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2015 , Vol. 34 >Issue 3: 504 - 512

DOI: https://doi.org/10.11821/dlyj201503009

Orginal Article

Spatial relocation of pollution-intensive industry and the mechanism in Yangtze River Delta

  • CUI Jianxin ,
  • ZHAO Haixia
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  • Nanjing Institute of Geography and Limnology, CAS, Nanjing 210008, China

Received date: 2014-08-20

  Request revised date: 2014-12-10

  Online published: 2015-03-10

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《地理研究》编辑部
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Abstract

The world is moving further toward economic globalization and trade liberalization. Industrial relocation is an important way to upgrading the industrial structure and promoting regional coordinated development, which usually assumes relocating industrial production from prosperous zones to less developed zones. Against the background, it has become a hotspot in the research of regional sustainable development in the places where the pollution-intensive industry is relocated and what causes the pollution.Based on the panel data of the Yangtze River Delta from 2000 to 2010 and using spatial analysis tool of ArcGIS, this paper explores the characteristics and regularities of spatial-temporal pattern of pollution-intensive industry, and comes to a quantitative conclusion on the driving mechanism of pollution-intensive industry's relocation by constructing a metrological model. Results suggest: (1) In the last 10 years, the phenomenon of pollution-intensive industry's relocation is found in the Yangtze River Delta. The direction of its relocation coincides with Shanghai-Nanjing railway and Shanghai-Hangzhou-Ningbo railway. Moreover, the general trend is from the center to the periphery, which is an accelerated diffusion trend. Generally, the speed of diffusion is faster in the latter 5 years than in the former 5 years, but it has been a little slower since 2008; (2) There are many factors contributing to the relocation of pollution-intensive industry in the Yangtze River Delta, among which export-oriented degree and labor costs help pollution-intensive industry to relocate, while the intensity of environmental governance, industrial structure and innovation capability prevent pollution-intensive industry from relocating to destination. What’s more, economic development level is negatively related to the relocation. Given that, it is concluded that the economic development of the Yangtze River Delta is independent to pollution-intensive industry, which contributes less to the growth of GDP nowadays than 10 years ago. However, the Yangtze River Delta has not got rid of the position of "Pollution haven", because the location of pollution-intensive industry has not changed fundamentally, and Shanghai, Nanjing and Hangzhou remain to be on centre stage of pollution-intensive industry in the Yangtze River Delta, as well the export-oriented degree is particularly noticeable in this region. To some extent, this is related to the recent economic downturn after the financial crisis in 2008. Hence, it is an arduous task and long way to upgrade the overall industrial structure, in order to maintain the sustained regional development. Furthermore, the need for more serious environmental supervision is urgent, so government should pay more attention to the coordination between industrial development and environmental protection.

Key words： pollution-intensive industry; spatial relocation; driving mechanism; Yangtze River Delta

Cite this article

CUI Jianxin , ZHAO Haixia . Spatial relocation of pollution-intensive industry and the mechanism in Yangtze River Delta[J]. GEOGRAPHICAL RESEARCH, 2015 , 34(3) : 504 -512 . DOI: 10.11821/dlyj201503009

1 引言

在经济全球化和贸易自由化背景下,污染的空间转移正逐步成为影响区域可持续发展的重要因素,尤其是伴随产业转移的污染转移成为社会各界关注的热点。在资源环境约束日益严格、产业结构调整逐步加快的进程中,科学分析污染密集型产业空间转移的特征及规律,探索空间转移的驱动机理,对于合理控制区域污染密集型产业布局,实现社会整体利益最大化,促进区域持续健康发展具有重要意义。
国内外关于污染密集型产业转移的研究,开始于1979年Walter等提出的“污染避难所假说(PHH)[1]”,其用于解释由于环境标准的差异,污染密集型产业由发达国家向发展相对落后国家转移的现象,最终造成发展中国家成为污染密集型产业的聚集地[2]。随后,对PHH假说的验证性研究逐步兴起,主要从环境规制、外商直接投资、对外贸易等方面开展[3-8],基于国际贸易的赫克歇尔—俄林(H-O)模型,建立变量间相关关系模型进行实证研究。另外,大量研究针对污染密集型产业转移的影响因素及机制进行,主要从环境管制[9]、外商直接投资[10-12]、要素成本[13]、企业社会责任[14-16]、产业类型[16]等方面进行探讨,并通过建立计量学模型定量分析各因素影响程度[12,17-22]。总体上看,相关研究主要从宏观尺度探讨发达国家与发展中国家之间,或者一国内部不同地区之间污染密集型产业转移特征及影响机制,但对于跨行政区的典型经济地区的实证研究尚不多见。
长江三角洲地区是中国目前经济发展速度最快、最具潜力的经济板块,经济总量相当于全国的20%,进出口总额、财政收入、消费品零售总额均居全国第一。近几年,长江三角洲地区在推进一体化的进程中形成产业梯度转移趋势,污染密集型产业转移尤为明显。运用长三角16城市2000-2010年面板数据建立计量学模型,分析长江三角洲地区污染密集型产业转移特征,揭示其驱动机理及影响因素,为全区以及泛长江三角洲地区产业合理布局及可持续发展提供科学的理论依据。

2 研究方法与数据来源

2.1 污染密集型产业的界定

污染密集型产业是指污染物排放相对更多更密集的产业[4],目前界定标准有三种：一是各产业污染削减成本的高低;二是各产业的污染排放强度;三是各产业的污染物排放规模[23]。采用产业的污染强度,将采掘业、电力煤气及水生产供应业、造纸及纸制品业、化学原料及化学制品制造业、化学纤维制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业和有色金属冶炼及压延加工业等八个行业界定为污染密集型产业[21]。

2.2 数据来源

研究期2000-2010年,以地级市为研究单元,最终面板数据包括16个研究单元在11年内的时间序列数据。基本数据主要来源于2001-2011年的地级市的统计年鉴及《中国城市统计年鉴》。

2.3 研究方法

2.3.1 污染密集型产业时空转移特征评价方法 选取时序格局和空间格局两个角度,其中时序格局中从发展速度、规模和所占工业产值份额三个角度分析,空间格局中从集聚扩散程度和产业转移方向两个角度分析,运用相关指标体现污染密集型产业的时空格局演变,在空间格局分析时运用相关指标如下：
(1)集聚扩散程度测算方法
运用协方差法测算的基尼系数来衡量全区污染密集型产业集聚程度,具体表达如下[21]：
式中：N为城市数量;μ为污染密集型产业i在各市比重的均值;Xij或Xik为污染密集型产业i在j或k市污染密集型产业总产值;Xi为全区污染密集型产业i的总产值。
(2)产业转移方向指标构建
运用各城市污染密集型产业平均集中率从空间上分析其转移方向,具体表达如下：
M ik = Q ik A k (2)
式中：Mi为i城市第k年污染密集型产业产值集中率;Qik为i城市第k年污染密集型产业产值;Ak为第k年全区污染密集型产业总产值。
2.3.2 污染密集型产业转移的驱动机理研究方法
(1)驱动因素确定与指标选取
长江三角洲地区经济发展规模和速度居于全国领先地位,其十年来产业空间结构发生了较大变化。借鉴有关文献,污染密集型产业转移可能受经济发展阶段、产业结构、外向度、创新能力、环境规制、要素成本等因素驱动,综合考虑各因素影响特征及数据可获得性,选取指标如表1和表2。
Tab. 1 Definition of indicators

表1 指标说明

因素名称 指标选取 说明
污染密集型产业发展 污染密集型产业产值 产值能够体现产业增长状况,因产业转移不好体现,借用产值体现污染密集型产业增长状况,进而分析其增长的驱动机理,从中挖掘产业转移的贡献部分。
经济发展阶段 人均GDP 经济发展阶段对污染密集型产业转移产生基础性作用,低水平发展阶段可能促进污染密集型产业增长,高水平发展阶段可能抑制其增长,进而对其转移产生重要影响。
产业结构 重化工行业产值比重 产业结构调整对于污染密集型产业必然产生重要影响,运用重化工行业产值比重更能从环境角度体现产业结构清洁化水平。
外向度 出口总额 “国际污染避难所”理论解释了外向度对污染密集型产业发展的重要影响,出口总额与外商直接投资均能有效代表地区外向水平,长江三角洲地区是否摆脱了污染避难所的地位是污染密集型产业转移研究中的重要问题。
创新能力 研究与实验发展经费支出 地区创新能力代表了技术水平,科技在产业发展中产生重要推动作用,科技发展一方面促进成本降低,进而推动产业发展;另一方面高技术产业发展必然对污染密集型产业产生抑制作用,因此科技对污染密集型产业的影响值得探讨。
环境治理力度 环保投资额 政府调控是产业转移的重要动因,环境治理力度是政府针对污染密集型产业调控的重要方面。
要素成本 在岗职工平均工资 从生产要素的角度分析污染密集型产业,需要考虑要素成本因素,包括劳动力价格和土地价格。
Tab. 2 Possible factors driving the relocation of pollution-intensive industry and their effecting direction

表2 影响污染密集型产业转移的可能因素及其作用方向

影响因素 经济发展阶段 产业结构 外向度 创新能力 环境治理力度 要素成本
对污染密集型产业迁入的作用方向 +/- +/- + +/- - +
(2)模型选择与构建
固定效应模型和随机效应模型是常用的面板数据处理方法,根据实际情况,一般认为地区间污染密集型产业的发展差异主要表现在横截面的不同个体之间,参数不随时间变化,因此首先考虑变截距模型。此外,通过Wu-Hausman检验来验证拒绝随机效应模型。因此采用个体固定效应模型更为合适。借鉴相关文献,最终采取自然对数回归模型,运用逐步回归方法进行实证分析。构建多元回归模型如下：
lnY = α + α i + β 1 ln X 1 + β 2 ln X 2 + β 3 ln X 3 + β 4 ln X 4 + β 5 ln X 5 + β 6 ln X 6 + ε i (3)
式中：Y为污染密集型产业产值年际变化量;X1~X6分别代表人均GDP、重化工行业产值比重、出口总额、研究与实验发展经费支出、环保投资额、在岗职工平均工资等六个指标;α为模型截距;αi为各横截面的个体差别;βi为各自变量偏回归系数;εi为自变量抽样误差造成的残差。

3 结果分析

3.1 污染密集型产业时空转移特征

3.1.1 时序格局演变 2000-2010年,长江三角洲地区污染密集型产业增长幅度较大,但发展速度和对工业的贡献均呈下降趋势。从发展规模上看,全区污染密集型产业产值由2000年2160.9亿元增长到2010年41094.9亿元,增长接近20倍,增长态势明显。从发展速度上看,2000-2003年处于高速增长状态,年均增长率高于50%,但2004年之后年均增长率由44%下降到2010年的17%,增长率呈下降趋势(图1)。分城市看,沪宁杭三大中心城市污染密集型产业增长速度明显低于其余城市,年均增率只有25%,而无锡、常州、南通等次级城市超过50%,相比之下,泰州等经济发展水平较低的地区,污染密集型产业仍处于低速增长阶段。从污染密集型产业对工业的贡献来看,16个城市中除无锡、绍兴两市以外,其余城市2010年污染密集型产业的工业总产值占比普遍低于2005年水平,表明随着产业结构的优化调整及城市居民环保意识的增强,长江三角洲地区污染密集型产业在工业发展中的份额呈下降趋势(图2)。
Fig. 1 Scale and speed of the development of pollution-intensive industry

图1 2000-2009年污染密集型产业发展规模及速度

Fig. 2 Pollution-intensive industry's contribution to industry of cities

图2 各市污染密集型产业对工业贡献率

以上分析表明,长江三角洲地区污染密集型产业总体不断增长,但其在中心城市呈衰退趋势,在次级城市呈高速增长趋势,已出现由中心城市向次级城市转移的态势,即在总体经济水平较高的背景下,仍然存在污染密集型产业由较发达地区向次发达地区转移的现象,这符合国际污染密集型产业转移规律。
3.1.2 空间格局演变
(1)集聚扩散趋势
根据产业集聚扩散程度的测算结果(图3),长江三角洲地区近十年来污染密集型产业基尼系数呈逐年下降趋势,由2000年的0.41下降至2005年的0.39,到2010年为0.33,而2005年之后扩散速度明显高于2005年之前,表明长江三角洲地区污染密集型产业呈现由集聚到分散的态势。从图4可知,2005年之前全区污染密集型产业呈点状扩散,2005年之后为面状扩散,后期扩散速度必然高于前期。
Fig. 3 Gini coefficient of pollution-intensive industry in 2000-2010

图3 2000-2010年污染密集型产业基尼系数

Fig. 4 Changes of spatial pattern of pollution-intensive industry 2000-2010

图4 污染密集型产业空间格局演变

(2)产业扩散方向
运用ArcGIS空间分析工具,根据16城市污染密集型产业产值集中率分布(图4),长江三角洲地区污染密集型产业在空间呈扩散趋势,由2000年主要集中的沪宁杭苏等中心城市,扩展到2010年的无锡、常州等次级城市,中心城市的优势度明显降低。从转移方向上看,污染密集型产业主要沿沪宁—沪杭甬交通线转移,交通沿线的无锡、常州、绍兴污染密集型产业年均增长率高于60%。表明随着中心城市的产业升级,交通沿线的次级城市成为中心城市污染密集型产业转移的主要承接地。

3.2 污染密集型产业转移的驱动机理

运用Eviews 6.0软件对模型进行逐步回归分析以及检验,得到结果较为显著。整体上看,模型调整后的可决系数为0.991,F检验在0.01的水平上极显著。通过对各个回归系数进行t检验,均得到较为显著的结果(表3),符合理论预期。表明模型较好的表现了污染密集型产业的驱动机理,且各项因素指标选取较典型。根据拟合结果,分别对各个影响因素进行具体分析：
Tab. 3 Outcomes of model fitting

表3 模型拟合结果

因素 非标准化系数 标准化系数 t检验值 P值
(Constant) 0.536 27.573 0.018
X1 -5.375 -0.395 -40.220 0.004
X2 163.745 0.066 -18.761 0.034
X3 0.245 0.832 65.382 0.000
X4 -8.184 -0.204 -37.594 0.012
X5 -34.291 -0.486 -53.271 0.000
X6 12.667 0.400 71.572 0.000
(1)经济发展水平与污染密集型产业呈负相关关系。就全区而言,人均GDP每提高1%,污染密集型产业产值下降0.4%,表明长江三角洲地区经济发展已不依赖污染密集型产业。由图5知,沪宁杭等人均GDP较高的城市,污染密集型产业增长率维持较低水平;但无锡、常州、南通,尤其是绍兴等发展阶段落后于中心城市,却处于高速发展期的城市,污染密集型产业高速增长;而泰州等发展程度较低的城市污染密集型产业仍处于低速发展水平。因此,地区间经济发展水平的差异推动了污染密集型产业由发展水平高的地区向发展水平低的地区转移。
Fig. 5 Per capita GDP and the growth rate of pollution-intensive industry of cites in 2010

图5 2010年各市人均GDP与污染密集型产业产值增长率对比

(2)产业结构的升级可抑制污染密集型产业的增长,但目前其作用程度仅有0.066,表明产业结构升级对污染密集型产业转移的影响较其他因素小。但是由于长三角地区产品服务全国范围,其产业结构水平受全国需求市场的限制。2010年长三角地区污染密集型产业产值占全国15.6%。由此可见产业结构升级道路任重道远,污染密集型产业的替换需要更多驱动力。
(3)经济外向度是污染密集型产业转移的重要动因。回归分析结果显示,出口总额对污染密集型产业的影响在0.01的水平下极显著正相关,回归系数最大,说明国际贸易驱动下的污染密集型产业转移是重要形式。由图6知,各城市出口总额年均增长普遍快于污染密集型产业产值,表明国际贸易对污染密集型产业的驱动作用明显;次级城市出口总额增长快于中心城市,而出口总额增长快的城市污染密集型产业增加也较快,如无锡、南通、宁波等,舟山在国际贸易带动下污染密集型产业增长率高达69%。污染密集型产品出口贸易中占有较大比重,而国际市场此类产品受限较大,因此在经济下行趋势压力下,为了保证出口,地方政府默许污染密集型产业的发展,长江三角洲地区仍未摆脱国际“污染避难所”地位。
Fig. 6 The growth rate of export value and output value of pollution-intensive industry of cities in 2005-2010

图6 2005-2010年各市出口总额与污染密集型产业产值年均增长状况

(4)创新能力的提高抑制污染密集型产业的发展,研究与实验经费支出能较好地体现地区创新能力,上海市2010年研究与实验经费支出达480亿元,比2000年增长6倍,污染密集型产业增长率降低了7%。整体上看,污染密集型产业的扩散方向也是创新能力的递减方向。
(5)环境治理力度对污染密集型产业转移影响较强,环保投资每增加1%,污染密集型产业降低0.204%,表明长江三角洲地区在环保方面执行效果较好,有效抑制了污染密集型产业,但在产业梯度转移过程中,环境规制宽松的地区成为污染密集型产业转移的重要目标地区,环境规制的差异与污染密集型产业扩散密切相关。同时,由产业转移带来的污染转移现象需要着重关注。
(6)劳动力成本对污染密集型产业转移的影响十分显著,回归结果在0.01的水平上极显著。由图7知,2005年与2010年在岗职工平均工资空间格局基本上与污染密集型产业一致,根据前文分析,污染密集型产业正由中心地区向外围地区转移,即污染密集型产业转移方向符合劳动力成本递减方向,验证了劳动力成本驱动污染密集型产业转移这一假设,转移地区仍然选择劳动力成本相对较低的地区。另一方面也表明,污染密集型产业能够有效推高工资水平,在2008年以后经济下行压力逐渐加大的环境条件下,区域政府在一定程度上应对这种压力容许一定程度的污染密集型产业发展,用以带动经济增长及提高劳动者收入也是其中的一个原因。
Fig. 7 Average wage of employed staff and output value of pollution-intensitive industry of cities in 2005 and 2010

图7 2005年和2010年各市在岗职工平均工资与污染密集型产业产值对比

4 结论与讨论

利用长江三角洲地区16城市2000-2010面板数据,运用GIS空间分析以及建立计量学模型,分析了该地区污染密集型产业时空演变规律及影响机理,主要结论是：
(1)长江三角洲地区的确存在污染密集型产业转移状况,主要转移方向沿沪宁—沪杭甬交通线方向,并随着时间的推移呈加快趋势。
(2)长江三角洲地区污染密集型产业转移受多种因素驱动,其中外向度和要素成本具有重要拉动作用,而与经济发展水平呈负相关关系,产业结构、创新能力和环境治理力度均对其空间转移具有明显推动作用。表明长江三角洲地区污染密集型产业空间转移的根本驱动力是长三角区域产业发展,尤其是产业结构演化和创新能力的发展。这一转移趋势符合“比较收益原理”。
(3)目前,沪宁杭仍然是长江三角洲地区污染密集型产业的核心集聚区,污染密集型产业区位未发生根本性变化。经济外向度作用仍然明显,尤其在2008年以来在经济下滑压力下,外向型经济与污染密集型产业发展是该区经济增长的重要保证之一,表明污染密集型产业的空间转移既受长三角产业结构升级的大环境制约,也受区域经济发展波动的影响。
仅将长江三角洲地区16个城市作为对象进行研究有一定局限性,长江三角洲地区污染密集型产业的转移不局限于区域内部,从更大尺度上看,泛长江三角洲地区污染密集型产业转移的集中扩散趋势可能有所不同,其具体的空间发展趋势有待进一步深入研究。

The authors have declared that no competing interests exist.

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