“雙碳”目標下產業結構優化對區域綠色發展的影響研究

喻登科，解佩佩，高 翔

（1.南昌大學公共政策與管理學院，江西 南昌 330031；2.南昌大學經濟管理學院，江西 南昌 330031）

中國特色社會主義進入新時代，我國經濟發展已轉向以供給側結構性改革、產業結構轉型升級、提高綠色全要素生產率為核心的高質量發展階段。推進綠色發展、構建生態文明體系、建設美麗中國成為新時期國家發展的戰略目標與方向。改革開放以來，我國經濟持續快速發展，取得了舉世矚目的成就，創造了中國奇跡，但大量資源和能源的消耗也帶來了資源短缺和環境污染問題。習近平總書記在第七十五屆聯合國大會上提出，中國碳排放力爭于2030年前達到排放峰值，爭取在 2060 年前實現碳中和。“雙碳”目標下如何兼顧經濟增長與環境保護成為中國政府亟須解答的重要問題。而綠色發展是化解經濟發展與資源約束、環境保護之間的矛盾，實現我國高質量發展的必由之路。

綠色全要素生產率（GTFP）是衡量綠色發展的重要指標。它將能源投入與環境污染納入全要素生產率的測算，更加符合推進綠色發展與建設美麗中國的題中要義。提高綠色全要素生產率的關鍵在于將生產要素與資源以更加高效、清潔、低耗的方式進行組合并驅動生產。因此，一定程度上，提高綠色全要素生產率意味著產業技術的跨越式進步或者產業結構的突變式升級。換言之，產業結構優化升級是我國區域經濟綠色發展的核心引擎。在“雙碳”目標約束下探索經濟高質量發展路徑，研究產業結構優化與綠色發展之間的關系是一個繞不開的話題。

雖然目前已有較多關于產業結構優化與綠色發展關系的研究成果，但產業結構優化影響GTFP的機理研究還有待進一步豐富。本文與過往研究相比有以下不同：第一，將產業結構優化分解為產業結構高級化和產業結構合理化，將GTFP分解為技術進步和技術效率，深度考察不同產業結構優化模式對GTFP的影響機理；第二，構建空間杜賓模型，探索產業結構優化對周邊地區GTFP影響的溢出效應。因此，本研究能夠實現對產業結構優化與GTFP關系更為精準的測算，在理論、模型與方法上有創新貢獻。

1 文獻回顧

關于產業結構優化與GTFP的關系，學術界主要有兩種觀點。一種觀點認為，產業結構優化會帶來GTFP的提升。例如，劉贏時等（2018）用Malmqiust指數測算了城市綠色全要素生產率，并考察了產業結構升級、能源效率與綠色全要素生產率之間的關系，發現產業結構升級對GTFP的促進作用顯著。類似地，魯志國和趙培陽（2020）的研究也指出，產業結構優化能夠顯著推動全要素生產率增長。李平（2016）提出，產業結構轉換是提高全要素生產率的三大重要途徑之一。更具體地，韓晶等（2019）發現，產業結構高級化對城市綠色增長具有正向作用，且在領先型城市中產業結構合理化對綠色增長的促進作用也達到顯著水平。佘碩等（2020）研究發現，低碳試點政策能夠通過提升城市創新水平和促進產業升級來間接提升城市GTFP水平。史丹等（2020）研究指出，產業結構優化升級能帶來結構性紅利，助力GTFP提升，但也會加劇中國區域經濟發展的分化。

另一種觀點認為，產業結構優化并不必然促使GTFP的提升，甚至會造成下降。陳佳貴和黃群慧（2005）認為，工業結構升級需要技術集約化和高加工度才能提高經濟增長效率，如果產業結構沒有達到全面優化則未必能夠提升經濟增長效率。于斌斌（2015）研究發現，產業結構高級化傾向是中國經濟進入結構性減速的重要原因。余泳澤等（2016）同樣發現，生產性服務業的發展（產業結構高級化）對全要素生產率的增長起到反作用。楊向陽等（2019）甚至直接指出，產業結構服務化并不能帶來全要素生產率的必然增長。韓晶等（2019）研究發現，產業結構合理化對領先型城市的綠色發展具有正向作用，但在追趕型和落后型城市中對綠色發展產生顯著的負向影響。此外，現有研究還表明，產業結構優化對生產率的作用受到區域差異和產業差別的影響。而高素英等（2017）更是指出，產業結構優化存在空間異質和溢出性，不同區域在產業結構變遷上的趨同效應可能會產生負面影響。

現有文獻已經對產業結構優化與綠色發展之間的關系做了較為豐富的探討，但仍存在三點不足：其一，已有研究集中于討論二者之間的直接關系，鮮有研究關注產業結構優化對GTFP分解量（技術進步與技術效率）的影響，且大部分文獻都是對產業結構優化促進生產率提升的單向研究；其二，產業結構優化對GTFP的作用受到地區差異的影響，現有文獻對空間異質性的研究仍不充分；其三，已有研究多采用傳統方法測度全要素生產率，但在“雙碳”目標約束下，將二氧化碳和環境污染納入模型測度GTFP，更加符合綠色發展和建設美麗中國的戰略需求。為彌補上述不足，本研究采用GTFP作為綠色發展的指標，構建空間杜賓模型測算產業結構優化對GTFP及其分解量的影響，并且探測這種影響的空間溢出效應，以期豐富現有研究成果。

2 機理分析

全要素生產率是衡量經濟發展質量的重要標準。它是除了要素投入量之外的技術進步和資源配置效率等因素共同作用的結果。提高全要素生產率的兩大主要路徑為技術進步和效率改進。GTFP是將二氧化碳和污染物排放作為非期望產出引入全要素生產率測算模型而計算得到的統計量，目前已然發展成為衡量區域綠色經濟發展質量的重要指標。當然，本質上GTFP仍屬于全要素生產率的范疇，因而它的增長也取決于技術進步與效率改進。此外，在經濟全球化背景下，無論是經濟環境還是生態環境的發展都會出現區域間的相互影響。在綠色低碳發展方面，一個區域對其周邊區域的溢出效應尤為顯著。因此，提高GTFP有三重機制：通過產業結構高級化促進產業技術進步，通過產業結構合理化促進產業資源利用效率提升，以及通過空間溢出效應實現區域間綠色經濟聯動發展。

2.1 產業結構高級化對GTFP的影響

產業結構高級化的實質是在經濟進入后工業化階段后，產業結構的升級發展。這種升級主要表現為主體產業逐漸由第一產業向二、三產業過渡，以及傳統的高排放型產業逐步向低碳產業轉型。產業結構高級化的結果是技術和知識密集程度高、生產率水平高的產業逐漸成為區域經濟發展的主導者。該類型產業的競爭優勢來源于領先的科技水平和創新能力。為了保持技術領先性，它們會大力投資研發項目和全力開發新的技術、工藝和產品，增加產品的附加值。此外，科技創新也使得高級化的產業由資源密集轉向知識密集，降低了對能源與物質資源的依賴，從而實現降低碳排放量的目的。

2.2 產業結構合理化對GTFP的影響

產業結構合理化的實質是在生產過程中資源投入更合理，通過要素合理投入推動經濟發展。合理的產業結構有助于充分發揮不同生產要素的組合效應，實現產業間融合發展。產業結構的合理化有利于推動產業分工的細化以及合作的專業化，有利于促使生產要素從低效率部門向高效率部門轉移，進而助力提高資源利用效率，帶來全要素生產率的提升。此外，產業結構合理化能夠促進不同生產要素、不同經濟部門以及經濟與環境的協調，推進人口、資源與環境的良性循環，從而降低經濟發展對生態環境產生的壓力與負面影響，促成區域綠色發展目標的實現。

2.3 空間溢出效應對GTFP的影響

空間溢出效應是指一個區域的發展會對其周邊區域的發展產生影響。這種影響可以是積極的，也可以是消極的。因此，溢出效應分為正效應與負效應。當一個區域的產業結構向高級化發展時，其相對先進的產業技術與創新成果會因經濟合作、人才交流、專利交易等活動流入技術位勢相對較低的周邊地區，從而帶動其他地區的產業技術進步。當一個區域正在進行產業結構合理化轉型時，其逐漸淘汰的相對低效率產業會轉移到周邊地區，形成產業轉移的梯度效應。即便是對于承接相對低效率產業的地區，產業轉移也能在一定程度上改善它們現有的產業結構，給產業發展效率帶來積極影響。因此，總體而言，在國家產業政策與區域協調發展戰略的引導下，各區域的產業結構總會向更加高級化和合理化的方向發展。在此過程中，區域間的空間溢出效應發揮著重要的知識擴散與能力傳遞作用，引導各區域GTFP的循序提升。

3 研究設計

3.1 模型與方法

本研究分3個步驟完成：第一步，采用DEAMalmquist指數法測算區域的GTFP水平；第二步，測算區域的產業結構高級化與合理化水平；第三步，以GTFP為因變量，以產業結構高級化和合理化為自變量，構建空間杜賓模型測算自變量對因變量的影響。

3.1.1 GTFP測算模型。本文選取由Fare等（1994）構建的DEA-Malmquist指數法測算區域的GTFP水平，它能夠將GTFP的變動分解為技術進步和技術效率，便于研究GTFP變動的原因。其中，DEA為無須假定函數形式的非參數分析方法，其借助數學規劃和投入產出函數確定相對有效的隨機前沿，將每一個生產單元對生產前沿的偏離與DEA前沿面進行對比，評價生產單元的有效性；Malmquist指數與1的比較，預示著GTFP的變化方向。Malmquist指數計算公式如下：

對Malmquist指數進行變形分解，可得到式（2）。式中，Malmquist指數被分解為綜合技術效率指數和技術進步指數。等式右邊第一部分，就是從到+1時期生產效率的變化；而等式右邊第二部分，就是從到+1時期技術進步率的變化。

由于使用DEA-Malmquist指數法測算的綠色全要素生產率是相對于上一年的變化率，所以本研究將綠色全要素生產率的變化率轉化為綠色絕對全要素生產率。通過假定基期年年=1，則1年的等于年乘以1年Malmquist指數，并以此類推。技術效率（）和技術進步（）指數計算方法與此相同。

3.1.2 產業結構優化測算模型。本研究從產業結構合理化和產業結構高級化兩個維度衡量我國產業結構優化程度。產業結構合理化（）指的是產業間的聚合質量，一方面是產業之間協調程度的反映，另一方面是資源有效利用程度的反映。換言之，其是要素投入結構和產出結構耦合程度的一種衡量。本研究參考于斌斌（2015）的做法，采用泰爾指數的倒數來測量產業結構合理化水平，其公式如下：

其中，和分別為各產業的產值與勞動力水平。取值越大，產業結構合理化水平越高。

產業結構高級化（）意味著主導產業從第一產業向第二和第三產業轉換。本研究采用第三產業產值與第二產業產值之比作為產業結構高級化的度量指標。如果值處于上升狀態，那么意味著產業結構向高級化方向推進。

3.1.3 產業結構優化對GTFP影響的測算模型。本文引入空間杜賓模型來分析產業結構優化對GTFP的影響，其模型如下：

式中，為空間權重矩陣，為待估計的空間自回歸系數，為待估計的自變量空間滯后項系數，表示解釋變量對被解釋變量的影響，u表示個體效應，δ表示時間固定效應，ε為空間誤差項。本研究采用最普遍使用的距離標準——地理距離來設定空間權重矩陣，w=1/d。其中，d是基于和兩個地區省會城市經緯度坐標計算所得的地理距離。考慮到以任何一種距離標準單獨來衡量區域間的空間關聯可能存在偏差，進一步構造公路距離矩陣用作穩健性檢驗。

為使模型更加穩健，本研究納入以下4個控制變量：對外開放度（），采用進出口額占地方生產總值的比重進行衡量；外資投資（），采用外商投資企業投資總額進行表征；科技和教育水平（），采用政府財政支出中科技和教育支出占地方生產總值的比重進行測算；城鎮化水平（），采用城鎮化率進行表征。

3.2 指標與數據

3.2.1 測評指標。采用DEA-Malmquist指數法測算GTFP，需要建立與投入產出模型匹配的指標體系（見表1）。

表1 GTFP的投入產出指標

本研究將投入要素設定為資本、勞動力和能源。其中，資本存量采用永續盤存法進行估算，勞動力采用單位從業人員指標衡量，能源采用全社會用電量表示。估算資本存量時，初始資本存量以及固定資產折舊率參考張軍等（2004）的處理方式進行設定，并將資本存量進行平減。

本研究將期望產出設置為地區生產總值。為提高不同區域生產總值的可比性，消減價格指數的影響，以2004年為基期年，采用經過指數折算的各地區實際生產總值來衡量。

非期望產出采用環境污染綜合指數來衡量。選取各地區歷年工業廢水排放量、化學需氧量、工業二氧化硫排放量、工業煙塵排放量、工業固體廢棄物排放量和二氧化碳排放量作為基礎指標，采用熵值法測算出各區域的環境污染綜合指數。指數值越大，區域的環境污染程度越嚴重。

3.2.2 數據來源。考慮到數據的可獲得性與可比性，本文將研究對象設置為除港澳臺外的30個省（區、市），西藏由于存在大量數據缺失情況，也被排除在外。考慮到能源統計制度在2004年進行了調整，將數據分析的時間窗設定為2004—2019年。GTFP投入產出指標數據主要來源于《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》以及各省（區、市）統計年鑒。此外，產業結構優化變量與控制變量指標數據來源于《中國環境統計年鑒》和《中國工業統計年鑒》。

4 研究結果

4.1 GTFP的測算與分解

表2詳細展示了2004—2019年我國區域層面GTFP及其分解量的測算結果。由表2可知，30個省（區、市）在報告期間GTFP的動態變化均值為1.004，這表示平均每年有0.4%的上升幅度，上升態勢明顯。但是，在2008—2013年間，GTFP變化率小于1，呈現逐年下降的趨勢。總體而言，波動較為劇烈，呈現先降后升的發展趨勢。在一定程度上，這意味著黨的十八大以來我國在生態文明建設和綠色發展方面的努力取得了成效。從GTFP分解量來看，其改善主要源于技術效率（EC）的提升。報告期間，30個省（區、市）在技術效率上年均提升1%，而技術進步水平反而有下降趨勢。

表2 2004—2019年30個省（區、市）的GTFP及其分解量變化

4.2 空間自相關性檢驗

在進行空間計量分析之前，采用對被解釋變量進行空間自相關性檢驗。統計量的取值范圍為［-1，1］，該指數大于0表示區域之間具有正空間相關性，小于0表示具有負空間相關性，等于0則表示空間不相關。本研究中各區域GTFP的指數如表3所示，GTFP的空間自相關性在2005—2012年并不顯著（＞0.05），但在2013—2019年正向顯著（＜0.05）。由此可知，空間溢出正向效應在不同區域間確實存在，本研究采用空間計量方法構建回歸分析模型具有科學性。此外，空間溢出效應在2013年前后的顯著變化，再次證實了黨的十八大在綠色發展中所起到的重大作用。

表3 GTFP的Moran's I指數

4.3 效應分析

4.3.1 產業結構合理化與GTFP。表4展示了采用空間杜賓模型對產業結構合理化與GTFP作用效應的回歸估計結果，Wald和LR統計量均在不同顯著性水平下拒絕了原假設。因此，空間杜賓模型（SDM）不能簡化為空間誤差（SAR）或空間滯后模型（SEM），SDM的模型設定比SAR和SEM更為合理。從表4可以得出：空間自回歸系數（）顯著為正，說明GTFP對自身有正向的空間溢出效應；ER對GTFP和EC的作用顯著，表明產業結構合理化確實能夠正向促進區域的綠色發展，且主要作用于區域產業技術效率；從空間溢出效應上看，周邊地區的產業結構合理化能夠促進本地GTFP的提升，且能夠同時作用于技術效率與技術進步，正向溢出效應顯著。通過比較可知，直接效應和間接（溢出）效應存在發生機制的異質性：某地產業結構合理化對自身GTFP水平的影響主要通過提升技術效率（EC）來實現；而周邊地區產業結構合理化對某地GTFP水平的影響可以通過提升技術效率（EC）和促進技術進步（TC）來實現，且后者是主要路徑（回歸系數1.011遠高于0.217）。

表4 產業結構合理化對GTFP的空間計量估計結果

由于部分影響GTFP及其分解量的空間滯后系數不為零，因而通過空間杜賓模型計算得出的回歸系數不能直接反映其空間效應。為此，進一步對其直接效應、間接效應和總效應進行計算，結果見表5。直接效應測度自變量變動對本區域因變量的影響效應，間接效應測度自變量變動對其他區域因變量的影響效應。由表5可知：產業結構合理化對本地GTFP的直接效應顯著為正，且對兩個分解量的作用效果也顯著；產業結構合理化對周邊地區GTFP及其分解量的空間溢出效應也顯著。通過比較可知，產業結構合理化對技術進步的影響要明顯強于對技術效率的影響。

表5 產業結構合理化對GTFP的直接效應、間接效應和總效應

4.3.2 產業結構高級化與GTFP。通過Wald與LR統計量可知，在檢驗產業結構高級化與GTFP的關系時，空間杜賓模型也不能被簡化為空間誤差或空間滯后模型。表6展示了產業結構高級化對GTFP的影響。從表6可知：GTFP的空間自回歸系數（）顯著為正，說明其受到產業結構高級化的影響，GTFP對自身有正向的空間溢出效應；產業結構高級化對本區域GTFP有顯著的正向影響（=0.310，＜0.001），而且對技術效率和技術進步都有積極作用；此外，對空間溢出效應分析可知，周邊地區產業結構高級化對本區域GTFP有顯著的帶動作用，也能夠正向作用于技術效率與技術進步。經過比較可發現，無論是直接效應還是間接效應，產業結構高級化對技術進步的作用強度均要超過對技術效率的影響。比較表4和表6的研究結果還可以發現，相比產業結構合理化，產業結構高級化能夠給區域綠色發展帶來更加顯著和強烈的作用效果，這表明推動區域綠色發展的首要舉措應放在促進產業結構的高級化上。

表6 產業結構高級化對GTFP的空間計量估計結果

類似地，試著對產業結構高級化的效應進行分解，得到結果如表7所示。表7進一步證實了產業結構高級化對GTFP的正向效應，而效應分解結果又呈現出兩點結論：第一，相較于直接效應，產業結構高級化的間接效應更加明顯和強烈；第二，相較于技術效率，產業結構高級化對技術進步的影響更為顯著。

表7 產業結構高級化對GTFP的直接效應、間接效應和總效應

4.4 穩健性檢驗

按照研究設計，將地理距離空間權重矩陣換成公路距離權重矩陣，對上文研究結論進行穩健性檢驗。表8展示了穩健性檢驗的結果。結果顯示，在替換空間權重矩陣后，各參數回歸結果與前文研究結論基本一致，并未發現顯著變化，說明研究結果較為穩健和可靠。

表8 替換空間權重矩陣后的參數估計結果

表9展示了替換空間權重矩陣后產業結構優化的直接效應和間接效應。可以看出，在兩種不同距離矩陣下，產業結構優化對GTFP及其分解量的作用關系基本一致，再次證明了本項實證研究在結果與結論上的穩健性。

表9 替換空間權重矩陣后直接效應、間接效應和總效應的估計結果

5 結論與啟示

在“雙碳”目標引領下，本研究通過構建空間計量模型實證分析了產業結構優化對區域綠色發展的影響路徑。通過對30個省（區、市）2004—2019年的面板數據進行分析，主要得出以下4點結論。第一，伴隨產業結構優化，我國各區域GTFP整體呈現先降后升的發展趨勢，并且表現出明顯的空間溢出效應。發展趨勢變化的轉折點在2013年，反映出黨的十八大之后我國在生態文明建設與綠色發展領域所取得的實效。第二，產業結構合理化與產業結構高級化均能對GTFP起到顯著的促進作用，但后者的作用強度更大。第三，無論是產業結構合理化還是產業結構高級化，其間接效應（空間溢出效應）都要比直接效應更為強烈有效。第四，產業結構優化對GTFP的影響能夠同時反映在技術進步和技術效率上，但作用在技術進步上的效應更加強烈。

基于所得結論，本研究提出以下政策啟示。

①以“雙碳”目標為前進方向，推動區域協調發展。綠色全要素生產率具有正向的空間外溢性，且產業結構優化的間接效應顯著，因而各地區為實現綠色發展而采取的政策手段必然會對其他地區產生間接影響。各級政府應充分認識到區域整體協調發展對于綠色發展的關鍵作用，通過共同規劃和實施節能減排方案，最終實現“碳達峰、碳中和”的綠色低碳發展目標。

②以“雙碳”目標為抓手，不斷優化產業結構。踐行綠色發展理念，主動融入世界新一輪科技和產業革命，發展壯大高技術產業、戰略性新興產業，持續推動產業結構高級化發展，進一步提高技術含量。不斷深化要素市場化改革，發揮市場的決定性作用，提高生產要素的集約化利用水平，構建綠色低碳、循環發展的綠色產業體系，推進產業結構合理化發展，進一步提升技術效率。

③以“雙碳”目標為著力點，推動技術創新不斷發展。產業結構優化應以科技創新為根本支撐，要持續推動技術進步。創新是引領發展的第一動力，通過釋放創新活力，加大對環保技術和清潔生產技術的投入，提高地區技術水平。以技術進步推動技術變革，強化技術創新在綠色低碳發展中的重要作用，讓綠色低碳高技術產業成為新的經濟增長點，確保如期實現“雙碳”目標。