我国区域经济集聚的环境效应研究
摘 要： 区域集聚通常对地方的经济增长和城市化具有巨大的推动作用，但在生态环境方面的作用却相反，主要表现在三个方面：在区域内，经济集聚的环境效应会使地方环境问题日趋严重；在区域外，经济集聚引致了大规模的跨区域资源配置，这种跨区域的经济要素流动由于缺乏应有的生态补偿机制的配合，会将经济集聚的环境负效应扩散到资源流出地区，造成全局性的环境问题；在环境治理方面，现有的环境政策并不能减弱经济集聚的向心力与环境负效应，反而刺激了经济集聚，增加了集聚区域的经济总量和污染排放总量。结果，经济集聚的环境问题更加突出，并向区域外扩散，呈现出一种全局性的生态环境恶化趋势。
关键词：经济集聚；生态资源；环境效应；生态补偿
一、问题的提出
经济集聚是近些年来经济学界研究的一个重要问题，这主要是基于两个方面的原因：首先，以Dixit-Stiglitz垄断竞争模型、克鲁格曼C-P模型为基础的空间经济理论不断发展完善，为研究经济行为的地理分布（分工问题）与贸易关系提供了被理论界广泛接受的基本模型和全新的分析工具，使得区位经济研究进入了主流经济学研究的视野；其次，经济集聚已经使得相关地区在区域经济发展过程中获得竞争优势，增加了经济福利。实际中，不论是美国的西海岸经济带、日本的濑户内海经济带，还是沿海新兴的带，都是区位经济集聚发展的典范和倍受关注的研究对象。但是，随着经济集聚在给人们带来丰厚的经济收益的同时，也给相关地区在社会、经济和环境等方面带来一些消极影响，尤其是由此造成的严重的环境问题日益凸显，并已经受到了环境经济学界的强烈关注。国外现有已经研究了在一个卖方市场条件下生产同类产品的面对环境约束所做出的重新选择生产地的问题［1］，也研究了环境质量恶化的消极影响与城市空间平衡中集聚外部效应的积极影响之间交替变化的情况。［2］国内的文献也开始关注了我国经济增长中的工业化、城市化、区域经济集聚、FDI等因素对环境质量变化的影响［3］，更有学者指出了在我国的经济增长中，由于地区间资源禀赋差异大、经济发展不平衡，由此形成了国内自然资源和各种生产要素的大规模跨区域流动，但由于相应的跨区域的自然资源与生态服务补偿机制不完善或缺失，又在相当大的程度上加剧了业已严重的区域发展不平衡和日益恶化的环境问题。［4］上述研究虽然都关注了经济集聚的环境效应，分析了区域经济集聚条件下环境问题形成的基本原因，也初步提出了解决问题的政策措施，但是，这些文献没有指出在我国特定的区域经济集聚条件下形成的环境问题的本质，所以对这种环境问题的形成机理的解释存在明显的不足。这种理论方面的不足在实践中的表现是：大量基于理论而构建的环境政策在实际运用中屡屡失效，致使我国节能减排、保护生态等许多环境治理政策的实施收效甚微。那么，究竟应该如何理解我国区域经济集聚条件下环境问题的形成机理及其环境治理问题的本质，本项研究拟从我国经济发展中的区域经济发展战略选择、区域资源禀赋差异以及区域间的分工与协作角度出发，对之做初步的解答。
从经济地角度讲，近30年来的中国区域经济发展策略采取了允许部分经济发展条件相对较好的地区先富起来的非均衡发展模式，这种发展模式在经济的空间分布、区域经济分工与环境效应方面产生了十分显著的影响。首先，在经济发展的空间分布方面，以珠三角、长三角和环渤海经济带为代表的中国东部地区经济取得了长足的发展，区域经济集聚发展十分显著，截至2006年底，东部地区GDP占全国经济总量的比重已经超过了65%。其次，在区域经济分工与合作方面，东部经济快速增长产生了大量的资源需求，这种资源需求的满足除了一部分来自于国际市场的进口外，还有相当一部分来自于国内跨区域的资源配置。例如，西气东输、北煤南运、南水北调等大型工程项目就是国内跨区域资源配置的典型案例，这使得广大经济发展落后的中、西部地区在实际上承担了东部区域经济集聚的资源输出地的角色，处于区域经济分工与合作中形成的产品价值链的最低端。再次，在环境效应方面，由于东、西部在区域经济发展中所扮演的角色不同，也由此形成东、西部两种不同的环境问题，即东部经济集聚地区出现了日益严重的大气污染、水污染、土壤污染等所谓“发达型环境问题”。例如，太湖蓝藻事件、渤海水体污染、工业区恶性肿瘤病人增多等环境问题，与此相对，西部地区却出现了普遍的水土流失、荒漠化等“落后型环境问题”。这些经济集聚的环境负效应的大量出现，说明了生态环境问题更多的时候会由于区域经济集聚而趋于恶化。譬如，城市化带来的堵塞、企业集聚形成的工业污染物排放、集约化农业生产导致的土壤与河流污染等诸如此类的事例，都以经验证据的形式显示出经济集聚行为给环境造成的消极影响。
那么，我国东、西部的区域分工与协作及其两种不同类型的环境问题之间是否存在着一定的相关性？回答是肯定的。这是因为，在我国非均衡的区域经济发展模式下，一方面，由于生态、资源和经济发展的区域分布不均衡引起了各种自然资源和生产要素的大规模跨区域流动；另一方面，这种大规模自然资源与生产要素跨区域流动的资源配置机制由于受到政府等多种因素的强大干扰而严重扭曲，造成了区域间的资源流出与流入失衡以及资源流出地的资源价值补偿机制缺失。具体而言，就是经济发展水平高的区域由于经济集聚和人口集中从经济落后区域吸纳了大量资源。经济落后区域不仅不能从其他区域吸纳资源，而且在资源流出的同时，由于资源配置机制不合理与价值补偿机制缺失，不仅不能形成资源、技术的回流，甚至难以得到应有的生态补偿，以致造成经济落后区域生态基础、资源基础和经济基础的多重损失，加剧了经济落后地区的“落后型环境问题”，拉大了与经济发达区域的发展差距。［5］东部地区则可以通过这种扭曲的资源配置机制获得廉价的生产要素，使得区域经济发展中资源消耗的地区个别成本远低于其社会成本，结果是一方面使东部经济快速集聚发展，获得巨大的经济收益；另一方面，又降低了其在区域经济发展中实现节能减排和产业升级的积极性，快速的经济集聚与城市化发展带来了日趋严重的“发达型环境问题”。这也是我国环境治理过程中出现相当程度的“政策失灵”的主要原因之一。
对于上述问题，现有许多研究已经分析了经济发展及其环境影响的空间维度，涉及了经济发展及其环境影响的多方面的内容。然而，这些研究更多的是关注了经济增长、城市化以及市场结构变化、企业生产地选择等经济行为的整体环境影响，但对经济集聚引起的生态资源与其他生产要素跨区域流动的形成机理以及由此产生的环境影响缺乏专门的深入研究，主要表现在两个方面：一是缺乏对生态问题空间维度的理论研究；二是缺乏对适应个别区域资源禀赋差异的增长模式及其环境政策效应对区域经济集聚行为的环境影响研究。在此，本研究将分析我国经济资源跨区域流动的形成机理以及在此条件下形成的扭曲的资源配置机制所导致的负的环境效应对我国东、西部区域的生产与生活集聚的影响。研究认为，我国现有的跨区域资源配置机制与环境政策可能会导致一种道德风险问题：在环境政策的影响下，特定区域内单个企业在排污费或排污配额的调整力量的作用下会减少污染排放，但缺失生态补偿因子的扭曲的资源配置机制及其作用力量却激励不同区域在地方经济发展中积极推动本区域成为经济集聚区，同时，在经济集聚的规模效应的作用使得该区域内的污染物排放总量增加（尽管单个企业的运行比原先更为清洁了），环境变得更加污染，进而导致节能减排和环境治理的全局性失效。
为了更加清楚地表达上述分析，本研究采用了经济地理模型的分析框架，这种模型突出了经济行为地理集中的条件分析。［6］在这个基本模型中没有考虑堵塞成本，市场的规模效应总是引导企业在更大的地理区域内趋于集聚，资源的跨区域配置也得以在更远的距离内实现。在这项研究中，假设企业是排污的，并且提出了经济集聚（企业生产）具有环境负效应，而且，这种负效用能够削弱大的区域内对经济集聚的激励作用。这一分析的理论依据是，特定区域或企业在经济增长中关注的核心是自身经济福利最大化，如果扣除环境负效应影响的净福利在当期越高，就越能激励经济行为的区域集聚；反之，就会约束经济集聚，减少经济集聚的环境负效应。
二、模型的构建
研究中基本采用了克鲁格曼的经济地理模型。假设我国只分为东、西部两个经济区域，且i=1，2，有两类消费者，即可迁移的工人和不可迁移的农民。区域之间的不同仅仅在于工人的人数。全部可迁移工人的人数为μ，L1=f μ，L1=(1-f)μ，且0≤f≤1。每个区域的农民人数为(1-μ)/2。农民和工人具有同一的劳动生产绩效，他们的效用（以劳动者的实际工资代替）可以描述为：
克鲁格曼假设农业产品可以被自由地从一个区域运输到另一个区域。工业产品的运输成本变化遵循萨缪尔森的“冰山融化”0≤r≤1，就是说两个区域只能在一定的成本限制水平上进行交易，整个运输交易的产品价值被视为一座“冰山”，任何所运输交易的产品只有其中的一部分r可以达到，而其余的1-r在运输过程中被消耗掉了。
在方程（1）、（2）两个假设条件下，每一种工业产品的需求都可以实现消费者效用最大化，同时，也取决于他们的预算约束。
根据假设工人是迁移的，为了实现个人效用最大化，工人会从实际工资低的区域迁往高的区域。克鲁格曼的研究说明了当运输成本下降到低于一定的临界水平时，规模较大的区域由于当地较大的市场而拥有较高的实际工资，结果就会导致全部的生产趋于向这个区域集聚，进而又会引致劳动力、资金、技术以及其他各种生产要素向这个区域集聚。
为了研究方便，现在假定生产的污染只局限于当地，是工业生产过程中产生的一种副产品（实际上，在缺乏有效的环境规制和合理的生态补偿的情况下，企业生产的环境负效应具有很强的扩散作用），但企业行为集聚的资源配制需求所引致的大规模跨区域生产要素流动会形成和加剧资源流入地对资源流出地的跨区域生态空间占用。同时，假定每个企业的污染排放e与工业产出x之间的关系是线性的，即e=θx，且θ＞0，表示特定企业的环境绩效（较低的θ值表示较少的污染排放）。再假定工人会受到企业污染排放的伤害，他们在决定是否迁移时也会考虑这种企业生产的环境负效应对个人效用的影响。所以，工人从低福利区域迁往高福利区域，在区域i中，他们在企业生产的环境负效应影响下的福利净值为：
从以上分析可以看出，工人的福利中现在有两种不同的成分根据相反的路径发生作用。如果区域1是较大的区域（f＞0.5），那么，一方面，这个区域由于较高的实际工资而对工人更具吸引力， U1＞U2（市场规模效应）；另一方面，这个区域会由于经济集聚而使得环境负效应增加，并起着离心力的作用，对工人的吸引力减少。再假设，当α与β的值、μ与σ的值以及区域运输成本（由于 S1＞S2，导致一个集聚的可持续的均衡）的停止生产的临界水平值降低,且边际损害δ增加 (r?*(δ)的一阶导数大于零)时，结果是在单个的区域内所有的经济集聚行为都不可能发生。显然，在假定μ、σ与r的值，同时存在一个限制值δ的前提下，工人迁移就会受到企业生产的环境负效应的阻止，经济集聚也就不会发生。这说明，区域经济集聚的向心力与离心力之间的作用结果取决于相关变量的值的变化。
三、环境政策对经济集聚均衡的影响
众所周知，污染排放企业必须被规劝或强制内部化其污染损害的社会成本，否则，它们将会在极高的污染排放水平上进行生产，这一规则对努力追求经济集聚收益的特定区域也应该是有效的。现假设国家的环境规制政策在两个区域都执行排放配额管理。这样，企业就一定会通过降低θ的值，付出成本努力消除污染，降低污染排放水平，其结果是生产的边际成本β(θ)增加。这对于经济集聚的环境效应规制也是如此，当区域经济集聚产生的环境负效应造成的总的社会福利损失能被内部化时，相关区域的经济集聚就只能有两个可供选择的方向：要么减少区内的企业数量和产品产出，以降低经济集聚的环境负效应；要么进行产业结构与企业技术升级，节能减排，在保持或提高经济福利水平的同时，降低经济行为的环境负效应。
由于本文关注的核心是因环境规制所增加的地区的经济集聚成本与企业成本，而不是环境政策工具的选择和最优污染排放限额水平的确定。所以，在假设企业行为具有帕累托效率和给定环境污染限额标准的条件下，企业减少污染排放的努力会使生产成本递增，最终使得企业在生产中减少污染的边际收益等于消除污染的边际成本。这种环境政策对企业福利与企业生产区域选择的影响，必须从区域中工人们因企业产生的污染所承受的环境负效应和经济福利费用两个组成部分来分析。［7］
首先，由于区域经济集聚的向心力主要取决于两个区域之间实际工资的差额（U1-U2）。从方程（4）、（5）、（6）中可以清楚地看到这种差异的几个影响结果：当面对一个较高的边际成本时，企业就如方程（5）所示降低产量水平，如方程（4）所示提高产品价格，这时每个区域中的企业个数不变。污染作为工业生产的一个副产品，由于θ值降低和两个区域中的企业产品产出减少，污染程度趋于减轻，这是环境政策的积极影响。当β值增加时，工人的工资保持不变：根据方程（4），容易从方程（7）和（8）中看出，由于供给和需求以相同比利下降，所以，工人的名义工资保持不变，实际工资却由于较高的产品价格水平而下降；同时，从方程（9）和（10）中能够得出，当β值增加时，两个区域中工人的效用（U1,U2）以相同的比例下降；随后，两个区域之间工人实际工资的差额（U1-U2）也以相同比例下降，且不论β值如何，由于相同的临界水平r的值r?*，明显地下降到零的水平（U1=U2）。由此可见，在临界点r?*，较大区域的实际工资变得较高（U1＞U2），相同的是不论出于怎样的边际成本水平，当β值增加时，经济集聚的向心力不变。
其次，区域经济集聚的离心力取决于两个区域之间企业产生污染的环境负效应的不同。由于在东、西部两个区域中，企业生产所产生的污染会随着生产的边际成本的增加而减少，从方程（6）可以得出一个重要结果，即区域i中的企业个数ni与工人人数Li之间存在着正相关关系，如果不考虑由经济集聚引致的跨区域资源流动的生态补偿问题，那么，在相同的环境政策规制的作用下，较大区域的污染（δniθx）的环境负效应的减低幅度也较大。结果是，这种因经济集聚而产生的环境负效应对集聚行为的离心力作用被环境政策弱化。［8］同时，基于上文所述经济集聚的向心力保持不变的分析前提，这种环境政策规制最终结果是区域经济集聚的发展趋势与不受环境政策规制的情况相比，只是增加了经济集聚的成本，区域经济集聚在一个较高的运行成本的情况下依然会继续进行。在经济集聚的环境效应方面，虽然单个企业生产的污染排放可能会减少，但因经济集聚的规模效应作用，区域经济集聚的总体环境负效应反而会不断增多，这不仅使经济集聚区域内的环境问题日趋严重，而且还会进一步扩散和影响到区域经济集聚的能源、原材料、农产品等初级生产要素供给地的环境变化，加剧这些地区“落后型环境问题”的发展。
四、结论
现有的大量经验证据表明，即使经济集聚会造成极大的环境负效应，区域经济集聚行为也会发生。运用经济地理模型对经济集聚的环境负效应进行环境政策规制的绩效分析，可以揭示出减少区域经济集聚的环境负效应的道德风险问题的形成机理：在缺乏生态资源补偿机制的前提下，针对区域经济集聚产生的环境问题的环境规制政策，并不能减小区域经济集聚的向心力和环境负效应，只是扩大了经济集聚的市场规模效应占优条件下的运输成本范围，增加了企业生产的边际成本，刺激了经济行为的不断集聚，结果不仅造成经济集聚地区的环境问题更趋严重，还会将环境问题扩散到相关的劳动力和能源、原材料、农产品等初级生产要素供给地区，形成全局性的环境问题。如果考虑到经济集聚引致的跨区域资源配置及其环境效应规制中的生态资源补偿问题，那么就可以看出，区域经济集聚条件下的环境治理问题的本质其实是一个中央与地方以及地方与地方之间在发展经济和环境治理过程的相关责任承担与利益分配问题。所以，有效治理经济集聚的环境负效应，必须具有全局性、系统性与可持续的观念，综合考虑环境效应形成的区域内环境治理、跨区域生态资源价值补偿、产业技术选择以及个别区域经济集聚的社会成本内部化等各种影响因素，设计出符合实际要求的政策体系，才能减少和避免环境治理中的“政策失灵”问题，收到较好的环境治理效果。
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