环境约束下欠发达地区工业产业结构优化路径的实证研究*

李 柯

(湖州职业技术学院 旅游与公共管理学院，浙江 湖州 313000)

环境约束下欠发达地区工业产业结构优化路径的实证研究*

李 柯

(湖州职业技术学院 旅游与公共管理学院，浙江 湖州 313000)

区域工业产业结构的健康和优化调整是经济稳定和可持续发展的基础。大量研究表明，产业结构优化对于改善环境污染具有积极作用。对于我国部分欠发达地区，工业产业结构的不合理依旧是制约环境问题改善的主要障碍。本文采用面板数据模型，在环境约束的视角下对工业产业结构优化进行了论证，并基于环境规制的视角研究了欠发达地区工业产业结构转型的优化路径和相关对策建议。

环境约束；欠发达地区；工业产业结构

一、问题的提出

近年来，环境保护问题以及可持续发展理念得到社会各界的广泛关注，并成为区域经济发展和产业结构优化的重要约束。第二产业以其高耗能、高排放、高污染的特征，已成为环境污染的主要源头，对生态环境的影响重大[1](P131-133)。特别是部分经济欠发达地区，工业产业结构发展滞后，工业基础薄弱，技术水平落后，大部分行业附加值低、能耗高、污染严重，经济发展缺乏可持续性[2](P105-110)。从现实情况来看，不同工业产业结构在能源消耗和环境污染的水平及类型上存在着较大的差异。大量实证研究发现，产业结构与环境质量之间存在着较为复杂的作用机理[3](P197-199)。尤其对于工业产业来说，考虑到行业规模、供需结构、技术水平、产业发展水平以及制度偏好等因素的不同，对环境质量产生的影响也会有不同程度的差异。尤其是对于某一固定区域来说，这种影响作用表现得更加明显[4](P172-174)。

二、实证研究

本研究采用面板数据模型，在环境约束的视角下分析产业结构的变化对环境质量的影响，从工业产业结构布局优化的角度深入研究和分析工业产业结构差异对环境质量的作用机制，通过工业产业结构优化来促进经济社会和生态环境协调稳定发展。本研究的数据来源于四川省宜宾市2008-2014年统计年鉴。

(一)指标选取及模型构建

研究环境约束条件下的区域工业产业结构优化问题，可将环境质量作为工业产业结构优化的目标。从概念界定的清晰性以及方便研究数据获取的角度，选取工业生产排放的三废“废水(waste water)、废气(waste gas)、废渣(solid waste)”作为环境质量指标。基于数据可比性的角度，将工业排放的“三废”总量实施人均处理，将“废水、废气、废渣”的人均排放量作为因变量，记为：

y=[y1y2y3]T=[PWWPWGPSW]T

本研究选取工业产业结构作为自变量。一般来说，工业产业结构的影响因素有诸如行业固定资产投资、行业产值、行业能耗情况、行业就业人数以及行业不同类型的收支情况等。基于不同的研究视角，许多学者对影响产业结构的要素提出了不同的见解。如刘涛(2011)从供需视角研究发现，影响产业结构的主要因素有资源投入、资本投入、劳动力投入、创新能力与技术水平、消费与投资需求等[5](P107-112)。高远东等(2015)认为影响产业结构的因素有社会需求(消费需求、投资需求、出口需求)、技术创新、人力资源供给和制度安排四大类[6](P96-108)，何燕子等(2015)在碳排放约束的视角下认为经济结构指标包括“地区生产总值、就业总人数、能源消费总量、固定资产投资总额、居民消费价格指数”等项目[7](P43-50)。考虑到研究的简洁性和可行性，选取影响产业结构的因素不宜过多，综合不同文献的相关研究成果，本文认为行业生产总值、行业固定资产投资和行业能源消耗量能够较为完整的反映工业产业结构的基本情况，因此，定义以下几个指标作为工业产业结构的代表性指标，具体如表1所示。

表1 自变量及其说明

根据表1给出的自变量定义，将工业产业结构指标记为：

x=[x1x2x3]T=[STISCIEII]T

根据以上定义构建面板数据模型来讨论区域工业产业结构优化对环境质量的作用机理和进行效用分析。构建面板数据模型如式(1)所示：

y=a+xb+u

(1)

研究中为了消除非线性相关对模型造成的不利影响，对所给出的变量进行对数变换，其中，对式(1)进行对数变换并建立对应的单方程数据模型可抽象描述为式(2)所示：

Lnyit=ai+β1iLnSTIit+β2iLnSCIit+β3iLnEIIit+εit

(2)

其中，i表示不同子行业。

(二)欠发达地区工业产业结构发展现状分析

欠发达地区普遍工业基础薄弱、工业产业发展滞后。尤其近年来随着工业化进程不断加快，工业产业对环境的污染逐步加剧，工业产业结构面临着能源、环境以及经济增长等多方面的压力。

工业企业能源消费结构方面，欠发达地区能源消费结构普遍不合理，生态环境承受的压力越来越大。以四川省宜宾市为例，统计数据显示，2014年宜宾市工业企业能源消费结构中，原煤和无烟煤合计达到能源消耗总量的94%，而污染较小的清洁能源消耗量仅占1%。

同时欠发达地区产业结构发展相对失衡。近年来，欠发达地区加快了产业结构调整和优化的步伐，主要表现在第一产业在产业结构中所占的比率逐年下降，第二、第三产业的比例不断上升。但综合来看，欠发达地区三次产业结构之间的比例依旧处于发展失衡的状态，第三产业比值明显偏低，依赖能源和资源消耗发展的第二产业比重偏高。以四川省宜宾市为例，2008-2014年间按三次产业划分的生产总值情况如表2所示。

表2 宜宾市按三次产业划分的地区生产总值(2008-2014)

注明：表中数据源于2015年宜宾市统计年鉴整理。

表2中数据显示，2008年以来，宜宾市产业结构一直处于调整和优化的过程中，但第二产业始终占据明显的主导地位，虽然第三产业的产值由2008年的1742948万元增长到2014年的3781165万元，增长幅度达到116.9%。同时，第三产业产值所占地区生产总值的比例处于下降趋势，7年间从27.5%降到26.2%，表明近年来宜宾市第三产业的发展相对滞后。欠发达地区工业和服务业发展的不平衡不但造成产业发展之间的矛盾，还给生态环境造成巨大压力，产业结构低度化的情况比较突出。

环境质量方面，欠发达地区往往工业污染物排放量居高不下，环境质量形势较为严峻。以四川省宜宾市为例，2008—2014年间废水、废气以及工业固体废物排放总量的变化率情况如图1所示。

注明：图1中数据根据宜宾市统计年鉴计算整理。

如图1所示，2008年以来宜宾市工业各产业的废水、废气和固体废物的排放增长率在一定区间内波动，但是2014年度各污染物排放增长率大幅度上升。

(三)数据来源和模型估计

以四川省宜宾市2008-2014年统计年鉴中相关的工业分行业各项指标以及环境污染指标作为实证研究的数据，根据“按国民经济行业分规模以上工业企业主要经济指标”的统计结果，去除部分产值明显偏低的行业，共有24个主要子行业，根据数据的可获得性，时间跨度为2008—2014，t=2008,...,2014。yit表示工业产业各细分行业人均污染排放情况，分别是“废水、废气、废渣”的人均排放量，β1i、β2i、β3i为系数变量，εit为随机误差项，并假设其满足独立同分布(零均值、方差为σμ2)。

一般来说，运用面板数据建模主要有三种类型，分别是混合模型、固定效应模型和随机效应模型。因此建立面板数据模型的前提是需要检验被解释变量的参数ai和βi是否对于所有个体样本点和时间都是常数，即检验样本数据属于三种面板数据模型的何种形式，从而避免模型设定的偏差，改进参数估计的有效性。本研究分别建立三种模型并对其进行估计，然后进行模型设定检验。

按照统计数据来源，时间的样本数据较少而截面数据较多，因此可认为一定时期内解释变量保持相对稳定，模型参数的变化受到时间因素的影响相对较小而受到行业差异的影响相对较大。据此建立下述三种模型：

(1)混合模型。该模型的截距项和斜率均为固定值。

yit=a+xitβ+μit,i=1,2,...,24,t=2008,...,2014.

(2)个体固定效应模型。本研究采用个体固定效应模型进行估计，如下所示：

yit=ai+xitβ+μit,i=1,2,...,24；t=2008,...,2014.

(3)随机效应模型。该模型的特征是截距项和斜率均发生变化，即：

yit=ai+xitβi+μit,i=1,2,...,24；t=2008,...,2014.

采用协方差分析法构造F统计量，分别进行F检验。其中，对于以上三种不同模型的残差平方和定义为Si(i=1,2,3)；相应的F统计量定义为Fi(i=1,2,3)，在给定显著性水平a=0.05，不同模型的F分布临界值分别定义为：

F[(n-1)(k+1),n(t-k-1)]，F[(n-1)k,n(t-k-1)]，F[(n-1),n(t-1)-k]。

对混合模型、个体固定效应模型和随机效应模型分别设定三种假设：

假设1：H1：ai=aj，βi=βj；

假设2：H2：ai≠aj，βi=βj；

假设3：H3：ai≠aj，βi≠βj；其中，i,j=1,2,...,24。

检验步骤如下：若统计量F1F分布临界值，则拒绝H1。进一步检验H2，若统计量F2

表3 不同面板模型的F检验结果

注明：F分布临界值给定显著性水平α=0.05

根据表3结果，统计量F1

表4 面板数据的模型估计结果

根据EViews估计结果，各因变量模型的回归系数均显著且不为0，同时模型估计的其他参数也表明模型拟合情况较好。

(四)结 论

根据表4的估计结果，行业结构指标、行业规模指标和行业能源强度指标对环境质量的影响均在5%的统计下显著。对于以工业“三废”为代表的环境质量，行业结构指标显示为负，说明行业结构的优化对于有效改善环境质量具有积极作用。这一现象可进行如下解释：在工业产业中，很多行业的污染排放量较大，因此可通过实施产业结构有效调整，不断减少污染较重的工业行业比重，如煤炭开采和洗选业、非金属矿采选业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业等相关产业，同时增加包括如食品制造业、酿造业、饮料、纺织业、设备制造业、电气机械和器材制造业等污染物排放较轻行业的比重，通过这种结构效应的优化来达到有效控制和改善环境质量水平的目的。

估计结果中行业规模指标为负，说明行业规模的扩大对于改善环境质量具有正向作用。首先，行业规模的拓展会明显增加行业就业人数，这对于以人均污染物排放量指标为因变量的模型来说，会直接减少人均污染物的统计数值。另外，在行业投资方面，通过投资手段控制污染较重的行业发展规模，并将行业投资向技术含量较高的行业倾斜等，可以有效减少单位产出的排放水平，也有利于改善环境质量。

行业能源强度指标为正，说明行业能源强度提高对环境质量的改善起负面效果，这一指标很容易解释，行业能源强度越大，则单位产值所需的能源消耗量越大，造成的环境污染就越大。因此进一步降低行业能源强度，改善行业能源及资源利用效率，生产方式由粗放型向集约型转变等是提高环境质量的关键。

三、欠发达地区工业产业结构优化路径

近年来，欠发达地区经济发展处于重要的转折期，产业结构发生了重大变化，给环境质量带来了巨大的压力。根据实证研究结果以及结论分析情况，在环境约束的大背景下，欠发达地区工业产业结构优化可以从结构转型、规模重组以及改善能源效率和结构三个方面展开。

第一，加快工业产业结构调整及转型升级。目前，多数欠发达地区的工业产业发展还相对落后，总体上还处于高消耗、高污染和低效率的模式。大量研究表明，产业结构转型对于改善环境质量具有决定性的作用，因此对欠发达地区工业产业实施结构转型升级是减少污染、改善环境的必然选择。欠发达地区工业产业结构转型首先是要向低污染低排放的方向选择，大力推动清洁生产，对包括煤炭、金属采集冶炼、化工等污染排放严重的传统行业要进行重点调整，严格控制规模，逐步关停产能落后和污染严重的小型钢铁、水泥、化工和造纸等企业，避免产能过剩和过度污染，同时加强技术改造，提高资源和能源利用的效率。其次是政府要进一步加强环境政策管制，在政策和制度上鼓励发展诸如装备制造业、加工业、电气机械制造业等污染排放相对较低的行业，重点扶持高端产业如电子信息产业、新能源和节能环保产业、生物医药等生物产业以及新材料产业等，加快产业转型步伐。此外，对于诸如废弃资源综合利用业这些有利于实现经济和环境可持续发展的行业以及电、热、燃气及水生产和供应业等对其他产业具有较强支撑能力的产业要进一步向绿色低碳型、高技术型和服务化型等方式转变，努力发展循环经济。

第二，根据行业特点针对性地调整和控制欠发达地区工业产业规模。鉴于行业规模指标的增加对于环境质量具有正向作用，欠发达地区在产业结构调整的过程中需要针对不同产业的特点实现规模的升级和调整。首先，欠发达地区往往存在大量规模偏小、档次偏低、技术能力偏弱、装备设备偏差的小企业，这些小型企业资源和能源利用效率低，产能落后，污染严重，对其要加大整合和调整力度，采取有力的政策措施实现产业的集聚发展，形成规模效应，并加大技术投入，推进落后产业的升级换代。其次，对于具有较强辐射性以及对其他产业具有较大制约性的行业，如设备制造业、有色金属冶炼加工业、金属制品业等要实施鼓励和优先发展，充分发挥这些行业对其他产业的支撑和拉动作用，逐步形成规模齐全、配套合理的产业链，优化产业流程，使整个产业链在技术、流程、能耗和污染物排放等多方面实现全面的优化升级，提高资源和能源的利用效率，在经济发展的同时降低对环境质量的压力。最后，对于一些具有较大市场需求、行业产值较高但同时污染物排放比较严重的行业例如非金属矿物制品业、化学原料和化学制品制造业、化学纤维制造业、造纸和纸制品业等要在控制规模过度发展的同时加强技术开发和改造，增加生产过程中的科技含量，强调技术创新和引入绿色环保技术，通过规模控制和技术升级实现在不影响产能的基础上减少污染物的排放。

第三，推进多元化的能源消费结构，提高能源利用率。实践证明，行业能源的过度使用对于环境质量的提升起到负面作用。长期以来，欠发达地区采用的是粗放型的经济增长模式，对于资源和能源的消耗过高而效率偏低，不但造成资源过度浪费，还使环境污染问题日趋严重。相当长的时间内，很多欠发达地区以煤炭作为主要能源支柱的格局不会发生明显变化，因此，在能源消费方面需要立足现实，大力推广清洁高效利用煤炭能源的技术，不断提高煤炭利用效率。在能源应用方面还需要结合当地的资源禀赋发展各种形式的新兴环保能源，因地制宜的优化能源消费结构，不断降低煤炭能源在能源消费结构中的比重，减少由于能源消费结构落后带来的环境问题。另外，欠发达地区需要进一步加强对产业和行业的规划和改造，认真执行严格的能源消费和污染物排放标准，提高能源消费技术和改善能源利用效率，实现区域产业能源消耗结构向低强度转型。

[1]刘慧. 环境规制对长三角地区产业结构调整效应研究[J].商业经济研究，2015(19).

[2]何慧爽. 环境质量、环境规制与产业结构优化——基于中国东、中、西部面板数据的实证分析[J].地域研究与开发，2015(1).

[3]郑涛，左健，韩楠. 制造业选择、比较优势与河北省产业结构升级[J].商业经济研究，2016(9).

[4]杨俊峰. 新常态下我国产业结构转型的动力与优化路径[J].商业经济研究，2016(9).

[5]刘涛. 基于主成份分析的山东省产业结构变动影响因素研究[J].山东大学学报(哲学社会科学版)，2011(3).

[6]高远东，张卫国，阳琴. 中国产业结构高级化的影响因素研究[J]. 经济地理，2015(6).

[7]何燕子，杨洁，王欢芳. 基于碳排放约束展开的区域低碳经济转型研究——以湖南省为例[J].西安电子科技大学学报(社会科学版)，2015(1).

[责任编辑 杨 敏]

Study on the Optimization of Regional Industrial Structure in the Perspective of Environmental Restriction By the Example of Underdeveloped Areas

LI Ke

(School of Tourism and Public Administration, Huzhou Vocational & Technical College, Huzhou 313000, China)

The healthy and optimal adjustment of regional industrial structure is the foundation of our country’s economic stability and sustainable development, a large number of studies have indicated that the optimization of industrial structure has a positive effect on improving the environmental pollution. For some underdeveloped areas in China, the irrational industrial structure is the main obstacle to the improvement of environmental problems. The paper made an empirical study on the optimization of industrial structure from the perspective of environmental constraints based on the panel data model, finally, the paper putted forward some countermeasures and suggestions for the optimization of industrial structure in Yibin city.

environmental constraints; underdeveloped areas; industrial structure

2017-01-04

李柯，讲师，硕士，从事企业管理研究。

F421

A

1009-1734(2017)05-0009-06