产业集聚是否促进了低碳发展——乜敏、赵洪海

产业集聚现象无论是在发达国家还是发展中国家都普遍存在，产业集聚程度较高的地区，一般都具有较强的发展活力，并对经济发展产生较大的贡献。随着全球经济的发展，温室效应越来越严重，而我国是全球范围内的二氧化碳排放大国。2009年11月26日我国正式宣布关于降低二氧化碳排放目标，计划将于2020年实现碳排放强度即单位国内生产总值的二氧化碳排放量在2005年的基础上降低40%～50%。因此我国在经济发展的过程中承担着较大的节能减排压力，基于此，本文将对产业集聚对碳排放强度的影响进行研究。
一、产业集聚对碳排放强度影响的理论分析
对于产业集聚的研究大约可以追溯到19世纪，马歇尔提出产业集聚理论，将产业集聚定义为产业区，而最早提出集聚经济这一概念则是在韦伯的《工业区位论》中。随后越来越多的经济地理学者也注意到集聚这一外部规模经济形式。Scott等（1992）指出大量的产业集聚存在于当今的世界经济版图之中，创造着世界的绝大多数财富[1]。有人将生产活动中的递增规模收益定义为产业集聚。国内学者也对产业集聚的概念进行了界定。首先在国内提出小企业集聚概念的是仇保兴（1999），他指出小企业集群是一种比层级组织灵活，比市场稳定的产业组织形态，它是由相互独立又相联系的小企业通过分工协作在市场化的条件下建立的[2]。
随着产业集聚理论的不断发展与完善，20世纪50年代之后越来越多的研究集中在产业集聚与经济增长关系的探讨中。Ciccone（2002）采用就业密度作为衡量经济集聚程度的指标，用劳动生产率衡量经济增长，对欧洲5个国家628个Nuts-3区的数据进行分析，得出产业集聚有利于区域的经济增长[3]。Brulhart等（2008）通过对全球105个国家的1960—2000年的数据以及欧盟16个国家的1975—2000年的数据进行分析来探讨经济集聚与经济增长率的关系。在处理全球数据时，通过系统的广义矩估计处理集聚内生性问题，最终得出城市化与经济增长具有正向关系；在处理欧盟国家的数据时，运用泰尔指数作为度量经济集聚的指标，采用差分的广义矩估计消除集聚的内生性，得出在国民收入水平不断提高的前提下，制造业的集聚程度对经济增长的正向作用将会逐渐减弱，而金融业集聚程度对经济增长的促进作用将会不断加强[4]。周兵等（2003）对我国产业集聚的区域差异进行分析，在西部设备制造业数据的基础之上，计算出其产业集聚空间基尼系数，与西部经济增长数据进行OLS回归分析，得出区域人均产业集聚、企业总产值集聚及企业单位数集聚指标均与区域经济增长具有正相关关系[5]。刘修岩（2009）通过对产业空间集聚与经济增长之间互动关系的研究进行梳理，指出产业的空间集聚和经济增长是一个相伴而生、难以分离的过程，二者之间存在着高度的相关性[6]。雷鹏（2011）指出产业集聚可以提高区域生产效率，激发企业创新能力，提升区域竞争力进而对区域经济发展产生积极影响[7]。
产业集聚现象的大量出现在促进经济增长的同时，对产业集聚区及其周边的环境也造成了一定程度的影响，这一现象引起了国内外学者的关注。研究之初主要将研究重点放在产业集聚与环境污染的关系上。Virkanen（1998）通过对芬兰地区相关情况进行分析，得出造成当地水环境及大气环境遭受重金属污染的最主要原因是在芬兰南部地区形成的工业集聚[8]。Fank等（2001）对欧盟200多个城市密集区的空气质量变化进行研究，发现地区产业规模化集聚对城市密集区空气质量的变化具有重要的影响[9]。侯凤岐（2008）通过研究指出区域经济集聚在促进经济增长及城市化发展的过程中，也带来了环境的恶化，主要表现在：在集聚区域内，集聚使得环境问题日益严重；区域外，由于集聚区域对区域外资源的大量使用，使得经济要素在流通时缺乏相应的生态补偿机制，集聚产生的负环境效应对区域外地区也产生相应的影响，从而导致区域内外同样面临环境问题。而现有环境政策并不能对产业集聚产生有效控制，进而导致环境问题的进一步恶化[10]。李伟娜（2010）从产业集聚的角度出发对中国经济版图的变迁进行了回顾，对不同时间段产业集聚对经济增长及环境的影响进行了分析，得出产业集聚在促进经济增长及区域发展的同时，也带来了许多亟待解决的环境问题[11]。而由于化石燃料大量使用，致使温室气体大量排放，全球气候变暖等问题日益严重，节能减碳的压力越来越大，越来越多的学者将研究的重点从产业集聚与传统环境污染的研究转移到对产业集聚与低碳经济及节能减排问题的研究上。王海宁等（2010）提出了产业集聚可以提高能源效率从而减低碳排放的假说，运用DEA方法测度了全要素能源效率以及产业集聚程度，通过实证分析最终得出产业集聚可以有效提高能源利用效率，产业集聚所带来的好处不仅是经济友好型的，同时也是环境、能源友好型的[12]。王桂新（2012）采用经济密度与就业密度对产业集聚程度衡量，能源利用效率的变化近似替代碳排放量的变化，通过构建计量经济模型分析了城市化进程中产业集聚对城市规模与碳排放关系的影响机制，研究得出在城市规模扩张的过程中，产业集聚程度的提高对产业能源利用效率提高和城市经济低碳发展具有促进作用[13]。李健等（2012）采用区位熵对产业集聚度进行衡量，基于弹性脱钩分析框架，引入产业集聚弹性脱钩因子，对天津石化行业2008—2010年的数据进行分析，得出能源结构和产业集聚度是对二氧化碳排放量不可忽视的影响因素，并指出通过产业集聚来减少碳排放将是我国未来经济发展趋势[14]。本文在以上理论分析的基础上，运用协整理论、误差修正模型和Granger因果关系检验等统计计量方法，对产业集聚程度是否促进了低碳发展进行研究，并对产业集聚的未来发展提出相应的政策建议。
二、数据来源及处理
制造业是我国产业的重要组成部分，相对于其他产业而言，产业集聚趋势较为明显，因此本文研究制造业产业集聚对制造业碳排放强度的影响。本文的样本数据均来自《中国统计年鉴》和《中国工业经济统计年鉴》。在充分考虑统计口径及数据可得性的情况下，选取制造业中20个行业作为研究对象①，并选取1990—2010年为样本数据的时间区间。由于统计年鉴中相关经济数据均为当年价统计数据，因此在进行计算之前，本文对这些数据进行了可比价化。由于我国并未公布GDP价格平减指数，根据本文的研究目的，本文以商品零售价格指数与居民消费价格指数的平均值作为价格指数，且选取1990年作为价格基准年，对数据进行处理。
（一）产业集聚
早期对于产业集聚水平测度方法的研究主要集中在定性分析方面，主要定性分析方法有：波特分析法、区位竞争模型评估法、不完全竞争模型评估法等。随着产业集聚现象的大量出现，越来越多的学者对产业集聚进行研究，测算产业集聚的方法也越来越多，并出现了定量测算方法。目前测算产业集聚的主要方法有：市场集中度（CR）、区位熵、赫芬达尔-赫希曼指数（HI）、空间基尼系数、空间集聚指数（EG）等。其中，EG指数考虑了厂商规模之间的差异，对空间基尼系数进行了修正，并且EG指数本身也是H指数和空间基尼系数的综合运用，由此本文选用EG指数作为衡量中国制造业产业集聚程度的指标。
EG指数将某经济体（国家或地区）划分为M个地理区域，在这一经济体中的某产业拥有N个企业，并分布于这M个地理区域之中，其计算公式为：
EG即为产业空间集聚指数，Si为某产业在区域i的相关指标（产值、就业人数等）占该产业相应指标的比重，xi则表示区域i产业特征指标占经济体相应产业特征指标的比重。G为空间基尼系数，H为赫芬达尔指数，本文以企业就业人数反应企业规模分布。
（二）碳排放强度
本文选取碳排放强度作为衡量低碳发展的指标。在计算碳排放强度前，需先算出碳排放量的值。关于估算化石燃料燃烧所排出碳排放量的方法，IPCC国家温室气体清单（2006）做出了较为详细的介绍。其中较为简单的方法为：先根据能源类型统计其原始计量单位的消费量；之后将其原始计量单位进行统一转化，均转化为通用能源单位TJ；将转化为通用能源单位后的化石燃料的消费量与其单位热值碳含量相乘，得出燃料的含碳量；有些燃料并未参与燃烧，所以并未转化为二氧化碳，所以需减去这一部分碳量；此外由于燃料燃烧的不完全性，最终还需在以上结果的基础上乘以碳氧化率，至此就将得出此种化石燃料的碳排放量。但是在实际研究中，我们可将上述计算过程进行简化，其计算公式如下：
其中，C表示碳排放量，单位为104t，i表示能源种类，Ei表示从原有计量单位转化为以标准煤为计量单位的能源消费量，Ii则为i能源的碳排放系数，其单位为（104t）/（104t标煤）。表1列出了各种能源的折标准煤系数及碳排放系数。
在碳排放量的基础上对碳排放强度进行计算，碳排放强度是指每单位国内生产总值的二氧化碳排放量，碳排放强度的降低则在一定程度上反映出经济增长已进入低碳发展模式。在进行碳排放强度的计算前，先将碳排放总量转化为二氧化碳排放总量，再用二氧化碳排放总量除以增加值，最终得出碳排放强度，记作CPF，其单位为t/104元。