不同環境規制下制造業綠色全要素生產率的演化規律研究＊

毛江巍，王飛航，杜赫軒

（1.成都中小企業融資擔保有限責任公司，四川 成都 610031；2.蘭州大學經濟學院，甘肅 蘭州 730000；3.蘭州理工大學電信學院，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

在第七十五屆聯合國大會上，中國提出2030年前實現碳達峰和2060年前實現碳中和（以下簡稱“雙碳”目標）承諾，綠色與低碳已成為經濟、社會與生態發展轉型的基本指導原則和重要評判標準。中國制造業規模總量巨大，2018年制造業產出占世界制造業產出的28.4%[1]。中國碳核算數據庫2021年數據顯示，制造業在全國碳排放總量中占比已接近40%。隨著中國經濟進入高質量發展階段，資源與環境對制造業發展的約束日益增強。因此，在實現“雙碳”目標背景下，推動制造業的綠色發展，不僅對工業持續發展有重要意義，也是解決氣候變化難題的有效方式。

“雙碳”目標的實現是以提升制造業綠色全要素生產率GTFP（Green Total Factor Productivity，GTFP）為主戰場。據國務院研究發展中心調查數據顯示，1978―2019年，中國綠色全要素生產率年均增速不到3%，明顯低于傳統全要素生產率核算結果。近年來考慮環境因素后GTFP改善明顯，但仍然有較大提升空間，相關問題已成為國內外研究熱點。制造業是實體經濟中最重要也是最基礎的部分，中國經濟發展模式決定了中央政府主導下的地方政府競爭與環境規制會對經濟高質量發展產生重要影響。那么，依托中央或地方政府實施的環境規制是否能夠有效提高制造業綠色全要素生產率？不同類型的環境規制政策與制造業綠色全要素生產率之間存在怎樣的作用機制和內生差別？如何在有效規制工具下實現制造業綠色全要素生產率的提升，從而降低碳排放，實現產業綠色發展？探究這些問題將為中國制造業從制度、規則等方面打通發展壁壘，在“十四五”時期乃至更長時期暢通國內國際雙循環奠定基礎。

1 理論基礎研究

環境規制是社會規制的重要組成部分，環境規制在解決環境問題的同時將對經濟社會發展產生重要影響。企業積極響應“綠色發展”的政策號召，通過實施綠色技術創新來提高自身的綠色全要素生產率。然而，技術創新存在獨特的“雙重外部性”，即因知識溢出導致的“正外部性”和企業過度污染排放引發的“負外部性”。環境規制政策旨在約束企業的環境行為，消除“雙重外部性”缺陷，防止因此引發市場失靈。因此，梳理環境規制的實施對企業綠色全要素生產率的影響，對企業的綠色發展具有重要意義。

有研究表明，以市場為基礎的環境規制有利于GTFP水平提升[2]，也有學者認為環境規制對GTFP的影響具有時效性，在短期內有助于GTFP增長，長期來看對GTFP發展有抑制作用[3]。申晨等[4]將環境規制劃分為命令-控制型和市場激勵型，得出前者與綠色全要素之間呈現“U”型關系，后者對綠色全要素生產率產生正向影響。通過回顧已有文獻，可以發現環境規制對綠色全要素生產率的影響主要有3種觀點。其一，環境規制對綠色全要素生產率產生促進作用。20世紀90年代，Poter[5]提出著名的“波特假說”，論證了合理的環境規制對企業的綠色變革起到促進作用，從而產生“創新補償效應”以彌補企業“遵循成本”所帶來的資金壓力，實現企業GTFP提升。從環境規制對導向性技術發展的影響作用來看，環境規制有利于資本轉向綠色技術創新領域，且規制強度與綠色資本利用率正相關[6]。企業環境友好型技術進步促進了經濟與環境之間的協調發展，環境規制的實施激發企業依靠自身技術創新水平的提高來減少污染排放[7]。其二，環境規制對綠色全要素生產率產生抑制作用。伍格致和游達明[8]運用空間計量模型，實證研究環境規制與綠色全要素生產率之間的作用機制，發現環境規制的實施會給企業帶來生產成本壓力，導致企業減少研發投入而抑制其綠色全要素生產率的提升。Lanoie等[9]基于上千組的設備數據，驗證了“波特假說”的合理性，得出企業因遵守環境規制政策所產生的治污成本高于企業通過創新手段所得到的經濟效益，因此不利于企業綠色全要素生產率的提高。Hancevic和Ignacio[10]指出美國清潔法案實施對本國的發電效率有負面效應導。城市限期達標制度是政府實施環境規制政策的重要體現，雖然此類政策的實施導致未達標城市全要素生產率的降低[11]，但是行業競爭、市場化改革以及綠色金融等能夠有效抑制這種負面影響。其三，環境規制與綠色全要素生產率之間存在強耦合非線性關系。成德寧和韋錦輝[12]從不同環境規制類型角度展開實證研究，指出市場型環境規制有利于綠色發展水平的提升，進而實現工業的綠色轉型升級，而命令型環境規制對工業綠色發展的影響卻不明顯。考慮不同類型規制工具的差異性，張小筠等[13]揭示環境規制與制造業綠色全要素生產率之間呈現由阻礙到促進的“U”型趨勢，尤其是偏向于行政規制的高競爭制造行業目前還處于阻礙階段。Lanoie和Lajeunesse[14]指出，從長期來看，靈活的環境規制比技術標準等強制性指標給企業更大的創新動力。Rubashkina等[15]基于污染治理成本視角，研究環境規制對歐洲制造業綠色全要素生產率的影響，發現其作用整體上呈非線性波動。通過對中國工業水資源GTFP實證分析，結果表明技術創新與環境規制的相互作用對工業水資源GTFP值的影響具有地區差異性[16]，其中對中部地區有負面影響，而對東部和中部地區的影響并不顯著。另外，基于不同環境規制的綜合管控策略可以加速工業GTFP增長，但是如何實現最優規制組合還有待深入研究。

從現有研究來看，環境規制與綠色全要素生產率之間的關系尚未得出一致結論。不同制造業行業之間的產業規模、技術水平、資源稟賦等方面存在較大差異，選用傳統的計量模型展開實證研究忽略了某些經濟變量與綠色全要素生產率之間的非線性關系；考慮環境規制類型的不同，可能對制造業綠色全要素生產率之間存在差異性影響。因此文章選用面板門檻模型，將環境規制劃分為市場激勵型環境規制、行政命令型環境規制及綜合型環境規制，研究不同類型環境規制政策與綠色全要素生產率之間的門檻效應極其差異。同時為了充分考慮投入和產出變量的松弛性特點，在方向性距離函數DDF（Directional Distance Function，DDF）的環境規制行為分析模型基礎上，基于超效率松弛變量度量的方向性距離函數（SBM-DDF）測度中國27個制造業行業的綠色全要素生產率，對制造業綠色全要素生產率水平和行業異質性進行分析，在此基礎上為政府提出政策建議。

2 研究設計

2.1 全要素綠色效率測度

針對制造業綠色全要素生產率測算與評估，國內外機構和學者開展了大量理論研究與實證分析。評估綠色經濟增長的主要方法有基于綠色增長理論內涵建立的量化指標分析[17]，如熵值法、德爾菲法等；還有通過構建經濟數理模型計算綠色增長效率，如數據包絡分析為代表的非參數法和隨機前沿分析為代表的參數法。

由于SBM-DDF既鼓勵期望產出向生產前沿擴張，又鼓勵污染排放向污染最小化前沿縮減，符合生產過程的可持續發展理念。基于此文章采用SBMDDF測度模型和ML（Malmquist-Lenberger，ML）指數，對2006—2019年中國制造業行業的綠色全要素生產率進行測算，并假設2006年的綠色全要素生產率GTFP2006=1，GTFPt=GTFPt-1×MLt，t表示年份。

2.2 面板門檻模型

文章選用Bruce和Hansen[18]提出的面板門檻數據模型，根據數據本身特點得到多個研究區間，進一步準確分析環境規制與制造業綠色全要素生產率之間的非線性關系。文章分別以行政命令型環境規制（MHJ）、市場激勵型環境規制（SHJ）、綜合環境規制（ZHJ）為門檻變量，構建如下門檻模型：

式（1）-（3）中：I(·)是指示函數，當滿足函數條件時其值等于1，否則等于0；ZHJit、MHJit、SHJit是解釋變量；λ1、λ2、λ3是其對應門檻值；GTFP表示不同規制下制造業綠色全要素生產率；TI表示技術引進經費；TP表示技術進步，具體指制造業各行業專利授權比重；EXP表示出口貿易額；GM表示行業規模，即制造業各行業大型企業數占企業總數的比重；HCLit表示人力資本水平，指科技活動人員與全部從業人員的比值。α、β、γ是變量系數，ui是行業異質效應，εit是隨機誤差擾動。

2.3 變量說明和數據來源

文章基于SBM-DDF分析和相關研究基礎[19-20]，構造投入產出指標體系見表1。文章相關數據取自《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》《中國工業統計年鑒》《中國環境統計年鑒》等，其中對行政命令型環境規制（MHJ）和市場激勵型環境規制（SHJ）取對數處理。

表1 制造業全要素綠色效率測算指標體系

2.4 行業異質性分類

這里根據27個制造業行業分類方法，采用中國工業統計結果及其相應廢水、廢氣、固體廢物排放量和主營業務收入數據，參考文獻[22]方法，測算污染強度平均值（PL值），并將測算結果從高到低進行排序。然后進一步采用取平均值的劃分方法，根據PL值由高到低將27個制造行業分為輕度污染行業、中度污染行業和重度污染行業，每組9個行業，見表2。

表2 中國制造業各行業PL值排序與劃分結果

3 實證分析

3.1 變量描述性統計分析

對樣本進行描述性統計分析，結果見表3，顯然綜合環境規制強度波動最大，行政命令型環境規制強度波動緊隨其后，且遠大于市場激勵型環境規制強度。這是由于不同制造業行業環境問題具有差異性，政府從行業實際情況出發，對不同行業的環境規制強度執行標準也不盡相同。環境污染較輕的地區，環境規制強度較低，反之亦然。另外，為了完成生態保護任務，政府加大了環境治理的力度，環境規制的實施強度也隨之產生變化。行政命令型環境規制以政府強制為特征，因此其強度波動變化與綜合型環境規制表現一致。由于技術引進和出口貿易的標準差相對較高，反映出中國制造業在引進技術和貿易出口方面存在行業不平衡性。

表3 變量的描述性統計分析

3.2 GTFP發展分析

中國制造業規模以及制造門類數量均穩居全球第一位，在驅動經濟發展、參與國際競爭中發揮著不可替代的重要作用。圖1—圖3分別展示了制造業輕度污染行業、中度污染行業和重度污染行業GTFP均值、各行業綠色全要素生產率實際值與全行業綠色全要素生產率均值之間的關系。圖4是2006—2019年3類制造業行業GTFP變化趨勢，在工業綠色轉型背景下，3種污染等級的制造業行業GTFP整體穩步上升。下面進行具體分析。

圖1 輕度污染行業綠色全要素生產率分析

輕度污染行業綠色全要素生產率平均值1.50%略高于制造業全行業平均水平1.49%，除印刷媒體行業GTFP水平明顯低于輕度污染行業及全行業平均值，其余輕度污染行業GTFP值在行業均值附近波動，如圖1所示。

中度污染行業GTFP均值為1.36%，低于制造業全行業平均水平（1.49%），僅有交通運輸及農副食品業GTFP高于全行業平均值，如圖2所示，表明中度污染行業整體綠色發展有較大提升空間。

圖2 中度污染行業綠色全要素生產率分析結果

重度污染行業綠色全要素生產率平均值為1.59%高于制造業全行業平均水平（1.49%），其中化學原料行業綠色轉型明顯高于其他行業，提高了整個重污染行業GTFP均值，如圖3所示。

圖3 重度污染行業綠色全要素生產率分析結果

三類制造業行業GTFP均值的時間演化規律對比如圖4所示，輕度和重度污染行業的GTFP水平自2010年后高于全行業平均水平，其中輕度污染行業呈持續上升趨勢，而重度污染行業在2013年和2017年有小幅回落并逐步緩慢增長。相對而言，中度污染行業GTFP發展滯后于其他2類行業，直到2012年才超過全行業均值并緩慢上升。這說明了以污染密集型產業和傳統重化工業組成的重度污染行業GTFP水平較高，體現出國家在重視重污染行業生產效率的同時也加強了環保整治力度，且管控措施成效顯著。中度污染產業在樣本期的GTFP均值在三大類別產業中最低，說明企業自身環保意識薄弱，同時政府規制力度不足，綜合因素造成該行業GTFP偏低。

圖4 制造業行業綠色全要素生產率變化趨勢分析

3.3 門檻效應分析

面板門檻回歸模型需要進行門限效應檢驗，這里以綜合環境規制門檻模型為例進行說明。根據式（1）模型，若門檻效應檢驗原假設為H0∶α6=α7，則模型不存在門檻效應；若備用假設為H1∶α6≠α7，則模型存在門檻效應。為檢驗門檻效應，構建似然比為：

式中：S0是原假設條件下模型殘差的平方和：S1（λ*）是存在門檻效應時模型的殘差平方和；σ2是原假設下模型殘差方差估計值。

由于F1的漸進分布不是標準分布，因此無法制成表格來進行臨界值的假設判斷，估計參數和門檻值利用自抽樣Bootstrap法完成。Bootstrap法是一類非參數Monte Carlo方法，其實質是對觀測信息進行再抽樣，進而推斷總體分布特性。由于充分利用了觀測信息，因此不需要模型其他假設或增加新的觀測值，具有良好的穩健性和分析效率。

3.3.1 門檻效果檢驗

門檻存在性及其門檻個數檢驗，分別以行政命令型環境規制、市場激勵型環境規制和綜合環境規制作為門檻變量，通過Bootstrap重復自抽樣260次，得到F統計量和P值。由表4可知，行政命令型環境規制單重門檻在5%水平上通過了顯著性檢驗，市場激勵型環境規制和綜合型環境規制的單重門檻均在10%水平上通過了顯著性檢驗。

3.3.2 門檻參數估計

在存在門檻效應的前提下，還需要進行門檻估計及其置信區間分析，對門檻的估計值是否等于真實值進行檢驗。這里以綜合環境規制門檻模型為例進行說明，假設檢驗的原假設為H0·λ=λ0，備用假設為H1·λ≠λ0，構建似然比檢驗統計量：

式中：S1（λ）是原假設為H0·λ=λ0成立時門限模型的殘差平方和，由于R1也不滿足標準漸進分布，可以通過（6）式判斷是否拒絕原假設：

式中：θ代表漸進水平，如果R1（λ0）大于C（θ），則漸進水平θ在測試H0∶λ=λ0上不成立，其對應門檻值不存在。

如表5所示，模型一的門檻值為0.472，門檻估計值與真實值相符，綜合型環境規制強度劃分為2個區間，分別為ZHJ≥0.472（第一區間）和ZHJ＜0.472（第二區間）；模型二的門檻值為3.501，門檻估計值與真實值相符，行政命令型環境規制強度劃分為兩個區間，分別為MHJ≥3.501（第一區間）和MHJ＜3.501（第二區間）；模型三的門檻值為1.076，門檻值與真實值相符，市場激勵型環境規制劃分為2個區間，分別為SHJ≥1.076（第一區間）和SHJ＜1.076（第二區間）。同時，通過似然比函數圖進行進一步驗證分析，圖5是模型一綜合型環境規制門檻值為0.472的似然比函數圖，圖6是模型二行政命令型環境規制門檻值為3.501的似然比函數圖，圖7是模型三市場激勵型環境規制門檻值為1.076的似然比函數圖，門檻估計值與真實值相符。

圖5 模型一似然比函數圖

圖6 模型二似然比函數圖

圖7 模型三似然比函數圖

表5 門檻估計值及置信區間

3.3.3 估計結果分析

由表6可知，綜合環境規制對GTFP呈現“U”型關系，當環境規制強度≤0.472，即處于第一區間時，影響系數為-0.013，說明環境規制阻礙制造業GTFP水平提升；當環境規制強度＞0.472，處于第二區間時，影響系數上升為0.103，其對GTFP的影響開始產生正向效應。這是由于較低程度的環境規制，無法使制造業有足夠的動力通過“創新補償”來達到經濟發展和環境治理的雙贏效果，因而有效提高GTFP水平。表7的全行業綜合環境規制強度為2.05可知，處于第二區間，說明當前環境規制強度處于促進階段。

表6 門檻模型參數估計結果

表7 不同環境規制對制造業全要素生產率的異質性影響情況

據表6模型二結果可知，行政命令型環境規制與制造業綠色全要素生產率之間呈現顯著的非線性關系。當環境規制強度≤3.501，處于第一區間時，環境規制對GTFP的影響系數為-0.023，當環境規制強度＞3.501，處于第二區間時，影響系數下降為-0.104。這說明隨著行政命令型環境規制的提高，其對制造業綠色全要素生產率提升所產生的阻礙作用呈邊際效應遞增趨勢。表7中全行業命令型環境規制強度為1.93，處于第一區間，說明該類型規制阻礙制造業綠色發展。究其原因，行政命令型環境規制在實施的過程中多采用強制性手段，企業為遵守環境規制政策，常采用購買清潔設備、增加綠色技術研發投入、關停污染項目等措施，但這些應對手段多數是以降低企業利潤為代價，因此，在大多數企業中，經濟增長和環境保護難以并行不悖。

由表6模型三結果揭示出市場激勵型環境規制與制造業綠色全要素生產率之間呈現“U”型關系。當環境規制強度≤1.076時處于第一區間，其對GTFP的影響系數為-0.264，說明環境規制政策在一定程度上抑制了GTFP提升。當環境規制強度＞1.076時處于第二區間，影響系數上升為0.002，說明其對GTFP發展起到促進作用。因此，市場激勵型環境規制更容易使企業通過技術變革，提升綠色全要素生產率水平。市場激勵型環境規制與綜合環境規制模型估計結果一致，說明當前我國制造業環境規制以市場激勵型為主，在環境規制政策的實施過程中更傾向于采用獎勵或處罰等方式，具有一定的激勵性。

3.3.4 行業異質性分析

根據表7結果可知，輕度污染行業、中度污染行業和重度污染行業的綜合型環境規制強度分別是0.58、1.81和3.76。三類行業的環境規制強度均超過了門檻值，說明在綜合型環境規制約束下，制造業整體綠色全要素生產率有上升的趨勢。近年來，中國政府對制造業產業綠色轉型問題日漸關注，同時也將綠色績效逐漸納入地方政府政績考核范圍之內，因此政府對環境規制政策執行和落實效果顯著，制造業綠色發展水平處于提升階段。

輕度、中度和重度污染行業的行政命令型環境規制強度依次為0.69、1.72和3.39，行政命令型環境規制對不同污染程度的制造行業綠色全要素生產率均具有抑制作用，這與行政命令型環境規制下制造業全行業估計結果一致，說明行政命令型環境規制不利于制造業綠色水平的提升。

輕度、中度和重度污染行業的市場激勵型環境規制強度分別為0.94、1.16和1.48，其中輕度污染行業的環境規制強度處于拐點之前，環境規制對其影響具有阻礙作用，說明輕度污染行業市場收益受限。而重度污染行業和中度污染行業的綠色全要素生產率處于促進階段。在環境規制下，環境成本需要自身承擔，所以企業需要綜合考慮排放水平和技術創新的選擇，合理權衡企業成本和收益。隨著市場化程度的不斷提升，創新活動市場回報的重要性日益凸顯，市場型工具應該與創新活動形成正相關關系。

4 結論與建議

提高制造業綠色全要素生產率是實現“雙碳”目標和新時期經濟高質量發展的重要途徑，文章運用SBM方向性距離函數（DDF）及ML生產率指數系統測算、分析中國制造業綠色全要素生產率水平及行業異質性特征，進一步采用面板門檻模型研究不同類型環境規制對制造業綠色全要素生產率的影響，研究結論和政策建議如下：

（1）制造業綠色全要素生產率整體呈上升趨勢，但行業間差距較大。針對當前制造業行業綠色全要素生產率現狀，一方面，政府應繼續有效落實環境規制政策，持續推進制造業產業綠色變革，提升綠色發展水平；另一方面，針對不同行業間綠色全要素生產率的差異性，政府應結合行業的實際情況，因地制宜調整環境規制強度，實施差異化環境規制政策，以起到事半功倍的效果。

（2）環境規制與制造業綠色全要素生產率之間呈“U”型關系，對其影響由抑制逐漸轉為促進。現階段中國制造業環境規制的影響處于促進階段。說明當前中國制造業污染治理措施實施有效，管控效果顯著。在新時期經濟高質量發展和“雙碳”目標實現的前提下，應繼續落實環境治理政策，基于環境規制所帶來的“波特假說”現象，政府應充分利用“創新補償”效應，加快構建良好生態系統，堅持走低碳綠色道路。

（3）行政命令型環境規制與綠色全要素生產率之間呈顯著負向門檻效應，不利于制造業綠色全要素生產率的提高。因此，針對當前制造業綠色全要素生產率發展趨勢，政府應加快從管理型政府向服務型政府轉變，為企業的綠色升級轉型提供良好的政策支持，有效提高制造業企業的綠色全要素生產率，確保“雙碳”目標的如期實現。

（4）市場激勵型環境規制和綜合環境規制模型估計結果一致，與綠色全要素生產率之間呈“U”型關系。說明當前制造業環境規制偏向市場化色彩且能夠促進制造業綠色全要素生產率的提升。因此，要加快完善以激勵內容為主的市場型規制，引導制造業企業走綠色發展之路，增強其注重環境保護和生態發展意識，激發提升綠色全要素生產率水平的最大潛力。