基于地理探测器的京津冀地区制造业集聚对PM2.5浓度的影响研究
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作者:王嘉宁 李业锦 李怡�F 李倩
摘要：[目的/意义]探究京津冀地区雾霾污染的分布特征以及影响因素，厘清PM2.5浓度与制造业集聚之间的关系，可能是推动京津冀地区绿色发展的重要途径。[方法/过程]本文基于2005―2013年京津冀地区规模以上工业企业微观数据以及NASA的年均PM2.5浓度数据，以京津冀204个区（县）为研究对象，探究制造业集聚与PM2.5浓度的时空演化特征，运用地理探测器方法，从集聚形式和行业异质性两个视角揭示PM2.5浓度空间分布的影响机理。[结果/结论]①京津冀地区年均PM2.5浓度呈现西北低、东南高的空间分布格局，且上升态势明显。制造业集聚形式呈现空间分异特征，其中集聚密度呈现“京-津-邯”三核心组团式发展格局。专业化集聚表现为“张-保-邢-秦”四小型核心发展格局。多样性集聚呈现集中连片式发展格局。②不同时期的制造业集聚形式对PM2.5浓度的解释力存在差异。集聚密度始终是PM2.5浓度空间分布的主导因素，但影响程度有所下降，专业化集聚对于PM2.5浓度的解释力有所增强。不同集聚形式的交互作用加强了对PM2.5浓度空间分布的影响程度。③从行业异质性来看，化学原料及化学制品制造业是导致PM2.5浓度空间分异的主导因素，化学原料及化学制品制造业与其他因子的交互作用的解释力明显强于其他因子间的交互作用，其与黑色金属冶炼及压延加工业交互作用的解释力最高。因此，引导制造业空间合理集聚、有序集聚、多样性集聚，加大偏污染型、重化工产业的疏解力度，加快推动制造业绿色环保转型，是京津冀地区PM2.5环境治理的重要战略选择。
关键词：集聚形式 PM2.5 地理探测器 京津冀地区
分类号：F427
DOI： 10.19318/j.cnki.issn.2096-1634.2022.02.15
？本文系国家自然科学基金项目“北京城市环境污染对居民居住空间选择的影响及其演化模拟”（项目编号：41671166）、国家自然科学基金青年项目“基于城市安全环境评价的大城市应急避难场所区位优化配置研究：以北京为例”（项目编号：41001105）研究成果之一。
1 引言
不合理的产业集聚有可能会加剧环境的污染，产生一系列的环境问题以及潜在的环境威胁。近年来，京津冀地区作为雾霾污染重灾区，实施了《大气污染防治行动计划》《大气十条》等政策，同时将加强工业企业大气污染综合治理看作一号工程。然而对一些不合理的产业集聚区进行疏解转移有可能比直接进行治理更为有效。因此，探究京津冀地区不同时期雾霾污染分布特征以及影响因素，积极厘清PM2.5（细颗粒物）浓度与制造业集聚之间的关系，可能是推动京津冀地区绿色发展的重要途径。
环境问题与经济活动的影响、产业集聚的环境效应是经济地理学和环境经济学的研究热点，随着环境经济地理学和演化经济地理学的兴起，有关集聚与环境的问题逐渐成为学术界研究的核心主题[1]。已有研究主要集中在工I集聚与环境污染方面[2-14]。从行业异质性视角出发，学者们发现不同污染程度的行业集聚对环境造成的正负外部性有所不同[6-10]，研究尺度包括全国尺度[11]、区域尺度[12]、省级尺度[13]和市级尺度[14]。此外，也有学者对农业以及服务业集聚与环境进行了研究[15-16]。从不同集聚形式视角出发，依托集聚的外部性理论，学者们多从专业化集聚和多样性集聚的角度去分析产业集聚与环境污染的相关问题[17-18]。随着研究的不断深入，学者们[19-23]将集聚形式细分为空间形式和组织形式来探讨集聚与环境的关系，主要探究产业集聚与环境污染的空间关系和计量关系两个方面的内容：对于空间关系常用空间自相关等空间分析的方法[20-21]；对于计量关系常构建计量经济模型、空间杜宾模型等计量模型[22-23]。目前，有关产业集聚与环境污染关系的结论在学术界并未达成一致，主要存在三种观点：①产业集聚具有环境负外部性效应――集聚导致规模扩大、产能扩张，产生过度拥挤效应、密集效应、恶性竞争效应，加剧环境污染[24-25]；②产业集聚具有环境正外部性效应――产业集聚产生的知识外溢以及技术扩散为产业发展提供创新环境，产生的规模效应提高能源使用效率，良性竞争促进企业间物质交换，从而减轻环境污染[26-27]；③产业集聚与环境污染的关系具有不确定性，存在非线性和门槛效应特征――不同时期的产业集聚所产生的环境正外部性以及环境负外部性共同作用的结果决定了产业集聚的环境效应，呈现出倒“U形”[28]、“U形”[29]、“N形”[30]、倒“N形”[31]以及“S形”[32]等关系。纵观现有文献，尽管学术界对产业集聚与环境污染进行了深入的探讨和研究，但仍有以下问题值得进一步讨论：①研究主要基于城市群、地市等大中尺度，对京津冀地区的微观尺度研究比较匮乏，京津冀地区各区（县）具有空间异质性，不同区（县）存在不同污染特征；②不同集聚形式对于雾霾污染的影响程度存在差异，从行业异质性视角出发，较少实证分析京津冀地区细分行业集聚对雾霾污染的影响机理。
基于此，本文以京津冀区（县）为研究区域，采用2005―2013年中国工业企业数据以及美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）的年均PM2.5浓度数据，在总结现有学者的相关文献以及研究的基础上，将制造业集聚分为空间形式以及组织形式，分析制造业集聚与PM2.5浓度的时空演化特征，并利用地理探测器探讨不同集聚形式以及制造业细分行业集聚对PM2.5浓度空间分异的驱动作用，剖析京津冀地区产业集聚的环境效应，以期为探索京津冀各区（县）制造业的合理布局和雾霾污染治理提供理论和决策依据。
2 数据来源和研究方法
2.1 数据来源
2.1.1 工业企业数据 工业企业数据来自2005―2013年中国工业企业数据库，该数据库包括全部国有工业企业以及规模以上非国有工业企业。本文选择规模以上工业企业点位的工业总产值、行业名称、详细地址等信息，然后整理获得各区（县）国民经济行业分类代码介于13～43之间的制造业行业的工业总产值，通过计算得出各区（县）制造业以及细分行业的工业总产值，并提取2005年9，511家企业和2013年19，851家企业的详细地址信息，通过百度地图应用程序接口（Application Programming Interface，API）接口，批量获取制造业企业的经纬度，将每家企业坐标空间化。
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