西部地區產業系統生態效率測評與影響因素分析

(石河子大學經濟與管理學院，新疆 石河子 832003)

1 引言

將生態效率分解為環境效率和資源效率[1－4]，構建生態效率模型進行發展模式 (發展水平和發展質量)的判別[5]，以及脫鉤分析[6]等，豐富了產業系統生態效率的內涵，為區域產業系統生態效率研究提供了有益借鑒，對發現產業系統薄弱環節和優化產業系統運行具有重要意義。但是，現有研究存在生態效率指標整合理論基礎薄弱，指標內涵模糊等不足。在認識環境效率與資源效率聯系的基礎上，依據產業系統運行過程，從系統整體協同視角把環境效率分解為與之相對應的源頭循環效率、清潔生產效率和末端治理效率，整合產業系統不同運行環節效率，構建產業系統生態效率度量模型，測度西部地區產業系統生態效率，并實證分析產業系統生態效率的影響因素，以期為我國以及西部地區產業系統發展調控實踐提供理論支持與政策參考。

2 產業系統生態效率模型構建

產業系統生態效率是在某個經濟區域內，按照生態規律和經濟規律來安排產業生產活動，在產業生態系統內使資源實現最大限度的利用和污染物最小量的排放，以較少的環境污染和資源消耗獲得更多具有競爭力的產出 (產品或服務)以滿足人類日益增長的需求能力，其本質是少投入、少排放、多產出，實現產業系統與生態系統的協調，不僅僅重視經濟維度的產出，更應該關注環境維度，追求區域的可持續發展，是經濟、資源和環境協調發展這一可持續發展核心理念的體現。

依據生態效率概念用單位生態環境影響對應的產品或服務價值產出衡量生態效率[7]。在區域產業系統范圍內，“產品或服務價值”為區域產業系統經濟活動的產出或服務的市場價值，可用產業生產總值或產業增加值衡量，用來測度區域產業系統的經濟績效;生態環境影響包含污染物排放與資源投入，用各種污染物排放量衡量環境污染，主要包括水污染物、大氣污染物和固體廢棄物的排放量等，用各種直接原料投入衡量資源投入，用來測度區域產業系統的生態績效，可表示為:

式 (1)中，yi表示第i種產品或服務的價值，xr表示第r種資源投入的數量，zh表示第h種污染物排放量，λ、v和u分別表示產品或服務產出、污染物排放和資源投入的權重。此外，依據對生態環境影響研究側重點的不同，生態環境影響僅考慮環境污染或資源投入可得到生態效率的分解指標:環境效率φ和資源效率ε，分別測度經濟發展和生態環境與資源投入的協調發展關系。公式如下:

從產業系統生產過程來看，影響污染物最終排放的重要環節有資源投入、清潔生產、末端治理，不同生產環節生態效率的協同進步是實現產業系統污染物排放最小化的關鍵所在。區分污染物排放量和產生量，從源頭循環、清潔生產和末端治理三個層面表征生態環境的環境負荷和資源負荷的變化，進一步從產業系統不同生產環節的效率綜合測評區域產業系統生態效率水平，可對產業系統進行更深入的分析和評價，有利于發現產業系統生態效率的提升與改善路徑。將環境效率進一步分解為:

其中，zh'為第h種污染物的產生量，式 (4)中后兩項依次為清潔生產效率φ、末端治理效率η，把式 (4)帶入生態效率表達式，可得到:

由式 (5)可知，生態效率是資源效率、清潔生產效率和末端治理效率的函數，且，其中源頭循環為各種資源的投入，因此源頭循環效率就是資源效率。產業系統各生產環節彼此關聯，環環相扣，每個環節都可以降低環境影響，但單一環節不能完全實現環境目標。不同生產環節降低環境影響存在成本差異，在提高生態效率方面表現出一定的優先次序，不同生產環節削減污染物的壓力取決于前端生產環節的生態效率，各生產環節需要投入高于上一生產環節更大的成本才能消除同樣的環境影響，因此產業系統生產環節提高生態效率的優先序為源頭循環優于清潔生產，而清潔生產又優于末端治理。各生產環節可獨立發揮改善產業系統生態效率的積極作用，同時源頭循環、清潔生產和末端治理三個生產環節協同發展，相互聯系，相互補充，是提高產業系統生態效率的“三駕馬車”。

3 西部地區產業系統生態效率測評

3.1 變量與數據處理

產業系統的經濟績效采用工業生產總值(1978年不變價)表示，產業系統運行的資源負荷用能源消費量衡量，產業系統運行的環境負荷用工業廢水中化學需氧量、工業二氧化硫、工業粉塵、工業煙塵、工業固體廢棄物等五類污染物的環境影響表征，以西部地區11省 (自治區)為研究單元 (西藏數據缺失)，測評西部地區2005—2010年產業系統生態效率?；A數據來源于相應年份各省 (自治區)及我國統計年鑒。不同污染物對生態環境影響程度 (總量)通過轉化為污染物排污費取得，首先根據不同污染物的當量值計算污染物的污染當量數，再根據不同污染物當量收費標準計算各類污染物的排污費然后加和匯總，具體參考我國《排污費征收標準管理辦法》附件《排污費征收標準及計算方法》制定的折算系數和當量收費標準，采用加和污染物去除量和排放量的方法測算污染物產生量 (見表1)。我們采用指數功效函數的改進模型對生態效率、資源效率、清潔生產效率和末端治理效率進行無量綱化，以便進行靜態分析和動態分析[8]。

表1 污染物污染當量值及征收標準

表2 2005—2010年西部地區各省 (自治區)產業系統生態效率

3.2 西部地區產業系統生態效率實證分析

(1)生態效率橫截面數據比較:靜態分析。由表2可知，西部地區重慶、陜西的產業系統生態效率水平較高，超過全國平均水平，其余大部分省 (自治區)除廣西和寧夏個別年份外產業系統生態效率水平均低于全國平均水平。西部地區產業生態效率重慶和陜西排名前兩位，依次為寧夏、廣西、四川、青海、甘肅、云南和新疆，貴州和內蒙古產業系統生態效率排名最后兩位，說明經濟發展中經濟、資源和環境的協調關系較差，經濟發展方式粗放。

(2)生態效率時間序列數據比較:動態分析。由表2可知，2005—2010年全國產業系統生態效率水平逐步降低，西部地區中除內蒙古產業系統生態效率呈現緩慢上升趨勢外，貴州、新疆產業系統生態效率水平呈緩慢下降趨勢，廣西、重慶、四川、云南、陜西、甘肅、青海和寧夏產業系統生態效率水平呈現倒“U”型變化趨勢。西部地區產業系統生態效率變異系數呈現緩慢上升的趨勢，說明隨著西部地區經濟的發展各省 (自治區)之間產業系統生態效率差異逐步拉大。

表3 2010年西部地區各省 (自治區)產業系統生態效率分指數評價

(3)分指數分析:基于2010年數據。由表3可知，西部地區各省 (自治區)產業系統生態效率與各分指數排名差異較大，重慶產業系統生態效率和資源效率排名第一，清潔生產效率和末端治理效率排位為第八和第七，而貴州產業系統生態效率和資源效率排名第十，清潔生產效率和末端治理效率排位為第一和第二，生態效率、資源效率、清潔生產效率和末端治理效率水平差異較大，資源投入、清潔生產、末端治理都是影響污染物最終排放的重要環節，在實現產業系統污染物排放最小化，提升生態效率的過程中，西部地區產業系統各生產環節之間協同性較差。

4 西部地區產業系統生態效率影響因素實證分析

4.1 變量描述

我們對影響產業系統生態效率的變量進行設定，變量通過規模效應，技術效應與結構效應，通過經濟側面和生態側面兩條途徑影響生態效率。經濟規模增長伴隨的是資源的消耗和污染物的排放，而生態環境變化和經濟增長之間的相對速度決定了生態效率的變化。技術進步可以促進產業系統的技術升級，環境規制政策會進一步促進產業結構的優化升級，以較少的資源消耗和環境污染生產更多價值。

(1)收入變量。選取人均地區生產總值 (GDPPC)表示收入變量，并以各地區GDP指數進行平減 (1978年=100，下同)。人均地區生產總值反映了經濟發展的實際效果，我們將利用該變量驗證是否存在環境庫茲涅茨曲線 (EKC)。

(2)結構變量。①要素稟賦結構 (KL):選取資本勞動比用以表示地區的要素稟賦結構。確定初始年份的資本存量[9]，以各地區固定資產投資價格指數平減，經濟折舊率采用9.6%[10]，用永續盤存法計算資本存量，勞動為地區就業人員數。②產業結構 (RIS):采用工業增加值占地區生產總值的比重表示地區的產業結構，工業增加值用各地區工業品出廠價格指數平減，地區生產總值以各地區GDP指數進行平減。③所有制結構(MAR):采用市場化程度表示西部地區所有制結構，市場化程度用私營企業產值占工業總產值比重表示。

(3)技術變量。科技創新是產業系統可持續發展的重要動力，也是產業結構調整和轉型升級的核心內容。用科技部發展司發布的綜合科技進步水平指數表征區域創新能力，并引入外商直接投資變量，使用FDI占地區生產總值的比例來衡量地區FDI水平，從可持續發展的視角重新審視FDI對生態環境的影響。

(4)制度變量。環境政策的推行對促進節能減排、提高生態效率的作用，逐漸受到廣泛關注[11]。地方環境規制的執行情況 (DER)采用排污費收入占工業增加值的比重衡量;使用教育程度表征環保意識 (EPC)，以人口平均受教育年限衡量，用以表示民眾對政府環境規制的期待和壓力。

表4中模型1、2、3和4的被解釋變量為生態效率、源頭循環效率、清潔生產效率和末端治理效率，模型5和6在分析生態效率的影響因素時依次剔除結構變量和制度變量。我們對各變量去對數后進行實證分析，數據主要來源于2006—2011年《中國統計年鑒》、 《中國人口和就業統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》以及各省 (自治區)統計年鑒。

4.2 實證檢驗與分析

(1)面板數據單位根檢驗。在面板數據模型回歸之前，對模型中各因變量與自變量進行單位根檢驗，以避免出現偽回歸現象。在對面板數據進行單位根時依次采用LLC檢驗、ADF檢驗和PP檢驗。檢驗結果顯示，原序列一階差分后是平穩的，為一階單整序列，這樣就確保模型的變量之間存在長期的均衡關系。

(2)面板數據模型形式的確定。在檢驗面板數據平穩性之后，利用F檢驗和Hausman檢驗確定面板數據模型的形式，檢驗結果表明模型1、2、4和6為個體固定效應模型，模型3和5為混合模型。

(3)實證結果。采用EVIEWS 6.0軟件對面板數據模型進行回歸分析，回歸結果如表4所示。

在模型1中，收入變量系數顯著為正，隨著人均GDP的不斷增加，西部地區產業系統生態效率逐步改善，這與對傳統環境庫茲涅茨曲線 (EKC)的認識有所不同，隨著經濟規模的擴張，環境污染和資源消耗的“存量”可能會呈現倒“U”型變動趨勢[12]，但單位產品或服務價值的資源投入和環境污染物排放量一直處于相對減少的狀態。在分項指數模型中，模型3和4中LNGDPPC系數為負，說明在經濟發展過程中西部產業系統清潔生產效率和末端治理效率逐步降低，這可能是因為盡管科技進步水平逐步增強，但經濟發展方式一直處于粗放的狀態。

模型1顯示，在結構因素中，要素稟賦變量顯著的負向作用說明隨著資本密集型產業創造較高的經濟價值的同時，有較高的污染傾向和資源消耗需求，生態環境保護和恢復的能力與意識沒有增強。隨著西部地區工業化進程的推進，工業在地區產業結構中的地位逐步提高，其生產效率逐步較高、技術水平不斷革新，循環經濟生態經濟理念逐步強化，區域經濟發展可能建立在較低的環境污染水平和資源投入上，經濟、資源與環境之間的協調性逐步增強。所有制結構變量LNMAR系數顯著為正，說明國有經濟成分低的地區，產業系統生態效率較高，這可能是因為政府的“節能減排”等環境保護和資源節約政策在國有經濟貢獻率較低的省份的企業中能得到更好的執行。在分指數模型中，模型3中要素稟賦、產業結構和所有制結構的系數方向均發生變化，資本投入的增加促進清潔生產效率的提高，但產業結構的變動和市場化水平的提高會弱化清潔生產效率的提升。

模型1顯示，在區域創新要素中，區域綜合科技進步水平LNRIA的提高會抑制產業系統生態效率的提高，而LNFDI的系數顯著為正;在模型3中LNRIA系數為負，模型4中LNFDI系數為負。技術進步促進了清潔生產效率的提高，但不足以彌補經濟粗放發展帶來的環境污染與資源消耗;外商直接投資的進入可有效地改善西部地區產業系統的環境效率和資源效率，但會抑制末端治理效率的提升，外商直接投資對生態環境的作用表現在“節能”方面，而非“減排”，外商直接投資可促進西部地區經濟、資源和環境協調發展，對產業系統生態效率的提升有積極正向的作用。

表4 面板數據模型的回歸結果

與此相對，模型1中制度變量LNDER和LNEPC對產業系統生態效率的影響則并不顯著。LNDER體現區域環境規制狀況，其系數表征征收排污費對產業系統生態效率的影響程度，檢驗環境規制是否能夠改善產業系統生態效率，但環境規制對產業系統生態效率的積極作用沒有體現出來，其積極的正向作用并不顯著。LNEPC測度環保意識對產業系統生態效率的影響程度，環保意識的增強會促使地方政府制定更為嚴厲的環境規制政策，促進地區的可持續發展，但LNEPC的系數并不顯著，在不同模型中時正時負，對產業系統生態效率的積極效果并不顯著。

相比而言，剔除結構因素的模型5與剔除制度因素的模型6相比，LNGRPPC和LNRIA系數方向發生改變，其他變量與包含所有變量的模型1一致且數值差異不大，但LNGRPPC和LNDER系數方向發生改變，模型6中變量系數方向與包含所有變量的模型1一致。通過模型5和模型6對比發現，結構因素比制度因素對西部地區產業系統生態效率影響更為重要，但沒有印證環境規制對促進可持續發展的預期效果，說明環境規制政策的制定和實施存在一定的問題，可能是因為企業生產經營和排污狀況與排污費的征收不對應，環境規制的管制作用不明顯。

5 研究結論

以“可持續發展”理念重新審視產業系統，以“經濟、資源和環境”的協調性作為衡量產業系統可持續發展的標準，構建產業系統生態效率模型，測度西部地區2005—2010年的產業系統生態效率，利用面板數據模型實證分析西部地區產業系統生態效率的影響因素，得到的基本研究結論如下:

第一，西部地區產業系統生態效率呈現倒“U”型趨勢，而全國產業系統生態效率呈現逐步下降的趨勢。西部地區各省 (自治區)產業系統生態效率變異系數呈現緩慢上升的趨勢，說明隨著西部地區經濟的發展各省 (自治區)之間產業系統生態效率差異逐步拉大。

第二，生態效率、資源效率、清潔生產效率和末端治理效率水平差異較大，末端治理、清潔生產、資源投入都是影響產業系統污染物最終排放的重要環節，西部地區不同生產環節在實現產業系統污染物排放最小化過程中生態效率協同性較差。

第三，要素稟賦變量顯著的負向作用說明隨著資本密集型產業創造較高的經濟價值的同時，有較高的污染傾向和資源消耗需求，生態環境保護和恢復的能力與意識沒有得到同步的增強。產業結構的調整使區域經濟發展可能建立在較低的資源投入和環境污染水平上，經濟、資源環境的協調性增強。政府的環境保護和資源節約政策在國有經濟成分更低的地區的企業中能得到更好地執行，其產業系統生態效率相對較高。資本投入的增加促進清潔生產效率的提高，但產業結構的變動和市場化水平的提高會弱化清潔生產效率的提升。

第四，技術進步促進了清潔生產效率的提高，但不足以彌補經濟粗放發展帶來的環境污染與資源消耗;外商直接投資的進入促進了產業系統生態效率的改善，但會抑制末端治理效率的提升，FDI對生態環境的作用表現在“節能”方面，而非“減排”，其對西部地區經濟、資源和環境協調發展的作用是積極的。

第五，西部地區環境規制對產業系統生態效率的積極作用并沒有體現出來。環保意識對生態效率的影響這一效果并不顯著，而且在不同的模型中時正時負。結構因素比制度因素對西部地區產業系統生態效率的影響更加重要。

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