经合组织国家绿色生产力的总体增长情况研究

【摘要】本文基于Luenberger生产力指数测算二氧化碳排放量，用以衡量30个经合组织成员国在1971—2011年间的绿色生产力。提出技术进步、技术效率变化和结构效率变化的绿色生产力增长的分解方法。结果表明，经合组织有效的环境政策促进了绿色增长，但是传统全要素生产率指标低估了这部分绿色增长。最近二十年，绿色生产力增长主要依赖于科技进步。

【关键词】绿色生产力  结构无效率  Luenberger生产率指标  非期望产出

一、文献综述

Fre等人（1994）使用非参数方法分析了17个经合组织国家1979-1988的生产率增长。Young（1992，1994，1995），Kim和Lau（1994）對东亚经济体的发展阶段进行研究，发现全要素生产率增长的作用有限。然而，这些以往关于全要素生产率增长或下降的研究仍有改进的空间。

首先，最初的文献忽略了生产过程中的非期望产出（如碳排放），无法为可持续经济发展提供基础。Mahlberg和Sahoo（2011）通过对Luenberger生产率指标进行非径向分解，分析了22个经合组织国家的环境生产率。他们将生产率变化分为效率变化和技术进步，其中生产率增长主要依赖于后者。Ananda和Hampf（2015）认为，在生产率测量中包含非期望产出（从而导致的）这一影响是显著的。第二，即使最近的一些论文考虑到污染排放，但其中有一组论文在数据转换的基础上将非期望产出建模作为了传统的输入。Seiford和Zhu（2002）。第三，大多数文献强调国家级的技术效果和技术进步，但忽视了经合组织成员等国家集团在总水平上的结构效果。Boussemart（2015）等人把这种结构效率的概念运用到了中国地区的实验中。本篇文章的贡献在于将结构性效率变化作为经合组织国家总水平生产力指标的一个新组成部分。

距离函数通常与弱可处置假设一起使用，以期望产出和非期望产出来寻找基准。Woo等人（2015）运用DEA方法和Malmquist生产率指数对31个经合组织国家2004至2011年的可再生能源环境效率进行了研究。他们的研究结果显示，经合组织国家在环境效率方面存在地域差异。美国的经合组织平均环境效率最高，欧洲的经合组织标准偏差最大。他们发现全球金融危机影响了美国的效率变化。

这些论文有着不同的特点：大部分的研究都是运用Malmquist生产率指数来论证，但是也有一些研究采用了Luenberger生产率指数进行测量。Malmquist-Luenberger指数的核心思想是利用Malmquist指数的比值分解来分析。我们进一步提出了用一种替代方法用来模拟定向距离函数，该函数显示了聚合的相关属性，在我们为案例中的所有国家都选择了相同的方向，该方向定义为总投入产出向量。因此，可以认为一组国家的效率变化只是个别国家效率变化的总和。

二、方法论

（一）弱可处置性技术和方向性距离函数

对于如何处理生产活动中产生的非期望产出的问题，文献中有两种主要的替代方法来解决这个问题。首先，可以将非期望产出建模为输入，以便在最优情况下使其数量最小化。其次，可以在生产可能性集合上引入额外的经济公理，例如弱可处置性假设。

将通过式（8）计算得到的LPI分量以加法形式表示，可以直接将其理解为增长率且大小近似等于生产率指标的对数。国家层面的LPI指标是效率变化（EC）和技术进步（TP）的总和。虽然这种分解在个别层面上考虑了EC和TP，但它仍然忽略了国家在整体层面上的结构效应。

总体效率变化（OE）揭示了t和t+1时期总体效率得分之间的演化过程。因此，基于CRS技术的总水平LPI可以定义为OE和TP之和：

（9）

此外，OE可以不断分解为技术效率变化（TE）和结构效率变化（SE）。

TE是个体技术效率得分的时间变化（这句翻译结果有待讨论），而SE记录了结构成分随时间的变化。后者是在投入和产出方面同时衡量的全球混合效应，被解释为各国投入和产出分配的异质性。TFP分解过程中的个别混合效应可以在Balk（2001）、Lovell（2003）或Zofio（2007）中找到。虽然后者是根据所评估的DMUs的观察输入/输出组合在个别层面计算的，但我们的结构效应是在集团级别计算并取决于综合生产计划的输入/输出组合。然后，我们使用对偶性（聚合生产计划中的影子价格）来计算每个国家对这种全球混合效应的贡献，即对这种影子价格体系的配置效率。

后一种效应是通过前两种成分上的差异推导出来的：

（10）

最后，我们可以通过三个随时间的变化要素来估计整个群体的生产率增长：LPIt，t+1=TEt，t+1+SEt，t+1+TPt，t+1               （11）

（三）通过对原始和对偶DEA模型的线性规划估计LPI分量

LPI的每个分量可以通过线性程序（LP）估计，各个级别的原始方向距离函数由以下线性程序构成。

个体技术下的原始方向距离函数：

（LP0）

其中λ是强度变量的向量，而δ是一个标量，用于测量所有DMUsk中评估的DMUk周期内好的输出的最大扩展和非期望产出的减少。最佳得分δ表示为所选方向向量g的百分比。

（LP0）是CRS技术下的传统DEA模型，它既满足输入和输出的自由可处置性，又满足输出的弱可处置性。在这种方法中，非期望产出的价格可以是正值也可以是负值。由于我们总认为污染是一个社会成本，我们通过将（LP0）中的等号改为（LP1）中的不等式“≤”，明确地将负面价格强加给不良输出。个体技术下的定向距离函数：

（LP1）

在（LP1）中，我们可以获得国家k'的技术无效率性，为了获得总体水平的效率，下面的（LP2）被证明：聚合技术下的定向距离函数

（LP2）

因此，总体水平的结构无效率可以从总效率低下（LP2）和技术无效率总和（LP1）之间的差异中得出（Briec等，2003;FreandZelenyuk，2003）。我们处理数量和技术效率低下时存在的这种差异，但是当使用Koopmans（1957）证明的价格和利润函数时，这种差异就消失了。直观地说，精确聚合适用于价格和数量方面线性的优质函数，而凸函数则不然。

或者，总体效率可以从（LP3）计算出来，LP3是（LP2）的对偶函数。

（LP3）

在聚合技术下的双向距离函数中πv，πw和πx分别代表期望产出，非期望产出和投入的影子价格。

（LP3）主要是获得每个国家对总体低效率的影响大小。 然后，我们可以得到每个国家 k 总体和结构低效率情况如下：

（12）

我们也提供了一些模型，通过禁用相关原始模型和对偶模型中非期望产出的相应约束，在不包含非期望产出的情况下，将绿色生产率指标与传统生产率指标进行比较。例如，（LP4）通过删除非期望产出的约束，与（LP1）相对应。

（LP4）

三、数据和结果

（一）数据

该数据库来自宾夕法尼亚大学世界数据库和国际能源署。这个数据涵盖了1971至2011年的30个经合组织国家，分为三个地区：美洲（4个国家：加拿大、智利、墨西哥和美国）、亚洲-大洋洲（5个国家：澳大利亚、以色列、日本、韩国和新西兰）和欧洲（21个国家：奥地利、比利时、瑞士、德国、丹麦、西班牙、芬兰、法国、英国、希腊、匈牙利、爱尔兰、冰岛、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、瑞典和土耳其）。其余4个经合组织国家（捷克、爱沙尼亚、斯洛伐克和斯洛文尼亚），由于缺乏现有数据没有列入。我们使用两种投入，一种期望产出，另一种非期望产出，即：股本、劳动力、实际国内生产总值和二氧化碳排放。股本采用永续盘存法，按当前购买力平价（以2005年美元计）计算。 劳动力是30个经合组织国家以百万计就业人数。 实际国内生产总值按当前购买力平价（以2005年美元计）计算的产出。这三个投入和一个期望产出来自格罗宁根大学提供的宾夕法尼亚大学世界数据库8.1（Feenstra等，2015）。非期望产出（碳排放）是基于数百万吨燃料燃烧的部门方法（国际能源机构，2014年）。

表1显示了投入和产出的平均增长率。从表1可以看出，GDP增长是由经合组织亚洲-大洋洲国家带动的，其资本存量增长率（3.80%）和碳排放增长率（1.38%）也是最高的。美洲经合组织国家吸引了更多的劳动力，保持了1.23%的最高增长率。经合组织欧洲国家的碳排放趋势最低（仅为-0.22%）。

表1  投入產出变量年均增长率 1990-2014年

（二）结果与讨论

技术低效率衡量的是所观察到的生产计划与其最佳实践之间的差距，而结构低效率部分则通过总体低效率和技术低效率得分之间的差异进行估算。在经合组织美洲国家在2004年赶上这一水平之前，经合组织欧洲占主要的比重。从1997年到2009年，经济合作与发展组织（0ECD）美洲在结构效率低下方面占主导地位，这导致所有经济合作与发展组织国家的结构效率变化呈下降趋势。对于经合组织亚洲和大洋洲而言，与其他两个集团相比，它们在技术和结构效率低下方面的演变相对稳定。我们注意到经合组织欧洲的结构性低效率得分在2008年欧洲债务危机期间显示出增长趋势。但是，我们注意到经合组织亚洲 - 大洋洲在1997年亚洲金融危机期间的结构性低效率评分方面没有类似的进展。Woo等（2015）认为环境效率受到全球金融危机的影响。在我们的研究结果中，我们无法确定结构性低效率是否与相关的金融危机有直接关系。从图3-5中，我们还发现经合组织美洲地区出现了显著的低效率波动，这主要是由于美国在1998-2009年期间不再作为一个衡量基准。相对于其他国家来说，美国在整个样本中的权重是巨大的，因此其定向低效率得分很高，并且对经合组织美国的得分演变有显着影响。

四、结论和进一步的工作

我们尝试在30个经合组织（OECD）成员国中采用一种将碳排放指标纳入其中的Luenberger生产率指标来衡量生产力。根据我们的实证结果，可以得出几个结论。

（1）传统的生产率指标不考虑碳排放，从而低估了经合组织国家在样本期内由于有效和高效的环境保护政策所带来的绿色增长。与此同时，绿色生产率指标在2008年金融危机后保持不变，而传统指标则出现了显著下降。这种绿色生产绩效的动力来自于经合组织环境状况的改善，并且这可以成为理性思考经济增长与环境成本之间该如何权衡的一项证据。在我们的结论中，不仅像美国和英国这样的工业化国家，而且一些工业化程度较低的国家也可以作为经合组织的基准，如墨西哥，新西兰。 我们认为，政策制定者和决策者应该将环境变量纳入衡量经济绩效的指标中，比如生产率的提高。

（2）从1971年到2000年，绿色生产力的增长主要归功于技术和结构效率的提高，而技术进步则贡献了样本期内的剩余部分。我们认为，政府可以制定适当的政策（如专利法）以支持技术的扩散和采用，从而使绿色技术可以从领导者身上转移到追随者身上。

（3）研究结果揭示了经合组织在生产率演变方面存在重大结构性影响。如果经合组织国家能够更均匀地投入或产出，这一结构组成部分将能提高生产力增长的潜在改进空间。从1997年至2009年结构效率的下降主要是因为经合组织美洲地区这一组成部分的下降。而经合组织的结构组成可以伴随着经济组织中的动态演化，各国可以通过降低超国家层面的结构性效率来提高生产率。国际组织和政府间组织可以在非国家层面建立有利的经济环境政策。

本篇文章，大多数样本国家都是发达国家，我们无法确定其他发展中国家的生产力演化是否也是由它们的环境条件驱动的。为了进一步确定可持续发展创新的价值，今后可能开展的工作可以计算另外的发达国家和发展中国家的间接增长和碳减排成本。政府间环境管理在全球环境治理中扮演着越来越重要的角色，环境绩效与碳排放协议之间的正相关关系，对于分析新国际条约和政府间谈判的潜在影响将至关重要。未来的研究也可以在全球范围内进一步扩展到参与条约的国家。

参考文献：

[1]Ananda， J.， Hampf， B.， 2015. Measuring environmentally sensitive productivity growth：an application to the urban water sector. Ecol. Econ. 116， 211–219.

[2] Boussemart， J.-P.， Leleu， H.， Shen， Z.， 2015. Environmental growth convergence amongChinese regions. China Econ. Rev. 34， 1–18.

[3] Kapelko， M.， Horta， I.M.， Camanho， A.S.， Oude Lansink， A.， 2015. Measurement of inputspecific productivity growth with an application to the construction industry in Spainand Portugal. Int. J. Prod. Econ. 166， 64–71.

[4] Woo， C.， Chung， Y.， Chun， D.， Seo， H.， Hong， S.， 2015. The static and dynamicenvironmental efficiency of renewable energy： a Malmquist index analysis of OECDcountries. Renew. Sustain. Energy Rev. 47， 367–376.

[5]王克強，武英涛，刘红梅.中国能源开采业全要素生产率的测度框架与实证研究[J].经济研究，2013（6），127-140.

[6]顾阿伦，滕飞，冯相昭.主要部门污染物控制政策的温室气体协同效果分析与评价[J].中国人口·资源与环境，2016，26（2），10-17.

作者简介：韦政伟（1984-），男，壮族，广西南宁人，学历：博士在读，单位（或学校）：中国政法大学商学院世界经济学专业2018级博士，研究方向：中国涉外经济。