环境规制对陕西省能源开发产业绿色全要素生产率影响研究

姚小剑，夏丹丹，张英琳

(西安石油大学经济管理学院，陕西 西安 710065)

0 引 言

陕西省作为我国传统能源资源储量丰富的省份之一，在当前能源产业转型的大背景下，能源资源开发对其经济发展仍具有重要的影响力。2017年，在陕西省行业产值排名中，煤炭和石油天然气开采业分别位列第1位和第7位。但是，陕西省能源开发产业过去走的是粗放型增长道路，大规模的能源开发与利用造成了当地生态环境的恶化。以能源资源富集区域陕北为例，2017年，该地区煤炭、石油开发企业就收到600多张环保罚单。由于污染排放的外部性难以通过市场机制加以解决，因此对陕西省能源开发产业进行环境规制成为其实现绿色转型的主要途径。但是，引入环境规制是否一定能提高企业的生产效率、促进行业绿色发展；如果能，又是通过何种途径产生影响，本文旨在解答上述问题。

1 研究现状

最初有关能源开发产业的研究多集中在能源开发与经济增长的关系方面，且多围绕“资源诅咒”理论展开[1-4]。

随着环境和能源问题的突出，学者们开始以能源效率作为研究对象，探究环境规制对能源效率的影响。张华等[5]检验了能源的“波特假说”效应，发现环境规制对能源效率的影响存在“波特假说”效应；彭代彦等[6]研究了不同形式的环境规制对能源效率的影响，发现无论何种形式的环境规制均能促进全要素能源效率；李颖等[7]研究了环境规制强度对工业全要素能源效率的影响，发现只有在环境规制达到一定强度，才能起到促进作用。

有关环境规制对能源开发产业绿色全要素生产率影响的直接研究相对较少。定性方面，张潇尹等[8]对山西省矿业生态问题的成因、现状以及当前的规制的政策进行了分析和评价；常前发[9]分析了矿产资源开发中的问题，并提出了矿业实现绿色发展的对策；吴信科等[10]基于博弈理论，从政府、企业与居民三个维度提出了促进绿色矿山联动机制实现的建议。定量方面，高苇等[11]研究了不同形式环境规制对矿业绿色发展的影响，发现不同形式的环境规制对绿色矿业的影响具有异质性。

综上可以发现，虽然目前学者对能源开发与经济增长以及环境规制对能源效率之间的关系进行了大量的研究，但有关环境规制对能源开发产业绿色发展的直接研究依旧较少，且现存研究多以定性分析为主。鉴于此，本文以陕西省为例，在定性分析环境规制对能源开发产业绿色全要素生产率影响的基础上进行定量检验。 有关绿色全要素生产率(GTFP)，学者们已开展了大量研究[12-13]，但研究对象更多是我国工业、农业，并未涉及陕西能源开发产业。且有关绿色全要素生产率的测度，当前学者多是使用投入要素等比例增减的径向CCR模型或易造成效率前沿投影值原始比例信息损失的非径向SBM模型。而TONE等[14]提出的EBM模型，综合了径向和非径向特点，能有效弥补上述两种模型的不足。 因此，本文基于EBM模型，并参考由OH[15]提出的能够避免ML指数存在的非传递性和线性规划无解等缺陷的GML指数对陕西省能源开发产业的GTFP进行测度，并分解出其增长源泉。

2 原理分析

2.1 直接效应

环境规制对绿色全要素生产率影响的直接效应主要体现在对在位能源开发企业生产成本的影响和对潜在企业进入决策的影响。当实行环境规制时，在生产条件不变的情况下，在位企业为达到规制标准需要购置新的排污设备、缴纳环境税、购买排污权等，从而增加了其生产成本，不利于GTFP的提升。对潜在企业的影响主要体现在，当实施环境规制时，进入能源开发产业的门槛随之提高，从而对污染严重的企业起到的“过滤”作用，这在一定程度上有利于能源开发产业绿色效率的改善。

2.2 间接效应

2.2.1 技术创新效应

环境规制通过技术创新效应对GTFP的影响主要包括新古典学派的“遵循成本说”和以波特为代表的修正学派的“创新补偿说”。根据新古典学派的观点，实施环境规制会导致能源开发企业污染治理成本增加，这在一定程度上会挤占用于技术研发的投资，从而不利于能源开发企业技术进步，对GTFP的提升产生抑制作用。而“创新补偿说”则认为实施环境规制虽然会直接导致企业增加额外的生产成本，但长期来看则会激励能源开发企业进行自主创新，从而部分或完全抵消因实施环境规制带来的“遵循成本”，进而提升GTFP。

2.2.2 FDI效应

环境规制通过FDI对绿色全要素生产率的影响主要包括“污染避难所”假说和“污染光环效应”。根据“污染避难所”假说，环境规制会促使污染密集型企业从环境规制强度较高的国家转移到环境规制强度较低的国家，而发展中国家往往出于拉动经济增长的需要，会降低环境规制标准来吸引外资的进入，从而导致“逐底竞争”，不利于GTFP的提升。“污染光环效应”则认为伴随FDI的进入，先进的管理经验和绿色技术也会随之流入，从而对当地能源开发企业产生正向的技术溢出效应和示范效应，进而促进GTFP的提升。

2.2.3 产业结构升级效应

实施环境规制一方面会加重污染密集型企业的“环境遵循成本”，从而加速效率低下、耗能高企业的退出；另一方面，环境规制的实施又提高了能源开发产业的进入壁垒，抑制了其产业规模的过度扩张，从而减少了产业内部的恶性竞争，提高了企业的盈利能力。而生存下来的企业迫于环保压力，也会积极寻求生产技术改进和创新，增强绿色管理，从而推动能源开发产业内部结构转型升级，提高资源的配置效率，促进GTFP。但对于能源依赖型地区，环境规制却很难在短时间内激励其实现产业结构转型。地方政府往往迫于政绩压力，会通过各种手段对其进行扶持，因而企业寻求绿色转型的积极性不高，从而很难在短期内促进能源开发产业GTFP的提升。

2.2.4 要素结构升级效应

环境规制能够推动能源价格市场化[13]。 能源开发企业出于利润最大化考虑，往往对品质低劣的能源进行大规模投入和开发，不仅造成严重的环境问题也使得能源价格发生扭曲[16]。 通过环境规制对能源资源的利用加以干预，企业为避免较高的规制成本和罚款，则会由对低品质能源的开发，转向对更清洁能源的开发，进而减少污染排放，提高绿色效率。 此外，伴随人们环保意识的增强，对低劣且污染排放严重的能源产品的偏好也会随之降低，而能源消费端的优化又会倒逼能源供给端的变革，进而促进能源开发企业GTFP的提升。 但另一方面，环境规制强度的增加和能源价格的提高也会在一定程度上增加能源消耗型企业的成本，从而减少对传统能源的需求，进而对能源开发企业的生产效率生产不利影响。

通过上述直接、间接的机理分析可以发现，环境规制对能源开发产业GTFP的影响并不是简单的线性促进或抑制，而是取决于上述影响因素的综合作用。

3 研究模型

3.1 绿色全要素生产率测度

3.1.1 EBM效率测度模型

假设存在n个决策单元，每个决策单元包含m种投入和s种产出，则EBM模型可定义为式(1)。

s.t.θx0-xλ-s-=0

λ≥0,s-≥0

(1)

3.1.2 GML生产率指数

参考OH[15]构建式(2)的GML指数，并将其分解为绿色效率变化和绿色技术变化的乘积形式。

GMLt,t+1(xt,yt,bt,xt+1,yt+1,bt+1)=

(2)

(3)

式中：b为非期望产出；DG(xt,yt,bt)为全局方向性距离函数；GEC为绿色效率变化，代表第t期到t+1期的能源开发产业的实际产出与生产前沿的最大产出的接近程度；GTC为绿色技术变化，表示第t期到t+1期能源开发产业生产前沿面的移动。

3.1.3 指标选取与测算结果描述

鉴于陕西省能源开发产业以煤炭、石油、天然气等矿产资源的开采为主，故选取陕西省各地级市采矿业相关指标进行GTFP测量。受数据可得性限制，陕西省各地级市的能源开采业产值缺失，故期望产出使用陕西省各地级市规模以上工业总产值进行描述，并利用工业生产者出厂价格指数平减以2007年为基期的实际值；非期望产出采用陕西省各地级市工业二氧化硫排放量进行描述；资本投入使用经过固定资产投资价格指数平减后的陕西省各地级市采矿业固定资产投资净值进行描述；劳动投入采用陕西省各市区采矿业城镇单位就业人数进行描述；能源投入采用各市区规模以上采矿业企业能源消费量进行描述。

因为测得的GML指数是增长率，故参考邱斌等[17]的研究，以2008年为基期进行换算，可得到2009—2018年的GTFP。绿色效率变化和绿色技术进步的计算同上。具体测算结果见表1，可以发现近10年来，陕西省各地级市能源开发产业的平均GTFP均低于1，说明当前陕西省能源开发产业整体绿色效率偏低，不利于该省能源开发产业转型发展,并将进一步对该省经济的可持续和高质量发展产生不利影响。主要是因为陕西省能源开发产业长期以粗放型生产模式为主，导致资源配置效率低下、污染排放严重。其中，西安、咸阳的GTFP水平位于前两位，安康、汉中的GTFP位于后两位，进一步说明能源开发产业绿色效率与区域经济发展水平密切相关。

表1 陕西省能源开发产业GTFPTable 1 GTFP of energy development industry in Shaanxi province

其次，从图1陕西省能源开发产业绿色全要素生产率及其分解项的时间变化趋势，可以发现陕西省能源开发产业的绿色全要素生产率(GTFP)、绿色效率(GEC)和绿色技术(GTC)在2014年之前发展较为平稳，在2014—2018年期间呈现波动上升的趋势，说明陕西省能源开发产业并没有忽略环境因素，既追求数量增长，同时也兼顾对生态环境的影响，绿色增长较为乐观。

图1 能源开发产业GTFP及其分解项的时间变化趋势Fig.1 Temporal trends of GTFP and its decomposition items in the energy development industry

3.2 数据来源与说明

本文采用2008—2018年陕西省10个地级市的相关数据作为样本(鉴于杨凌、西咸新区以及韩城市等数据欠缺较多，故剔除)，以上数据均来源于《陕西省统计年鉴》(2007—2019年)以及陕西省各地级市的国民经济和社会发展统计公报，对于个别年份的缺失数据进行了插值法补充。为减少异方差，对所有变量进行了对数化处理。

3.3 模型构建

通过前文的机理分析可知，环境规制对能源开发产业绿色效率的影响具有不确定性。故为全面反映二者关系，本文引入环境规制的二次项，构建式(4)的非线性模型。其次，为探讨环境规制对能源开发产业GTFP的间接影响，构建式(5)的交互模型。最后，为探究环境规制对GTFP的增长源泉的具体影响构建模型式(6)与式(7)。

α3lnFDIit+α4lnISUit+α5lnPATit+

α6lnFSUit+εit

(4)

lnGTFPit=k0+k1lnERit×lnFDIit+

k2lnERit×lnISUit+k3lnERit×lnPATit+

k4lnERit×lnFSUit+χit

(5)

β3lnFDIit+β4lnISUit+β5lnPATit+

β6lnFSUit+git

(6)

θ3lnFDIit+θ4lnISUit+θ5lnPATit+

θ6lnFSUit+δit

(7)

式中：GTFP、GEC和GTC为绿色全要素生产率、绿色效率以及绿色技术变化，由上述EBM-GML指数测算及分解所得；ER为环境规制水平，使用陕西省各市区废气治理设施数进行衡量；FDI为外商直接投资，使用陕西省各市区实际利用外资金额进行衡量；isu为要素结构升级，使用陕西省各市区资本与就业人员年末人数之比进行衡量；PAT为技术创新，使用陕西省各市区授权专利数进行衡量；FSU为产业升级，使用陕西省第三产业产值与第二产业产值之比进行衡量；ε、χ、g、δ为随机扰动项；i和t为地区和时间。

4 实证分析

4.1 多重共线性检验

表2为各解释变量的方差膨胀因子及其均值，可以发现VIF均值为2.760，而最大的VIF只有3.230远远低于经验值10，故可认为各变量之间不存在多重共线性问题。

表2 多重共线性检验Table 2 Multicollinearity check

4.2 异方差及自相关检验

从表3可以看出三种检验的P值均小于0.01，说明样本存在异方差及自相关。因此本文选择可以避免以上相关性干扰的全面FGLS进行实证估计。

表3 异方差及自相关检验Table 3 Heteroscedasticity and autocorrelation test

4.3 实证结果分析

观察表4的式(4)可以发现，环境规制对能源开发产业GTFP的一次项系数为负，二次项系数为正，且均通过了1%的显著性水平检验。 由此可认为环境规制对陕西能源开发产业GTFP影响为先抑制后促进的U型关系。 原因是：能源开发产业属于资源密集型产业，在环境规制实施初期，企业很难快速对生产工艺和过程做出调整，只能通过停产或减少产量等末端处理来降低污染排放，达到规制要求，从而造成生产效率损失，阻碍GTFP的提升。但长期来看，随着环境规制强度的增加，规制带来的成本压力和企业寻求盈利的目的最终会倒逼企业通过寻求生产工艺和生产技术的改进和创新来减少能耗和污染排放，从而促进能源开发产业GTFP的提升。

表4 回归结果Table 4 Regression results

其次，观察式(5)环境规制对能源开发产业GTFP间接影响的回归结果，可以看出，环境规制与FDI的交互项显著为正。说明环境规制通过FDI效应对能源开发产业产生了促进作用。原因是环境规制使得外资进入门槛提高，虽然减少了外资进入的数量，但却提高了FDI的质量，从而对陕西省能源开发企业产生正向的技术溢出效应和示范效应，促进了GTFP。环境规制与技术创新的交互项显著为正，说明环境规制通过技术创新效应提高了GTFP，这也验证了陕西省能源开发产业存在“波特假说”效应。原因是能源开发产业作为污染排放较为密集的产业，实施环境规制会对企业产生较大的治污成本负担。因此，企业更倾向于通过生产工艺改良和技术创新来达到规制标准，进而对GTFP产生促进作用。而环境规制与要素结构升级的交互项显著为负，说明环境规制未能通过要素结构升级促进GTFP。原因是环境规制虽然推动了能源价格市场化，使得能源价格趋向合理，但要素结构升级使得能源依赖型企业通过寻求要素替代降低了以能源为主要产出的能源开发企业的市场需求，从而造成能源开发企业产能过剩和生产效率降低，阻碍GTFP的提升。环境规制与产业结构的交互项显著为负，说明环境规制未能通过产业结构升级促进GTFP，原因是当前陕西经济增长对重化工业的依赖依旧严重，通过产业结构升级提升GTFP将是一个缓慢的过程。

最后，从式(6)和式(7)环境规制对GTFP的分解项GEC和GT回归结果可以发现，无论是GEC还是GTC，环境规制对二者的影响均表现为先抑制后促进的U型关系。这说明环境规制无论对实现单个无效率的能源开发企业向技术有效率转变，还是推动整个能源开发行业技术前沿面的移动，都表现为前期的阻碍和后期的促进。

进一步，本文通过替换核心解释变量，以废气污染治理投资强度作为环境规制的代理变量进行稳健性检验，具体结果见表4的稳健性回归结果，可以发现除个别变量的系数大小发生变化外，核心解释变量的正负和显著性与基准回归结果基本一致，说明该实证结果具有一定的可靠性。

5 结论与启示

1) 陕西省能源开发产业绿色效率水平整体偏低，但呈波动上升态势，说明能源开发产业绿色发展前景较为乐观。

2) 环境规制对陕西省能源开发产业GTFP、GEC以及GTC的影响均呈先抑制后促进的U型关系。

3) 环境规制通过技术创新和FDI间接促进了陕西省能源开发产业GTFP水平的提升，但未通过要素结构升级和产业结构升级起到促进作用。

为推动陕西省能源开发产业实现高质量发展，一方面，要持续深化能源开发领域的供给侧结构性改革，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，使得能源开发透明化、公开化。另一方面，要利用环境规制政策对能源开发企业环境资源的使用加以干预，纠正市场在能源开发企业排污问题上的失灵。通过明晰能源资源产权、排污交易权等激发能源开发企业的生产积极性，从而提升能源资源开发产业的绿色效率。

首先，要设定合理的环境规制强度，保证能源开发企业在勘查开采和利用的过程中的环境投入，使得生产清洁化、安全化的标准切实有效、可度量。要明确禁止易对环境造成巨大破坏的能源资源的开采。其次，要通过环境规制推动陕西省能源开发产业的集约化发展，优化能源开发产业布局、提升能源开发产业的规模化、集中化水平，倡导集中治污、共用治污设施来实现资源利用的集约化。通过对零星、分散的小型开发企业进行整合，提高能源开发产业的规模化效益。最后，政府部门可通过财政补贴和税收减免等扶持措施支持能源开发企业引进先进的生产技术，通过设立奖励机制鼓励企业自主创新，依靠创新驱动实现能源开发产业的绿色化、高效化发展。而高质量的FDI作为绿色技术溢出的重要渠道也应该得到政府的重视。