流域产业生态化效率的区域差异及影响因素分析——以金沙江为例*

程 莉，孔芳霞，文传浩，王钰莹

(1.重庆工商大学 长江上游经济研究中心，重庆 400067；2.西南大学 经济管理学院，重庆 400715 ；3.云南大学 经济学院，昆明 650500； 4.中国人民银行乐山市中心支行，四川 乐山 614000)

与行政单元不同，流域是以河流为纽带形成的上下游、左右岸、干支流关联性和整体性较强的地理单元[1]，是经济、社会、文化等持续发展的空间载体。经济的崛起与流域的开发治理密切相关，如，莱茵河欧洲国家工业生产主轴线，也是重要的经济集聚区。[2]然而，在流域经济发展迅猛之时，出现过度开发、水体污染、水土流失等问题，传统的流域开发方式已不可持续。[3]2016年习近平总书记指出，当前和今后相当长一个时期，要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发。[4]长江流域生态环境保护进入到一个重要机遇期。为实现流域可持续发展，在生态文明理念指导下，改变产业发展模式，促进流域产业生态化，构建流域生态产业是其必然选择。

金沙江位于长江上游，起于青海省巴塘河口，止于四川省宜宾市岷江汇合处，江面海拔3 700多米，对长江流域和三峡库区的水生态环境保护起着至关重要的作用。然而，金沙江流域生态条件恶劣，地质构造复杂，水土流失严重，同时也是我国生产生活条件比较恶劣的典型连片贫困区。数十年来，大规模沿江矿业无度开发，导致尾矿坝大量堆积，地质灾害隐患严重。据官方初步调查统计，2015年，金沙江流域共分布有地质灾害3 739处。[5]而且，尾矿坝难以满足大量日产尾矿的处理，偷排明排成为常态。据相关资料显示，金沙江流域废水排放总量以及人均废水排放量呈逐年上升趋势，废水排放总量从2000年的81 870.51万吨上升至2016年的174 212.20万吨，水流自净能力的下降导致污染持续产生，影响了沿江生态环境与居民的生产生活。因此，如何破解金沙江流域经济发展与生态环境保护的两难处境，成为其可持续发展的关键，而产业生态化发展理念则为解决这一难题指明了方向。

一、文献回顾

20世纪80年代末，学术界就开始关注产业生态化问题。1989年Frosch & Gallopoulos首次提出了“产业生态学”概念。产业生态化是优化各组成部分，逐步实现一个清洁高效的产业生态系统过程[6][7]，将产业活动对资源的消耗、环境的影响置于生态系统能源物质的交换过程中，实现生态系统的良性循环与持续发展[8][9]，减少污染物的排放，降低产业活动对环境所造成的破坏，推动经济高质量发展。生态效率作为生态资源使用的效率，是产业生态化的一种表现方式，可以用于衡量企业、行业、产业的生态水平。国内外学者对产业生态化效率的研究主要集中于通过构建评价指标体系，运用相关模型进行实证分析。在构建综合指标体系上，基于因子分析法、主成分分析[10]、熵权法[11]，运用灰色关联法[12]等对产业生态化效率进行综合评价，为提高产业生态化效率提供依据。另外一部分学者则在上述方法拟合成综合指数的基础上，进一步采用扩展的DEA模型[13]、BCC-DEA和CCR-DEA模型[14]，以及Malmquist生产率指数方法[15]等对相关地区产业生态化发展水平进行测度，为促进产业生态化发展提供客观依据。关于产业生态化发展效率的影响因素，学者们分别从城市、省级地区与全国层面进行了考察。研究认为，经济增长[16]、研发投入与技术进步[17]显著提高了产业生态化效率。另外，污染治理投资强度、产业集聚、所有制结构、环境管理力度与外商直接投资[18]也有利于改善产业生态化效率。与此相对应的，产业结构变迁、消费结构变迁、能源消耗、环境污染则不利于推动产业生态化发展。

已有研究为本文提供了重要思路及方法启示，但仍存在以下不足。第一，现有相关研究较多集中在国家层面或区域层面，忽视了以行政区域与自然地理形成的流域研究。第二，从产业生态化效率的测算方法来看，大多学者采用DEA模型及其扩展方法，能较好地测算产业生态化效率，但DEA模型对样本异常值特别敏感。第三，注重产业生态化发展的整体分析，而对区域差异分析相对较少，对流域产业生态化效率的区域差异研究更是少之又少。因此，本文以2000—2016年为研究时段，利用随机前沿分析法针对DEA模型敏感性，测算金沙江流域产业生态化效率，并运用泰尔指数等方法研究产业生态化效率区域差异，并探究其产业生态化效率影响因素，旨在了解金沙江流域产业生态化发展的实际成效，为促进产业生态化发展提供客观依据，同时也有利于保护好金沙江流域独特的生态系统，对维持长江流域生态稳定，推进长江经济带绿色发展具有重要意义。

二、产业生态化效率测算

(一)研究方法与数据来源

1.产业生态化效率的测算

本文采用带有参数方法的随机前沿分析法，将资本、资源以及环境投入等因素纳入同一分析框架，来考察产业生态化效率，考虑随机误差对个体效率的影响，并保证效率值的有效性[19]，采用随机前沿生产函数对产业生态化效率进行测算，将生产过程中的污染排放量作为要素投入之一，借鉴Battese等模型[20]，构建产业生态化效率模型：

(1)

IEit=exp(-uit)

(2)

(3)

式(1)中，B表示产业发展的期望产出；X表示产业生产过程中的要素投入，下标j,k=1,2,3,4分别资本、资源以及劳动等要素投入，Z表示产业生产过程中的非期望产出及污染物排放量，β为待估参数；v为随机误差项；u为无效率项；i(i=1,2,…,15)和t(t=2000,2001,…,2016)分别表示第i个省份和第t年。式(2)中，IEit表示第i个省份在第t时期内的产业生态化效率，是表示考虑环境要素后产业实际产出与最优产出前沿面之间的偏离。式(3)为模型的统计检验，γ为待估参数，表示无效率在随机扰动项中所占比例，γ越趋向于1，则说明采用随机前沿分析法最为合理，若γ=0假设被接受，则可采用最小二乘法估计，不需要采用随机前沿分析法[21]。

产业的期望产出以各市(州)地区生产总值(单位：亿元)来衡量；生产过程的投入要素，用固定资产投资(单位：亿元)、社会就业人数(单位：万人)、综合能源消费量(单位：万吨标准煤)、用水总量(单位：亿立方米)来衡量；环境污染因素主要用工业生产过程排放的二氧化硫排放总量(单位：万吨)、废水排放总量(单位：万吨)来衡量，并运用熵值法算污染指标综合得分。

2.区域差异度量

为考察金沙江流域产业生态化效率的内部差异化特征，选择泰尔指数进行测度，市(州)产业生态化效率区域差异的泰尔指数(T)的计算公式：

(4)

式中，n表示金沙江流域的市(州)个数，IEi为i市(州)产业生态化效率值，uIE为流域产业生态化效率的平均值。T为单调递增，区间范围为[0，lnn]，T的数值越小说明区域内部差异越小，反之则越大。如果T=0，表示区域内部产业生态化效率无差异；如果T=lnn，即表示流域内产业生态化效率具有最大的区域差异。

3.数据来源

2001—2016年产业生态化效率的测算数据来源于《中国区域经济统计年鉴》《四川统计年鉴》《云南统计年鉴》《西藏统计年鉴》《青海统计年鉴》《贵州统计年鉴》《宜宾市统计年鉴》《甘孜州统计年鉴》以及各地区统计公报。同时，为消除年际间物价上涨等因素影响，数据以2000年为基期进行折算。

(二)产业生态化效率的时序变化

运用Frontier 4.1软件对2000—2016年金沙江流域产业生态化效率进行估计，检验结果显示γ=0.970 6，并在1%的显著性水平下通过检验，表明随机前沿生产函数能有效估计金沙江流域产业生态化效率，同时，在1%显著性水平下单边似然函数通过检验，说明模型设定合理。

逐年计算产业生态化效率值(表1)，结果显示，2000—2016年金沙江流域产业生态化效率呈稳步上升趋势，由2000年的0.45增长到2016年的0.62，平均增长率为2.05%。各市(州)的产业生态化效率变化趋势与整体水平均表现出不同幅度的增长，其中，增长幅度最大为毕节市(年均增长率为3.9%)，增长幅度最小为果洛藏族自治州(年均增长率为0.4%)，效率较高的市(州)相对于效率值较低的市(州)增长幅度较小，这表明效率低值地区处于要素投入的边际产出递增阶段，通过增加投入来提高产业生态化效率的效果更加明显；而高值地区面临要素投入的边际产出递减效应等问题，需要通过技术创新、优化资源配置、减少污染排放量等举措推进产业生态化发展。同时，计算结果显示，甘孜、迪庆、昌都、玉树、果洛等地的产业生态化效率一直高于整体水平，而曲靖、毕节等地产业生态化效率一直低于金沙江流域整体水平。

表1 2000—2016年金沙江流域产业生态化效率值

(三)产业生态化效率空间分布的可视化表达

为了更好地说明金沙江流域产业生态化水平的空间分布格局，将产业生态化效率分为5个等级：低效率(0≤φ≤0.2)、中低效率(0.2<φ≤0.3)、中等效率(0.3<φ≤0.4)、较高效率(0.4<φ≤0.5)、高效率0.5<φ≤1[22]，利用ArcGis 10.2软件，采取手动分级法，绘制金沙江流域2000年、2016年产业生态化效率空间分布图(图1)。

从图1不难看出，金沙江流域产业生态化效率值的区域改善明显，总体上生态化效率在不断提高，产业生态化效率呈高水平的市(州)从2000年的4个发展到2016年的13个，其中，曲靖市、毕节市等地改善不明显。云南金沙江流域和攀西地区金沙江中下游流域，是我国钒钛磁铁矿的主要开矿带，由于持续高强度水电开发和工矿区生态环境的不断恶化，该流域森林覆盖率急剧减少，该区域已成为长江上游水土流失最为严重的区域之一，生态退化严重，严重威胁着长江中下游以及三峡库区的水体生态安全。[23]

图1 2000年和2016年金沙江流域产业生态化效率的空间分布图

(四)产业生态化效率的区域差异

图2 2000—2016年金沙江流域产业生态化效率泰尔指数变化趋势

为探究金沙江流域产业生态化效率的区域差异化特征，计算出2000—2016年其产业生态化效率泰尔指数，如图2所示。金沙江流域产业生态化效率存在明显的区域差异，从变化趋势分析，金沙江流域产业生态化效率的泰尔指数呈稳定递减趋势，由2000年的0.029减少到2016年的0.009，递减幅度呈降低趋势。表明随着高效率地区增速放缓以及低效率地区的快速提高，金沙江流域产业生态化效率内部差异缩小并趋于平衡。

三、产业生态化效率影响因素

(一)Tobit实证模型

由于产业生态化效率值为0～1，具有切割和阶段特点，本文采用Tobit模型保证运算的无偏性，并消除误差项的序列相关性。Tobit模型称受限因变量模型，是因变量连续并受到某种限制下取值的模型，同时能够有效避免普通最小二乘法(OLS)会导致估计参数产生偏误。该模型适用于因变量y有零值，而其他值为正且连续的情况。该模型估计是采用潜变量y*，y*满足经典性模型的假定，且服从正态同方差分布[24]。基本形式是：

y为效率值；β是参数向量；ε服从正态分布，即ε～N(0,δ2)。当潜变量y*≥0，y取实际观测值；当潜变量y*<0，y取0。

(二)模型、变量与数据

产业生态化效率会受到市场结构、产业结构[16-18]等因素的影响，本文在相关研究的基础上，从经济水平、产业结构、市场结构、政府调控力度等视角，考察其对金沙江流域产业生态化的影响。基于此，构建如下面板模型：

lnIEit=a0+b1lnPGDPit+b2lnFESit+b3lnIDSit+b4lnMRSt+b5lnGVRit+b6lnFRTit+εit

(5)

式中，i(i=1,2,…,15)和t(t=2000,2001,…,2016)分别表示第i个市(州)和第t年，bi为各指标系数，a0为常数项，ε为随机误差。模型中各变量定义如下：

(1)被解释变量：IE表示金沙江产业生态化效率，以前文计算结果来衡量。

(2)解释变量：①人均地区生产总值(PGDP)。地区经济发展水平提高是以消耗资源为代价，反过来又能够为治理污染、改善环境质量提供重要的物质保证。地区经济发展水平必然会影响产业生态化效率的提升，以各地区人均地区生产总值表示。②要素禀赋结构(FES)。要素禀赋结构及其变化对经济发展具有至关重要的作用，通过要素禀赋结构改善优化，实现产业从劳动密集型资本、技术密集型的高端产业转变[25]，促进产业向环境友好型转变，以地区人均固定资产投资表示。③产业结构(IDS)。产业结构对资源消耗、污染物的产生，在种类、形成原因以及规模上存在着直接或间接的影响[26]，而工业污染是我国目前最主要的污染表现，地区工业增加值能反映污染物排放水平。因此，以工业增加值占地区生产总值的比重表示。④市场结构(MRS)。市场化程度是影响产业生态化发展行为的决定性因素，市场化程度越高，意味着更多民间资本进入产业发展。同时市场化程度越高，市场竞争越强，企业更有动力加大自主创新，有利于产业生态化发展，因此衡量指标用国有经济单位职工人数占地区从业人员数的比重表示。⑤政府调控力度(GVR)。在环境污染治理以及控制中，政府的重视程度直接或间接影响着企业节能减排的积极性，对产业生态化水平有着重要影响。因此，政府调控力度用地方财政支出占GDP的比重表示。⑥对外贸易依存度(FRT)。在贸易过程中，由于交易参与者各自利益诉求不同，所引发的外部性以及信息不对称等造成市场失灵，对产业发展及环境产生重要影响[27]，用地区进出口总额占GDP的比重来表示对外贸易依存度。

原始数据来源于《中国区域统计年鉴》《四川统计年鉴》《云南统计年鉴》《西藏统计年鉴》《青海统计年鉴》《贵州统计年鉴》以及各市(州)统计公报等。涉及变量描述性统计见表2。

表2 变量描述性统计

(三)实证研究与结果分析

运用Stata 14.0 软件，对2000—2016年金沙江15个市(州)产业生态化效率数据进行回归分析。首先运用ADF单位根检验序列平稳性，并在5%显著性水平下通过检验(表3)。再运用Kao-ADF检验各变量间的协整关系，在1%显著性水平下，各变量均通过了检验(表4)。运用Tobit模型进行面板回归，各变量均在1%的显著性水平下通过检验，说明各指标对产业生态化效率变化的影响显著，结果见表5。

(1)地区经济发展水平对产业生态化效率估计系数为正，并在1%的显著性水平下通过检验，可知发展带来环境污染排放总量上有所增加，而单位GDP能耗和污染排放量有所下降。随着金沙江溪洛渡等大型水电站建成蓄水，航运优势逐渐凸显，国家、沿江政府等相关部门越来越重视河流航运发展，金沙江航运面临前所未有的发展黄金期。同时，金沙江流域禀赋浓郁的民族文化、水上旅游资源，随着各梯级枢纽的建设及库区的形成，旅游观光产业发展势头良好，进一步促进了流域经济的发展，居民生活水平逐步提高。[28]分析结果表明经济发展为产业生态化发展提供坚实的物质基础，有助于生态环境红利的充分发挥。

(2)要素禀赋结构与产业生态化。要素禀赋结构对产业生态化效率呈现显著的负向作用，并在1%的显著性水平通过检验。劳均资本越大，表明该地区的资本密集型产业居多[29]，说明了金沙江流域现阶段资本密集型产业占比不断攀升，资本密集型产业倾向于高污染、高能耗、高排放的重工业，在清洁生产能力以及环保意识没有得到提高的前提下，资本投入不断扩大生产规模，使污染物排放增加，资本投入对“三高”产业通过提升技术来提高资源循环集约没有产生激励，反而在一定程度上阻碍了产业生态化发展。

图3 2016年金沙江流域第二产业产值及工业增加值数据来源：2016年金沙江流域各市州统计公报及政府工作报告

(3)产业结构与产业生态化。产业结构对产业生态化效率估计系数为负，在1%显著水平下通过检验。金沙江流域作为西部资源富集地区之一，“二、三、一”的产业结构特征突出，金属矿采掘业、原材料加工业、电力、热力的生产和供应业是其主要工业(统计公报以及政府工作报告)，这些产业普遍存在资源消耗大、原材料需求量大、能耗高、废弃物产生量大等特点，提高此类产业循环经济能力，对提升流域产业生态化效率具有巨大的推动作用。从2016年金沙江流域各市州的工业增加值来看，昆明、宜宾、攀枝花、毕节等地的工业增加值居于前列，如图3所示，攀枝花、宜宾等工业增加值占第二产业产值比重高达90%以上，资源型工业特征突出。

(4)市场结构与产业生态化。从估计结果来看，市场结构对产业生态化效率估计系数为负，表明市场化程度越低，越不利于产业生态化发展。国有经济单位体制层级较多，策略执行力度不够，且可能存在企业对地方政府的“绑架”行为，使政府环境治理与环境规制政策实施受到一定程度的阻碍。积极促进民营资本进入行业领域，提高市场开放程度，有助于产业效率提高以及生态环境改善。

(5)政府调控力度与产业生态化。政府调控力度对产业生态化效率呈现显著的提升作用。地方政府的调控力度包括对环境治理、环境监管等的执行力度等[30]，模型估计结果表明地区政府对企业清洁生产以及准入退出的监管能有效减少污染排放，提高产业生态化效率。而完全依靠市场力量自动调控，难以避免由于经济的外部性等因素造成市场失灵，此时政府应充当监管者，明晰资源产权，充分发挥“有形之手”与“无形之手”的作用，以此规范企业生产行为。

表3 变量的ADF单位根检验

表5 回归结果

(6)对外贸易依存度与产业生态化。由回归结果可知，对外贸易依存度对产业生态化效率估计系数为负，在1%的显著性水平通过检验，说明随着进出口贸易比例不断增加，地区产业生态化效率呈下降趋势。从对外贸易情况来看，流域整体对外贸易依存度仅为0.14%，贸易主要集中在昆明、宜宾、攀枝花等3市，果洛、曲靖等地区进出口贸易几乎为零。金沙江流域为内陆地区，对外开放度较低，其出口产品主要集中在资源消耗型产业，此类产业资源利用率不高、生产较为落后，在一定程度上阻碍其产业生态化效率提升。

表4 Kao ADF面板协整检验结果

四、结论与启示

本文以2000—2016年金沙江流域15个市(州)面板数据为基础，构建投入、产出指标，运用随即前沿分析法测度了金沙江流域产业生态化效率，并对流域内产业生态化效率的区域差异进行了分析，同时对产业生态化效率的影响因素进行了实证检验。研究发现：在研究期内，金沙江流域产业生态化水平整体呈稳步上升趋势，产业生态化效率从0.45提升至0.62，但丽江市及毕节市产业生态化水平一直低于金沙江流域整体水平，并且金沙江流域各地区产业生态化效率差异逐渐缩小并趋于平衡。同时，实证检验发现，地区经济水平和政府调控力度能够有效提高产业生态化效率，而当前要素禀赋结构、产业结构、市场结构以及对外贸易依存度则不同程度阻碍产业生态化发展。为进一步改善并提高金沙江流域的产业生态化效率，提出以下政策建议：

1.树立全流域治理理念，形成区域联动协作机制。金沙江流域作为一个完整的流域单元，其环境治理模式延续相对独立的行政单元管理模式，流域环境应统一协调管理。在生态文明新时代，要转变过去以GDP为导向的绩效考核制度，转变地方政府职责，政企分开，弱化政府的“经济人”特性，避免地方保护主义和地方割据等不利于区域协作的社会现象，要建立和明确协作机构，避免管理混乱。

2.明确产业发展重点，建立严格的产业准入退出机制。根据金沙江流域不同区域环保要求或定位不同，对引入的不同类型项目设置差异性进入壁垒、污染排放标准等，积极引入高效、清洁生产的效益产业；建立市场退出机制，对与区域生态功能定位不符的企业，通过产业转移等政策手段，逐步进行淘汰，以高强度的环境规制倒逼企业转型。

3.加强流域固体废弃物综合治理力度，建立多层次的生态补偿体系。做好金沙江流域选矿废渣、高炉渣和生活垃圾等固体废弃物的污染源头管控工作，建立金沙江流域环保责任追究制度。同时，建立流域生态补偿机制，按照谁受益、谁补偿原则，以资金、人力、技术等生态补偿方式，积极引导生态高要求上游地区的正面清单产业发展。

4.搭建政产学研用综合平台，实现生态产业的基础研究、成果转化与规模生产三个阶段的有机衔接，加快促进产业生态化。以市场运行机制、技术经纪服务、引导供需合作等搭建政产学研综合平台，提升区域创新能力和核心竞争力，调整产业结构、促进产业转型升级，打造现代生态产业体系。