投入服务化对工业行业环境技术效率的影响研究*

方　鸣

投入服务化对工业行业环境技术效率的影响研究*

方鸣

（安徽财经大学国际经济贸易学院，安徽蚌埠233030）

本文利用投入产出表数据，基于在岸服务和离岸服务的细分视角，测度2002—2010年中国工业行业投入服务化水平，并在考虑行业异质性的基础上，运用系统广义矩估计方法，考察在岸和离岸两种服务投入对工业行业环境技术效率的影响。结果显示：中国工业投入服务化总体水平不高，且在岸服务投入显著高于离岸服务投入；服务投入水平的提高有助于工业行业环境技术效率的提升，且较之于在岸服务投入，离岸服务投入对工业行业环境技术效率的促进效应更大；研发水平的差异会影响在岸和离岸两种服务投入对工业行业环境技术效率的作用。

投入服务化；在岸服务投入；离岸服务投入；环境技术效率

改革开放以来，伴随着中国经济发展水平的快速提升，环境问题日益凸显。根据2013年环保部环境规划研究院发布的《中国环境经济核算研究报告2010》测算，2010年全国生态环境退化成本达到1.5万亿元，占当年GDP比重约为3.5%，研究结果显示，“十一五”以来，虽然我国在污染治理和节能减排等方面取得了一定的进展，但是现阶段仍处于环境成本上升时期，环境压力加剧。如何推动我国工业转型升级，实现低污染、低能耗、高质量、高收益的集约型增长，已经成为我国工业发展过程中亟待解决的问题。近年来，全球工业服务化趋势日益明显，工业生产分工不断深化，中间需求比重日渐加大，生产性服务业增长迅猛，工业生产活动加速转型，由传统的加工和制造为中心向服务和创新升级，“服务”逐渐成为各国工业效率提升的驱动力和价值获取的新源泉。所谓工业服务化（Tertiarization）主要包括产出服务化和投入服务化两个方面，产出服务化指的是工业行业的产出由单一的产品向“产品+服务”包的转变过程，其中产品所附带的无形服务可以提升产品的价值，投入服务化是指工业行业所投入的生产要素从实物要素向服务要素的转变，产品研发设计、物流以及金融等服务要素已经成为工业生产中不可或缺的部分。服务要素的投入一方面能增加工业行业生产效率，同时还能显著降低工业生产中对资源的依赖，减少能源消耗，缓解环境污染。投入服务化能否提高中国工业行业环境技术效率、不同来源的服务投入在促进工业行业环境技术效率方面是否存在差异、行业的异质性与服务投入对环境技术效率的影响是否有关？厘清上述问题，对于改变传统的“粗放式”经济发展方式，实现工业行业的转型升级，推进工业与服务业的良性互动，促进可持续发展具有重要的现实意义。

一、文献回顾

自20世纪80年代开始，国内外学者对于工业生产过程中的投入服务化现象展开了较为深入的研究。从现有文献来看，国外研究主要集中在剖析投入服务化和工业生产之间的互动关系，从理论和实证层面阐释服务投入对生产效率的影响。Daniels认为生产过程中有效率的服务投入对于提升制造业竞争力起着重要作用。［1］Markusen通过构建生产性服务贸易模型，认为生产性服务业的发展有助于降低制造业生产成本，对其生产效率提升有显著的促进作用。［2］格鲁伯、沃克通过回顾发达国家工业的升级历程，认为工业生产中的投入要素经历了由传统的劳动和资本等要素向知识技术要素的转变，而生产性服务作为“载体”能将知识技术要素导入生产过程之中，起着生产要素“传送器”与生产率“推进器”的作用。［3］Selya的研究表明生产性服务投入对台湾地区制造业竞争力的提升起到了基础性作用。［4］Wolfmayr利用投入产出数据对OECD国家的服务投入与制造业竞争力之间的关系进行了实证分析，发现服务投入对高技术产业生产效率有显著的促进作用，服务投入外部化对高技术产业全要素生产率增长有着显著的正向影响。［5］

国内有关投入服务化的研究也主要围绕着投入服务化的经济效应展开。顾乃华等提出对处于转型期的中国制造业而言，大力发展生产性服务业，推动生产性服务环节外包，有利于提升制造业竞争力。［6］江静等在分析生产者服务促进制造业效率提升的内在机理的基础上，分别从地区和行业两个层面实证检验了生产性服务业发展与制造业效率之间的关系，结果表明生产性服务业扩张促进了制造业整体效率的提升。［7］高觉民、李晓慧利用中国省际面板数据，通过构造联立方程考察了生产性服务业与制造业之间的互动关系，实证研究结论指出生产性服务业与制造业之间存在互动发展的关系。［8］

工业生产中的投入服务化不仅能提高工业生产效率，还对于降低工业生产中的资源依赖，减少能源消耗，缓解环境污染，实现可持续发展有着积极的作用。有关服务化的环境效应问题，近年来也有部分学者给予了关注。Fishbein发现制造业企业服务化战略的实施能显著降低其对于资源的耗费。［9］Rothenberg认为服务化不仅能提升制造业企业的生产效率和产品价值，还能够带来环境收益。［10］刘继国、李江帆在回顾国外制造业服务化相关研究的基础上，提出制造业服务化对于我国走新型工业化道路，建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的现实意义。［11］饶畅通过实证分析制造业投入服务化对于碳生产率的影响，发现投入服务化不仅有利于制造业提高劳动生产率，且具有生态效益。［12］

通过细致梳理国内外相关文献可以发现，首先，现有研究主要集中在考察投入服务化的经济效应，分析投入服务化与工业行业生产效率之间的互动关系，鲜有文献从投入要素的角度，研究投入服务化的环境效应，阐释投入服务化水平对工业行业环境技术效率的影响。其次，已有文献大多从服务的特性角度出发，分析不同类型服务的影响，忽视了服务来源（离岸服务与在岸服务）这一重要分类基础。再次，鲜有学者从行业异质性的角度剖析投入服务化对工业行业环境技术效率的影响，然而行业异质性的存在对于投入服务化的水平、服务投入的组织形式，进而对于行业环境技术效率有着显著的影响。基于此，本研究利用中国投入产出表数据，将工业服务投入划分为在岸和离岸两种形式，实证检验投入服务化对于工业行业环境技术效率的影响，并通过设定行业异质性虚拟变量，考察工业投入服务化的不同组织形式对环境技术效率的作用。

二、计量模型与数据来源

（一）环境技术效率的测算方法

假设每个工业行业所使用的投入向量为x= （x1，x2，…，xN）∈R+N，得到两种产出，一种是正常的产出，被称为“合意产出”；另一种是不受欢迎的副产品（如工业生产中排放的废气、废水和废渣等），被称为“不合意产出”。Fare等人将包含有“不合意产出”在内的总产出与生产要素投入之间的技术结构关系称为环境技术。［13］由此可以得到由N种投入所产生的合意产出与非合意产出的所有组合，由集合P（x）=｛（y，b）：x can produce （y，b）｝，x∈R+N表示，其中，合意产出向量为y=（y1，y2，…，yM）∈R+M，不合意产出向量为b=（b1，b2，…，bJ）∈R+J。生产可行性集合P（x）为有界闭集，且具有如下性质：（1）联合弱可处置性，即若（y，b）∈P （x），0≤θ≤1，那么（θy，θb）∈P（x）。表示当投入资金和设备去治理污染使不合意产出减少时，合意产出会因投入的减少而降低。（2）强可处置性，即若（y，b）∈P（x），且y′≤y，那么（y′，b）∈P（x）。表示合意产出可以自由处置，当生产投入和污染规模相同时，合意产出水平的高低反映了环境管制约束下技术水平的高低。（3）合意产出与非合意产出是零结合。即若（y，b）∈P（x），且b=0，则y= 0。表示若无不合意产出，那么合意产出也为零。（4）投入要素x是可自由处置的。即若x′≤x，那么P（x′）⊆P（x）。

假定时期t=1，2，…，T，存在K个决策单元（k=1，2，…K），其投入产出向量为（xt（K*N），yt（K*M），bt（K*J）），构造满足上述条件的环境技术如下：

由环境技术可以得到环境管制约束下生产的可能性前沿。在此基础上，根据Luenberger （1995）短缺函数思想，设方向向量g=（gy，-gb），得到如下的方向性环境产出距离函数。［14］

方向向量的构造可以约束合意产出与非合意产出的变动方向和大小。β衡量了合意产出增长和非合意产出减少的最大可能数量，反映了生产者相对于前沿环境技术水平非效率的差距。生产者k′（xtk′，ytk′，btk′）在参考技术Pt（xt）下的β值可以通过求解如下线性规划方程得到：

定义t期至t+1期的技术效率变化指数为：

它表示每个决策单元从t期至t+1期对最佳前沿的追赶程度，ECt+1t〉1表示技术效率在此期间得到改善，ECt+1t〈1则表示技术效率的恶化。

考虑到数据的可获得性以及相关指标统计口径的一致性，加之规模以上工业企业的产出占工业总产值的份额较大，本文以规模以上工业企业分行业统计数据对整体工业行业发展情况进行代表性研究。对于合意总产出（y），本文以规模以上工业企业分行业工业总产值表示，并以相应年份的分行业工业品出厂价格指数进行平减，以得到2001年不变价的工业分行业总产值。对于不合意产出（b），由于SO2是国家环境监测的主要指标，且为工业的主要污染排放物，因此本文使用工业各行业每年的SO2排放量为不合意产出指标。关于工业行业投入要素的选取，则以各行业年末从业人数作为劳动力投入指标，以各行业年固定资产净值（经固定资产投资价格指数平减后以2001年不变价表示）作为资本投入指标。由于SO2主要来源于煤炭等能源的消耗，因此选取各行业每年煤炭投入量作为能源投入指标。工业分行业总产值、从业人数、行业固定资产净值、工业品出厂价格指数和固定资产投资价格指数均来源于《中国统计年鉴》，各行业SO2排放值来源于《中国环境统计年鉴》，各行业煤炭投入量来源于《中国能源统计年鉴》。本文使用LINDO 6.1软件对2002—2010年中国工业32个行业的环境技术效率进行测算。（1）

（二）计量模型设定

为了验证投入服务化对工业行业环境技术效率的影响，结合样本数据特点，在借鉴前人相关研究成果的基础上，本文的计量模型设定如下：

其中，下标i与t分别表示工业行业和年份，ec表示行业的环境技术效率，fh是测算的工业行业进口的生产性服务投入程度，即离岸服务投入水平。Control表示影响行业环境技术效率的其他因素，μi表示不可观测的行业固定效应，εi，t表示随机误差。为反映行业环境技术效率的动态变化以及准确考察投入服务化程度对行业环境技术效率的动态效应，本文采用动态面板模型，同时考虑到服务投入对于行业环境技术效率的影响有一定滞后性，因此借鉴Alzaid和Al-Osh的方法在回归中加入核心解释变量的滞后值［15］，这种方法一方面可以减小残差的序列相关性，另一方面可以降低核心解释变量与前期的被解释变量的内生性问题，同时模型中还应加入被解释变量的滞后值。

为了比较离岸服务投入与在岸服务投入对行业环境技术效率的影响，本文还将在岸服务投入水平（dh）作为核心解释变量进行分析，由此得到如下模型（6）：

同时，考虑到不同行业间存在着异质性，本文将研发投入水平（Dumrd）这一反映行业异质性的虚拟变量引入模型，以考察其与投入服务化水平相互作用下对行业环境技术效率的影响，由此得到模型（7）与模型（8）如下：

（三）指标选取与数据来源

1.核心解释变量

本文的核心解释变量为工业行业离岸服务投入水平（fh）与在岸服务投入水平（dh）。借鉴Feenstra和Hanson提出的计算方法［16］，测算离岸和在岸服务投入水平的具体公式如下：

其中，i表示工业部门，j表示服务部门，xjt表示i工业部门所购置的j部门中间投入品的数量；yi表示i工业部门购置的所有中间投入品的数量，则用于计算i部门中使用j行业中间服务投入占其使用的总中间投入的比例。gj表示j行业的总产出，imj表示j行业的总进口，exj表示j行业的总出口。而则表示j行业的服务进口占其国内总需求的比重。已有相关文献大多利用公式（9）测度行业离岸外包率，但根据上述分析可知，该方法实际上计算的是i行业中离岸服务投入占总的中间投入比重，并没有体现离岸服务的获取是否是经由外包方式。因此，本文使用该公式计算中国工业行业离岸服务投入水平有一定的合理性。在（9）式的基础上，将，可以得到（10）式，用以测度中国工业行业在岸服务投入水平。替换为

由于国家统计局每5年开展一次全国性的投入产出调查和投入产出表的编制工作，为了获得研究期的样本数据，本文采用平新乔的处理方法［17］，2002—2006年工业行业投入产出数据采用2002年投入产出表中的数据替代，2008—2010年工业行业投入产出数据采用2007年投入产出表中的数据替代。在计算fh和dh指数时，imj和exj数据可从联合国贸发数据库获取，有关xji数据的计算，本文首先利用投入产出表数据计算出i行业使用的中间服务j占服务业j总产出的比重（即xji/gi），再利用j部门每年的总产值乘以该比值，从而得出其他年份的工业行业中投入的j部门中间服务的使用量。类似的，在yi数据的处理上，本文首先利用投入产出表数据计算i行业总中间投入量占该行业总产出的比重（即yi/gi），接着将该行业的年产出乘以该比重，得到其他年份i行业的总中间投入量。工业行业的总产出（gi）和服务业的总产出（gj）可从《中国统计年鉴》中获得。

关于生产性服务业的类别，为了保证统计口径的一致性，本文将联合国贸发数据库进出口数据中服务业的分类与投入产出表、《中国统计年鉴》中可获得总产出值的服务业进行比对，把这三个数据库所统计的生产性服务业类别进行合并，结果如表1所示。

经测算，2002—2010年32个工业行业fh和dh指数均值计算结果如表2所示（2），不难发现我国工业行业在岸投入服务化水平远高于离岸投入服务化水平，而两者之和反映了我国工业行业总的投入服务化水平，总体上来看，我国工业投入服务化水平较低，行业均值仅达到11.73%。

表1　生产性服务业划分与合并

表2　2002—2010年中国工业行业fh 与dh 指数均值

2.控制变量

本文选择的其他控制变量为：（1）外商直接投资（fdi）。现有研究表明外商直接投资的技术溢出效应对工业行业的环境技术效率有一定的促进作用，同时外商直接投资结构也可能对行业环境技术效率产生影响。为了分析fdi对我国工业行业环境技术效率的影响效应，本文使用各行业的外资工业总产值占行业总体工业总产值的比重表示行业外资进入程度，相关数据来源于《中国工业经济统计年鉴》。（2）人力资本水平（hc）。人力资本水平的高低关乎企业技术吸收能力的强弱，在某种程度上决定了企业的技术进步，本文使用各行业大中型企业的科技人员数占行业总就业人员数的比重加以衡量，相关数据来源于《中国科技统计年鉴》。（3）出口强度（exp）。相关研究认为贸易开放程度越高意味着从国外汲取先进技术和经验的学习机会越多［18］，另外外向型企业会迫于国际市场竞争压力积极主动地吸收先进技术，形成创新的激励机制。［19］本文使用各行业出口交货值与行业总产值的比重来衡量行业出口强度，相关数据来源于《中国统计年鉴》。（4）研发投入水平（dumrd）。本文利用各行业大中型工业企业科技活动内部经费支出占行业增加值的比重为标准，以虚拟变量来衡量行业研发投入水平，其中大于均值水平的行业dumrd取值为“1”，反之取值为“0”。

三、实证结果与分析

本文采用Alzaid和Al-Osh（1990）的方法在模型中加入核心解释变量的滞后期，以降低核心解释变量与被解释变量之间可能存在的逆向因果关系而导致的内生性问题，但是由于模型引入的如行业人力资本水平和出口强度等其他控制变量可能与被解释变量存在逆向因果关系而产生内生性问题，因此本文使用系统广义矩估计方法（System-GMM），同时对水平方程和差分方程进行估计，以利用更多信息，提高估计效率，同时解决模型可能存在的内生性问题。各模型的回归结果如表3所示。

系统广义矩估计的有效性取决于残差差分项的序列相关性和工具变量选取的有效性，前者根据Arrellano-Bond AR（2）检验进行判断，后者则可以通过Sargan过度识别检验判断。上述各模型AR（2）检验的结果支持方程误差项不存在二阶序列相关的原假设，且Sargan过度识别检验也显示不能拒绝工具变量有效性的原假设，因此估计结果是可靠的。

首先，不含虚拟变量与核心解释变量交互项的模型回归结果显示：对于全行业而言，使用进口生产性服务作为中间投入对行业环境技术效率的促进作用明显（0.0046，0.0568）；使用国内生产性服务作为中间投入对行业环境技术效率也具有一定促进作用（一阶滞后系数虽不显著，但二阶滞后系数显著为正，0.0416），且同期比较而言，使用进口生产性服务对行业环境技术效率的促进作用更大，产生这种结果的原因一方面可能是离岸方式获得的服务中间投入品比通过在岸方式获取的服务中间投入品的质量更高，进口生产性服务的技术和资本的正向溢出效应对工业行业环境技术效率产生了积极影响；另一方面可能是由于行业在服务投入方式选择上的差异造成的，现有研究发现在国外服务中间投入品的获取上，中国工业行业多使用外包方式，而外包行为对于缓解生产中的资源约束矛盾，提升生产专业化程度，实现结构重组，提高价值创造有着重要的作用。［20］相比较而言，中国国内服务业发展缓慢，效率低下，无法完全满足工业行业投入服务化所引致的服务需求，另外多数工业行业仍以制造为主，片面追求规模效应，将服务生产“内部化”，无法利用服务外包效应以实现效率提升。

其次，包含研发虚拟变量与核心解释变量交互项的模型回归结果显示：对于研发投入水平高的行业而言，生产性服务中间投入的使用会对环境技术效率产生积极影响（不论是使用在岸服务投入还是使用离岸服务投入）。且同期比较，离岸服务中间投入每增加1%，将促进全行业环境技术效率上升5.86%（0.0547+0.0039）；在岸服务中间投入每增加1%，将促进全行业环境技术效率上升5.28%（0.0341+0.0187）。产生这一结果的原因可能源于研发投入较高的行业在生产性服务投入的使用上更为高效，从而对行业环境技术效率提升有着积极影响。

最后，关于模型中相关控制变量的回归系数显示：出口强度与人力资本对行业环境技术效率的作用显著为正。人力资本水平越高，意味着行业的技术吸收能力越强，从而对行业环境技术效率具有正向作用；高出口强度行业的贸易开放程度较高，其服务外包度较高，能更有效地从国外获得优质的中间服务投入，同时较之于非外向型行业而言，高出口强度行业在服务的使用效率上更高，这都会促进行业环境技术效率的改善。反映行业外资进入程度的变量fdi的系数多显著为负，这说明较高的外资进入程度对行业环境技术效率存在负效应，外资的进入并没有改善环境技术，这在一定程度上意味着我国引资过程中“污染避难所”现象的可能存在。原因在于：一方面考虑到外资企业与本土企业之间存在的技术差距，受技术吸收能力的影响，外资进入对于我国环境技术效率的正面作用尚未显现；另一方面，部分行业引进的外资比国内行业的环境技术低，形成了外资的负向技术溢出，对总体的环境技术效率产生了负向影响。［21］

表3　各模型回归结果（被解释变量为）

四、结论与政策建议

本文利用投入产出表数据，在测算2002—2010年中国工业行业投入服务化水平的基础上，运用系统广义矩估计方法考察了在岸和离岸两种服务投入对工业行业环境技术效率的影响。通过研究，本文得出以下结论：第一，现阶段，中国工业投入服务化总体水平不高，且在岸服务投入显著高于离岸服务投入；第二，服务投入水平的提高有助于工业行业环境技术效率的提升，且较之于在岸服务投入，离岸服务投入对工业行业环境技术效率的促进效应更大；第三，研发水平的差异会影响在岸和离岸两种服务投入对工业行业环境技术效率的作用。

本文的研究结论具有以下几点政策含义：第一，为了推进工业转型升级，适应新型工业化发展需要，中国工业行业要提升要素投入的质量，特别是加大生产过程中优质服务要素的投入。第二，创新体制机制，推动工业服务外包业务发展，以“离岸外包”带动“在岸外包”，促进中国生产性服务业与工业制造业之间的良性互动。第三，鼓励工业行业加大研发投入，加快技术进步步伐，提升技术创新能力，以提高中国工业行业环境技术效率。有效利用外商直接投资，限制高污染、高能耗产业进入，合理引导外资投向，充分发挥外资生产性服务企业的“技术溢出效应”，增强本土生产性服务企业服务能力。

注释：

（1）为了保证数据完整性和计算有效性，本文对有关样本行业进行了剔除和合并的处理，其中将“食品制造业”、“饮料制造业”和“食品加工业”合并为“食品加工制造业”，将“服装及其他纤维品制造业”和“皮革、毛皮、羽绒制品制造业”合并为“服装制造业”，将“木材加工及竹、藤、棕、草制品业”和“家具制造业”合并为“木材加工及家具制造业”。由于数据的缺失，剔除的行业为“其他矿采选业”、“废弃资源和废旧材料回收加工业”、“工艺品及其他制造业”。

（2）限于篇幅，本文未列出32个工业行业各年fh 指数和dh 指数的计算结果。

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（责任编辑秋妍）

F403.8

A

1001-862X（2015）06-0068-008

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国家社会科学基金项目（12CJY045）；国家社会科学基金教育学青年课题（CKA110161）；安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目“投入服务化对工业行业环境技术效率的影响研究”

方鸣（1981—），安徽无为人，安徽财经大学副教授，博士，主要研究方向：国际贸易理论与政策。