基于全要素生產(chǎn)率的資源回彈效應(yīng)研究

宋旭光，席 瑋

(北京師范大學(xué) 國(guó)民核算研究院，北京 100875)

通常認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步可以提高資源的產(chǎn)出效率，而資源效率的提高是減少自然資源消耗的有效手段，但也有學(xué)者持相反的觀點(diǎn)，認(rèn)為效率的改善會(huì)使資源比其他要素廉價(jià)而更多地使用，同時(shí)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也會(huì)對(duì)自然資源產(chǎn)生新的需求，從而部分地抵消了所節(jié)約的自然資源，即產(chǎn)生“回彈效應(yīng)”(Rebound Effect)。

一、回彈效應(yīng)理論回顧

回彈效應(yīng)起源于能源經(jīng)濟(jì)學(xué)對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中能源消耗問(wèn)題的關(guān)注，最早由Saunders提出，其含義是技術(shù)進(jìn)步雖然能夠提高能源的使用效率而節(jié)約能源，但技術(shù)進(jìn)步同時(shí)也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，從而對(duì)能源產(chǎn)生新的需求，部分地抵消了所節(jié)約的能源［1］。這一定義也同樣適用于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的資源投入問(wèn)題，即指資源使用效率的提高通過(guò)產(chǎn)生新的資源投入需求而不同程度地“擠出”了所節(jié)約的資源消耗。

按照“擠出”的程度不同，回彈效應(yīng)可分為三種［2］:(1)弱回彈效應(yīng)，資源效率提高產(chǎn)生的新資源投入需求很少地“擠出”了所節(jié)約的資源，資源效率措施僅僅是并不和預(yù)期同樣有效;(2)強(qiáng)回彈效應(yīng)，大部分的節(jié)約資源被新產(chǎn)生的資源需求所“擠出”，許多預(yù)期的節(jié)約都沒(méi)有實(shí)現(xiàn);(3)回火效應(yīng) (Backfire Effect)，資源節(jié)約完全被新產(chǎn)生的資源需求所“擠出”，資源效率等措施并未使得資源得到節(jié)約使用，反而導(dǎo)致資源消耗的增加。

從目前已有的文獻(xiàn)來(lái)看，回彈效應(yīng)在測(cè)度方法大致有三類模型: (1)模擬實(shí)驗(yàn)型［3］，直接估計(jì)資源使用效率提高前后的資源需求量，通過(guò)前后兩者對(duì)比測(cè)算資源消耗的節(jié)約量。由于實(shí)際中很難控制影響資源需求的其他變量，導(dǎo)致該方法的估計(jì)結(jié)果具有較大誤差。(2)計(jì)量模型法，利用一定的假設(shè)條件，如假設(shè)資源產(chǎn)品外的其他要素投入比例不變，應(yīng)用不同函數(shù)形式的計(jì)量模型通過(guò)估計(jì)資源產(chǎn)品的價(jià)格需求彈性間接計(jì)算資源回彈量，這是目前在國(guó)外應(yīng)用相對(duì)廣泛的一類方法［4－5］。(3)一般均衡模型 (CGE)，這類模型充分地考慮了價(jià)格、要素替代、收入和部門結(jié)構(gòu)等的影響［6－7］，對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)理論的解釋性也很好，但由于對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求較高，市場(chǎng)完備性、價(jià)格信息等對(duì)方程參數(shù)設(shè)定和運(yùn)行結(jié)果的影響較大，實(shí)際應(yīng)用受限。

二、研究思路

既然回彈效應(yīng)反映的是技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的新資源投入需求對(duì)所節(jié)約資源量的“擠出量”，直觀上可以對(duì)兩者進(jìn)行直接對(duì)比［8－9］，來(lái)估算這種“擠出”程度的大小，即:

其中，ΔR－表示技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的資源節(jié)約量，ΔR+表示技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的新增資源需求。根據(jù)前文所述，可以認(rèn)為當(dāng)RE＜0.5時(shí)為弱回彈效應(yīng);當(dāng)0.5＜RE＜1時(shí)為強(qiáng)回彈效應(yīng);當(dāng)RE＞1時(shí)為回火效應(yīng)。

1.資源節(jié)約量ΔR－的計(jì)算

資源節(jié)約量是由于技術(shù)進(jìn)步提高了資源的生產(chǎn)率，降低了資源的使用強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)的，假定Y為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，R為資源投入量，則資源使用強(qiáng)度RI=R/Y。由于資源使用強(qiáng)度降低實(shí)現(xiàn)的資源節(jié)約量為:

2.新增資源需求ΔR+的計(jì)算

新增的資源需求是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，假定技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為σ(技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)可以通過(guò)估計(jì)全要素生產(chǎn)率來(lái)實(shí)現(xiàn))，則新增的資源需求可以表示為:

3.資源投入量R的計(jì)算

在目前研究經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源使用效率關(guān)系的文獻(xiàn)中，多采用能源消費(fèi)量數(shù)據(jù)代替資源投入指標(biāo)，這種做法容易便捷地獲取數(shù)據(jù)，但造成環(huán)境資源因素在生產(chǎn)函數(shù)中未能得到充分體現(xiàn)［10－11］，低估了基礎(chǔ)資源產(chǎn)品投入在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的作用。生態(tài)足跡方法通過(guò)引入生態(tài)生產(chǎn)性土地概念，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種自然資源的統(tǒng)一描述，適合表示為生產(chǎn)函數(shù)中的資源投入要素。因此，本文將采用生態(tài)足跡指標(biāo)作為自然資源要素投入的度量，來(lái)衡量資源使用強(qiáng)度，估計(jì)代表廣義技術(shù)進(jìn)步的全要素生產(chǎn)率。

三、實(shí)證分析

1.北京市生態(tài)足跡測(cè)度

本文選取1981—2008年為研究時(shí)段，按照Wackernagel對(duì)于消費(fèi)項(xiàng)目的分類，測(cè)算北京市生態(tài)足跡。其中，生物資源賬戶主要包括糧食、棉花、油料、蔬菜、干鮮果品、肉類、禽蛋產(chǎn)品和水產(chǎn)品八大類日常消費(fèi)的生物資源，數(shù)據(jù)均來(lái)自于北京市統(tǒng)計(jì)年鑒、北京市社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒;能源生態(tài)足跡賬戶主要包括煤、石油 (原油、汽油、煤油、柴油)、天然氣、水和電等能源消費(fèi)項(xiàng)目，這幾類數(shù)據(jù)主要來(lái)自于國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒和北京市統(tǒng)計(jì)年鑒。在計(jì)算生態(tài)足跡時(shí)，按照聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織 (FAO)公布的世界平均產(chǎn)量資料將生物資源的消費(fèi)主要轉(zhuǎn)化為耕地、林地、牧草地和水域的面積，將能源消費(fèi)主要轉(zhuǎn)化為化石能源用地和建筑用地，并按照均衡因子 (耕地和建筑用地為2.8，林地和化石能源用地為1.1，草地為0.5，水域?yàn)?.2)將各類生態(tài)生產(chǎn)性土地面積進(jìn)行匯總得到北京市的歷年生態(tài)足跡。從表1可以看出，北京市的生態(tài)足跡持續(xù)增加，表明資源消耗程度加劇。

表1 北京市歷年生態(tài)足跡 單位:萬(wàn)公頃

2.北京市全要素生產(chǎn)率測(cè)度

假定經(jīng)濟(jì)中有資本 (K)、勞動(dòng) (L)和自然資源 (R)三種生產(chǎn)要素，且要素之間可以互相替代，要素的邊際產(chǎn)量隨著要素使用量的增加而下降，并假設(shè)技術(shù)進(jìn)步是希克斯中性的，這里具體采用Cobb－Douglas生產(chǎn)函數(shù)形式:

其中，Y表示真實(shí)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出;A0為常數(shù)，表示初始技術(shù)水平;μ，β，γ分別表示資本、勞動(dòng)和自然資源的產(chǎn)出彈性。對(duì)式 (4)兩邊取對(duì)數(shù)得:

對(duì)式 (5)進(jìn)行回歸分析，可以得到資本、勞動(dòng)和自然資源的產(chǎn)出彈性μ，β，γ。

根據(jù)索洛余值，有:

其中，gY，gA，gK，gL，gR分別表示經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、技術(shù)進(jìn)步、資本投入、勞動(dòng)投入和自然資源投入相對(duì)于上一年的增長(zhǎng)率。則技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為:

利用上述公式對(duì)北京市全要素生產(chǎn)率進(jìn)行估算。產(chǎn)出數(shù)據(jù)是按可比價(jià)格計(jì)算的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值或國(guó)民生產(chǎn)總值，這里采用北京市地區(qū)生產(chǎn)總值作為衡量經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基本指標(biāo)，數(shù)據(jù)取自《北京市統(tǒng)計(jì)年鑒》，并按1981年不變價(jià)格進(jìn)行換算。勞動(dòng)投入要素的度量是用標(biāo)準(zhǔn)的勞動(dòng)時(shí)間計(jì)算，由于并沒(méi)有對(duì)標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，這里采用從業(yè)人員數(shù)據(jù)作為勞動(dòng)投入的衡量，數(shù)據(jù)直接獲取自《北京市統(tǒng)計(jì)年鑒》。

資本投入反映的是資本要素在生產(chǎn)過(guò)程中所提供的服務(wù)流，該指標(biāo)無(wú)法從現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料中直接獲得，目前通用的估算方法是Goldsmith永續(xù)盤存法 (PIM)，它的基本公式為:

其中，Kt表示第t年的資本存量，It表示第t年的投資，δt表示第t年的折舊率。

應(yīng)用式 (8)進(jìn)行資本存量估算需要確定四個(gè)變量:基期資本存量K0、每年的投資額I、投資品價(jià)格指數(shù) (以便折算到不變價(jià)格)以及折舊率δ。根據(jù)單豪杰對(duì)中國(guó)資本存量的研究方法［12］，每年投資額數(shù)據(jù)I采用固定資本形成額;基期資本存量數(shù)據(jù) (這里是1981年)在單豪杰的計(jì)算結(jié)果上進(jìn)行推算;投資品價(jià)格指數(shù)采用固定資產(chǎn)投資價(jià)格指數(shù);折舊率δ由建筑和設(shè)備的結(jié)構(gòu)比重加權(quán)平均統(tǒng)一取為10.96%，結(jié)果如表2所示。

表2 北京市資本存量估算結(jié)果 單位:億元

對(duì)資本存量數(shù)據(jù)K、從業(yè)人員數(shù)據(jù)L、生態(tài)足跡數(shù)據(jù)R、地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)Y等變量進(jìn)行相關(guān)分析，如表3所示，發(fā)現(xiàn)變量之間高度相關(guān)，判斷變量之間存在多重共線性，此時(shí)普通最小二乘法因?yàn)楫a(chǎn)生偽回歸結(jié)果而失效。

表3 各變量間的Pearson相關(guān)系數(shù)及檢驗(yàn)

嶺回歸估計(jì)可以在保留原有變量，不改變模型經(jīng)濟(jì)意義的前提下很好地解決多重共線性問(wèn)題，它實(shí)際上是一種改良的最小二乘法，由Hoerl于1970年提出，該方法通過(guò)放棄最小二乘的無(wú)偏性，損失部分信息，以降低部分精確度為代價(jià)來(lái)尋求更符合實(shí)際的回歸方程。利用SPSS18.0軟件對(duì)式 (5)進(jìn)行嶺回歸估計(jì)，迭代步長(zhǎng)取0.05，當(dāng)嶺參數(shù)值為0.15時(shí)，變量的方差膨脹因子迅速降低趨近于1(VIFK=0.55，VIFL=1.3，VIFR=0.21)，說(shuō)明共線性問(wèn)題減弱至可接受。并且，調(diào)整后的R2=0.97，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量=653.17(顯著性為0.00)，系數(shù)結(jié)果比較可靠。此時(shí)，資本產(chǎn)出彈性μ=0.22，勞動(dòng)產(chǎn)出彈性β=0.13，自然資源產(chǎn)出彈性γ=0.21，說(shuō)明資本、勞動(dòng)和自然資源要素的投入均不同程度地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。

利用估計(jì)出的要素產(chǎn)出彈性，結(jié)合式 (6)與式 (7)，計(jì)算北京市歷年的技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率σ，從表4來(lái)看，全要素生產(chǎn)率貢獻(xiàn)率在大多數(shù)年份中都為正值，且數(shù)值較高，說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步對(duì)北京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的促進(jìn)作用非常顯著。在20世紀(jì)80年代，TFP貢獻(xiàn)率波動(dòng)較大，且在1983、1984和1986年出現(xiàn)負(fù)值，反映出首都經(jīng)濟(jì)發(fā)展在改革初期遭遇的種種困難;進(jìn)入90年代后，TFP貢獻(xiàn)率趨于平穩(wěn)，并在1995年前后為峰值期，表明經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌成效已逐漸顯現(xiàn);2002年以來(lái)，TFP貢獻(xiàn)率開(kāi)始下滑，并在2004—2006年出現(xiàn)負(fù)值，反映了經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌帶來(lái)的如結(jié)構(gòu)“紅利”等廣義技術(shù)進(jìn)步優(yōu)勢(shì)在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中逐步減弱，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率有待加強(qiáng)。

表4 北京市技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率 單位:%

3.北京市自然資源回彈效應(yīng)測(cè)度

將全要素生產(chǎn)率的計(jì)算結(jié)果帶入式 (3)，并計(jì)算式 (1)和式 (2)，分別得到各年度的新增資源需求ΔR+，資源節(jié)約量ΔR－以及資源回彈效應(yīng)RE，結(jié)果如表5所示。

表5 北京市歷年資源回彈效應(yīng)RE

前文按“擠出”量的大小將回彈效應(yīng)分為三類，當(dāng)RE＜0.5時(shí)為弱回彈效應(yīng);當(dāng)0.5＜RE＜1時(shí)為強(qiáng)回彈效應(yīng);當(dāng)RE＞1時(shí)為回火效應(yīng)。根據(jù)表5的計(jì)算結(jié)果，除個(gè)別年份外，北京市的資源消耗均表現(xiàn)出明顯的回彈作用。對(duì)于某些特殊年份，回彈效應(yīng)表現(xiàn)為負(fù)值。1990年，資源使用強(qiáng)度下降，節(jié)約使用資源11.71萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而該期新增資源需求為負(fù)值，廣義技術(shù)進(jìn)步并未引致額外的資源消耗，對(duì)經(jīng)濟(jì)整體的資源節(jié)約使用是雙向的促進(jìn)作用。2007年，資源使用強(qiáng)度的提高量為0.002公頃/萬(wàn)元，在數(shù)值上非常接近于零，導(dǎo)致作為回彈效應(yīng)分母部分的資源節(jié)約量異常小，而RE絕對(duì)值異常高，這里作為極值，不影響該時(shí)段的分析結(jié)論。

將研究區(qū)間分為三個(gè)時(shí)段。在1982—1989研究時(shí)段，RE值多數(shù)在0.5以下，是資源消耗的弱回彈階段，技術(shù)進(jìn)步引致的新增資源需求增長(zhǎng)相對(duì)于節(jié)約的資源量而言并不強(qiáng)烈。從1991—2000年，回彈效應(yīng)迅速躍升，明顯高于80年代，最低值1997年也為強(qiáng)回彈效應(yīng) (RE=0.50)，尤其在1991—1993年連續(xù)三年表現(xiàn)為回火效應(yīng)，即技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的資源節(jié)約完全被新產(chǎn)生的資源需求所“擠出”，資源效率等措施并未使得資源消耗得到減少，反而導(dǎo)致消耗的增加。相對(duì)于其他兩個(gè)研究時(shí)段，北京市90年代不僅是資源回彈效應(yīng)高，并且新增資源需求和資源節(jié)約量?jī)身?xiàng)構(gòu)成都很高，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)雖然帶來(lái)了資源使用強(qiáng)度的大幅下降，從而為資源的節(jié)約使用提供了支持，但由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和質(zhì)量等深層次的原因，使得經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)了更大規(guī)模的資源消耗，經(jīng)濟(jì)發(fā)展更多地表現(xiàn)為外延式發(fā)展。從2001年開(kāi)始，北京市資源回彈效應(yīng)開(kāi)始回落，截止至研究時(shí)段末，都處于弱回彈效應(yīng)狀態(tài)。資源消耗形勢(shì)向著弱回彈趨勢(shì)發(fā)展，說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步、資源使用效率的提高對(duì)減少自然資源的消耗有著正向作用，有利于促進(jìn)區(qū)域向著資源集約型經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

四、結(jié) 語(yǔ)

基于全要素生產(chǎn)率對(duì)北京市1981—2008年的資源回彈效應(yīng)進(jìn)行測(cè)算，結(jié)果顯示在多數(shù)研究時(shí)期內(nèi)，資源消耗處于弱回彈狀態(tài)，新引致的資源需求很少“擠出”技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的資源節(jié)約量，提高資源使用效率對(duì)于減少北京市的自然資源消耗是行之有效的措施。但在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的時(shí)期 (例如90年代中期)，由于回火效應(yīng)的存在，提高資源使用效率來(lái)降低自然資源消耗的措施可能會(huì)在政策效果上大打折扣，即資源利用效率的改進(jìn)僅能部分地解決問(wèn)題，對(duì)于區(qū)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言，改變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量更有助于區(qū)域自然資源的合理利用。

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