湖北綠色全要素生產率的估算與分析

汪朝陽

（江漢大學a.商學院；b.武漢城市圈制造業發展研究中心，武漢 430056）

湖北綠色全要素生產率的估算與分析

汪朝陽a,b

（江漢大學a.商學院；b.武漢城市圈制造業發展研究中心，武漢 430056）

文章運用熵值法計算了1981—2015年湖北省污染綜合值，并利用索洛余值法和狀態空間模型估計了湖北綠色全要素生產率，最后測算了各投入要素對GDP增長的貢獻。結果表明：資本投入對湖北經濟的貢獻作用最大，其次是環境污染；湖北經濟綠色轉型壓力巨大，特別是2000年后。

熵值法；綠色全要素生產率；狀態空間模型；時變系數

0 引言

新中國成立特別是改革開放以來，我國經濟取得了舉世矚目的成就。1979年至2015年，全國GDP年均增長率達9.7%。但是，這種經濟總量高速增長是以環境的高污染、能源的高消耗為代價的，是一種低效率的經濟增長方式。湖北省“十三五”規劃就明確指出“推動綠色低碳新發展”，加快建立循環經濟體系，倡導綠色消費模式，推動經濟綠色循環低碳發展?？梢?，在環境、能源約束下的綠色經濟增長方式是經濟轉型的關鍵所在。

本文嘗試把能源和環境引入新古典增長模型，來度量湖北省各中傳統要素投入積累對經濟總量的貢獻和全要素生產率對經濟總量的貢獻。由于引入了能源和環境因素，按景維民和張璐（2014）的做法把這種全要素生產率定義為綠色全要素生產率（GTFP）。

1 方法

為了避免傳統“索洛余值法”將回歸模型測殘差作為全要素生產率的度量而產生的估算偏差，本文建立狀態空間模型，把全要素生產率作為一個時變參數，勞動、資本等生產要素的產出彈性仍然設定為固定值，即仍然建立在技術進步中性假設的基礎上，通過卡爾曼濾波法把需要估計的參數估計出來。此方法與傳統方法的主要區別在于采用狀態空間模型可以把回歸方程的殘差和全要素生產率分離開來。

本文以四要素的柯布-道格拉斯生產函數來分析，公式如下：

其中Yt表示t時期的實際產出，Kt表示t時期的資本投入，Lt表示t時期的勞動投入，Et表示t時期的能源投入，（EP）t表示t時期的環境污染值，A在傳統方程中表示全要素生產率（TFP），而在本文中引入了環境污染值（EP）作為投入變量，則A表示綠色全要素生產率（GTFP），即表示考慮能源、環境約束下的技術進步。

對于方程（1）建立如下信號方程：

其中，ΔlnGFTPt為t時期綠色全要素生產率的增長率，假設其為一個隱性變量，其遵循的形式可能有三種：AR（1）過程、隨機游走過程和帶漂移的隨機游走過程。這里建立三種情況的狀態方程：

方程（3）說明模型假設狀態變量符合AR（1）過程，方程（4）和方程（5）則假設狀態變量分別符合隨機游走過程和帶漂移的隨機游走過程。ut和εt為隨機擾動項，假設其符合均值為0，方差相同的正態分布，即ut～N(0,)，εt～N(0,)。

2 數據選取及說明

本文研究時段為1981—2015年，數據主要來源于歷年的《湖北省統計年鑒》。湖北省地方生產總值GDP，并以1981年為基期進行平減。資本存量K，本文利用單豪杰（2008）的方法估算湖北省1981—2015年的資本存量，按照1981年不變價計算。勞動力投入L，本文選取各年全社會年末從業人員數。能源投入E，采用湖北省1981—2015年的能源消費總量（萬噸煤標準）。環境污染EP，本文采用廢水排放總量、廢氣中SO2和煙粉的排放量以及工業固體廢物產生量共4個指標來進行綜合評價，其中湖北1996年廢水排放總量缺失，用1995年和1997年的算術平均值代替。

利用熵值法計算湖北省環境污染綜合評價值，環境污染綜合值計算方法如下:

設(ep)ti為湖北省t時間第i個環境污染指標的取值，原始數據矩陣為，湖北省t年第i個指標值的比重為：

污染指標i的權重為：

第t年污染指數的綜合值為：

這里m=35，n=4，即本文研究時間期限為35年，考慮了4個污染指標。湖北省環境污染綜合值結果如表1所示。

表1 1981—2015年湖北省環境污染綜合值 (單位:萬噸)

圖1 1981—2015年湖北省地方GDP與環境污染綜合值增長率對比圖(單位:%)

表1顯示，湖北省環境污染綜合值由1981年的8296.85萬噸，上升至2015年的19285.32萬噸，基本呈現單邊上升趨勢。由圖1可知，湖北地方GDP和環境污染綜合值的增長率具有較強的同步性，即經濟高增長是以環境高污染為代價的。

3 模型估計

由于上述指標均為時間序列數據，為了防止出現“謬誤回歸”，因此在建立狀態空間模型前要進行平穩性檢驗和協整檢驗。

3．1 平穩性檢驗

本文采用常用的增廣廸基-富勒（ADF）檢驗和JJ協整檢驗，分別對上述變量進行平穩性和協整檢驗，檢驗結果如表 2 和表 3 所示。表 2 結果表明 lnYt、lnKt、lnLt、lnEt、ln（EP）t五個時間序列變量均為不平穩序列，但其一階差分序列在不同顯著性水平下均表現為平穩序列。表3結果表明，在5%的顯著性水平下，這五個時間序列變量不存在協整關系。

表2 ADF單位根檢驗結果

表3 協整檢驗結果

3．2 狀態空間模型估計結果分析

建立方程（2）與方程（3）、方程（2）與方程（4）、方程（2）與方程（5）的三個狀態空間模型，利用Eviews7.2軟件對其進行估計，其結果如表4所示。

表4 三種形式狀態空間模型估計結果

三種形式狀態方程的均方根（亦即回歸系統的擬合標準差）分別為：0.0273、0.0302、0.0259，該值越小說明方程的擬合程度越好，本文最終選擇帶漂移的隨機游走形式作為狀態方程的估計結果。最終結果如下：

信號方程：

狀態方程：

信號方程的估計結果表明，1981—2015年湖北省資本產出彈性系數為0.2502，勞動產出彈性系數為0.2816，環境污染產出彈性系數為0.2159，能源產出彈性系數為0.0501。在新古典假定下，這些產出彈性就等于各自的產出份額，也就是說湖北省的經濟增長主要依賴于高投資、高排放以及大量勞動力的投入。其中勞動產出彈性系數為0.2816，值最大，勞動密集型的產業特征尤為明顯，但其能源產出彈性系數為0.0501，則說明高能耗的產業不多。

由信號方程和狀態方程估算得到的1982—2015年湖北省綠色全要素生產率的增長率如圖2所示。

圖2 1982—2015年湖北省綠色全要素生產率(GTFP)的增長率

全要素增長率近似于技術進步率。從1981—2015年湖北省綠色全要素生產率增長率的變化趨勢來看，大致可以劃分為以下三個階段：

第一階段：1981—1990年。本階段湖北省全要素生產率的增長率基本呈現出上升趨勢。即使考慮了環境因素，由于我國新經濟體制的實施和改革開放政策的進一步深入，勞動力從低效率行業向高生產率行業轉移以及西方發達國家先進技術和管理經驗的引進等因素，湖北省綠色全要素生產率取得了快速增長。

第二階段：1991—2000年。本階段湖北省綠色全要素生產率的增長率基本呈現出下降趨勢，經濟增長方式體現出明顯的“高增長、高污染”的特征，即經濟的高速增長是以巨大的資源浪費和環境污染為代價的，技術進步的貢獻越來越小。在整體下降的趨勢中，1992—1995年綠色全要素生產率增長率出現了明顯的短期上升特征，可見鄧小平同志南巡講話促使湖北省對外開放廣度和深度進一步加強，再一次出現了國外資本、先進技術和管理經驗大量涌入；而1997—2000年湖北省綠色全要素生產率的增長率曲線變得更加陡峭，說明綠色全要素生產率的下降速度加快，可見湖北省深受1997年亞洲金融風暴之害。

第三階段：2001—2015年。本階段湖北省全要素生產率的增長率呈現上下波動趨勢，即處于“徘徊”階段。經濟高速增長的同時出現徘徊，說明本階段湖北省已經逐漸意識到環境的重要性，但在為尋找一種“高增長、低污染”的經濟增長方式而努力。

要素投入的貢獻為要素增長率和所估算的該要素的產出彈性之積，它們與GTFP增長率加總就等于總的GDP增長率。各要素增長貢獻和GTFP的結果如表5所示。

表5 1982—2015湖北省GTFP增長率及各投入要素對GDP增長的貢獻

由表5可知，無論是從各個時間段，還是從整體上來看，湖北省經濟增長中資本投入對經濟增長的貢獻率最大，說明資本投入是經濟增長的主要源泉，但勞動、能源和環境污染對經濟的貢獻也不可小覷，特別是環境污染。除1991—2000年外，環境污染對經濟增長的貢獻均處于次要地位。

湖北省1982—1990年技術進步、能源消耗、勞動和資本投入及環境污染對經濟的貢獻均為正值；1991—2000年技術進步、能源消耗、勞動和資本投入對經濟增長的貢獻為正值，而環境污染對經濟的貢獻卻卻為負值，而且此時間段中技術進步的貢獻最大；2001—2015年技術進步對經濟增長的貢獻為負值，而能源消耗、勞動和資本投入以及環境污染為正值。整體而言，1982—2015年，技術進步對經濟增長的平均貢獻為負值，能源消耗、勞動和資本投入以及環境污染對經濟增長的平均貢獻為正值。從綠色發展的角度來看，1991—2000年處于“健康”階段，1982—1990年處于“正?！彪A段，而2001—2015年卻處于“危險”階段，說明推動綠色循環發展已經刻不容緩。

4 結論

本文利用狀態空間模型對湖北省1981—2015年的綠色全要素生產率進行了估算，并計算分析了湖北省各投入要素的貢獻情況，本文主要結論如下：

（1）改革開放后湖北省綠色全要素生產率的增長率出現先上升，然后下降最后盤整比較明顯的三階段特征。說明改革開放所帶來的新資本、新技術、新管理方法和新經濟體制的實施使湖北生產力技術水平在短期內得到大幅提升。

（2）2000年后，靠大量要素投入帶來經濟高速增長的弊端已經顯現，高污染、高投資的勞動密集型產業的產能過剩問題較為突出，雖然亞洲金融危機的影響已慢慢消退，但經濟轉型的壓力使其綠色全要素生產率的增長率平均值為負值，說明湖北省經濟轉型壓力較大。

（3）美國管理學家邁克爾波特（1990）根據發達國家的發展歷程，全面闡述了要素驅動、投資驅動、創新驅動和財富驅動的特征及演進過程。按照這個四個階段劃分標準來看，湖北省的經濟增長介于第一階段至第二階段之間，即處于依靠勞動密集型的產業向資本密集型產業過渡的階段，仍然屬于低階段的粗放型經濟增長方式。

[1]Porter M E.The Competitive Advantage of Nations[J].Harvard Business Review,1990.

[2]景維民,張璐.環境管制、對外開放與中國工業的綠色技術進步[J].經濟研究,2014,(9).

[3]單豪杰.中國資本存量K的再估算:1952—2006年[J].數量經濟技術經濟研究,2008,(10).

[4]胡小珍,楊龍.中國區域綠色全要素生產率增長差異及收斂分析[J].財經研究,2011,(4).

F061.5

A

1002-6487（2017）20-0113-03

江漢大學博士啟動基金資助項目（1001-06290007）；江漢大學武漢研究院開放性課題資助項目（IWHS2016477）

汪朝陽（1978—），男，湖北武漢人，博士，副教授，研究方向：國際貿易、計量經濟。

(責任編輯/浩 天)