环境规制对劳动生产率的影响——基于京津冀面板数据联立方程组模型分析

谢　凡，杨兆庆

（1.华南师范大学 经济与管理学院，广州510006；2.中国南海舰队，广东湛江524001）

环境规制对劳动生产率的影响
——基于京津冀面板数据联立方程组模型分析

谢凡1，杨兆庆2

（1.华南师范大学 经济与管理学院，广州510006；2.中国南海舰队，广东湛江524001）

本文建立一般均衡模型分析了环境规制如何影响劳动生产率。主要包括：一方面环境规制的实施能够提升环境质量改善劳动者身体健康从而对劳动生产率产生影响；另一方面企业将遵循环境规制的成本部分地转移给劳动者从而导致劳动生产率的变化。在理论分析基础之上以京津冀2000-2012年的面板数据进行联立方程组模型分析，研究表明：环境规制对劳动生产率存在着负面影响，且这种影响具有一定的时滞性；工资与身体健康水平对劳动生产率都有正面的影响，但在本研究中环境规制通过工资渠道对劳动生产率的影响并不明显；京津冀三个地区的环境规制水平还不足以改善污染水平从而促进劳动生产率。

环境规制；空气污染；劳动生产率；联立方程组模型

一、引言

从发达国家的发展经验来看，环境污染问题是工业化进程中不可避免的。随着我国经济的高速发展，环境污染问题也日益凸显，因此亟需环境规制对环境污染加以控制和治理。学者们在对环境规制进行成本效益分析的时候通常只考虑环境规制对环境问题的治理产生了什么样的直接影响，而忽略了环境规制还会对人们的身体健康、劳动力供给和需求、劳动生产率等产生的间接影响，这样就使得环境规制成本估计不准确。Davis et al（2000）、Goran Ostblom（2004）等人将环境规制效应分为直接效应和辅助效应。环境规制引起的环境质量的改善称为环境规制的直接效应，而环境改善引起的身体健康和劳动生产率等的改善则是环境规制的辅助效应。辅助效应与我们工作生活息息相关，因此近年来越来越多的学者开始研究环境规制对人们的身体健康和劳动力市场的影响。

近年来北京、天津和河北等北方城市接连出现污染指数严重超标的雾霾天气，已经引起各方面的广泛关注。由于工业生产能源消耗、污染物以及大量汽车尾气的排放，空气污染问题已经严重威胁到了人们的身体健康和生活质量。因此环境污染不可避免的影响到劳动生产效率。

图1　2000—2012年京津冀地区空气中PM1.0年日均值

图2　2000—2012年京津冀地区空气中SO2年日均值

图3　2000—2012年京津冀地区空气中NO2年日均值

图1至图3显示了京津冀三地空气的PM1.0、 SO2和NO2的变化趋势，总体来说，三个地区空气中三种污染物的浓度在缓慢下降，但三个地区的PM1.0的 浓度从2000—2012年都高于国家标准，且天津近几年的空气污染还有更严重的趋势。而SO2的浓度则是和国家标准大致相当。NO2的浓度则是只有河北省从2004年后低于国家标准，而天津和北京都高于国家标准。这就说明京津冀的空气污染虽然有所缓解，但是空气污染问题仍然很严重，其中可吸入颗粒物是主要的污染问题。目前迫切的需要环境规制对环境污染进行治理，那么环境规制就会对通过环境污染的改善和规制成本的转移对劳动生产率产生影响，因此以京津冀为例来分析环境规制对劳动生产率的影响具有重要的意义。

本文首先在一般均衡的理论分析框架下分析了环境规制通过影响人们的身体健康和环境规制遵循成本的转嫁对劳动生产率的影响。通过理论分析，我们认为环境规制对劳动生产率的影响主要通过两条渠道：一是环境规制引起的生产成本的变化，利润最大化的厂商将遵循成本转移给劳动者，主要体现在工资的下降导致劳动生产率的变化；二是环境规制的实施引起了环境的变化导致劳动者身体健康状况的改变从而影响到劳动生产率。我们的理论分析是以京津冀面板数据为例进行实证研究。

二、文献回顾

近年来，由于环境污染对身体的影响直接关系到人们的生活质量，人们对环境规制在治理污染过程中产生的经济效应研究产生了极大的兴趣。首先环境规制通过对污染的治理来影响人们的身体健康从而影响到劳动生产率。相关的研究主要是验证环境污染对人们的身体健康的危害。环境规制对劳动生产率的影响主要就是通过环境污染对人们身体健康的危害来传递的。大量的病理学研究表明环境污染对身体健康有明显的危害。例如Gordian et al （1996）曾做过Pm1.0对人类身体健康危害的研究，他发现Pm1.0每上升10μg/m2哮喘科病人增多3-6%，而呼吸道疾病人数上升1-3%。因此环境污染影响到人们身体健康时，必然会进一步影响到劳动者的劳动效率。Hansen和Selte（2000）指出环境污染引起的身体健康效应是指环境污染导致的病假人数上升和劳动力供给减少所引起的直接治理成本和效率损失所形成的经济损失。Willianms（2002）建立了一个简单的一般均衡模型，分析了环境规制可以通过各种渠道产生效用。分析表明当污染减少时会改善劳动者的身体健康或劳动生产率，这种益处将会影响到劳动力的供给，因此环境规制的间接效应会扩大或缩小污染所带来的边际效益。Inge Mayeres和Regemorter（2004）则运用一般均衡模型GEM-E3，分析了二氧化碳税对身体健康影响的三种重要的回馈机制，即环境规制引起的环境改善会使得医疗支出的下降、消费者可支配时间的上升和劳动生产率的上升。但是实证研究表明环境规制这种回馈效应是比较小的。Rema Hanna和Paulina Oliva（2011）则运用一个局部均衡模型分析了环境规制对劳动力工作时间的影响。他们将空气质量量化进劳动者的效用函数中后，发现空气质量的改善减少了工作无效率的状况。国内的关于环境规制对劳动生产率影响的研究还相对较少。杨俊等人（2012）建立一个在劳动供给确定条件下的局部均衡模型，并从生产和消费的角度探讨环境污染影响劳动生产率的具体机制。陈媛媛（2011）则运用25个工业行业的面板数据分析了行业管制对就业的影响，认为环境管制的加强能够提高就业水平。

其次环境规制的实施会对一地区的劳动力市场上的劳动力供给和需求都产生影响。O'sullioan （2007）认为当环境规制引起的生产成本上升，导致生产规模的缩小，会进一步减小对劳动力的需求。但由于环境规制引起的环境质量的改善又会吸引新的劳动力转移至受规制的地区，会导致劳动力供给的上升。当劳动力需求曲线移动的幅度大于劳动力供给曲线移动的幅度时，环境规制就会引起就业人口和工资的下降。由此环境规制通过遵循成本的转移来影响劳动生产率可以转化为环境规制对工资的影响。关于这方面已有大量的研究表明环境规制对就业和工资有一个明显的影响。Berman，Bui（2001）研究发现空气质量法规对美国精炼厂的劳动力需求有一个正的影响，从而导致该行业工资的上升。Hazilla，Kopp（1990）则认为环境规制会导致消费价格的上升从而降低了劳动者的实际工资。Kijin Kim （2013）研究了清洁空气法案对制造业中劳动者工资的影响，他指出由于企业要遵循法规，因此就面临着更高的生产成本，就必须缩小生产规模，这样就对劳动力市场产生了影响。通过对美国制造业的实证研究发现环境规制在减排过程中，工资大约下降2%-10%，具体的污染物不同工资下降不同。他发现2005年由于环境规制而损失的工资大约是800-4000美元。同时还发现不同的行业环境规制对工资的影响不一样，其中石油和煤炭、化学和造纸等产业是受影响最大的行业。Mishara，Smyth（2012）研究了中国上海的环境规制对工资的影响，他们发现企业通过降低工人的工资来转嫁环境规制的遵循成本。也有研究发现环境规制对工资并没有明显的影响。例如Morgenstern et al（2002）发现环境规制对就业和工资并没有明显的影响，只有少数部门因为环境规制就业人数和工资有所变化。Bayer et al（2009）就指出当劳动力迁移成本过高时，由干净空气导致的工资变化是非常小的，除非迁移至空气环境好的地区所获得的总效用可以补偿迁移成本及迁移前收入。因此环境规制对劳动力供给也是模糊的。在分析环境规制对工资的影响时，必须结合影响被规制地区的劳动力市场需求和供给的各种相关因素，才可以确定环境规制对工资的具体影响。

从上述的研究我们可以发现关于环境规制对劳动生产率的影响大多数研究主要是从环境污染水平对劳动者身体健康的影响这一单一途径展开的。但是很少研究是从环境规制遵循成本的转嫁来进行分析的。这样的话就很难准确的认识到环境规制的作用。因此本文从理论和实证上分析环境规制对劳动生产率影响的两条途径，为环境规制的制定和实施提供一定依据。

三、理论分析

本文建立了一般均衡模型来分析环境规制对劳动生产率的影响。模型从环境规制转嫁的成本和对身体健康的影响两个变量来分析环境对劳动生产率影响的两条路径。

假定经济体中有生产和医护两个部门，经济中固定的劳动力人数L在两个部门间分配，l1用于投入生产部门生产一种复合商品Q。l2用于投入医护部门提供医疗护理。

生产函数由资本劳动投入l1和污染水平p共同决定，Q=Q（k，l1，p）。

医疗部门生函数为θ=θ（p，l2）当居民效用最大化时，社会总效用最大化。

居民的效用函数由消费c和身体健康状况h共同决定：U=U（c，h），U是二阶连续可导，严格凹，U随着c的增大和h的变好而增大。

身体健康状况函数h由污染水平p和医疗水平θ共同决定，即h=h（p，θ）。空气污染为p，空气污染会产生负效用D（p），D（p）是二阶连续可导，凹性，Dp＞0，Dpp＜0即负效应随着空气污染的严重而增大，但是这种增大是递减的。

劳动生产率β由身体健康状况h和工资w共同决定，即β=β（h，w）。其中身体健康状况h由污染水平和医护水平共同决定。由于环境规制会将规制成本转嫁给劳动者，从而导致工资水平下降。因此假定工资w由污染水平p和其他因素o决定，即w= w（p，o）。

假定以固定的贴现率贴现。最优化问题是社会如何选择C，l2和P来实现社会总效用的最大化。

其中，K是资本投入，k0是给定的资本的原始水平。δ是资本折旧率。从（1）式中可以看出，过多的医护部门的投入会抵消掉消费和资本的投入。

最优化问题的现值汉密尔顿函数为：

由（2）、（4）、（5），可知：

其中λ是资本效用形式的影子价格，最优化的必要条件有：

方程（8）和（9）定义了最优的复合商品的消费量和医护服务水平。最优消费的边际消费Uc应该等于-Uhhθθl2/Ql1+Ql2。方程（11）是资本的影子价格对时间的导数。它包含了黄金法则下最优稳态时投资水平。即Qk=r+δ，边际产品应该等于资本的折旧加上利率。最后，方程（10）给定了最优选择的条件。福利最大化社会选择的的污染水平应该达到这样一点，在这一点上污染所产生的社会边际收益应该刚好等于污染所产生的社会边际成本。我们可以用方程（8）和（9）重写（10），可以得出决定最优污染水平（用加星号表示最优水平）的成本—收益法则：

从上式可看出污染所产生的边际产出应该等于污染产生的边际负效用（上式右边第一项）加上有污染导致的医护部门的边际产出（上式右边第二项）再减去污染引起的劳动生产率水平导致的生产部门和医护部的边际产出变化（上式右边第三、第四项），劳动生产率的变化包括由污染导致身体健康水平引起的和转嫁环境规制遵循成本所引起的两种。

四、计量模型

（一）计量模型设定

上文的理论分析我们可以看出环境规制主要是通过环境对劳动者身体健康的影响和环境规制成本的转嫁两条途径对劳动生产率产生影响的。但是通过这两条途径产生的影响到底有多大是不确定的，而且劳动生产率的影响因素是多种多样的，环境规制对劳动生产率的影响取决于环境规制、身体健康水和工资水平之间密切而错综复杂的关系，因此将四者一同纳入一个框架进行分析是很有必要的。根据上文的理论分析，本文建立了如下的联立方程计量模型，用以考察环境规制通过劳动者身体健康水平和工资水平两条渠道对劳动生产率的影响。

联立方程组中内生变量为LP、ER、W和H，分别表示劳动生产率、环境规制水平、工资和身体健康水。先决变量包括：经济发展水平（GDP）、科技发展水平（TFP）、资本投入（K）、受教育水平（EDU）、科技水平（TFP）、就业密度（EMD）、经济密度（ECD）、空气污染水平（P）、收入水平（INCOM）、产业结构水平（IS）和医疗卫生水平（HB）。下标i和t分别表示地区是时间。it-1表示变量的滞后一期值。为了方便分析比较，模型中的变量均采用对数的形式。

方程（12）是劳动率方程，其经济含义是劳动率的大小由环境规制、身体健康水平、工资、教育水平和资本水平共同决定。本文主要是要考察环境规制对劳动率的影响；方程（13）是环境规制方程，说明环境规制由经济发展水平、技术水平和污染水平共同决定；方程（14）是工资方程，模型中工资由经济发展水平、环境规制水平、就业密度、受教育程度和产业结构共同决定；方程（15）是身体健康方程，表明劳动者的身体健康由收入水平、医疗卫生水平和污染水平共同决定，主要是要考察污染水平的变化时如何影响身体健康水平。

（二）变量选取与数据说明

表1　变量的描述性统计（样本数=676）

本研究根据数据的可获得性，选取北京、天津和河北三个地区2000—2012年的面板数据进行实证分析。在模型中，劳动生产率（LP）是衡量一定时间内单位劳动投入的产出指标，反映了劳动者从事生产劳动的能力和效率。本文选取劳均国内生产总值来测度劳动生产率的大小；K是劳动生产中的资本投入，模型将劳均资本投入作为资本投入的代理变量；EDU是劳动者的受教育水平，主要用人均财政教育投入来反映受教育水平。劳动者的受教育水平是影响劳动生产率的重要因素；模型中的科技水平变量用全要素生产率TFP来衡量，本文运用Malmquist-Luenberger指数方法测算得到。其中物质资本存量根据单豪杰（2008）的方法计算获得。EMD 和ECD分别表示地区的就业密度和经济密度，分别用单位面积上的就业人数和产值来表示。主要是反映了劳动力和经济活动集聚对劳动生产率的影响；IS表示产业结构水平，用第三产业产值占国内生产总值比重表示；H表示劳动者身体健康水平，主要选取死亡率作为代理变量，主要是因为大量的研究表明呼吸系统疾病、心血管疾病的发病率与死亡率与日益严重的空气污染有很大的关系；卫生医疗水平HB决定了劳动者的身体健康水平，用每千人拥有的医疗床位数衡量；W表示劳动者的工资水平；INCOM表示城镇居民家庭可支配收入，对居民身体健康有很大的影响；ER表示环境规制水平，主要采用每千元产值废水治理设施和废气治理设施运行费用来衡量；E表示空气污染水平，主要采用可吸入颗粒物年日均值、二氧化硫年日均值和二氧化氮年日均值来衡量。

在各变量中劳动生产率、劳动者收入水平、物质资本存量、工资和财政教育投入均用2000年的价格为基期进行平减。本文的数据主要来源于2000—2013年各年的 《北京市统计年鉴》、《天津市统计年鉴》、《河北省经济年鉴》、《中国环境年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国卫生年鉴》和 《北京六十年1949—2009》。各变量统计数据的描述性特征见表1。

五、实证分析

表2　劳动生产率方程的联立估计结果

表3　环境规制方程的联立估计结果

表4　工资方程的联立估计结果

表5　身体健康方程的联立估计结果

联立方程组模型首先要考虑模型的可识别性，从模型的结构方程中我们可以看到每个方程都包含了前面各方程中都不包含的至少一个变量，同时通过对方程的结构参数矩阵来判别结构方程的可识别性，证明四个结构方程都是可识别的，并且都为过度识别。对于过度识别的联立方程模型可以采用两阶段最小二乘法（2SLS）或三阶段最小二乘法（3SLS）进行估计，但是三阶段最小二乘法估计量要比两阶段最小二乘法的估计量更为有效 （李子奈，1992）。由于我们选取的是截面数据，因此考虑截面维度上的差异性，为了反映不同地区的特征，我们在估计方程中加入截面效应。本文采用考虑了截面固定效应的三阶段最小二乘法来对模型进行估计。方程估计结果由Eviews6.0运行所得。

（一）三类空气污染指标的联立方程估计结果

表2至表5分别给出了不同污染物作为污染变量时劳动生产率方程、环境规制方程、工资方程和身体健康方程的联立估计结果，从估计结果中我们可以看出各方程中的各个解释变量的回归系数均通过了显著性检验。其中劳动生产率方程和工资方程拟合度较好。下面将主要分析环境规制对劳动生产率的影响。

（二）联立方程估计结果分析

从以上的估计结果可以看出首先无论是以PM1.0、SO2还是NO2作为污染变量时，环境规制对劳动生产率的当期影响都是负面的，环境规制对劳动生产率的影响系数是0.6424，而且是在1%的水平上显著，也就是说环境规制水平每上升1%，就会使得劳动生产率下降0.6424%。而且环境规制对劳动生产率的影响还存在一定的时滞性，我们在解释变量中加入了滞后一期的环境规制水平后，估计结果显示滞后一期的环境规制水平对劳动生产率的影响也是负面的，影响系数为0.1133，在10%的水平上显著。说明环境规制水平对劳动生产率的影响具有明显的负效应，而且这种负效应还具有一定的时滞性。同时，我们还可以看出劳动者的身体健康水平对劳动生产率也有一个正面的影响，而且这种影响还比较显著。由于模型中以死亡率作为身体健康水平的代理变量，也就是说死亡率的上升将会影响到劳动生产率的提高。以PM1.0作为污染物的代理变量时，死亡率每上升1%，劳动生产率下降2.6973%。工资对劳动生产率的影响则是正面的，并且这种效应也是比较显著的。例如以PM1.0作为污染物的代理变量时，工资每上升1%，劳动生产率上升0.5959%，而且是在1%的水平上显著。这一实证结果与理论分析不符，我们认为主要原因是我国的环境规制的实施一方面给经济活动带来了额外的成本，另一方面我国的环境规制水平对环境污染的改善还不足，不能改善劳动者的身体健康水平，带来的环境收益不足以抵消额外成本，从而对改善劳动生产率产生了负面影响。因此进一步的研究需要探究环境规制的强度与劳动生产率的影响，加大环境规制的强度是否会对劳动生产率产生正面的影响，这将是我们今后研究的一个方向。

其次从工资方程的估计结果中我们可以看出环境规制水平对工资的影响与我们预期中的结果不一致。前文分析中我们认为环境规制水平的上升导致规制成本转嫁会引起工资的下降，但是实证研究确得出了相反的结果，我们认为导致这样结果的主要原因是影响工资水平的因素较多，而我国的环境规制水平发展还相对落后，因此环境规制的水平还不足以导致工资的负向变化。而且相反，由于环境规制导致的技术创新以及新的治污设备的引起及技术人员的需求会导致劳动者工资的上升，在PM1.0作为污染物的代理变量时，环境规制水平每上升1%，工资将会上升0.6458%。

再次从身体健康方程的估计结果中我们可以看出居民的可支配收入与医疗水平对死亡率的有负面的影响，也就是说居民的可支配收入与医疗水平的提高会降低死亡率。在PM1.0作为污染物的代理变量时，收入每上升1%，死亡率下降0.0331%，医疗水平每上升1%，死亡率下降0.2103%，这基本与现实相符。同时我们还可以看到无论是PM1.0、SO2还是NO2作为污染变量时，它们对死亡率的影响都是正向的。PM1.0、SO2和NO2每上升1%，死亡率将分别上升0.0908%、0.2051%和0.1637%。这与之前大量学者的研究结论是相一致的。说明环境污染对我们的身体健康已经产生了很大的影响。

六、结论和建议

本文通过建立联立方程组模型并运用北京、天津和河北三个地区2000—2012年的面板数据进行实证研究来验证环境规制对劳动生产率的影响。研究发现：环境规制对劳动生产率存在着负面的影响，并且这种影响具有一定的时滞性。工资与身体健康水平对劳动生产率都有正面的影响，但是在本研究中环境规制通过工资渠道对劳动生产率的影响并不明显。这主要和我国环境规制发展水平与影响工资的因素相对较多有关。同时环境规制通过劳动者身体健康对劳动生产率的影响主要通过降低环境污染水平来实现的。也就是说当污染水平下降，居民的健康水平将上升。但是实证研究表明，京津冀三个地区的环境规制水平还不足以改善污染水平从而促进劳动生产率。针对以上的研究结果，我们提出以下政策建议：

第一，进一步灵活运用环境规制政策工具，加大环境规制强度，充分发挥环境规制对环境污染的治理和控制作用。大量国内外理论与实证研究表明，基于市场机制的环境规制政策工具更能激发企业的技术创新活动，从而在能耗降低、产品质量提高及污染物治理等方面产生积极的作用。因此在环境规制政策设计过程中要结合我国市场机制的特点，建立形式多样的环境政策工具。在正确选择环境规制政策工具形式的基础之上，还要针对不同地区、不同产业设计合理的环境规制强度。这样通过激发企业环境技术创新的激情来降低环境污染水平。

第二，进一步完善环境技术创新专利制度及环境技术推广的补偿机制，激励企业进行环境技术创新。对于一些重大的治污技术政府在全面推广时要对创新企业进行一定的政策补贴。对于企业的环境技术创新要给与金融支持，加大企业环境技术创新研究与发展的资金投入。分担企业一定的研发成本，并确保企业获得不低于环境技术投入成本的收益。

第三，进一步完善劳动者医保制度及提高城市医疗水平。劳动生产率的提高与劳动者的身体健康息息相关，因此要完善医保制度，解决人们看病难的问题。同时还要提高城市的医疗水平，提高应对环境污染引发群体性疾病的能力。

第四，进一步建立和完善城市环境质量水平监测和发布机制。政府要及时监测和发布城市环境质量的数据。对环境污染严重的天气要进行预警，提醒人们减少出行或采取保护措施等。污染监控和预报机制可以为环境规制的制定提供可靠的分析数据，同时也可以为居民采取防护措施提供预警，以减少环境污染对居民身体健康的危害。

第五，进一步倡导公众参与环境保护，提高公众环保意识。公众参与环境保护可以在社会上形成良好的环境保护氛围和舆论声势，提高个人和政府的环保意识，促使人们加强对环境问题的保护和解决。例如绿色出行、垃圾分类和公共卫生等问题。同时还可以监督跟踪企业对环境污染问题的解决，大大的提高环境规制政策的执行力度。

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The Influence of Environmental Regulation on Labor Productivity：From Panel Ddata of the Beijing-Tianjin-Hebei Region Simultaneous Equations Model Analysis

XIE Fan1，YANG Zhao-qing2
（1.School of Economics&Management，South China Normal University，Guangzhou，530006；2.South China Sea Fleet，Zhanjiang，524001）

This paper establish a general equilibrium model to analyses how environmental regulation influent labor productivity.The influence main includes：on the one hand，the implementation of the environmental regulation can improve environmental quality and improve worker’s health then which can impact on labor productivity；On the other hand，enterprises will transferred the part of cost which follow the environmental regulation to labors and lead to the change of labor productivity. Based on the theoretical analysis we use the Beijing-Tianjin-Hebei’s panel data in 2000-2012 for simultaneous equations model analysis，we find that：environmental regulation on labor productivity has the negative influence，and this effect has a certain time lag；Wages and health level has positive influence on the labor productivity，but in this study environmental regulation through wage effect on labor productivity is not obvious；The level of environmental regulation in Beijing-Tianjin-Hebei three areas is not enough to improve pollution levels to promote labor productivity.

environmental regulation；Air pollution；Labor productivity；Simultaneous equations model

F062.2

A

1007-0672（2015）01-0085-06

2014-06-15

谢凡，女（瑶族），云南普洱人，华南师范大学博士研究生，研究方向：宏观经济理论与政策、环境经济学。杨兆庆，男，云南大理人，中国南海舰队政治部纪检处干事，研究方向：政治学。