環境約束下的工業結構優化調整研究

韓楠

（燕山大學，秦皇島 066004）

環境約束下的工業結構優化調整研究

韓楠

（燕山大學，秦皇島 066004）

本文在分析中國工業經濟發展及環境污染物排放趨勢的基礎上，選取工業廢水排放強度、工業廢氣排放強度及工業固體廢物排放強度，采用灰色關聯方法對工業各行業環境污染物排放強度進行綜合評價。根據綜合評價結果，將工業各行業劃分為優先發展、重點扶持、引導發展、結構整合以及限制發展等不同類型，從而有針對性地采取措施對工業內部各行業結構進行優化調整。

環境污染物 排放強度 工業結構 優化調整 灰色關聯方法 產出貢獻

引言

隨著我國經濟的快速發展，工業化取得顯著成效的同時環境污染問題也日益凸顯。在環境污染中工業污染是其主要組成部分，工業污染占據了總污染負荷的70%。工業內部的行業結構和各行業污染水平是影響工業污染的主要原因，在同樣的經濟總量條件下不同的工業結構對環境污染的影響存在著巨大的差別，工業內部各行業的調整優化對減少環境污染具有重要的意義。因此，從環境污染的視角分析工業結構的優化調整已成為國內外學者關注的焦點。Markus［1］，Debabrata Talukdar等［2］，張贊［3］，唐德才［4］對環境污染與工業結構之間的關系進行了實證分析；Park［5］，王菲等［6］，牛鴻蕾［7］，杜書云等［8，9］分析了工業結構調整的環境污染特征。上述研究從環境角度對工業結構調整進行了深入研究，但現有研究大多以碳排放或單一的排放指標作為度量指標分析其與工業結構的關系，不能全面反映工業行業的污染物排放情況；也缺乏對經濟發展水平與工業行業污染之間關系的深入研究。

為此，本文在分析我國工業經濟發展及環境污染物排放趨勢的基礎上，采用灰色關聯方法對工業各行業環境污染物排放強度進行綜合評價，從環境污染角度探討工業結構調整問題，有利于準確把握和判斷影響環境污染的產業因素，進而有效制定控制環境污染物排放的工業結構優化調整政策。

1 工業經濟發展及環境污染物排放趨勢分析

近年來，我國工業化進程大大加快，進入了一個經濟快速增長期。2005～2011年間，中國工業總產值持續高速增長，2011年工業總產值達到844268.79億元，相比2005年增長了3.36倍，年均增長率為22.56%，基本呈現指數單調增長的趨勢，如圖1所示。

工業是我國環境污染最重要的部門，而工業活動對環境所造成的影響主要體現為工業各行業所產生的 “三廢”，即工業廢水、工業廢氣及工業固體廢棄物。因此，本文選取工業廢水排放量、工業廢氣排放量以及工業固體廢物排放量3個環境污染指標作為衡量我國工業環境污染狀況的評價指標。從圖2可以看出，2005～2011年我國工業廢氣排放總量快速增加，2011年工業廢氣排放總量達到674509.3億標立方米，年平均增速為16.89%。工業廢氣排放量的增加與工業總產值的增長始終保持正相關。2005～2011年工業廢水排放總量基本保持較為平穩的變化趨勢，而工業固體廢物排放總量整體呈現持續、穩定的下降趨勢，呈現年均19.35%的降低率。

圖1 2005～2011年中國工業總產值變化趨勢

圖2 2005～2011年中國工業廢水、工業廢氣及工業固體廢物排放量變化趨勢

2 工業各行業環境污染物排放強度綜合評價

2.1 工業各行業環境污染物排放強度分析

為了從產出的角度觀察環境污染物排放狀況，本文選用環境污染物排放強度研究工業各行業環境污染物排放情況。環境污染物排放強度是環境污染物排放總量與工業總產值之間的比值，用來衡量經濟發展水平與環境污染之間的關系，反映每創造一個單位的工業產值所帶來的環境污染情況，是體現環境污染效率的重要指標。

本文選取2007～2011年工業內部各行業環境污染物排放量及工業總產值計算工業行業環境污染物排放強度。其中，工業總產值中國統計年鑒的統計口徑為規模以上工業企業。具體數據來源于 《中國統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》。根據規模以上工業企業各行業環境污染物排放總量及各行業總產值，分別計算出2007～2011年單位總產值工業廢氣排放量、單位總產值工業廢水排放量和單位總產值工業固體廢物排放量。在此基礎上，分別計算出2007～2011年單位總產值工業廢氣排放量、單位總產值工業廢水排放量和單位總產值工業固體廢物排放量的平均值，見表1所示。

表1 規模以上工業企業單位總產值環境污染物排放量的平均值

續表

從表1可以看出，2007～2011年間在工業各行業內部，工業廢氣排放強度排名前5位的行業分別為：電力、熱力的生產和供應業、非金屬礦物制品、黑色金屬冶煉及壓延加工、其他采礦業和有色金屬冶煉及壓延加工業；其中，電力、熱力的生產和供應業單位總產值工業廢氣排放量最大，達到每創造一個單位的總產值排放4.3759標立方米的工業廢氣。工業廢水排放強度較大的行業分別為：其他采礦業、造紙及紙制品業、水的生產和供應業、有色金屬礦采選業和化學纖維制造業；其中，其他采礦業單位總產值工業廢水排放量最大，達到每億元總產值55.9081萬噸的工業廢水排放量。工業固體廢物排放強度排名前5位的行業分別為：有色金屬礦采選業、黑色金屬礦采選業、其他采礦業、煤炭開采和洗選業、電力、熱力的生產和供應業；其中，有色金屬礦采選業單位總產值工業固體廢物排放量最高，達到每億元總產值312.4147噸的工業固體廢物排放量。“三廢”排放強度較高行業排名雖略有區別，但主要還是集中在其他采礦業、有色金屬礦采選業等采礦業。

2.2 研究方法

本文選用灰色關聯方法對環境污染物排放強度進行綜合評價，以工業內部各行業的環境污染物排放強度平均關聯系數，作為衡量工業內部各行業結構優化調整的依據?；疑P聯評價方法在綜合評價中應用較多，能夠定量地描述出系統發展變化態勢?；疑P聯方法的基本思想是通過確定參考數據列和若干個比較數據列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯系是否緊密，即關聯度的大小［10］。曲線越接近，相應序列間的關聯度就越高；反之，關聯度就越低。本文以環境污染物排放強度最小值作為參考評價指標，并計算與其關聯度，關聯度越高說明該行業的環境污染物排放強度越小。

從表1可以看出，不同行業單位總產值工業廢氣排放量、單位總產值工業廢水排放量和單位總產值工業固體廢物排放量具有很大差別。為了便于比較，采用灰色關聯方法對環境污染物排放強度進行綜合評價，其步驟如下：

（1）確定評價指標及評價對象。設有m個評價指標，n組評價對象，利用最大最小值法對指標數據進行標準化處理，據此得到歸一化的矩陣（x′ij）n×m。設x′ij表示第i個行業，第j個指標的環境污染物排放強度，j＝1表示單位總產值工業廢氣排放量，j＝2表示單位總產值工業廢水排放量，j＝3表示單位總產值工業固體廢物排放量。

（2）確定參考數據列。從上述數列中選擇最優或者標準值作為參考評價指標，本文選擇 “三廢”排放強度最小值的作為標準值。其標準值為：

X′0＝［x′01，x′02，…，x′0m］

（3）確定各評價指標的權重。本文采用熵值法確定各指標權重，各評價指標的權重為：

W＝（w1，w2，…，wm）

（4）計算各評價對象指標數據與參考數據列之間的關聯系數。計算公式為：

式中，α為分辨系數，0≤α≤1，本文選取0.5。

（5）計算評價對象平均關聯系數。其計算公式為：

2.3 實證分析

（1）采用最大最小值法分別對表1中單位總產值工業廢氣排放量、單位總產值工業廢水排放量和單位總產值工業固體廢物排放量進行標準化處理，消除量綱。（2）根據熵值法計算單位總產值工業廢氣排放量、單位總產值工業廢水排放量和單位總產值工業固體廢物排放量的指標權重，計算得出各指標權重分別為：0.2683、0.2699、0.4617。（3）計算工業各行業平均關聯系數，具體數據見表2。

表2 工業各行業環境污染物排放強度平均關聯系數

續表

通過灰色關聯方法計算得出工業各行業的環境污染物排放強度平均關聯系數，并對環境污染物排放強度平均關聯系數進行排序，如表2所示。根據工業行業環境污染物排放強度平均關聯系數的大小，從環境污染與產出貢獻角度將工業各行業劃分為以下幾個不同的類型：

（1）優先發展行業，即平均關聯系數大于0.99的行業。與環境污染物排放強度標準值即“三廢”排放強度最小值的灰色關聯度很高的行業應作為優先發展行業。通過表2可以看出，具有優先發展優勢的工業行業主要包括：電氣機械及器材制造業、文教體育用品制造業、通用設備制造業、廢棄資源和廢舊材料回收加工業、印刷業和記錄媒介的復制等8個行業。具有優先發展優勢的行業大部分屬于具有高技術含量、高附加值、低污染、競爭力較強的行業。這類行業環境污染物排放強度的均值低、創造單位產值所產生的環境污染物排放水平低，對環境污染的影響較小，因此應優先發展此類行業，以提高其工業總產值。

（2）重點扶持行業，即平均關聯系數在0.98～0.99之間的行業。從綜合排序來看屬于重點扶持的工業行業主要有：煙草制品業、專用設備制造業、紡織服裝、鞋、帽制造業、通信設備、計算機及其他電子設備制造業以及交通運輸設備制造業等7個行業。重點扶持行業全部集中在制造業，且大部分為近三十年我國經濟發展的引領和推動行業。這類行業環境污染物排放強度均值較低并且經濟貢獻率大，但隨著我國工業發展由2.0階段向普及3.0階段、示范4.0階段的轉型過程，這些行業因基礎薄弱、層次差異大以及發展不平衡等內外因作用，其傳統優勢受到較大沖擊。因此，在重點扶持的同時應加大對此類行業的科技創新和技術工藝改進，提高核心競爭力，進一步降低其單位產值的環境污染物排放。

（3）引導發展行業，即平均關聯系數在0.9～0.98之間的行業。屬于引導發展的工業行業主要有：皮革、毛皮、羽毛 （絨）及其制品業、金屬制品業、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業、橡膠制品業以及燃氣生產和供應業等13個行業。引導發展行業主要為傳統的輕工業，大都屬于生活資料的生產行業。這些行業環境污染物排放強度相對較高、經濟貢獻率也不大，但大部分行業與人民群眾的日常生活息息相關，并且以中小企業為主體。中小企業受原材料、市場波動的影響較大，且行業門檻低、經濟附加值低、環境污染隨意。因此，針對以上特點，政府應積極采取政策引導的方式，提高中小企業的技術水平和競爭力，重點強化其環保能力，使得該行業生產規模合理、適度擴張。

（4）結構整合行業，即平均關聯系數在0.8～0.9之間的行業。從綜合排序來看屬于結構整合的工業行業主要包括：化學原料及化學制品制造業、水的生產和供應業、化學纖維制造業以及電力、熱力的生產和供應業等6個行業。此類行業創造單位產值所產生的環境污染物排放水平較高，但經濟貢獻率卻較大，是需要進行結構調整的重點行業。這6個行業中既有水的生產和供應業、電力、熱力的生產和供應業等關系國計民生的基礎行業，也包括化學原料及化學制品制造業、黑色金屬冶煉及壓延加工業等在國民經濟中發揮舉足輕重作用的重點行業。但是由于結構不合理、創新能力弱、產業聚集度高等原因，使得這些行業產能過剩、資源消耗過度、環境污染嚴重。因此，針對該行業存在的問題，應進一步提高其生產效率和能源利用效率，促進行業結構整合調整，保持其適度的生產規模和發展速度。同時，積極推進清潔生產技術和新能源的開發利用，降低行業的環境污染物排放水平。在確保節能減排的同時，發揮其在穩定經濟增長中的突出貢獻。

（5）限制發展行業，即平均關聯系數小于0.8的行業。限制發展的工業行業主要包括：有色金屬礦采選業、黑色金屬礦采選業、煤炭開采和洗選業、其他采礦業以及造紙及紙制品業5個行業。限制發展行業主要為采礦業和傳統制造業，大都屬于高能耗、高污染的資金密集型或勞動力密集型產業。這些行業創造單位產值所產生的環境污染物排放水平高而經濟貢獻率低。因此，這些行業的發展范圍與空間應受到嚴格限制，適度縮減生產規模，淘汰落后產能，適當控制其發展速度，以減少其對環境污染的影響。

3 結論及政策涵義

本文在分析我國工業經濟發展及環境污染物排放趨勢的基礎上，采用灰色關聯方法對規模以上工業企業各行業環境污染物排放強度進行綜合評價，從產出角度反映出2007～2011年間工業各行業環境污染物排放量狀況。根據工業行業環境污染物排放強度平均關聯系數的大小，從環境污染與產出貢獻角度將工業各行業劃分為優先發展、重點扶持、引導發展、結構整合以及限制發展等不同類型，進而有針對性地采取措施對工業內部各行業結構進行優化調整。根據上述工業行業環境污染物排放強度評價結果的分析，提出以下幾點建議。

3.1 不斷提高工業產品附加值和加工深度

不斷提高產品附加值和工業加工深度，加快工業的轉型升級，降低單位工業總產值所帶來的環境污染物排放。提高工業產品附加值和加工深度意味著利用較少的資源能夠帶來較高的工業產值。大力發展電氣機械及器材制造業、通用設備制造業、廢棄資源和廢舊材料回收加工業等具有高技術、高附加值、低污染的工業行業。

3.2 積極推進工業技術進步與創新

工業技術進步與創新是降低和抑制環境污染物排放，特別是降低環境污染物排放強度的重要途徑。資源消耗大、環境污染物排放多的傳統行業與高端制造業的最大差異在于科技實力。通過提高科技水平和技術改造提高資源利用效率，降低環境污染物排放總量和單位產值環境污染物排放量，由粗放型向綠色工業進行轉變。

3.3 重點加強工業廢氣高排放行業的治理和監控

從環境污染物排放量的變化趨勢來看， “三廢”中工業廢氣排放量的增長幅度最大并且對環境污染影響嚴重。從工業內部各行業廢氣排放強度來看，電力、熱力的生產和供應業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延加工業三大行業是工業廢氣排放大戶，屬于工業廢氣的高排放行業。因此，在制定環境污染控制和治理決策時，應對工業廢氣排放量較高的行業進行重點監管和調控，降低其工業廢氣排放總量的同時控制其單位產值工業廢氣排放量。

［1］Markus P.Technical Progress，Structural Change，and the Environmental Kuznets Curve［J］.Ecological Economics，2002， （42）：381～389

［2］Debabrata Talukdar，Craig M Meisner.Does the Private Sector Help or Hurt the Environment？Evidence from Carbon Dioxide Pollution in Developing Countries［J］.World Development，2001，29（5）：827～840

［3］張贊.中國工業化發展水平與環境質量的關系 ［J］.財經科學，2006，（2）：47～54

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［7］王菲，董鎖成，毛琦梁.中國工業結構演變及其環境效應時空分異 ［J］.地理研究，2014，33（10）：1793～1806

［8］任志安，徐業明.大氣環境、工業能源消費與工業結構優化——來自淮河流域38個地級市的經驗證據 ［J］.工業技術經濟，2014，（6）：3～16

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［10］劉思峰.灰色系統理論及其應用 ［M］.北京：科學出版社，2004：68～75

Study on the Adjustment and Optim ization of Industrial Structure under Environmental Constraints

Han Nan
（Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China）

Based on analyzing the changing trend of industrialeconomic growth and environmental pollution emissions in China，this paper uses industrialwaste water emissions intensity，industrialwaste gas emissions intensity and industrial solid wastes emissions intensity to evaluate synthetically environmental pollution emissions intensity in industrial sectors bymeans of grey relationmethod.According to the comprehensive evaluation，industrial sectors can be divided into five types：optimized development，key supporting，guided development structure integration and restricted development.Thus，the targetedmeasures can be taken to adjustand optimize industrial structure.

environmental pollution；emissions intensity；industrial structure；adjustmentand optimization；grey relationmethod；throughput contribution

10.3969／j.issn.1004－910X.2016.01.012

F061.5

A

（責任編輯：王 平）

2015—09—21

國家社會科學基金年度項目 （項目編號：11BJY020）；河北省社會科學基金青年項目 （項目編號：HB14YJ009）；燕山大學青年教師自主研究計劃課題 （項目編號：13SKB002）；河北省科技廳軟科學研究項目 （項目編號：14454006D）資助。

韓楠，燕山大學經濟管理學院講師，博士。研究方向：環境經濟。