工业行业环境绿色生产绩效测算研究——基于全局GML指数方法

□王 超,周莎莎，蒋 萍

(湖南工程学院,湖南 湘潭 411104)

随着国际气候合作的愿望越来越强烈,特别是中国政府参与国际气候变化谈判后,作出了一系列有魄力的碳减排承诺。例如,在2015年6月,在《联合国气候变化框架公约》中,中国首次正式提出将于2030年左右使二氧化碳排放量达到峰值并争取尽早实现;到2030年中国单位国内生产总值的二氧化碳排放量要比2005年下降60%～65%。然而事实上,《第三次气候变化国家评估报告》中显示:中国能够承受的最大减排率为45%,而美国和欧盟是75%,如果中国每年降低0.2%的排放增长量,到2050年GDP会比不控制排放下降5.12%。现有能源消费结构和环境禀赋的情况,使得中国要想实现承诺的低碳减排目标困难重重。在经济发展新常态下,面对国际国内双重压力,科学合理的测算中国工业行业绿色生产绩效的发展趋势及其变化,尽早实现经济的高质量发展,是中国当前迫切需要解决的重大现实问题。

目前关于工业行业绿色环境绩效绿色生产绩效的研究很多,如学者钱娟(2017)[1]采用非参数SML模型,结合非参数DEA连续前沿与 Malmquist-Luenberger 指数模型测度包括CO2的坏产出的技术进步水平和全要素生产率的绩效,以此来避免传统DEA测算可能出现的技术退步现象。但是传统ML指数且大多未同时考虑能源和排放因素,无法全面、客观的反映工业绿色生产率[2],在研究技术进步与工业减排的关系中没有过多关注工业的碳排放特征和减排成本,而且传统ML指数测算时几何平均数在形式上不满足传递性以及线性规划可能存在无可行解的情况[3][4]。同时,也有学者通过单独通过Malmquist Luenberger 全要素碳排放绩效指数,估算考虑非期望产出的技术效率和技术进步变化指数[5][6]。学者王惠(2015)[7]在考虑能源投入与碳排放的共同生产前沿分析框架下,运用非径向、非角度的 SBM 模型测评我国 2003-2013 年省际工业CO2排放绩效,通过核密度估计工业 CO2排放绩效的动态分布特征。

此外,也有学者刘明磊(2011)[8]从非参数距离函数方法分析能源消费结构约束下的我国各省 CO2碳排放绩效水平和 CO2边际减排成本,但是这种研究方法需要在既定投入情况下,对非期望产出采用强可处置性可能导致非期望产出减少的数量超越生产前沿,这显然不符合逻辑。另外,李静(2015)[9]通过基于 SBM 的网络 DEA 模型对工业行业 2001——2012 年绿色生产和环境治理的两阶段的效率、生产率及构成进行了研究,结果表明SBM 两阶段网络模型的结果比仅考虑生产阶段结果更能反映真实的工业效率;可是网络DEA存在径向和松弛性问题[10]。

基于上述考虑,为了较为准确地计算包含非期望产出二氧化碳排放条件下绿色生产绩效,本文采用全局GML指数来测算38个工业行业2004-2015年的绿色生产绩效,以此来克服传统ML指数测算可能出现的技术退步现象、非同期的线性规划可能存在的无可行解以及不满足传递性的特点,并进一步将绿色生产绩效分解为技术创新与技术进步效应,以期为中国工业行业绿色生产、节能减排和低碳发展提供科学全面的依据。

一、研究方法

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二、指标选择与数据来源

(一)工业行业选择

本文选取2003-2015年为研究期间,选取《国民经济行业分类标准》(2002版)中38个工业行业作为研究样本。考虑到2011年以后国民经济数据行业统计口径按照《国民经济行业分类标准》(2011版)来统计,故对2011年之后汽车制造业、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业进行合并,归为交通运输设备制造业,同时将橡胶和塑料制品行业分拆为橡胶行业和塑料行业两类。

同时,将38类行业按照2008年6月环保部颁布的《上市公司环保核查行业分类管理名录》分为处理组(S1-S21)和控制组(S22-S38)(见表1),其中处理组是《上市公司环保核查行业分类管理名录》所包含的21类重点污染行业类型,控制组的行业则是工业行业中不在管理名录中的其他工业行业,这17类行业不属于重点核查的行业。

(二)变量的选取与数据来源

环境绿色生产绩效的测算主要选取固定资产投资(K)、人均劳动力(L)、能源消费(E)作为投入变量,工业总产值(Y)和非期望产出二氧化碳排放(C)作为产出变量。具体变量选取如表2所示。

表1 处理组和控制组行业代码与类型

表2 绿色环境绩效的投入产出要素

其中考虑到目前化石能源的燃烧是中国碳排放的主要来源,本文在IPCC框架下选取中国消费的三种主要化石能源(即煤炭、石油和天然气),按照方程(1)计算得到人均二氧化碳排放量。

(1)

三、实证结果分析

(一)工业行业绿色生产绩效趋势分析

通过全局GML指数测算发现,控制组所属的21个重污染行业的绿色生产绩效均值明显地高于处理组所属的17个工业行业。在2009年和2015年,处理组的绿色生产绩效高于控制组(见图1),出现这种现象的原因与2008年6月环保部颁布环境规制强度政策《上市公司环保核查行业分类管理名录》有很大的关系。无论是处理组、控制组还是总体样本行业,绿色生产绩效整体上来说呈现一个下降的态势(见表3)。

同时,通过统计处理组行业发现,煤炭开采和洗选业(S1)、有色金属矿采选业(S4)、非金属矿采选业(S5)行业在2015年出现了技术退步现象,绿色生产绩效只有0.95,而石油和天然气开采业(S2)则分别在2004年、2006年、2008年、2010年出现了技术退步,黑色金属矿采选业(S3)在2011年、2012年、2013年、2014年出现这种现象。

相比较而言,饮料制造业(S6)在2012年出现了较为严重的技术退步,导致绿色生产绩效只有0.41。纺织服装、鞋、帽制造业(S8)技术退步出现在2009年和2011年,皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业(S9)技术退步出现的比较晚,分别在2013年、2014年、2015年。石油加工、炼焦及核燃料加工业(S11)技术退步出现在2004年和2008年。化学纤维制造业(S14)行业技术退步出现在2008年,而橡胶制品业(S15)行业则出现在2013年和2014年。

相比较而言,控制组的绿色生产绩效的技术退步现象主要出现在木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业(S25)、家具制造业(S26)、文教体育用品制造业(S28)、办公用机械制造业(S34)、废弃资源和废旧材料回收加工业(S36)、水的生产和供应业(S38),较为严重的技术进步分别出现在2012年的烟草制品业(S24)和废弃资源和废旧材料回收加工业(S36)。技术退步现象出现频率最高的是废弃资源和废旧材料回收加工业(S36),在2004-2015年研究区间,共出现6次技术退步。这一定程度上表明该行业绿色生产绩效改善的可能性较低,说明该行业属于重度污染行业,单纯的环境规制政策无法显著的改善该行业的绿色生产绩效。

按照全局GML指数分解方法,可以将其分解为技术效率变化和技术进步变化,其中技术效率的变化反映行业技术要素等生产资源配置效率的变化趋势。将38个行业分为处理组和控制组两大类,研究发现(见图2),处理组行业技术效率整体呈现上升趋势,尤其是在2007年技术效率达到最高峰,滞后出现小幅的向下波动,这表明处理组行业在不同时期,决策单元相对生产前沿面的距离发生了很大的变动,其中2007年和2015年处理组行业技术效率都为为1.03,说明2007年和2015年实际产出水平与最优产出水平的距离之比为1.03,出现了规模报酬递增趋势。

相比较为而言,控制组的技术效率呈现下降趋势,特别是2013年与2015年期间,技术效率的变化下降较为明显,技术效率均值由1.05下降为0.97,由之前的规模报酬递增变为规模报酬递减,这表明控制组技术效率的进步不能单纯的利用增加要素投入的办法来促进技术效率的提高,而应该综合考虑各个工业行业的资源禀赋、比较优势和人力成本等要素。

分析工业行业的技术进步变化趋势发现(见图3),处理组和控制组的技术进步都是呈现下趋势,2007年之前,控制组的技术进步要高于处理组,而在2010年到2013年期间,处理组的技术进步变化则明显的高于了控制组,处理组的技术进步效率分别1.10和1.07,这表明在2007年到2013年时期,相同要素投入的条件下,处理组的最优产出之比要高于控制组,其生产前沿面发生了很大的变化。

表3 2004年—2015年中国38个行业GML指数测算结果

图1 处理组、控制组和总体样本绿色生产绩效

图2 技术效率的变化

图3 技术进步的变化

本文使用全局GML指数方法,测算了中国工业行业2004-2015年绿色生产绩效,并分析了技术效率和技术进步变化的趋势。归结起来,样本区间内得出如下主要研究结论:

第一，处理组行业中,煤炭开采和洗选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业在2015年出现了技术退步现象。

第二，控制组的绿色生产绩效的技术退步现象主要出现在行业木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、家具制造业、文教体育用品制造业、办公用机械制造业、废弃资源和废旧材料回收加工业、水的生产和供应业,较为严重的技术进步出现在2012年的烟草制品业和废弃资源和废旧材料回收加工业。

第三，处理组行业技术效率整体呈现上升趋势,尤其是在2007年技术效率达到最高峰,出现了规模报酬递增趋势。而控制组行业在2013年与2015年期间,技术效率的变化下降较为明显。且2010年到2013年期间,处理组的技术进步变化明显的高于了控制组。

基于上述研究结论,本文为中国绿色绩效政策制定相关者提出几点政策建议。一方面，中国生态环境部和保监会应该充分了解传统重污染行业转型升级缓慢的深层次原因,鼓励有减排潜力行业加大创新投入,促进低碳减排发展;另一方面,证监会应该制定财政奖惩机制,着力完善企业在环境政策方面的示范带动作用,重点提高政策工具在绿色生产绩效方面的积极作用。