中国工业绿化度测算及影响因素研究

韩 晶 蓝庆新

(1.北京师范大学经济与资源管理研究院，北京100875;2.对外经济贸易大学国际经济研究院，北京100029)

中国工业绿化度测算及影响因素研究

韩 晶1蓝庆新2

(1.北京师范大学经济与资源管理研究院，北京100875;2.对外经济贸易大学国际经济研究院，北京100029)

工业生产是现代物质财富的主要来源，同时也是带来环境污染的重要产业。本文对中国工业增长的绿化度进行了考察。首先采用层次分析法测度2005－2009年中国各地区环境污染综合指数，结果表明2005－2009年这5年间全国大多数地区环境污染指数都有不同程度上涨，平均环境污染指数从2005年的0.208上涨到2009年的0.267，就地区差异而言，环境污染指数呈现东高西低的特征，东部地区环境污染指数平均为0.340，而中部地区和西部地区分别为0.241和0.154，这与东部地区工业较为发达存在密切关系，也印证了中国经济发展仍存在较为明显的粗放式特征;其次，应用DEA方法在综合考虑环境污染和能源消耗问题的基础上测度2005－2009年中国各地区工业增长绿化度，结果表明东部地区工业绿化度明显优于中西部地区，东部地区工业绿化度平均为0.689，远高于中部地区的0.435和西部地区的0.496，而且，“十一五”以来，东部地区工业绿化度上升趋势明显，说明东部地区工业增长正在积极向绿色转型;论文还应用TOBIT回归分析法对影响中国工业绿化度的因素进行分析，研究表明技术进步、结构升级、经济开放都会对工业绿化度产生积极的效应。因此，为促进工业绿色增长中国需要进一步为技术的研发、扩散搭建顺畅的渠道;积极推动产业融合，获得协同收益;有效吸引清洁外资，开展绿色生产。

工业绿化度;环境污染指数;能源消耗

改革开放以来，中国工业经济经历了30年的快速增长。在经济快速增长的过程中，环境问题逐渐成为人们关注的焦点之一。当今世界上污染最严重的20个城市，有13个在中国。发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题，在中国却集中表现出来，且呈现出结构型、复合型、压缩型的特点。

因此，转变经济增长方式，促进中国工业绿色增长成为我国经济发展的迫切需要和内在要求。一些学者已经对中国绿色发展问题进行了研究。李晓西等［1］发布了中国绿色指数年度报告，该书主要采用专家评分法对2009年中国各地区的绿色经济增长指数进行了测度;中国社会科学院工业经济研究所课题组［2］对中国工业绿色转型问题进行了研究，认为工业绿色转型的效益远高于成本，这将成为中国工业绿色转型的根本动力;吴军等［3］将环境因素纳入TFP测算框架，测算并比较分析了2000年以来我国三大区域在是否考虑环境因素两种情形下的TFP、生产效率与技术进步指数;韩旭［4］基于我国1981－2007年环境污染与经济增长的相关数据，利用时间序列研究方法对我国EKC进行实证研究，说明建立EKC模型可能存在的问题;陈诗一［5］构造了中国工业38个二位数行业的投入产出面板数据库，利用超越对数分行业生产函数估算了中国工业全要素生产率变化并进行绿色增长核算。虽然学者们对工业绿色增长问题进行了一些研究，但是仍存在进一步深入探究的空间:首先，学者们对工业绿色增长的计算集中在计及环境污染的生产效率测度方面，而对代表绿色经济的重要指标“能耗”的考虑明显不足;其次，大多数关于工业绿色增长的研究偏重工业各细分行业，而对区域工业绿色发展差异的研究较少;第三，这些研究均选取单一或多个污染物排放指标来衡量环境污染水平，对环境质量的整体变化趋势考察较少。考虑到环境污染状况是一个综合的、整体的概念，是各种污染物排放量的动态组合，因此在分析区域环境污染水平时，应综合考虑各种污染物的动态变化特征。

基于此，本文关于工业绿化度的研究将首先采用层次分析法测度除西藏外中国大陆30个省自治区直辖市环境污染综合指数，其次，应用DEA方法在综合考虑环境污染和能源消耗问题的基础上测度2005－2009年中国各地区工业绿化度，并应用TOBIT回归分析法对影响中国工业绿化度的因素进行分析。本文分为五个部分，第一部分，问题提出;第二部分测度2005－2009年中国各地区工业污染指数;第三部分对2005－2009年中国工业绿化度进行测算;第四部分，分析中国工业绿化度的影响因素;第五部分，结论。

1 中国工业环境污染指数测度

1.1 指标选取

环境污染水平的度量主要包括污染物排放总量与污染物排放强度(单位产值污染物排放量)两类指标。鉴于本文的主要目的是考察工业的环境污染问题，因此采用工业“三废”排放总量指标作为环境污染指数评估的原始数据。本文选取除西藏外中国大陆30个省自治区直辖市2005－2009年工业废水排放总量、工业废气排放量及工业固体废弃物排放量3个指标来测度历年各个地区环境污染指数。其中，各种污染物排放总量数据均摘自对应年份的《中国统计年鉴》与《中国环境统计年鉴》。最终的面板数据集包含30个截面单位在5年内的时间序列资料，样本观察值共计150个。

1.2 环境污染指数的测算

由于评价指标计量单位多数都不相同，不能直接进行合成，需要消除指标量纲影响。目前，常用的标准化方法主要有最大最小值法和标准差标准化法。考虑到我国区域资源禀赋以及发展水平的不均衡性，我们舍弃最大最小值法，而采用改进的标准差标准化法。这种方法在一定程度上能缓和各区域之间的悬殊差异程度，同时它的测算结果相对稳定。

首先，采用式(1)对各种污染物排放总量的原始数据进行无量纲化处理:

其中，i为地区，t为时间，n为污染物来源(工业废水排放总量、工业废气排放量及工业固体废弃物排放量)。为第 i个地区，第 t年，第 n 个污染物标准化后的赋值，γi，t，n为各地区各污染物当年的排放量，γn，max为各污染物排放的最大值，γn，min为各污染物排放的最小值。

其次，采用层次分析方法确定各种污染物在计算环境污染指数过程中所占的权重。基于MATLAB软件对判断矩阵进行处理，得到废水、废气与固体废弃物的权重分别为 0.42、0.35 与 0.23。

最后，根据式(2)对历年的环境污染综合指数进行计算:

其中，φi，t为第t年第i个地区的环境污染综合指数，n为第n种污染物(工业废水排放总量、工业废气排放量及工业固体废弃物排放量)的权重值。结果如表1所示。

从表1可以发现，2005－2009年这5年间全国大多数地区环境污染指数都有不同程度上涨。而北京、上海等地区环境污染指数却有所下降，与这些地区特定事件存在密切关系。北京2008年奥运会，上海2010年世博会，都对当地工业的排放水平进行了严格限制，这对该地区环境污染水平的降低至关重要。就2005－2009年的环境污染平均值来看河北省平均环境污染指数最高为0.648，这与河北省的工业结构密切相关。传统行业(钢铁、装备制造、石油化工、食品、医药、建材、纺织服装)仍然是河北省的支柱行业，资源型工业比重高，为较强的资源偏重型结构，资源型传统产品占工业产值的1/2，而全国为1/3。支柱行业重污染结构特征明显，河北省造纸、化工、制药、纺织、食品加工5个行业化学需氧量排放量占全省67%，电力、冶金、建材、化工等行业二氧化硫排放量占全省78%［6］。工业结构问题使得河北省的环境污染问题不容乐观。

表1 中国环境污染综合指数:2005－2009Tab.1 Chinese Environmental Pollution Index，2005 －2009

为了更加直观的对中国东中西三大区域环境污染程度进行比较，我们绘成了环境污染指数的折线图，如图1。我们从图1可以看到，2005－2009中国三大区域平均环境污染指数都呈现上行状态，特别是2005－2006年上升幅度较大，但由于“十一五”规划中节能减排约束性指标的提出，从2006年以后，国家开始大力倡导循环经济、绿色经济，环境污染指数增幅开始放缓。就地区差异而言，环境污染指数呈现东高西低的特征，这与李晓西等［1］得出的中国资源环境承载潜力的地区排名基本一致。东部地区的环境污染指数远高于西部地区和中部地区，这与东部地区工业较为发达存在密切关系，也说明中国经济增长最有活力的东部地区也是中国环境污染程度最高的地区，也印证了中国经济发展仍存在较为明显的粗放式特征。

2 中国工业绿化度测算

2.1 研究方法

工业绿化度是指工业发展的绿色化程度，是对综合考虑环境污染和能源消耗后的工业发展质量的测度，是工业发展的绿色指数。当前，人们在测度绿色指数时通常都采用构建指标体系并赋予各指标一定的权重进行综合评分的方法。这种测度方法的最大问题在于具有较强的主观性。为了避免这种主观性，本文引入数据包络分析法研究中国工业绿化度问题。

数据包络分析法(Data Envelopment Analysis，DEA)最初由 Charnes，Cooper和 Rhodes［7］提出，这就是 CCR 模型。它主要是通过线性规划方法来构建一个非参数前沿，是用来衡量具有多项投入与多项产出的决策单位(Decision Making Unit，DMU)的相对效率的一种方法。假如DMU达到生产最优，即其效率值为1，各投入产出构面的最大差额均为0，此时生产效率最高，若没有达到生产最优，其相对生产效率将小于1，则投入面与产出面均有改善的空间。CCR模式是假设在固定规模报酬下来衡量整体效率，但由于并不是每一个DMU的生产过程都是处在固定规模报酬之下，有鉴于此，Banker，Chanes 和 Cooper［8］去除了CCR模型中规模报酬不变的假设，而以规模报酬变动取代，发展成BCC模型。

假设对n个地区的工业绿化度进行评价，BCC模型是通过求解以下线性规划来对工业绿化度进行测度的:

式(3)中hk代表工业绿化度，当hk=1时，意味着该地区的工业绿化度相对最好，说明该地区在原投入的基础上所获得的产出已经达到最优，当hk＜1时，表示该地区工业绿化度还有一定的改进空间。θk则代表评估各地区所有投入等比例减少的潜在程度。为代表工业生产过程中投入项的差额变量为代表工业生产产出项的超额变量，λj为赋予各地区的乘数。对于工业绿化度无效率的地区，其位于生产前缘上作为评比的坐标为(，而公式中的限制式显示及λjYrj=+Yrk，因此无效率地区欲达到最适境界的工业绿化度目标，需做以下调整:

式(4)和式(5)说明，对于无效率的地区需要减少投入ΔXik及增加产出ΔYrk可以达到有效率，此即BBC模式为导向差额度量分析。

本文研究的中国工业绿化度问题，产出指标是工业增加值，因为工业发展的质量和效益体现在工业增加值上;投入指标包括能耗及环境污染，这两个指标是工业绿色发展的基础。目前，文献中通常有两类处理排放变量的方法:一种方法是把污染排放作为投入要素，不过是未支付的投入，与资本和劳动投入一起引入生产函数［9］，或把排放和能源一起作为投入［10－11］;另一种方法则把污染看作非期望产出，和期望产出(比如GDP)一起引入生产过程，利用方向性距离函数来对其进行分析［12－14］。本研究采取把环境污染物排放看作投入要素的第一类处理方法，因为自然环境吸纳和沉积废弃物的功能可以为经济提供某种形式的社会资本服务，经济活动单位通过这种社会资本服务或者说对自然环境的消耗可以在给定其他投入要素的前提下增加它的产出水平;然而，虽然个别经济单位可以通过增加污染排放来提高其净产出，但是累积的排放物会通过降低整体环境所提供的社会资本服务的质量而最终给各个经济单位带来负的外部性。也就是说，无管制的污染排放作为投入会通过两种方式作用于经济增长，一种是以自然环境面目发挥社会资本的作用，对增长的影响为正，此时，排放就类似于生态形式社会资本的投入使用;当然，持续的环境资本消耗自然会导致总的社会资本的下降，进而降低自然环境的质量，这时排放对增长可持续性的影响则是负面的［5］。

2.2 中国工业绿化度测算

我们选择中国大陆除西藏之外的30个省、自治区和直辖市作为研究对象，以工业增加值为产出变量，以能源消耗和环境污染指数为投入变量。工业增加值和能源消耗两个指标数据来源于相应年份的《中国统计年鉴》，环境污染指数为前文计算得出。基于 BCC模型，应用Maxdea软件我们测度了2005－2009年中国工业增长的绿化度，如表2所示。

为了更直观的反映中国各地区工业绿色增长状况，我们用柱状图标示出2005－2009年中国各地区工业平均绿化度的差异情况。

从图2可知，各地区工业绿化度呈现出较大的差异性。中国工业绿化度前五位地区都在东部地区，而工业绿化度最低的河北省也在东部地区，说明东部地区工业绿化度差异明显。海南省工业绿化度平均值0.968，居全国首位，这与其工业后发优势存在密切关系。海南的农业和旅游业是其两大主导产业，工业的比重很低，只占到20%左右，因此海南的工业发展包袱少，能够及时适应绿色工业发展的要求。比如，海南炼化项目，116亿元总投资中，花了近25亿元用于治理污染;投入104亿元的金海浆纸厂，其中24亿元用于污水处理［15］。工业绿化度平均值排名第二的是北京，平均工业绿化度为0.963，2008年和2009年的工业绿化度都是1，说明近两年北京一直处在工业绿色增长的前沿。这与“十一五”时期以来，北京工业发展的绿色理念密切相关，北京在工业发展中强调“低碳高端，环境友好”的发展模式，已经分阶段将污染强度较大的企业转移出北京。同为东部地区的河北省工业绿化度指数排在最后一名，平均工业绿化度为0.267，这与其粗放式生产方式密不可分，也与河北省特殊的地理位置有关。由于河北省地处两大直辖市之间，北京、天津两大直辖市对环境保护水平要求较高，因此将较多的传统制造业迁往河北省，比如首钢，这都对当地工业的绿色增长带来一定的影响。就中国三大区域整体来看，如图3所示，东部地区工业绿化度明显优于中西部地区，而且，“十一五”以来，东部地区工业绿化度上升趋势明显，说明东部地区工业增长正在积极向绿色转型。这与东部地区较高的技术水平，较为成熟的管理理念和较为健全的产业体系存在密切关系。而中西部地区的工业绿化度一直在较低的水平徘徊，说明中西部地区工业发展粗放式特征明显，工业增长是以较多的环境污染和能源消耗为代价的，长期来看是不可持续的。

表2 中国工业绿化度指数:2005－2009Tab.2 Index of Chinese industrial green degrees，2005－2009

图2 2005－2009年中国各地区工业绿化度平均水平排序Fig.2 Average of industrial green degrees of each region of China from 2005 to 2009资料来源:作者整理，统计资料不包括西藏、港、澳、台地区。

图3 2005－2009年中国东中西部地区工业绿化度折线图Fig.3 Line chart of industrial green degrees of eastern，central middle and western regions of China from 2005 to 2009资料来源:作者整理，统计资料不包括西藏、港、澳、台地区。

3 中国工业绿化度影响因素分析

为了进一步研究中国工业绿化度的影响因素，本文以DEA模型得出的工业绿化度作为因变量，以各种影响因素作为自变量，构建了Tobit回归模型。

式(6)中，β0为截距项，β1，β2，β3为各自变量的回归系数，i代表区域(i=1，2，...30)，t代表时期(t=1，2，...，5)，ε 为残差项。

GI代表工业绿化度，由前文的计算得出。

IND代表产业结构，用第三产业产值占GDP的比重表示，第三产业中的重要部分生产性服务业对于第二产业结构调整、产业升级、节能减排将有着积极的意义，β1符号预计为正。

TEC代表技术进步，用一个地区申请专利的数量表示，一个地区专利申请数量越多，说明一个地区技术水平越高，因而越有可能进行清洁生产，β2的符号预计为正。

FDI代表经济开放程度，用各地区外商直接投资企业总资产与当地GDP比重表示，由于FDI的技术水平一般会高于国内企业的技术水平，因此FDI对当地的清洁生产或者工业绿化度提升应该有着积极的意义。β3预计符号为正。

我们应用Eviews5.0软件，回归结果如表3所示。

通过回归分析，我们发现:

(1)就产业结构与工业绿化度的关系而言，第三产业占经济的比重越高，工业的绿化度越高，两者是明显的正相关关系。这是因为第三产业中的生产性服务业能够为工业转型升级提供有力的支撑，促进工业生产向技术密集型和环境友好型转变。中国工业绿化度较高的东部地区，生产性服务业的发达程度也是在全国处于领先地位的，比如上海的生产性服务业规模位居全国第一位，上海工业增长绿化度在全国也处在上游位置。

表3 中国各地区工业绿化度影响因素的TOBIT回归结果Tab.3 TOBIT regression on influencing factors of industrial green degrees in each region in China

(2)就技术与工业绿化度的关系而言，技术水平越高，工业的绿化度也越高，两者是明显的正相关关系。根据内生增长理论，技术进步会提高自然资源利用率，使资源得以大量节约和循环利用，导致在给定产出下自然资源消耗降低，进而污染排放和生态破坏减少，即技术效应。处在中国工业绿化度前沿位置的东部地区也恰恰是中国技术水平最高的地区，大量较为先进的技术在东部地区研发、应用，再向中西部地区扩散。先进的技术较大程度促进了东部地区工业集约化生产，提高了东部地区工业绿化度。

(3)就FDI与工业绿化度的关系而言，FDI投资比例越高的地区，工业绿化度越高，工业绿化度与FDI投资比例之间存在明显的正相关关系。这一方面说明FDI在中国产生了较为有效的技术扩散效应，促进了当地技术水平的提高，推动了工业绿色化生产;另一方面也说明，由于FDI的大量进入，促进中国市场结构转变，加剧了企业之间的竞争，越来越多的企业投入到技术创新行列中，产生了越来越明显的竞争效应和示范效应。

4 结论

工业生产是现代物质财富的主要来源，同时也是带来环境污染的重要产业。提高投入产出效率是实现工业绿色增长的关键，只有提高资源利用效率才能实现“绿色”与“增长”的有机统一、实现经济与环境的协调发展。本文对中国工业绿化度进行了考察。首先采用层次分析法测度除西藏外中国大陆30个省自治区直辖市环境污染综合指数;其次，应用DEA方法在综合考虑环境污染和能源消耗问题的基础上测度2005－2009年中国各地区工业增长绿化度，并应用TOBIT回归分析法对影响中国工业绿化度的因素进行分析，研究结论如下:

(1)2005－2009年这5年间全国大多数地区环境污染指数都有不同程度上涨。东部地区的环境污染指数远高于西部地区和中部地区，这与东部地区工业较为发达存在密切关系，也说明中国经济增长最有活力的东部地区也是中国环境污染程度最高的地区，也印证了中国经济发展仍存在较为明显的粗放式特征。

(2)中国各地区工业绿化度呈现出较大的差异性。东部地区工业绿化度明显优于中西部地区，而且，“十一五”以来，东部地区工业绿化度上升趋势明显，说明东部地区工业增长正在积极向绿色转型。这与东部地区较高的技术水平，较为成熟的管理理念和较为健全的产业体系存在密切关系。也说明中西部地区工业发展粗放式特征尤为明显，工业增长是以较多的环境污染和能源消耗为代价的，长期来看是不可持续的。整体而言，中国工业绿化度呈现上升的趋势，预计“十二五”期间，随着节能减排政策的有效推进和企业环保理念的增强，工业绿化度水平还将逐年提高。

(3)工业绿化度影响因素分析表明，技术进步、结构调整、经济开放都会对工业绿化度产生积极的效应。为了进一步促进中国工业绿色增长，中国各地区需要加大研发投入，有效促进科技成果转化，为技术的转移扩散搭建顺畅的渠道;促进产业结构调整升级，积极发展生产性服务业，推动生产性服务业和工业有效融合，获得协同收益;有效引导外资，重点吸引高技术和更为“清洁”的外商直接投资，同时引进技术密集型的外商直接投资，通过其技术外溢来推动中国工业的绿色增长。

References)

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Research on the Measurement and Influencing Factors of the Green Degrees of Chinese Industry

HAN Jing1LAN Qing-xin2
(1.School of Economics and Resource Management of Beijing Normal University，Beijing 100875，China;2.Institute of International Economy of University of International Business and Economics，Beijing 100029，China)

Industry is the main source of modern material wealth，as well as environmental pollution.The paper studies the green degrees of Chinese industry growth.Firstly，analytic hierarchy process is applied to calculate the environmental pollution index of every region in China;the result shows that the environmental pollution index increases in most regions during 2005 to 2009，and the average environmental pollution index increases from 0.208 to 0.267.As for regional difference，the environmental pollution index is higher in the eastern region while lower in the western region，the average environmental pollution index in the eastern region is 0.340，while 0.241 and 0.154 in the central and western regions.This is mostly because of the relatively developed industry in the eastern region，which also confirms the extensive development in Chinese economic development.Secondly，DEA method is used to estimate the green degrees of industrial growth of each region in China based on the data of environmental pollution and energy consumption，and the result indicates that the green degrees of industrial growth of the eastern region is much better than that of the central and western regions，the average green degrees of industrial growth is 0.689 in the eastern region，much higher than 0.435 and 0.496 in the central and western regions.Moreover，in the“Eleventh Five-year Plan”period(2006 － 2010)，the green degrees of industrial growth of the eastern regions has an apparent trend of improvement，which shows that the industrial growth of the eastern region has been transformed to green development.Then the paper adopts Tobit method to analyze the factors influencing Chinese industrial green degrees.The research indicates that technological progress，structure upgrading and economic openness all exert a positive effect on the promotion of green degrees of Chinese industry.In order to promote green industry growth，China needs to provide channels for R＆D and technology diffusion，push forward industry integration to get the synergistic gains，and attract foreign investment effectively to develop green industry.

industrial green degree;environmental pollution index;energy consumption

F062.9

A

1002－2104(2012)05－0101－07

10.3969/j.issn.1002－2104.2012.05.017

2011－12－22

韩晶，博士，教授，主要研究方向为产业经济学。

国家社科基金项目(编号:10CGL022);北京自然科学基金项目(编号:9112014);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“环境规制与经济增长”;中国地质大学开放基金重点项目“基于循环经济的生态产业园区规划与管理研究”。

(编辑:张 英)