崇明工業行業生態效率評價研究

□ 徐 忱

|研究背景與意義

2010 年，上海市政府編制發布了《崇明生態島建設綱要（2010～2020 年）》(以下簡稱《綱要》)。《綱要》中明確指出崇明要協調經濟社會發展和保護生態環境關系，依托科技創新，推行循環經濟，推進清潔生產和高科技環保型生態工業體系建設，將崇明建成環境和諧優美、資源集約利用、經濟社會協調發展的現代化生態島。隨著生態島建設的不斷推進，崇明工業經濟發展也受到了極大的環境、政策約束。2018 年崇明實現社會生產總值351.1 億元，其中工業增加值97.2 億元，占比達到27.7%。由此看出，對崇明而言，工業仍是崇明經濟發展中不可缺少的重要組成部分，工業經濟的發展影響著區域經濟的結構布局和走勢方向，崇明要建設現代化生態島，發展清潔生產和高科技環保型生態工業，必然需要工業部門的支撐。

根據世界可持續發展工商理事會（WBCSD）和經濟合作與發展組 織(Organization for Economic Cooperation and Development，OECD)對生態效率的定義，生態效率是指生態資源用于滿足人類需要的效率，即經濟體產品和服務的價值與經濟產生的環境壓力的比率①WBCSD.Eco-efficiency Indicators and reporting-Report on the status of the project（A basis for the final printed report）[R].Geneva：Eco-efficiency Metrics and Reporting，WSCSD，2000.②OECD.Eco-Efficiency [A].諸大建，邱壽豐.生態效率是循環經濟的合適測度[J].中國人口·資源與環境，2006，16（5）：2.。生態效率指標中的“產出”是指企業生產或經濟體提供的產品和服務的價值；“投入”指的是指企業生產或經濟體消耗的資源和能源及它們所造成的環境負荷。在生態發展戰略下，工業經濟的發展勢必需要全面掌握其對環境負荷的情況，在保證減少環境負荷的同時最大限度的提升工業的經濟產出，這正體現了生態效率的概念。

目前，生態島建設進程中，非常關注空氣、水、污染物排放指標等，也建立了“生態島建設指標體系”，但就工業經濟對環境負荷的評價只處于單一指標和比率衡量的狀態，未就工業的生態效率做出過測算和研究。生態效率能夠比較準確、有效地評價工業經濟對環境的負荷。隨著崇明世界級生態島建設的不斷推進，為落實生態發展戰略的要求，崇明工業發展不能簡單地通過關停并轉來實現產業更新，應在準確測算工業生態效率的基礎上，立足于區位優勢和現有的產業基礎進行謀篇布局。

|DEA 下的生態效率測算與模型結果分析

（一）工業生態效率DEA模型測算

本文選取工業用水總量、工業煤炭消費總量、工業化學需氧量排放總量等反映資源、能源消耗和污染物排放水平的指標作為DEA-BCC 模型的投入、產出變量，來測算崇明整體工業生態效率（AIEE）與每種環境負荷下的工業生態效率（PIEE），分別為工業煤炭生態效率（C-IEE）、工業水生態效率（W-IEE）、工業COD 生態效率（COD-IEE）、工業SO2生態效率（S-IEE）。變量名稱詳見表1。

表1 DEA 模型投入產出變量

工業用水總量和工業煤炭消費總量分別體現工業部門對資源、能源的消耗情況，而工業化學需氧量和二氧化硫排放總量則反映了工業生產排放的廢水、廢氣。本文根據2006-2018 年間投入產出變量的數據計算得出該時間段崇明整體工業生態效率AIEE 與工業煤炭生態效率（C-IEE）、工業水生態效率（W-IEE）、工業化學需氧量生態效率（CODIEE）、工業SO2 生態效率（S-IEE）的取值。

（二）DEA 模型結果分析

1.各項工業生態效率均值。2006-2018 年，崇明整體工業生態效率（AIEE）均值為0.756，表明若是保持既定的工業產出，那么四種環境負荷指標均可以在原有基礎上減少24.4%，崇明的工業經濟增長與資源環境之間仍不夠協調，未來節約資源、能源，減少污染排放的空間很大。

樣本期內四種環境負荷的工業生態效率均值分別為：工業煤炭生態效率（C-IEE）0.415；工業水生態效率（W-IEE）0.594；工業化學需氧量（COD）生態效率（COD-IEE）0.248；工業SO2 生態效率（S-IEE）0.343。可見，對單一環境負荷而言，崇明四種環境負荷下的工業生態效率取值均比較低且相互間數值差異很大。其中工業水生態效率最高，工業煤炭生態效率次之，而工業COD 生態效率最低，這直接反映了在既定的工業產出下，工業廢水對環境的負面效應最顯著。

由于化學需氧量（COD）是廢水的一種污染物，而二氧化硫（SO2）主要來源于煤炭，因此C-IEE 與S-IEE；W-IEE 與COD-IEE 這兩類效率指數密切相關，當水資源利用效率與煤炭利用效率得到提高時能有效減少COD 與SO2排放。

2.各項工業生態效率的變化趨勢。圖1 展示了2006-2018 年崇明整體工業生態效率（AIEE）的取值以及動態變化趨勢。由圖可見，樣本期內崇明AIEE 波動比較頻繁，但整體呈上升趨勢。AIEE 值在2006-2008 年間較為穩定，取值在0.5 左右，到2009 年出現大幅提高，達到1，比2008 年增長86.6%，2010 年又回落至0.747，降幅25.3%，之后五年穩步增長，在2015 年又提高到1，之后小幅回落，到2018年又提升至1。

圖1 2006-2018 年崇明整體工業生態效率AIEE 變化趨勢

崇明AIEE 整體的上升趨勢表明十三年來崇明的資源節約利用以及控制污染物排放的工作取得了一定成效，但AIEE 過于頻繁的波動表明崇明的環境資源保護形勢仍是時好時壞，未來能否保持上升通道并不明確，目前較好的AIEE 值也不確定能否保持，現有的環境資源保護政策應該繼續保持并不斷加強。

對于四種環境負荷的工業生態效率值以及變化趨勢見圖2 和圖3。

圖2 2006-2018 年崇明四種環境負荷的工業生態效率值

圖3 2006-2018 年崇明四種環境負荷的工業生態效率變化趨勢

由圖可見，除COD-IEE 外，四種環境負荷的IEE 變化趨勢與AIEE基本一致。2009 年以前，四種環境負荷的IEE 與AIEE 的變化趨勢是完全一致的，均呈現明顯的上揚態勢，而在2009 年之后，COD-IEE 跳水式下降，從2009 年的1 直接降至2010年的0.074，降幅92.6%，到2018 年為止COD-IEE 的趨勢仍無明顯改善，在2010 年-2018 年的九年間一直穩定在0.08 左右波動。COD-IEE 的取值說明工業廢水是崇明環境問題的主要方面，廢水的有效處理是接下里提升崇明AIEE 的關鍵所在。

同樣，樣本期內W-IEE 與AIEE的變化趨勢也存在一些差異，2010年AIEE 下降時W-IEE 仍保持上升趨勢，取值0.706，是一個小高點。在2010-2013 年間，W-IEE 與AIEE的變化趨勢正好相反，AIEE 上升時W-IEE 下 降，AIEE 下降時W-IEE上升，2013 年之后，二者的趨勢回歸統一。到2015 年時，W-IEE 取值達到近年來的最高值1，之后小幅調整，到2018 年，W-IEE 的取值為0.683，較2015 年下降31.7%。

樣本期內C-IEE 與S-IEE 二者在2011 年以前一直保持上升態勢，并且增幅明顯，2011 年二者取值分別為0.483 與0.226，在2012、2013兩年間二者趨勢轉為下降，小幅的回調，在2013 年時取值分別降至0.417和0.192，之后2013-2018 年由降轉增，到2018 年時取值達到十三年間最高，均為1。

3.各年度投入變量的冗余。通過對AIEE 的測算，進一步得出各年度各投入變量的冗余情況，詳見表2。

表2 2006-2018 年崇明四大產出變量的冗余情況

由表可見，在投入導向的情況下，2006-2018 年均不存在產出松弛，而2009 年、2011 年、2015 年和2018 年四個年度投入與產出配合最好，也未存在投入冗余。其他年份工業煤炭消費量、工業用水量、工業化學需氧排放量及工業二氧化硫排放量四大投入變量均存在或多或少的冗余情況。但是，四大投入變量的冗余量隨著時間推移存在波動式下降的趨勢。例如2006 年，在既定產出下，工業煤炭消費量冗余6.8 萬噸標準煤，工業用水量冗余233.3 萬噸，工業化學需氧量多排放21.6 噸，而工業二氧化硫多排放1567.3 噸；2016 年，工業煤炭消費量冗余12.9萬噸標準煤，工業用水量冗余287.3萬噸，工業化學需氧量多排放148.8噸，而工業二氧化硫多排放41.2 噸。這種年度波動特征表明了崇明工業生態效率的不穩定性，對資源環境的利用效率并不能持續保持較高水平，但整體來說十三年間各項投入指標的冗余量雖有大幅波動但呈不斷縮減趨勢，說明崇明工業生態效率在不斷向好。

|崇明工業生態效率提升存在問題

（一）人口分散，企業規模發展受限

崇明工業企業普遍規模偏小，究其原因是因為：第一，長久以來，崇明島作為中國第三大島嶼，有著廣闊的地域面積，而崇明區作為上海市一級行政區域，是由崇明、長興、橫沙三島組成，下轄16 個鎮和2 個鄉，總面積1411 平方公里，而且目前崇明島的東西兩端正在以每年143米的速度延伸。但是，到2018 年，崇明區僅有常住人口67.86 萬人，人口密度481 人/平方公里，而上海市的平均人口密度卻為3823 人/平方公里，相差巨大。由于崇明地廣人稀，勞動力市場很不發達，且崇明社會經濟發展水平也大大低于上海其他區域，使得崇明工業企業很難吸納到優秀的人才，更嚴重的是本島的人才大量外流，而隨著人力成本的不斷提升，企業人力成本負擔不斷加重，這給企業發展和拓展規模造成了人才限制。

第二，由于崇明要求生態發展，崇明的建設用地紅線十分緊張，雖然崇明地域面積廣闊，但實際上能用于工業開發建設的用地很少，而且，崇明的工業企業分布十分分散，并沒有形成規模化的產業集聚，這使得崇明工業企業沒有擴大規模的地理空間。

最后，根據區統計局往年的調查結果，有超過半數以上的工業企業是采取以銷定產、來料加工、貼牌生產的生產模式。企業自身的技術研發和產品附加值較低，同時受到產能過剩、產品競爭力不高的影響，企業的生產規模一直無法擴大，自身也缺乏拓展規模的動能。

因此，崇明的工業企業受到了人才、資金、地理空間、生產方式等多方面的限制造成了目前企業規模普遍很小的情況。

（二）煤炭消費過高拉低整體工業生態效率

通過DEA 測算可見，在工業的綜合能源消費結構中，煤炭所占的比重雖然呈下降的態勢，但仍然是崇明工業生產中重要的能源品種。在2018年，崇明工業煤炭消耗折合標準煤14.4 萬噸，占崇明工業綜合能耗總量的58%，可以說，煤炭仍是工業企業使用最多的能源。雖然2006-2018 年十三年間崇明工業煤炭的C-IEE 不斷攀升，在2018 年取值更是達到1，但是煤炭作為典型的低熱值、高污染能源，在工業生產中大量的運用煤炭極易造成能源浪費和高污染排放，對生態環境的改善十分不利。另外，崇明的地理位置和大面積的農作物種植決定了區域內潮汐能、風能、太陽能和生物質能等多種新型清潔能源的儲備十分豐富。但是與豐富的儲備相對的是各項新能源的開發力度不高，都未能大范圍投入工業使用，而且各項新型能源也沒有相應的配套基礎設施，并不能有效地替代煤炭等能源品種。

因此崇明工業以煤炭為主的能源消費結構仍需持續調整，崇明若要提升AIEE 應當調整能源消費結構，逐漸減少工業煤炭的消耗，增加新能源品種使用。

（三）工業廢水生態效率亟待提高

通過DEA 的測算，得出十三年間崇明工業水生態效率（W-IEE）和工業化學需氧量（COD）生態效率（COD-IEE）的均值分別為0.594 和0.248，其值不理想。而且，從變動趨勢上來看，COD-IEE 也無明顯向好的趨勢。化學需氧量是環保水質檢測的最重要的指標，它反映了水中有機物對環境氧的需求量。水中的有機物在被環境分解的過程中需消耗水中的溶解氧，若水中溶解氧被大量消耗就會導致水體發臭，造成水環境惡化。崇明COD-IEE 極低說明崇明最重要的環境污染來源是工業廢水。

然而崇明在地理位置上位于長江入海口，可以說是長江的終點，而長江流經眾多工業大省，一路順流而下帶來了大量的污染物，直接影響了作為下游的崇明水環境的基礎，給崇明水環境治理帶來極大的負面影響。而且，崇明內部水系發達，有大小河溝17000 余條，河溝之間阡陌相連，一旦發生工業企業違規排放，就會影響整體的水環境質量。同時，崇明工業企業廢水處理的技術與基礎設施均不完善，企業自身規模小資金實力也不雄厚，很少有企業在廢水處理方面投入大量資金。而較差的崇明水環境基礎和有限的治理能力更是直接導致了極低的COD-IEE，更進一步的影響了崇明AIEE 的提升。

|崇明工業生態效率提升對策建議

（一）把握核心產業，促進工業經濟穩定增長

以船舶制造、修理和配套為主體的海洋裝備業是崇明工業部門的支柱產業，總量大，權重高。崇明要實現經濟與生態雙效應就應當集中有限的資源和資本，優先投資發展少數“主導部門”，尤其是“直接生產性活動”部門來促使經濟最有效增長。

當前，崇明優先投資和發展的產業，應該是關聯效應最大的產業，也是該產業產品的需求價格彈性和收入彈性最大的產業。因此，崇明應當抓住產業結構調整的機遇，依托上海自貿區、科創中心建設、長三角一體化和軍民融合等國家戰略，強化區域聯動，一方面積極承接上海外高橋自由貿易區功能輻射，關停并轉三高一低和產能過剩的企業，支持有競爭力的企業延伸產業鏈，搶占產業發展的高地，形成以海洋裝備產業為支柱引領的產業集群。另一方面要緊抓海洋裝備重點產業，聚集發展船舶制造、核心配套設備、海洋工程裝備、港口機械制造和船舶修理改裝等的海洋裝備高端制造、研發設計及生產性服務類企業，不斷引進符合崇明生態、綠色發展門檻的海洋裝備產業鏈條中的核心企業，促進本島相關企業與其配套，完善海洋裝備產業的生態鏈條；同時鼓勵和推動海洋裝備業由制造向智造轉型，不斷引進和推廣船舶智能化生產線和綠色造船技術，改善海洋裝備業企業的用工結構，進一步提高海洋裝備業的生態效率，降低產業的污染物排放，推進海洋裝備產業升級發展。

（二）加大環境污染治理投入，發展清潔能源

崇明水系發達，河溝間阡陌相連，針對崇明廢水生態效率低的問題，要加強崇明的水環境治理，不斷提升崇明水環境質量。與此同時也要加強環境污染的綜合整治，不斷深入對大氣污染的防治和工業企業節能減排，加大環境監管執法力度，強化船舶制造業的污染防治和排放管控，研究推進工業廢棄物的減量化處置。針對崇明工業企業的煤炭使用，要禁止企業新設燃煤設施，同時對已有的燃煤和集中供熱鍋爐進行清潔能源替代。

崇明地處長江口，潮汐能、風能、太陽能和生物質能等新型清潔能源較為豐富，例如：三島全域太陽年輻射總量4384-4570 兆焦/ 平方米，可提供的能量近20 萬噸標準煤/ 年；每年的風能可利用2000小時以上；潛在的潮汐發電量約40億千瓦時；生物質的年總資源量相當于15 萬噸標準煤。對于擁有這些資源的崇明來說，一方面要進一步加大清潔能源的開發和使用，積極引進和吸納國內外先進的清潔能源量產開發技術，投入建設一批清潔能源示范項目（如區域陸上風電開發、風光儲一體等）。對已有的清潔能源項目，要進一步繼續擴大影響力，積極打造新能源綜合利用示范基地，推進形成區域能源互聯網。另一方面還要結合大氣污染防治和有機固廢綜合處理，積極探索生物質能利用。充分制定政策保障，為清潔能源企業提供優惠政策，如稅收優惠和政府補貼，設立專項基金支持清潔能源發展，努力形成清潔能源的技術研發的濃厚氛圍。逐步構建崇明綠色、低碳的能源開發利用體系。

（三）鼓勵企業轉型升級，搭建技術創新平臺

工業“三廢”的治理需要不斷革新的技術手段，否則不但污染物得不到有效控制，甚至可能在治理過程中對環境造成二次傷害。因此，在生態發展的戰略下，崇明工業能夠持續提升生態效率就需要聚焦5G 產業、人工智能產業和新能源新材料等新興技術，在政府引導下完善基礎配套設施，搭建技術創新平臺，集聚更多的研究資源，形成官、產、學、研相結合的技術創新示范，重點開發資源回收利用技術、節能減排技術、污染物治理技術、綠色造船技術等，促進已有的技術研究成果市場化，提高創新技術的投放率和使用率，不斷推進崇明海洋裝備產業實現制造向“智”造的轉型升級。崇明的工業龍頭是海洋裝備業，要圍繞海洋裝備產業不斷提升制造業的研發創新能力，通過技術創新平臺將自身打造成為具有國內領先技術優勢的海洋裝備業科創中心。