环境约束下的工业结构优化调整研究

韩楠

（燕山大学，秦皇岛 066004）

环境约束下的工业结构优化调整研究

韩楠

（燕山大学，秦皇岛 066004）

本文在分析中国工业经济发展及环境污染物排放趋势的基础上，选取工业废水排放强度、工业废气排放强度及工业固体废物排放强度，采用灰色关联方法对工业各行业环境污染物排放强度进行综合评价。根据综合评价结果，将工业各行业划分为优先发展、重点扶持、引导发展、结构整合以及限制发展等不同类型，从而有针对性地采取措施对工业内部各行业结构进行优化调整。

环境污染物 排放强度 工业结构 优化调整 灰色关联方法 产出贡献

引言

随着我国经济的快速发展，工业化取得显著成效的同时环境污染问题也日益凸显。在环境污染中工业污染是其主要组成部分，工业污染占据了总污染负荷的70%。工业内部的行业结构和各行业污染水平是影响工业污染的主要原因，在同样的经济总量条件下不同的工业结构对环境污染的影响存在着巨大的差别，工业内部各行业的调整优化对减少环境污染具有重要的意义。因此，从环境污染的视角分析工业结构的优化调整已成为国内外学者关注的焦点。Markus［1］，Debabrata Talukdar等［2］，张赞［3］，唐德才［4］对环境污染与工业结构之间的关系进行了实证分析；Park［5］，王菲等［6］，牛鸿蕾［7］，杜书云等［8，9］分析了工业结构调整的环境污染特征。上述研究从环境角度对工业结构调整进行了深入研究，但现有研究大多以碳排放或单一的排放指标作为度量指标分析其与工业结构的关系，不能全面反映工业行业的污染物排放情况；也缺乏对经济发展水平与工业行业污染之间关系的深入研究。

为此，本文在分析我国工业经济发展及环境污染物排放趋势的基础上，采用灰色关联方法对工业各行业环境污染物排放强度进行综合评价，从环境污染角度探讨工业结构调整问题，有利于准确把握和判断影响环境污染的产业因素，进而有效制定控制环境污染物排放的工业结构优化调整政策。

1 工业经济发展及环境污染物排放趋势分析

近年来，我国工业化进程大大加快，进入了一个经济快速增长期。2005～2011年间，中国工业总产值持续高速增长，2011年工业总产值达到844268.79亿元，相比2005年增长了3.36倍，年均增长率为22.56%，基本呈现指数单调增长的趋势，如图1所示。

工业是我国环境污染最重要的部门，而工业活动对环境所造成的影响主要体现为工业各行业所产生的 “三废”，即工业废水、工业废气及工业固体废弃物。因此，本文选取工业废水排放量、工业废气排放量以及工业固体废物排放量3个环境污染指标作为衡量我国工业环境污染状况的评价指标。从图2可以看出，2005～2011年我国工业废气排放总量快速增加，2011年工业废气排放总量达到674509.3亿标立方米，年平均增速为16.89%。工业废气排放量的增加与工业总产值的增长始终保持正相关。2005～2011年工业废水排放总量基本保持较为平稳的变化趋势，而工业固体废物排放总量整体呈现持续、稳定的下降趋势，呈现年均19.35%的降低率。

图1 2005～2011年中国工业总产值变化趋势

图2 2005～2011年中国工业废水、工业废气及工业固体废物排放量变化趋势

2 工业各行业环境污染物排放强度综合评价

2.1 工业各行业环境污染物排放强度分析

为了从产出的角度观察环境污染物排放状况，本文选用环境污染物排放强度研究工业各行业环境污染物排放情况。环境污染物排放强度是环境污染物排放总量与工业总产值之间的比值，用来衡量经济发展水平与环境污染之间的关系，反映每创造一个单位的工业产值所带来的环境污染情况，是体现环境污染效率的重要指标。

本文选取2007～2011年工业内部各行业环境污染物排放量及工业总产值计算工业行业环境污染物排放强度。其中，工业总产值中国统计年鉴的统计口径为规模以上工业企业。具体数据来源于 《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》。根据规模以上工业企业各行业环境污染物排放总量及各行业总产值，分别计算出2007～2011年单位总产值工业废气排放量、单位总产值工业废水排放量和单位总产值工业固体废物排放量。在此基础上，分别计算出2007～2011年单位总产值工业废气排放量、单位总产值工业废水排放量和单位总产值工业固体废物排放量的平均值，见表1所示。

表1 规模以上工业企业单位总产值环境污染物排放量的平均值

续表

从表1可以看出，2007～2011年间在工业各行业内部，工业废气排放强度排名前5位的行业分别为：电力、热力的生产和供应业、非金属矿物制品、黑色金属冶炼及压延加工、其他采矿业和有色金属冶炼及压延加工业；其中，电力、热力的生产和供应业单位总产值工业废气排放量最大，达到每创造一个单位的总产值排放4.3759标立方米的工业废气。工业废水排放强度较大的行业分别为：其他采矿业、造纸及纸制品业、水的生产和供应业、有色金属矿采选业和化学纤维制造业；其中，其他采矿业单位总产值工业废水排放量最大，达到每亿元总产值55.9081万吨的工业废水排放量。工业固体废物排放强度排名前5位的行业分别为：有色金属矿采选业、黑色金属矿采选业、其他采矿业、煤炭开采和洗选业、电力、热力的生产和供应业；其中，有色金属矿采选业单位总产值工业固体废物排放量最高，达到每亿元总产值312.4147吨的工业固体废物排放量。“三废”排放强度较高行业排名虽略有区别，但主要还是集中在其他采矿业、有色金属矿采选业等采矿业。

2.2 研究方法

本文选用灰色关联方法对环境污染物排放强度进行综合评价，以工业内部各行业的环境污染物排放强度平均关联系数，作为衡量工业内部各行业结构优化调整的依据。灰色关联评价方法在综合评价中应用较多，能够定量地描述出系统发展变化态势。灰色关联方法的基本思想是通过确定参考数据列和若干个比较数据列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密，即关联度的大小［10］。曲线越接近，相应序列间的关联度就越高；反之，关联度就越低。本文以环境污染物排放强度最小值作为参考评价指标，并计算与其关联度，关联度越高说明该行业的环境污染物排放强度越小。

从表1可以看出，不同行业单位总产值工业废气排放量、单位总产值工业废水排放量和单位总产值工业固体废物排放量具有很大差别。为了便于比较，采用灰色关联方法对环境污染物排放强度进行综合评价，其步骤如下：

（1）确定评价指标及评价对象。设有m个评价指标，n组评价对象，利用最大最小值法对指标数据进行标准化处理，据此得到归一化的矩阵（x′ij）n×m。设x′ij表示第i个行业，第j个指标的环境污染物排放强度，j＝1表示单位总产值工业废气排放量，j＝2表示单位总产值工业废水排放量，j＝3表示单位总产值工业固体废物排放量。

（2）确定参考数据列。从上述数列中选择最优或者标准值作为参考评价指标，本文选择 “三废”排放强度最小值的作为标准值。其标准值为：

X′0＝［x′01，x′02，…，x′0m］

（3）确定各评价指标的权重。本文采用熵值法确定各指标权重，各评价指标的权重为：

W＝（w1，w2，…，wm）

（4）计算各评价对象指标数据与参考数据列之间的关联系数。计算公式为：

式中，α为分辨系数，0≤α≤1，本文选取0.5。

（5）计算评价对象平均关联系数。其计算公式为：

2.3 实证分析

（1）采用最大最小值法分别对表1中单位总产值工业废气排放量、单位总产值工业废水排放量和单位总产值工业固体废物排放量进行标准化处理，消除量纲。（2）根据熵值法计算单位总产值工业废气排放量、单位总产值工业废水排放量和单位总产值工业固体废物排放量的指标权重，计算得出各指标权重分别为：0.2683、0.2699、0.4617。（3）计算工业各行业平均关联系数，具体数据见表2。

表2 工业各行业环境污染物排放强度平均关联系数

续表

通过灰色关联方法计算得出工业各行业的环境污染物排放强度平均关联系数，并对环境污染物排放强度平均关联系数进行排序，如表2所示。根据工业行业环境污染物排放强度平均关联系数的大小，从环境污染与产出贡献角度将工业各行业划分为以下几个不同的类型：

（1）优先发展行业，即平均关联系数大于0.99的行业。与环境污染物排放强度标准值即“三废”排放强度最小值的灰色关联度很高的行业应作为优先发展行业。通过表2可以看出，具有优先发展优势的工业行业主要包括：电气机械及器材制造业、文教体育用品制造业、通用设备制造业、废弃资源和废旧材料回收加工业、印刷业和记录媒介的复制等8个行业。具有优先发展优势的行业大部分属于具有高技术含量、高附加值、低污染、竞争力较强的行业。这类行业环境污染物排放强度的均值低、创造单位产值所产生的环境污染物排放水平低，对环境污染的影响较小，因此应优先发展此类行业，以提高其工业总产值。

（2）重点扶持行业，即平均关联系数在0.98～0.99之间的行业。从综合排序来看属于重点扶持的工业行业主要有：烟草制品业、专用设备制造业、纺织服装、鞋、帽制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业以及交通运输设备制造业等7个行业。重点扶持行业全部集中在制造业，且大部分为近三十年我国经济发展的引领和推动行业。这类行业环境污染物排放强度均值较低并且经济贡献率大，但随着我国工业发展由2.0阶段向普及3.0阶段、示范4.0阶段的转型过程，这些行业因基础薄弱、层次差异大以及发展不平衡等内外因作用，其传统优势受到较大冲击。因此，在重点扶持的同时应加大对此类行业的科技创新和技术工艺改进，提高核心竞争力，进一步降低其单位产值的环境污染物排放。

（3）引导发展行业，即平均关联系数在0.9～0.98之间的行业。属于引导发展的工业行业主要有：皮革、毛皮、羽毛 （绒）及其制品业、金属制品业、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、橡胶制品业以及燃气生产和供应业等13个行业。引导发展行业主要为传统的轻工业，大都属于生活资料的生产行业。这些行业环境污染物排放强度相对较高、经济贡献率也不大，但大部分行业与人民群众的日常生活息息相关，并且以中小企业为主体。中小企业受原材料、市场波动的影响较大，且行业门槛低、经济附加值低、环境污染随意。因此，针对以上特点，政府应积极采取政策引导的方式，提高中小企业的技术水平和竞争力，重点强化其环保能力，使得该行业生产规模合理、适度扩张。

（4）结构整合行业，即平均关联系数在0.8～0.9之间的行业。从综合排序来看属于结构整合的工业行业主要包括：化学原料及化学制品制造业、水的生产和供应业、化学纤维制造业以及电力、热力的生产和供应业等6个行业。此类行业创造单位产值所产生的环境污染物排放水平较高，但经济贡献率却较大，是需要进行结构调整的重点行业。这6个行业中既有水的生产和供应业、电力、热力的生产和供应业等关系国计民生的基础行业，也包括化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业等在国民经济中发挥举足轻重作用的重点行业。但是由于结构不合理、创新能力弱、产业聚集度高等原因，使得这些行业产能过剩、资源消耗过度、环境污染严重。因此，针对该行业存在的问题，应进一步提高其生产效率和能源利用效率，促进行业结构整合调整，保持其适度的生产规模和发展速度。同时，积极推进清洁生产技术和新能源的开发利用，降低行业的环境污染物排放水平。在确保节能减排的同时，发挥其在稳定经济增长中的突出贡献。

（5）限制发展行业，即平均关联系数小于0.8的行业。限制发展的工业行业主要包括：有色金属矿采选业、黑色金属矿采选业、煤炭开采和洗选业、其他采矿业以及造纸及纸制品业5个行业。限制发展行业主要为采矿业和传统制造业，大都属于高能耗、高污染的资金密集型或劳动力密集型产业。这些行业创造单位产值所产生的环境污染物排放水平高而经济贡献率低。因此，这些行业的发展范围与空间应受到严格限制，适度缩减生产规模，淘汰落后产能，适当控制其发展速度，以减少其对环境污染的影响。

3 结论及政策涵义

本文在分析我国工业经济发展及环境污染物排放趋势的基础上，采用灰色关联方法对规模以上工业企业各行业环境污染物排放强度进行综合评价，从产出角度反映出2007～2011年间工业各行业环境污染物排放量状况。根据工业行业环境污染物排放强度平均关联系数的大小，从环境污染与产出贡献角度将工业各行业划分为优先发展、重点扶持、引导发展、结构整合以及限制发展等不同类型，进而有针对性地采取措施对工业内部各行业结构进行优化调整。根据上述工业行业环境污染物排放强度评价结果的分析，提出以下几点建议。

3.1 不断提高工业产品附加值和加工深度

不断提高产品附加值和工业加工深度，加快工业的转型升级，降低单位工业总产值所带来的环境污染物排放。提高工业产品附加值和加工深度意味着利用较少的资源能够带来较高的工业产值。大力发展电气机械及器材制造业、通用设备制造业、废弃资源和废旧材料回收加工业等具有高技术、高附加值、低污染的工业行业。

3.2 积极推进工业技术进步与创新

工业技术进步与创新是降低和抑制环境污染物排放，特别是降低环境污染物排放强度的重要途径。资源消耗大、环境污染物排放多的传统行业与高端制造业的最大差异在于科技实力。通过提高科技水平和技术改造提高资源利用效率，降低环境污染物排放总量和单位产值环境污染物排放量，由粗放型向绿色工业进行转变。

3.3 重点加强工业废气高排放行业的治理和监控

从环境污染物排放量的变化趋势来看， “三废”中工业废气排放量的增长幅度最大并且对环境污染影响严重。从工业内部各行业废气排放强度来看，电力、热力的生产和供应业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业三大行业是工业废气排放大户，属于工业废气的高排放行业。因此，在制定环境污染控制和治理决策时，应对工业废气排放量较高的行业进行重点监管和调控，降低其工业废气排放总量的同时控制其单位产值工业废气排放量。

［1］Markus P.Technical Progress，Structural Change，and the Environmental Kuznets Curve［J］.Ecological Economics，2002， （42）：381～389

［2］Debabrata Talukdar，Craig M Meisner.Does the Private Sector Help or Hurt the Environment？Evidence from Carbon Dioxide Pollution in Developing Countries［J］.World Development，2001，29（5）：827～840

［3］张赞.中国工业化发展水平与环境质量的关系 ［J］.财经科学，2006，（2）：47～54

［4］唐德才.工业化进程、产业结构与环境污染——基于制造业行业和区域的面板数据模型 ［J］.软科学，2009，（10）：6～11

［5］Park S，Lee S，Jeong SJ，et al.Assessment of CO2Emissions and its Reduction Potential in the Korean Petroleum Refining Industry Using Energy－environment Models［J］.Energy，2010，35（6）：2419～2429

［6］牛鸿蕾.中国工业结构调整对碳排放的关联效应测算分析［J］.工业技术经济，2014，（2）：23～31

［7］王菲，董锁成，毛琦梁.中国工业结构演变及其环境效应时空分异 ［J］.地理研究，2014，33（10）：1793～1806

［8］任志安，徐业明.大气环境、工业能源消费与工业结构优化——来自淮河流域38个地级市的经验证据 ［J］.工业技术经济，2014，（6）：3～16

［9］杜书云，万宇艳.中国工业结构调整的碳减排战略研究——基于 12个行业的面板协整分析 ［J］.经济学家，2013，（12）：51～36

［10］刘思峰.灰色系统理论及其应用 ［M］.北京：科学出版社，2004：68～75

Study on the Adjustment and Optim ization of Industrial Structure under Environmental Constraints

Han Nan
（Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China）

Based on analyzing the changing trend of industrialeconomic growth and environmental pollution emissions in China，this paper uses industrialwaste water emissions intensity，industrialwaste gas emissions intensity and industrial solid wastes emissions intensity to evaluate synthetically environmental pollution emissions intensity in industrial sectors bymeans of grey relationmethod.According to the comprehensive evaluation，industrial sectors can be divided into five types：optimized development，key supporting，guided development structure integration and restricted development.Thus，the targetedmeasures can be taken to adjustand optimize industrial structure.

environmental pollution；emissions intensity；industrial structure；adjustmentand optimization；grey relationmethod；throughput contribution

10.3969／j.issn.1004－910X.2016.01.012

F061.5

A

（责任编辑：王 平）

2015—09—21

国家社会科学基金年度项目 （项目编号：11BJY020）；河北省社会科学基金青年项目 （项目编号：HB14YJ009）；燕山大学青年教师自主研究计划课题 （项目编号：13SKB002）；河北省科技厅软科学研究项目 （项目编号：14454006D）资助。

韩楠，燕山大学经济管理学院讲师，博士。研究方向：环境经济。