污染紅利與污染集聚的機理與實證

摘要：文章用污染要素的替代效應與成本效應對污染集聚的形成機理進行了分析，研究結果說明污染紅利會帶來污染集聚。首先，污染替代效應會導致污染密集型產業成為主導產業；其次，污染成本效應一方面會導致單個企業排污加大，另一方面還會擴大污染密集型企業的數量；第三，污染替代效應和成本效應作為污染總效應的分支，二者的作用是累加的，不會互相抵消。為了檢驗該研究結論的正確性，本文用內蒙古工業規模效應、工業結構效應、工業科技效應指標對該省廢氣排放總量進行了回歸分析，結果支持了上述研究結論。首先，有利于把污染當作紅利使用的工業規模效應與工業科技效應均促進了廢氣排放的增加；其次，抑制把污染當作紅利使用的工業結構效應則促進了廢氣排放的減少。因此，我國徹底治理環境污染是一項長期的任務，我們在加大產業結構調整的過程中，尤應加大對污染密集型產業的抑制。

關鍵詞污染紅利；污染集聚；成本效應；替代效應

中圖分類號 F323.9 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2014(2011)-02-0006-05

面對環境污染的日益嚴重，經濟學界試圖從各個不同的角度對之進行解釋。一是“污染天堂假說” ［1］，該理論認為，在自由貿易的條件下，發達國家將污染產業轉移到了發展中國家，而自己則從發展中國家進口污染密集型產品。但實證研究得出的結論卻不一致，部分實證成果支持“污染天堂假說”，部分實證成果則不支持該假說。二是“環境庫茲涅茨假說” ［2］，該理論認為，經濟發展與環境污染的關系為一倒U型曲線，在經濟發展初期，環境污染會隨著經濟發展而加重；在經濟發展進入發達階段后，環境污染會隨著經濟的發展而減輕。但學界的實證結果同樣得出了不一致的結論，部分實證研究支持“環境庫茲涅茨假說”，而部分實證結果則不支持這一假說。為了進一步對環境污染提出較為精準的解釋， Tahvonen Kuuluvainen ［3］，Lopez ［4］等人提出了“環境生產要素理論”。該理論認為：環境實際上是一種生產要素，環境污染是由于環境這種生產要素被過度使用造成的；因此，必須建立完善的產權保護機制、市場交易機制和嚴厲的環境標準，才能阻止環境的不斷惡化，維持最優的環境質量水平。然而，“環境生產要素理論”對于污染紅利(環境生產要素比較優勢)導致污染集聚的內在機理研究得還不夠，相應的理論框架與實證分析都有待進一步完善。有鑒于此，本文作者構建了一個描述污染紅利與污染集聚關系的分析框架，認為在一個污染要素低廉的國家，污染紅利會造成污染的集聚。利用內蒙古1988-2007年的數據對這一理論進行了初步驗證，結果支持了該理論的正確性。

1 污染紅利導致污染集聚的機理分析

1.1 污染要素的成本效應與替代效應

污染作為企業的一種生產要素，它具備了和勞動力、資本等其它生產要素一樣的經濟屬性，成本效應與替代效應就是其基本經濟屬性之一。

所謂要素的替代效應是指在保持要素總數量不變的條件下與某要素價格變化相聯系的要素使用數量方面的變化。污染替代效應的主要含義是指由于污染要素價格的相對低廉，企業為了減少成本，就會盡可能地多用污染要素而少用其他價格相對昂貴的要素，這樣就造成了污染要素對其他要素的替代。替代效應記錄了污染因要素價格變化而導致的要素使用方面的變化。我們假設污染要素價格相對勞動力要素來說是低廉的，污染要素和勞動力要素就存在一種替代關系，當污染要素價格低廉時，企業就會多用污染要素而少用勞動力要素，反之則反是。污染和勞動力的替代可以通過一條條無差異曲線反映出來，而無差異曲線的一次次移動就反映了一種要素價格變化而使該要素使用發生變化的情況。在下面的圖中，通過畫一條平行于預算線RT（表明污染更低的相對價格）的新預算線就可以得到替代效應，這條新預算線恰好與原先的無差異曲線U1相切，替代效應為圖中的線段EF1。

圖1 污染要素的替代效應和成本效應

Fig.1 The alternative effectiveness and cost

effectiveness of pollution element

所謂成本效應是在要素價格保持不變的條件下企業資金勢力增強所造成的要素購買數量的變化。由于污染紅利，企業得到了總成本相對低廉的實惠，他們能夠以較少的成本購買相同甚至更多數量的生產要素。在圖中，當企業的名義資金實力恢復時，成本效應便出現了。企業沒有選擇在D點購買所需要的污染要素和勞動力，而是選擇了無差異曲線U2上的B點，從OE到OF2的增量就是污染要素成本效應的大小。

張樂才：污染紅利與污染集聚的機理與實證中國人口#8226;資源與環境 2011年 第2期從上述分析可知，污染替代效應是指在總成本不變的條件下，用污染要素來替代其他生產要素，而污染成本效應是在污染和其他要素的比例不變的條件下，增加對污染要素的使用，不言而喻，其他要素的使用也增加了，而前者卻表明，其他要素的使用減少了。因此，污染替代效應和污染成本效應的區別主要體現在三個方面。第一，條件不同，替代效應的條件是假定污染的總成本不變，而成本效應的條件是假定污染要素與其他要素的比例不變；第二，運行機制不同，污染的替代效應是企業在總成本不變的條件下，增加污染要素的使用，而成本效應是企業在污染要素與其他要素比例不變的條件下增加污染要素與其他要素的使用；第三，對污染以外的其他生產要素的影響不同，當污染價格相對低廉時，污染的替代效應會使企業對其他生產要素的使用減少，而污染的成本效應會使企業對其他要素的使用增加。

1.2 污染紅利會導致污染集聚

首先，替代效應會導致污染密集型產業成為主導產業。污染要素價格越低廉，則污染要素對其他生產要素的替代就越強，企業不愿花成本去購買勞動、資本、技術等其他生產要素，使污染密集型產業成為主導產業，污染密集型產業一旦成為主導產業，其反過來又會強化對污染要素的使用，因而形成了一種循環累積因果效應，使污染要素被過度使用。在發展中國家，由于低水平的勞動力資源比較豐富，污染要素的替代顯然主要是對資本、技術、信息、管理、高水平勞動力等生產要素進行替代，而資本、技術、信息、管理、高水平勞動力等要素的增強是污染密集型產業得以實現轉型升級的重要工具與載體，這些要素如被替代將導致污染密集型產業轉型升級的阻力加大，進一步固化了污染要素使用的強度，使污染問題變得日益嚴重。

其次，污染要素的成本效應會導致污染集聚。在一個污染要素低廉的國家，企業的資金實力會增強，因而會擴大生產，這會帶來兩種形式的污染集聚。對單個污染企業而言，如果污染價格低廉，則企業會擴大生產，這種因單個企業擴大生產所帶來的污染我們稱之為污染的企業集聚；另一方面，由于污染要素低廉而導致污染密集型產業利潤豐厚，會吸引大量潛在企業進入污染密集型產業，從而使大量污染密集型企業集聚到某個地區，使該地區的污染十分嚴重，形成污染的地區集聚。在部分發展中國家，由于經濟欠發達，勞動力崗位供需嚴重失衡、居民生活水平低，這時政府會盡力擴大對企業的招商引資力度。由于發展中國家污染要素相對低廉，污染密集型產業利潤豐厚，于是大量污染密集型企業就招進來了，而部分企業也會從原來的非污染密集型產業進入到污染密集型產業從事生產，從而帶來了污染的地區集聚。事實表明，污染的地區集聚比污染的企業積聚帶來的破壞力要大得多，并且能使環境破壞在短時間內迅速爆發，我國在改革開放的短短三十年對環境的破壞就達到了發達國家幾百年才達到的程度就在于此。

再次，污染的替代效應和成本效應作為污染總效應的分支，兩者的效應力矩為同一個方向，他們的作用是累加的，不會互相抵消。就污染的替代效應視角進行分析，當污染要素價格低廉時，企業傾向于用污染要素替代其他要素，使得污染要素的使用大量增加，環境破壞日益嚴重。就污染的成本效應視角進行觀察，當污染要素的價格較低時，企業資金實力增強，企業就會擴大污染密集產品的生產，也會增加對污染要素的使用，使得環境的破壞加劇。由此可以看出，低廉的污染要素對污染集聚具有累加作用，一方面，污染的替代效應使企業更多使用污染要素而少使用其他要素，另一方面，污染的成本效應使企業由于資金實力增強而擴大生產，從另一個方面使污染要素的使用增加。

2 基于內蒙古的實證研究

2.1 變量選取與回歸模型設定

2.1.1 變量選取

本文選擇以內蒙古為樣本對前面的分析進行實證檢驗隨著改革開放的不斷深入，內蒙古經濟得到了前所未有的快速發展。2008年，全區生產總值7761.8億元，按可比價格計算，比2007年增長17.2%，是2000年的5.54倍。然而，在經濟取得巨大成績的同時，內蒙古的廢氣排放也大幅上升。2000年全區SO2排放量與工業煙塵的排放量分別為50.63萬t、30.33萬t，到2007年，全區SO2排放量與工業煙塵排放量則達到了145.58萬t、66.41萬t，分別增長了2.89倍、2.19倍。，用內蒙古廢氣排放總量表征污染集聚程度，在計量過程中將它作為被解釋變量。關于污染紅利指標的選取，本文用內蒙古工業經濟指標進行替代，這是基于內蒙古工業產業主要為污染密集型產業的緣故，而污染密集型產業的形成則在于利用了污染紅利的結果。之所以認為內蒙古工業產業主要是污染密集型產業，緣于下述分析結論。首先，根據污染密集型產業劃分標準，污染密集型產業可分為重污染密集產業、中度污染密集產業和輕污染密集產業。重污染密集產業包括：電力、煤氣及水的生產供應業、采掘業、造紙及紙品業、水泥制造業、非金屬礦物制造業、黑金屬冶煉及壓延工業、化工原料及化學品制造業。中度污染密集產業包括：有色金屬冶煉及壓延工業、化學纖維制造業。輕污染密集產業包括：食品、煙草及飲料制造業、醫藥制造業、石油加工及煉焦業、紡織業、皮革、毛皮、羽絨及制品業、橡膠制品業、金屬制品業、印刷業記錄媒介的復制、機械、電器、電子設備制造業、塑料制品業等 ［5］。其次，《2008年內蒙古經濟和社會發展統計公報》表明，目前內蒙古的主導產業為能源、冶金、化工、裝備制造、農畜產品加工業和高新技術等六大優勢特色產業，根據上述污染密集型產業劃分標準分析，可以發現內蒙古主導產業主要是污染密集型產業；與此同時，根據薛卉、郝曉燕［6］的研究也說明，內蒙絕大多數優勢產業為污染密集型產業。為了使污染紅利的表征更加全面，本文采用內蒙古工業規模效應、工業科技效應、工業結構效應與工業勞動力效應對之進行替代。文章數據由《內蒙古統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》、《中國工業經濟統計年鑒》及內蒙古發改委、統計廳、科技廳、環保廳等相關部門的資料整理并計算而得。

表1 各計量指標名稱、單位及表示符號

Tab.1 The name，units and symbols of all

measurement indicators

計量指標

Measurement indicators單位

Units本文采用記號

Marks in article廢氣排放總量萬tGAS工業規模效應萬元INGDP工業結構效應萬元/人str工業科技效應萬元tech工業勞動力效應萬人popu2.1.2 回歸模型設定

為了分別衡量工業生產總值、工業科技投入、工業結構變化與工業勞動力投入對內蒙古廢氣污染的不同影響，我們采用分步引入變量的方法進行分析，實際計量模型為：

lnGAS=C+α1lnINGDP+α2lnSTR+α3lnTECH+α4lnPOPU+ε

2.2 模型的總體估計結果

從總體分析，各方程回歸結果良好，符合我們的理論預期。方程（1）首先用代表規模效應的解釋變量工業生產總值(lnINGDP)進行回歸分析，回歸系數為正，T統計量和P值均顯示出回歸結果顯著。方程（1）表明，內蒙古工業經濟規模每擴大1%，廢氣污染增加0.44%。方程（2）在lnINGDP的基礎上加入lnpopu變量進行回歸分析，此時lnINGDP和lnpopu的T統計量均不顯著，其P值分別為0.011 8和0.457 7，于是剔除lnpopu后加入其它變量繼續進行回歸檢驗。方程（3）在lnINGDP基礎上加入lnstr進行回歸分析，規模效應系數依然為正，此時，結構效應系數為負。方程（3）表明，工業資本勞動比每上升1%，廢氣污染下降1.23%。方程（4）開始引入工業科技投入指標lntech，回歸結果表明，科技投入的系數為正，P值為0.046，回歸結果比較顯著。方程（4）說明，內蒙古工業科技投入每上升一個單位，廢氣污染水平上升0.35%；規模每增加1%，廢氣污染增加2.42%；資本勞動比(即結構變化)每增加1%，廢氣污染下降2.70%。由于方程（4）的各回歸系數均顯著，故我們以該方程作為本文的最終回歸結果(見表2)。

2.3 回歸結果分析

從表2可以看出，表征內蒙古污染紅利生產方式的工業規模效應、工業結構效應、工業科技效應對廢氣污染集聚有較大的影響。

lnINGDP對廢氣污染的影響為正，表示工業規模效應促進了廢氣排放的增加。方程（4）表明，工業總產值每提高1%，廢氣排放就增加3.42%。在污染系數和產品組成不變的情況下，擴張經濟活動會導致廢氣污染的增加，這時的經濟增長是不利于內蒙古環境保護的。原因就在于這時的內蒙古工業經濟規模快速擴張的基礎在于利用了污染紅利，政府相應的廢氣管制和政策執行能力還落后于經濟的發展。當然，隨著經濟的進一步增長，居民對環境質量的要求也隨之提高，他們有較高的意愿購買嚴格環境標準下生產的產品，這就會刺激廠商降低單位產出的污染密度，同時政府也會制定較嚴厲的環境標準和稅收標準來滿足消費需求。因此，從2007年開始，內蒙古的廢氣排放總量在逐步下降。故從長遠角度分析，工業經濟發展規模擴大對環境保護是有利的。從內蒙古工業經濟規模與廢氣污染的回歸關系可以看出，內蒙古在1988年至2007年的發展時期仍然處于較低的收入水平階段，如果用污染庫茲涅茨曲線來分析，就是工業經濟發展水平在庫茲涅茨曲線的左側，還沒有越過曲線的轉折點，這意味著內蒙古在該階段廢氣污染程度將會隨著經濟發展水平的提高而加劇；當工業經濟發展水平越過了污染庫茲涅茨曲線的轉折點到了該曲線的右側時，隨著工業經濟的繼續發展，污染排放會隨之降低。

lnstr對lngas的回歸符號為負，表示工業結構效應有利于減少廢氣排放，說明工業結構調整有利于抑制把污染

表2 以廢氣總量為被解釋變量的OLS回歸

Tab.2 The OLS regression of total emissions as

explanatory variables

變量

Variable方程（1）

Equations(1)方程（2）

Equations(2)方程（3）

Equations(3)方程（4）

Equations(4)C2.985 470-14.993 89-8.598 307-18.440 19(T統計量)2.979 733-0.634 685-1.773 248-2.660 781(P值)0.008 80.535 20.096 50.018 6lnINGDP0.442 1030.358 0922.009 0683.417 738(T統計量)6.867 7892.863 5183.094 0873.567 631(P值)0.000 00.011 80.007 40.003 1lnpopu3.179 215(T統計量)0.762 359(P值)0.457 7lnstr-1.234 856-2.697 475(T統計量)-2.417 926-3.005 493(P值)0.028 80.009 4lntech0.347 240(T統計量)1.993 817(P值)0.046 0AR(1)0.411 5040.392 8860.419 6340.268 694(T統計量)1.773 0601.688 9771.742 5501.083 046（P值）0.095 30.111 90.101 90.297 1(R-squ.)0.901 0580.904 7410.928 8760.943 530(Ad.R-squ.)0.888 6910.885 6890.914 6520.927 396(F-sta.)72.855 6647.488 4265.300 0158.480 20當作紅利使用的生產方式。資本勞動比反映一國或一個地區的要素稟賦狀況，如果某一地區的資本勞動比較高，則意味著該地區是以資本密集型產業為主、產品技術含量較高；反之，如果資本勞動比較低，則意味著該地區以勞動力密集型產業為主，產品技術含量較低。結構效應表現為不同的發展階段對環境影響的方式不一樣。當勞動力與資源密集型產業占主導地位時，經濟發展對環境造成污染的主要方式是破壞自然資源；當重工業、石化工業占主導地位時，經濟發展對環境造成污染的主要方式則是廢氣、廢水、固體廢物排放的大量增加；只有當高新技術產業與服務業占主導地位時，經濟發展對環境保護才是有利的。在方程（4）的回歸結果中，工業資本勞動比與污染排放量之間成負相關，當工業資本勞動比每提高1%時，污染廢氣水平下降約2.70%，即隨著工業資本勞動比的不斷增加，污染廢氣呈現減少的趨勢，這表明內蒙古工業產業結構的提升對控制其廢氣污染水平具有積極意義。

lntech對lngas的回歸符號為正，說明內蒙古工業經濟發展所產生的科技效應強化了把污染當作紅利使用的生產方式，也就是工業科技投入的增加反而帶來了廢氣排放的增加。根據湯鑄對我國技術投入與環境污染的研究，他發現技術投入對環境污染的影響是負的，為此，湯鑄解釋的原因是：隨著貿易自由化進程加快、經濟持續發展、人均收入提高，人們有可能增加對環保技術的研發投入，購買更有利于環保的中間設備［7］。所以，他認為，代表科技效應的科研經費投入能夠改善我國的環境質量。但筆者的研究卻和湯鑄研究得出的結論是相反的，原因在于兩個方面，首先是數據選擇上的差異，湯鑄有關科技投入的數據選擇來源于我國歷年環保課題的科研經費，本文所選擇的科技投入指標是內蒙古歷年的工業科技投入；另一方面，所研究的地理范圍不同，湯鑄的研究目標地是我國整個國家，而筆者所研究的目標地是內蒙古。同時，就筆者研究的內蒙古來說，由于本文是以工業科技投入為被選變量，目的在于用該指標表征污染紅利這種生產方式。而工業科技投入究竟有多大支出是為環境保護與環境治理而支出的還不得而知，由于內蒙古的工業產業主要是污染密集型產業，內蒙古的科技投入有很大一部分用在污染密集型產業上，增強了這些污染密集型產業的競爭力，強化了把污染當作紅利的生產方式。于是，隨著科技投入的增加，內蒙古的廢氣污染反而加重了，從而證明了污染紅利導致污染集聚的內在機制是存在的。

3 結 論

本文從污染要素的成本效應與替代效應入手，對污染紅利導致污染集聚的機理進行了分析。研究表明：①污染替代效應會導致污染要素被過度使用，使污染密集型產業成為主導產業；②污染成本效應一方面會使單個企業的排污加大，另一方面會增加污染密集型企業的數量；③污染的替代效應和成本效應作為污染總效應的分支，兩者的效應力矩為同一個方向，他們的作用是累加的，不會互相抵消。利用內蒙古1988年至2007年數據對這一機理進行了初步驗證，結果支持了前述理論。①工業規模效應說明污染紅利帶來了污染集聚；②工業結構效應說明工業結構調整有利于抑制把污染當作紅利使用的生產方式；③工業科技效應說明對污染密集型產業進行科技投入會強化把污染當作紅利使用的生產方式。

污染紅利作為我國經濟發展初期的一種比較優勢，具有歷史性。目前，我國政府已開始采取各種措施加強對環境污染的規制，污染作為一種紅利已不復存在。然而，污染紅利的影響還會在相當長的時間內對我國環境產生負面影響，這可以從內蒙古的實證結果得以證實。因此，我國徹底治理環境污染是一項長期的任務，我們在加大產業結構調整的過程中，尤應加大對污染密集型產業的抑制。

（編輯：李 琪）

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Mechanisms and Empirical Study of Pollution Dividend and Pollution Agglomeration

ZHANG Lecai

(Research Institute for Fiscal Science， Ministry of Finance， Beijing 100142，China)

Abstract This article analyzes the mechanism of how pollution dividend makes pollution agglomeration by applying the method of using alternative effectiveness and cost effectiveness included in pollution elements， the research shows that the pollution dividend brings about the pollution agglomeration. Firstly， the alternative effectiveness of pollution makes the pollution intensive industry as the leading industry; Secondly， the cost effectiveness of pollution makes the firm increasing sewage on one hand， on other hand ，because of the role of cost effectiveness of pollution ， the number of pollution intensive industry firms are increased; Thirdly， both as the branch of pollution elements， the utilities of cost effectiveness and alternative effectiveness dont balance out but accumulate for each other. In order to test the correctness of this conclusion， the article makes a regression analysis by using the effects of industrial scale， industrial structure， industrial technology with the waste exhaust emissions data in Inner Mongolia， the result supports the conclusion above. Firstly， the effects of industrial scale and industrial technology in favor of making the pollution element as dividend contributes to increase the waste exhaust emissions; Secondly， the effect of industrial structure inhibiting the pollution element as dividend is conductive to reduce the waste exhaust emissions. Therefore， bettering environment in China is a longterm task. When we improve the industrial restructuring， we must take the step to curb the pollutionintensive industries.

Key words Pollution Dividend; Pollution Agglomeration; Cost Effectiveness;Alternative Effectiveness中國人口#8226;資源與環境2011年第21卷第2期CHINA POPULATION， RESOURCES AND ENVIRONMENT Vol.21No.22011

收稿日期：2010-07-14

作者簡介：傅京燕，博士，副教授，主要研究方向為貿易與環境。

*國家自然科學基金項目“環境規制、要素稟賦和產業國際競爭力的理論與實證研究”(編號：70703015)；教育部重大攻關課題“中國現代產業體系研究”(編號：08JZD0014)；國家社科基金重大項目“應對國際資源環境變化挑戰及加快經濟發展方式轉變”（編號：09ZD021）。