環境規制對陜西省能源開發產業綠色全要素生產率影響研究

姚小劍，夏丹丹，張英琳

(西安石油大學經濟管理學院，陜西 西安 710065)

0 引 言

陜西省作為我國傳統能源資源儲量豐富的省份之一，在當前能源產業轉型的大背景下，能源資源開發對其經濟發展仍具有重要的影響力。2017年，在陜西省行業產值排名中，煤炭和石油天然氣開采業分別位列第1位和第7位。但是，陜西省能源開發產業過去走的是粗放型增長道路，大規模的能源開發與利用造成了當地生態環境的惡化。以能源資源富集區域陜北為例，2017年，該地區煤炭、石油開發企業就收到600多張環保罰單。由于污染排放的外部性難以通過市場機制加以解決，因此對陜西省能源開發產業進行環境規制成為其實現綠色轉型的主要途徑。但是，引入環境規制是否一定能提高企業的生產效率、促進行業綠色發展；如果能，又是通過何種途徑產生影響，本文旨在解答上述問題。

1 研究現狀

最初有關能源開發產業的研究多集中在能源開發與經濟增長的關系方面，且多圍繞“資源詛咒”理論展開[1-4]。

隨著環境和能源問題的突出，學者們開始以能源效率作為研究對象，探究環境規制對能源效率的影響。張華等[5]檢驗了能源的“波特假說”效應，發現環境規制對能源效率的影響存在“波特假說”效應；彭代彥等[6]研究了不同形式的環境規制對能源效率的影響，發現無論何種形式的環境規制均能促進全要素能源效率；李穎等[7]研究了環境規制強度對工業全要素能源效率的影響，發現只有在環境規制達到一定強度，才能起到促進作用。

有關環境規制對能源開發產業綠色全要素生產率影響的直接研究相對較少。定性方面，張瀟尹等[8]對山西省礦業生態問題的成因、現狀以及當前的規制的政策進行了分析和評價；常前發[9]分析了礦產資源開發中的問題，并提出了礦業實現綠色發展的對策；吳信科等[10]基于博弈理論，從政府、企業與居民三個維度提出了促進綠色礦山聯動機制實現的建議。定量方面，高葦等[11]研究了不同形式環境規制對礦業綠色發展的影響，發現不同形式的環境規制對綠色礦業的影響具有異質性。

綜上可以發現，雖然目前學者對能源開發與經濟增長以及環境規制對能源效率之間的關系進行了大量的研究，但有關環境規制對能源開發產業綠色發展的直接研究依舊較少，且現存研究多以定性分析為主。鑒于此，本文以陜西省為例，在定性分析環境規制對能源開發產業綠色全要素生產率影響的基礎上進行定量檢驗。 有關綠色全要素生產率(GTFP)，學者們已開展了大量研究[12-13]，但研究對象更多是我國工業、農業，并未涉及陜西能源開發產業。且有關綠色全要素生產率的測度，當前學者多是使用投入要素等比例增減的徑向CCR模型或易造成效率前沿投影值原始比例信息損失的非徑向SBM模型。而TONE等[14]提出的EBM模型，綜合了徑向和非徑向特點，能有效彌補上述兩種模型的不足。 因此，本文基于EBM模型，并參考由OH[15]提出的能夠避免ML指數存在的非傳遞性和線性規劃無解等缺陷的GML指數對陜西省能源開發產業的GTFP進行測度，并分解出其增長源泉。

2 原理分析

2.1 直接效應

環境規制對綠色全要素生產率影響的直接效應主要體現在對在位能源開發企業生產成本的影響和對潛在企業進入決策的影響。當實行環境規制時，在生產條件不變的情況下，在位企業為達到規制標準需要購置新的排污設備、繳納環境稅、購買排污權等，從而增加了其生產成本，不利于GTFP的提升。對潛在企業的影響主要體現在，當實施環境規制時，進入能源開發產業的門檻隨之提高，從而對污染嚴重的企業起到的“過濾”作用，這在一定程度上有利于能源開發產業綠色效率的改善。

2.2 間接效應

2.2.1 技術創新效應

環境規制通過技術創新效應對GTFP的影響主要包括新古典學派的“遵循成本說”和以波特為代表的修正學派的“創新補償說”。根據新古典學派的觀點，實施環境規制會導致能源開發企業污染治理成本增加，這在一定程度上會擠占用于技術研發的投資，從而不利于能源開發企業技術進步，對GTFP的提升產生抑制作用。而“創新補償說”則認為實施環境規制雖然會直接導致企業增加額外的生產成本，但長期來看則會激勵能源開發企業進行自主創新，從而部分或完全抵消因實施環境規制帶來的“遵循成本”，進而提升GTFP。

2.2.2 FDI效應

環境規制通過FDI對綠色全要素生產率的影響主要包括“污染避難所”假說和“污染光環效應”。根據“污染避難所”假說，環境規制會促使污染密集型企業從環境規制強度較高的國家轉移到環境規制強度較低的國家，而發展中國家往往出于拉動經濟增長的需要，會降低環境規制標準來吸引外資的進入，從而導致“逐底競爭”，不利于GTFP的提升?！拔廴竟猸h效應”則認為伴隨FDI的進入，先進的管理經驗和綠色技術也會隨之流入，從而對當地能源開發企業產生正向的技術溢出效應和示范效應，進而促進GTFP的提升。

2.2.3 產業結構升級效應

實施環境規制一方面會加重污染密集型企業的“環境遵循成本”，從而加速效率低下、耗能高企業的退出；另一方面，環境規制的實施又提高了能源開發產業的進入壁壘，抑制了其產業規模的過度擴張，從而減少了產業內部的惡性競爭，提高了企業的盈利能力。而生存下來的企業迫于環保壓力，也會積極尋求生產技術改進和創新，增強綠色管理，從而推動能源開發產業內部結構轉型升級，提高資源的配置效率，促進GTFP。但對于能源依賴型地區，環境規制卻很難在短時間內激勵其實現產業結構轉型。地方政府往往迫于政績壓力，會通過各種手段對其進行扶持，因而企業尋求綠色轉型的積極性不高，從而很難在短期內促進能源開發產業GTFP的提升。

2.2.4 要素結構升級效應

環境規制能夠推動能源價格市場化[13]。 能源開發企業出于利潤最大化考慮，往往對品質低劣的能源進行大規模投入和開發，不僅造成嚴重的環境問題也使得能源價格發生扭曲[16]。 通過環境規制對能源資源的利用加以干預，企業為避免較高的規制成本和罰款，則會由對低品質能源的開發，轉向對更清潔能源的開發，進而減少污染排放，提高綠色效率。 此外，伴隨人們環保意識的增強，對低劣且污染排放嚴重的能源產品的偏好也會隨之降低，而能源消費端的優化又會倒逼能源供給端的變革，進而促進能源開發企業GTFP的提升。 但另一方面，環境規制強度的增加和能源價格的提高也會在一定程度上增加能源消耗型企業的成本，從而減少對傳統能源的需求，進而對能源開發企業的生產效率生產不利影響。

通過上述直接、間接的機理分析可以發現，環境規制對能源開發產業GTFP的影響并不是簡單的線性促進或抑制，而是取決于上述影響因素的綜合作用。

3 研究模型

3.1 綠色全要素生產率測度

3.1.1 EBM效率測度模型

假設存在n個決策單元，每個決策單元包含m種投入和s種產出，則EBM模型可定義為式(1)。

s.t.θx0-xλ-s-=0

λ≥0,s-≥0

(1)

3.1.2 GML生產率指數

參考OH[15]構建式(2)的GML指數，并將其分解為綠色效率變化和綠色技術變化的乘積形式。

GMLt,t+1(xt,yt,bt,xt+1,yt+1,bt+1)=

(2)

(3)

式中：b為非期望產出；DG(xt,yt,bt)為全局方向性距離函數；GEC為綠色效率變化，代表第t期到t+1期的能源開發產業的實際產出與生產前沿的最大產出的接近程度；GTC為綠色技術變化，表示第t期到t+1期能源開發產業生產前沿面的移動。

3.1.3 指標選取與測算結果描述

鑒于陜西省能源開發產業以煤炭、石油、天然氣等礦產資源的開采為主，故選取陜西省各地級市采礦業相關指標進行GTFP測量。受數據可得性限制，陜西省各地級市的能源開采業產值缺失，故期望產出使用陜西省各地級市規模以上工業總產值進行描述，并利用工業生產者出廠價格指數平減以2007年為基期的實際值；非期望產出采用陜西省各地級市工業二氧化硫排放量進行描述；資本投入使用經過固定資產投資價格指數平減后的陜西省各地級市采礦業固定資產投資凈值進行描述；勞動投入采用陜西省各市區采礦業城鎮單位就業人數進行描述；能源投入采用各市區規模以上采礦業企業能源消費量進行描述。

因為測得的GML指數是增長率，故參考邱斌等[17]的研究，以2008年為基期進行換算，可得到2009—2018年的GTFP。綠色效率變化和綠色技術進步的計算同上。具體測算結果見表1，可以發現近10年來，陜西省各地級市能源開發產業的平均GTFP均低于1，說明當前陜西省能源開發產業整體綠色效率偏低，不利于該省能源開發產業轉型發展,并將進一步對該省經濟的可持續和高質量發展產生不利影響。主要是因為陜西省能源開發產業長期以粗放型生產模式為主，導致資源配置效率低下、污染排放嚴重。其中，西安、咸陽的GTFP水平位于前兩位，安康、漢中的GTFP位于后兩位，進一步說明能源開發產業綠色效率與區域經濟發展水平密切相關。

表1 陜西省能源開發產業GTFPTable 1 GTFP of energy development industry in Shaanxi province

其次，從圖1陜西省能源開發產業綠色全要素生產率及其分解項的時間變化趨勢，可以發現陜西省能源開發產業的綠色全要素生產率(GTFP)、綠色效率(GEC)和綠色技術(GTC)在2014年之前發展較為平穩，在2014—2018年期間呈現波動上升的趨勢，說明陜西省能源開發產業并沒有忽略環境因素，既追求數量增長，同時也兼顧對生態環境的影響，綠色增長較為樂觀。

圖1 能源開發產業GTFP及其分解項的時間變化趨勢Fig.1 Temporal trends of GTFP and its decomposition items in the energy development industry

3.2 數據來源與說明

本文采用2008—2018年陜西省10個地級市的相關數據作為樣本(鑒于楊凌、西咸新區以及韓城市等數據欠缺較多，故剔除)，以上數據均來源于《陜西省統計年鑒》(2007—2019年)以及陜西省各地級市的國民經濟和社會發展統計公報，對于個別年份的缺失數據進行了插值法補充。為減少異方差，對所有變量進行了對數化處理。

3.3 模型構建

通過前文的機理分析可知，環境規制對能源開發產業綠色效率的影響具有不確定性。故為全面反映二者關系，本文引入環境規制的二次項，構建式(4)的非線性模型。其次，為探討環境規制對能源開發產業GTFP的間接影響，構建式(5)的交互模型。最后，為探究環境規制對GTFP的增長源泉的具體影響構建模型式(6)與式(7)。

α3lnFDIit+α4lnISUit+α5lnPATit+

α6lnFSUit+εit

(4)

lnGTFPit=k0+k1lnERit×lnFDIit+

k2lnERit×lnISUit+k3lnERit×lnPATit+

k4lnERit×lnFSUit+χit

(5)

β3lnFDIit+β4lnISUit+β5lnPATit+

β6lnFSUit+git

(6)

θ3lnFDIit+θ4lnISUit+θ5lnPATit+

θ6lnFSUit+δit

(7)

式中：GTFP、GEC和GTC為綠色全要素生產率、綠色效率以及綠色技術變化，由上述EBM-GML指數測算及分解所得；ER為環境規制水平，使用陜西省各市區廢氣治理設施數進行衡量；FDI為外商直接投資，使用陜西省各市區實際利用外資金額進行衡量；isu為要素結構升級，使用陜西省各市區資本與就業人員年末人數之比進行衡量；PAT為技術創新，使用陜西省各市區授權專利數進行衡量；FSU為產業升級，使用陜西省第三產業產值與第二產業產值之比進行衡量；ε、χ、g、δ為隨機擾動項；i和t為地區和時間。

4 實證分析

4.1 多重共線性檢驗

表2為各解釋變量的方差膨脹因子及其均值，可以發現VIF均值為2.760，而最大的VIF只有3.230遠遠低于經驗值10，故可認為各變量之間不存在多重共線性問題。

表2 多重共線性檢驗Table 2 Multicollinearity check

4.2 異方差及自相關檢驗

從表3可以看出三種檢驗的P值均小于0.01，說明樣本存在異方差及自相關。因此本文選擇可以避免以上相關性干擾的全面FGLS進行實證估計。

表3 異方差及自相關檢驗Table 3 Heteroscedasticity and autocorrelation test

4.3 實證結果分析

觀察表4的式(4)可以發現，環境規制對能源開發產業GTFP的一次項系數為負，二次項系數為正，且均通過了1%的顯著性水平檢驗。 由此可認為環境規制對陜西能源開發產業GTFP影響為先抑制后促進的U型關系。 原因是：能源開發產業屬于資源密集型產業，在環境規制實施初期，企業很難快速對生產工藝和過程做出調整，只能通過停產或減少產量等末端處理來降低污染排放，達到規制要求，從而造成生產效率損失，阻礙GTFP的提升。但長期來看，隨著環境規制強度的增加，規制帶來的成本壓力和企業尋求盈利的目的最終會倒逼企業通過尋求生產工藝和生產技術的改進和創新來減少能耗和污染排放，從而促進能源開發產業GTFP的提升。

表4 回歸結果Table 4 Regression results

其次，觀察式(5)環境規制對能源開發產業GTFP間接影響的回歸結果，可以看出，環境規制與FDI的交互項顯著為正。說明環境規制通過FDI效應對能源開發產業產生了促進作用。原因是環境規制使得外資進入門檻提高，雖然減少了外資進入的數量，但卻提高了FDI的質量，從而對陜西省能源開發企業產生正向的技術溢出效應和示范效應，促進了GTFP。環境規制與技術創新的交互項顯著為正，說明環境規制通過技術創新效應提高了GTFP，這也驗證了陜西省能源開發產業存在“波特假說”效應。原因是能源開發產業作為污染排放較為密集的產業，實施環境規制會對企業產生較大的治污成本負擔。因此，企業更傾向于通過生產工藝改良和技術創新來達到規制標準，進而對GTFP產生促進作用。而環境規制與要素結構升級的交互項顯著為負，說明環境規制未能通過要素結構升級促進GTFP。原因是環境規制雖然推動了能源價格市場化，使得能源價格趨向合理，但要素結構升級使得能源依賴型企業通過尋求要素替代降低了以能源為主要產出的能源開發企業的市場需求，從而造成能源開發企業產能過剩和生產效率降低，阻礙GTFP的提升。環境規制與產業結構的交互項顯著為負，說明環境規制未能通過產業結構升級促進GTFP，原因是當前陜西經濟增長對重化工業的依賴依舊嚴重，通過產業結構升級提升GTFP將是一個緩慢的過程。

最后，從式(6)和式(7)環境規制對GTFP的分解項GEC和GT回歸結果可以發現，無論是GEC還是GTC，環境規制對二者的影響均表現為先抑制后促進的U型關系。這說明環境規制無論對實現單個無效率的能源開發企業向技術有效率轉變，還是推動整個能源開發行業技術前沿面的移動，都表現為前期的阻礙和后期的促進。

進一步，本文通過替換核心解釋變量，以廢氣污染治理投資強度作為環境規制的代理變量進行穩健性檢驗，具體結果見表4的穩健性回歸結果，可以發現除個別變量的系數大小發生變化外，核心解釋變量的正負和顯著性與基準回歸結果基本一致，說明該實證結果具有一定的可靠性。

5 結論與啟示

1) 陜西省能源開發產業綠色效率水平整體偏低，但呈波動上升態勢，說明能源開發產業綠色發展前景較為樂觀。

2) 環境規制對陜西省能源開發產業GTFP、GEC以及GTC的影響均呈先抑制后促進的U型關系。

3) 環境規制通過技術創新和FDI間接促進了陜西省能源開發產業GTFP水平的提升，但未通過要素結構升級和產業結構升級起到促進作用。

為推動陜西省能源開發產業實現高質量發展，一方面，要持續深化能源開發領域的供給側結構性改革，充分發揮市場在資源配置中的決定性作用，使得能源開發透明化、公開化。另一方面，要利用環境規制政策對能源開發企業環境資源的使用加以干預，糾正市場在能源開發企業排污問題上的失靈。通過明晰能源資源產權、排污交易權等激發能源開發企業的生產積極性，從而提升能源資源開發產業的綠色效率。

首先，要設定合理的環境規制強度，保證能源開發企業在勘查開采和利用的過程中的環境投入，使得生產清潔化、安全化的標準切實有效、可度量。要明確禁止易對環境造成巨大破壞的能源資源的開采。其次，要通過環境規制推動陜西省能源開發產業的集約化發展，優化能源開發產業布局、提升能源開發產業的規?；⒓谢?，倡導集中治污、共用治污設施來實現資源利用的集約化。通過對零星、分散的小型開發企業進行整合，提高能源開發產業的規?；б妗Ｗ詈?，政府部門可通過財政補貼和稅收減免等扶持措施支持能源開發企業引進先進的生產技術，通過設立獎勵機制鼓勵企業自主創新，依靠創新驅動實現能源開發產業的綠色化、高效化發展。而高質量的FDI作為綠色技術溢出的重要渠道也應該得到政府的重視。