論文：環(huán)境約束與中國工業(yè)增長模式

目錄/提綱：……
一、緒論
二、方向性環(huán)境生產函數與工業(yè)增長模式
（一）環(huán)境技術與方向性環(huán)境生產函數
（二）環(huán)境因素與工業(yè)增長模式
三、數據整理及變量界定
（一）數據及變量描述
（二）工業(yè)增長與SO2排放的簡單描述
四、主要實證結果
（一）SO2排放緩慢增長與工業(yè)快速增長
五、結論及存在的問題
附錄二、中間數據表格
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論文：環(huán)境約束與中國工業(yè)增長模式
—基于方向性環(huán)境生產函數模型的分析

摘要：根據中國30個省市地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)1998-2005年投入產出和污染排放的數據，構建panel data下的方向性環(huán)境生產前沿函數模型，采用非參數規(guī)劃方法分解中國工業(yè)增長的源泉，特別分析環(huán)境管制和產業(yè)環(huán)境結構的變化對工業(yè)增長模式轉變的影響。分析發(fā)現：（1）1998-2005年中國工業(yè)快速增長的同時，但污染排放總體上相對緩慢增長，主要因素是技術進步、產業(yè)結構升級以及環(huán)境管制的強化；（2）環(huán)境全要素生產率是中國工業(yè)高速增長的核心動力；（3）目前環(huán)境管制對工業(yè)增長的抑制作用尚未構成實質性的影響；（4）產業(yè)環(huán)境結構的優(yōu)化對經濟增長的貢獻日益增大，逐步成為我國工業(yè)增長模式轉變的中堅力量。總之，隨著R&D投入的加大和國際市場的開辟，中國工業(yè)企業(yè)的生產力不斷提升，通過產業(yè)環(huán)境結構優(yōu)化和全要素生產率提高，環(huán)境約束對經濟增長的抑制效應已呈現逐漸減低的態(tài)勢。
關鍵詞：方向性環(huán)境生產函數；產業(yè)環(huán)境結構；環(huán)境全要素生產率；環(huán)境約束
一、緒論
改革開放以來，中國工業(yè)迅猛增長，但環(huán)境、資源與工業(yè)增長之間矛盾已威脅到中國經濟的可持續(xù)發(fā)展。僅2004年環(huán)境污染造成的損失和治理費用占當年GDP的5.3%[ 《中國環(huán)境經濟核算報告2004》顯示，2004年全國因環(huán)境污染造成的經濟損失為5118億元，占當年GDP的3.5%，當年環(huán)境污染治理成本2874億元，占當年GDP的1.8%。]。轉變工業(yè)增長模式、保護環(huán)境已成為“十一五”期間最緊迫的任務之一。目前中國工業(yè)增長模式到底具有怎樣的特征？環(huán)境因素對工業(yè)增長模式轉變具有多大的約束？如何化解環(huán)境因素的約束？科學衡量資源消耗、環(huán)境污染和工業(yè)增長三者之間的關系，評價工業(yè)增長模式的特征，以及環(huán)境因素對經濟增長的短期約束力，對全面、科學、客觀和準確地判斷中國經濟的可持續(xù)發(fā)展，正確選擇適合國情的發(fā)展道路具有重要意義。
對于中國目前工業(yè)增長模式，大多數學者和研究機構主要根據一些宏觀指標，如能源消耗、污染排放總量、固定資產投資規(guī)模等做出判斷。吳敬璉等（2005）認為，中國工業(yè)是典型的“三高”粗放增長模式。劉世錦（2006）則將中國現階段工業(yè)增長模式概括為“低成本競爭模式”，而并非完全的低效率模式。袁乾培（2005）等學者從_根源、蔡昉（2005）從人口角度都提出了轉變增長方式是可持續(xù)發(fā)展的源泉。上述研究從歷史、社會、制度等宏觀面對經濟增長模式的現況、根源以及對策做出了非常有價值的理論概括和定性分析。
在實證方面，鄒至莊教授(1993)采用增長核算方法，通過對數據分析發(fā)現1952-1980年中國經濟增長的主要動力是資本積累。鄭京海、胡鞍鋼（2004）采用宏觀數據與非參數DEA方法研究發(fā)現全要素生產率對中國經濟增長的貢獻在90年代后越來越低。涂正革等（2005, 2006）采用生產率指數增長核算法、隨機前沿模型和非參數前沿模型對1995-2002年大中型工業(yè)企業(yè)展開研究，發(fā)現全要素生產率逐漸成為大中型工業(yè)迅猛增長的主要源泉。
但是，傳統全要素生產率的測度方法沒有區(qū)分要素投入中哪些用于生產，哪些用于治理環(huán)境污染，結果會導致全要素產率的含義被誤導[ Shadbegian, Ronald J., Ronald, Wayne B., 2005. Pollution abatement e*penditures and plant-level productivity: a production function approach. Ecological Economics 54, 196–208.]。污染是企業(yè)將內部治理成本推向公眾，由社會承擔。環(huán)境管制后，企業(yè)將承擔更多的污染治理成本，工業(yè)產出會相應減少。環(huán)境問題實質上是企業(yè)個體、近期利益與社會整體、長遠利益之間的矛盾。
考慮環(huán)境因素的全要素生產率（簡稱為環(huán)境全要素生產
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數Ft(yt, *t, bt; yt, -bt)的性質：（1）如果技術進步，生產前沿向西北方向移動（如圖2所示），Ft+1(yt, *t, bt; yt, -bt)≧Ft(yt, *t, bt; yt, -bt)；（2）投入增長，*t+1≧*t，相應的環(huán)境生產前沿不會向下移動，Ft(y1t, *t+1, bt; yt, -bt) ≧Ft(y2 t, *t, bt; yt, -bt)；（3）污染變化效應。如果b1>b2，那么Ft(yt, *t, b1t; yt, -bt) ≧Ft(yt, *t, b2t; yt, -bt)，經濟含義是不治理污染，相對于治理條件下有額外的產出增長；（4）產業(yè)環(huán)境結構變化。如果y1t>y2t,那么Ft(y1t, *t, bt; yt, -bt) ≧Ft(y2t, *t, bt; yt, -bt)，即產業(yè)環(huán)境結構優(yōu)化（污染排放量保持不變但是好產品產出增加），“好”產品生產前沿提高。另外，單獨考慮方向向量變化，也就是評價環(huán)境技術效率時對好產品與壞產品的傾向性變化，如果(yt+1/bt+1) ≧(yt/bt)，好產品與壞產品間比例優(yōu)化，前者所對應的最優(yōu)產出：Ft(yt, *t, bt; yt+1, -bt+1)≧Ft(yt, *t, bt; yt, -bt)。兩方面都反映了產業(yè)環(huán)境結構變化對前沿產出的效應。
方向性環(huán)境生產函數的性質是分解、分析經濟增長源泉的基礎。
（二）環(huán)境因素與工業(yè)增長模式
1．考慮環(huán)境因素的工業(yè)增長源泉分解
根據實際產出、方向性環(huán)境距離與方向性環(huán)境前沿產出三者之間的關系，分解工業(yè)增長的源泉。 t+1期“好”產品產出相對t期的產出：

(6)
這里，實際產出的變化首先分解成環(huán)境技術效率與生產前沿的變化。根據方向性環(huán)境生產函數的性質，進一步對前沿產出分解：
(7)
式（7）將前沿產出的變化分解為：環(huán)境技術進步（tech）、要素投入因素（ifch）、環(huán)境污染管制因素(pech)和產業(yè)環(huán)境結構因素(sech)。綜合式（6）和式（7），工業(yè)產出的變化分解為環(huán)境全要素生產率（環(huán)境技術進步(tech)與環(huán)境技術效率變化effch之乘積）、要素投入效應（ifch）、污染管制效應（pech）和產業(yè)環(huán)境結構效應（sech）。
為了避免基準選擇的隨意性和計算地繁瑣，采用Fisher指數思想對不同時期參考技術基準所計算的指數進行幾何平均，主要考慮參考技術基準不同的計算組合[ 本研究計算過增加參考基準的情形，采用4種基準的幾何平均與采用2種基準的計算結果差異微小，除了計算同期方向性環(huán)境生產函數FT+1(yt+1,*t+1,bt+1; yt+1,-bt+1)和FT(yt,*t,bt; yt,-bt)，還需要計算6個混期方向性環(huán)境生產函數：FT+1(yt,*t,bt; yt,-bt)、FT(yt+1,*t+1,bt+1; yt+1,-bt+1)、FT(yt+1,*t,bt+1; yt+1,-bt+1)、FT+1(yt+1,*t,bt+1; yt+1,-bt+1)、FT(yt+1,*t,bt; yt+1,-bt+1)、FT+1(yt+1,*t,bt; yt+1,-bt+1)。具體的測度方法參見附錄。]。圖2.2說明環(huán)境污染、產業(yè)環(huán)境結構、環(huán)境技術進步和環(huán)境技術效率變化對產出的邊際效應。下面將對四大因素作簡要的解釋，并界定環(huán)境因素約束下的工業(yè)增長模式。

圖2.2 環(huán)境污染、產業(yè)環(huán)境結構變化對產出邊際效應示意圖
2．環(huán)境約束約束與工業(yè)增長模式的界定
（1）環(huán)境全要素生產率變化(ETFPCH)
綜合環(huán)境技術效率與環(huán)境技術進步的效應，就是環(huán)境全要素生產率的變化。環(huán)境技術進步表現為環(huán)境生產前沿向上移動，環(huán)境技術效率改善表現為追趕環(huán)境生產前沿的速度加快。環(huán)境全要素生產率變化的測度是基于資源投入、工業(yè)產出和環(huán)境污染所構筑的環(huán)境生產前沿函數。ETFPCH大于1，表明在要素投入及產業(yè)結構不變條件下，技術進步或技術效率提高，產出額外增長的比率。
（2）環(huán)境管制效應(pech)
pech反映環(huán)境污染變化對前沿產出的邊際效應。圖2.2中，以t+1期參考技術Pt+1(*t+1)為基準，產出向量（yt+1,bt+1）的前沿Ft+1(yt+1,*t+1,bt+1;g)與假想產出向量（yt+1,bt）的前沿Ft+1(yt+1,*t+1,bt;g)的差異，就是污染排放減少（假若bt+1（3）產業(yè)環(huán)境結構效應（sech）
產業(yè)環(huán)境結構變化對產出效應體現在兩個方面：其一，給定參考技術和投入*下，保持方向變量和污染排放不變，產出中好產品y的提高，環(huán)境生產前沿不會下降；其二，保持產品的環(huán)境結構（y與b的比例）不變，但是方向變量優(yōu)化（好產品較壞產品更多），環(huán)境生產前沿不會下降。兩個方面的綜合效應就是產業(yè)環(huán)境結構變化對前沿產出的效應，本文稱之為產業(yè)環(huán)境結構效應。圖2.2中，產出結構（好產品與污染產出的比例）變化對前沿產出的效應為Ft+1(yt+1,*t+1,bt;g)與Ft+1(yt,*t+1,bt;g)之差。
（4）要素投入效應（ifch）
要素投入變化對前沿產出的效應ifch，是沿著前沿產出的移動，保持技術結構和技術效率不變。值得注意的是，要素投入變化的產出效應是對前沿產出的效應，而不是對實際產出的效應。
（5）環(huán)境資源約束下的工業(yè)增長模式界定
界定工業(yè)增長模式的關鍵是，產出增長主要來源于要素資源投入還是生產效率提高�？紤]環(huán)境因素后，傳統全要素生產率進一步分解為：環(huán)境全要素生產率、環(huán)境管制效應和產業(yè)環(huán)境結構效應。環(huán)境因素對工業(yè)增長模式的影響_到這三個要素之中。如果經濟增長主要來源于環(huán)境全要素生產率的增長或產業(yè)環(huán)境結構的優(yōu)化，定義為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型增長模式，是可持續(xù)增長模式；如果增長源泉主要是污染高排放、資源高投入，定義為資源耗竭、環(huán)境破壞型增長模式，是不可持續(xù)發(fā)展模式。
三、數據整理及變量界定
（一）數據及變量描述
本文研究工業(yè)環(huán)境污染對工業(yè)增長模式的約束，以1998-2005年30省市地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)（全部國有企業(yè)及主營業(yè)收入在5百萬元以上的非國有企業(yè)）為基本研究單元，以地區(qū)加總工業(yè)增加值為產出指標、以固定資產凈值和勞動從業(yè)人數作為要素投入指標，以工業(yè)SO2排放代表廢氣污染指標。[ 本文同時研究過以工業(yè)總產值、so2排放作為產出、以固定資產凈值、中間投入和勞動人數三要素投入指標的情形，由于中間投入部分含義不同、產業(yè)間差異很大，故本文采用實證研究文獻中常用增加值為產出的兩要素投入模型。工業(yè)SO2排放量指報告期內企業(yè)在燃料燃燒和生產工藝過程中排入大氣的SO2總量。國家環(huán)保局對各地區(qū)有污染物排放的工業(yè)企業(yè)都進行調查。1998年調查樣本企業(yè)為74101家工業(yè)企業(yè)，2000年為70944家，2002年為70831家，基本上每年調查樣本數量都保持在7萬家以上。從產出比重和企業(yè)數量角度看，規(guī)模以上企業(yè)所排放的污染量與全部工業(yè)抽樣所得到的排污量可以匹配，理由有兩點：第一，國家環(huán)保局重點考察的７萬多家污染嚴重的工業(yè)企業(yè)包含在規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)之內；第二，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的產出占整個工業(yè)增加值的比重，2005年高達93.4％。因此，采用規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數據研究中國工業(yè)的環(huán)境污染及其對工業(yè)經濟增長的約束是可行的。]規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數量從1998年的16萬多家快速增長到2005年的27萬多家，8年增長約11萬家，2005年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)創(chuàng)造的增加值的7.22（萬億），占中國全部工業(yè)增加值的比重高達93.8%。因此，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)污染排放很大程度上決定中國環(huán)境的狀況。附錄表1給出了規(guī)模以上工業(yè)在中國經濟中的地位。
對于如何全面、科學地表達一國或地區(qū)的環(huán)境破壞和資源損耗整體水平，國內外現有研究尚未給出答案，國內外相關研究普遍采用具體污染指標，特別是SO2 排放量指標來反映環(huán)境污染水平。這是因為SO2 作為一種主要環(huán)境污染物，尤其是在工業(yè)生產過程中排放，生活排放量相對較小，自20世紀70 年代以來就受到各國的嚴密監(jiān)測，與其他污染物相比，SO2 既與經濟發(fā)展過程密切相關又具有統計連續(xù)性。
本文產出變量和資產變量的價格采用1998年不變價格，將環(huán)比價格指數轉換成定比價格指數，因為工業(yè)增加值、工業(yè)總產值和固定資產都是當前價格。表2給出了本文變量的簡單統計概述。
表2 30個省市地區(qū)1998-2005年投入產出、污染及價格變量的統計描述
變量 觀察數 平均值 標準差 最小值 最大值
工業(yè)增加值（單位：億元） 240 1235.85 1481.015 48.67 9416.39
工業(yè)產品價格指數(1998年為1) 240 1.045917 0.133147 0.9 1.9
固定資產凈值（單位：億元） 240 2029.886 1626.962 180.36 8834.68
固定資產價格指數（1998年為1） 240 1.045542 0.056008 0.96 1.22
就業(yè)人數年均余額（單位：百萬人） 240 196.8531 175.7318 9.62 1085.65
工業(yè)SO2排放量（單位：噸） 240 562722.8 383321.8 18992 1760057
資料來源：根據中國統計年鑒（1999-2006年）、中國能源統計年鑒（1999-2006年）和中國環(huán)境統計年鑒（1999-2006年）整理；本文產出變量和資產變量的價格采用1998年不變價格；30個省市地區(qū)（西藏地區(qū)因數據統計不全除外）1998-2005年共8年的樣本觀察數為240。
（二）工業(yè)增長與SO2排放的簡單描述
1．污染排放增長緩慢與工業(yè)的快速增長
現階段我國工業(yè)SO2排放量從1998年的15.9百萬噸，增長到2005年的21.7百萬噸，8年增長了36.1%，年均增長6.8%。值得注意的是1998-2002年SO2排放總量幾乎沒有增加，還略有下降，但從2003年開始，SO2排放開始增長，2004、2005年排放量增長較快。2003年，鋼鐵、電解鋁、水泥等9種重要工業(yè)原材料生產量大幅增長，電力、煤炭等能源供不應求。各主要污染物排放量，特別是廢氣中工業(yè)SO2、煙塵和粉塵，一改近幾年逐年下降的趨勢，呈現大幅度的反彈，工業(yè)SO2的排放由2002年的15.1百萬噸，增長到2003年的17.9百萬噸、2004年的18.9 百萬噸和2005年的21.7百萬噸。見圖4.1。

圖3.1 1998-2005年工業(yè)SO2排放量趨勢 圖3.2 1998-2005年工業(yè)增長趨勢
污染排放增長的同時，我國工業(yè)高速發(fā)展。以1998年工業(yè)產品價格水平計算，規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)增加值從1998年的1.9（萬億）增長到2005年的6.5（萬億），增長2.4倍，1999-2005工業(yè)增加值的年平均速度分別為13.6%、13.3%、12.9%、19%、24%、23%和26.7%，平均為19%；工業(yè)總產值則從1998年的約6.8（萬億）增長到2005年的23（萬億），8年增長了2.4倍，年均增速為22.1%。見圖4.2。
工業(yè)增長與SO2排放的地區(qū)分布。從地區(qū)分布看，1998-2005年SO2排放總量下降的地區(qū)有：北京（下降46%）、貴州（下降23%）、上海（下降4%）和山東（下降3%）；SO2排放增長較快的地區(qū)有青海（增長4.88倍）、福建（增長1.83倍）、內蒙古和江西（增長1.28倍）、廣東（增長0.98倍）�？傮w上，SO2排放量增長了36%。從表4.1可以發(fā)現，除了青海外，絕大多數地區(qū)污染排放緩慢增長，而產出高速增長。
可見污染排放的速度遠不及工業(yè)增長速度和工業(yè)發(fā)展的規(guī)模。但是，伴隨著經濟的快速增長，從2003年開始污染排放的速度出現加快的趨勢。當前，工業(yè)增長與污染排放之間的關系仍處于倒U型曲線的上升階段，但是短時期內還看不到污染排放的轉折點。
2．工業(yè)增長的SO2排放彈性
我們計算了1998年至2005年期間工業(yè)增長對SO2排放的平均彈性值，即工業(yè)增加值增長1%，SO2排放增加的比率。北京市工業(yè)增長2.13倍，而SO2排放減少了46%，彈性值為-0.216。貴州、上海和山東在工業(yè)快速增長的同時，SO2排放也出現下降。30個省市地區(qū)的平均彈性值為0.153%，在平均值以下的地區(qū)除了上面4個省市外，江蘇、河北、山西、海南、天津5個地區(qū)的工業(yè)增長的SO2彈性值都保持在0.1以內。產出污染彈性較高的地區(qū)有甘肅0.609、福建0.616、新疆0.882，最嚴重的是黑龍江1.843、青海2.667。從產出污染彈性值可以窺見各地區(qū)環(huán)境技術效率一斑。
表3 1998-2005年工業(yè)產出對SO2排放彈性的地區(qū)分布
產出增長對SO2排放彈性 說明 地區(qū)分布
<=0 工業(yè)保持增長，
SO2污染排放減少 北京、貴州、上海、山東
（0～0.10） 工業(yè)產出增長1%，
SO2污染排放增長0.1%以內 江蘇、河北、山西、海南、天津
（0.1～0.5） 工業(yè)產出增長1%，SO2污染排放增長在0.1%-0.5%之間 湖南、浙江、遼寧、陜西、安徽、四川、吉林、湖北、寧夏、廣東、內蒙古、廣西、重慶、河南
>0.5 工業(yè)產出增長1%，SO2污染排放增長大于0.5% 云南、江西、甘肅、福建、新疆、黑龍江和青海
注：工業(yè)增長的SO2排放彈性=SO2排放增長倍數/工業(yè)增加值增長倍數。資料來源：根據國家統計年鑒 ……（未完，全文共40171字，當前僅顯示7225字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文：環(huán)境約束與中國工業(yè)增長模式》）