收益視角下我國產業環境壓力與經濟效益分析

余曉泓,詹夏顏,梁紫氛,陳 衍

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收益視角下我國產業環境壓力與經濟效益分析

余曉泓*,詹夏顏,梁紫氛,陳 衍

(北京理工大學應用經濟系,北京 100081)

在實現經濟效益的同時,兼顧可持續發展已成為推進產業新常態發展的必然選擇.本文首先采用多區域投入產出的戈什模型,從行業層面核算了我國各產業2009年的收益側完全碳排放系數和感應力系數,然后根據2個系數的大小將34個產業部門劃分為4大類.實證結果表明:第Ⅰ類行業對經濟的推動能力較好,同時對環境產生的負面影響較大.第Ⅱ類行業需要促進行業內整合,提高行業的能源利用率.第Ⅲ類行業屬于福利性產業,應當予以保護和支持.Ⅳ類行業具有較高的感應力系數和較低的完全收益側碳排放系數,兼具行業友好和經濟效益,滿足當前供給側結構性改革的內在要求,需要鼓勵和發展.

供給側結構性改革；收益原則；完全碳排放系數；感應力系數

2016年11月10日中央財經領導小組第十一次會議首次提出供給側結構性改革的概念.供給側結構性改革要求從提高供給體系的質量和效率入手,解決我國經濟發展中所存在的結構性問題,增強經濟持續性發展動力.在產業發展層面,面對持續提升的自然環境成本壓力,供給側結構性改革需要在考慮產業綠色發展結構的基礎上,最大化產業的經濟推動力.這表明目前放任式增長的產業發展模式已經不能滿足科學發展的需要,而應當從去產能、去庫存、去杠杠、降成本和補短板入手,淘汰落后過剩的產能,精簡生產結構,優化融資結構,提高經營管理效率和提高產品供給體系.正確定位供給側結構性改革的產業實施目標,對不同的產業量身訂做相應的政策至關重要.基于此,本文通過選取科學的指標,創新性地量化產業的環境壓力和經濟效益,探究不同產業的共性和差異性特征,并依據實證結果對不同的產業提出針對性的政策.

在開放經濟下,各國貿易分割了產品投入、生產及消費的空間,經濟活動進一步復雜化,若僅考慮生產側的完全碳排放系數指標,必然會造成排放責任在產業間分配出現扭曲,并造成產業碳減排政策的錯位[1-2].僅反映生產過程的環境壓力已無法客觀、完整、精確地量化從生產到消費過程中所產生的環境壓力[1].這其中的根本性原因在于生產側的完全碳排放系數僅考慮了產業生產過程中產生的碳排放,而沒有考慮投入或消費對生產碳排放的引致或推動作用[4-6].在生產者原則具有缺陷的大背景下,消費者原則和收益原則提出應當將關注點從生產轉移到最終消費和初始投入上,具體到完全碳排放強度的核算,需要將核算界限從單純考慮生產過程擴展至消費過程或者投入過程.

從收益原則的新視角理解生產過程,將關注點從生產環節轉移至投入環節,有利于更全面地理解產業的投入端對環境造成的影響[7].在收益原則視角下,要降低由原材料投入所引致的碳排放責任應從兩方面出發:首先,尋找其他可替代的清潔能源,然而這種做法必定面臨成本等方面的約束,在短期內不可能實現;其次,通過提升行業的清潔生產技術來被動地降低本行業被引致的碳排放責任,但技術水平的提升需要長期的努力.通過政策引導將資金引流到對經濟推動力較大并且對環境壓力較小的行業,可以有效降低投入端的碳排放.

問題的關鍵在于量化產業的環境壓力和經濟效益,選取科學的指標反映產業的發展特點.從最終需求層面出發的基于里昂惕夫逆矩陣的投入產出法已越來越多地應用于對貿易隱含碳的研究.閆云鳳等[8]、劉軼芳等[9]采用投入產出法測算了進出口貿易中的隱含碳.由于投入產出模型在刻畫部門技術和需求模式關聯影響方面的優越性,學者們更多地將指數分析法(IDA)結構分析法和投入產出法相結合,從最終需求[10-11]、技術變化[11]、能源消費[12]、能源強度[13]、產業結構和總產值[14]等方面研究這些因素對碳排放強度的貢獻,其本質在于利用投入產出中生產和最終消費的關系,探討這些因素對碳排放貢獻情況.肖皓等[15]提出了基于消費者原則的最終需求中的完全碳排放系數,并運用SDA結構分解模型解讀了中國1996~2009年、全球主要經濟體1997~2007碳排放及碳排放強度的變化[15-16].與最終需求相似,初始投入與產出也具有天然的耦合關系,這反映了收益原則的思想,也即關注初始投入支撐的生產活動所引致的碳排放責任[17-18].本文從收益原則的概念出發,核算了基于初始投入的完全碳排放強度(收益側完全碳排放系數),其目的是反映產業的投入端給環境帶來的壓力.

感應力系數(IC)和影響力系數(DC)是基于投入產出表所反映出的產業技術聯系指標,反映產業間的前后向關聯關系,其中,后者反映產業的關聯拉動效應,也即是國民經濟各部門增加一單位的最終使用時,某部門需要為其他各部門生產和提供的產出量,前者反映關聯推動效應[19].目前較為主流的改進的感應力系數是由中國投入產出學會課題組在基于劉起運的研究基礎上發展而來的,這種核算方法是引入權數對分母中的完全分配系數作加權平均數,從而能夠避免傳統計算方法中直接對完全分配系數進行無意義的相加而發生經濟意義模糊等問題,是計算感應力系數的主流方法[17-18].

感應力系數可分為產業推動系數及初始感應力系數,初始感應力系數衡量初始投入對國民經濟推動的能力,內涵為某部門的初始投入對國民經濟推動的能力,也表示該部門的初始投入相對于綜合平均推動力的大小.當初始感應力系數大于1時,表明該部門的初始投入對于國民經濟的推動能力較綜合平均推動力大;當初始感應力系數等于1時,該部門的初始投入對國民經濟的推動能力為綜合平均水平;當初始感應力系數小于1時,表明該部門的初始投入低于社會的平均水平[17-18].初始感應力系數較好地反映了產業投入的經濟效益,因此本文采用該指標衡量產業的經濟效益.

本文基于全球投入產出數據庫(WIOD)中的全球及國家的投入產出表(NIOD),以及環境賬戶數據庫中的CO2排放數據,核算中國1995~2009年的收益側完全碳排放強度與感應力系數,進而綜合分析各行業的環境成本與經濟效益特點.本文通過選取科學的指標,量化產業的環境壓力和經濟效益.收益側碳排放強度是產業單位投入環境成本的指標,感應力系數在考慮產業結構的基礎上反映了產業單位投入的經濟效益.經濟效益及環境成本刻畫了當前我國產業發展中的經濟與環境特點.此外,創新性地依據收益側完全碳排放系數和感應力系數大小,將34個產業劃分為4大類,探究了不同產業的共性和差異性特征.在目前中國實行供給側結構性改革的經濟政策背景下,對不同的產業提出更具針對性的政策,有助于我國經濟結構優化,產業實現綠色發展.

1 核算模型與數據來源

收益側碳排放衡量的是單位投入所引致的直接及間接的碳排放的綜合,因而有必要將行業單位投入引致的碳排放與行業每單位投入所產生的經濟利益進行比較,從而綜合分析出適合發展和引導的行業,為政策的制定提供理論基礎.本文用于量化環境壓力的指標是碳排放強度系數.在收益原則視角下,每單位初始投入所引致的碳排放量可以用收益側完全碳排放系數來衡量,其含義是生產1單位產品所產生的CO2排放量,衡量生產過程中的投入端對環境造成的直接負面影響.行業收益側完全碳排放系數可以定義為:

X=XB+V(2)

式中:列向量(NS×1)中的每個元素代表初始投入量,包括家庭、政府投入及資本投入等.為直接分配系數矩陣或稱為分配系數矩陣,該矩陣中的每個元素b表示直接分配系數,與直接消耗系數類似,直接分配系數可以用方程的形式表示為:

式中:b表示部門生產單位產品對部門產品的投入比例(=1,2,……,),直接分配系數描繪了部門之間生產產出和投入之間的投入產出聯系,也即是部門的總產出中投入給部門的產品數量,因此也被稱為是產出系數.

實際上矩陣中的每個元素矩陣均為非負元素矩陣,易知存在滿秩矩陣,使得=-1,這說明直接分配系數矩陣與直接消耗矩陣實際上互為相似矩陣,存在千絲萬縷的聯系,此外也說明了矩陣可以求逆,由此得到戈什逆矩陣的核算方法.將所計算的戈什逆矩陣帶入(1)式可得到收益側的完全碳排放系數.

每單位投入各部門的經濟利益本文用感應力系數來衡量.感應力系數是衡量某一部門在國民經濟中與其他部門的投入及生產的聯系,也被稱為后項聯系指標,該系數用以衡量產業的波動水平,是基于投入產出表核算得到的較為重要的參數,用公式表示為:

式中:表示基于初始投入的權重,也被稱為初始投入構成系數,表示部門的初始投入占國民經濟初始投入總量的百分比,也即本文所引入的權數;g表示戈什逆矩陣中的元素;分子表示戈什逆矩陣中行元素的加總,含義是部門的一單位初始投入對所有部門的完全供給量,也稱為產品對國民經濟整體的推動力;分母表示一單位綜合初始投入對國民經濟的平均推動力.感應度系數是相對性指標,反映部門相對于整個國民經濟各部門平均推動力的大小.感應力系數較大的行業被稱為基礎產業,這類產業對國民經濟的發展起推動作用.感應力系數等于某部門投入一單位初始投入所獲得的收益,而各部門單位價值量的收益側碳排放則表示某部門單位初始投入的成本.

2 結果與討論

2.1 各部門收益側完全碳排放系數

基于WIOD數據庫中的數據,本文核算出了1995~2009年中國各部門收益側完全碳排放系數及感應力系數值.從中國各部門收益側完全碳排放系數的計算結果中可以發現,1995~2009年電力、燃氣和水的生產和供應業收益側完全碳排放系數均為歷年各行業中最高值,該時間段內平均值為21.39.煤炭開采和洗選業、其他非金屬礦物制品業緊隨其后,該期間平均值分別為6和4.11.

電力、燃氣和水的生產和供應業、煤炭開采和洗選業、其他非金屬礦物制品業、煉焦、石油加工及核燃料加工業、水路運輸、航空運輸及金屬冶煉及壓延加工業是1995~2009年收益側完全碳排放系數平均最高的6大行業,圖1給出了1995~2009年這些行業的收益側完全碳排放強度變動情況.從總體趨勢來看,1995~2009年所有行業的收益側完全碳排放系數均出現不同程度的下降.電力、燃氣和水的生產和供應業的收益側完全碳排放系數由1995年的35.21下降至2009年的11.02,減少了近三分之二,煤炭開采和洗選業也從0.93的收益側完全碳排放系數下降至3.18,其他非金屬礦物制品業、煉焦、石油加工及核燃料加工業、水路運輸、航空運輸業和金屬冶煉及壓延加工業分別下降了64.00%、68.38%、68.13%、37.74%和74.16%.這其中,航空運輸業下降幅度最低,金屬冶煉及壓延加工業下降幅度最高.

圖1 部分行業1995~2009年收益側完全碳排放系數變動情況

從總體來看,能源加工業及運輸業如水路運輸、航空運輸、電力、燃氣和水的生產和煤炭開采業等行業的收益側完全碳排放系數較高,表明對這些行業來說每一單位的投入將產生較多的收益側碳排放.在收益原則視角下,這些碳排放責任將由該行業承擔,因此若運用收益原則,收益側完全碳排放系數較高的行業將面臨較大的減排壓力.但與此同時,這些行業的收益側完全碳排放強度在研究期間內下降幅度很大,這表明中國各生產環節的能源利用率在過去的十多年中得到了提高,也說明能源加工業完全收益側的碳排放強度的持續下降.有賴于中國在各環節的能源利用效率持續降低,各行業每單位的投入所產生的所有下游碳排放責任也隨之降低,因此提高各環節的能源效率是碳減排的重中之重.

另一方面,房地產、皮革及鞋類制造業、教育、衛生及社會福利、摩托車及汽車維修業等行業的收益側完全碳排放系數均小于0.5.表明無論在何種碳排放責任劃分原則下,發展這些行業都有利于低碳減排.在1995年至2009年期間內,教育行業在該期間內由0.93下降至0.18,衛生及社會福利業也由0.42下降至0.28,下降了近一半.

2.2 中國各行業感應力系數

圖2 2009年中國各行業感應力系數

在感應力系數方面,從圖2可知,能源加工行業及運輸業等行業感應力系數均大于1,表明這類行業是推動經濟發展的支柱型行業.值得注意的是金融業、租賃及商務服務業等行業的感應力系數很高, 2009年這些行業的感應力系數分別達到:1.23和1.15,表明在金融業及租賃及商務服務業中,每1單位的投入將分別生產大于1單位的產出.而由前述關于收益側完全碳排放系數的核算結果表明金融業和租賃及商務服務業等行業也是收益側碳排放較少的低碳減排型行業.感應力系數較低的行業包括:建筑業、公共管理、社會福利業和汽車摩托車銷售業,這些行業在2009年感應力系數分別為0.41、0.41和0.39,這些行業的單位初始投入對國民經濟各部門的推動力低于國民經濟各部門的平均推動力.

2.3 中國行業收益側完全碳排放系數及感應力系數排名及分類

對于不同行業來說,針對各行業收益側完全碳排放系數及感應力系數所反映出的產業特點,采取有針對性的行業發展政策十分必要.要解決如何回應供給側改革的要求,在保證經濟發展的同時制定低碳減排的行業發展政策的問題,首先需要依據行業的特點進行分類.由于收益側完全碳排放系數及感應力系數從成本及經濟收益兩方面反映出了行業的環境特征,將部門的感應力系數與其完全碳排放系數進行對比有助于遴選環境友好的基礎產業.遴選的依據是應當鼓勵感應力系數較高并且完全碳排放系數低的行業發展,這有利于在發展經濟的同時實現環境利益的最大化,而對于感應力系數較低且完全碳排放系數較低的行業應當予以管制.

表1首先選擇將2009年各行業的感應力系數及收益側完全碳排放系數進行降序排列.通過簡單比較可以發現,煤炭開采和洗選業感應力系數達1.68,同時收益側完全碳排放系數達3.18,分別位于該系數排名的第1位和第2位,具有典型的高感應力系數并且高收益側碳排放的行業特征.呈現相同特征的行業還包括煉焦、石油加工及核燃料加工業、其他非金屬礦物制品業、水路運輸和金屬冶煉及加工業等行業.能源加工業及運輸行業有著較高感應力系數,為中國經濟發展的支撐行業,而同時這些行業往往收益側完全碳排放系數也較高,表明中國產業發展亟待轉型.

表1 2009年度中國行業收益側完全碳排放系數及感應力系數排名情況

金融業和郵政及信息傳輸業等行業,具有感應力系數較高而收益側完全碳排放強度較低的產業特點,其行業的感應力系數的平均值分別為1.23,而收益側完全碳排放系數為1.27,這類行業位于生產鏈條的末端,而行業感應力系數平均值普遍大于1,表明發展類似金融業等第三產業需要政府的更多關注,需要政府在資金、技術和人才3個層面的扶持.

要進一步精確定位產業,采取有針對性的產業發展政策,就需要將感應力系數及完全碳排放系數進行綜合比較.基于1995~2009年的中國各部門感應力系數和完全碳排放系數,本文將所研究的34個行業依據感應力系數及收益側完全碳排放系數的高低采用象限進行分類,34個行業依據在4個象限中的分布情況分別對應第Ⅰ類~第Ⅳ類行業,如圖3所示.

圖3 基于感應力系數和完全排放系數的行業劃分

根據WIOD數據庫計算感應力系數及完全排放系數1995~2009年平均值標準化后整理.電力?燃氣和水的生產和供應業因完全排放系數較高而未在圖中顯示,實際上該行業處于第一象限

第Ⅰ類行業(第一象限):高感應力系數——高完全排放系數,主要包括:煤炭開采和洗選業、煉焦、石油加工及核燃料加工業、化學工業、金屬冶煉及壓延加工業、內陸運輸、水路運輸和其他非金屬礦物制品業.其中電力、燃氣和水的生產和供應業是收益側完全碳排放系數最高的行業,1995~ 2009年的收益側完全碳排放系數平均值達20.26.這類行業對經濟的拉動力較高,同時對環境產生的負面影響較大.在發展這類行業時要兼顧能源效率的問題,才能在行業發展推動經濟增長的同時,控制收益側的碳排放.

第Ⅱ類行業(第二象限):低感應力系數——高收益側完全碳排放系數.這類行業對經濟推動作用力不大,每單位投入所產生碳排放較高.航空運輸業是其中的代表行業,在研究期間內該行業的平均收益側完全排放系數為2.85,感應力系數僅為0.93.對這類行業應當有意識地促進行業內整合,降低運輸成本,提高該行業在國民經濟當中的地位,同時特別需要提高行業的能源利用率.

第Ⅲ類行業(第三象限):低感應力系數——低收益側完全碳排放系數.這類行業在推動經濟發展方面貢獻不大,每單位投入所產生的碳排放也低.主要包括:公共管理及社會保障?汽車摩托車銷售維修和修理業?居民服務和其他服務業等,多為公共福利性行業.因此應當予以保護和支持.

第Ⅳ類行業(第四象限):高感應力系數——低收益側完全排放系數的行業,包括:租賃及商務服務業、木材及木材加工業、塑料和橡膠制品、其他零售業、郵政及信息傳輸業、批發貿易及商品貿易業、金融業、農林牧漁業和機械設備制造業等行業.這類行業的感應力系數較高,同時完全排放系數較低,是應當重點發展和引導的行業.

2.4 建議

提高各產業的能源利用率特別是各環節的清潔生產技術是降低產業收益側完全碳排放系數的重中之重.

感應力系數與收益側完全碳排放系數的不匹配造成了經濟發展與環境負外部性之間的矛盾,如何調整產業在經濟面與環境面的不協調發展是亟待解決的問題.

基于各產業在經濟效益及環境壓力中表現出的較大的差異性,有必要依據不同的產業分類采取具有針對性的產業發展措施,應當重點發展高感應力系數——低收益側完全排放系數的行業.

對于以航空運輸業為代表的低感應力系數——高完全碳排放系數的行業,應當提高行業的能源利用率,促進行業內整合,提高經營管理效率.

以政策引導產業低碳可持續發展的供給側改革的內涵在于降低所有生產環節的碳排放強度,從本質上提高產業的低碳減排.

3 結論

3.1 第Ⅰ類行業具有高感應力系數——高完全排放系數,其對經濟的推動能力較好,但是單位投入的收益側碳排放較大,對環境產生的負面影響較大.

3.2 第Ⅱ類行業是低感應力系數——高完全碳排放系數,其能源利用率不高,行業內需要整合,運輸成本需要降低,國民經濟當中的地位也需提升.

3.3 第Ⅲ類行業無論是經濟推動力還是環境負面影響都較小,這類行業并不是推動經濟發展的瓶頸行業,大多是社會福利性的產業.

3.4 第Ⅳ類行業具有較高的感應力系數和較低的完全收益側碳排放系數,不僅屬于環境友好型產業,而且還具有高經濟效益,是推動經濟發展的基礎產業.

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Analysis of industries’ environmental pressure and economic benefits based on income principle.

YU Xiao-hong*, ZHAN Xia-yan, LIANG Zi-fen, CHEN Yan

(Department of Applied Economics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)., 2018,38(10)：3993~4000

While making economic benefits, taking into account sustainable development has become a necessity for promoting the new normal development of the industry. This paper firstly adopted the multi-regional input-output model of Ghosh, and calculated the total carbon emission coefficient and the induction coefficient of the income side of various industries in China in 2009 from the aspect of industry. Then, according to the size of the two coefficients, 34industrial sectors are divided into four categories. The empirical results showed that the first category of industries has better economic driving capacity and has a negative impact on the environment. Class II industries need to be promoted integration within the industry to improve energy efficiency. Class III industries are welfare industries and should be protected and supported. Class IV industries with a high coefficient of induction and a low full-return-side carbon emission coefficient, both industry-friendly and economical benefit, satisfy the inherent requirements of the current supply-side of internal need of structural reform and need encouragement and development.

supply-side structural reform；income principle；complete carbon emission coefficient；inducing coefficient

X196

A

1000-6923(2018)10-3993-08

余曉泓(1972-),女,吉林長春人,副教授,博士,研究方向為能源與環境、產業經濟理論與政策、產業生態管理.發表論文50余篇.

2018-02-11

國家社會科學基金資助項目(15BGJ054);國家社科基金資助重大項目(14ZDA085);教育部人文社會科學研究規劃基金資助項目(13YJAZH122)

* 責任作者, 副教授, yuxiaohong@bit.edu.cn