区域一体化与地区环境污染排放收敛
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摘要：区域一体化可能带来环境合作，从而影响地区间环境污染排放的变化趋势。区域一体化可以视为自然实验，使用倍差法研究了长三角区域一体化对地区污染排放收敛的影响，研究中使用了相对数模型和绝对数模型，相对数模型研究结果发现2003年长三角一体化加速促进了三省市的污染排放收敛，同时，绝对数模型表明区域一体化有利于各省市的污染排放程度的降低；尤其有利于促进污染排放强度的下降式收敛。
关键词：区域一体化；环境污染；长三角；倍差法；收敛
中图分类号：F124.3 文献标识码：A
Abstract： Regional integration can bring environmental cooperation， to affect the change trend of regional environmental pollution emissions. Regional integration can be regarded as a natural experiment， the article use difference in difference method to study the influence of the Yangtze river delta regional integration to the regional pollution emissions convergence， and then the article using the relative model and the absolute model. The relative model research results found that from 2003 the Yangtze river delta regional integration accelerate to promote the three provinces of pollution emissions convergence， at the same time， the absolute model suggests that regional integration is advantageous to the various provinces reduce pollution emissions， especially beneficial to promote the pollution emissions intensity downward convergence.
Key Word： regional integration；environmental pollution ；Yangtze river delta； difference in difference method；convergence
Poncet [1]等认为，中国是一个国内市场一体化程度很低的国家；严重的地方保护和市场分割降低了市场效率[2]，拖累了经济。然而，与此相对应的是，国内某些区域的一体化促进了经济发展，如长三角一体化、珠三角一体化和京津冀一体化等。目前，国内已有关于区域一体化的研究主要集中在研究区域一体化现状及其测度等，如李雪松、孙博文[3]；研究区域一体化的协调机制，如张利华、徐晓新[4]；研究区域一体化对经济增长的影响，如徐现祥、李郇、王美今[5]等；对市场经济的影响，如张丽亚 [6]等；及对产业结构的影响，如黄新飞、郑华懋[7]等。
事实上，纵观全球，区域一体化对于加入一体化组织的国家或者地区的作用，不仅仅体现在经济合作上，而且也体现在其它领域，其中环境保护合作是非常重要的一方面。国际上，一些跨国的区域一体化组织在环境合作上表现的比较突出。比如北美自由贸易协定，为了能够共同处理一些环境问题，北美自由贸易协定提出了专门附加的北美环境合作协定。进而，为了能够避免国家之间在环境规制方面的逐底竞争，1994年正式建立起北美环境合作委员会，进一步促进了区域之间的环境治理合作。
对于发达国家，国内市场一体化程度较高，学者主要关注的是国家之间的区域一体化。但是，中国的市场一体化程度较低，研究国内的市场一体化具有重要意义。在环境问题日益严峻的今天，区域一体化对地区间的环境污染排放变化趋势是否有影响呢？对于这一具有重要理论及应用价值的研究命题，国内鲜有关于这方面的研究。我们视长三角区域一体化为自然实验，采用倍差法研究了长三角区域一体化对地区二氧化硫（SO2）和废水中化学需氧量（COD）排放及其收敛的影响。
1长三角区域一体化与环境污染排放变化趋势的现实
经过改革开放后的几十年的高速发展，长三角区域已经成为中国工业发展最快、水平最高的地区之一，然而，工业发展带来了巨大的环境污染问题。事实上，环境合作较早就成为长三角区域一体化的重要议题。2008年12月，三省市签订了《长江三角洲地区环境保护合作协议》，在提高区域环境准入和污染物排放标准等方面紧密合作，推进长三角环境保护一体化进程。
2013年5月，上海、江苏、浙江、安徽共同签订跨界环境污染事件应急联动工作方案，一旦跨界突发环境事件发生，各省市将共同应对。2014年1月长三角区域大气污染防治协作机制正式启动，制定了《长三角区域落实大气污染防治行动计划实施细则》，确定了控制煤炭消费总量、加强产业结构调整、防治机动车船污染、强化污染协同减排等六大重点。
在长三角相关省市的努力下，经过共同的协作，环境污染排放问题得到了一定程度的改善，而且呈现出收敛的态势。下面我们以二氧化硫（SO2）及废水中化学需氧量（COD） 为例进行分析，2000-2012年，上海、江苏、浙江的二氧化硫（SO2）排放和化学需氧量（COD）的变化趋势可以从下图1、图2、图3和图4表现出来。
从图1和图2中可以看到，长三角各省市的SO2和COD排放总量整体均呈现出下降的趋势，尤其是上海市的SO2和COD排放总量下降趋势最明显；同时，长三角三省市SO2和COD排放总量总体表现出收敛的态势。图3和图4是用各省市各年的SO2和COD排放总量与GDP的比值衡量的排放强度（单位为：万吨/亿元）变化趋势，可以发现三省市的SO2和COD排放强度都在逐步下降，下降趋势非常明显且稳定，并且可以发现三省市SO2和COD排放强度的收敛趋势均非常突出；尤其是从2003年开始，SO2和COD排放强度的收敛趋势均明显加快。那么很显然，这里存在一个非常重要的问题，就是区域一体化是否促进了这种收敛效应。下文，我们将构建实证模型，收集数据，通过实证检验的方法回应这一问题。
2研究设计
2.1 模型构建
构建实证模型研究长三角区域一体化对环境污染排放及其收敛存在的影响作用，Stern [8]的研究给我们重要启示，他使用1971～2003年的数据分析了是否加入北美自由贸易协定（NAFTA）导致了墨西哥、美国和加拿大的能源消费和污染排放收敛。他的研究结果表明确实存在收敛的状况，三个国家之间的强度指标共同朝向较低的水平在发展。
Stern [8]使用地区之间环境指标的比值对数的绝对值为因变量，如果该因变量有变小的趋势，则认为地区之间的环境指标收敛；否则如果该绝对值变大则认为地区之间的环境指标发散。本文也借鉴这种方法，使用地区之间环境指标比值的对数值的绝对值为因变量，从而分析是否存在收敛。与Stern [8]的不同之处在于，首先，本文立足于一个国家内部的区域一体化，分析省份之间区域一体化对于环境污染排放的影响。其次，我们使用自然实验中常用的倍差法克服变量之间的内生性问题，来研究区域一体化对环境污染排放的影响。由于珠三角是一个省份的地级市之间的合作，而京津冀地区区域一体化程度较低，研究的代表性和可靠性都较低；因此，我们主要以长三角区域一体化为代表性自然实验事件，研究区域一体化对环境污染排放的影响。从长三角的发展历程来看，2003年之前，长三角区域一体化程度相对较低；从2003年开始，长三角区域一体化进入较快速的发展阶段，因此为了简化问题，我们以2003年为长三角区域一体化的时间分界点。
倍差法是一种被广泛运用的项目评价方法，其最突出的作用在于其可以用于评估政策或事件对处理对象的影响效应。参照Baghdadi et al.，[9]的方法构建倍差法模型，则有：
模型（1）中，i和j为不同的省份，t为年份；EM是各省市的环境污染排放，包括SO2和COD的排放；本文分别考虑总量指标和强度指标，则Yijt表示i省份与j省份之间的SO2和COD的排放差距，在模型中对数化，并取绝对值，因此该值为非负数。模型（1）中，两个虚拟变量的设置很重要，如果省份i与省份j在长三角区域一体化组织中，那么虚拟变量RTijt=1，否则RTijt=0。虚拟变量After，为简化问题，本文只考虑长三角区域一体化快速发展的2003年为界，2003年之前，变量赋值为1；2003年之后，赋值为0。因此，我们的处理组是2004～2012年长三角三省市，包括上海、江苏和浙江，其它内地除外的27个省区为对照组。
模型（1）中，φ1反映了处理组环境污染排放差异变动相对于对照组不随时间变化的差异，φ2反映了处理组除了加入长三角区域一体化之外其它的不随时间变化的影响环境污染排放差异变动因素的影响。模型中最关键的系数是β1，该系数衡量了长三角区域一体化对地区间环境污染排放差异的净影响；如果该系数为正，则说明长三角区域一体化扩大了环境污染排放的差异，也就是说长三角区域一体化导致了地区环境污染排放发散；相反，如果该系数为负，则表示长三角区域一体化缩小了地区间环境污染排放差异，即长三角区域一体化导致了地区间环境污染排放收敛。
Grossman and Krueger[10]等研究污染排放的文献认为，对污染排放规模的分析，必须从规模、结构与技术等多角度进行分解分析；因此，本文分别控制规模、结构和技术的影响，即分别控制地区人口总量差异（ ）、地区人均国民生产总值差异（ ）、地区产业结构差异（ ）、地区技术水平差异（ ）、地区对外开放水平差异（ ）等变量对环境污染排放差异的影响作用，各变量的差异值在模型（1）中均求对数且取绝对值。
为了进一步分析长三角区域一体化对环境污染排放量及排放强度的影响，我们建立绝对数模型（2）进行分析，有模型：
模型（2）中，因变量Yit为省区i在t年的SO2和COD排放量及排放强度的绝对数，并取对数值。如果省份i在长三角区域一体化组织中，那么虚拟变量RTit=1，否则RTit=0。虚拟变量After，2003年之前，变量赋值为1；2003年之后，赋值为0。其它控制变量为各省区i各控制变量的绝对数。
2.2变量与数据
因变量：二氧化硫（SO2）和废水中化学需氧量（COD）的排放，我们分别使用总量指标和强度指标，总量指标单位为万吨；强度指标分别用各省市SO2和COD排放总量与GDP总量的比值衡量，单位为万吨/亿元。
人口总量（Popit），用于控制人口规模对环境污染排放的影响。
人均GDP（GDPit），用各省市GDP总量与该年该省人口总量的比值衡量，用于控制经济发展水平的影响。
产业结构（INDit），用各省区第二产业增加值占GDP总量的比重来衡量。
技术水平（Teit），与王奇、汪清[11]一样，我们采用污染治理项目本年度完成投资额指标进行；这主要是由于，一般而言，环境污染的治理投入越大，环境污染治理的技术水平就越高，污染排放量就越低，表现为单位经济产出的污染排放量下降。
开放程度（Openit），用文献中常用来衡量对外开放程度的指标外贸依存度来测度，即用各省区每年的进出口总量除以GDP总值得到。
本文使用的是内地省级层面（除外）数据，来自于2000～2012年的《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》和各省市的统计年鉴及中经网数据库。
3实证结果
根据计量模型（1）式，我们采用GLS（广义线性回归）估计方法对模型进行检验， GLS能够较好的将面板数据的异质性纳入到其中考虑，并且可以降低每一组观测值中误差协方差的约束要求，从而估计结果更为稳健。我们分别使用SO2、COD的排放总量指标相对数和强度指标相对数作为因变量，结果报告在表1。
在对于因变量SO2的排放总量和排放强度估计结果中，可以发现倍差法的关键变量 的系数均为负数，且分别在10%和5%的水平上显著，系数分别为-0.018、-0.034。同样，对于COD的排放强度可以发现倍差法的关键变量 的系数在1%的水平上显著为负，而对于COD的排放总量指标，虽然关键变量的系数不显著，但是系数为负。这一结果证实了前文部分的分析，即2003年长三角区域一体化加速后对上海、江苏、浙江三省市的SO2排放总量和排放强度与及COD排放强度的地区差异均有显著负向作用，也就是说长三角区域一体化加速促进了三省市SO2和COD的排放的收敛；尤其是对于强度指标，这种影响作用更突出。
为了进一步分析长三角区域一体化对地区SO2 、COD的排放总量和排放强度整体趋势的影响，我们使用绝对数模型（2）对此问题进行研究，结果报告在表2。可以发现倍差法的关键变量 的系数均为负数，且均显著；这一结果表明，2003年长三角区域一体化加速后对上海、江苏、浙江三省市的SO2、COD排放总量和排放强度均产生了显著的负向作用，即长三角区域一体化显著的降低了这三省市的SO2、COD排放总量和排放强度。
综合相对数模型（1）和绝对数模型（2）的估计结果，可以发现2003年长三角区域一体化加速后促进了三省市的SO2、COD排放总量和排放强度的收敛，而且对排放强度收敛的影响作用更突出；并且长三角区域一体化加速后降低了三省市SO2、COD排放总量和排放强度，即2003年长三角区域一体化加速导致了三省市出现了SO2 、COD排放总量和排放强度的下降式的收敛。
我们认为这种现象产生的原因在于，第一，区域一体化后，地方保护和市场分割的程度下降，地区之间的贸易壁垒被打破，投资更为自由化；地区之间的产业分工更趋合理，资源配置得到优化，企业的内部规模经济和外部规模经济都更容易达到，从而提高了企业的能源使用效率，降低了企业的环境污染排放，尤其表现在污染排放强度上。第二，类似于跨国的区域一体化，国内的区域一体化也会产生技术效应。首先，地区之间更加紧密的关系和更大的贸易量会导致先进（或者清洁）技术在地区之间产生溢出，尤其是从现代化程度更高的地区向其它地区扩散。其次，根据徐现祥、李郇、王美今[5]等的观点，区域一体化有利于经济增长、有利于提高居民收入，居民收入的提高导致他们对环境质量有更高的需求，从而影响企业生产和政府的治理技术的提升。再次，区域一体化使得原本受地方保护的企业面临更为激烈的市场竞争，这将迫使这些企业不得不选择更先进、更有效的生产技术。第三，更为重要的是，区域一体化后，随着经济的增长和环境的日益问题的严峻，地区之间不得不共同面对影响彼此的环境问题。环境污染物是一种具有典型外部性的公共产品，尤其是大气污染和水流污染，地区的边界无法阻挡气流和水流的流动，从而在区域之间产生了强烈的外部作用，跨区域的环境合作是治理的必然之路。区域一体化可以更好的实现环境保护的合作，地区之间的环境规制措施及相关条款将会趋向于协调一致，从而导致污染排放的下降式收敛。
4 结论与政策启示
在环境问题日益严峻的今天，区域一体化对地区间的环境污染排放变化趋势是否有影响呢？我们视长三角区域一体化为自然实验，采用倍差法研究了2003年长三角区域一体化加速对地区SO2、COD排放及其收敛趋势的影响。我们实证中使用了相对数模型和绝对数模型，研究发现：2003年长三角区域一体化加速后促进了上海、江苏、浙江三省市的SO2、COD排放总量和排放强度的收敛，而且对排放强度收敛的影响作用更突出；并且长三角区域一体化加速后降低了三省市SO2、COD排放总量和排放强度，即2003年长三角区域一体化加速导致了三省市出现了SO2、COD排放总量和排放强度的下降式的收敛。
本文的研究得到如下政策启示：（1）继续推进区域一体化进程，巩固和发展现有的一批一体化发展较好的长三角、珠三角、京津冀等区域。对于具有一定基础的一体化区域，政府要继续加强政策扶持，促进这些地区深化合作。对于有条件发展成为一体化的区域，政府要加以引导，通过牵线搭桥，创造一体化的政策环境，促成区域一体化的形成及发展。（ 2） 对于一体化区域，要加强统一市场的建设，促进人流、资金流、技术在地区之间的流动，发挥市场对资源配置的决定性作用。（3）在加强经济等领域合作的同时，要加强区域一体化地方政府间环境治理的合作。很多跨区域的环境污染需要政府合作共同治理才能达成有效性。首先要构建较完善的相关法律体系，这种合作的法制体系可以从两个方面着手： 第一要从较高的立法层面制定能促进地方政府合作的相关法律法规。一方面，这些法律法规要能够达到打破行政垄断和地方保护的目的， 另一方面又能够通过法律划分和规范地方政府的相关权限和责任。第二， 继续完善地区间环境污染治理的法律法规体系。通过努力，在宪法和环境保护法为基础，通过制定较完备的区域污染防治的法律法规，进而真正构建起跨区域的污染治理法律体系。其次，要积极构建区域一体化内地方政府间的合作行政机制，采取措施促使地方政府关系发生转变。
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