制造业污染规制强度选择

1、制造业污染规制强度选择     一、问题的提出资源耗竭和环境污染目前已经成为世界性难题，如何正确处理资源、环境与经济发展的关系，走出一条既能发展经济又能保护资源环境的可持续发展之路，逐渐成为学术界关注的热点。传统观点认为，环境规制是政府施加给企业的额外成本，会使企业的国际竞争力下降。它通过两个方面的效应来实现，一方面，政府实施环境规制后，企业为了达到环境标准，必须增加与环境保护相关的投资，其他投资必定减少，从而产生挤出效应；另一方面，环境规制相当于给企业的生产决策实施了一个新的约束条件，从而导致生产管理和销售等环节难度的加大，对企业产生约束效应，两种效应

2、的实质是将环境外部成本内部化，即由社会承担的环境成本改由产生污染的企业来承担，从而导致企业成本上升和竞争力下降（赵细康，2006）。 1991年，哈佛大学商学院的迈克尔波特（MichaelPorter）首先对上述观点展开挑战，波特认为：国家总会特别限制某个行业遵守环境规则，从短期看，严厉的环境保护政策会使企业的成本有所提高，但从长期看，适当设计的环境规制将刺激企业进行相关的技术创新活动，并有助于企业进行污染削减，选择和采用更新和更有效率的生产技术和设备。由于技术创新活动的增强和生产效率的改进，产业竞争力会因此上升（Porter，1991）。由于缺乏明确的理论构建，自波特假说提出以来，学者们从理

3、论分析和实证检验的角度对波特假说的合理性展开了激烈的争论。部分文献的研究结论反对波特假说，认为环境规制对技术进步和效率改进没有明显的促进作用（Brannlund et al.，1995；Gray，Shadbegian，1995；Nakano，2002）；另一部分文献的研究结果支持了波特假说，即环境规制有利于刺激企业进行技术创新和管理创新（Jaffe，Palmer，1997；Campbell，2003；张成等，2011）。尽管这些研究都从各自的角度提出了正反两方面的证据，但他们都忽略了波特假说的基本前提，即适当设计的环境规制。本文认为，环境规制能否促进产业技术进步和效率改进，关键在于环境规制强度

4、的正确选择，只有选择与产业特性和产业节能减排相适应的环境规制强度才能真正促进技术进步和效率改进，实现经济和环境的双赢。因此本文在对制造业进行分类的基础上，利用行业环境规制程度的一次项和二次项对该行业绿色全要素生产率及其分解项进行回归，力图找出能够促进产业生产率提高、技术创新和效率改进的环境规制强度拐点。为了达到这一目的，本文做了如下工作：在对28个制造业污染强度测算的基础上，将28个行业分为三类：重度污染产业、中度污染产业和轻度污染产业。 在构建环境规制强度综合测量体系的基础上，对行业环境规制强度进行测量。 利用生产前沿的最新分析工具将能源消耗和污染排放纳入生产率核算框架，测算3大类别、28个

5、行业的绿色全要素生产率并将其分解。 利用所测算的制造业环境规制强度和绿色全要素生产率进行计量回归，计算“U”型（或倒“U”型）曲线的拐点，从促进生产率的角度找寻不同类型产业的最佳环境规制强度，为实现经济与环境双赢提供一定的政策参考。二、制造业分类和环境规制强度的测量由于制造业行业之间的产业特性不同，环境规制对不同污染强度行业的作用也是不同的，因此，只从行业整体的角度探讨环境规制强度与绿色全要素生产率及其分解项关系的做法就会显得过于粗糙。为了使研究更加具体，我们根据各行业污染强度的测算结果对28个制造业进行分类，并在行业分类的基础上研究制造业环境规制强度与绿色全要素生产率关系以及最优环境规制强度

6、的选择。1.污染强度的测量及制造业分类本文对28个制造业的分类是基于污染排放强度进行的，因此，分类结果的客观与否直接取决于行业污染强度的准确测量。关于污染强度的测量，国外文献通常使用两种方法：一是使用减污成本和支出指标来代替，二是使用各种污染排放物加总后确定产业的污染强度。显然，由于行业性质差异以及污染物的不可相加性，这两种方法对于污染强度的测量都显得过于粗糙，也不利于在行业层面开展相关研究。因此，本文采用对各类污染物排放数据进行线性标准化和等权加和平均的方法计算各个产业的污染排放强度，具体方法如下：计算各个产业污染物单位产值的污染排放值，即：UEij=Eij/Oi，其中Eij为产业i（i=1

7、，2，m）主要污染物j（j=1，2，n）的污染排放，Oi为各个产业的工业总产值。按0-1的取值范围对各个产业污染物单位产值的污染排放值进行线性标准化：UEsij=UEij-min（UEj）/max（UEj）-min（UEj） （1）其中UEij为指标的原始值，max（UEj）和min（UEj）分别为主要污染物j在所有产业中的最大值和最小值，UEsij为标准化值。将上述各种污染排放得分等权加和平均，计算出废水、废气和固体废物的平均得分：将平均得分进行汇总，得出产业历年总的污染排放强度系数i平均值。根据上述所提到的污染强度的评价方法以及历年中国统计年鉴的相关数据，我们对各个行业的污染排放强度进行核

8、算，表1为各个行业污染排放强度的识别结果。本文根据总排放强度大小对产业进行分类，若i0.2042，该产业属于重度污染产业；若0.0367i0.2042，该产业属于中度污染产业；若i0.0367，该产业属于轻度污染产业。详见表1。从表1的分类结果可以看出，被归类为重度污染产业的行业主要由污染密集型产业和传统的重化工业组成，包括公认的污染大户如造纸业、纺织业、化学工业、石油工业、金属加工等，这类产业的主要特点是产业特性决定其资源消耗特别多，污染排放强度特别高。中度污染产业主要为传统的生活资料制造业，如食品制造、农副加工、皮革毛皮羽毛及制品业、纺织服装及鞋帽工业等，同时也包括部分重工业如橡胶制品、塑

9、料制品、金属制品，这类产业的污染排放强度仅次于污染密集型产业和重化工业。被归类为轻度污染产业的行业主要由高技术产业和清洁产业组成，高技术产业如通信设备、计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表工业、电气机械及器材工业等，清洁产业如烟草加工业、木材加工业、印刷业和记录媒介的复制等。高技术产业本身具有技术创新优势，产品附加值高，能耗低，污染排放小，而清洁产业的产业特性注定了产业本身资源消耗少、环境污染小的特点。2.环境规制强度的测量（1）环境规制强度的测量方法。环境规制强度的测量是进行环境规制与绿色全要素生产率实证关系研究进而选择最优环境规制强度的基础。但在现实的环境规制中，没有固定的政府干预模式，也

10、不存在独立的规制工具，给测量带来很大的困难。从国内外现有文献看，对于环境规制强度的衡量存在很大差异，也造成了环境规制与生产率关系的结论不一致。归纳一下，主要有以下几种方法：从环境规制法律政策的多少考察环境规制强度的高低，如Low（1992）提出的绿色指数即地方政府颁布的法令数量来度量环境规制强度。用排污费收入度量环境规制强度，如Levinson（1996）、王兵等（2010）。 用治污投资占企业总成本或产值的比重度量环境规制强度，如Gray（1987）、Bermanand Bui（2001）和Lanoie et al.（2008）等。 用人均GDP（收入）衡量环境规制强度，代表人物有Mani

11、and Wheeler（2003）、Antweiler et al.（2001）。 用不同的污染物排放密度衡量环境规制强度，如Cole and Elliott（2003）。本文的研究对象为制造业，由于制造业不同行业之间的性质差异，不同污染物的排放强度也存在差别，上述五个指标相对于工业的环境规制强度的衡量而言，均在一定程度上存在不足。本文根据研究目的在参考已有研究（赵细康，2003）的基础上，采用综合指数方法构建我国制造业环境规制强度的综合测量体系，这套体系由一个目标层（环境规制强度）、三个评价指标层（废水、废气、废渣）构成。基于实际情况及数据的可得性，本文选取了废水排放达标率、二氧化硫去除率和

12、固体废物综合利用率3个单项指标来衡量环境规制强度。具体方法如下：对废水排放达标率、二氧化硫去除率、固体废物综合利用率按0-1区间进行线性标准化，即无量纲化，目的是通过对相关的指标进行数学变换，以消除指标间的不可度量。计算各个评价指标的调整系数Wj，即赋予不同指标权重。因为不同行业间“三废”的污染排放比重相差较大，同一行业不同污染物排放程度也存在差别，所以需要对每个行业废水、二氧化硫和固体废物等指标赋予不同的权重，以反映各行业污染物的治理力度的变化。鉴于污染处理率权重值无法直接计算，本文参考赵细康（2003）的做法，按照污染排放计算Wj值：根据各单项指标的标准化值和平均权重，计算单项指标的环境规

13、制强度和行业总的规制强度。（2）环境规制强度的测量结果及分析。根据中国统计年鉴、中国环境统计年鉴所提供的制造业废水、废气、固体废物排放及治理数据，参照所构建的工业环境规制程度的综合测量体系的具体步骤，本文对中国制造业10年的环境规制程度进行测量，并用测量结果作为本章实证模型的解释变量。表2显示了28个制造业、3大类别产业19992009年环境规制强度的测算结果，总体看来，行业的环境规制强度与其污染排放强度呈正相关关系，即污染排放强度高的行业，其环境规制强度也高，当然个别行业除外，如文教体育用品工业。为了更加清晰地了解三大类别产业环境规制强度的总体特征和时间演化趋势，我们利用三大类别产业历年环境

14、规制强度的平均值绘制如图1所示的三大类别产业环境规制强度变化趋势。从图1可以看出，从19992009年重度污染产业历年的环境规制强度都远远高于中度污染产业和轻度污染产业，这说明污染密集型产业和重化工业一直都是国民经济节能减排的主要对象。从重度污染产业环境规制强度的历年发展态势来看，环境规制强度整体呈上升趋势，但在2002、2003和2004年出现了波动，造成这一现象的主要原因可能是由于20世纪90年代中期的国有企业改革和产业重组所带来的强环境规制效应暂时减退。从三大类别产业环境规制强度变化趋势图中我们可以看出两个十分有趣的现象： 相对于重度污染产业来说，以传统轻工制造业和部分重工业为主体的中度

15、污染产业、以高技术产业和清洁产业为标志的轻度污染产业19992009年的环境规制强度十分微弱，而且两大类产业10年间的环境规制强度均保持在一个稳定的低水平，波动起伏极小。 根据污染强度的计算结果，中度污染产业的污染强度明显高于轻度污染产业，但是，中度污染产业的环境规制强度却与轻度污染产业基本持平，部分年份甚至出现了重合。这说明，相对于污染密集型产业和重化工业而言，中度污染产业虽然给环境造成了很大的影响，但却没有得到相应的规制，大量污染物以未经处理的方式排出。这与我国长期重视污染大户如纺织工业、造纸工业以及重化工业的环境治理，却忽视了同样给环境带来重大污染的食品制造工业、皮革毛皮羽毛及制品业等生

16、活用品制造业的环境治理政策密切相关。 20世纪90年代中后期开始的国有企业改革关闭了大量技术落后、污染严重的小造纸厂、小化工厂、小纺织厂等近10万家，促进了污染密集型产业和重化工业为主要标志的重度污染产业效率提高，促进了节能减排。但与此同时，中度污染产业的污染排放没有得到应有的治理。因此，今后加强对以生活用品制造业为主体的中度污染产业的环境规制将成为除污染密集型产业外节能减排工作的又一主攻方向。三、制造业绿色全要素生产率的测度从生产率的角度验证波特假说进而寻找最优环境规制强度的另一个重要前提就是全要素生产率的准确度量，但是，现有验证波特假说的文献多是基于传统全要素生产率进行的，没有考虑能源消耗

17、和环境污染的影响。本文认为能源和环境不仅是经济发展的内生变量，同时也是发展规模和速度的刚性约束，如果忽略这种约束，则会扭曲对社会福利变化和经济绩效的评价，不能准确反映经济现实。为使研究结论更加客观，本文运用生产前沿最新分析工具SBM方向性距离函数和Luenberger生产率指标，将能源消耗和环境污染纳入全要素生产率核算体系框架，对制造业19992009年分行业绿色全要素生产率进行测度，为后文的实证检验提供较为客观的数据。1.测量方法本文把每一个制造业行业看做一个决策单位构造生产前沿。假设每一个行业使用N种投入x=（x1，xN）RN+，生产出M种期望产出y=（y1，yM）RM+，以及排放I种非期

18、望产出b=（b1，bI）RI+，每个横截面观测值的权重为kt，运用数据包络分析可以将环境技术模型化为：按照Grosskopf （2003）的分析思路，Luenberger生产率指标可以进一步分解为纯效率变化即为绿色全要素生产率LTFP。75（LPEC），纯技术进步（LPTP），规模效率变化（LSEC）和技术规模变化（LTPSC）。LTFP=LPEC+LPTP+LSEC+LTPSC （7）当以上五个测量值均大于0时，分别表示生产率提高、效率改善、技术进步、规模效率提高和技术偏离CRS，反之则反。此时，我们需要使用八个方向性距离函数对Luenberger生产率指标分解，其中四个属于CRS假设，四个

19、属于VRS假设。2.相关数据处理期望产出：期望产出用的是28个制造业19992009年工业总产值，其基础数据来源于历年中国统计年鉴，并根据分行业工业品出厂价格指数折算为1990年不变价。非期望产出：为全面度量制造业的绿色全要素生产率，本文选取相关产业废水、二氧化碳、二氧化硫和固体废物排放量作为非期望产出。各个行业的废水、二氧化硫和固体废物的排放量均可从历年的中国统计年鉴查出，但二氧化碳排放量统计年鉴上没有，需要进行估算。本文采用陈诗一所估算的19992008年分行业二氧化碳排放量数据，并根据其所提供的公式和核算方法拓展了2009年二氧化碳排放量。投入：本文除考虑了资本投入和劳动投入以外，还考虑

20、了能源投入。采用大多数文献的做法，本文将各行业19992009年职工平均人数作为劳动投入数据，将能源消费总量作为能源投入数据，以上两部分数据从历年中国统计年鉴均可查到。资本存量：它是生产率研究中的一个重要的投入变量，但统计年鉴没有提供详细的资本存量数据，需要估算。本文根据中国统计年鉴相关数据利用永续盘存法估算了19992009年行业资本存量数据。显然，资本存量的计算依赖于三个问题的解决：基年资本存量的确定、折旧率、当年投资额不变价。基年资本存量的确定按照陈诗一（2010）的方法得到1980年资本存量作为基年资本存量；折旧率是根据中国统计年鉴、中国工业统计年鉴所提供的19992009年折旧额和固

21、定资产额，参考陈诗一（2010）的方法，估算分行业折旧率；当年投资额是利用固定资产原值之差构造投资额序列并根据当年投资品价格指数折算成1990年不变价作为当年投资额；最后，根据永续盘存法公式得到各行业19992009年年资本存量数据（李玲，陶锋，2011）。3.测算结果及分析本文基于Excel Solver Prem Platform V5.5软件，通过编写宏并设置规划求解参数，对考虑能源投入和四种非期望产出的工业绿色全要素生产率进行估算，并分解为技术进步指数、纯技术效率指数、规模效率指数、技术规模变动指数。从表3的测算结果可以看出，19992009年绿色全要素生产率均值最高的是以高技术产业和

22、清洁产业为主体的轻度污染产业，年均增长5.01%，而轻度污染产业中的通信设备等工业年均绿色全要素生产率在所有行业中是最高的，年均增长为10.85%，这一结果是与通信设备等工业的高技术含量、低能耗、低污染的行业特征密切相关。从轻度污染产业绿色全要素生产率的分解结果可以看出，技术进步指数对轻度污染产业绿色全要素生产率增长贡献最大，年均增长2.91%，这充分说明了轻度污染产业技术密集的产业特性。以污染密集型产业和重化工业为主体的重度污染产业绿色全要素生产率19992009年均值为4.14%，高于中度污染产业，这一结果印证了前文结论，即较高的环境规制强度使得重度污染产业的能源利用效率和环境效率大大提高

23、，从而促进了绿色全要素生产率的增长。从分解项结果看，重度污染产业绿色全要素生产率的提高主要依赖于规模效率的提高，规模效率指数年均值为4.68%，远高于技术进步指数和纯技术效率指数。这说明过去10年里以重度污染产业为主要对象的“抓大放小”国有企业改革在促进规模效率提高方面的作用显著。以生活用品制造业和部分重工业为主体的中度污染产业过去10年绿色全要素生产率均值在三大类别产业中是最低的，年均增长3.69%，造成这一现象的可能原因可以用前文中度污染产业环境规制强度测算结果来解释，即中度污染产业由于规制力度不够，从而造成了能源的巨大浪费和污染物的大量排放，自然拉低了行业整体的绿色全要素生产率。四、实证

24、结果及分析1.模型设定绿色全要素生产率（LTFP）是产出增长扣除各种生产要素投入增长和污染排放后的余值，即索洛余值，它可以分解为技术进步指数（LTPT）、纯技术效率指数（LPEC）、规模效率指数（LSEC）和技术规模指数（LTPSC）。四个指数大于0分别表示技术进步、管理效率改进、规模效率提高、技术偏离CRS，其中纯技术效率指数和规模效率指数通过加总可以合并为总的技术效率指数。技术进步指数、技术效率指数具有明确的经济含义：技术进步指数表现为生产前沿面向上移动，表示保持投入组合不变的情况下，产出的额外增长率，即技术创新所带来的额外增长，它反映了技术、工艺的创新和引进；技术效率指数表示生产决策单元

25、与最佳生产前沿面的距离变化，缩小与前沿技术差距则要依赖企业管理机制创新、经营体制转变和企业治理结构的调整，所以，技术效率指数反映生产经营管理改善和企业规模结构调整所带来的规模经济情况（王兵，2011）。鉴此，本文认为：从生产率角度验证波特假说，寻找促进生产率增长的最优环境规制强度，不仅要从环境规制与绿色全要素生产率的关系进行考察，也要从环境规制与其分解项技术进步指数、技术效率指数的关系进行考察，只有这样，才能从总体上把握环境规制对绿色全要素生产率的影响机制。因此，本文分别以前文测算的制造业绿色全要素生产率（LTFP）、技术进步指数（LTPT）、技术效率指数（LEC）为因变量，以前文所估算环境规

26、制程度和为自变量，建立面板数据模型对环境规制和制造业绿色全要素生产率及其分解项的关系进行检验，以此验证波特假说的存在并找出行业最优环境规制强度的拐点。考虑到行业之间的差别，为获得稳健的估计，本文选取如下四个控制变量：工业增加值率（RAV）：行业工业增加值与同期工业总产值之比（单位：%），它反映了行业中间消耗的效益特征。成本利润率（RCP）：各个行业一定时期内实现利润与成本费用之比，是反映各行业生产成本及费用投入的经济效益指标，同时也是反映降低成本的经济效益指标。 全员劳动生产率（LP）：行业工业增加值与全部从业人员平均人数之比（元/人年），它是根据产品的价值量指标计算的平均每一个从业人员在单位

27、时间内的产品生产量，是企业生产技术水平、经营管理水平、职工技术熟练程度和劳动积极性的综合体现。 能源生产率（EP）：行业工业增加值与行业能源消费总量之比（元/吨标准煤），它是各个行业能源消耗和污染排放特征的直接体现，也是区分污染密集型产业和非污染密集型产业的重要标准。样本数据来源于中国统计年鉴、中国工业经济统计年鉴、中国经济普查年鉴。其中，2004、2008年行业工业增加值缺失，采用线性插值方法补齐。设立如下三个面板数据模型考察环境规制对全要素生产率、技术创新、技术效率的影响：2.实证结果及分析五、结论与启示本文的研究结论如下：以污染密集型产业和重化工业为主体的重度污染产业环境规制强度与绿色全

28、要素生产率及其分解项的关系呈“倒U型”，进一步加重产业环境规制强度则会导致绿色全要素生产率下降、技术退步和效率恶化；以生活资料制造业和部分重工业为主体的中度污染产业具有较高的污染强度，但所承受的环境规制强度较弱，进一步加强环境规制强度可以促进产业绿色全要素生产率提高、技术创新和效率改进，环境规制与三者的关系呈“U”型，相对于生产率和技术创新而言技术效率可以更早地突破“U”型拐点；以高技术产业和清洁产业为主体的轻度污染产业环境规制强度与绿色全要素生产率及其分解项的关系也呈“U”型，相对于生产率和技术效率而言技术创新能够更早突破“U”型拐点。本文的研究结论表明：目前对于以污染密集型产业和重化工业为

29、主体的重度污染产业的环境规制强度的设计是合理的，现有的环境规制能够对重度污染产业技术创新和效率改进提供持续的激励，进而对产业绿色全要素生产率增长起促进作用；但如果在现阶段的基础上进一步加重重度污染产业的环境规制强度，一旦加重的环境规制强度超出企业所能承受的范围，不仅不能达到像波特假说所描述的“环境规制刺激企业进行相关的技术创新活动，选择更有效率的生产管理方法，从而达到经济与环境双赢”，反而会使那些效益低下、技术装备落后的中小企业短期内无法达到环境标准，从而对减污行为有所逃避，甚至出现寻租行为，进一步导致企业宁愿以牺牲环境为代价，也不会主动增加环保技术投资。因此，对于重度污染产业来说，在继续维持

30、当前环境规制强度的基础上，应将节能减排的主攻方向从对企业的环境规制转向依靠技术创新和结构调整上来，一方面加大绿色技术研发的投资力度，使企业从“先污染、再治理”的老路转向在生产过程中进行绿色技术创新和管理创新以达到节能减排的目的，从根本上解决环境污染问题；另一方面继续整合资源和要素配置，对于技术能力低下，污染特别严重的小企业予以坚决取缔，实现产业重新组合，使资源配置慢慢向技术水平高、环境效益好的大中型企业集中。与重度污染产业相比，以生活资料制造业和部分重工业为主体的中度污染产业与以高技术产业、清洁产业为主体的轻度污染产业现阶段的环境规制较弱。尤其是中度污染产业，虽然给环境造成了很大的影响，但却没有得到相应的规制，大量污染物以未经处理的方式排出。较弱的环境规制由于成本较低，在企业总成本中所占比例较小，常常被企业忽视，无法激发企业进行技术创新和管理创新，反而对企业投资产生挤出效应，同时对企业生产管理和销售产生约束效应。因而现阶段的中度污染产业和轻度污染产业的环境规制强度与绿色全要素生产率、技术进步和技术效率负相关，只有进一步