趙春明 潘細(xì)牙 李宏兵 梁龍武

(1.北京師范大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，北京 100875；2.北京郵電大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100876；3.中國科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101)

一、引言與文獻(xiàn)綜述

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與霧霾污染的關(guān)系問題是21世紀(jì)最需要關(guān)注和值得解決的重大課題之一。一方面，隨著我國人民生活水平的不斷提升，由于私家車相比于公共交通具有更高的靈活性與便捷度，我國居民對私家車的需求量日益增加，居民私家車擁有量不斷提升；另一方面，大中城市由于具有大量的就業(yè)機(jī)會(huì)與完善的基礎(chǔ)設(shè)施等優(yōu)勢，在其不斷吸引人口涌入與形成產(chǎn)業(yè)聚集然而城市建設(shè)擴(kuò)張未能及時(shí)協(xié)同進(jìn)行的背景下，一系列由城市人口與產(chǎn)業(yè)集聚所帶來的負(fù)外部性，如城市擁堵、大氣污染尤其是霧霾污染等問題，嚴(yán)重影響了城市居民的生活質(zhì)量。所以近些年不少大城市出現(xiàn)了以私家車為導(dǎo)向的城市空間擴(kuò)張現(xiàn)象，很多居民基于私人交通的便捷性選擇到環(huán)境優(yōu)美空氣清新的郊區(qū)居住，這樣不僅有利于緩解城市中心過度集聚的壓力，還有利于優(yōu)化城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善與勞動(dòng)力向郊區(qū)的轉(zhuǎn)移也有利于生產(chǎn)企業(yè)向城市郊區(qū)的遷移，這既是市場經(jīng)濟(jì)下居民自發(fā)選擇的結(jié)果，也符合城市發(fā)展從中心集聚再到城郊多中心發(fā)展路徑的一般規(guī)律。

在促進(jìn)城市建設(shè)面積擴(kuò)張與優(yōu)化城市空間活動(dòng)布局方面，私家車的出現(xiàn)發(fā)揮著重要作用，能夠?qū)崿F(xiàn)居住地與工作地分離，舒緩城市中心居住壓力。并且隨著城市空間的合理規(guī)劃布局，可以減少車輛擁堵時(shí)間，提高車輛燃油效率，這些都形成了環(huán)境友好的積極因素。在此基礎(chǔ)上，本文試圖驗(yàn)證私家車是否能通過優(yōu)化城市布局來緩解城市霧霾污染壓力？并且在多大程度上能夠緩解城市經(jīng)濟(jì)人口產(chǎn)過度集聚帶來的霧霾污染？私人交通發(fā)展作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的另一種表現(xiàn)，是否存在類似于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間的倒“U”形關(guān)系？這都是值得探討的問題，關(guān)于其兩者關(guān)系的實(shí)證分析可以為未來的城市空間布局與城市交通合理規(guī)劃提供重要的參考價(jià)值。

近年來，城市汽車擁有量的猛增所帶來的汽車尾氣的增加帶來的霧霾污染問題為人們所共識(shí)，民眾對環(huán)境治理的呼聲越發(fā)強(qiáng)烈，關(guān)于交通因素對城市霧霾污染的作用與影響機(jī)制的研究也大量涌現(xiàn)。只有把握霧霾出現(xiàn)的原因，才能做到“對癥下藥”。私人交通發(fā)展水平的提升是我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的一個(gè)重要體現(xiàn)，在以往關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與霧霾兩者關(guān)系的研究中，學(xué)者們重點(diǎn)從經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市空間擴(kuò)張、能源利用結(jié)構(gòu)與效率以及外資引入等方面進(jìn)行深入分析。馬麗梅等(2014)從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化與能源結(jié)構(gòu)和當(dāng)?shù)氐撵F霾污染息息相關(guān)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與霧霾污染的倒“U”形關(guān)系并不存在或還未出現(xiàn)，污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的環(huán)境治理效果只在短期內(nèi)有效。李偉娜(2016)、邵帥等(2016)研究發(fā)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車尾氣是城市霧霾產(chǎn)生的重要原因。韓力慧等(2016)以北京市為例研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣的排放對北京霧霾的貢獻(xiàn)率高達(dá)37.6%，遠(yuǎn)超過工業(yè)廢氣排放對霧霾污染的貢獻(xiàn)率。劉鐵軍等(2017)以北京市微觀數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，城市汽車數(shù)量快速增長形成的交通擁堵現(xiàn)象對城市空氣質(zhì)量的下降存在一定程度的貢獻(xiàn)。施震凱(2018)采用貝葉斯模型平均方法實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)城市交通基礎(chǔ)存量的增加有利于控制環(huán)境污染，但是公路交通與軌道交通對霧霾污染的影響存在顯著差異，公路交通即以私人汽車為主的出行方式是霧霾的重要來源。馬麗梅等(2016)在其之前的研究(馬麗梅 等，2014)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引入交通因素研究發(fā)現(xiàn)交通擁堵是東部地區(qū)霧霾污染的重要因素之一。

一些學(xué)者從環(huán)境治理的角度針對交通擁堵引致的空氣污染現(xiàn)象對相關(guān)交通政策進(jìn)行了評估，總體而言，減少汽車使用量與替代型治理政策即大力推行清潔出行的效果存在明顯差異。其中，席鵬輝等(2015)研究發(fā)現(xiàn)政府通過提升油價(jià)進(jìn)而增加居民私家車出行成本來減少私家車出行量的作用不明顯，城市軌道交通的建設(shè)可以緩解大規(guī)模城市的擁堵進(jìn)而緩解霧霾污染；曹靜等(2014)以北京市為研究對象發(fā)現(xiàn)限行政策尤其是“尾號(hào)限行”對抑制霧霾污染的作用非常小，而且會(huì)帶來一定的經(jīng)濟(jì)成本損失；高明等(2018)采用斷點(diǎn)回歸方法也發(fā)現(xiàn)大城市的軌道交通建設(shè)可以顯著降低空氣污染程度；諶仁俊(2018)以武漢市為研究對象，也發(fā)現(xiàn)推行共享單車與軌道交通這類與私家車出行存在替代關(guān)系的交通方式能夠?qū)諝馕廴酒鸬骄徑庾饔谩?/p>

現(xiàn)有的研究較多關(guān)注私有汽車存量對城市霧霾污染的影響(李偉娜，2016； 邵帥 等，2016；劉鐵軍 等，2017)，但較少考慮到私人汽車雖然會(huì)帶來類似尾氣排放的問題，但其也能便利居民出行，促進(jìn)城市空間擴(kuò)張(王家庭 等，2018)，推動(dòng)城市中心地區(qū)職住分離，緩解城市中心擁堵壓力，提高城市基礎(chǔ)設(shè)施利用率，優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)布局，進(jìn)而對環(huán)境產(chǎn)生正效用。并且，汽車尾氣污染主要是由車輛在行駛過程中生成，機(jī)動(dòng)車在擁堵的情況下所造成的污染排放遠(yuǎn)高于正常行駛狀況(肖翠翠 等，2017)。顧濤等(2019)也發(fā)現(xiàn)交通擁堵時(shí)，出行成本會(huì)隨著路網(wǎng)速度的降低而增大。因此，不能單純從尾氣排放的角度去認(rèn)識(shí)私人交通對城市環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)，還應(yīng)綜合考慮私人交通可以拓展城市邊界減緩城市擁堵進(jìn)而形成對環(huán)境的正效應(yīng)，這也是部分文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)控制私家車的使用量對降低空氣污染效果不明顯的原因(Sipes et al.,2001;Barnett et al.，2014;席鵬輝 等，2015)。

上述文獻(xiàn)為考察交通與霧霾污染的關(guān)系提供了良好的基礎(chǔ)，本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了私人交通發(fā)展與城市霧霾污染之間的關(guān)系與影響機(jī)制，不僅考慮了私人汽車尾氣的排放對空氣造成的不利影響，也考慮了私人交通對城市擴(kuò)張進(jìn)而給城市環(huán)境帶來的積極影響。本文的可能邊際貢獻(xiàn)在于：其一，從城市建設(shè)擴(kuò)張的視角切入，挖掘私人交通的發(fā)展對城市空間與環(huán)境的正向積極作用；其二，從私人交通發(fā)展本身的角度，實(shí)證檢驗(yàn)城市私人交通發(fā)展水平與霧霾之間的非線性關(guān)系；其三，豐富了交通發(fā)展與空氣污染之間具體關(guān)系與影響機(jī)制的相關(guān)研究。

二、研究假設(shè)與模型設(shè)定

(一)研究假設(shè)

我國在推進(jìn)城鎮(zhèn)化的進(jìn)程中，交通因素在其中發(fā)揮了很強(qiáng)的推動(dòng)作用(王春才 等，2007)。 城市交通改變了居民在空間上的可達(dá)性，可以直接影響城市的空間擴(kuò)張(王家庭 等，2018)。隨著我國城市化進(jìn)程繼續(xù)推進(jìn)與城市基礎(chǔ)設(shè)施如公路建設(shè)的不斷完善，居民的收入穩(wěn)步提升且對生活質(zhì)量的要求不斷提高，私人汽車的消費(fèi)量也在日益增多。在大中城市中心集聚現(xiàn)象日益凸顯的背景下，城市中心的居住成本日益提升，并且各種成本帶來的負(fù)效用逐漸高于居于環(huán)境較好的郊區(qū)所帶來的正效用，大量居民基于私人汽車的便利性選擇在城郊居住，這不僅擴(kuò)大了城市居民的活動(dòng)半徑，也進(jìn)一步影響到工業(yè)的區(qū)位選擇與布局，進(jìn)而起到擴(kuò)張城市邊界優(yōu)化城市空間布局的作用(王家庭 等，2013；王家庭 等，2015)。本文選用私家車數(shù)量與城市公路總里程比值來衡量一個(gè)城市的私人發(fā)展水平，這樣更能反映一個(gè)城市的交通承載力變化情況。從城市化推進(jìn)角度來看，私人交通的發(fā)展可以推動(dòng)城市中心地區(qū)職住分離，緩解城市中心擁堵壓力，提高城市基礎(chǔ)社會(huì)利用率，優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)布局，以上諸多內(nèi)容都會(huì)形成對城市環(huán)境的積極作用。據(jù)此，提出：

假設(shè)1：大城市私人交通發(fā)展可以通過促進(jìn)城市擴(kuò)張與優(yōu)化布局來緩解霧霾污染。

但是，考慮到汽車行駛會(huì)帶來尾氣污染，并且汽車尾氣污染排放程度與其行駛通暢度密切相關(guān)(肖翠翠 等，2017)。在可持續(xù)發(fā)展理論的基礎(chǔ)上(Huber，2000；Sadorsky，2014)，承載力的相關(guān)研究已經(jīng)逐漸拓展到人口經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境領(lǐng)域。一個(gè)城市系統(tǒng)所能容納的人口、產(chǎn)業(yè)與汽車等有限，當(dāng)一個(gè)城市的私人交通發(fā)展水平超過其城市交通承載力時(shí)容易發(fā)生擁堵情況，進(jìn)而加重汽車尾氣污染。在城市汽車數(shù)量的存量超過城市公路交通所能承載的限額的情況下會(huì)加劇汽車擁堵的頻率和增加汽車尾氣的排放量，進(jìn)而對環(huán)境質(zhì)量形成負(fù)面作用，即一個(gè)城市所能承載的私人交通發(fā)展水平存在一個(gè)門限值。據(jù)此，提出：

假設(shè)2：城市私人交通的發(fā)展與霧霾污染存在正“U”形關(guān)系。

(二)模型設(shè)定

本文研究的對象是城市私人交通發(fā)展水平與霧霾污染之間的關(guān)系，在參考邵帥等(2016)、秦蒙等(2016)做法的基礎(chǔ)上，建立以下計(jì)量模型：

ln pm2.5it=α1ln transportit+α2ln agdpit+α3ln fdiit+α4ln sevit+α5ln greenit+μi+υt+εit

(1)

1.被解釋變量

被解釋變量為霧霾污染(pm2.5)。本文所采用的源數(shù)據(jù)來自哥倫比亞大學(xué)國際地球科學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心(CIESIN)所屬的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和應(yīng)用中心(SEDAC)公布的相關(guān)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)以衛(wèi)星搭載的中分辨率成像光譜儀(MODIS)和多角度成像光譜儀(MISR)測算得到的氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)為基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)化得到柵格數(shù)據(jù)形式的全球PM2.5濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)。本文進(jìn)一步采用ArcGIS軟件將此柵格數(shù)據(jù)解析為我國地級(jí)市層面的年均PM2.5濃度數(shù)據(jù)?？紤]到霧霾污染不是當(dāng)即形成的，因此本文的被解釋變量為當(dāng)年與后兩年的霧霾濃度的平均值，即2006年的污染值為2006—2008三年的平均值，這樣可以避免可能存在的內(nèi)生性問題，提供更為準(zhǔn)確的估計(jì)結(jié)果(秦蒙 等，2016)。

2.解釋變量

(1)私人交通發(fā)展水平(transport)。選用城市私家車數(shù)量與城市道路總長度之比進(jìn)行測度，將城市道路系統(tǒng)納入考量更能反映一個(gè)城市的私人交通發(fā)展水平。為了驗(yàn)證結(jié)果的穩(wěn)健性，本文也將私家車擁有量(car)，即萬人擁有私家車數(shù)量，作為替換變量對施政的結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)。考慮到問題研究的完整性和結(jié)論的穩(wěn)健性，本文在參考大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將一些影響霧霾污染的其他重要因素納入實(shí)證研究模型中，為優(yōu)化城市空間布局、合理制定相關(guān)交通政策提供具有參考價(jià)值的對策建議。

(2)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(agdp)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與環(huán)境污染存在密切的聯(lián)系，不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生不同的影響，高耗能高污染的經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，而生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級(jí)則會(huì)形成綠色環(huán)境友好型生產(chǎn)方式。該變量用城市人均生產(chǎn)總值來衡量，并以2005為基期不變價(jià)進(jìn)行平減消除通貨膨脹因素。

(3)對外開放水平(fdi)。外資的引入雖然會(huì)帶來先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)(許和連 等，2012)，但同時(shí)還有可能帶來污染排放程度較高的生產(chǎn)程序(List et al.，2000)。該變量采用當(dāng)年實(shí)際利用外資額占生產(chǎn)總值比例來衡量，單位使用當(dāng)年匯率對美元單位進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

(4)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(sev)。城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對應(yīng)城市的能源消耗結(jié)構(gòu)，隨著城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，生產(chǎn)性與生活性服務(wù)業(yè)的比重上升會(huì)減少對礦石能源的使用進(jìn)而降低對環(huán)境的負(fù)面作用。為了說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)對霧霾污染的影響，本文選用第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占總體生產(chǎn)總值比例來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化。

(5)城市綠化水平(green)。選用建成區(qū)綠化面積覆蓋率這個(gè)指標(biāo)來衡量，適度的綠化水平能夠提升地區(qū)的生態(tài)承載能力與環(huán)境自凈能力，使得在治理端以更低的投入達(dá)到預(yù)期治污效果(Hart，1997；Pandey et al.，2015)。

3.中介變量

(1)城市擴(kuò)張(expansion)。本文借鑒王家庭等(2018)關(guān)于城市空間擴(kuò)張的計(jì)算方法，使用建成區(qū)面積變化率與城區(qū)人口變化率之比進(jìn)行衡量。城市建成區(qū)面積的增長有利于人口分流，緩解大城市中心地區(qū)的交通擁堵與人口擁擠的壓力進(jìn)而有效防控霧霾污染。

(2)城市建設(shè)(build)。采用城市公用設(shè)施建設(shè)固定資產(chǎn)投資與當(dāng)年GDP占比來衡量。城市公共設(shè)施建設(shè)投資可以完善交通設(shè)施如公路鐵路的建設(shè)，還能夠通過醫(yī)療教育等基礎(chǔ)設(shè)施地址的選擇與規(guī)劃分散城市中心交通與經(jīng)濟(jì)集聚的壓力，本文預(yù)期其對城市霧霾污染的影響為負(fù)。

本文數(shù)據(jù)樣本由2006—2013年我國大陸65個(gè)大中型城市(1)北京、天津、石家莊、唐山、秦皇島、保定、太原、呼和浩特、包頭、沈陽、大連、丹東、錦州、長春、吉林、哈爾濱、牡丹江、上海、南京、無錫、徐州、揚(yáng)州、杭州、溫州、金華、寧波、合肥、蚌埠、安慶、福州、廈門、泉州、南昌、九江、濟(jì)南、青島、煙臺(tái)、濟(jì)寧、鄭州、洛陽、平頂山、武漢、宜昌、襄陽、長沙、岳陽、廣州、韶關(guān)、深圳、惠州、佛山、南寧、桂林、北海、?？?、三亞、重慶、成都、貴陽、遵義、昆明、西安、蘭州、西寧、銀川。面板數(shù)據(jù)構(gòu)成。之所以選取大中型城市，是因?yàn)榇笾谐鞘械慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高、城鎮(zhèn)化推進(jìn)進(jìn)程較快、私人交通發(fā)展速度較快，同時(shí)出現(xiàn)霧霾污染的頻率和概率也較高，具有一定的代表性。本文所用數(shù)據(jù)除霧霾污染數(shù)據(jù)，其余來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。具體變量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 描述性統(tǒng)計(jì)

三、實(shí)證分析

(一)基準(zhǔn)回歸分析

本文使用Stata 15對基準(zhǔn)回歸方程進(jìn)行估計(jì)，驗(yàn)證私人交通發(fā)展與城市霧霾污染之間的關(guān)系?？紤]到各個(gè)城市在其他因素的差異，本文選用固定效應(yīng)模型對基準(zhǔn)模型的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。與此同時(shí)，本文還比較了隨機(jī)效應(yīng)模型與固定效應(yīng)模型并進(jìn)行Hausman檢驗(yàn)，結(jié)果表明應(yīng)當(dāng)選用固定效用模型?；貧w結(jié)果如表2所示，列(1)～(3)是加入控制變量后私人交通發(fā)展水平對城市霧霾污染的具體影響，列(4)～(6)是將核心解釋變量替換為私人汽車存量后進(jìn)行的穩(wěn)健性檢驗(yàn)。整體而言，私人交通發(fā)展的系數(shù)顯著為負(fù)，說明私家車的出現(xiàn)具有“環(huán)境友好”型特征。

表2 基準(zhǔn)回歸

表2估計(jì)結(jié)果顯示，ln agdp對霧霾污染具有顯著的抑制作用，這可能是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，就越能夠有條件促進(jìn)生產(chǎn)方式的高級(jí)化與生產(chǎn)效率的提升，加之國內(nèi)鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式優(yōu)化轉(zhuǎn)型的獎(jiǎng)勵(lì)與補(bǔ)貼政策，技術(shù)密集與環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展，進(jìn)而形成對霧霾防控的積極因素。ln fdi的回歸結(jié)果表明，外資引入依舊是我國大城市存在大氣污染的一個(gè)重要原因，霧霾污染的“污染避難所”假說在我國大城市依然成立，這是因?yàn)榘l(fā)展中國家與發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距明顯，我國在引入外資承接國外產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的同時(shí)，其高污染高耗能的生產(chǎn)方式也會(huì)給環(huán)境帶來巨大的負(fù)面影響進(jìn)而惡化城市的空氣質(zhì)量。ln sev的回歸結(jié)果表明第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的上升有利于環(huán)境保護(hù)，對霧霾污染起抑制作用。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，第三產(chǎn)業(yè)比重上升，勞動(dòng)力逐漸轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)性與生活性服務(wù)行業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)對化石能源等能耗原料依賴性較小，并且不會(huì)產(chǎn)生類似于第二產(chǎn)業(yè)施工建設(shè)過程中的粉塵污染，具有環(huán)保友好型特征，因而第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展對霧霾污染有著積極的防控作用。ln green對霧霾污染起到抑制作用，城市建成區(qū)的綠化覆蓋率越高越會(huì)增加該地區(qū)的環(huán)境自凈能力，同時(shí)也能提升地區(qū)生態(tài)環(huán)境承載能力，對降低霧霾污染的作用越大，實(shí)證結(jié)果說明政府城市建設(shè)治理對防控霧霾起到正向作用。

(二)機(jī)制檢驗(yàn)

前文已經(jīng)實(shí)證檢驗(yàn)私人交通的發(fā)展可以緩解城市過度集聚帶來的霧霾污染，為了解釋其內(nèi)在的影響機(jī)制，借鑒已有的理論方法與實(shí)證研究，繼續(xù)探討私人交通發(fā)展對霧霾污染抑制作用的中間渠道。參考溫忠麟等(2014)，采用以下模型就私人交通對霧霾污染抑制效應(yīng)的中間渠道進(jìn)行檢驗(yàn)：

ln pm2.5it=β1ln transportit+∑βiCVsit+μi+υt+ξit

(2)

ln expansionit=γ1ln transportit+∑γiCVsit+μi+υt+μit

(3)

ln pm2.5it=δ1ln transportit+δ2ln expansionit+∑δiCVsit+μi+υt+σit

(4)

在驗(yàn)證影響路徑“私人交通—城市擴(kuò)張—霧霾污染”時(shí)，中介變量用城市用地的變化ln expansion表示。考慮私人交通對城市霧霾的影響，如果私人交通ln transport可以通過影響變量ln expansion而對ln pm2.5產(chǎn)生影響，則稱ln expansion為中介變量。根據(jù)中介效應(yīng)檢驗(yàn)程序(Baron et al.，1986)，如果β1、γ1、 δ2都顯著，且δ1比β1變小或顯著程度降低，就說明存在中介效應(yīng)。首先，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)中的系數(shù)β1是否顯著，驗(yàn)證私人交通對霧霾污染的影響；然后，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?3)的系數(shù)是否顯著，驗(yàn)證私人交通對城市擴(kuò)張的影響；最后，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?4)中私人交通與城市擴(kuò)張兩者同時(shí)對霧霾污染的影響。另一個(gè)影響機(jī)制 “私人交通—城市建設(shè)—霧霾污染”的檢驗(yàn)程序與上述類似，將中介變量ln expansion換成build即可。

兩種路徑的參數(shù)估計(jì)結(jié)果如表3所示，中介效應(yīng)第一步的結(jié)果表示私人交通的發(fā)展對城市霧霾污染有抑制作用，系數(shù)值顯著為負(fù)。在第一條影響路徑“私人交通—城市擴(kuò)張—霧霾污染”的檢驗(yàn)結(jié)果中，私人交通在1%的顯著水平下對城市空間擴(kuò)張起到促進(jìn)作用，在加入城市擴(kuò)張這個(gè)中間變量之后，核心解釋變量依舊在10%的水平上對霧霾污染起到抑制作用，并且私人交通影響系數(shù)變小。可以發(fā)現(xiàn)，城市擴(kuò)張是私人交通影響環(huán)境污染的中介因素，私人交通促進(jìn)城市擴(kuò)張進(jìn)而緩解了大城市重心過度集聚產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)外部性，即可以說私人交通的發(fā)展可以通過城市空間擴(kuò)張分散過度集聚效應(yīng)進(jìn)而減少霧霾污染。

表3 機(jī)制檢驗(yàn)結(jié)果

“私人交通—城市建設(shè)—環(huán)境污染”影響路徑的檢驗(yàn)結(jié)果與上述類似。私人交通在10%的顯著水平下對城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起到正向作用，再加入城市建設(shè)這個(gè)中介變量之后，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)因素對霧霾污染起到顯著的抑制作用，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以通過增加公路鐵路交通、完善城市交通布局來優(yōu)化城市道路系統(tǒng)進(jìn)而緩解城市的霧霾污染。

由上可見，城市空間的擴(kuò)張對城市污染有緩解作用，私人交通的發(fā)展可以推動(dòng)城市空間擴(kuò)張與城市交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，進(jìn)而緩解大城市的擁堵壓力，對環(huán)境污染起到緩解作用，前文假設(shè)1得到驗(yàn)證。

四、拓展性分析

從一般發(fā)展規(guī)律來說，城市發(fā)展從一開始的集聚發(fā)展到過度集聚，進(jìn)而產(chǎn)生一些負(fù)面的影響，如交通擁堵、城市環(huán)境惡化、居住面積與質(zhì)量逐步下降，會(huì)導(dǎo)致城市發(fā)展產(chǎn)生逆城市化抑或城市的空間和邊界逐漸擴(kuò)大的現(xiàn)象。在這個(gè)過程中，私人交通的發(fā)展雖然可以通過促進(jìn)城市空間擴(kuò)張來緩解大城市的擁擠壓力，并且對環(huán)境起到了正向的作用，但隨著汽車數(shù)量的增長以及城市居住與就業(yè)的距離逐漸拉大，會(huì)增加汽車尾氣的排放量，進(jìn)而對環(huán)境質(zhì)量形成負(fù)面的作用。一個(gè)城市的私人汽車承載量與生態(tài)環(huán)境承載力有限，如果一個(gè)城市私家車大量增加卻沒有與該城市的空間交通運(yùn)輸系統(tǒng)相匹配，就容易出現(xiàn)交通擁堵、汽車燃油效率下降等諸多產(chǎn)生污染廢氣的現(xiàn)象。

由此，基于環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)假說，本文在之前基準(zhǔn)回歸的基礎(chǔ)上，加入私人交通發(fā)展的二次項(xiàng)建立計(jì)量模型(5)，來驗(yàn)證研究私人交通的發(fā)展是否會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對城市霧霾污染的影響一樣，存在類似的非線性關(guān)系。

(5)

實(shí)證結(jié)果如表4所示，加入私人交通發(fā)展水平二次項(xiàng)后，一次項(xiàng)系數(shù)依舊顯著為負(fù)，驗(yàn)證了之前所得結(jié)論的穩(wěn)健型，大城市的私人交通發(fā)展水平可以通過優(yōu)化城市空間布局來緩解城市集聚給環(huán)境帶來負(fù)向影響。二次項(xiàng)的系數(shù)顯著為正，說明一個(gè)城市的私人交通發(fā)展水平存在最佳規(guī)模，即存在“拐點(diǎn)”，當(dāng)私家車數(shù)量超過一個(gè)城市的交通系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的承載量時(shí)，會(huì)對環(huán)境質(zhì)量造成負(fù)面影響，前文假設(shè)2得到驗(yàn)證。

表4 非線性估計(jì)

本文在上述結(jié)果基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算了“U”形曲線的門檻值為6.17，這表明大部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部沿海城市在比較早的年份就越過了拐點(diǎn)，即該城市的交通承載力已達(dá)上限，私家車數(shù)量的增加只會(huì)增加公路負(fù)擔(dān)從而導(dǎo)致?lián)矶骂l率更高與擁堵時(shí)間更長進(jìn)而形成嚴(yán)重的汽車尾氣污染。如北京、溫州、金華、上海這類人口產(chǎn)業(yè)密集但城市道路交通承載力明顯不夠的大城市，私人交通發(fā)展會(huì)加劇霧霾污染的負(fù)面效應(yīng)。并且每一年都會(huì)出現(xiàn)越過拐點(diǎn)的新城市加入“汽車尾氣污染”隊(duì)伍行列。如石家莊、上海、鄭州、佛山、成都在2010年越過拐點(diǎn)，其私人交通發(fā)展水平已經(jīng)超過城市空間承載量進(jìn)而對城市空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面作用。

與普通面板回歸方法相比，分位數(shù)回歸分析可以研究自變量對因變量不同分布的差異性影響。為更全面直觀地比較私人交通發(fā)展對不同霧霾污染程度分位點(diǎn)上的異質(zhì)性影響，本文采用更能反映因變量全面信息的分位數(shù)回歸方法進(jìn)行實(shí)證研究。具體地，選取0.1、0.25、0.5、0.75、0.9共五個(gè)分位點(diǎn)，高分位點(diǎn)代表霧霾污染程度更高城市，低分位點(diǎn)表示霧霾污染程度更低的城市?；貧w結(jié)果如表5所示。私人交通發(fā)展影響系數(shù)的估計(jì)結(jié)果依舊穩(wěn)健，私人交通的發(fā)展能夠?qū)Τ鞘徐F霾污染起到緩解作用，并且存在“拐點(diǎn)”。但是不同分位點(diǎn)上表現(xiàn)出差異性，在霧霾污染程度較低的城市，私人交通發(fā)展可以通過城市空間擴(kuò)張等機(jī)制來抑制霧霾污染，并且隨著城市霧霾污染程度的加劇，城市私人交通的發(fā)展對污染的抑制作用會(huì)逐漸降低，在90%分位點(diǎn)時(shí)，私人交通發(fā)展對霧霾污染的抑制作用不再顯著。考慮到不同霧霾污染程度的回歸結(jié)果明顯與現(xiàn)實(shí)情況更為符合，霧霾污染越嚴(yán)重的城市私人汽車更可能是其污染的重要來源而不是其重要制約因子，這也從另一個(gè)角度驗(yàn)證了城市私人交通發(fā)展對城市霧霾緩解的時(shí)效性。城市私人交通發(fā)展對霧霾污染的抑制作用只在私人汽車數(shù)量增長初期有效，其抑制作用會(huì)隨著私人汽車的不斷增加而削弱，存在“U”形特征。

表5 不同分位點(diǎn)回歸結(jié)果

五、研究結(jié)論與政策建議

(一)主要結(jié)論

本文基于2006—2013年65個(gè)大中城市層面的面板數(shù)據(jù)對城市霧霾影響因素進(jìn)行了分析，特別是從以往不夠重視的私人交通發(fā)展水平因素入手，研究私人交通發(fā)展對城市霧霾的作用大小以及影響機(jī)制。實(shí)證結(jié)果表明：第一，在基礎(chǔ)回歸中，2006—2013年我國大城市的私人交通發(fā)展具有環(huán)境友好型特征，對霧霾污染具有顯著的負(fù)向作用，有利于抑制城市過度集聚帶來的環(huán)境負(fù)面影響，同時(shí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)、城市綠化建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升都具有對環(huán)境的正外部性，但是以外資衡量的對外開放水平會(huì)加劇城市霧霾污染，存在發(fā)達(dá)國家的“污染轉(zhuǎn)移”現(xiàn)象。第二，影響機(jī)制分析表明，大中城市的私人交通發(fā)展通過促進(jìn)城市空間的擴(kuò)張以及城市交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的優(yōu)化來抑制城市霧霾污染的加劇。第三，基于城市發(fā)展最優(yōu)規(guī)模理論，考慮到城市空間道路系統(tǒng)承載能力的有限性，通過加入私人交通發(fā)展的二次項(xiàng)進(jìn)行拓展性分析，發(fā)現(xiàn)私人交通發(fā)展與城市霧霾之間存在顯著的正“U”形的非線性關(guān)系。私人交通發(fā)展水平對霧霾污染的抑制作用會(huì)隨著私人汽車數(shù)量的不斷上升而被削弱，因而存在“拐點(diǎn)”，當(dāng)私人交通發(fā)展水平超過城市空間交通系統(tǒng)的承載量時(shí)，其負(fù)面作用會(huì)逐漸突顯。

(二)政策建議

首先，完善私人交通發(fā)展措施，合理控制私人交通的發(fā)展速度與規(guī)模。根據(jù)城市的道路長度與面積以及基礎(chǔ)設(shè)施的承載量合理制定限購與限行政策，發(fā)揮城市私人交通的正外部性，提高車輛道路行駛的通暢度，減少汽車擁堵出現(xiàn)的頻率，以保證私人交通發(fā)展水平不越過“拐點(diǎn)”，確保城市私人交通發(fā)展水平控制在最優(yōu)規(guī)模。借鑒發(fā)達(dá)國家的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在一些由于私家車大量增加而導(dǎo)致交通擁堵并加劇霧霾污染的城市，施行“低排放區(qū)”政策，只許可符合提前設(shè)定排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛進(jìn)入城市中心地區(qū)，不滿足條件的車輛禁行或收取排污成本費(fèi)。該措施可將居民出行對環(huán)境影響的負(fù)外部性內(nèi)部化，當(dāng)居民面臨更高的出行成本，就會(huì)考慮較為綠色與環(huán)保的公共交通出行方式，這樣不僅可以降低私人汽車的使用量，還能通過提高公共交通的使用效率從而緩解交通擁堵，提升城市空氣質(zhì)量。

其次，推進(jìn)大中型城市空間合理擴(kuò)張，完善城市基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)。大城市為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要的平臺(tái)，吸引了大量人口與產(chǎn)業(yè)的聚集進(jìn)而拉動(dòng)了經(jīng)濟(jì)增長。當(dāng)人口與產(chǎn)業(yè)集聚程度超過城市基礎(chǔ)設(shè)施承載力時(shí)會(huì)形成對大氣環(huán)境的負(fù)面作用。加快推進(jìn)大城市的空間擴(kuò)張，進(jìn)而分散中心城區(qū)的各項(xiàng)職能，在私人交通不斷發(fā)展的背景下形成次中心圍繞城區(qū)主中心發(fā)展的空間格局，這樣既分散了城市中心壓力，緩解了交通擁堵，還能發(fā)揮人口的規(guī)模效應(yīng)從而提高城市公共交通與基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。因此，政府需要合理規(guī)劃城市空間布局，使交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與城市空間擴(kuò)張協(xié)同進(jìn)行從而最大化利用好本就稀缺的土地資源。

最后，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，提升利用外資的水平。工業(yè)化生產(chǎn)方式一直是空氣污染治理的重點(diǎn)，以往需要消耗大量礦石能源的發(fā)展方式由于能源“用一點(diǎn)少一點(diǎn)”的特性變得不可持續(xù)，并且高耗能粗排放的耗能方式是城市環(huán)境惡化的重要原因。故此，產(chǎn)業(yè)升級(jí)勢在必行。一是大城市中心應(yīng)以發(fā)展無污染環(huán)境友好型的生活性服務(wù)業(yè)為主，城郊地區(qū)應(yīng)以發(fā)展生產(chǎn)性的服務(wù)業(yè)與制造業(yè)為主，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與城市空間產(chǎn)業(yè)布局協(xié)同進(jìn)行。二是提升第三產(chǎn)業(yè)比例，推動(dòng)第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)方式向集約高效綠色化的方向優(yōu)化升級(jí)。三是政府可以采取鼓勵(lì)性稅收優(yōu)惠與財(cái)政補(bǔ)貼政策推動(dòng)技術(shù)密集型工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是加大對新能源開發(fā)與汽車工藝技術(shù)創(chuàng)新的扶持力度，這樣利于從源頭上降低污染氣體的排放。