長江經濟帶工業生態效率評價及區域差異研究

任勝鋼,張如波,袁寶龍

1 中南大學商學院, 長沙 410083 2 中南林業科技大學商學院, 長沙 410004

2014年,國務院發布《關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》,推動長江經濟帶發展正式上升為國家重要戰略。長江經濟帶覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、云南、貴州等11省市,面積約205萬km2,人口和生產總值均超過全國的40%。同樣長江經濟帶產業發展也面臨嚴峻的資源、環境壓力,2013年長江經濟帶工業廢水排放總量達301.3億t,工業廢氣排放總量達1696.98萬t,2012年長江經濟帶能源消費總量達161463萬t標準煤,占全國36.4%[注]數據來源：根據長江經濟帶11 省(市)統計年鑒進行整理。。因此,構建一個綜合評價產業經濟績效、能耗績效、環境績效的指標,以反映長江經濟帶工業綠色發展水平,是長江經濟帶產業綠色發展亟需解決的首要問題。

習近平指出,在今后相當長一個時期,要把修復長江生態環境擺在壓倒性位置,共抓大保護、不搞大開發[1]。隨著長江經濟帶工業經濟發展,其資源、環境約束瓶頸日益突出。長江經濟帶布局40多萬家化工企業,占全國化工總產量46%,干線港口危險化學品年吞吐量超過2億t;形成以長壽、涪陵、萬州為中心的國家級天然化工基地,以瀘天化、川天化和北方化為依托的化工園區,另外沿江“石化走廊”逐漸形成。長江經濟帶的工業結構性污染加劇了水質嚴重惡化,重慶、岳陽、武漢、南京、鎮江、上海6市累計形成了600km的岸邊污染帶,約占長江干流污染帶總長的73%,2013年340個評價水源地中全年水質合格的僅占57.6%[2]。因此,生態環境保護成為長江經濟帶建設的重中之重。那么如何實現長江經濟帶產業發展和環境保護協調發展,成為亟需解決的關鍵問題。生態效率既考慮經濟效益又要考慮環境效益,其核心是少投入、多產出、少污染,在對生態環境不構成威脅的前提下發展經濟,實現經濟、環境、資源協調發展[3,4]。因而,提高長江經濟帶工業生態效率成為其產業綠色發展的重要著力點。因此,科學測度長江經濟帶工業生態效率水平,探究影響工業生態效率水平的因素,分析區域內效率水平的差異,將為長江經濟帶產業開發和制定合理的環境保護政策提供重要依據。

長江經濟帶工業生態效率評價,是通過評價工業經濟發展、能源消耗與環境影響之間的綜合效應,來研究工業生態系統物質交換與能量轉換的關系,從而為推動工業生態系統的可持續發展提供決策支持。當前主要采用數據包絡分析(DEA)或超效率DEA模型,以投入-產出的角度對區域及產業生態效率進行研究。例如,Arcelus和Acocena[5],Zhou[6],Rashidi等[7]學者使用DEA模型評價OECD國家的環境績效或生態效率。成金華[8]采用超效率DEA模型,從能源、環境角度選取投入指標,以經濟增長為產出指標,得出中國生態效率呈波動性變化趨勢及區域間存在遞減趨勢。潘興俠[9]采用灰色關聯度分析法,從資源(勞動效率、能源效率等)、環境角度選取指標,評價我國省域生態效率水平。然而目前對生態效率的研究,主要從區域、產業的投入-產出關系進行分析,其評價結果難以考察經濟類、能源類、環境類等要素分別對區域、產業生態效率的影響。因此,本文將長江經濟帶工業生態系統分解為經濟、能源和環境三個子系統,采用網絡DEA模型分別探討各子系統的效率水平及區域工業生態效率的差異。這一研究對長江經濟帶工業發展模式轉型具有重要理論和實踐價值。

1 理論基礎

1.1能源-經濟-環境(3E)系統

1972年“羅馬俱樂部”提出增長極限理論后,能源、經濟、環境三個問題越來越受關注,尤其20世紀80年代可持續發展觀的完善,將能源、環境、經濟納入一個整體去研究成為必然。同時,國際能源研究所和環保機構聯手構建了“能源-經濟-環境”(3E)系統框架,研究三者之間發展規律與內在聯系[10]。目前對3E系統研究,主要有以下三個方面：其一,環境與經濟關系,大多圍繞著環境庫茲涅茨曲線(EKC)展開;其二,能源與經濟關系,國內外主要采用Granger因果檢驗或協整理論來分析兩者之間的因果關系;其三,主要從3E系統的角度,研究3E系統的協調性測度及評價。

崔立志[11]認為在3E系統中,經濟子系統處于主導地位,能源和環境子系統服務于經濟子系統,能源子系統是重要的物質基礎,為經濟發展和環境保護提供動力支持,環境子系統是整體系統存在和發展的前提,是經濟和能源子系統的空間載體;黃新煥等[12]從能源建設、能源結構及能源利用效率角度界定能源子系統,從經濟水平、經濟結構及經濟效益界定經濟子系統,從自然環境狀況、人工環境狀況來界定環境子系統;王鋒等[13]從能源規模、能源消費及能源利用效率角度界定能源子系統,從經濟規模、經濟效益及技術創新角度界定經濟子系統,從環境質量、環境污染、環境保護三個角度界定環境子系統。

同時,曾嶸[14]認為能源子系統是工業生態系統的動力基礎,經濟子系統是工業生態系統的核心,環境子系統是工業經濟子系統及能源子系統的載體,并以此構建了3E系統的投入產出模型,如圖1所示。

圖1 能源、經濟、環境三子系統Fig.1 The subsystems of energy, economic and environment in industrial eco-efficiency

1.2 生態效率

20世紀70年代可持續發展思想逐漸形成,其中較容易進行定量分析的生態效率成為眾多學者研究的焦點。1990年Schaltegger和Sturm首次提出“生態效率”的概念,主要是指經濟產值增加與環境影響增加之間的比值[15]。1992年世界可持續發展商業委員會(WBCSD)以商業角度闡述生態效率的概念,即提供能滿足和提高人類生活質量的競爭性商品和服務,且將整個生命周期的生態影響與資源強度逐漸降低至與地球承載能力相當的水平[16]。1998年世界經濟合作與發展組織(OECD)將生態效率概念應用到政府、工業企業以及其他組織,其含義為經濟活動單位生產的產品及服務價值與其生產產品及服務過程中所附帶的環境壓力總和之比[17]。歐洲環境發展署(EIA)將生態效率詮釋為用很少的資源,生產更多滿足人類需求的商品,同時將其作為一種測量工具,利用經濟活動中的指標來衡量經濟活動成果的效率水平,可以看出生態效率的核心是少投入、多產出、少污染,形成在對生態環境不構成威脅前提下發展經濟,實現經濟、環境、資源協調發展的理念。

1.3 工業生態效率研究

結合生態效率內涵,不同研究者有不同理解。王震等[18]將工業生態效率理解為工業各行業生產產品或服務的經濟價值與所付出的資源或環境代價的比值。高峰等[19]將工業生態效率定義為區域工業生產產品總量與資源消耗和環境影響的比值。本文的工業生態系統是工業經濟、能源、環境子系統的耦合,工業生態效率值是由三個子系統效率值加權獲得,各子系統效率從投入-產出的角度進行測算。工業經濟發展是能源消耗和污染物排放的主要源頭,對工業生態效率進行評價可為調整產業結構和改善環境質量提供必要信息。因此,當前對工業生態效率的測算已成為國內外研究的熱點和難點。工業生態效率的概念最初應用于企業層面,之后逐步深入到區域、行業領域。

在企業層面,Alves和Medeiros[20]基于巴西可持續發展工商理事會的效率評價程序及巴西微型和小型企業生態效率模型,得出了提高生態效率是增強微型和小型企業競爭力的有效工具;在區域層面,Caneghem等[21]從環境與經濟兩個角度研究得出,雖然比利時弗蘭德地區的環境和經濟指標的效率水平有所改善,但環境與經濟增長相對脫鉤狀態,并未實現絕對脫鉤。Park和Behera[22]依據世界可持續發展工商理事會對生態效率的定義,在原有的物質消耗、能源消耗及CO2排放量三個指標基礎上引入經濟指標,對韓國蔚山生態工業園生態效率進行評價,得出工業共生網絡效率水平提高了28.7%;在行業層面,Long等[23]采用DSBM模型分別對中國水泥制造業全要素生產效率和生態效率進行測算。Burchart-koral等[24]采用生命周期評估(LCA)和生命周期成本(LCC)方法,評價了煤電工業生態效率。Wang等[25]基于物質流分析(MFA)分析法對中國水泥和水泥原料工業進行研究,得出水泥行業空氣污染物、二氧化碳排放量及能源利用效率及成本。

目前對長江經濟帶工業生態效率的研究,Zhang等[26]通過經濟增長與能源環境的協同效應來評價長江經濟帶生態服務價值,得出長江經濟帶經濟協同發展,主要依靠能源及環境低成本。吳傳清和董旭[27]通過對長江經濟帶工業全要素生產率(TFP)的分析,得出科技、教育等對工業TFP起促進作用,同時得出環境制約工業TFP效率水平。之后,吳傳清和董旭[28]基于環境的角度對長江經濟帶能源要素效率進行分析,得出在環境約束下長江經濟帶能源效率下降的幅度較大。汪克亮等[29]基于環境角度,對長江經濟帶工業生態效率(IEE)進行研究,得出長江經濟帶的IEE整體水平不高,資源節約與污染減排空間較大。任毅等[30]基于三階段DEA模型,對長江經濟帶工業能源效率空間差異進行研究,得出工業能源效率提升的瓶頸在于規模效率。

綜上所述,本文將從以下幾方面研究長江經濟帶工業生態效率：其一,將工業生態效率分為工業經濟、能源、環境三個子系統,既能有效分析各子系統內部的投入-產出效率,也有助于全面分析長江經濟帶工業發展與能源消耗和環境影響之間的關系;其二,基于工業生態系統的“3E”理論,引入網絡DEA模型。相對傳統DEA模型(諸如C2R[31],BCC[32]及不確定DEA[33]模型等),網絡DEA不僅有助于將影響工業生態效率的投入-產出之間的關系有效識別,為工業生態效率的改進提供更精準的著力點,同時更能兼顧系統內部的關聯性;其三,本文將長江經濟帶劃分為上、中、下游三大區域分別對其進行評價,有助于為不同區域改進工業生態效率提供針對性的政策建議。

2 模型構建及指標體系設計

2.1 模型構建

本文對工業生態效率系統研究,立足“3E”理論,來打開長江經濟帶工業生態系統“黑箱”。結合曾嶸等[14]等學者的研究,本文對能源子系統主要從能源工業建設、能源存量增加、能源利用及能源成本來界定;對經濟子系統主要從生產要素投入、要素利用效率及再利用效率及工業經濟的合意產出和非合意產出來界定;對環境子系統主要從環境治理投入、廢物排入及環境治理效果來界定。

能源子系統對經濟子系統的投入(能源存量)成為經濟發展的主要動力,環境子系統的廢物排入成為能源子系統的成本;經濟子系統的合意產出成為環境子系統中能源開采的支撐,非合意產出成為環境的廢物排入;環境子系統的能源再利用會回流到經濟子系統和能源子系統。即能源子系統為工業經濟子系統提供生產要素,支撐工業經濟發展,工業經濟發展也推動能源需求增加;工業經濟發展推動經濟增長的同時帶來環境問題,環境的治理也為工業經濟發展創造良好的環境及資源的再次利用;能源消耗過程會給環境帶來負影響,環境治理也使得廢棄物再次利用成為資源。因此,整體的工業生態系統是由工業經濟系統、能源系統及環境系統三個子系統耦合形成,且三個子系統之間相互關聯,存在很強的相互依賴關系,如圖2所示。

圖2 長江經濟帶工業生態系統效率測算的網絡結構Fig.2 The Industrial ecological system efficiency measurement network structure of Yangtze River economic belt

參考程昀和楊印生[34]做法,本文將工業經濟、環境、能源三個子系統,分別用S1,S2,S3表示。如圖3所示,三個子系統不僅有自己的外部投入(投入1、2、3)和產出(產出1、2、3);同時系統內部之間存在輸入與輸出,用Linkij(i≠j;i,j=1,2,3)表示,此含義表示Si對Sj輸入,比如Link12表示工業經濟子系統對環境子系統的輸入。

圖3 長江經濟帶工業經濟生態效率測算網絡分解Fig.3 The industrial economic and ecological efficiency calculations network decomposition of Yangtze River economic belt

考慮到系統內部輸入輸出的平衡性，有：

(1)

其中，ωij表示Si對Sj的輸入權重，ψji表示Sj對Si的輸出權重。此時，依據程昀和楊印生[34]的網絡DEA模型，本文將每個決策單元DUMk的子系統Sp效率測算模型為下：

(2)

(3)

2.2 指標體系設計

借鑒蘇靜[36]、高珊[37]、陳黎明[38]、劉衍君[39]、孫曉梅[40]及王鋒[41]等人的研究。構建如表1所示的長江經濟帶工業生態系統投入-產出指標體系。

借鑒蘇靜[36]、高珊[37]等學者研究,本文選取工業資本、工業勞動力、工業能源消耗量等指標,作為衡量工業經濟發展的主要動力;選取工業研發、固廢綜合利用量是考察工業綠色化、科技化水平;選取工業總產值、工業“三廢”分別考察工業經濟的合意及非合意產出,工業主營業務成本考察工業間接負效益即從工業子系統流入到能源子系統。重點考察經濟子系統生產要素投入利用效率、合意產出水平等。

借鑒陳黎明[38]、劉衍君[39]等學者研究,本文選取治污投入、工業“三廢”排放量、碳排放量作為投入指標,衡量環境的承載量;工業廢水排放達標量、工業SO2排放達標量、空氣質量指數(Air Quality Index,簡稱AQI)、工業固廢綜合利用量及利用率作為產出指標,來反映環境治理能力及治理效果。重點考察環境子系統對經濟子系統的非合意產出利用率、環境治理效果等。

本文選取固廢綜合利用量、工業固廢利用率、碳排放量和工業SO2排放達標量四個指標,主要依據：陳黎明和鄧玲玲[38]選取工業固廢綜合利用率及利用量作為環境子系統治理控制效果;借鑒孫曉梅等[40]選取固廢綜合利用率作為衡量能源再循環再利用率的指標,本文結合圖1將固廢綜合利用率作為能源子系統的投入指標,并指出環境子系統的產出指標工業固廢綜合利用率,會成為再利用能源流入經濟子系統與能源子系統;同時,選取工業廢氣、廢水達標量等指標,如工業SO2達標量等作為環境污染控制效果。結合蘇靜等[36]研究本文選取碳排放量作為能源子系統對環境子系統的投入,同時將工業SO2排放達標量作為環境子系統治理效果。

表1 工業生態系統投入產出指標

借鑒蘇靜[36]、陳黎明[38]、王鋒[41]等學者指標選取方式,本文選取能源工業資本投入、工業主營業務成本、工業固廢綜合利用率作為投入指標,來衡量能源工業發展水平、能源再在利用水平及經濟子系統對能源子系統依賴度;選取工業能源消耗量、碳排放量、工業能源強度作為產出指標,來反映能源產出規模及消耗效率及能源系統對對環境子系統影響程度。主要考察能源子系統的投入水平、能源存量增長、能源利用效率及成本等。

3 數據來源及處理

本文以長江經濟帶作為研究對象,涵蓋9省2市,具體為上游的四川、重慶、貴州、云南四省市,中游的湖北、湖南、江西三省及下游的上海、江蘇、浙江、安徽四省。

工業生態系統效率評價選取16個指標,指標數據時間跨度為5年(2009—2013)。數據主要來源情況,工業資本投入(億元)、工業能源消耗量(萬t標準煤)、工業固廢綜合利用量(萬t)、工業總產值(億元)、工業主營業務成本(億元)、工業固廢綜合利用率(%)來自《中國區域經濟統計年鑒2009—2013年》;治污投入(萬元)、工業廢水排放達標量(萬t)、工業SO2排放達標量(萬t)、工業“三廢”排放量(萬t)來自《中國環境統計年鑒2009—2013年》;能源工業資本投入(億元)來自《中國能源統計年鑒2009—2013年》,指的是分地區能源工業投資;工業能源強度(t標準煤/萬元)、碳排放量(萬t)計算指標數據來自《中國能源統計年鑒2009—2013年》;工業研發投入(億元)來自《中國科技統計年鑒2009—2013年》;工業勞動力(萬人)來自《中國統計年鑒2009—2013年》;空氣質量狀況來自9省2市的《統計年鑒2009—2013年》。為了消除通貨膨脹的影響,我們使用現價/工業品出廠價格指數把貨幣值數據的當年價格轉換成2008年不變價格。

同時,參照王恩旭和武春友[42]利用熵值法將9省2市的工業固體廢棄物排放量、工業SO2排放量、工業廢水排放量三個指標綜合成“工業三廢排放量”指標。由于工業消耗的能源類型分別為原煤、原油、天然氣、熱力、電力等18種。但由于各種能源類型不一樣,沒有辦法計算,為了便于計算統一標準,我們根據中國能源折算指數,把長江經濟帶2009—2013年的能源消耗量數據,按照折算指數折算成標準煤量數據。在將各種能源數據轉化成標準煤數據后,分別與其對應的源排放因子乘積,得出能源CO2排放量,將各類能源的CO2排放量加總得出工業CO2排放量,即公式(6)

(6)

其中C工業部門的 CO2排放總量,Ej為第j種能源轉化成標準煤之后的消耗量,fj表示第j種能源的CO2排放因子[43],j表示《中國能源統計年鑒》統計的18種能源(包含二次能源)形式,其中 16 種固定能源形式的CO2排放因子參考IPCC測算方法,同時本文參照王雪松等(2015)做法,熱能 CO2排放系數根據《中國電力年鑒 2010—2014》測算,電力能源消耗的間接排放因子采用煤炭排放因子來近似估算[44]。

4 實證結果及分析

4.1 長江經濟帶三個子系統效率結果分析

4.1.1 長江經濟帶工業經濟子系統效率結果分析

從圖4可以看出,2009—2013年,長江經濟帶工業經濟子系統效率變化不大,整體相對穩定。從區域比較來看,經濟子系統效率表現出“下游最高,上游最低”的狀況。

圖4 長江經濟帶工業經濟子系統效率Fig.4 The industrial economic subsystem efficiency of Yangtze River economic belt

長江經濟帶上游工業經濟子系統效率最低,主要是上游工業資本投入不足、工業發展對能源依賴性較強、產出相對較低。從投入方面來看,2013年上游工業資本投入僅為14680.1億元,低于下游的34784.6億元,相反,工業能耗強度為1.10t標準煤/萬元,遠高于下游的0.54t標準煤/萬元;在產出方面,2013年上游工業產值年均增長了18.14%,低于下游的28.82%。

長江經濟帶下游工業經濟子系統效率最高,主要是由于下游工業經濟增長以科技創新驅動為主、工業經濟的投入-產出效率相對較高。從投入來看,下游工業研發投入年均增長率為8.22%,高于勞動力投入年均增長率;從產出來看,2013年其工業總產值達25.9萬億元,年均增長為11.3%,高于科技研發、勞動力投入增長率。

4.1.2 長江經濟帶工業環境子系統效率測算及分析結果

從圖5可以看出,長江經濟帶環境子系統效率水平呈遞增趨勢但增幅較小,年均增長1.91%。從區域比較來看,環境子系統效率表現為“下游最高、中游最低”的狀況。

圖5 長江經濟帶環境子系統效率Fig.5 Environment subsystem efficiency of Yangtze River economic belt

長江經濟帶中游環境子系統效率最低,主要是環境治理資本投入不足且污染物排放量大,同時環境治理效果不顯著。2009—2013年中游年均環境污染治理資本投入為43.97億元,分別低于上游的46.63億元、下游的85.93億元,環境治理資本投入明顯較低;2009—2013年工業SO2排量中游為707萬t,高于上游的270萬t、下游的230萬t,污染物排放量遠高于上、下游。而環境治理效果方面,2009—2013年中游工業SO2年均排放達標率為90.77%,分別低于上游和下游3.32個百分點、6.95個百分點。

長江經濟帶下游環境子系統效率最高,主要是其環境治理投入量大且治理效果明顯。在環境治理方面,2009—2013年下游平均每年環境污染治理投入為85.97億元,均高于中上游。環境治理效果方面工業廢水達標率、工業SO2排放達標率最高,分別為97.58%、97.72%。

4.1.3 長江經濟帶能源子系統生態效率測算結果與分析

從圖6可以看出,長江經濟帶能源子系統效率整體呈上升趨勢但增長幅度較小,年均增長1.32%。從區域比較來看,能源子系統效率水平表現為“下游最高、上游最低”的狀況。

圖6 長江經濟帶能源子系統效率Fig.6 Energy subsystem efficiency of Yangtze River economic belt

長江經濟帶上游能源子系統效率最低,主要是能源行業資本投入力度不足、能源再利用率水平不高且能源消耗成本較高。就投入來說,2009—2013年上游能源行業資本投入均量為1365.4億元,低于上游的1932.4億元、下游的3081.2億元;上游工業固體綜合利用率為58.24%,低于中游的89.87%及下游的91.86%。從產出來看,2013年上游工業能耗強度為1.10t標準煤/萬元,高于中游的0.66t標準煤/萬元及下游的0.54t標準煤/萬元,同時,2013年上游CO2排放量高達63.5萬t,高于下游地區11萬t。

長江經濟帶下游能源子系統效率最高,主要是下游能源利用率高、能源利用成本較低等優勢。就投入來說,下游2009—2013年能源行業資本投入均量為3081.2億元,高于中、上游,工業固體綜合利用率為91.86%,高于中、上游水平。從產出來看,下游工業能源強度較低,為0.54t標準煤/萬元,而且,2009—2013年下游平均CO2排放量也相對較低,為56.7萬t,低于上游9.8萬t。

4.2 長江經濟帶工業生態效率結果分析

如圖7所示,2009—2013年長江經濟帶工業生態效率水平偏低且呈增長趨勢,其效率均值為0.8775,年均增長0.84%。

圖7 長江經濟帶工業生態效率Fig.7 The industrial eco-efficiency of Yangtze River economic belt

對長江經濟帶上、中、下游而言,2009—2013工業生態效率以下游最高、中游次之、上游最低,其效率均值分別為0.8508、0.8617、0.9162,且呈增長趨勢但增幅較小,其年均增長率分別為0.56%、0.82%、0.62%。2009—2013年上、中游的工業生態效率低于整體水平,分別低0.0267、0.0158;僅下游工業生態效率高于整體水平,高出0.0387。

由5.1的3個子系統及5.2工業生態系統分析來看,就區域而言上、中游工業生態效率水平較低,就系統而言能源子系統效率較低,表明長江經濟帶工業經濟發展,以粗放式為主及區域發展不平衡。2009—2013年上游工業生態效率較低,主要是經濟、能源子系統效率較低;2009—2013年中、下游工業生態效率較低,主要是能源子系統效率水平較低。

4.3 工業生態效率的收斂性檢驗

由上述分析,可以看出上、中、下游工業生態效率存在顯著差異,隨時間推移上、中、下游及整個區域的工業生態效率的離散狀態如何。因此,利用σ收斂檢驗[44],具體公式如下：

(7)

式中：Rm(t)表示第m省市t時期的工業生態效率值，N表示長江經濟帶或者上、中、下游區域內省市的數量。當σt+1<σt時，表示某區域內不同省市的工業生態效率差距在縮小，呈現收斂狀態，反之為發散狀態。2009—2013年上、中、下游及長江經濟帶，三個子系統及工業生態效率的收斂性結果如下。

如圖8所示,2009—2013年長江經濟帶工業經濟子系統效率空間差異基本穩定;上、中游工業經濟子系統效率空間差異存在但基本穩定;下游工業經濟子系統效率空間差異,2012年達到最大,之后有縮小趨勢,表明長江經濟帶9省2市的工業經濟子系統效率趨于穩定;上、中游各省市之間效率水平存在差異但差異不大;下游安徽與上海等省市相比差異性較大且逐漸縮小。

如圖9所示,2009—2013年長江經濟帶整體及下游地區的環境子系統效率空間差異呈縮小趨勢,中、上游環境子系統效率空間差異基本穩定,表明長江經濟帶9省2市工業經濟更要注重生態環境保護,提升環境子系統效率水平;中、上游各省市環境治理存在差異但水平相當;下游地區的安徽,成為上游省市產業轉移首選之地,同時環境投入水平與上海等省市存在較大差異。

圖8 工業經濟子系統效率收斂值Fig.8 The industrial economic subsystem efficiency convergence value

圖9 環境子系統效率收斂值Fig.9 Environment subsystem efficiency convergence value

如圖10所示,2009—2013年長江經濟帶及下游,能源子系統效率空間差異呈擴大趨勢;中、上游能源子系統效率空間差異基本穩定,表明長江經濟帶能源消耗及利用效率水平存在較大差異,下游各省市能源效率水平差異性變化較大,中、上游各省市相對穩定。

如圖11所示,2009—2013年長江經濟帶及下游工業生態空間效率差異增大趨勢,中、上游工業生態系統空間效率差異相對穩定,表明工業生態效率水平有較大的改善空間,且下游個別省市工業生態效率水平提升相對其它區域省市較快。同時中、上游各省工業生態效率水平雖然有所改善但差異性并不大。

圖10 能源子系統效率收斂值Fig.10 Energy efficiency subsystem convergence value

圖11 工業生態效率收斂值Fig.11 Eco-efficiency of the industrial convergence value

5 研究結論及政策建議

5.1 研究結論

長江經濟帶工業生態效率水平較低且呈增長趨勢,2009—2013年工業生態效率均值為0.8775,年均增長0.63%;區域工業生態效率水平以下游最高、中游次之、上游最低。

長江經濟帶上、中、下游工業經濟、能源、環境三個子系統效率存在顯著差異。工業經濟、能源子系統效率水平,以下游最高、中游次之、上游最低;環境子系統效率水平,以下游最高、上游次之、中游最低。可以看出長江經濟帶能源、環境系統效率低,造成工業生態效率水平較低。

本文對長江經濟帶工業經濟、環境、能源三個子系統進行收斂性分析：工業經濟子系統收斂性基本穩定,環境、能源子系統和工業生態系統處于收斂狀態;中、上游三個子系統效率值收斂性基本穩定,下游三個子系統呈收斂趨勢。

5.2 政策建議

總體來看,長江經濟帶9省2市工業生態系統處于無效率狀態且改善空間較大。因此,9省2市的工業經濟發展與生態環境保護應置于同等重要地位。長江經濟帶重點發展清潔型產業,建立工業發展指導目錄;制定產業轉移環境負面清單,實施下游地區產業向中上游轉移,嚴格限制污染型產業轉移。基于工業經濟子系統收斂穩定性,9省2市實施財政補貼和稅收優惠政策,采用低碳、節能、環保技術以高新技術產業發展為重心,不斷降低能源強度和污染物排放強度,增強工業經濟與能源、環境影響的脫鉤力度。

對上游地區而言,工業生態效率低于中、下游;而上游工業經濟和能源子系統效率水平也低于中、下游。因此,上游以發展生態環保產業,縮小與其它地區的經濟差距為首要任務,兼顧生態環境保護。上游重點提高工業經濟子系統效率,加強工業行業資本、研發以及人員的投入,提高廢棄物綜合利用率,降低非合意產出,減少單位能耗;提高能源子系統效率,加大對能源資本的投入,減少碳排放量,降低工業能耗量。

對中游地區而言,工業生態效率低于下游地區及整體平均水平;而中游環境和能源子系統效率偏低。因此中游地區在承接產業轉移時,實施節能減排和清潔生產措施,控制工業污染物排放,降低單位產值能耗。實施嚴格的清潔生產方式,推進區域綠化和基礎設施建設,提高區域生活和生產污染無害處理程度,推動工業產業轉型,優化工業產業結構,淘汰落后、污染產業,加大科技創新投入,實施科技創新推動產業綠色發展。

對下游地區而言,工業生態效率較高但能源子系統效率相對較低。因此,下游地區重在提高能源綜合利用水平,強化服務性產業貢獻力,嚴格控制工業污染物排放總量,降低單位能耗,減少碳排放量。加強科技創新驅動工業綠色發展。

對長江經濟帶而言,工業生態效率總體不高且三個子系統效率水平相當。長江經濟帶工業生態系統,要更注重工業增長方式,推動工業綠色循環發展,優化區域工業布局,推動工業創新協調發展。強化自身制度創新、技術創新、管理創新來支撐產業承接轉移,重點布局戰略性新興產業,推動產業轉型升級;同時設置生態保護“紅線”,完善生態環境保護制度。