西部地区产业系统生态效率测评与影响因素分析

(石河子大学经济与管理学院，新疆 石河子 832003)

1 引言

将生态效率分解为环境效率和资源效率[1－4]，构建生态效率模型进行发展模式 (发展水平和发展质量)的判别[5]，以及脱钩分析[6]等，丰富了产业系统生态效率的内涵，为区域产业系统生态效率研究提供了有益借鉴，对发现产业系统薄弱环节和优化产业系统运行具有重要意义。但是，现有研究存在生态效率指标整合理论基础薄弱，指标内涵模糊等不足。在认识环境效率与资源效率联系的基础上，依据产业系统运行过程，从系统整体协同视角把环境效率分解为与之相对应的源头循环效率、清洁生产效率和末端治理效率，整合产业系统不同运行环节效率，构建产业系统生态效率度量模型，测度西部地区产业系统生态效率，并实证分析产业系统生态效率的影响因素，以期为我国以及西部地区产业系统发展调控实践提供理论支持与政策参考。

2 产业系统生态效率模型构建

产业系统生态效率是在某个经济区域内，按照生态规律和经济规律来安排产业生产活动，在产业生态系统内使资源实现最大限度的利用和污染物最小量的排放，以较少的环境污染和资源消耗获得更多具有竞争力的产出 (产品或服务)以满足人类日益增长的需求能力，其本质是少投入、少排放、多产出，实现产业系统与生态系统的协调，不仅仅重视经济维度的产出，更应该关注环境维度，追求区域的可持续发展，是经济、资源和环境协调发展这一可持续发展核心理念的体现。

依据生态效率概念用单位生态环境影响对应的产品或服务价值产出衡量生态效率[7]。在区域产业系统范围内，“产品或服务价值”为区域产业系统经济活动的产出或服务的市场价值，可用产业生产总值或产业增加值衡量，用来测度区域产业系统的经济绩效;生态环境影响包含污染物排放与资源投入，用各种污染物排放量衡量环境污染，主要包括水污染物、大气污染物和固体废弃物的排放量等，用各种直接原料投入衡量资源投入，用来测度区域产业系统的生态绩效，可表示为:

式 (1)中，yi表示第i种产品或服务的价值，xr表示第r种资源投入的数量，zh表示第h种污染物排放量，λ、v和u分别表示产品或服务产出、污染物排放和资源投入的权重。此外，依据对生态环境影响研究侧重点的不同，生态环境影响仅考虑环境污染或资源投入可得到生态效率的分解指标:环境效率φ和资源效率ε，分别测度经济发展和生态环境与资源投入的协调发展关系。公式如下:

从产业系统生产过程来看，影响污染物最终排放的重要环节有资源投入、清洁生产、末端治理，不同生产环节生态效率的协同进步是实现产业系统污染物排放最小化的关键所在。区分污染物排放量和产生量，从源头循环、清洁生产和末端治理三个层面表征生态环境的环境负荷和资源负荷的变化，进一步从产业系统不同生产环节的效率综合测评区域产业系统生态效率水平，可对产业系统进行更深入的分析和评价，有利于发现产业系统生态效率的提升与改善路径。将环境效率进一步分解为:

其中，zh'为第h种污染物的产生量，式 (4)中后两项依次为清洁生产效率φ、末端治理效率η，把式 (4)带入生态效率表达式，可得到:

由式 (5)可知，生态效率是资源效率、清洁生产效率和末端治理效率的函数，且，其中源头循环为各种资源的投入，因此源头循环效率就是资源效率。产业系统各生产环节彼此关联，环环相扣，每个环节都可以降低环境影响，但单一环节不能完全实现环境目标。不同生产环节降低环境影响存在成本差异，在提高生态效率方面表现出一定的优先次序，不同生产环节削减污染物的压力取决于前端生产环节的生态效率，各生产环节需要投入高于上一生产环节更大的成本才能消除同样的环境影响，因此产业系统生产环节提高生态效率的优先序为源头循环优于清洁生产，而清洁生产又优于末端治理。各生产环节可独立发挥改善产业系统生态效率的积极作用，同时源头循环、清洁生产和末端治理三个生产环节协同发展，相互联系，相互补充，是提高产业系统生态效率的“三驾马车”。

3 西部地区产业系统生态效率测评

3.1 变量与数据处理

产业系统的经济绩效采用工业生产总值(1978年不变价)表示，产业系统运行的资源负荷用能源消费量衡量，产业系统运行的环境负荷用工业废水中化学需氧量、工业二氧化硫、工业粉尘、工业烟尘、工业固体废弃物等五类污染物的环境影响表征，以西部地区11省 (自治区)为研究单元 (西藏数据缺失)，测评西部地区2005—2010年产业系统生态效率。基础数据来源于相应年份各省 (自治区)及我国统计年鉴。不同污染物对生态环境影响程度 (总量)通过转化为污染物排污费取得，首先根据不同污染物的当量值计算污染物的污染当量数，再根据不同污染物当量收费标准计算各类污染物的排污费然后加和汇总，具体参考我国《排污费征收标准管理办法》附件《排污费征收标准及计算方法》制定的折算系数和当量收费标准，采用加和污染物去除量和排放量的方法测算污染物产生量 (见表1)。我们采用指数功效函数的改进模型对生态效率、资源效率、清洁生产效率和末端治理效率进行无量纲化，以便进行静态分析和动态分析[8]。

表1 污染物污染当量值及征收标准

表2 2005—2010年西部地区各省 (自治区)产业系统生态效率

3.2 西部地区产业系统生态效率实证分析

(1)生态效率横截面数据比较:静态分析。由表2可知，西部地区重庆、陕西的产业系统生态效率水平较高，超过全国平均水平，其余大部分省 (自治区)除广西和宁夏个别年份外产业系统生态效率水平均低于全国平均水平。西部地区产业生态效率重庆和陕西排名前两位，依次为宁夏、广西、四川、青海、甘肃、云南和新疆，贵州和内蒙古产业系统生态效率排名最后两位，说明经济发展中经济、资源和环境的协调关系较差，经济发展方式粗放。

(2)生态效率时间序列数据比较:动态分析。由表2可知，2005—2010年全国产业系统生态效率水平逐步降低，西部地区中除内蒙古产业系统生态效率呈现缓慢上升趋势外，贵州、新疆产业系统生态效率水平呈缓慢下降趋势，广西、重庆、四川、云南、陕西、甘肃、青海和宁夏产业系统生态效率水平呈现倒“U”型变化趋势。西部地区产业系统生态效率变异系数呈现缓慢上升的趋势，说明随着西部地区经济的发展各省 (自治区)之间产业系统生态效率差异逐步拉大。

表3 2010年西部地区各省 (自治区)产业系统生态效率分指数评价

(3)分指数分析:基于2010年数据。由表3可知，西部地区各省 (自治区)产业系统生态效率与各分指数排名差异较大，重庆产业系统生态效率和资源效率排名第一，清洁生产效率和末端治理效率排位为第八和第七，而贵州产业系统生态效率和资源效率排名第十，清洁生产效率和末端治理效率排位为第一和第二，生态效率、资源效率、清洁生产效率和末端治理效率水平差异较大，资源投入、清洁生产、末端治理都是影响污染物最终排放的重要环节，在实现产业系统污染物排放最小化，提升生态效率的过程中，西部地区产业系统各生产环节之间协同性较差。

4 西部地区产业系统生态效率影响因素实证分析

4.1 变量描述

我们对影响产业系统生态效率的变量进行设定，变量通过规模效应，技术效应与结构效应，通过经济侧面和生态侧面两条途径影响生态效率。经济规模增长伴随的是资源的消耗和污染物的排放，而生态环境变化和经济增长之间的相对速度决定了生态效率的变化。技术进步可以促进产业系统的技术升级，环境规制政策会进一步促进产业结构的优化升级，以较少的资源消耗和环境污染生产更多价值。

(1)收入变量。选取人均地区生产总值 (GDPPC)表示收入变量，并以各地区GDP指数进行平减 (1978年=100，下同)。人均地区生产总值反映了经济发展的实际效果，我们将利用该变量验证是否存在环境库兹涅茨曲线 (EKC)。

(2)结构变量。①要素禀赋结构 (KL):选取资本劳动比用以表示地区的要素禀赋结构。确定初始年份的资本存量[9]，以各地区固定资产投资价格指数平减，经济折旧率采用9.6%[10]，用永续盘存法计算资本存量，劳动为地区就业人员数。②产业结构 (RIS):采用工业增加值占地区生产总值的比重表示地区的产业结构，工业增加值用各地区工业品出厂价格指数平减，地区生产总值以各地区GDP指数进行平减。③所有制结构(MAR):采用市场化程度表示西部地区所有制结构，市场化程度用私营企业产值占工业总产值比重表示。

(3)技术变量。科技创新是产业系统可持续发展的重要动力，也是产业结构调整和转型升级的核心内容。用科技部发展司发布的综合科技进步水平指数表征区域创新能力，并引入外商直接投资变量，使用FDI占地区生产总值的比例来衡量地区FDI水平，从可持续发展的视角重新审视FDI对生态环境的影响。

(4)制度变量。环境政策的推行对促进节能减排、提高生态效率的作用，逐渐受到广泛关注[11]。地方环境规制的执行情况 (DER)采用排污费收入占工业增加值的比重衡量;使用教育程度表征环保意识 (EPC)，以人口平均受教育年限衡量，用以表示民众对政府环境规制的期待和压力。

表4中模型1、2、3和4的被解释变量为生态效率、源头循环效率、清洁生产效率和末端治理效率，模型5和6在分析生态效率的影响因素时依次剔除结构变量和制度变量。我们对各变量去对数后进行实证分析，数据主要来源于2006—2011年《中国统计年鉴》、 《中国人口和就业统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》以及各省 (自治区)统计年鉴。

4.2 实证检验与分析

(1)面板数据单位根检验。在面板数据模型回归之前，对模型中各因变量与自变量进行单位根检验，以避免出现伪回归现象。在对面板数据进行单位根时依次采用LLC检验、ADF检验和PP检验。检验结果显示，原序列一阶差分后是平稳的，为一阶单整序列，这样就确保模型的变量之间存在长期的均衡关系。

(2)面板数据模型形式的确定。在检验面板数据平稳性之后，利用F检验和Hausman检验确定面板数据模型的形式，检验结果表明模型1、2、4和6为个体固定效应模型，模型3和5为混合模型。

(3)实证结果。采用EVIEWS 6.0软件对面板数据模型进行回归分析，回归结果如表4所示。

在模型1中，收入变量系数显著为正，随着人均GDP的不断增加，西部地区产业系统生态效率逐步改善，这与对传统环境库兹涅茨曲线 (EKC)的认识有所不同，随着经济规模的扩张，环境污染和资源消耗的“存量”可能会呈现倒“U”型变动趋势[12]，但单位产品或服务价值的资源投入和环境污染物排放量一直处于相对减少的状态。在分项指数模型中，模型3和4中LNGDPPC系数为负，说明在经济发展过程中西部产业系统清洁生产效率和末端治理效率逐步降低，这可能是因为尽管科技进步水平逐步增强，但经济发展方式一直处于粗放的状态。

模型1显示，在结构因素中，要素禀赋变量显著的负向作用说明随着资本密集型产业创造较高的经济价值的同时，有较高的污染倾向和资源消耗需求，生态环境保护和恢复的能力与意识没有增强。随着西部地区工业化进程的推进，工业在地区产业结构中的地位逐步提高，其生产效率逐步较高、技术水平不断革新，循环经济生态经济理念逐步强化，区域经济发展可能建立在较低的环境污染水平和资源投入上，经济、资源与环境之间的协调性逐步增强。所有制结构变量LNMAR系数显著为正，说明国有经济成分低的地区，产业系统生态效率较高，这可能是因为政府的“节能减排”等环境保护和资源节约政策在国有经济贡献率较低的省份的企业中能得到更好的执行。在分指数模型中，模型3中要素禀赋、产业结构和所有制结构的系数方向均发生变化，资本投入的增加促进清洁生产效率的提高，但产业结构的变动和市场化水平的提高会弱化清洁生产效率的提升。

模型1显示，在区域创新要素中，区域综合科技进步水平LNRIA的提高会抑制产业系统生态效率的提高，而LNFDI的系数显著为正;在模型3中LNRIA系数为负，模型4中LNFDI系数为负。技术进步促进了清洁生产效率的提高，但不足以弥补经济粗放发展带来的环境污染与资源消耗;外商直接投资的进入可有效地改善西部地区产业系统的环境效率和资源效率，但会抑制末端治理效率的提升，外商直接投资对生态环境的作用表现在“节能”方面，而非“减排”，外商直接投资可促进西部地区经济、资源和环境协调发展，对产业系统生态效率的提升有积极正向的作用。

表4 面板数据模型的回归结果

与此相对，模型1中制度变量LNDER和LNEPC对产业系统生态效率的影响则并不显著。LNDER体现区域环境规制状况，其系数表征征收排污费对产业系统生态效率的影响程度，检验环境规制是否能够改善产业系统生态效率，但环境规制对产业系统生态效率的积极作用没有体现出来，其积极的正向作用并不显著。LNEPC测度环保意识对产业系统生态效率的影响程度，环保意识的增强会促使地方政府制定更为严厉的环境规制政策，促进地区的可持续发展，但LNEPC的系数并不显著，在不同模型中时正时负，对产业系统生态效率的积极效果并不显著。

相比而言，剔除结构因素的模型5与剔除制度因素的模型6相比，LNGRPPC和LNRIA系数方向发生改变，其他变量与包含所有变量的模型1一致且数值差异不大，但LNGRPPC和LNDER系数方向发生改变，模型6中变量系数方向与包含所有变量的模型1一致。通过模型5和模型6对比发现，结构因素比制度因素对西部地区产业系统生态效率影响更为重要，但没有印证环境规制对促进可持续发展的预期效果，说明环境规制政策的制定和实施存在一定的问题，可能是因为企业生产经营和排污状况与排污费的征收不对应，环境规制的管制作用不明显。

5 研究结论

以“可持续发展”理念重新审视产业系统，以“经济、资源和环境”的协调性作为衡量产业系统可持续发展的标准，构建产业系统生态效率模型，测度西部地区2005—2010年的产业系统生态效率，利用面板数据模型实证分析西部地区产业系统生态效率的影响因素，得到的基本研究结论如下:

第一，西部地区产业系统生态效率呈现倒“U”型趋势，而全国产业系统生态效率呈现逐步下降的趋势。西部地区各省 (自治区)产业系统生态效率变异系数呈现缓慢上升的趋势，说明随着西部地区经济的发展各省 (自治区)之间产业系统生态效率差异逐步拉大。

第二，生态效率、资源效率、清洁生产效率和末端治理效率水平差异较大，末端治理、清洁生产、资源投入都是影响产业系统污染物最终排放的重要环节，西部地区不同生产环节在实现产业系统污染物排放最小化过程中生态效率协同性较差。

第三，要素禀赋变量显著的负向作用说明随着资本密集型产业创造较高的经济价值的同时，有较高的污染倾向和资源消耗需求，生态环境保护和恢复的能力与意识没有得到同步的增强。产业结构的调整使区域经济发展可能建立在较低的资源投入和环境污染水平上，经济、资源环境的协调性增强。政府的环境保护和资源节约政策在国有经济成分更低的地区的企业中能得到更好地执行，其产业系统生态效率相对较高。资本投入的增加促进清洁生产效率的提高，但产业结构的变动和市场化水平的提高会弱化清洁生产效率的提升。

第四，技术进步促进了清洁生产效率的提高，但不足以弥补经济粗放发展带来的环境污染与资源消耗;外商直接投资的进入促进了产业系统生态效率的改善，但会抑制末端治理效率的提升，FDI对生态环境的作用表现在“节能”方面，而非“减排”，其对西部地区经济、资源和环境协调发展的作用是积极的。

第五，西部地区环境规制对产业系统生态效率的积极作用并没有体现出来。环保意识对生态效率的影响这一效果并不显著，而且在不同的模型中时正时负。结构因素比制度因素对西部地区产业系统生态效率的影响更加重要。

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