中國工業部門環境技術效率及規制成本研究

尚 晶/黑龍江省社會科學院

中國工業部門環境技術效率及規制成本研究

尚 晶/黑龍江省社會科學院

本文采用環境方向性距離函數構建了環境效率指數模型和環境規制成本測度模型，并應用2005-2010年中國工業行業投入產出數據進行了實證分析，發現重工業中的制造行業主導著生產前沿，而輕工業中的制造行業卻偏離生產前沿。行業環境規制成本在時間軸上出現波動，同時各行業的環境規制成本也各不相同。越是注重環境保護的行業，環境規制成本越低，擴大再生產的環境污染障礙越小。

工業行業；環境技術；效率；環境規制；成本

一、引言

中國正處于經濟發展方式轉型的關鍵階段，在經濟增長和環境保護之間面臨著兩難選擇。一方面，由于粗放式的發展方式，資源和環境約束日益吃緊；另一方面，政策設計更加注重經濟增長，環境監管力度不夠。由美國耶魯大學和哥倫比亞大學聯合推出的“2012年度全球環境績效指數”（EPI）排名中，中國在參與評比的全球132個國家中的排名為116位。瑞士名列榜首，位于波羅的海的拉脫維亞名列第二，挪威、盧森堡緊隨其后。此排名旨在評估一個國家的環境政策，環境衛生與生態系統之平衡的狀態，涵蓋10項領域共22項環境指標，涉及領域包括氣候變化、農業、漁業、森林、水源、空氣污染及環境負擔等。耶魯環境保護法律和政策中心主任丹尼爾·埃斯蒂說：“排名靠前的國家重視環境，而美國、中國等國，為了大力發展工業，沒有對環境保護投入太多關注。”

環境管制相對弱化導致了環境污染愈發嚴重。能源消耗和污染排放已成為中國環境無效率的主要來源（王兵等，2010），中國經濟增長績效近年來出現的下降趨勢與近年來要素投入和污染排放有關（劉瑞翔、安同良，2012）。工業是環境污染的主要來源，研究中國的環境問題，就要綜合考慮工業發展、資源節約和環境保護。關于中國工業環境效率的研究大都是以省域為單位的研究，涂正革（2008）根據我國30個省市地區要素資源投入、工業產出和污染排放數據，計算各地區環境技術效率，衡量環境與工業增長的協調性，并對環境技術效率的差異進行了回歸分析。王兵、王麗（2010），對環境約束下中國1998—2007年各地區工業技術效率、全要素生產率指數和環境規制成本及影響技術效率和全要素生產率增長的因素進行的實證分析結果顯示：環境技術效率呈現東、中、西依次遞減，并且技術效率越高的地區，環境管制成本越低。袁鵬，程施（2011）的研究結果表明，2003- 2008年期間，環境監管導致的中國工業潛在產出損失的比例在 5.24％ - 5 .84％之間，年均值為 5.41％。環境監管的機會成本與工業發展程度呈反向關系。Fre（2007）構建了環境生產函數和環境方向性距離函數計算環境規制成本的模型，并對二者做了區分，并應用電廠數據做了實證檢驗。研究表明，由于環境方向性距離函數具備同時擴張合意產出并壓縮非合意產出的優點，因此更適宜計算環境規制成本。李小勝（2013）采用同樣方法計算了考慮二氧化碳排放的中國工業行業環境規制成本。

本文以工業環境效率為工具考察實現中國工業發展與環境保護雙贏的可能性。工業各部門之間的產品差別引致資源消耗和污染排放結構存在差別，研究工業環境效率只考慮一種污染物與工業生產的實際過程存在一定偏差，因此本文選取具有普遍代表性的工業污染物二氧化硫和化學需氧量（COD）作為環境非期望產出。與現有文獻相比，本文試圖從以下方面進行拓展：運用2005-2012年中國工業行業面板數據估算中國行業環境技術效率及行業環境規制的成本。

二、模型方法

1.環境技術。本文采用基于環境技術的方向性距離函數測算工業行業環境規制成本和環境效率。令投入向量，生產期望產出，非期望產出，為投入向量x的產出集，為產出向量的投入集合，技術集定義為，。

假定期望產出與非期望產出是零關聯的，沒有非期望產出就沒有期望產出，意味著：。且每個決策單元至少生產一種非期望產出，同時，每種非期望產出至少被一個決策單元所生產。即：＞0 k=1，…，K，且＞0 i=1，…，I。

如果，則產出是強可處置或者可自由處置的。如果，則產出是弱可處置的。

2.環境方向性距離函數。環境方向性距離函數的優點在于增加期望產出同時減少非期望產出，其定義為，其中令，，為方向向量，投入沿著向量的方向壓縮，期望產出沿著向量的方向擴張，非期望產出沿著向量的方向壓縮。

3.環境規制成本。由于非合意產出的存在，且處置需要成本，因此要減少非合意產出就必然會減少合意產出的生產量，由減少污染而擠出的合意產出量即為削減非合意產出所付出的代價，即環境規制成本。根據方向性距離函數的形式，環境規制成本計算公式為，其中，為不考慮環境規制的方向性距離函數，函數形式為。

表明為了規制非合意產出，決策單元少了個單位的合意產出；表明當前技術水平下，環境規制成本為零，該狀態是環境規制的臨界狀態。PAC即為非期望產出強可處置條件下期望產出的最大值與非期望產出弱可處置條件下期望產出最大值的差。因此，其中不包括技術無效導致的期望產出的減少量。

三、數據和結果分析

1.數據選擇。本文采用39個兩位數代碼行業2005-2010年投入產出數據，研究環境效率的行業差異，并計算環境規制的機會成本。期望產出為工業行業各年度的總產值，非期望產出選擇的是工業行業各年度二氧化硫排放量和化學需氧量COD排放量，投入數據選取的資本投入數據是工業行業的各年度的固定資產凈值，勞動投入數據選取的是工業行業各年度的從業人員總數。本文所用工業行業原始數據來自2006-2011年《中國統計年鑒》和《中國工業經濟統計年鑒》。

2.環境技術效率實證結果。環境技術效率測算結果表明，中國工業全行業技術效率只有在2006年是有效的其余年份均不足0.8，2005-2010年技術效率值分別為0.52、1、0.71、0.55、0.71、0.75。

樣本考察期內始終處于技術有效狀態的行業單元有：石油和天然氣開采業，煙草制品業，紡織服裝、鞋、帽制造業，皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業，家具制造業，印刷業和記錄媒介的復制，文教體育用品制造業，石油加工、煉焦及核燃料加工業，有色金屬冶煉及壓延加工業，金屬制品業，通用設備制造業，專用設備制造業，交通運輸設備制造業，電氣機械及器材制造業，通信設備、計算機及其他電子設備制造業，儀器儀表及文化、辦公用機械制造業，工藝品及其他制造業，廢棄資源和廢舊材料回收加工業，燃氣生產和供應業十九個行業；醫藥制造業是始終無效的單元，紡織業和造紙及紙制品業兩個行業到2010年才出現在前沿面上，煤炭開采和洗選業和木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業兩個行業2005年在生產前沿面上出現一次后，再也沒有出現在前沿面上。

3.環境規制成本實證結果。對2005-2010年中國工業行業的環境規制成本的測算結果表明，全行業的環境規制成本變化趨勢呈現波浪式的特征（如圖1），2006年達到波峰，2008年到達波谷，然后繼續上升，到2010年上升到高于2006年的水平。

我們還發現成本為零的行業有兩個，分別是煙草制品業，廢棄資源和廢舊材料回收加工業，在現有行業技術條件下，這兩個行業剛好達到環境規制的黃金臨界點，也就是說規制并沒有影響其期望產出的水平；成本為負數的行業有農副食品加工業，皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品業，石油加工、煉焦及核燃料加工業，化學纖維制造業共4個行業。規制成本為負數，說明這幾個行業的環境規制促進了期望產出的生產，在當前的規制水平下，繼續增加期望產出不會增加環境規制成本。

四、結論

從技術效率測度結果表明，重工業中的制造行業主導著生產前沿，而輕工業中的制造行業卻偏離生產前沿。這一結果說明，當前我國的工業發展仍然依靠重工業制造業引領生產技術的革新和進步。工業是社會財富的主要創造者之一，只有工業行業協調發展才能促進經濟持續快速增長。因此，要促進我國的工業可持續發展，既要重視重工業制造業的發展，又要重視輕工業制造業的技術革新。

行業總體環境規制成本在時間軸上呈現波動特征，同時各行業的環境規制成本也各不相同，各行業內部的投入產出要素配置等生產特征是造成這一現象的一個原因。然而更重要的原因還在于環境政策實施的力度不均，當環境污染水平有所下降，對污染排放的規制程度和懲罰力度就會有所松懈，反之，當環境污染程度影響正常的生產生活時，環境政策的實施力度又會大大增強，對污染排放的懲罰力度又會重新加大。總之，環境政策的實施力度不均是造成行業環境規制成本波動的一個主要原因。環境規制成本的計算結果還表明，越是注重環境保護的行業，環境規制成本越低，擴大再生產的環境污染障礙越小。適當的環境管制將刺激技術革新，減少由于環境規制政策的實施而帶來的成本，提高工業行業的生產效率。

[1]Rolf Fare，Shawna Grosskopf，Carl A. Pasurka Jr.，Environmental production functions and environmentaldirectional distance functions[J]，Energy 2007(32)1055-1066.

[2]王兵、吳延瑞、顏鵬飛，中國區域環境效率與環境全要素生產率增長[J]，經濟研究，2010年第5期.

[3]劉瑞翔、安同良，資源環境約束下中國經濟增長績效變化趨勢與因素分析[J]，經濟研究，2012年第11期.

[4]涂正革，環境、資源與工業增長的協-調性[J]，經濟研究，2008年第2期.

[5]王兵、王麗，《環境約束下中國區域工業技術效率與生產率及其影響因素實證研究[J]，南方經濟，2010年第11期.

[6]袁鵬、程施，中國工業環境管制的機會成本分析[J]，當代經濟科學，2011年 5月第33卷第3期.

[7]李小勝、宋馬林、安慶賢，基于環境技術的省際環境管制成本研究[J]，中國人口·資源與環境,2013 年第23 卷第6期.