中國工業綠化度測算及影響因素研究

韓 晶 藍慶新

(1.北京師范大學經濟與資源管理研究院，北京100875;2.對外經濟貿易大學國際經濟研究院，北京100029)

中國工業綠化度測算及影響因素研究

韓 晶1藍慶新2

(1.北京師范大學經濟與資源管理研究院，北京100875;2.對外經濟貿易大學國際經濟研究院，北京100029)

工業生產是現代物質財富的主要來源，同時也是帶來環境污染的重要產業。本文對中國工業增長的綠化度進行了考察。首先采用層次分析法測度2005－2009年中國各地區環境污染綜合指數，結果表明2005－2009年這5年間全國大多數地區環境污染指數都有不同程度上漲，平均環境污染指數從2005年的0.208上漲到2009年的0.267，就地區差異而言，環境污染指數呈現東高西低的特征，東部地區環境污染指數平均為0.340，而中部地區和西部地區分別為0.241和0.154，這與東部地區工業較為發達存在密切關系，也印證了中國經濟發展仍存在較為明顯的粗放式特征;其次，應用DEA方法在綜合考慮環境污染和能源消耗問題的基礎上測度2005－2009年中國各地區工業增長綠化度，結果表明東部地區工業綠化度明顯優于中西部地區，東部地區工業綠化度平均為0.689，遠高于中部地區的0.435和西部地區的0.496，而且，“十一五”以來，東部地區工業綠化度上升趨勢明顯，說明東部地區工業增長正在積極向綠色轉型;論文還應用TOBIT回歸分析法對影響中國工業綠化度的因素進行分析，研究表明技術進步、結構升級、經濟開放都會對工業綠化度產生積極的效應。因此，為促進工業綠色增長中國需要進一步為技術的研發、擴散搭建順暢的渠道;積極推動產業融合，獲得協同收益;有效吸引清潔外資，開展綠色生產。

工業綠化度;環境污染指數;能源消耗

改革開放以來，中國工業經濟經歷了30年的快速增長。在經濟快速增長的過程中，環境問題逐漸成為人們關注的焦點之一。當今世界上污染最嚴重的20個城市，有13個在中國。發達國家上百年工業化過程中分階段出現的環境問題，在中國卻集中表現出來，且呈現出結構型、復合型、壓縮型的特點。

因此，轉變經濟增長方式，促進中國工業綠色增長成為我國經濟發展的迫切需要和內在要求。一些學者已經對中國綠色發展問題進行了研究。李曉西等［1］發布了中國綠色指數年度報告，該書主要采用專家評分法對2009年中國各地區的綠色經濟增長指數進行了測度;中國社會科學院工業經濟研究所課題組［2］對中國工業綠色轉型問題進行了研究，認為工業綠色轉型的效益遠高于成本，這將成為中國工業綠色轉型的根本動力;吳軍等［3］將環境因素納入TFP測算框架，測算并比較分析了2000年以來我國三大區域在是否考慮環境因素兩種情形下的TFP、生產效率與技術進步指數;韓旭［4］基于我國1981－2007年環境污染與經濟增長的相關數據，利用時間序列研究方法對我國EKC進行實證研究，說明建立EKC模型可能存在的問題;陳詩一［5］構造了中國工業38個二位數行業的投入產出面板數據庫，利用超越對數分行業生產函數估算了中國工業全要素生產率變化并進行綠色增長核算。雖然學者們對工業綠色增長問題進行了一些研究，但是仍存在進一步深入探究的空間:首先，學者們對工業綠色增長的計算集中在計及環境污染的生產效率測度方面，而對代表綠色經濟的重要指標“能耗”的考慮明顯不足;其次，大多數關于工業綠色增長的研究偏重工業各細分行業，而對區域工業綠色發展差異的研究較少;第三，這些研究均選取單一或多個污染物排放指標來衡量環境污染水平，對環境質量的整體變化趨勢考察較少。考慮到環境污染狀況是一個綜合的、整體的概念，是各種污染物排放量的動態組合，因此在分析區域環境污染水平時，應綜合考慮各種污染物的動態變化特征。

基于此，本文關于工業綠化度的研究將首先采用層次分析法測度除西藏外中國大陸30個省自治區直轄市環境污染綜合指數，其次，應用DEA方法在綜合考慮環境污染和能源消耗問題的基礎上測度2005－2009年中國各地區工業綠化度，并應用TOBIT回歸分析法對影響中國工業綠化度的因素進行分析。本文分為五個部分，第一部分，問題提出;第二部分測度2005－2009年中國各地區工業污染指數;第三部分對2005－2009年中國工業綠化度進行測算;第四部分，分析中國工業綠化度的影響因素;第五部分，結論。

1 中國工業環境污染指數測度

1.1 指標選取

環境污染水平的度量主要包括污染物排放總量與污染物排放強度(單位產值污染物排放量)兩類指標。鑒于本文的主要目的是考察工業的環境污染問題，因此采用工業“三廢”排放總量指標作為環境污染指數評估的原始數據。本文選取除西藏外中國大陸30個省自治區直轄市2005－2009年工業廢水排放總量、工業廢氣排放量及工業固體廢棄物排放量3個指標來測度歷年各個地區環境污染指數。其中，各種污染物排放總量數據均摘自對應年份的《中國統計年鑒》與《中國環境統計年鑒》。最終的面板數據集包含30個截面單位在5年內的時間序列資料，樣本觀察值共計150個。

1.2 環境污染指數的測算

由于評價指標計量單位多數都不相同，不能直接進行合成，需要消除指標量綱影響。目前，常用的標準化方法主要有最大最小值法和標準差標準化法。考慮到我國區域資源稟賦以及發展水平的不均衡性，我們舍棄最大最小值法，而采用改進的標準差標準化法。這種方法在一定程度上能緩和各區域之間的懸殊差異程度，同時它的測算結果相對穩定。

首先，采用式(1)對各種污染物排放總量的原始數據進行無量綱化處理:

其中，i為地區，t為時間，n為污染物來源(工業廢水排放總量、工業廢氣排放量及工業固體廢棄物排放量)。為第 i個地區，第 t年，第 n 個污染物標準化后的賦值，γi，t，n為各地區各污染物當年的排放量，γn，max為各污染物排放的最大值，γn，min為各污染物排放的最小值。

其次，采用層次分析方法確定各種污染物在計算環境污染指數過程中所占的權重。基于MATLAB軟件對判斷矩陣進行處理，得到廢水、廢氣與固體廢棄物的權重分別為 0.42、0.35 與 0.23。

最后，根據式(2)對歷年的環境污染綜合指數進行計算:

其中，φi，t為第t年第i個地區的環境污染綜合指數，n為第n種污染物(工業廢水排放總量、工業廢氣排放量及工業固體廢棄物排放量)的權重值。結果如表1所示。

從表1可以發現，2005－2009年這5年間全國大多數地區環境污染指數都有不同程度上漲。而北京、上海等地區環境污染指數卻有所下降，與這些地區特定事件存在密切關系。北京2008年奧運會，上海2010年世博會，都對當地工業的排放水平進行了嚴格限制，這對該地區環境污染水平的降低至關重要。就2005－2009年的環境污染平均值來看河北省平均環境污染指數最高為0.648，這與河北省的工業結構密切相關。傳統行業(鋼鐵、裝備制造、石油化工、食品、醫藥、建材、紡織服裝)仍然是河北省的支柱行業，資源型工業比重高，為較強的資源偏重型結構，資源型傳統產品占工業產值的1/2，而全國為1/3。支柱行業重污染結構特征明顯，河北省造紙、化工、制藥、紡織、食品加工5個行業化學需氧量排放量占全省67%，電力、冶金、建材、化工等行業二氧化硫排放量占全省78%［6］。工業結構問題使得河北省的環境污染問題不容樂觀。

表1 中國環境污染綜合指數:2005－2009Tab.1 Chinese Environmental Pollution Index，2005 －2009

為了更加直觀的對中國東中西三大區域環境污染程度進行比較，我們繪成了環境污染指數的折線圖，如圖1。我們從圖1可以看到，2005－2009中國三大區域平均環境污染指數都呈現上行狀態，特別是2005－2006年上升幅度較大，但由于“十一五”規劃中節能減排約束性指標的提出，從2006年以后，國家開始大力倡導循環經濟、綠色經濟，環境污染指數增幅開始放緩。就地區差異而言，環境污染指數呈現東高西低的特征，這與李曉西等［1］得出的中國資源環境承載潛力的地區排名基本一致。東部地區的環境污染指數遠高于西部地區和中部地區，這與東部地區工業較為發達存在密切關系，也說明中國經濟增長最有活力的東部地區也是中國環境污染程度最高的地區，也印證了中國經濟發展仍存在較為明顯的粗放式特征。

2 中國工業綠化度測算

2.1 研究方法

工業綠化度是指工業發展的綠色化程度，是對綜合考慮環境污染和能源消耗后的工業發展質量的測度，是工業發展的綠色指數。當前，人們在測度綠色指數時通常都采用構建指標體系并賦予各指標一定的權重進行綜合評分的方法。這種測度方法的最大問題在于具有較強的主觀性。為了避免這種主觀性，本文引入數據包絡分析法研究中國工業綠化度問題。

數據包絡分析法(Data Envelopment Analysis，DEA)最初由 Charnes，Cooper和 Rhodes［7］提出，這就是 CCR 模型。它主要是通過線性規劃方法來構建一個非參數前沿，是用來衡量具有多項投入與多項產出的決策單位(Decision Making Unit，DMU)的相對效率的一種方法。假如DMU達到生產最優，即其效率值為1，各投入產出構面的最大差額均為0，此時生產效率最高，若沒有達到生產最優，其相對生產效率將小于1，則投入面與產出面均有改善的空間。CCR模式是假設在固定規模報酬下來衡量整體效率，但由于并不是每一個DMU的生產過程都是處在固定規模報酬之下，有鑒于此，Banker，Chanes 和 Cooper［8］去除了CCR模型中規模報酬不變的假設，而以規模報酬變動取代，發展成BCC模型。

假設對n個地區的工業綠化度進行評價，BCC模型是通過求解以下線性規劃來對工業綠化度進行測度的:

式(3)中hk代表工業綠化度，當hk=1時，意味著該地區的工業綠化度相對最好，說明該地區在原投入的基礎上所獲得的產出已經達到最優，當hk＜1時，表示該地區工業綠化度還有一定的改進空間。θk則代表評估各地區所有投入等比例減少的潛在程度。為代表工業生產過程中投入項的差額變量為代表工業生產產出項的超額變量，λj為賦予各地區的乘數。對于工業綠化度無效率的地區，其位于生產前緣上作為評比的坐標為(，而公式中的限制式顯示及λjYrj=+Yrk，因此無效率地區欲達到最適境界的工業綠化度目標，需做以下調整:

式(4)和式(5)說明，對于無效率的地區需要減少投入ΔXik及增加產出ΔYrk可以達到有效率，此即BBC模式為導向差額度量分析。

本文研究的中國工業綠化度問題，產出指標是工業增加值，因為工業發展的質量和效益體現在工業增加值上;投入指標包括能耗及環境污染，這兩個指標是工業綠色發展的基礎。目前，文獻中通常有兩類處理排放變量的方法:一種方法是把污染排放作為投入要素，不過是未支付的投入，與資本和勞動投入一起引入生產函數［9］，或把排放和能源一起作為投入［10－11］;另一種方法則把污染看作非期望產出，和期望產出(比如GDP)一起引入生產過程，利用方向性距離函數來對其進行分析［12－14］。本研究采取把環境污染物排放看作投入要素的第一類處理方法，因為自然環境吸納和沉積廢棄物的功能可以為經濟提供某種形式的社會資本服務，經濟活動單位通過這種社會資本服務或者說對自然環境的消耗可以在給定其他投入要素的前提下增加它的產出水平;然而，雖然個別經濟單位可以通過增加污染排放來提高其凈產出，但是累積的排放物會通過降低整體環境所提供的社會資本服務的質量而最終給各個經濟單位帶來負的外部性。也就是說，無管制的污染排放作為投入會通過兩種方式作用于經濟增長，一種是以自然環境面目發揮社會資本的作用，對增長的影響為正，此時，排放就類似于生態形式社會資本的投入使用;當然，持續的環境資本消耗自然會導致總的社會資本的下降，進而降低自然環境的質量，這時排放對增長可持續性的影響則是負面的［5］。

2.2 中國工業綠化度測算

我們選擇中國大陸除西藏之外的30個省、自治區和直轄市作為研究對象，以工業增加值為產出變量，以能源消耗和環境污染指數為投入變量。工業增加值和能源消耗兩個指標數據來源于相應年份的《中國統計年鑒》，環境污染指數為前文計算得出。基于 BCC模型，應用Maxdea軟件我們測度了2005－2009年中國工業增長的綠化度，如表2所示。

為了更直觀的反映中國各地區工業綠色增長狀況，我們用柱狀圖標示出2005－2009年中國各地區工業平均綠化度的差異情況。

從圖2可知，各地區工業綠化度呈現出較大的差異性。中國工業綠化度前五位地區都在東部地區，而工業綠化度最低的河北省也在東部地區，說明東部地區工業綠化度差異明顯。海南省工業綠化度平均值0.968，居全國首位，這與其工業后發優勢存在密切關系。海南的農業和旅游業是其兩大主導產業，工業的比重很低，只占到20%左右，因此海南的工業發展包袱少，能夠及時適應綠色工業發展的要求。比如，海南煉化項目，116億元總投資中，花了近25億元用于治理污染;投入104億元的金海漿紙廠，其中24億元用于污水處理［15］。工業綠化度平均值排名第二的是北京，平均工業綠化度為0.963，2008年和2009年的工業綠化度都是1，說明近兩年北京一直處在工業綠色增長的前沿。這與“十一五”時期以來，北京工業發展的綠色理念密切相關，北京在工業發展中強調“低碳高端，環境友好”的發展模式，已經分階段將污染強度較大的企業轉移出北京。同為東部地區的河北省工業綠化度指數排在最后一名，平均工業綠化度為0.267，這與其粗放式生產方式密不可分，也與河北省特殊的地理位置有關。由于河北省地處兩大直轄市之間，北京、天津兩大直轄市對環境保護水平要求較高，因此將較多的傳統制造業遷往河北省，比如首鋼，這都對當地工業的綠色增長帶來一定的影響。就中國三大區域整體來看，如圖3所示，東部地區工業綠化度明顯優于中西部地區，而且，“十一五”以來，東部地區工業綠化度上升趨勢明顯，說明東部地區工業增長正在積極向綠色轉型。這與東部地區較高的技術水平，較為成熟的管理理念和較為健全的產業體系存在密切關系。而中西部地區的工業綠化度一直在較低的水平徘徊，說明中西部地區工業發展粗放式特征明顯，工業增長是以較多的環境污染和能源消耗為代價的，長期來看是不可持續的。

表2 中國工業綠化度指數:2005－2009Tab.2 Index of Chinese industrial green degrees，2005－2009

圖2 2005－2009年中國各地區工業綠化度平均水平排序Fig.2 Average of industrial green degrees of each region of China from 2005 to 2009資料來源:作者整理，統計資料不包括西藏、港、澳、臺地區。

圖3 2005－2009年中國東中西部地區工業綠化度折線圖Fig.3 Line chart of industrial green degrees of eastern，central middle and western regions of China from 2005 to 2009資料來源:作者整理，統計資料不包括西藏、港、澳、臺地區。

3 中國工業綠化度影響因素分析

為了進一步研究中國工業綠化度的影響因素，本文以DEA模型得出的工業綠化度作為因變量，以各種影響因素作為自變量，構建了Tobit回歸模型。

式(6)中，β0為截距項，β1，β2，β3為各自變量的回歸系數，i代表區域(i=1，2，...30)，t代表時期(t=1，2，...，5)，ε 為殘差項。

GI代表工業綠化度，由前文的計算得出。

IND代表產業結構，用第三產業產值占GDP的比重表示，第三產業中的重要部分生產性服務業對于第二產業結構調整、產業升級、節能減排將有著積極的意義，β1符號預計為正。

TEC代表技術進步，用一個地區申請專利的數量表示，一個地區專利申請數量越多，說明一個地區技術水平越高，因而越有可能進行清潔生產，β2的符號預計為正。

FDI代表經濟開放程度，用各地區外商直接投資企業總資產與當地GDP比重表示，由于FDI的技術水平一般會高于國內企業的技術水平，因此FDI對當地的清潔生產或者工業綠化度提升應該有著積極的意義。β3預計符號為正。

我們應用Eviews5.0軟件，回歸結果如表3所示。

通過回歸分析，我們發現:

(1)就產業結構與工業綠化度的關系而言，第三產業占經濟的比重越高，工業的綠化度越高，兩者是明顯的正相關關系。這是因為第三產業中的生產性服務業能夠為工業轉型升級提供有力的支撐，促進工業生產向技術密集型和環境友好型轉變。中國工業綠化度較高的東部地區，生產性服務業的發達程度也是在全國處于領先地位的，比如上海的生產性服務業規模位居全國第一位，上海工業增長綠化度在全國也處在上游位置。

表3 中國各地區工業綠化度影響因素的TOBIT回歸結果Tab.3 TOBIT regression on influencing factors of industrial green degrees in each region in China

(2)就技術與工業綠化度的關系而言，技術水平越高，工業的綠化度也越高，兩者是明顯的正相關關系。根據內生增長理論，技術進步會提高自然資源利用率，使資源得以大量節約和循環利用，導致在給定產出下自然資源消耗降低，進而污染排放和生態破壞減少，即技術效應。處在中國工業綠化度前沿位置的東部地區也恰恰是中國技術水平最高的地區，大量較為先進的技術在東部地區研發、應用，再向中西部地區擴散。先進的技術較大程度促進了東部地區工業集約化生產，提高了東部地區工業綠化度。

(3)就FDI與工業綠化度的關系而言，FDI投資比例越高的地區，工業綠化度越高，工業綠化度與FDI投資比例之間存在明顯的正相關關系。這一方面說明FDI在中國產生了較為有效的技術擴散效應，促進了當地技術水平的提高，推動了工業綠色化生產;另一方面也說明，由于FDI的大量進入，促進中國市場結構轉變，加劇了企業之間的競爭，越來越多的企業投入到技術創新行列中，產生了越來越明顯的競爭效應和示范效應。

4 結論

工業生產是現代物質財富的主要來源，同時也是帶來環境污染的重要產業。提高投入產出效率是實現工業綠色增長的關鍵，只有提高資源利用效率才能實現“綠色”與“增長”的有機統一、實現經濟與環境的協調發展。本文對中國工業綠化度進行了考察。首先采用層次分析法測度除西藏外中國大陸30個省自治區直轄市環境污染綜合指數;其次，應用DEA方法在綜合考慮環境污染和能源消耗問題的基礎上測度2005－2009年中國各地區工業增長綠化度，并應用TOBIT回歸分析法對影響中國工業綠化度的因素進行分析，研究結論如下:

(1)2005－2009年這5年間全國大多數地區環境污染指數都有不同程度上漲。東部地區的環境污染指數遠高于西部地區和中部地區，這與東部地區工業較為發達存在密切關系，也說明中國經濟增長最有活力的東部地區也是中國環境污染程度最高的地區，也印證了中國經濟發展仍存在較為明顯的粗放式特征。

(2)中國各地區工業綠化度呈現出較大的差異性。東部地區工業綠化度明顯優于中西部地區，而且，“十一五”以來，東部地區工業綠化度上升趨勢明顯，說明東部地區工業增長正在積極向綠色轉型。這與東部地區較高的技術水平，較為成熟的管理理念和較為健全的產業體系存在密切關系。也說明中西部地區工業發展粗放式特征尤為明顯，工業增長是以較多的環境污染和能源消耗為代價的，長期來看是不可持續的。整體而言，中國工業綠化度呈現上升的趨勢，預計“十二五”期間，隨著節能減排政策的有效推進和企業環保理念的增強，工業綠化度水平還將逐年提高。

(3)工業綠化度影響因素分析表明，技術進步、結構調整、經濟開放都會對工業綠化度產生積極的效應。為了進一步促進中國工業綠色增長，中國各地區需要加大研發投入，有效促進科技成果轉化，為技術的轉移擴散搭建順暢的渠道;促進產業結構調整升級，積極發展生產性服務業，推動生產性服務業和工業有效融合，獲得協同收益;有效引導外資，重點吸引高技術和更為“清潔”的外商直接投資，同時引進技術密集型的外商直接投資，通過其技術外溢來推動中國工業的綠色增長。

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Research on the Measurement and Influencing Factors of the Green Degrees of Chinese Industry

HAN Jing1LAN Qing-xin2
(1.School of Economics and Resource Management of Beijing Normal University，Beijing 100875，China;2.Institute of International Economy of University of International Business and Economics，Beijing 100029，China)

Industry is the main source of modern material wealth，as well as environmental pollution.The paper studies the green degrees of Chinese industry growth.Firstly，analytic hierarchy process is applied to calculate the environmental pollution index of every region in China;the result shows that the environmental pollution index increases in most regions during 2005 to 2009，and the average environmental pollution index increases from 0.208 to 0.267.As for regional difference，the environmental pollution index is higher in the eastern region while lower in the western region，the average environmental pollution index in the eastern region is 0.340，while 0.241 and 0.154 in the central and western regions.This is mostly because of the relatively developed industry in the eastern region，which also confirms the extensive development in Chinese economic development.Secondly，DEA method is used to estimate the green degrees of industrial growth of each region in China based on the data of environmental pollution and energy consumption，and the result indicates that the green degrees of industrial growth of the eastern region is much better than that of the central and western regions，the average green degrees of industrial growth is 0.689 in the eastern region，much higher than 0.435 and 0.496 in the central and western regions.Moreover，in the“Eleventh Five-year Plan”period(2006 － 2010)，the green degrees of industrial growth of the eastern regions has an apparent trend of improvement，which shows that the industrial growth of the eastern region has been transformed to green development.Then the paper adopts Tobit method to analyze the factors influencing Chinese industrial green degrees.The research indicates that technological progress，structure upgrading and economic openness all exert a positive effect on the promotion of green degrees of Chinese industry.In order to promote green industry growth，China needs to provide channels for R＆D and technology diffusion，push forward industry integration to get the synergistic gains，and attract foreign investment effectively to develop green industry.

industrial green degree;environmental pollution index;energy consumption

F062.9

A

1002－2104(2012)05－0101－07

10.3969/j.issn.1002－2104.2012.05.017

2011－12－22

韓晶，博士，教授，主要研究方向為產業經濟學。

國家社科基金項目(編號:10CGL022);北京自然科學基金項目(編號:9112014);中央高校基本科研業務費專項資金資助項目“環境規制與經濟增長”;中國地質大學開放基金重點項目“基于循環經濟的生態產業園區規劃與管理研究”。

(編輯:張 英)