论文：环境约束与中国工业增长模式

目录/提纲：……
一、绪论
二、方向性环境生产函数与工业增长模式
（一）环境技术与方向性环境生产函数
（二）环境因素与工业增长模式
三、数据整理及变量界定
（一）数据及变量描述
（二）工业增长与SO2排放的简单描述
四、主要实证结果
（一）SO2排放缓慢增长与工业快速增长
五、结论及存在的问题
附录二、中间数据表格
……
论文：环境约束与中国工业增长模式
—基于方向性环境生产函数模型的分析

摘要：根据中国30个省市地区规模以上工业企业1998-2005年投入产出和污染排放的数据，构建panel data下的方向性环境生产前沿函数模型，采用非参数规划方法分解中国工业增长的源泉，特别分析环境管制和产业环境结构的变化对工业增长模式转变的影响。分析发现：（1）1998-2005年中国工业快速增长的同时，但污染排放总体上相对缓慢增长，主要因素是技术进步、产业结构升级以及环境管制的强化；（2）环境全要素生产率是中国工业高速增长的_动力；（3）目前环境管制对工业增长的抑制作用尚未构成实质性的影响；（4）产业环境结构的优化对经济增长的贡献日益增大，逐步成为我国工业增长模式转变的中坚力量。总之，随着R&D投入的加大和国际市场的开辟，中国工业企业的生产力不断提升，通过产业环境结构优化和全要素生产率提高，环境约束对经济增长的抑制效应已呈现逐渐减低的态势。
关键词：方向性环境生产函数；产业环境结构；环境全要素生产率；环境约束
一、绪论
改革开放以来，中国工业迅猛增长，但环境、资源与工业增长之间矛盾已威胁到中国经济的可持续发展。仅2004年环境污染造成的损失和治理费用占当年GDP的5.3%[ 《中国环境经济核算报告2004》显示，2004年_因环境污染造成的经济损失为5118亿元，占当年GDP的3.5%，当年环境污染治理成本2874亿元，占当年GDP的1.8%。]。转变工业增长模式、保护环境已成为“十一五”期间最紧迫的任务之一。目前中国工业增长模式到底具有怎样的特征？环境因素对工业增长模式转变具有多大的约束？如何化解环境因素的约束？科学衡量资源消耗、环境污染和工业增长三者之间的关系，评价工业增长模式的特征，以及环境因素对经济增长的短期约束力，对全面、科学、客观和准确地判断中国经济的可持续发展，正确选择适合国情的发展道路具有重要意义。
对于中国目前工业增长模式，大多数学者和研究机构主要根据一些宏观指标，如能源消耗、污染排放总量、固定资产投资规模等做出判断。吴敬琏等（2005）认为，中国工业是典型的“三高”粗放增长模式。刘世锦（2006）则将中国现阶段工业增长模式概括为“低成本竞争模式”，而并非完全的低效率模式。袁乾培（2005）等学者从_根源、蔡昉（2005）从人口角度都提出了转变增长方式是可持续发展的源泉。上述研究从历史、社会、制度等宏观面对经济增长模式的现况、根源以及对策做出了非常有价值的理论概括和定性分析。
在实证方面，邹至庄教授(1993)采用增长核算方法，通过对数据分析发现1952-1980年中国经济增长的主要动力是资本积累。郑京海、胡鞍钢（2004）采用宏观数据与非参数DEA方法研究发现全要素生产率对中国经济增长的贡献在90年代后越来越低。涂正革等（2005, 2006）采用生产率指数增长核算法、随机前沿模型和非参数前沿模型对1995-2002年大中型工业企业展开研究，发现全要素生产率逐渐成为大中型工业迅猛增长的主要源泉。
但是，传统全要素生产率的测度方法没有区分要素投入中哪些用于生产，哪些用于治理环境污染，结果会导致全要素产率的含义被误导[ Shadbegian, Ronald J., Ronald, Wayne B., 2005. Pollution abatement e*penditures and plant-level productivity: a production function approach. Ecological Economics 54, 196–208.]。污染是企业将内部治理成本推向公众，由社会承担。环境管制后，企业将承担更多的污染治理成本，工业产出会相应减少。环境问题实质上是企业个体、近期利益与社会整体、长远利益之间的矛盾。
考虑环境因素的全要素生产率（简称为环境全要素生产
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略2573字，正式会员可完整阅读）……　
数Ft(yt, *t, bt; yt, -bt)的性质：（1）如果技术进步，生产前沿向西北方向移动（如图2所示），Ft+1(yt, *t, bt; yt, -bt)≧Ft(yt, *t, bt; yt, -bt)；（2）投入增长，*t+1≧*t，相应的环境生产前沿不会向下移动，Ft(y1t, *t+1, bt; yt, -bt) ≧Ft(y2 t, *t, bt; yt, -bt)；（3）污染变化效应。如果b1>b2，那么Ft(yt, *t, b1t; yt, -bt) ≧Ft(yt, *t, b2t; yt, -bt)，经济含义是不治理污染，相对于治理条件下有额外的产出增长；（4）产业环境结构变化。如果y1t>y2t,那么Ft(y1t, *t, bt; yt, -bt) ≧Ft(y2t, *t, bt; yt, -bt)，即产业环境结构优化（污染排放量保持不变但是好产品产出增加），“好”产品生产前沿提高。另外，单独考虑方向向量变化，也就是评价环境技术效率时对好产品与坏产品的倾向性变化，如果(yt+1/bt+1) ≧(yt/bt)，好产品与坏产品间比例优化，前者所对应的最优产出：Ft(yt, *t, bt; yt+1, -bt+1)≧Ft(yt, *t, bt; yt, -bt)。两方面都反映了产业环境结构变化对前沿产出的效应。
方向性环境生产函数的性质是分解、分析经济增长源泉的基础。
（二）环境因素与工业增长模式
1．考虑环境因素的工业增长源泉分解
根据实际产出、方向性环境距离与方向性环境前沿产出三者之间的关系，分解工业增长的源泉。 t+1期“好”产品产出相对t期的产出：

(6)
这里，实际产出的变化首先分解成环境技术效率与生产前沿的变化。根据方向性环境生产函数的性质，进一步对前沿产出分解：
(7)
式（7）将前沿产出的变化分解为：环境技术进步（tech）、要素投入因素（ifch）、环境污染管制因素(pech)和产业环境结构因素(sech)。综合式（6）和式（7），工业产出的变化分解为环境全要素生产率（环境技术进步(tech)与环境技术效率变化effch之乘积）、要素投入效应（ifch）、污染管制效应（pech）和产业环境结构效应（sech）。
为了避免基准选择的随意性和计算地繁琐，采用Fisher指数思想对不同时期参考技术基准所计算的指数进行几何平均，主要考虑参考技术基准不同的计算组合[ 本研究计算过增加参考基准的情形，采用4种基准的几何平均与采用2种基准的计算结果差异微小，除了计算同期方向性环境生产函数FT+1(yt+1,*t+1,bt+1; yt+1,-bt+1)和FT(yt,*t,bt; yt,-bt)，还需要计算6个混期方向性环境生产函数：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)。具体的测度方法参见附录。]。图2.2说明环境污染、产业环境结构、环境技术进步和环境技术效率变化对产出的边际效应。下面将对四大因素作简要的解释，并界定环境因素约束下的工业增长模式。

图2.2 环境污染、产业环境结构变化对产出边际效应示意图
2．环境约束约束与工业增长模式的界定
（1）环境全要素生产率变化(ETFPCH)
综合环境技术效率与环境技术进步的效应，就是环境全要素生产率的变化。环境技术进步表现为环境生产前沿向上移动，环境技术效率改善表现为追赶环境生产前沿的速度加快。环境全要素生产率变化的测度是基于资源投入、工业产出和环境污染所构筑的环境生产前沿函数。ETFPCH大于1，表明在要素投入及产业结构不变条件下，技术进步或技术效率提高，产出额外增长的比率。
（2）环境管制效应(pech)
pech反映环境污染变化对前沿产出的边际效应。图2.2中，以t+1期参考技术Pt+1(*t+1)为基准，产出向量（yt+1,bt+1）的前沿Ft+1(yt+1,*t+1,bt+1;g)与假想产出向量（yt+1,bt）的前沿Ft+1(yt+1,*t+1,bt;g)的差异，就是污染排放减少（假若bt+1（3）产业环境结构效应（sech）
产业环境结构变化对产出效应体现在两个方面：其一，给定参考技术和投入*下，保持方向变量和污染排放不变，产出中好产品y的提高，环境生产前沿不会下降；其二，保持产品的环境结构（y与b的比例）不变，但是方向变量优化（好产品较坏产品更多），环境生产前沿不会下降。两个方面的综合效应就是产业环境结构变化对前沿产出的效应，本文称之为产业环境结构效应。图2.2中，产出结构（好产品与污染产出的比例）变化对前沿产出的效应为Ft+1(yt+1,*t+1,bt;g)与Ft+1(yt,*t+1,bt;g)之差。
（4）要素投入效应（ifch）
要素投入变化对前沿产出的效应ifch，是沿着前沿产出的移动，保持技术结构和技术效率不变。值得注意的是，要素投入变化的产出效应是对前沿产出的效应，而不是对实际产出的效应。
（5）环境资源约束下的工业增长模式界定
界定工业增长模式的关键是，产出增长主要来源于要素资源投入还是生产效率提高。考虑环境因素后，传统全要素生产率进一步分解为：环境全要素生产率、环境管制效应和产业环境结构效应。环境因素对工业增长模式的影响_到这三个要素之中。如果经济增长主要来源于环境全要素生产率的增长或产业环境结构的优化，定义为资源节约型、环境友好型增长模式，是可持续增长模式；如果增长源泉主要是污染高排放、资源高投入，定义为资源耗竭、环境破坏型增长模式，是不可持续发展模式。
三、数据整理及变量界定
（一）数据及变量描述
本文研究工业环境污染对工业增长模式的约束，以1998-2005年30省市地区规模以上工业（全部国有企业及主营业收入在5百万元以上的非国有企业）为基本研究单元，以地区加总工业增加值为产出指标、以固定资产净值和劳动从业人数作为要素投入指标，以工业SO2排放代表废气污染指标。[ 本文同时研究过以工业总产值、so2排放作为产出、以固定资产净值、中间投入和劳动人数三要素投入指标的情形，由于中间投入部分含义不同、产业间差异很大，故本文采用实证研究文献中常用增加值为产出的两要素投入模型。工业SO2排放量指报告期内企业在燃料燃烧和生产工艺过程中排入大气的SO2总量。国家环保局对各地区有污染物排放的工业企业都进行调查。1998年调查样本企业为74101家工业企业，2000年为70944家，2002年为70831家，基本上每年调查样本数量都保持在7万家以上。从产出比重和企业数量角度看，规模以上企业所排放的污染量与全部工业抽样所得到的排污量可以匹配，理由有两点：第一，国家环保局重点考察的７万多家污染严重的工业企业包含在规模以上工业企业之内；第二，规模以上工业企业的产出占整个工业增加值的比重，2005年高达93.4％。因此，采用规模以上工业企业数据研究中国工业的环境污染及其对工业经济增长的约束是可行的。]规模以上工业企业数量从1998年的16万多家快速增长到2005年的27万多家，8年增长约11万家，2005年规模以上工业企业创造的增加值的7.22（万亿），占中国全部工业增加值的比重高达93.8%。因此，规模以上工业企业污染排放很大程度上决定中国环境的状况。附录表1给出了规模以上工业在中国经济中的地位。
对于如何全面、科学地表达一国或地区的环境破坏和资源损耗整体水平，国内外现有研究尚未给出答案，国内外相关研究普遍采用具体污染指标，特别是SO2 排放量指标来反映环境污染水平。这是因为SO2 作为一种主要环境污染物，尤其是在工业生产过程中排放，生活排放量相对较小，自20世纪70 年代以来就受到各国的严密监测，与其他污染物相比，SO2 既与经济发展过程密切相关又具有统计连续性。
本文产出变量和资产变量的价格采用1998年不变价格，将环比价格指数转换成定比价格指数，因为工业增加值、工业总产值和固定资产都是当前价格。表2给出了本文变量的简单统计概述。
表2 30个省市地区1998-2005年投入产出、污染及价格变量的统计描述
变量 观察数 平均值 标准差 最小值 最大值
工业增加值（单位：亿元） 240 1235.85 1481.015 48.67 9416.39
工业产品价格指数(1998年为1) 240 1.045917 0.133147 0.9 1.9
固定资产净值（单位：亿元） 240 2029.886 1626.962 180.36 8834.68
固定资产价格指数（1998年为1） 240 1.045542 0.056008 0.96 1.22
就业人数年均余额（单位：百万人） 240 196.8531 175.7318 9.62 1085.65
工业SO2排放量（单位：吨） 240 562722.8 383321.8 18992 1760057
资料来源：根据中国统计年鉴（1999-2006年）、中国能源统计年鉴（1999-2006年）和中国环境统计年鉴（1999-2006年）整理；本文产出变量和资产变量的价格采用1998年不变价格；30个省市地区（_地区因数据统计不全除外）1998-2005年共8年的样本观察数为240。
（二）工业增长与SO2排放的简单描述
1．污染排放增长缓慢与工业的快速增长
现阶段我国工业SO2排放量从1998年的15.9百万吨，增长到2005年的21.7百万吨，8年增长了36.1%，年均增长6.8%。值得注意的是1998-2002年SO2排放总量几乎没有增加，还略有下降，但从2003年开始，SO2排放开始增长，2004、2005年排放量增长较快。2003年，钢铁、电解铝、水泥等9种重要工业原材料生产量大幅增长，电力、煤炭等能源供不应求。各主要污染物排放量，特别是废气中工业SO2、烟尘和粉尘，一改近几年逐年下降的趋势，呈现大幅度的反弹，工业SO2的排放由2002年的15.1百万吨，增长到2003年的17.9百万吨、2004年的18.9 百万吨和2005年的21.7百万吨。见图4.1。

图3.1 1998-2005年工业SO2排放量趋势 图3.2 1998-2005年工业增长趋势
污染排放增长的同时，我国工业高速发展。以1998年工业产品价格水平计算，规模以上企业工业增加值从1998年的1.9（万亿）增长到2005年的6.5（万亿），增长2.4倍，1999-2005工业增加值的年平均速度分别为13.6%、13.3%、12.9%、19%、24%、23%和26.7%，平均为19%；工业总产值则从1998年的约6.8（万亿）增长到2005年的23（万亿），8年增长了2.4倍，年均增速为22.1%。见图4.2。
工业增长与SO2排放的地区分布。从地区分布看，1998-2005年SO2排放总量下降的地区有：_（下降46%）、贵州（下降23%）、上海（下降4%）和山东（下降3%）；SO2排放增长较快的地区有青海（增长4.88倍）、_（增长1.83倍）、内蒙古和江西（增长1.28倍）、广东（增长0.98倍）。总体上，SO2排放量增长了36%。从表4.1可以发现，除了青海外，绝大多数地区污染排放缓慢增长，而产出高速增长。
可见污染排放的速度远不及工业增长速度和工业发展的规模。但是，伴随着经济的快速增长，从2003年开始污染排放的速度出现加快的趋势。当前，工业增长与污染排放之间的关系仍处于倒U型曲线的上升阶段，但是短时期内还看不到污染排放的转折点。
2．工业增长的SO2排放弹性
我们计算了1998年至2005年期间工业增长对SO2排放的平均弹性值，即工业增加值增长1%，SO2排放增加的比率。_市工业增长2.13倍，而SO2排放减少了46%，弹性值为-0.216。贵州、上海和山东在工业快速增长的同时，SO2排放也出现下降。30个省市地区的平均弹性值为0.153%，在平均值以下的地区除了上面4个省市外，江苏、河北、山西、海南、天津5个地区的工业增长的SO2弹性值都保持在0.1以内。产出污染弹性较高的地区有甘肃0.609、_0.616、_0.882，最严重的是黑龙江1.843、青海2.667。从产出污染弹性值可以窥见各地区环境技术效率一斑。
表3 1998-2005年工业产出对SO2排放弹性的地区分布
产出增长对SO2排放弹性 说明 地区分布
<=0 工业保持增长，
SO2污染排放减少 _、贵州、上海、山东
（0～0.10） 工业产出增长1%，
SO2污染排放增长0.1%以内 江苏、河北、山西、海南、天津
（0.1～0.5） 工业产出增长1%，SO2污染排放增长在0.1%-0.5%之间 湖南、浙江、辽宁、陕西、安徽、四川、吉林、湖北、宁夏、广东、内蒙古、广西、重庆、河南
>0.5 工业产出增长1%，SO2污染排放增长大于0.5% 云南、江西、甘肃、_、_、黑龙江和青海
注：工业增长的SO2排放弹性=SO2排放增长倍数/工业增加值增长倍数。资料来源：根据国家统计年鉴 ……（未完，全文共40171字，当前仅显示7225字，请阅读下面提示信息。收藏《论文：环境约束与中国工业增长模式》）