影响研究史绎君(甘肃政法大学 经济学院,甘肃 兰州 )摘要:以黄河流域城市为研究对象,运用超效率S BM测算了黄河流域 个城市 年的绿色全要素能源效率,构建面板模型时引用二阶段最小二乘法(S L S)实证检验了黄河流域城市经济集聚对绿色全要素能源效率的影响,并进行了经济发展速度的异质
2、性检验;同时使用中介效应模型检验了知识溢出、基础设施、环境规制和高质量劳动力的中介作用.研究表明:年黄河流域城市绿色全要素能源效率呈上升趋势;黄河流域城市经济集聚对绿色全要素能源效率具有先促进后抑制的作用,呈现倒“U”型关系,异质性检验也得到相同结果;除了直接作用外,研究发现存在知识溢出、基础设施、环境规制和高质量劳动力这个中介变量,据此提出了相关政策建议.关键词:黄河流域;城市经济集聚;绿色全要素能源效率;超效率S BM中图分类号:F ;F ;X 文献标识码:A d o i:/j i s s n R e s e a r c ho nt h e I m p a c t o fU r b a n
3、E c o n o m i cA g g l o m e r a t i o no nG r e e nA l l f a c t o rE n e r g yE f f i c i e n c y i nt h eY e l l o wR i v e rB a s i nS h iY i j u n(S c h o o l o fE c o n o m i c s,G a n s uU n i v e r s i t yo fP o l i t i c a lS c i e n c ea n dL a w,L a n z h o u ,C h i n a)A b s t r a c t:T
4、h i sa r t i c l et o o kt h ec i t i e si nt h eY e l l o w R i v e rB a s i na st h er e s e a r c ho b j e c t,c a l c u l a t e dt h eG r e e na l l f a c t o re n e r g ye f f i c i e n c yo f c i t i e s i n t h eY e l l o wR i v e rB a s i n f r o m t o b yu s i n g t h eS u p e r e f f i c i
5、 e n c yS BM,a n du s e dt h eT w o s t a g eL e a s tS q u a r e sM e t h o d(S L S)t oe m p i r i c a l l yt e s t t h ei m p a c to fu r b a ne c o n o m i ca g g l o m e r a t i o no nt h eg r e e na l l f a c t o re n e r g ye f f i c i e n c yi nt h eY e l l o w R i v e rB a s i nw h e nc o n
6、s t r u c t i n g t h ep a n e lm o d e l,a n d t e s t e d t h eh e t e r o g e n e i t yo f e c o n o m i cd e v e l o p m e n t s p e e d T h i sa r t i c l ea l s ou s e d t h e i n t e r m e d i a r ye f f e c tm o d e l t o t e s t t h e i n t e r m e d i a r ye f f e c t o fk n o w l e d g es
7、 p i l l o v e r,i n f r a s t r u c t u r e,e n v i r o n m e n t a l r e g u l a t i o na n dh i g h q u a l i t yl a b o r T h er e s u l to f t h i sa r t i c l e i st h a tt h e i m p a c to fu r b a ne c o n o m i ca g g l o m e r a t i o no ng r e e na l l f a c t o re n e r g ye f f i c i e
8、n c yi nt h eY e l l o w R i v e rB a s i np r e s e n t sa n i n v e r t e d“U”s h a p e A n d t h e r e s u l t s a l s os h o wt h a t i t c a np a s s t h eh e t e r o g e n e i t y t e s ta n dt h e r ea r ef o u r i n t e r m e d i a r yv a r i a b l e s:k n o w l e d g es p i l l o v e r,i n
9、f r a s t r u c t u r e,e n v i r o n m e n t a l r e g u l a t i o na n dh i g h q u a l i t y l a b o r f o r c e,a n dp o l i c yr e c o mm e n d a t i o n sa r ep u t f o r w a r da c c o r d i n g l y K e yW o r d s:Y e l l o wR i v e rB a s i n;U r b a nE c o n o m i cA g g l o m e r a t i o n
10、;G r e e nA l l f a c t o rE n e r g yE f f i c i e n c y;S u p e r e f f i c i e n c yS BM引言黄河流域是指黄河水系从青海省发源地流经四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南和山东汇入入海口所影响的地理生态区域.近年来,黄河流域城市不管是在数量还是规模上都得到了快速发展,许多生产要素都集中在城市,形成了集聚效应.但随着集聚带来的经济发展,传统靠不断增加生产要素进而扩大生产规模的模式已不可持续,比如在能源消耗方面,黄河流域蕴含的丰富能源被大量开采利用,给流域内的环境、地质和气候造成一定程度的损害.当下中国
11、经济增长的方式正在发生转变,黄河流域要在生态保护的同时推动经济实现高质量发展,能源是生态保护中重要的一环.据此,对城市集聚经济和能源利用效率的协同发展开展研究对节约资源和环境保护工作意义重大.年月科技创业月刊第 卷第期本文在传统能源效率测度研究的基础上,将环境、能源与经济发展三方面纳入同一个体系,测算黄河流域城市绿色全要素能源效率,为此,本文以黄河流域城市为研究对象,探讨黄河流域城市的经济集聚能否对绿色全要素能源效率产生影响?以城市为载体探究集聚对城市绿色全要素能源效率的影响是否存在中介因素?文献综述与理论机制文献综述能源效率是全世界关注的重要课题.当前学者关于绿色全要素能源效率的研究有以下两
12、个方面:测度方法.C h u n g等在测度瑞典纸浆厂生产率时提出了方向距离函数,结合以前学者的研究,构建了以方向性距离函数为基础的非参数方法(D E A).利用非参数方法(D E A)测度绿色全要素能源效率的研究主要集中在两个方面:一是屈小娥主要考虑以资本、劳动力、能源为投 入 要 素,以G D P为 产 出,利 用 传 统 的 生 产 率 指数 M a l m q u i s t生产率指数测度绿色全要素能源效率及生产率,但无法考虑非期望产出如二氧化碳等存在下的全要素能源效率;二是将环境污染物纳入生产模型来测度全要素能源效率,将污染物作为投入指标或作为非期望产出,利用刘海英等在测度瑞典纸浆厂
13、生产率时提出的方向距离函数及M a l m q u i s t L u e n b e r g e r生产率指数测度绿色全要素能源效率.基于此前的研究,国内学者更多地运用D E A、S F A或超效率S BM进行测度.影响因素.绿色全要素能源效率作为一个衡量环境污染、能源消耗以及经济增长的效率值,影响其效率值的因素值得我们去进一步探讨.技术效率变动和技术进步对全要素能源效率变动存在着一定影响,能源效率增长主要源于技术进步,而且技术效率和技术进步共同推动效率增长.除此之外,人均G D P和产业结构对能源效率增长具有正向影响 ,经济发展水平与绿色全要素能源效率水平呈“U”型关系,而能源结构对能源效
14、率增长有显著的负向作用.经济集聚是指一个区域由于经济规模大且密度高而催生出来的外部效应.城市经济集聚带来的外部性有两个方面,一是正外部性,董直庆等、张可 将空间因素纳入到传统经济学分析中,认为经济集聚带来的正外部性能促进规模经济效应,而且经济集聚对技术创新有一定的促进作用.J a c o b s 认为“多样化集聚”产生的外部经济更有利于技术进步与知识溢出,更能推动产业发展与地区经济发展.二是负外部性,指对城市环境的破坏,通常以城市污染物的排放量来衡量.负外部性多与环境污染相关,如经济集聚和环境污染之间存在双向作用机制:经济集聚加重了环境污染,环境污染对经济集聚存在反向抑制作用;经济的集聚加速了
15、污染的集聚,并且污染的集聚态势趋同于经济的集聚态势.当前对城市经济集聚和能源效率的研究不多,更多的研究还是针对于产业集聚和能源效率 .学者们对城市层面的集聚与能源效率的研究大致可以分为种情形:促进、抑制和非线性关系.集聚对能源效率的促进作用多聚焦于产业和省份层面 ,具体途径包括技术溢出和基础设施共享,全国层面上的产业集聚对能源效率具有促进作用.而关于产业集聚对能源效率的抑制作用,比如制造业集聚将对能源效率产生一定的负效应,更多的研究发现产业集聚对绿色全要素能源效率的影响并非完全的促进或抑制,还可能呈“U”型关系,即产业集聚对能源效率有着先抑制后促进的影响.当产业集聚度大小合理时,产业集聚对绿色
16、经济效率的影响是正向的,当产业集聚程度大于临界值时影响是负向的,表明产业集聚与绿色经济效率呈倒“U型”关系.同样地,有研究证实黄河流域城市群经济集聚与绿色经济效率存在倒U型关系,经济集聚处于合理的范围内有助于提升绿色经济效率,而当经济集聚过度时则会抑制城市群绿色经济效率提升 .通过对研究现状的梳理,可以发现一些不足:当前研究虽然对绿色全要素能源效率的研究进行了比较多的实证检验,不过学者们主要对产业或区域的绿色全要素能源效率进行测度和分析,研究对象多聚焦于省级区域层面,地级市层面的实证检验比较少;而且将经济集聚与绿色全要素能源效率相结合分析的研究仍有诸多不足,如学者们容易将产业集聚与经济集聚的概
17、念混淆、城市经济集聚程度的测度标准各不相同等,产业集聚衡量的是某一产业在特定的地理区域内的集中程度,而经济集聚衡量的是某一地理区域内整个经济活动的集中程度,其测度所选指标也有一些差异.对黄河流域经济集聚和绿色全要素能源效率的中介机制仍需进一步探讨,比如知识溢出等因素是否会对二者的关系起到一定的中介作用.对黄河流域地级市经济集聚与绿色全要素能源效率的研究不足,仍需要进一步分析黄河流域经济高质量发展的特点,把握现实情况,从而更好地找寻对策,以保持黄河流域治理和经济发展之间的平衡.理论机制通过文献梳理,可以得知经济集聚就是城市内人口、资源、要素通过各项产业和经济活动在空间上集中产生的一系列结果,这些
18、结果比如知识溢出能够打破区域市场的分割,实现生产向更大市场的整合;其他结果如人均G D P和 产 业 结 构 也 是 城 市 化 快 速 发 展 的 产物,人均G D P的提升和第一产业释放劳力,特别是高素质人才到第二三产业都得益于城市化率的提升和基础设施的完善,而知识溢出和产业结构等结果会对绿色全要素能源效率产生影响.因而考虑经济集聚与绿色全要素能源效率二者结合的研究具有合理性.以上可以得到本文的分析思路:一是经济集聚和绿色全要素能源效率都与经济增长和环境污染相关,那么经济集聚科技创业月刊 年月第 卷第期J o u r n a l o fE n t r e p r e n e u r s h
19、 i p i nS c i e n c e&T e c h n o l o g y,S e p t ,V o l ,N o 与绿色全要素能源效率之间定然存在着联系;二是城市的出现往往伴生着一个市场的出现,城市里的市场因素远大于农村,近年来我国城市在数量和规模上都得到了快速发展,许多生产要素都集中在城市,从而产生经济集聚,因而选择城市而不是产业作为集聚的研究对象进行分析;三是城市带来了市场,市场的整合和资源的集中又产生了集聚效应,经济集聚的外部性推动知识溢出、人才流入和基础设施建设,这些又能够对区域内绿色全要素能源效率产生影响,据此,本文尝试将知识溢出等因素作为中介变量.因此,与以往文献相比,结
20、合上述机制分析,本文将从以下几个方面进行延伸研究:以黄河流域个省份的 个地级市作为观测对象,考察地级市的经济集聚对绿色全要素能源效率的影响;构建模型探讨二者的关系,将中介因素置入二者的关系模型,对假设进行检验,同时考察城市经济集聚带来的影响效应是否会对绿色全要素能源效率产生作用;采用工具变量解决内生性问题.实证研究绿色全要素能源效率测度传统D E A模型并没有考虑松弛变量 ,而在此基础上改进的S BM模型(S l a c k s b a s e dM e a s u r e,S BM)很好地解决了这一问题.然而S BM模型也存在一定的不足,主要在于其在测算时忽略了效率值的情况(完全效率),即多
21、个决策单元处在前沿面.为解决这一问题,学者们又提出了超效率S BM模型.超效率S BM模型既能避免常规D E A模型下变量松弛性和径向带来的测量误差问题,又能够解决多个有效决策单元之间的可比性问题.因此,我们将采用超效率S BM模型构建并测度衡 量 绿 色 全 要 素 能 源 效 率 的 指 标.本 文 在 借 鉴T o n e()的基础上,考虑能源效率的情况下,构建的非导向规模报酬不变的方向性距离函数为:m i nS Emmix/xi kssry/yr kstxinj,jkxi jj;yrnj,jkyi jj;xixi k;yiyr k;,s,s,y;i,m;r,q;j,n(jk)()式()
22、中:n表示决策单元DMU的数量,每个DMU由投入m、期望产出和非期望产出组成的s构成;x表示投入矩阵中的元素、y表示期望产出矩阵和非期望产出矩阵中的元素、表示所对应投入或产出元素的系数;为绿色全要素能源效率值,越大说明效率越高.计算该指标用到的数据有资本存量、劳动、能源、实际G D P、工业废水、工业二氧化硫和工业烟粉尘.其中资本存量数据使用永续盘存法计算得到,所需要的原始数据有各地级及以上城市固定资产投资,来自C E I C中国经济数据库;各城市以 年为基期的资本存量数据;同一个省内各城市使用的资本存量折旧率相同.劳动数据、能源消费量数据和实际G D P数据来自C E I C中国经济数据库;
23、除工业烟粉尘数据来自 中国城市统计年鉴 外,其他两类污染物数据来自C E I C中国经济数据库.本文选取黄河流域个省份的 个地级市 年城市绿色全要素能源效率进行测度,数据全部来自于各省份 年统计年鉴,但由于在搜集资料过程中发现 青海省统计年鉴 从 年间青海省共计个自治州的数据不全,分别是海西蒙古族藏族自治州、玉树藏族自治州、海北藏族自治州、海南藏族自治州、黄南藏族自治州、果洛藏族自治州、海东藏族自治州,同时也剔除内蒙古自治区的兴安盟、锡林郭勒盟和阿拉善盟;四川省的阿坝藏族羌族自治州、甘孜藏族自治州和凉山彝族自治州以及甘肃省的临夏回族自治州和甘南藏族自治州.因此本文对除去这几个自治州外的 个地级
24、市数据进行测算,得出了相关结果.模型设计本文在M i l l e r等的基础上,对C o b b D o u g l a s生产函数进行适度扩展,设定如下生产函数:qf(l,k,e,Qr c,Ar c,r c)()或()中,l表示单位土地面积上雇佣的劳动力人数;k表示单位土地面积上用于经济活动的实物资本;e表示单位土地面积上用于经济生产所消耗的能源;r c表示该区域内考虑经济生产活动中资本、劳动、能源、“好”产出和污染物的经济产出效率,也即本文要研究的绿色全要素能源效率;Qr c表示总产出;Ar c表示该区域的总土地面积.根据柯布道格拉斯公式的进一步推演,可改写为如下形式作为本文用来估计的计量
25、模型:l nr cl n(Lr cAr c)Xr cr c()式()中,Lr c/Ar c即为本文重点关注的解释变量:经济集聚程度,用单位土地面积上的劳动力进行衡量.结合前文分析,经济集聚对绿色全要素能源效率的影响很可能是非线性的,因此在公式两边取对数,加入经济集聚度的二次项,并进一步加入其他控制变量,最终模型如下:l n r cl n(Lr cAr c)l n(Lr cAr c)Xr cr c()其他变量与指标选取在其他 控 制 变 量 中,本 文 用 取 对 数 的 人 均G D P(年为基期)来衡量一个城市的经济发展水平,剩余控制变量包括:产业结构、金融发展、财政支出力度、史绎君黄河流域
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