【文献分享】黄河流域生态效率中产业技术溢出效应与产业链分化特征

文摘   2025-01-02 07:30   辽宁  


摘要



黄河流域(YRB)是连接中国东西部地区的重要生态屏障和经济枢纽。为了研究黄河流域产业链中生态效率的协同作用,本文引入了一种新颖的研究方法,通过建立产业技术相似性矩阵,运用空间计量经济模型分析溢出效应,为相关研究提供了新的工具,克服了以往研究的一些弊端。研究发现,产业生态效率在不同空间维度上表现出明显的互动特征。具体而言,省内的互动效应明显优于长三角地区内的互动效应,在包括长三角地区相邻省份的更广阔区域内也是如此。上游和下游省份在其本地范围内表现出强劲的互动水平。然而,中游省份的联系较弱,削弱了整个长三角地区产业生态效率的溢出能力。这一发现表明,应根据不同空间维度的溢出效应特征制定分层政策措施。





研究背景及意义




黄河流域是我国重要的生态屏障和经济区域,在维护国家生态安全、推动社会经济高质量发展中具有举足轻重的地位。2021年发布的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》把生态环境治理和绿色发展提升到更加突出的战略地位,将其确立为实现黄河流域高质量发展的首要原则。围绕这一领域,学术界学者进行了持续而全面的研究,尤其是生态效率与碳排放水平溢出效应之间的协同作用引起了极大关注。大量研究结果表明,该流域的生态效率呈现出明显的区域分割特征。历史上,陕西省毗邻地区和下游省份中的中原地区社会经济联系明显紧密。相反,上游省份与下游省份之间的联系仍然很脆弱。因此,生态效率一直呈现出 "下游省份效率最高,中游省份次之,最后是上游省份 "的层次结构,最终影响到整个流域的生态效率溢出效应。然而,阐明这种空间分异根本原因的经验证据仍然很少。

虽然这些研究主要依赖于宏观经济数据,但当研究重点转向特定产业时,如旅游业、物流业、科技行业等,生态效率的空间溢出效应表现出更为一致的模式,这表明生态效率通过空间集聚或政策引导在特定产业内取得了相当大的协同效应。总之,现有研究凸显了长三角地区生态效率的显著空间差异,从整体角度看,溢出效应并不一致,且对所考虑的产业高度敏感。因此,从空间上划分样本可能无法充分考虑黄河所经省份影响生态效率的独特性。相反,基于行业的分析则能更深入地解释生态效率的空间差异。

对现有研究的总结显示,黄河流域生态效率存在明显的空间差异,从宏观角度看,溢出效应并不稳定,显示出对产业选择的高度敏感性。因此,从空间维度对样本进行细分可能不足以否定单个省份特征对黄河流域生态效率的影响;同时,利用距离作为权重矩阵也不足以分析特定省份内部或两个毗邻省份之间产业生态效率的溢出效应。





研究亮点

         


本文的研究采用了一种新颖的研究方法,能够考察生态效率在长三角地区任何空间范围内产业溢出的复杂特征。本研究通过产业细分分析,利用产业相似性建立权重矩阵,考察了长三角地区产业链内生态效率的溢出效应,以及黄河流域九省不同空间范围内的溢出特征。从相邻省份的产业生态效率溢出水平可以推断,长三角地区产业生态效率的溢出核心集中在以河南为核心的上游省份青海、甘肃、四川和中原地区,而中游省份则构成了较弱的环节。





研究结果




1. 基准回归分析和稳健性检验
1.1. 基准回归结果
采用双向固定效应模型对等式(2)中提出的假设进行实证检验。由于引入了新的权重矩阵,可以通过空间计量经济模型估算产业链中生态效率的溢出效应,从而使本研究有别于以往的研究。表2列出了黄河沿岸九省的单个产业生态效率和长三角地区的总体产业生态效率的基准回归结果,并纳入了它们的空间滞后期。具体而言,表中第(1)列是剔除控制变量后的结果,而第(2)列则包含了控制变量和固定效应,全面分析了变量对产业生态效率的影响。

回归结果显示,黄河流域九省的产业生态效率在省域产业链中表现出显著的内生互动效应。尽管各省在产业结构、规模和发展水平上存在显著差异,但在控制了个体效应和其他外生因素后,回归结果仍相对稳定。值得注意的是,位于黄河流域中上游的青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古和陕西省的回归系数显著为正,这表明提高产业生态效率对省内其他产业相似度较高的产业具有举足轻重的促进作用。这些研究结果符合技术扩散和产业政策导向的理论预期。关于上述省份生态效率溢出效应的多项研究也得出了类似结论。
位于黄河下游的河南和山东的回归系数呈显著负值。与位于黄河上中游的省份相比,河南和山东的经济发展水平更高,经济外向度更高。Hu等和Wang等在研究黄河流域生态溢出效应时发现,经济发展水平和经济外向度较高的省份更倾向于转移高排放产业。鉴于空间权重矩阵中使用的产业相似度指数在很大程度上依赖于产业间的贸易联系,因此产业生态效率受经济外向度的影响是可信的。这种效率会向省外保持更紧密贸易联系的产业扩散,从而削弱省内产业间的互动水平。为减轻这种影响,最初使用国家投入产出表计算的空间权重矩阵W被根据省级投入产出表得出的空间权重矩阵M所取代。在控制了省界外产业互动的影响后,第(3)列的结果表明,黄河沿岸九省的产业生态效率在各自的省级产业链中产生了显著的正向互动效应。这表明,经济外向度较高的省份在产业生态效率溢出效应方面表现出异质性。这一特征在以城市为样本群体的生态效率溢出效应研究中也很明显。经济地位高、出口导向明显的城市的溢出能力呈现出两极分化的趋势,并伴有明显的空间差异。值得注意的是,以整个长三角地区为样本集时,在省内因素或省外贸易差距的控制下,产业生态效率的溢出效应并不显著,这表明长三角地区产业链内生态效率的内生联系相对较弱。Baptista和Swann在关于产业集群内企业创新能力的研究中指出,异质产业集聚产生的知识溢出效应只有在一定的空间范围内才显著,并表现出明显的衰减特征。从基准模型得出的结论表明,这一特征在生态效率溢出效应方面依然有效。
1.2. 内生性问题
由于在构建权重矩阵时没有使用地理距离等非经济指标,本文采用工具变量来估计IV,旨在减少与产业相似性相关的潜在内生性问题。由方程(4)可知,产业相似度取决于产业间的贸易水平和结构,因此本文构建了一个基于产业销售费用欧氏距离的工具变量。随后采用两阶段最小二乘法对基准结果进行估计和验证。按照Qu概述的空间权重矩阵两阶段工具变量模型,工具变量的回归结果见表3。在考虑了可能存在的内生性问题后,黄河流域九省的产业生态效率继续表现出显著的正溢出效应。

1.3. 稳健性检验
为评估基准结果的有效性和可靠性,进行了以下稳健性分析。(1) 解释变量的替代:用DEA-CCR模型计算出的产业生态效率值替代解释变量。(2) 产业结构合理化指数中的变量替换:将公式5中的资本K替换为劳动力L。(3) 产业技术相似性权重矩阵调整:使用平均值对产业相似性进行二分,并相应构建0-1邻接矩阵。(4) 对异常值进行剔除:考虑到行业属性、市场特征和商业规则,不同行业的资产规模、盈利能力和能耗水平存在明显的个体差异。因此,本文对固定资产规模、行业盈利水平和能源成本中高于第90个百分位数和低于第10个百分位数的数据点进行了胜化处理,并用指定的量化值进行了替换;这样做是为了检验极端值对回归结果的影响。(5) 估计方法的变化:在进行产业技术相似性权重矩阵工具变量回归时,采用有限信息最大似然法进行估计。表4报告了稳健性检验的回归结果。上述检验结果表明,与基准回归结果相比,在黄河沿岸省份和九省之间观察到的产业生态效率溢出效应没有实质性差异。这种一致性强调了基准结论的稳健性。

2. 进一步分析:产业生态效率溢出的空间特征
2.1. 长三角区域内产业生态效率互动分析
基准回归结果表明,黄河沿岸九省的产业生态效率在省内具有显著的正溢出效应。然而,从整个区域来看,这种效应不再显著。这一结论与现有研究一致,即地方化的产业保护政策、不匹配的产业结构层次和经济差距导致了长三角地区二级分组内相对紧密的联系;然而,整体互动效应并不显著。为了确定是否存在导致产业生态效率缺乏顺畅互动的 "断点",并进一步分析互动效应减弱的原因,本文根据黄河流域九省及周边省份的溢出效应,研究了阻碍产业生态效率协同的具体因素。此外,本文还探讨了产业生态效率溢出效应的空间特征。
黄河流域九省中每相邻两省为一组。然后根据综合指标和投入产出表计算空间权重系数并进行回归,结果如图4所示。借鉴在相邻省份观察到的产业生态效率溢出效应,可将黄河沿岸九省分为三个不同的组别,分别对应于黄河的上游、中游和下游。在黄河沿岸九省的分组中,Li 等人利用资源诅咒指数模型分析了中国31个省、自治区和直辖市,得出了类似的结论。在上游,青海省、甘肃省和四川省在产业生态效率方面建立了相对紧密的互动关系,溢出效应显著,没有负相关或弱相关的迹象。相反,在中游,宁夏、陕西、内蒙古和山西省之间的互动关系相对松散,缺乏明显的溢出效应。此外,与上游和下游省份的联系也相对较弱。Wang等人的研究也证实了中游省份之间生态效率的弱相关性。下游的山东省和河南省在产业生态效率方面表现出较为密切的互动关系,其中河南省与邻近省份保持着较强的互动关系,形成了以河南省为中心的次级集群。长三角地区的上游和下游省份在产业生态效率方面明显表现出强劲的互动关系,而中游省份则构成了较弱的联系。具体而言,虽然宁夏和山西的产业生态效率互动更为频繁,但其外部联系较弱,存在明显的区域壁垒。同样,陕西和内蒙古之间的互动较弱,与其他黄河流域省份的外部联系也相对有限,这也导致了长三角地区产业生态效率的溢出效应总体上不显著。值得注意的是,这种情况下溢出结果的不显著性与黄河流域整体产业链内部缺乏互动和连接有关。这一区别至关重要,因为它不同于以往侧重于空间溢出效应的研究。

2.2. 长三角地区与外省的互动
对黄河流域九省的产业生态效率溢出效应进行分析后发现,尽管存在两个紧密联系的群体,但它们不足以推动长三角地区整体的产业生态效率互动。从微观经济的角度来看,一个省的产业结构可能表现出对其内在自然资源禀赋的路径依赖。这种具有明显区域特征的产业结构可能会削弱产业生态效率的互动水平。从地理位置上看,黄河流域九省均位于我国北方地区,而长江流域的毗邻省份则位于南方地区,其中大部分属于长江流域。因此,南北差异和流域特征是否会影响产业生态效率的宏观互动,还需要进一步的实证验证。为此,本文选取了长三角及其临近省份作为样本集,并据此重新计算了产业技术相似性权重矩阵。表5列出了长三角地区及其邻近省份的回归结果。具体而言,第(1)列未纳入控制变量,第(2)列综合了控制变量和固定效应,第(3)列通过有限信息的最大似然法进行估计,第(4)列给出了工具变量回归结果。回归结果表明,长三角地区与邻近省份之间的产业生态效率溢出效应在统计上并不显著。这一结果表明,长三角地区与邻近省份之间的产业生态效率互动水平仍然较低。因此,可以推断出,在宏观层面上,产业生态效率互动的潜在障碍依然存在,而这些障碍可能是由地理特征造成的。




研究启示




尽管本文采用了新颖的研究方法来研究产业链溢出效应对产业生态效率的影响,但仍存在一些局限和不足。首先,在计算产业技术相似度权重矩阵时,需要使用中国多地区投入产出表。然而,中国国家统计局自2017年以来一直未更新该表,从而导致本文的分析在时间相关性上存在缺陷。展望未来,一旦数据更新,本文将重新启动实证分析,并重申前述结论。其次,本研究关注的是生态效率在产业链中的溢出效应。由于产业相似性权重矩阵中缺乏地理信息,因此在研究产业链溢出效应的空间分异特征时,无法考虑其固有的空间自相关性,这也是使用这种新方法所必须接受的折衷。未来的研究将侧重于在不同地理尺度上进行横向比较,特别是以长江流域为重点,以解决当前研究方法在分析空间差异方面的局限性。




初审:梁笑嫣

审核:徐彩瑶

排版编辑:王朝勇

文献推荐人:王朝勇


参考文献:Ren X ,Wang S ,Wang H K . The industrial technological spillover effect and differentiation characteristics of industrial chains in the ecological efficiency of the yellow river basin. Journal of Cleaner Production, 2024, 477 143856-143856.

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【数字生态与绿色发展学术团队】The industrial technological spillover effect and differentiation characteristics of industrial chains in the ecological efficiency of the yellow river basin.pdf


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