中国工业部门环境技术效率及规制成本研究

尚 晶/黑龙江省社会科学院

中国工业部门环境技术效率及规制成本研究

尚 晶/黑龙江省社会科学院

本文采用环境方向性距离函数构建了环境效率指数模型和环境规制成本测度模型，并应用2005-2010年中国工业行业投入产出数据进行了实证分析，发现重工业中的制造行业主导着生产前沿，而轻工业中的制造行业却偏离生产前沿。行业环境规制成本在时间轴上出现波动，同时各行业的环境规制成本也各不相同。越是注重环境保护的行业，环境规制成本越低，扩大再生产的环境污染障碍越小。

工业行业；环境技术；效率；环境规制；成本

一、引言

中国正处于经济发展方式转型的关键阶段，在经济增长和环境保护之间面临着两难选择。一方面，由于粗放式的发展方式，资源和环境约束日益吃紧；另一方面，政策设计更加注重经济增长，环境监管力度不够。由美国耶鲁大学和哥伦比亚大学联合推出的“2012年度全球环境绩效指数”（EPI）排名中，中国在参与评比的全球132个国家中的排名为116位。瑞士名列榜首，位于波罗的海的拉脱维亚名列第二，挪威、卢森堡紧随其后。此排名旨在评估一个国家的环境政策，环境卫生与生态系统之平衡的状态，涵盖10项领域共22项环境指标，涉及领域包括气候变化、农业、渔业、森林、水源、空气污染及环境负担等。耶鲁环境保护法律和政策中心主任丹尼尔·埃斯蒂说：“排名靠前的国家重视环境，而美国、中国等国，为了大力发展工业，没有对环境保护投入太多关注。”

环境管制相对弱化导致了环境污染愈发严重。能源消耗和污染排放已成为中国环境无效率的主要来源（王兵等，2010），中国经济增长绩效近年来出现的下降趋势与近年来要素投入和污染排放有关（刘瑞翔、安同良，2012）。工业是环境污染的主要来源，研究中国的环境问题，就要综合考虑工业发展、资源节约和环境保护。关于中国工业环境效率的研究大都是以省域为单位的研究，涂正革（2008）根据我国30个省市地区要素资源投入、工业产出和污染排放数据，计算各地区环境技术效率，衡量环境与工业增长的协调性，并对环境技术效率的差异进行了回归分析。王兵、王丽（2010），对环境约束下中国1998—2007年各地区工业技术效率、全要素生产率指数和环境规制成本及影响技术效率和全要素生产率增长的因素进行的实证分析结果显示：环境技术效率呈现东、中、西依次递减，并且技术效率越高的地区，环境管制成本越低。袁鹏，程施（2011）的研究结果表明，2003- 2008年期间，环境监管导致的中国工业潜在产出损失的比例在 5.24％ - 5 .84％之间，年均值为 5.41％。环境监管的机会成本与工业发展程度呈反向关系。Fre（2007）构建了环境生产函数和环境方向性距离函数计算环境规制成本的模型，并对二者做了区分，并应用电厂数据做了实证检验。研究表明，由于环境方向性距离函数具备同时扩张合意产出并压缩非合意产出的优点，因此更适宜计算环境规制成本。李小胜（2013）采用同样方法计算了考虑二氧化碳排放的中国工业行业环境规制成本。

本文以工业环境效率为工具考察实现中国工业发展与环境保护双赢的可能性。工业各部门之间的产品差别引致资源消耗和污染排放结构存在差别，研究工业环境效率只考虑一种污染物与工业生产的实际过程存在一定偏差，因此本文选取具有普遍代表性的工业污染物二氧化硫和化学需氧量（COD）作为环境非期望产出。与现有文献相比，本文试图从以下方面进行拓展：运用2005-2012年中国工业行业面板数据估算中国行业环境技术效率及行业环境规制的成本。

二、模型方法

1.环境技术。本文采用基于环境技术的方向性距离函数测算工业行业环境规制成本和环境效率。令投入向量，生产期望产出，非期望产出，为投入向量x的产出集，为产出向量的投入集合，技术集定义为，。

假定期望产出与非期望产出是零关联的，没有非期望产出就没有期望产出，意味着：。且每个决策单元至少生产一种非期望产出，同时，每种非期望产出至少被一个决策单元所生产。即：＞0 k=1，…，K，且＞0 i=1，…，I。

如果，则产出是强可处置或者可自由处置的。如果，则产出是弱可处置的。

2.环境方向性距离函数。环境方向性距离函数的优点在于增加期望产出同时减少非期望产出，其定义为，其中令，，为方向向量，投入沿着向量的方向压缩，期望产出沿着向量的方向扩张，非期望产出沿着向量的方向压缩。

3.环境规制成本。由于非合意产出的存在，且处置需要成本，因此要减少非合意产出就必然会减少合意产出的生产量，由减少污染而挤出的合意产出量即为削减非合意产出所付出的代价，即环境规制成本。根据方向性距离函数的形式，环境规制成本计算公式为，其中，为不考虑环境规制的方向性距离函数，函数形式为。

表明为了规制非合意产出，决策单元少了个单位的合意产出；表明当前技术水平下，环境规制成本为零，该状态是环境规制的临界状态。PAC即为非期望产出强可处置条件下期望产出的最大值与非期望产出弱可处置条件下期望产出最大值的差。因此，其中不包括技术无效导致的期望产出的减少量。

三、数据和结果分析

1.数据选择。本文采用39个两位数代码行业2005-2010年投入产出数据，研究环境效率的行业差异，并计算环境规制的机会成本。期望产出为工业行业各年度的总产值，非期望产出选择的是工业行业各年度二氧化硫排放量和化学需氧量COD排放量，投入数据选取的资本投入数据是工业行业的各年度的固定资产净值，劳动投入数据选取的是工业行业各年度的从业人员总数。本文所用工业行业原始数据来自2006-2011年《中国统计年鉴》和《中国工业经济统计年鉴》。

2.环境技术效率实证结果。环境技术效率测算结果表明，中国工业全行业技术效率只有在2006年是有效的其余年份均不足0.8，2005-2010年技术效率值分别为0.52、1、0.71、0.55、0.71、0.75。

样本考察期内始终处于技术有效状态的行业单元有：石油和天然气开采业，烟草制品业，纺织服装、鞋、帽制造业，皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业，家具制造业，印刷业和记录媒介的复制，文教体育用品制造业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，有色金属冶炼及压延加工业，金属制品业，通用设备制造业，专用设备制造业，交通运输设备制造业，电气机械及器材制造业，通信设备、计算机及其他电子设备制造业，仪器仪表及文化、办公用机械制造业，工艺品及其他制造业，废弃资源和废旧材料回收加工业，燃气生产和供应业十九个行业；医药制造业是始终无效的单元，纺织业和造纸及纸制品业两个行业到2010年才出现在前沿面上，煤炭开采和洗选业和木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业两个行业2005年在生产前沿面上出现一次后，再也没有出现在前沿面上。

3.环境规制成本实证结果。对2005-2010年中国工业行业的环境规制成本的测算结果表明，全行业的环境规制成本变化趋势呈现波浪式的特征（如图1），2006年达到波峰，2008年到达波谷，然后继续上升，到2010年上升到高于2006年的水平。

我们还发现成本为零的行业有两个，分别是烟草制品业，废弃资源和废旧材料回收加工业，在现有行业技术条件下，这两个行业刚好达到环境规制的黄金临界点，也就是说规制并没有影响其期望产出的水平；成本为负数的行业有农副食品加工业，皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，化学纤维制造业共4个行业。规制成本为负数，说明这几个行业的环境规制促进了期望产出的生产，在当前的规制水平下，继续增加期望产出不会增加环境规制成本。

四、结论

从技术效率测度结果表明，重工业中的制造行业主导着生产前沿，而轻工业中的制造行业却偏离生产前沿。这一结果说明，当前我国的工业发展仍然依靠重工业制造业引领生产技术的革新和进步。工业是社会财富的主要创造者之一，只有工业行业协调发展才能促进经济持续快速增长。因此，要促进我国的工业可持续发展，既要重视重工业制造业的发展，又要重视轻工业制造业的技术革新。

行业总体环境规制成本在时间轴上呈现波动特征，同时各行业的环境规制成本也各不相同，各行业内部的投入产出要素配置等生产特征是造成这一现象的一个原因。然而更重要的原因还在于环境政策实施的力度不均，当环境污染水平有所下降，对污染排放的规制程度和惩罚力度就会有所松懈，反之，当环境污染程度影响正常的生产生活时，环境政策的实施力度又会大大增强，对污染排放的惩罚力度又会重新加大。总之，环境政策的实施力度不均是造成行业环境规制成本波动的一个主要原因。环境规制成本的计算结果还表明，越是注重环境保护的行业，环境规制成本越低，扩大再生产的环境污染障碍越小。适当的环境管制将刺激技术革新，减少由于环境规制政策的实施而带来的成本，提高工业行业的生产效率。

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

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