熊明良，张霖浩，强 薇

（1.惠州学院 经济管理学院，广东 惠州 516007；2.内布拉斯加大学林肯分校 商学院，美国内布拉斯加州 林肯市 68504）

产业是经济体系的基础和内核，产业集聚对一个地区的综合发展发挥着举足轻重的作用，也能有效彰显本地区核心竞争。但是，产业集聚在发挥着颇多优势的同时也造成了一定的负面影响，资源浪费、能源高耗、污染物任意排放等环境问题接连出现。随着国家对环保重视度的不断提高，生态集聚成为社会各界关注的焦点，在此背景下如何处理好产业集聚和生态保护两者之间的关系成为学界和政府研究讨论的热点。现阶段对于二者关系的讨论结果有以下几种：

一是产业集聚对生态环境具有正效应（即减少环境污染）。通过集聚技术溢出效应提高能源使用效率减少环境污染［1］；通过集聚共生效应，使得关联企业之间综合利用原料、能源以及 “三废” 资源，减少污染排放［2］；通过规制效应，迫使政府提高环保标准，严格环境规制，提升环境质量［3-4］。另外产业集聚会引发竞争效应、促进技术进步，从而提升环境质量［5］。

二是产业集聚对生态环境具有负效应（即增加环境污染）。有学者认为产业集聚具有扩张效应、密集效应和锁定效应，正是这些效应，在促进城市规模不断扩大和工业化水平逐步提升等方面发挥着推动的作用，进而刺激到城市居民的消费需求和水平，大量的生产生活等能源材料需要城市来提供，给城市生产材料供应带来巨大的压力［6］。就此来看，城市过量生产在带来经济效益的同时也在压缩着居民的生存环境，导致城市环境问题严峻，这主要是因为在有限的空间范围内只能承载定量的污染物排放，过量的污染物必定影响居民的生活，导致环境问题尖锐，形成循环累积的环境负面效应［7］。

三是产业集聚对生态环境的影响呈现倒 “U” 型非线性关系。如李筱乐［8］利用2000-2009年度我国30个省市数据，构建产业集聚和环境质量的门限模型，研究发现产业集聚与环境污染呈倒U 型特征。沈能［9］用2003-2010年度我国284个地级市的数据，验证了产业集聚与生态环境之间的空间效应，发现它们在维度上呈现 “U” 型轨迹关系。另外，刘习平［2］、贾卓［10］和王海天［11］等人对产业集聚与生态环境之间关系也进行了研究，得出了倒 “U” 型特征，即低程度的产业集聚所造成的污染物排放较少，后期随着产业集聚的程度的逐步升高，产业集聚带来的污染排放量会以递增的速度增加。

惠州因是一座美丽的千年古城而著称，山好水好，既是珠三角经济圈，也是粤港澳大湾区的重要节点城市，随着惠州经济发展，产业集聚程度的提高，也出现不少生态环境问题。惠州确定城市发展战略为 “打造石化和电子信息两个万亿级先进制造业集群，培育壮大生命健康等新支柱产业，构建 “2+1” 现代产业体系” ，再加上 “双区” 驱动效应，因此，惠州迎来了发展新机遇。但是，如何避免惠州 “2+1” 产业构建与发展过程中的集聚困境，把 “污染关进笼子” 、促进 “产业集聚” 和 “生态环境” 的可持续高质量协调发展，显得尤为关键。

一、变量选择、数据来源及研究方法

（一）变量及数据来源

本研究以惠州市2004-2018 年数据为时间跨度，并遵循大多数学者的研究惯例，采取区位熵指标测算惠州市产业集聚水平度（变量符号：LQ），选取工业废水排放总量（GYFS）、工业废水COD 排放总量（GCOD）、工业废气排放总量（GYFQ）、工业二氧化硫排放总量（GYHL）、工业烟粉尘排放总量（GYFC）及工业固体废物产生总量（GYGF）等6 个因子指标作为生态环境综合评价指标（ZE）。本文运用SPSS22软件，对来源于《惠州统计年鉴》《惠州国民经济与社会发展统计公报》《广东省统计年鉴》等有关数据资料进行统计与分析。

（二）研究方法

1.产业集聚水平测度。区位熵表示生产中的地区集中度指标。本文借鉴刘军［12］和周欣［13］等学者的做法，选取区位熵指数对惠州2004-2018 年的产业集聚程度进行测度。具体公式如下：

其中：LQi惠州市第i年产业集聚综合评价值，EVAi代表惠州市第i年工业增加值，GDPi代表惠州市第i年生产总值，EVA代表全国工业增加值，GDP代表全国生产总值。地区产业集聚水平与区位熵成正比关系，即区位熵越大，代表该地区产业集聚水平越高。一般地说，当LQi＞1时，表明该地区产业优势明显，出现产业集聚现象。

2.生态环境水平测度。本文采用取GYFS、GCOD、GYFQ、GYHL、GYFC 及 GYGF 等 6 个因子指标作为生态环境评价指标，为更加准确地测度生态环境水平，首先要对各指标的量纲进行标准化的处理，接着采用变异系数法对各指标数据确定各指标权重，最后采用线性加权模型得到惠州市第t年的生态环境综合评价值，记为ZEt，具体过程如下：

第一，对指标进行准化处理。本文采用极差标准化对生态环境各因子指标原始数据进行处理，正负项指标分别采用如下形式。

对于正向指标

对于负向指标

其中，z*jt表示标准化后的惠州市第t 年的j 指标zmax值；Zjt代表j 指标标准化之前t 年的指标值；j为第j项指标的上限，亦即最大值；zmjin为第j项指标的下限，亦即最小值。

第二，变异系数法。变异系数法是一种客观赋权的方法，它直接利用各项指标所包含的信息，通过计算得到指标的权重，公式如下：

式中：v j是第j项指标的变异系数、也称为标准差系数；σ j是第j项指标的标准第j项指标的平均数。

各项指标的权重为：

第三，生态环境指标综合得分。根据极差标准化和变异系数法确定的权重，再采取线性加权模型得到惠州市第t年的综合得分值ZEt：

二、惠州市产业集聚与生态环境发展现状

（一）产业集聚

改革开放四十年来，惠州经济发展取得了一定成就，以制造业为基础的产业发展较快，特别是石化能源新材料及电子信息产业已成为惠州市主要产业。从表1 和图1 可以看出，2004-2018 年惠州市产业集聚水平较高，整体在波动中呈上升趋势。产业集聚水平从2004 年度的 0.647 上升到 2018 年度的 1.156，增长了78.67%，几乎翻一翻，出现较明显的产业集聚现象，且产业集聚水平基本LQ＞1，2016 年达到最高1.257，产业集聚趋势较好。这与惠州市目前现状相吻合，如电子信息产业规模持续壮大。惠州市是广东省乃至全国的重要电子科技信息产业基地，其产值规模位列全省第三。2018年电子信息产业总值3241亿元，占全市工业总值42%；占全省电子工业增加值（8766 亿）7.3%。惠州全市规模以上电子信息企业超过450 家，拥有TCL 主营业务收入超千亿级电子信息产业龙头企业，成为全国主要手机生产基地之一。石化能源新材料产业持续创高。惠州市石化产业主要集中于大亚湾石化产业园区，石化产业2018 年实现产值1416 亿元，增加值465亿元，增长39.1%，大亚湾石化基地已形成炼油、乙烯、芳烃年生产2200、220及100万吨的能力，其中世界500强和行业领先企业投资占比近90%。

表1 惠州市2004-2018年度产业集聚水平值测算统计表

图1 惠州市2004-2018年度产业集聚发展趋势图

（二）生态环境

对于生态环境综合评分值来说，确定各因子指标权重显得尤为关键，各指标权重大小直接影响评价结果，本文采用变异系数法来测度各因子指标的权重，经测算，生态环境各因子指标权重如下：根据极差标准化值和变异系数法确定的权重，再采取线性加权模型得到惠州市第t 年的生态环境指标综合得分值ZEt

表2 各环境质量指标评价权重

表3 惠州市2004-2018年度生态环境综合得分测算统计表

图2 惠州市生态环境综合发展趋势图

从图2 得知，2004-2018 年度，惠州市生态环境总体来说是先下降（退化），后上升（改善），又下降（退化），再上升（改善）波动发展趋势，2004-2008 年环境质量退化较严重，发展形势不容乐观，到2010 年有所好转，但到2013 年又突然下降到最低点。随后2013-2018年环境状况逐步得到改善，环境质量演进呈上升趋势，但2018较2017年环境质量又有所退化。但整体上看，目前惠州市生态环境质量不如2007年之前的表现。从惠州市调研实际来看，生态环境也出现不少问题，如惠州市生态环境局通报，2018年，惠州市送达环境方面的行政处罚决定书1230 份，处罚金额13938 万元。其中，按日连续处罚25宗，查封扣押45宗，限产停产13 宗，移送适用行政拘留37 宗，移送涉嫌环境污染犯罪24宗；受理群众投诉18607宗。

三、实证结果与分析

（一）惠州市产业集聚与生态环境相关性统计分析

1.产业集聚与生态环境相关性分析。为了验证惠州市产业集聚度对生态环境的影响，首先对惠州市2004-2018年度产业集聚和生态环境得分值进行相关分析。经Pearson 相关性统计，双尾显著性检验，发现产业集聚和生态环境综合得分之间存在很强的相关性（见表4），说明产业集聚对生态环境会产生影响。

表4 惠州市产业集聚与生态环境相关性统计结果

2.产业集聚与生态环境各因子指标相关性分析。上述检验了惠州市产业集聚与总体生态环境之间的相关性问题，但是总体生态环境是由各因子指标构成，各因子指标相互作用，共同影响总体生态环境，因此，表5反映了惠州市产业集聚与生态环境各因子指标之间的关系，从表5可以看出，不但产业集聚与生态环境各因子指标存在相关性，而且生态环境各因子，由于受产业集聚的影响，他们之间也互相影响。

表5 惠州市产业集聚与生态环境各因子指标相关性统计结果

3.产业集聚与生态环境回归特性的初步判断。经Pearson统计分析，得出了产业集聚与生态环境之间存在正相关，但相关不一定具有因果性。它们之间是否存在因果关系，需进行回归分析。但在具体的回归分析中，可能的曲线类型繁多，为了减少曲线估计的盲目性，本研究先用散点图观测自变量与因变量之间的关系，判定因变量与自变量是否存在一定的逻辑关系。从下图3 可以看出，产业集聚与生态环境两者散点图中的散点不向一条直线附近集中，而是形状比较散，较接近于一条抛物曲线，呈现倒 “U” 形状。根据散点图原理，则可采用多项式曲线回归分析两者之间的关系。

图3 产业集聚与生态环境之间的散点图

（二）惠州市产业集聚与生态环境曲线回归拟合分析

1.三次曲线估计函数模型简述。表述产业集聚与生态环境之间关系的模型有不同的形式。在上述的散点图3 分析中，通过比对发现二者不是明显的线性关系，而是较接近于一条抛物曲线。根据现有研究成果的几种常见多项式曲线回归模式，依据惠州市的实际数据，经过反复拟合，最后发现选用三次曲线回归拟合模型检验效果最好。

图4 三次曲线回归模型图

两个变数呈现曲线关系的回归称曲线回归，以最小二乘法分析曲线关系资料在数量变化上的特征和规律，称为曲线回归分析。曲线估计模型最具代表性的就是三次多项式函数关系，即三次曲线估计模型，该模型也是统计学趋势外推法中一种比较常见的预测模型，由Grossman＆Krueger（1995）从二次多项式模型发展而来。目前国际上常用的简化计量模型为：

其中 β0、β1、β2、β3是待定参数，X为自变量，Y为因变量，ξ为随机误差项。根据以往研究成果，可以β1、β2和β3的正负关系来判断模型的曲线形状总结［14-15］如表6所示。

表6 三次曲线估计模型关系的判定

2.模型的构建及实证分析。为了分析惠州市产业集聚与总体生态环境之间的定量关系。根据上述分析，参照喻琳艳［16］、于美玲，张辉［17］、张家善［18］及张悦［19］等人的研究成果，采用前述综合生态环境评价指标值分析结果，结合惠州市经区位熵测算的产业集聚水平值，选取国内外关于产业集聚与生态环境之间关系比较经典的三次曲线估计函数模型：

其中，LQ为经测算的产业集聚水平值，ZE为生态环境指标评价值，ξi为随机干扰性，β0、β1、β2、β3为待定系数。

利用SPSS 对2004-2018 年惠州市产业集聚水平值与生态环境综合指标评价值进行回归分析，回归分析采用三次曲线估计函数模型，得到拟合效果，见如下表7、表8、表9、表10和图5所示。

表7 拟合优度检验表

自变量为LQ

表8 方差分析表

自变量为LQ

表9 拟合系数表

因变量为ZEt

表10 拟合排除项表

从表7中可以看出，拟合优度R2=0.649＞0.5，拟合效果很好；从表8中可以看出，由方差分析进行组方差值（F）检验：F=11.109，Sig.=0.02＜0.05，因此回归方程高度显著，三次曲线估计模型有意义。

从表 9 拟合系数表可以看出，β0=-4.047、β1=9.521、β2=-4.772；而从表10 可以发现LQ3被排除出模型，主要原因是B系数值为零，也即β3=0。

根据以上三次曲线估计函数模型分析结果得到惠州市产集聚水平值与生态环境综合评价指标值回归方程以及其模型拟合曲线，见图5。

图5 惠州市产业集聚与生态环境指标值曲线拟合状态图

P 值：（0.004）（0.002）（0.004）

从表7、8、9、10 和图5 可以很清晰地看出，三次函数模型曲线拟合效果较好。并且从表9和表10发现β1=9.521＞0、β2=-4.772＜0 且β3=0，这符合表6 中倒 “U” 型表述特征；同时从图3的散点形状和图5的拟合状态也可以清晰地看出惠州市产业集聚与生态环境综合评价指标呈现 “倒U” 型特征。这说明随着产业集聚程度提高，惠州市生态环境质量呈现先退化，然后改善的发展趋势，另外从生态环境综合得分值可以看出，最近两年有缓慢下降趋势。因此，惠州市在着力构建 “2+1” 产业集群的同时，应加强对环境保护政策的响应程度，以应对产业集聚加大带来的生态环境退化压力。

四、结论与建议

（一）主要结论

本文通过对惠州市2004-2018年度产业集聚和生态环境数据分析、现状调研，采用区位熵法、变异系数法，并进行线性加权构建回归曲线拟合模型，对两者之间的内在影响评价关系进行较为系统的分析。文章所选用的生态环境评价指标刻画的都是产业污染排放情况，因此，所检验的产业集聚-生态环境拟合模型曲线很大程度上与惠州市产业进程相关。通过分析，得出以下主要结论：

1.通过对惠州市产业集聚水平度与生态环境综合评价指标值描述性统计分析，发现惠州市的产业集聚和生态环境综合发展总体处于较高水平，并且呈现波动性逐渐上升趋势，即惠州市产业集聚处于较低程度阶段时，其产业集聚所带来的污染排放量较少，但随着其产业集聚程度的提高，惠州市产业集聚带来的污染排放量逐渐增加。

2.通过对惠州市产业集聚水平度与生态环境综合评价指标值及其各因子指标进行Pearson相关性统计，双尾显著性检验，发现他们之间均存在很强的相关性，不但产业集聚与生态环境综合评价指标值及各因子指标存在相关性，而且生态环境各因子指标，由于受产业集聚的影响，各因子指标之间也互相影响。

3.通过对惠州市产业集聚水平度与生态环境综合评价指标值建立三次曲线回归计量模型拟合程度均较好，都通过了F检验，回归方程显著。说明我们所选取的环境质量指标具有代表性，能在一定程度上反映惠州市产业集聚与生态环境质量之间的关系。从模型拟合态势来看，随着产业集聚程度提升，生态环境质量状况出现退化趋势，这确实应引起政府部门和社会各界的高度重视。

（二）几点建议

针对上述分析得出的结论，本研究认为可以采取如下一些措施加以解决：

1.综合权衡，选择适宜的产业集聚区组织模式。集聚化并非是产业发展的唯一方向，而是推进企业在集聚化的环境下朝着生态化的方向前进，将循环经济作为企业发展的目标，将集聚化区域建设为生态工业园区，促进工业发展与城市建设和谐共处，实现城市功能分区，从根本上降低工业污染，从而保证城市生态环境的质量。在此，应建立生态工业园区，促进产业集聚与生态化发展的融合，将城市功能进行分区，促进城市区域内经济与资源的优化配置。

2.多措并举，创新优化产业集聚区的发展路径。机遇从不光顾没有准备的头脑，坐待良机不如制造时机，因此创新优化产业集聚区发展的路径显得格外重要。要想优化发展路径：一是，必须科学规划，培育集聚区的主导产业，进行合理的空间布局与规模的制定，把大力发展高新技术产业作为主攻手，加大对龙头企业的帮扶，以大带小，以强扶弱，促进产业集聚区相关企业的协同发展；二是，优化结构，坚持集聚区的绿色发展。把环境影响评价纳入其中，提高环境指标的影响作用，对环境污染小的高产出企业进行大力扶持和推广，对于低能耗、高产出、富有竞争力的工业项目采取积极引进的政策；三是，着力谋划，提升集聚区的政策优势。加快财政、税收等相关政策的配套落地，合理配置公共资源，制定符合本地区发展实际的政策优势，不断提高企业高质量发展变革的积极性，对于主动降低环境污染的企业进行奖励和宣传；四是，合理布局，规避集聚区的风向影响。经调研风向风速与惠州市污染物质量浓度有着密切关系，因此，地理位置和风向是进行产业布局时必须要进行考量的因素，最大程度上减少因布局不科学对城市环境造成影响。五是，强化服务，完善集聚区的配套设施。构建相应的服务网络，重点包括减免税费、贷款支持、讯息服务、人力资源扶持和入驻条件等，创造一个优良的投资环境。六是，自主创新，促进集聚区向循环经济转变。加强与科研机构的合作，将科研课题同具体生产相结合，提升自主创新实力。开展全方位的技术革新，如节水和节能等层面，在减少损耗和重复利用方面下功夫，建立 “三废” 集中治理综合利用项目，加强对废物的再处理再利用，彻底转变集聚发展的方式，从以往的资源依赖型转变为循环经济型，进而拉动产业升级的步伐，推进公司节能减排的进程，完成生态环境与集聚建设的有机结合。

3.协调统一，构建协同的产业集聚区治理机制。要让惠州市所有经济区以当前的产业群落为基础，进行更高更深层次发展，必须完善产业集聚区的协同治理机制。首先，统筹结合，培育产业集聚区内自组织协同治理机制。综合制度调控和宏观政策，逐渐培养出产业集聚区内部自组织协同治理体系，并且将这种内部自组织协同治理体系的效能最大化。如就大亚湾经济区具有代表性的石化产业来讲，产业之间的石化产品和中间产品，还有原材料供应等这些系统（包括子系统）间培育了自组织协同治理机制，则它们之间也会相互作用，更能够全面带动各个子系统之间内部协同控制和竞争。其次，把握重点，增强各个产业群之间的协同治理效应。立足惠州市 “一市六组团” 的城市格局，促进各功能组团产业群之间的互利互动，进而延伸产业链，增强区域产业集聚效应。最后，多管齐下，健全产业集聚区的监督管理机制。强化环境体系的认证。对于公司环保知识及循环经济的教育力度要得到强化，使公众的环保意识增强。加强环保监督执法的强度。科学地对待环境保护和经济发展之间的关联，对于不同形式的保护主义不能姑息，保障产业集聚区实现可持续发展之目标。融合舆论、社会及人大监督，诚邀相关部门认识加入城市产业集聚群的建设上来，运用多方力量，开展全方位多层次监督，不断提高产业集聚群的建设质量。