长三角城市群市场一体化对二氧化碳排放的影响研究

陈 刚，钱志权,2,3，胡斯凡，蔡昂见

（1.浙江农林大学 经济管理学院；2.浙江农林大学 生态文明研究院；3.浙江省乡村振兴研究院，浙江 杭州 311300）

1 引言与文献综述

城市是人类活动最密集的区域，对实现国家低碳协同发展具有举足轻重的作用。国际能源署（International Energy Agency,IEA）研究发现，城市地区的碳排放量占到人类活动碳排放量总和的71%，这一比例将随着城市化的发展逐步上升。城市群作为城市在空间上的一种组织形式，城市群经济与节能减排协同发展至关重要。比如伦敦、东京、纽约等世界级城市群均通过规划引导，构建从特大城市地区、大都市区、核心区到社区、建筑各尺度协调的空间组织形式，从而实现低碳发展。在实现碳达峰碳中和目标背景下，中国作为世界上最大的二氧化碳排放国，减排压力巨大，城市群低碳发展对中国节能减排至关重要。2021年6月出台的《长三角一体化发展规划“十四五”实施方案》，明确提出进一步破除制约要素跨区域流动的体制机制障碍，畅通劳动力、技术、人才、资本等经济要素循环。但城市间长期坚持以邻为壑的发展政策，导致市场分割，从而阻碍了城市间商品、资源等各类要素的自由流动，同时也导致市场无法发挥其优化资源配置的作用[1]。而作为市场分割相反的一面，市场一体化引致贸易便利、产业布局优化、资源利用效率提高。随着市场一体化程度的提高，城市间污染排放强度的收敛并有利于减排[2]。因此，市场一体化对城市群低碳协同发展具有重要意义。

纵观我国区域经济发展现状，市场一体化发展较好的区域主要是长三角、珠三角和京津冀三大区域。其中，长江三角洲是最早参与市场一体化地区，通过跨地区、跨部门的交流与合作，长三角在区域经济发展和生态环境治理方面已取得一定成效。2018年长三角区域一体化发展上升为国家战略，明确要求长三角绿色共保，实现绿色生态一体化发展。在长三角，“绿水青山就是金山银山”理念深入人心，以占全国3.7%的国土面积，聚集了全国16%的人口，创造了23.5%的经济总量，但碳排放仅占全国17.23%[3]。作为具有世界影响的城市群，长三角区域低碳协调发展走在全国前沿[4]。

现有文献关于市场一体化的研究，大多集中研究市场一体化与环境污染[2,5,6,7]、区域一体化[8-10]和经济增长的关系，关于环境污染方面，大部分侧重于水污染与大气污染，很少有研究侧重于二氧化碳排放，同时也缺乏对内在关联机理的探究。基于此，本文以长三角城市群41个地级市为样本区域，通过实证检验区域市场一体化与二氧化碳排放之间的影响关系，并在此基础上探究技术进步和环境规制在市场一体化对二氧化碳排放影响过程中的传导机制。从而为长三角城市群实现碳达峰碳中和目标以及低碳协同发展提供参考与借鉴。

2 影响机制

区域间长期“以邻为壑”的发展政策会导致市场分割，一方面，市场分割会导致商品、资源等各类要素的流动受阻，无法发挥市场优化资源配置的作用，从而导致资源利用率低下和空间错配现象显著；另一方面，区域间的相互竞争导致重复建设和产业结构不合理。随着市场分割状态被打破，市场趋于整合，区域间的要素可以自由流动，市场优化资源配置的作用越来越明显。第一，随着要素在区域间畅通流动，企业出于利润最大化的目标，进行技术研发的意愿大大增强，从而加大对技术创新的要素投入，促使企业进行技术创新[11]，从而推动绿色节能环保技术的出现与发展。同时，随着市场一体化进程的加深，城市间的商品可以自由流通，而低碳技术、低碳产品可以伴随着商品流通在区域内实现低碳技术的扩散与使用。第二，随着区域间要素市场壁垒的打破，城市间的经济活动和环保治理活动逐渐增多，地区间的环境规制逐渐趋于一致，地区间污染联合治理的意愿增强。在环境规制约束下，如果本地政府仍采用高能耗粗排放的发展方式，而周围城市采用低碳环保的发展方式，那么其将在新一轮产业链分工中落后于其他城市，经济发展也将落后于其他城市。第三，区域内要素市场壁垒的逐渐消失使得要素价格被正确估计，从而淘汰落后产能[12]，从而提高能源效率和全行业生产率。第三，随着区域内市场壁垒被打破，区域间逐渐形成统一的市场，促进区域间的商品交流，出于环保成本的考虑，本地企业会从周围低碳节能效率更高的地区购买低成本产品[13]，从而挤占本地商品的份额，污染产业市场份额下降。如果区域间贸易壁垒完全消除，高污染企业将会承担由环境污染、资源浪费造成的高额成本，从而丧失竞争优势。据此本文提出以下假设：

假设1：市场一体化对而二氧化碳排放具有抑制作用。

假设2：环境规制和技术进步在市场一体化对二氧化碳排放的作用过程中起到中介作用。

3 模型设定与数据来源

3.1 计量模型设定

相关研究发现，市场一体化与二氧化碳排放的关系是动态变化的。因此，本文在解释变量中加入被解释变量的滞后一期。考虑到市场一体化与二氧化碳排放之间可能存在内生性，因此本文基于系统GMM估计方法进行实证分析。因此，本文设定基准回归模型如下：

其中，i和t分别表示地区和年份，t-1表示滞后一年，com表示区域二氧化碳排放量；mi表示市场一体化程度；β1表示二氧化碳排放滞后项估计系数，β2表示市场一体化指数的估计系数；λ表示控制变量的估计系数；μi表示地区固定效应；εit表示随机扰动项。

3.2 中介效应模型

基于前文的假设2：市场一体化通过技术进步和环境规制对二氧化碳产生抑制作用。为了检验技术进步和环境规制能否在市场一体化对二氧化碳排放影响的过程中起到传导作用。本文在基准回归模型设定的基础上，采用逐步法[14]来技术进步和环境规制在市场一体化影响二氧化碳排放过程中的传导作用机制，其模型设定如下：

在模型（2）（3）和模型（4）中，X为模型（1）中市场一体化程度及控制变量，M为中介变量，分别使用技术进步和环境规制来衡量，Y为二氧化碳排放强度。若（3）式中市场一体化对中介变量M具有显著作用，（4）式中中介变量对二氧化碳排放具有显著作用，且市场一体化的回归系数与（1）式相比下降或者该变量不再显著，则表明相应影响途径成立。若c’显著，abc’大于0，说明其存在部分中介效应，反之，则为遮掩效应。

3.3 变量选取

被解释变量：碳排放强度（com）。根据长三角地区的实际情况和IPCC《2006年国家温室气体清单指南》，本文选取排放系数法进行核算。基于《中国能源统计年鉴》发布的省市能源平衡表数据，通过计算得到长三角城市群各地级市二氧化碳排放量，将二氧化碳排放总量与生产总值相比得到碳排放强度。

核心解释变量:市场一体化（mi）。选取食品、饮料烟酒、服装鞋帽等16类商品零售价格指数通过相对价格法[15]来测度长三角城市群市场一体化指数。

中介变量：技术进步（tp）。采用万人专利授权数测度。一方面，技术进步可以提高能源使用效率从而减少二氧化碳排放[16]；另一方面，技术进步可能是为了提高生产效率和扩大生产规模，从而可能会导致二氧化碳排放量的增加[17]。

环境规制（er）：采用各地级市环境标准及环境法规累计颁布数量的自然对数测度。较高的环境规制可能会导致企业面临高的节能减排压力，从而导致企业选择低碳技术研发而降低二氧化碳排放。

控制变量：经济发展水平（ly）：采用人均GDP的自然对数测度。城镇化（ur）：采用城镇人口与总人口比重测度。城镇化的迅速发展会导致能源消耗的增加，从而导致二氧化碳排放增加。但当城镇化打到一定水平后，一些节能减排技术的应用与出现以及居民环保意识的增强会减少二氧化碳排放。产业结构（is）：采用第二产业增加值占GDP比重测度。工业部门是二氧化碳主要排放源，在产业结构中，工业占比越高，二氧化碳排放量就越多。

能源消费结构（es）：采用煤炭消费量占能源消费总量的比重测度。煤炭为主的化石能源是二氧化碳排放的主要来源，而相同比重的清洁能源产生的二氧化碳排放相对较少，从而煤炭消费占比越高，二氧化碳排放量越多[18]。对外开放度（fdi）：采用外商投资额占生产总值的比重测度。一方面，对外开放可以吸收外国先进的节能减排技术，从而降低二氧化碳排放；另一方面，可能引起“污染避难所”效应和“碳泄漏”问题[19]。

3.4 数据来源

本文研究的样本区域为长三角城市群三省一市共41个地级市，基于数据的可得性和口径一致性，样本时间跨度为16年（2004-2019年）。数据主要来源为《中国城市统计年鉴》和各地级市的统计年鉴和国民经济和社会发展统计公报等。描述性统计见表1.

表1 变量描述性统计

4 实证分析

4.1 基准回归结果分析

本文采用动态面板数据对模型进行系统GMM估计，并选取被解释变量的滞后一阶为外生变量，以减少内生性的影响。在表2中的Model（1）-Model（6）的结果中，其AR(1)和AR（2）检验的p值均无法拒绝原假设：“不存在二阶自相关”，说明其有效地克服了内生性问题，模型的设定是有效的；Sargan检验的p值均不拒绝原假设，说明模型中工具变量的设置是有效的。

表2显示系统GMM的估计结果。其中，Model（1）显示了在没有控制任何变量条件下的回归结果，Model（2）-Model（5）显示了逐步加入控制变量的回归结果，而Model（6）则显示了加入了全部控制变量的回归结果。由表2Model（1）-Model（6）结果可知，市场一体化（mi）在1%的水平上均显著为负，市场一体化每提高1%，二氧化碳就降低7.4%，说明市场一体化（mi）对二氧化碳排放产生显著的抑制作用。验证了本文的假设1。随着市场一体化水平的提高，区域间的要素市场壁垒逐渐消失，推动了区域内资源要素的畅通流动，要素配置逐渐合理。同时推动区域内产业结构优化，促使新技术新知识的出现与传播积累，提高了资源的利用效率，从而抑制了二氧化碳排放。而在Model（1）-Model（6）中，二氧化碳排放的滞后一阶均在1%的水平上显著为正，说明二氧化碳排放具有“滚雪球”特征，本期的二氧化碳排放会受到上期二氧化碳排放的影响。

表2 基准回归的估计结果

在控制变量中，能源消费结构的系数为负且在1%的水平上显著，表明随着能源消费结构的优化，清洁能源的占比增加，煤炭的占比减少，降低了二氧化碳排放，验证了当前中国能源消费中煤炭占比过高是阻碍二氧化碳排放减少的重要原因之一。同样地，城镇化的系数为负且在1%的水平上显著，表明随着城市化的提高，城市基础设施、环境规制、产业结构和环保意识不断完善，从而对二氧化碳排放产生抑制作用。经济发展水平的系数为正且在5%的水平上显著，表明居民的消费水平在和消费模式在很大程度上左右着其生产活动的规模和方向，随着人均收入水平的提高，对二氧化碳排放起到了一定的促进作用。外商直接投资的系数为负且在1%的水平上显著，表明外资的引进可以通过其更高的环保标准和更先进的节能减排技术，对二氧化碳排放起到抑制作用[20]。产业结构显著为正，表明在产业结构中，工业部门占比越大，越不利于二氧化碳排放的减少。

4.2 市场一体化对二氧化碳排放的中介传导效应分析

4.2.1 环境规制的中介效应检验

本文根据上文设定的模型，首先检验环境规制是否会在市场一体化对二氧化碳排放的抑制作用中起到中介传导作用。表3中Model（7）的回归结果显示，市场一体化对二氧化碳排放具有显著的抑制作用，c为-0.074。Model（8）回归结果中，市场一体化对环境规制在1%的水平上显著为正，a为1.038。说明市场一体化进程的加深推动了环境规制的加强；Model（9）中，市场一体化和环境规制均显著为负，C’为-0.069；b为-0.011，由于ab与c’为同号，表明存在部分中介效应，中介效应与总效应的比值为0.154。这可能是因为各城市间资源禀赋和产业结构存在差异，各城市环境污染治理付出的代价也就不同，极容易出现“你多排，我也多排”现象。随着市场一体化进程的加深，城市间经济交往和环境协同治理活动日益增多，城市间的环境规制逐渐趋于一致，在相同环境规制制约下，有利于城市间实现协同减排，共同实现低碳发展。

4.2.2 技术进步的中介效应检验

表3中Model（10）回归结果显示，市场一体化对技术进步在1%的水平上显著为正，a为0.221，说明随着市场一体化程度得提高，技术进步也随之加强；Model（11）回归结果中，市场一体化与环境规制的系数均显著，说明在控制了环境规制后，市场一体化对二氧化碳排放的抑制作用依然显著，从c’为-0.089，b为0.059，由于ab与c’异号表明存在遮掩效应，遮掩效应所占比例为|ab/c’|=0.147。随着市场一体化进程的加深，城市间市场分割状态被打破，加快了市场融合，促进了要素资源的流通和使用，导致一批低碳技术在城市群内出现和传播，从而降低二氧化碳排放。

表3 中介效应回归结果

综上所述，验证了本文的假设2：市场一体化通过技术进步和环境规制对二氧化碳产生抑制作用。

4.3 稳健性分析

为了保证实证结果的稳健性和内生性问题，本文采用差分GMM模型和模型替换核心解释变量用二氧化碳排放总量对模型进行了重新估计。其方向和符号均没有发生太大变化，表明长三角城市群市场一体化对二氧化碳排放影响的结果是稳健的。

5 研究结论与政策建议

城市群低碳协同发展是我国在当前碳达峰碳中和目标下的必然选择。为揭示城市群市场一体化对二氧化碳排放的影响，本文以长三角城市群为研究对象，通过实证分析揭示市场一体化与二氧化碳排放之间的关系。研究发现：第一：长三角城市群市场一体化对二氧化碳排放具有显著的负向影响，随着市场一体化水平的提高，会抑制二氧化碳的排放；第二，随着市场一体化水平的提高，会强化城市群环境规制和促进技术进步，从而降低二氧化碳排放。

第三，随着城市化水平的提高、对外开放程度的加深和能源消费结构的优化，会很大程度减少二氧化碳排放；而人均收入水平和工业占比较高会减少二氧化碳排放。

基于上述结论，本文提出以下建议

第一，长三角城市群各市统筹协调发展，积极推动市场一体化进程，打破城市间的要素市场壁垒，构建统一开放的市场。优化城市群内的产业布局，合理高效利用要素资源；工业是二氧化碳排放主要来源，积极推动产业结构优化升级，加快第三产业快速发展；引导形成合理的产业集群，优化区域内能源消费结构，降低对煤炭的依赖来降低二氧化碳排放；推动低碳识、低碳技术在城市群内积聚传播，从而降低二氧化碳排放。

第二，充分发挥市场一体化带动技术进步和强化环境规制的节能减排的作用。发挥市场一体化推动区域间的资源要素流动的作用，构建区域间统一的技术交易平台，鼓励地区间企业单位开展低碳技术交易和创新合作。充分利用外资带来的先进绿色低碳技术，鼓励企业与外商进行科研合作和技术研发。积极推动区域内企业、院校与科研机构合作交流，以市场一体化带动区域产学研一体化发展。充分发挥市场一体化推动技术进步提高能源利用效率和节能减排的作用。充分发挥市场一体化推动跨地区合作强化促使环境规制趋同的作用。建立跨地区环保征信审查系统，共享地区间企业污染排放处罚数据通过跨地区行业协会、行业交易平台对企业的排污行为形成非正式约束。构建长三角城市群统一的能源交易市场，制定统一的能源效率标准，深化长三角城市群资源能源市场一体化进程。

第三，完善长三角城市群污染排放治理的法律法规体系。通过法律的手段对高耗能、高排放行业进行约束，政府对低碳产业进行扶持，给予税收、用水、用电、用地等方面的优惠，推动低碳经济的快速发展。发挥区域内减排优秀城市的带动作用和示范作用，推动长三角城市群低碳协调绿色发展。最后，加强低碳消费的宣传力度，倡导公民低碳消费，实现区域低碳经济协调发展。