财政投入对中国产业生态化效率提升的实证研究

杨得前+++刘仁济

摘 要：以DEA模型和Malmquist生产率指数为基础，利用2009-2013年的省际面板数据，分别从静态和动态两个

方面对我国的产业生态化效率进行了测算。结果表明，各投入要素结构以及能源配置结构出现失衡，“三次产业就业人数”、“综合能源消费量”、“用水总量”以及非合意性产出“二氧化硫排放量”、“烟尘排放量”出现冗余，合意性产出“工业固体废物综合利用率”则呈现产出不足；我国产业生态化效率的非有效及波动主要由纯技术效率以及技术进步的不稳定导致，技术创新能力没有得到充分開发。最后，从优化财政支出结构、能源配置结构以及推行绿色税制三方面提出了相应的财政政策建议。

关键词：产业生态化效率；DEA方法；Malmquist生产率指数；财政政策

中图分类号：F812.2 文献标识码：A

一、引言及文献回顾

中共中央、国务院于2015年5月印发《关于加快推进生态文明建设的意见》，明确指出，要从根本上缓解经济发展与资源环境之间的矛盾，必须构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的产业结构，加快推动生产方式绿色化，大幅提高经济绿色化程度，有效降低发展的资源环境代价。长期以来，在粗放型经济增长方式下，我国经济取得了高速增长，但环境污染和资源浪费问题也随之日益凸显，加快产业结构从传统粗放型向现代生态化转变，即推动产业结构生态化已经变得刻不容缓，实现生态要素在产业间的优 化配置和流动，进而提升我国的产业生态化效率。在这一转型过程中，财政作为政府进行宏观调控的主要工具，理应在提升产业生态化效率方面发挥重要的作用，尤其在当前资源浪费严重，实体经济严重产能过剩，环境污染日益突出的大背景下极具现实意义。

对生态效率这一概念的认识，国内外研究已经取得了一定的进展。国外研究方面，世界可持续发展委员会1992年将生态效率定义为生态资源满足人类需要的效率，是产出与投入的比值。Keeler E等人认为，产出和投入的关系可以用公式表示为，环境效率=产品或者服务的价值/环境负荷。[1]OECD 1998年提出生态效率是以最优的技术和经济效率为基础，充分利用自然资源和保护环境。[2]欧洲环境署2001年进一步的指出，生态经济效率就是以更少的环境负荷为代价创造出更多的经济价值。[3]国内研究方面，周国梅同样强调，生态效率是生态资源满足人类需要的效率，能够通过产出和投入的比值来进行测度。[4]诸大建在其文中指出，生态效率应该成为循环经济的重要性测度指标，他认为生态效率可以表示为社会经济发展价值量和资源环境消耗实物量两者之间的比值。[5][6]由此可见，世界各类组织和学者较为普遍的将生态效率定义为，生态效率是一种生态环境满足人类需求的效率，同时强调一种产出和投入比的关系。一定意义上说，对生态效率的追求就是实现两者比值的最大化。据此，本文认为要实现社会可持续发展，核心问题就在于要提高人类生产活动的生态效率，也就是说以尽可能少的环境代价创造出尽可能多的经济价值。

在生态效率的测度方法上，国内外现有的对生态效率的研究主要采用单一比值法和综合数理模型法，综合数理模型法既包括了一些需先设指标权重的分析法又包括了无需确定指标权重即可测算结果的非参数分析方法，例如数据包络分析法（DEA法），DEA法反映的是投入和产出之间的关系，具有赋权客观以及消除量纲的特殊优势，在测度相对效率方面获得了青睐。程晓娟等借助DEA模型对我国煤炭产业的生态效率进行了实证研究，研究表明，我国煤炭产业的综合技术效率非有效的主要原因在于规模效率非有效。[7]在实证过程中指标体系的构建尤为关键。吕明元、陈维宣认为生态要素配置结构的作用可以从污染物与能源资源两个方面来考察。[8]付丽娜在指标体系中突出了能源消耗、废水排放和废弃物排放指标的重要性。[9]仇方道等指出，资源投入指标反映源头减量化策略导向，污染物产生量指标反映清洁生产策略导向，污染物排放量指标反映末端治理策略导向。[10]李倩、盛逖在实证研究中考虑了科技投入强度，他认为要依靠高新技术解决资源短缺、环境污染、生态退化等问题。[11]可以看出，DEA方法在测算产业生态效率上未得到充分的利用，仅有的研究只局限于静态研究而缺少动态评价，指标体系的构建上多以环境和资源指标为主，科技研发和节能环保投入的重要性未在产业生态效率研究中得以体现。

另有一些学者从财政的视角对产业的发展进行了研究。储德银、建克成指出，市场机制调整与优化产业结构的作用范围以及调节效果相对有限，但财政政策能够直接影响产业结构的调整效果，合理的配置生产要素能够促进产业结构向高技术化、高知识化、高资本密集化和高附加值化发展。[12]但财政行为在一定时期内具有波动性。Ramey、Ali、Afonso 和Furceri、Bleaney和Hallad等人的研究发现，政府财政行为的波动显著抑制了产出的增长。[13-16]安苑、王珺利用面板数据从科技投入、创新激励角度进行的实证研究发现，财政行为波动性越大，那些技术复杂程度更高的产业的相对份额下降越多。[17]政府的财政行为是否能保持一定的稳定性和持续性，会对经济主体的预期进而生产行为产生重要的影响。王广深、王金秀进一步细化，从财政支出角度进行的研究发现，支出总量上的增加不利于产业结构的升级；从支出结构上看，政府为了促进产业结构升级应加大教育和科技支出。[18]由此可见，政府和产业之间的财政关系的稳定性显得尤为重要，同时财政支出规模和财政支出结构都会对产业结构转型升级产生重要影响。

综上所述，鉴于对政府财政行为的考察尚未在产业生态化研究中得到足够的重视，而对财政支出行为的研究尚未涉及对产业生态效率的影响。当前，产业投入要素的配置结构是否合理，各投入要素和产业生态化效率之间存在怎样的投入产出关系？本文认为，对这一问题的回答具有重要的意义。

剩余部分作如下安排：第二部分致力于产业生态化效率评价模型和指标体系的构建；第三部分说明数据来源并借助DEA方法和Malmquist生产率指数展开实证研究，主要进行了效率分析，冗余、不足分析以及效率动态评价；最后，得出了实证结论并给出财政政策建议。

二、模型构建以及指标选取

本文运用生产函数，即Y=F（K，L），作为产业生态化效率评价指标的选择依据。DEA方法的BCC和CCR模型有投入导向型和产出导向型之分，以尽可能少的投入获得尽可能多的产出为基本假设。由于资源的有限性、稀缺性以及基于对产业生态化效率概念的理解，本文采用投入导向型进行效率分析。

（一）模型构建

（1）DEA模型

DEA方法是一种以相对效率为基础发展起来的非参数效率评价方法，最早是由Charnes、Cooper等人提出。該方法相对于其他方法具有客观性、不用考虑量纲、分析结果具有明确的经济意义等优点，在国内外应用广泛（杨得前，2010）[19]。规模报酬可变的BCC模型和规模报酬不变的CCR模型是DEA方法最基本的两个模型。推导过程如下：

（2）Malmquist生产率指数

（二）指标选取

本文从财政政策研究的视角出发，在王晶、李倩等人的产业生态化效率指标评价体系[20][11]基础上，加入了“R&G经费支出占财政支出比”以及“环保节能支出占财政支出比”两项投入指标，以便于更好的探究财政支出在产业生态效率提升中所扮演的角色。表1列出了本文所使用的投入、产出评价指标以及指标说明。由于在现实的生产活动过程中除了产生合意性的产出外往往会伴随着空气污染物以及废弃物等非合意性的产出，故产出应分为合意性产出和非合意性产出，并且由于两者的非同向性，有必要把非合意性产出的基本假设修改为以尽可能少的投入获得尽可能少的非合意性产出（Cooper等，2007）[21]。

三、数据与实证

（一）数据来源

本文所使用的数据来源于《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》。由于本文把非合意性产出指标纳入到了产业生态化效率的研究框架之内，故需要对其进行转换，以便使转换后的数据能够在技术不变的条件下包括到正常的产出函数中（Scheel，2001）[22]。根据MLT方法定义的处理方法（王晶，2009）[20]，本文直接对非合意性指标数据进行了倒数处理。

（二）实证分析

（1）效率分析

把2009-2013年全国31个省（自治区、直辖市）的投入指标、合意性产出指标以及非合意性产出指标数据分别代入DEAP2.1软件，选择DEA-BCC模型（规模报酬可变）进行运算，得到了五年的综合技术效率值、纯技术效率值以及规模效率值（见表2）以及各效率值的走势（见图1）。

① 综合技术效率分析

总的来看，2009-2013年我国的产业生态化综合技术效率经历了从0.734到0.828的增长，期间一度达到0.871，经历了从上升到下降的波动。以2013年为例，全国31个省（自治区、直辖市）有20个地区处于DEA有效，主要以我国沿海发达地区 为主；11个地区处于DEA非有效，主要以我国中部地区为主，西部地区次之。这可能与我国产业在地区间的转移有关，高能耗、高污染的劳型产动密集型产业由东部沿海向中部内陆转移，西部地区的整体产业生态化效率维持在一个较高的水平，说明西部地区由于工业基础薄弱，并未普遍出现因工业发展而破环生态环境的现象。

② 纯技术效率分析

纯技术效率来看，2009-2013年我国的产业生态化纯技术效率实现了从0.787到0.842的增长，五年间同样也经历了上升到下降的波动。从图1可以看出，2009-2013年纯技术效率的走势和综合技术效率的走势基本吻合，这也说明了纯技术效率是影响我国整体产业生态化效率的主要因素。

③ 规模效率分析

从规模效率来看，各年份的规模效率值普遍高于当年的纯技术效率值，2009-2013年间尽管同样也经历了从上升到下降的波动，但波动较之于纯技术效率的走势趋于更加的平缓，这一现象也进一步说明了相对于纯技术效率，规模效率并非影响我国产业生态化效率的主要因素。以2013年为例，山西、内蒙古、黑龙江和甘肃四省的规模报酬呈现出递增状态，这表明通过进一步的加大部分投入要素的规模可以实现地区产业生态化效率的进一步提升；而河北、吉林、安徽、湖南、湖北、四川、陕西七省的规模报酬呈现出递减的状态，说明这些地区已经开始出现了规模不经济的问题，进一步的加大某些要素的投入反而会导致资源的浪费，所以应该合理的调整各类投入要素的结构，避免出现投入冗余和产出不足的现象。

（2）改进分析

① 投入改进分析

首先，选择投入导向的CCR模型，即当产出水平不变的情况下，应该尽可能的减少各类生产要素的投入量。基于这一思路，接下来进一步的分析2009-2013年各投入要素的冗余情况。运行DEAP2.1软件，对“R&D经费支出占财政支出比”、“固定资产投资”、“环保节能支出占财政支出比”、“三次产业就业人数”、“综合能源消费量”以及“用水总量”六大投入要素进行冗余分析，分析结果见表3。

从表3可以看出，当产出水平保持不变时，2009-2013年我国产业生态化进程中出现了一定程度的投入要素冗余现象。五年间的冗余情况全部集中在“三次产业就业人数”、“综合能源消费量”以及“用水总量”这三大投入要素上，分别平均冗余229.533万人、679.788万t标准煤以及15.949亿立方米，说明我国在这三大要素的投入上存在一定程度上粗放式使用的问题，阻碍到了我国产业生态化的进程以及综合技术效率的提升。以2013年为例，河北、山西、内蒙古、黑龙江、安徽、湖北、湖南、四川、陕西、甘肃十省在以上三大投入要素上出现了不同程度的冗余。到2013年，“三次产业就业人数”的冗余情况得到了一定的缓解；“综合能源消费量”的冗余较2009年虽有大幅度的下降，但2012年开始又出现回升的势头，值得警惕；“用水总量”的冗余较2009年同样出现大幅度的下降，冗余现象有明显的好转。所以，为了进一步的提升产业生态化效率，以上地区需要减少相应的冗余投入要素数量，高效的使用劳动力、能源以及水资源，实现投入要素结构的合理有效。

② 产出改进分析

其次，选择产出导向的CCR模型，即当投入要素水平不变的情况下，应该尽可能多的增加各类合意性产出和尽可能多的减少各类非合意性产出。基于这一思路，接下来我们进一步的分析2009-2013年各产出要素的不足和冗余情况。运行DEAP2.1软件，对前文所设定的“产业增加值”、“工业固体废物综合利用率”、“工业废水排放量”、“二氧化硫排放量”以及“烟尘排放量”五大产出进行改进分析（见表4）。

从表4可以看出，当投入水平保持不变时，2009-2013年我国的产业生态化进程中出现了一定程度上的产出不足和冗余的现象。一方面，“产业增加值”和“工业固体废物综合利用率”存在一定的合意性产出不足，分别达到4.430亿元和7.1%，而且工业固体废物综合利用不足问题相比产业增加值的不足更加严重，并且未出现缓解的迹象。以2013年为例，河北、山西、内蒙古、黑龙江、湖北、湖南、四川、陕西八省在“产业增加值”以及“工业固体废物综合利用率”两项合意性产出指标上出现产出不足的问题。另一方面，“二氧化硫排放量”以及“烟尘排放量”出现一定的非合意性产出冗余，平均冗余分别达到5620吨和14200吨。河北、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、湖北、湖南、四川、陕西、甘肃11省在这两项产出上出现冗余。进一步的发现，同时出现合意性产出不足和非合意性产出冗余的省份有河北、山西、内蒙古、黑龙江、湖北、湖南、四川、陕西八省，这与上文的“综合能源消费量”要素出现冗余的省份基本吻合，说明该投入要素上的冗余是导致非合意性产出“二氧化硫排放量”以及“烟尘排放量”冗余出现的重要原因。所以，在未来的产业生态化进程中我国应该重视能源配置的结构性失衡问题。

最后，从分析结果看，2009-2013年五年间我国的产业生态化效率呈现出先上升后下降的波动走势，主要受纯技术效率的影响。出现冗余和产出不足的问题，各投入要素结构以及能源配置结构的失衡是产生冗余和产出不足的重要原因，同时也说明我国的产业生态化效率还有进一步提升的空间。

（3）基于Malmquist生产率指数的产业生态化效率动态评价

为了更好的发现我国产业生态化效率的变化情况，接下来本文使用Malmquist生产率指数做进一步的动态分析。表5描述了2009-2013年我国Malmquist生产率指数及其分解。从表5可知，2009-2013年间我国全要素生产率的动态变化平均值是1.008，这说明2013年我国产业生态化效率比2009年提升了0.8%。图2展示了2009-2013年我国Malmquist生产率指数及其分解的走势，可以看出，全要素生产率曲线的走势和技术变化指数曲线的走势基本吻合，可见我国产业生态化效率的变化动力主要来自于技术进步。而通过图3可知，技术效率变化指数曲线走势和纯技术效率指数曲线的走势基本吻合，由此可见，技术效率的变化动力主要来自于纯技术效率。总的来说，我国产业生态化效率的变化主要随技术进步以及纯技术生产率的变化而变化。

从年度变化上看，2009-2010年我国的Malmquist生产率指数为1.427，技术进步（增长25.3%）和纯技术效率（增长8.3%）得到了较大的改善；2010-2011年我国的Malmquist生产率指数为1.076，说明2011年我国的产业生态化效率比2010年增长了7.6%，仍旧主要是源于技术进步（增长2.6%）和纯技术效率（增长3.7%）得到了较大的改进，但增速较2009-2010年明显的放缓。2011-2012年我国的Malmquist生产率指数为0.734，说明2012年我国的产业生态化效率比2011年下降了26.6%，这主要是由于技术进步（下降24.5%）和纯技术效率（下降3.9%）的下降对产业生态化效率的增长起到了反向的阻碍作用。2012-2013年我国的Malmquist生产率指数为0.916，说明2013年我国的产业生态化效率比2012年下降了8.4%，同样主要是由于技术进步（下降6.1%）和纯技术效率（下降2%）的下降对产业生态化效率的增长起到了反向的阻碍作用，但下降的速度比2011-2012年明显的放缓。

本文旨在通过财政政策提升我国的产业生态化效率水平，而我国产业生态化效率主要受技术进步以及纯技术效率的影响，制定相关财政政策提升技术创新能力，带动技术进步以及纯技术效率的增长也就成为了提高我国整体产业生态化效率的关键。

四、小结与政策建议

（一）小结

本文采用DEA方法以及Malmquist生产率指数对2009-2013年我国的产业生态化效率进行了定量测算。结果显示：（1）我国产业生态效率的非有效及波动主要由纯技术效率和技术进步的不稳定导致，技术创新能力没有得到充分有效的开发。（2）各投入要素结构以及能源配置结构出现失衡，存在冗余和产出不足的现象。2009-2013年间，“三次产业就业人数”、“综合能源消费量”以及“用水总量”三大投入要素出现冗余的现象，平均冗余229.533万人、679.788万t标准煤 、15.494亿立方米；合意性产出指标“工业固体废物综合利用率”平均产出不足7.1%，非合意性产出指标“二氧化硫排放量”和“烟尘排放量”平均冗余5620吨和14200吨。

（二）财政政策建议

第一，优化财政支出结构，强化科技、环保投入引导节能降耗。我国财政资金在支持产业生态转型过程中，存在着支持目标不明确，投入分散；重点扶持领域不突出，力度不足；缺乏稳定的投入机制支撑等亟待解决的问题。首先，要明确财政支出的使用方向，提升资金的使用效率，通过强化预算监督力度，科学合理的界定支出范围，优化财政资金的配置结构。例如，科技、环保领域是我国财政支持的薄弱环节，应发挥财政政策的激励和导向作用，加大这些领域的财政投入力度，为产业生态化转型创造有利的条件。其次，国际经验表明，发展战略新兴产业和环保产业是提升产业生态效率的必然选择，这类产业具有环保节能、科技含量高、集聚度高等特点，是一个国家可持续发展能力的重要体现。从我国的现状来看，环保产业的研发投入不足已经严重限制了其产业规模以及技术创新的发展，应建立多样化的生态资金投入机制，同时要完善节能环保资金的转移支付制度，保障地区环境治理协调发展；从长期来看，可進一步完善绩效考核指标和节能环保系数设置，可考虑把研发经费的支出规模、增幅、占比作为重要性指标纳入到对各级地方政府的考核范围之内；另外，应积极的探索市场化的排污治理机制，实现污染治理成本内部化，倒逼企业节能减排。最后，建立稳定增长与动态调节相结合的投入机制。可在一定程度上突出科技和环保节能支出的优先和重点保障地位，并且根据产业生态形势的变化做出相应调整，逐步的建立起动态调节机制。

第二，依靠技术创新，优化能源配置结构。技术创新是产业节能环保统筹经济效益和环境效益的关键。首先，技术创新要坚持“以人为本”人才发展战略，要改变产业生态化进程中主要依靠劳动力数量的投入方式，财政政策要更多的为吸引科技创新人才加入而做出调整。要扩大人才培养的财政支出规模，国家在教育领域的经费支出占比应该随GDP和财政收入的增长而弹性增长。要充分利用财政政策探索培养和鼓励创新型人才的思路和方法，加大财政支持人才引进的保障力度，开辟绿色通道，搭建人才聚集平台，构建人才储备体系和人才激励机制，充分调动科研人员的积极性。其次，在很长的一段时间，我国的能源消费结构上主要以传统的化石能源消费为主，而新能源和可再生能源的开发和利用比例严重不足。应加大对新能源以及可再生能源开发与利用的投入，通过加大R&D经费的投入，推动新能源行业的技术进步，依靠绿色能源助推产业生态化进程。最后，财政在能源补贴改革领域可发挥积极的导向作用，逐步取消煤炭和石油等化石能源的补贴，增加对新能源的补贴，引导市场实现能源消费结构的有效转变。

第三，推行绿色税制，激发自主创新。首先，加快出台环境税。设置致力于保护生态、节约资源、防排治污的环境税，促进污染物排放社会成本内部化；为早日实现排污费改税，大力推动排污费制度改革；进一步提高当前税种的绿色化程度，对现有税制的调整和设计应更多的考虑环保因素，征税范围应更多的涵盖高能耗、重污染的产品，借助税收杠杆提升资源的综合利用率。其次，通过自主创新的激励型税收政策激发企业技术创新和节能减排的热情，改变以往简单的“税率减免，区域优惠”的模式，加快优惠型的税收政策向激励型税收政策转变。流转税方面，强调税率优惠和税额减免相结合，扩大技术服务以及创新成果转让的免征范围，扫清技术流转障碍；所得税方面，税收政策要有针对性的鼓励企业增加科技研发投入，例如，突出具体研发项目的优惠力度，加速折旧研发设备，明确研发人员工资的项目扣除，激励企业重视人才引进和培养。

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Abstract：The paper studied the industrial eco-efficiency of China from the static and dynamic aspects， started at the concept of eco-efficiency， based on DEA model andMalmquist productivity index， used the inter-provincial panel Data from year 2009 to year 2013.The findings suggest that input element structure and energy structure configured imbalance.“Three industrial employment”， “comprehensive energy consumption” and “total water” as well as non-consensual sexual outputs of “sulfur dioxide emissions” and “soot emissions” appear redundant， desirability output of “comprehensive utilization rate of industrial solid waste” is rendered insufficient output. Effective and non-volatility of eco-efficiency of Chinese industry mainly caused by instability in the pure technical efficiency and technological progress. Technological innovation capability has not been fully developed. Lastly， proposed the corresponding fiscal policy recommendations from optimizing the structure of fiscal expenditure， energy distribution structure and promoting green tax.

Keywords：eco-efficiency of industry；method of DEA；productivity index of Malmquist；fiscal Policy