長江經濟帶綠色技術效率與產業結構耦合協調分析

朱光福 周超 趙云亭

摘要：通過對長江經濟帶2000—2015年綠色技術效率、產業結構高級化、合理化指數進行測算，并分別對綠色技術效率與產業結構高級化、合理化的耦合協調度進行測度，采用層次聚類和變異系數方法對測度結果進一步剖析。結果顯示：長江經濟帶大部分省市綠色技術效率與產業結構高級化的耦合協調結果并不盡如人意，但是省際差距在不斷縮小；綠色技術效率與產業結構合理化的耦合協調結果明顯較好，但是省際差距在不斷擴大；從區域分布的角度來看，長三角地區的耦合協調水平最高，其次為長江中游地區，最低的為經濟發展水平相對落后的長江上游地區。

關鍵詞：綠色技術效率；產業結構高級化；產業結構合理化；耦合協調；長江經濟帶

文章編號：2095-5960（2018）04-0012-09；中圖分類號：F205；文獻標識碼：A

一、引言

綠色經濟發展是建立在綠色發展的物質基礎之上，其中的一個重要要求就是在經濟發展中要以環境保護為前提，不能以犧牲環境為代價來促進經濟發展。① ①習近平談“十三五”五大發展理念之三：綠色發展篇 http：//cpc.people.com.cn/xuexi/n/2015/1112/c385474-27806216.html在所有影響綠色經濟發展的因素之中，產業結構是一個重要且特別的影響因素。產業結構的合理化與高級化能夠通過與經濟效率的相互作用促進區域生態效率的提高（錢爭鳴、劉曉晨，2014；韓永輝等，2016）。同時，經濟發展與資源環境保護的共同約束有利于產業結構的優化與升級（羅勇、曾哲，2015）。我國經濟轉型的主要內容就是提高資源的利用效率，促進產業結構優化和經濟發展方式的轉變（胡鞍鋼等，2013）。同樣作為經濟轉型核心內容的技術效率和產業結構無疑會對彼此的提高與演變造成影響，技術效率的提高有利于促進產業結構的優化發展，產業結構的優化必然也伴隨著技術效率的提升。這也是本文的研究初衷，以期從資源環境的角度對技術效率與產業結構優化的相互關聯效應進行研究。

二、綠色技術效率與產業結構的影響機制分析

與傳統的技術效率不同，綠色技術效率是在相同的與環境相協調的綠色產出情況下，理想最小投入與實際投入之比（紀建悅、曾琦，2016）。理論界通常把生產過程中的期望產出減去非期望產出界定為綠色產出。就綠色技術效率與產業結構高級化、合理化的關系而言，雙方的作用途徑之間不是單向的影響機制，二是具有雙向作用影響的互動機制。首先，從產業結構高級化、合理化對綠色技術效率的影響來看，產業結構調整影響綠色技術效率的途徑是多方面的，可以通過自身調整如產業結構合理化（羅麗英、尹娟娟，2015）、產業結構高級化發展，從而形成產業轉型調整（李然、陳悅，2015）。從產業結構合理化的角度來看，其對于綠色技術效率的作用主要從產業間的協調程度和資源的利用效率這兩個方面來造成影響。伴隨著產業間協調程度的提高和資源利用效率的提升，產業結構合理化理論上能夠有效地促進綠色技術效率的提升。從產業結構高級化的角度來看，考慮到我國當前的地區產業技術水平發展差異巨大，總體水平并不高的現狀，產業結構高級化并不一定會對綠色技術效率起到顯著的促進作用。除了直接影響綠色技術效率的途徑以外，產業結構調整還可能通過集聚效應的發揮從地理外部性、產業外部性和時間外部性等角度影響技術效率（范劍勇、石靈云，2009）。就產業結構調整對于綠色技術效率的總體影響而言，根據羅麗英、尹娟娟（2015）等眾多學者的研究成果來看，產業結構的高級化、合理化發展對于促進區域綠色技術效率的提升總體上是具有促進作用的。

其次，從綠色技術效率對產業結構高級化、合理化的作用路徑來看，綠色技術效率發展對于推動產業結構合理化應該具有較為顯著的促進效用。如前文所言，產業結構合理化的內涵之一就是資源利用效率的提升，綠色技術效率的提高無疑會對當地資源的利用效率起到顯著的改善作用。由于我國中部和西部地區仍然以第二產業為主導，且技術水平較低。綠色技術效率與傳統的技術效率不同，更加強調對于環境的影響。因此，從全國層面來看，綠色技術效率的發展對于產業結構高級化的影響并不一定十分顯著，另外，綠色技術效率所蘊含的環境資源約束也會對產業結構的提升造成影響。產業結構反映的是各產業間與產業內部要素投入、產品產出等方面的數量關系。隨著以自然資源供給和碳排放為代表的環境問題成為約束我國經濟發展的一大瓶頸，我國的產業結構調整、特別是工業化面臨越來越“硬”的約束（孟昌，2012）。因此，綠色技術效率提升并不一定會正向促進產業結構高級化地發展。與產業結構高級化不同，除了反映產業之間的協調程度，產業結構合理化還反映資源有效利用的程度（干春暉等，2011）。出于資源節約、效率提升的角度來看，綠色技術效率的進一步提升對于產業結構合理化理論上應具有顯著的正向作用。

縱觀現有文獻，針對產業結構與綠色經濟、技術效率的關系，已經有大量的學者開展了研究[1] [2] [3] [4] [5]，但是大多數學者僅著眼于單向影響，并未從內在互動影響的角度進行研究。此外，就產業結構與綠色經濟效率方面的研究也偏少，偶有學者從能源效率[6]的角度進行了探析。能源效率僅僅是技術效率的一個方面，并不能夠充分體現經濟技術效率的高低。而綠色技術效率則是在考慮能源、環境的前提下，以既定的投入，爭取最大產出。或者在產出既定的條件下，爭取最小的投入（王志平等，2014），是綠色經濟與技術效率的有機結合。基于此，本文用考慮能源環境因素測算出來的綠色技術效率作為衡量綠色經濟效率的做法，采用耦合協調方法研究綠色技術效率與產業結構之間的耦合關系。這一做法既符合實際情況，又豐富了研究產業結構與綠色經濟發展關系的研究方法。

三、綠色技術效率與產業結構分析數據與方法

（一）研究數據

1.綠色技術效率

本文基于傳統測度綠色全要素生產率（GTFP）的方法，將能源環境因素作為非期望產出納入到測算過程中，測算出GTFP變化情況，進而分解得到綠色技術效率。具體方法是先將能源環境因素數據進行倒數處理后代入傳統技術進步測度模型，將勞動、資本、能源消耗作為投入，GDP和工業三廢排放分別作為期望產出和非期望產出，運用Malquist指數測算出綠色GTFP變化，并由此分解得到綠色技術效率。Malquist指數的具體定義如下：

其中，xt表示第t期的投入，yt表示第t期的產出。Dt0（xt，yt）為t期的生產技術水平下，t期投入產出的產出距離函數，Dt0（xt+1，yt+1）則為t期的生產技術水平下，t+1期投入產出的產出距離函數。TC（·）主要測度從t期到t+1期生產技術的變化，EC（·）表示技術效率變化、主要測度從t 到t+1期每個決策單位到最佳前沿面的趨近程度。各計算數值大于1表示其提高了，對GTFP的增長起到了推動作用，等于1表示對GTFP的變化沒有產生影響，小于1則表示起到了反向作用。

本文的投入變量為勞動力、物質資本存量和能源消耗，產出變量分為期望產出變量和非期望產出變量。其中，期望產出變量以各省市地區生產總值（Y）來表示；工業生產中產生的工業廢水、廢氣排放量與廢固產生量作為非期望產出變量。投入變量勞動力（L）以各省市年末從業人員數來表征；當前測算物質資本存量（K）的方法主要有資本價格租賃度量法和永續盤存法兩種，本文采用永續盤存法進行測算，具體方法見張軍等發表的論文（2003）；能源消耗（E）則采用各省市能源消費總量來表征。

本文選取長江經濟帶11省市2000—2015年的省級面板數據作為研究樣本，在傳統測算GTFP模型變量選擇基礎上增加了各省份能源消耗作為投入變量和主要污染排放物作為非期望產出變量納入模型。所有數據來源于《中國統計年鑒》《中經網統計數據庫》《EPS 全球統計數據平臺》《中國環境統計年鑒》以及各省份歷年的統計年鑒。相關數據的統計性描述見表1。

2.產業結構高級化與合理化

劉偉等（2008）認為產業結構的高級化本質上是生產率的演進，只有當生產率達到更高水平時，產業結構的優化升級才具有意義。部分相關的研究通常將高級化設定為某種份額所占的指標[6] [7] [8]，比如第三產業增加值占GDP的比重，具有一定的研究意義，但容易造成“虛高度”的錯覺。因而本文采用劉偉等（2008）提出的測度產業結構高級化的方法。數據主要來源于2001—2015年《中國統計年鑒》。具體方法如下：

（2）式中，LPNit為標準化后的i產業勞動生產率，LPit為各省市的實際勞動生產率，LPib為工業初始化時的勞動生產率，LPif為工業化完成時的勞動生產率。通過美國CPI數據可知，1970年美元換算成2015年美元的換算因子為6.08。按照錢納里（1986）的標準模型，本文將人均收入851美元和12768美元設為工業化的起點和終點（詳見表2）。

由于研究角度和內涵理解的不同，學術界對于產業結構合理化的定義尚存在爭議。相關研究文獻多從結構協調論、資源配置論等角度對產業結構合理化進行定義，并且多以定性分析為主。本文認為產業結構合理化主要包括產業間比例和份額的合理化以及較高的要素資源配置效率。基于此，本文選擇干春暉等（2011）的研究方法對產業結構合理化進行測度，數據主要來源于2001—2015年《中國統計年鑒》。具體方法如下：

（3）式中，Ratit表示產業結構合理化指數，Y、L分別表示總增加值和總就業人數，Yi、Li（i=1，2，3）分別表示一、二、三產業的增加值和就業人數。Ratit越小，產業結構越為合理，反之亦然。

（二）研究方法

1.耦合協調模型

本文的研究重點為綠色技術效率與產業結構兩個子系統的耦合協調，通過建立綠色技術效率—產業結構耦合系統，并對二者的耦合協調度進行測度，進而反映二者的互動變化。具體耦合度模型如下：

其中C表示系統耦合度，G為綠色技術效率及其分解綜合指數，Uk（k=1，2）分別為產業結構高級化、合理化綜合指數。C在0，1上取值，值越大，說明二者的耦合度越好。耦合度無法反映二者在何種水平上相互融合。因此，需借助耦合協調函數來確定子系統的協調發展程度以及階段。由于量綱上存在差異，本文在計算耦合度前采用min-max方法對數據進行標準化處理。

其中，D表示耦合協調度，a、b為待定系數。本文根據廖重斌（1999）的分類方法，對耦合協調程度進行等級劃分，如表3所示：

2.層次聚類分析

為了對耦合協調程度進行更深層次地剖析，本文采用組間平均連接法通過SPSS18.0對D值進行層次聚類劃分。層次聚類法以數據間兩點的歐式平均距離作為劃分依據，而不再是根據耦合協調程度的高低進行劃分，能夠更好地對長江經濟帶耦合協調程度相對差異進行更為細致的分析。

3.變異系數

作為衡量離散程度的重要指標，加之其無量綱性，變異系數常被用來測度不同地區在不同時段的差異程度。本文采用變異系數對綠色技術效率、產業結構優化和耦合協調程度的空間差異進行測度。其具體形式如下：

其中，C.V為變異系數，m為區域總數，yi為i區域的某評價值， y為某評價值的平均值。

四、綠色技術效率與產業結構耦合協調實證結果分析

（一）耦合協調測度結果

長江經濟帶各省市綠色技術效率與產業結構高級化、合理化的耦合協調結果如表4所示。從綠色技術效率與產業結構高級化的耦合協調上看，除貴州以外，長江經濟帶所有省市均處于協調階段，但是總體水平不高，多數省市僅處于勉強協調和初級協調階段。這說明長江經濟帶綠色技術效率與產業結構高級化之間的協調互動性不強，二者之間的互動效應還有待進一步提升。耦合協調度最高的上海處于良好協調階段，而最低的貴州則處于瀕臨失調階段，說明其綠色技術效率與產業結構高級化的互動效應較差。而其余的省市同上海的差距也十分顯著。從三個區域的相互比較情況來看，長三角的耦合協調度最高，其次為長江中游地區，最后為長江上游地區，并且三者之間的差距也十分顯著。這說明相較于長三角地區，長江中游地區及上游地區在綠色發展與產業結構高級化的互動機制方面還有待提升。

從綠色技術效率與產業結構合理化的耦合協調情況來看，處于較高協調階段省市的數量明顯增多，除長三角的三省市以外，長江中游地區的江西和安徽也處于良好協調階段。除貴州省以外，長江經濟帶其他省市都處于耦合協調階段。從區域間的差異來看，長三角地區無疑處于領先地位，長江中游地區也優于長江上游地區。長三角地區和長江中游地區省市間的差異并不大，而長江上游地區省市間的差距則較為明顯。通過以上的分析可以看出，長三角地區在綠色技術效率與產業結構高級化、合理化的耦合協調方面處于較高水平；長江中游地區在綠色技術效率與產業結構高級化的耦合協調方面較差，而在與產業結構合理化的耦合協調方面則整體較好；長江上游地區無論是在綠色技術效率與產業結構高級化還是與產業結構合理化方面都處于落后位置，且整體水平偏低。

（二）耦合協調度相對等級劃分

對長江經濟帶綠色技術效率與產業結構高級化、合理化的耦合協調度分別進行層次聚類。結果發現，在各年度中分別可以劃分為四個等級和三個等級。四個等級中，Ⅰ為高等級，Ⅱ為次高等級，Ⅲ為次低等級，Ⅳ為低等級。三個等級中，Ⅰ為高等級，Ⅱ為中等級，Ⅲ為低等級。從圖1可以看出，長三角地區的上海、浙江和江蘇4個年度一直在較高等級階段波動。長江中游地區的四省市2000—2015年一直處于波動重組之中。其中安徽的波動幅度較小，基本處于平穩的狀態；江西則處于波動下調的態勢之中，3個年度均處于低等級階段；湖北、湖南的波動幅度較大，呈現出“U”型的波動態勢。長江上游地區的四川、貴州一直處于次低等級或低等級階段；重慶的波動較為明顯，在2015年一躍進入了高等級階段；云南則較為穩定，一直在次高等級與次低等級階段波動。從圖2可以看出，在綠色技術效率與產業結構合理化方面，長三角地區的三省市依然處于較高水平，總體在高等級或中等級間波動。長江中游地區四省的協調水平也較高，基本處于高等級或中等級。長江上游地區的總體水平依然落后，但是重慶的提升幅度較為明顯，四川則呈現出一定幅度的下滑態勢。云南則在中等級和低等級間波動，貴州則一直處于低等級階段。

（三）耦合協調度總體空間變異及原因分析

基于公式（5）對綠色技術效率（G）、產業結構高級化（U1）、產業結構合理化（U2）及綠色技術效率與產業結構高級化、合理化的耦合協調度（D1、D2）的變異系數進行測算，具體結果見圖3。D1的變異系數從2000年到2015年下降了18.50%，說明其耦合協調度在各省市間的差異逐漸縮小；D2的變異系數從2000年到2015年出現了一定程度的上升，上升幅度為27.54%，說明空間分異特征逐漸擴大。從綠色技術效率來看，其變異系數上升了136.36%，說明長江經濟帶各省市間的差距擴大；產業結構高級化的變異系數下降了45.41%；而產業結構合理化的變異系數上升了6.10%，說明長江經濟帶各省市在產業結構高級化的發展水平上差異逐漸縮小，而在產業結構合理化方面的差異則有小幅擴大。同時，這一結果也說明造成D1變異系數下降和D2變異系數逐步上升的主要原因分別是產業結構高級化省際差距的縮小和綠色技術效率、產業結構合理化在各省市間差異的擴大。

五、結論及政策啟示

（一）結論

綜上所述，長江經濟帶綠色技術效率與產業結構的耦合協調研究，具有如下結論：

1.時空發展維度均呈上升趨勢。從時間維度來看，長江經濟帶綠色技術效率在2000—2014年間呈現出一定幅度的上升趨勢，同未考慮能源環境因素時的技術效率相比有了一定的好轉；從空間維度來看，長江經濟帶各省市在2000—2014年間綠色技術效率提升明顯，同時省際差距也在不斷擴大。

2.在產業結構優化方面，高級化和合理化均參差不齊。雖然長江經濟帶各省市取得了顯著的進步，但是無論是產業結構高級化還是合理化，省際都存在較大的差距，且產業結構高級化的差異程度明顯大于合理化。

3.綠色技術效率與產業結構高級化的耦合協調的總體水平較低。長江經濟帶除上海以外，綠色技術效率與產業結構高級化的耦合協調總體水平較低，僅處于勉強協調或初級協調的階段。根據層次聚類結果，長三角地區的三省市長期處于較高級的發展階段，長江中游地區四省則波動幅度較大，長江上游地區四省市總體尚處于較低等級階段。根據變異系數，長江經濟帶省際差距也較為明顯，但是隨著產業結構高級化差距的縮小，這一情況也在逐步改善。

4.綠色技術效率與產業結構合理化的耦合協調處于較高耦合協調階段的省市數量明顯增加。除貴州省外，長江經濟帶其余省市均處于協調階段。同產業結構高級化的耦合協調層次聚類結果類似，長三角地區和長江中游地區在四個年度中均處于中等級或高等級階段，而長江上游地區的總體水平仍較低。同時隨著產業結構合理化變異系數的擴大，綠色技術效率與產業結構合理化的耦合協調的變異系數也有一定的上升。

（二）政策啟示

長江經濟帶在綠色經濟發展、產業結構優化水平方面的不均衡發展與其作為鏈接我國東中西互動合作的協調發展帶、生態文明建設先行示范帶的定位不完全相符。造成區域發展不平衡的原因是多方面的，其中經濟政策的制定是重要的一環。在區域經濟政策制定方面，各省市往往基于本地區的情況來考慮，無暇顧及利益相關省市，乃至出現產業重建、污染轉移等政策困境。基于此，從政策上加強對長江經濟帶各省市的統籌協調、交流與溝通以及從整個經濟帶層面出臺相關產業政策，實現基礎設施互聯互通、上中下游聯動、資源政策互補、耦合協調發展和綠色發展、避免省市之間各自為政，是突破這一政策困境的重要途徑。基于提高長江經濟帶綠色技術效率與產業結構耦合協調度的視角，具有以下政策啟示：

第一，加大中央財政轉移支付力度和綠色產業扶持力度，落實長江中下游省市對長江上游省市的生態效益補償。國家對長江經濟帶尤其是三峽庫區所在省市的定位是“不搞大開發、只搞大保護”，使得該區域對提高綠色技術效率的要求十分迫切，而提高綠色技術效率與傳統產業發展路徑有矛盾。長江上游省市保護好青山綠水必然產生良好的環境效益和社會效益，同時付出一定的經濟效益的代價，這就需要進行合理評估長江上游省市的損失，并建立相應的機制由受益的長江中下游省市進行炭排放權購買或給予綠色補償，并且通過中央財政轉移支付對長江上游省市予以生態扶持。

第二，因地制宜出臺差異化政策，引導長江經濟帶產業結構更加趨于合理化。長江經濟帶各省市產業結構合理化的內涵各異、比重不同，相應的政策約束需要差別考慮、統籌發力。比如，長江上游的生態保護區尤其是三峽庫區對生態環境貢獻大、影響大，必須對污染嚴重的產業嚴格限制，產業合理發展的空間主要在生態農業、原生態旅游業和綠色商貿服務業等，對長江上游的生態保護區的考核也應側重引導上述產業的發展。

第三，積極參與“一帶一路”產業國際分工，提高長江經濟帶綠色技術效率總體水平。長江經濟帶沿線省市要積極主動對接“一帶一路”國家戰略，參與“一帶一路”產業國際分工，引進清潔能源，調整產業結構，減少高能耗排放產業。同時，以長江為聯結帶，通過擴大鐵江、江海聯運，促進長江經濟帶商貿物流業降本增效減耗。

第四，創新綠色技術效率與產業結構耦合協調的路徑，逐步提高耦合協調水平。從綠色技術效率與產業結構耦合協調的角度，頂層設計長江經濟帶各省市產業結構合理化約束標準，建立長江經濟帶協調發展的長效機制，促使生態環境保護、生態積累、綠色發展與區域經濟增長、物質文化生活水平高度耦合協調。

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Abstract：Calculating the green technology efficiency， indexes of advanced industrial structure

and rational industrial structure of Yangtze River Economic Belt from 2000 to 2014， this paper measures the coupling coordination degree between green technology efficiency and indexes of advanced industrial structure and rational industrial structure respectively and conducts further study by adopting hierarchical clustering method and variation coefficient method. The results suggest that the gap between provinces has expanded in rational industrial structure while narrowed in advanced industrial structure； the coupling coordination degree between green technology efficiency and indexes of advanced industrial structure is not satisfying yet the gap between provinces has been narrowing. The coupling coordination degree between green technology efficiency and indexes of rational industrial structure is satisfying but the gap has been expanding. From the perspective of regional distribution， Yangtze River Delta is with the highest level， the middle reaches of the Yangtze River rank secondly and the upper reaches of the Yangtze River are with the lowest level.

Key words：green technology efficiency； advanced industrial structure； rational industrial structure； coupling coordination； yangtze river economic belt

責任編輯：蕭敏娜