邓小华,李学成
(安徽大学 经济学院,安徽 合肥 230601)
“绿色发展”这一概念于2002年被联合国计划开发署提出后就受到广泛关注。Adam认为“绿色发展”是协调环境保护和经济发展的重要途径[1]。建筑业作为国家的支柱产业之一,对国民经济发展做出了巨大贡献,但也消耗了大量能源并产生了环境污染。《中国统计年鉴》数据显示,2020年全国建筑业总产值26.4亿元,占国内生产总值的25.88%;2005—2019年,建筑业终端能源消耗以年均6%的速度増长,同时CO2以年均5.84%的速度増长。作为耗能大户,建筑业的绿色发展对双碳目标的实现至关重要。政府高度重视环境污染问题,不断完善环境规制政策体系,加快制度创新,约束企业的生产行为,推进节能减排。环境规制作为一种制度手段,对建筑业转型升级起着不可忽视的作用。同时,科技创新作为引领发展的动力,多次被摆在国家战略发展的重要位置。党的十八届五中全会提出“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念,其中创新发展居于首位。党的十九届五中全会再一次强调,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位。由此可见,环境规制和技术创新是推进我国建筑业未来绿色智能转型升级中不可或缺的因素。因此,将环境规制、技术创新和建筑业三者纳入统一的研究框架,探究环境规制、技术创新对建筑业转型升级的影响,具有重要现实意义。
传统生产率测算往往不考虑资源环境要素,因此无法准确真实反映建筑业发展绩效。绿色全要素生产率指的是为了衡量绿色发展效果,将资源和环境要素纳入到生产率的测算当中,目前关于绿色全要素生产率的研究主要集中于工业和农业领域。关于绿色全要素生产率的测算方法和测算指标的选择,学者们做法不一。在测算方法上,数据包络分析(DEA)和随机前沿分析(SFA)是当前研究中使用较多的两种。由于DEA法不需要具体函数形式,而且能够处理多投入和多产出的数据,可以降低研究的主观性,受到国内外学者青睐。在测算指标选择上,目前在非期望产出指标的选择上主要有两个选择,部分学者将三废排放作为非期望产出,来测算绿色全要素生产率[2-3],部分学者利用生产过程中的碳排放作为非期望产出测算绿色全要素生产率[4-5]。
目前学界关于环境规制对绿色全要素生产率的影响研究,主要有两种观点。一是积极效应论。张建华等利用中国30个省市的绿色全要素生产率,通过实证研究表明一定程度的环境规制对绿色全要素生产率具有正向促进作用[6]。肖远飞等构建面板模型和中介效应模型,研究表明环境规制对资源型产业绿色全要素生产率具有显著正向作用[7]。二是非线性关系。原毅军等基于SBM-L指数,认为费用型环境规制和投资型环境规制对中国工业绿色全要素生产率的影响分别是U型和线性关系[8]。吴传清等利用超效率SBM模型对长江经济带11个省市工业绿色全要素生产率进行测度,通过门槛模型研究得出环境规制对长江经济带工业绿色全要素生产率具有双重门槛效应[9]。马国群等使用超效率SBM-GML模型测算了中国农业绿色全要素生产率,构建门槛模型研究得出环境规制对农业绿色全要素生产率具有双重门槛效应[10]。
秦琳贵等从线性角度研究发现科技创新对于海洋经济绿色全要素生产率具有显著促进作用,非线性角度研究得出科技创新对海洋经济绿色全要素生产率的影响存在单一门槛效应[11]。杜军等通过构建PVAR模型研究了海洋环境规制、海洋科技创新与海洋经济绿色全要素生产率之间的动态关系[12]。苏科运用长江经济带103个城市面板数据,实证得出科技创新对长江经济带绿色全要素生产率具有正向影响[13]。
现有文献大多研究两者之间的关系,或将科技创新作为中介变量,三者之间的研究较少。本文将研究视角集中在建筑业,研究环境规制和技术创新对建筑业绿色全要素生产率的影响,以此推动建筑业在双碳目标下实现转型升级。
随着资源与环境问题的日益突出,政府相关部门逐步加强环境规制,出台一系列环保政策及制度去降低污染的排放,改善环境质量。纵观发展历程,我国的环境规制政策体系不断完善,不断转型。从预防为主阶段的《环境保护法》、“三同时”制度等法规体系初步形成,到以污染防治和生态环境保护并重的《大气污染防治》《节约能源法》等法规颁布。进入21世纪,环境规制体系迎来战略转型,从注重经济发展转变到发展中保护、保护中发展的同步发展格局,颁布了《清洁生产促进法》《环境影响评价法》等系列法规,我国的环境规制政策体系得到了进一步的发展。
技术装备率是指机械设备净值(元)与人数的比值。技术装备率是以每人平均占有属于固定资产的机械装备价值来反映企业的机械装备程度。技术装备率的高低,取决于一个国家本国的装备政策和工业技术的发展水平,以及技术装备的资金来源。根据《中国建筑业统计年鉴》数据显示,2005—2019年我国建筑业技术装备率总体上呈现出不断上升的趋势,2005年我国建筑业技术装备率10 544.93元/人,到了2019年我国技术装备率达到14 248.99元/人,增长了35.1%,说明我国建筑业技术创新的水平正在不断提升。
1 能源消费方面 根据《中国能源统计年鉴》数据显示,2005—2019年,我国建筑业能源消费总量整体上呈现出不断增长趋势,2005年我国建筑业能源消费总量3 486万吨,2019年能源消费总量增加至9 142万吨。2009年之后,能源消费增速开始放缓,2014年之后,建筑业能源消费量年增长率下降至10%以下,表明建筑业整体正向绿色建筑业不断迈进。
建筑业消耗的主要能源种类见表1。可以看出,建筑业对煤炭的消费量在2005—2014年间逐渐增加,其中2014年出现猛涨,煤炭消费量达到914万吨,之后开始下降。对汽油的消费量在2005—2019年间不断增加,但是增速不断放缓。在柴油消耗方面,2005—2017年之间呈上涨趋势,2017年之后开始下降。对于较清洁的天然气消耗量在2005—2019年间呈上升趋势。综上可看出,在能源消费方面,建筑业不断朝着清洁化能源迈进。
表1 2005—2019年建筑业各能源消耗情况Table 1 Energy consumption of construction industry in 2005—2019
数据来源:《中国能源统计年鉴》
2 碳排放方面 目前,关于建筑业行业碳排放数据无法直接从统计年鉴中获取,需要进行测算。根据现有文献的估算方法[14],具体估算公式为
(1)
建筑业整体测算结果如图1所示。我国建筑业CO2排放总量从2005年到2016年呈上升趋势,2016年我国建筑业CO2排放总量达到16 862.20万吨,2017年我国建筑业CO2排放总量开始下降。由此可以看出,建筑业在降低碳排放方面已取得明显成效。
图1 2005—2019年建筑业二氧化碳排放
3 二氧化碳排放强度 单位国内生产总值的二氧化碳排放量称为碳强,建筑业二氧化碳排放强度如图2所示。总体来说,我国建筑业的二氧化碳排放强度呈现下降趋势,2005年为0.2万吨/亿元,到2019年下降为0.06万吨/亿元,说明我国建筑业在创造GDP增长的同时,对节能减排也有一定的贡献。
图2 2005—2019年建筑业二氧化碳排放强度
根据外部性理论,由于环境资源是公共物品,市场机制无法应对污染造成的负外部性,因此政府需要建立制度机制,通过环境监管来恢复环境。环境规制,这样的外部约束,可以直接影响建筑业的生产成本,也可以通过其他一些经济变量,间接影响建筑业绿色全要素生产率。
一方面,环境规制通过成本效应直接影响建筑业绿色全要素生产率。环境规制最直接的短期影响是建筑业生产的成本增加。如果企业不受环境规制,一般不会主动去控制污染。一方面,如果企业超标排放污水、废气和其他污染物,建筑企业就会背上超标的后果,被要求缴纳有关部门的罚款,如缴纳污染税等;另一方面,当企业受制于政府的制度规定时,它们通常会在短期生产之外花费大量资金,购买更先进、更节能的机器和设备,或安装污染控制设施,以达到企业所在行业或地区的核定排放标准。在这两方面压力下,建筑业企业生产成本增加,导致建筑业全要素生产率下降。
另一方面,环境规制通过进入壁垒来影响建筑业绿色全要素生产率。壁垒效应是企业进入某行业需要考虑的重要因素。一方面,对于在位企业而言,政府环境规制的执行会使得建筑业中一些产量低、效率差、污染大的建筑企业逐渐被市场淘汰,行业内资源重新进行配置,经受住考验的在位企业形成垄断,生产能力得到进一步提高。另一方面,对于潜在企业而言,为了从源头上阻止环境污染型企业的规模,政府或者产业协会一般会对该行业新进入的建筑企业提出比较严格的要求。所以,“绿色壁垒”的形成,有利于建筑业全要素生产率提高。
一方面,技术创新通过优化要素配置效率提高建筑业绿色全要素生产率。创新要素的投入能够带来新工具、新方法,从而改善传统建筑企业原有的生产模式、优化建筑流程、淘汰落后设备等,减少企业对原材料、劳动力等传统生产要素的依赖。如通过开发现有能源,利用节能技术降低能源和资源消耗,提升生产效率和资源利用率,减少对环境的污染,降低治污成本从而提高建筑业全要素生产率。
另一方面,数字技术、碳吸收碳捕捉等技术扩散及渗透影响建筑业绿色全要素生产率。技术创新带来的技术进步如人工智能、区块链、数字制造等高新技术的广泛应用,能够使建筑企业生产工艺过程变得智能化和机械化。新技术扩散及渗透能够优化要素配置和刺激市场需求,从而使得整个建筑过程得到高质量的管理和控制,提高生产效率,节约能源消耗,生产前沿面得到进一步扩大。数字经济充分优化了制造业的自动化程度,极大提高了建筑业的效率。在市场竞争机制下,数字化程度高的建筑企业可以通过市场竞争去迫使这些低附加值、低效率的企业进行变革和现代化改造,优化建筑业的全要素生产率。
在分析了环境规制和科技创新单个变量分别对建筑业绿色全要素生产率的影响机理基础上,根据协同原理通过引入交互项,进一步分析两者的协同作用对建筑业绿色全要素生产率的影响。一方面,技术创新的周期性与风险性导致企业在进行选择时会受到内外环境影响,最终决策结果取决于多方主体的共同博弈。长期稳定连续的环境规制政策为企业下一步的技术创新方向提供引导,从而消除了企业的不安全预期,激励企业对绿色清洁技术发展项目开展研究,从源头进行治理。相关研究表明,在没有环境规制政策的约束下,科技创新产出与工业污染物的排放量呈正相关;但是当开始实施环境规制时,创新产出与工业污染物排放量呈负相关,技术创新只有在环境规制政策下才会同时关注提高经济增长和降低对环境污染的减少[15]。另一方面,企业的技术创新也会反过来作用于政府的环境规制。随着企业技术水平和生产方式不断向清洁化和高端化方向迈进,能够达到地区政府或行业原有设定的规制标准,而此时占据主导地位的领头羊企业为了获得市场垄断地位,会考虑寻租行为,通过游说政府去实施更为严格的规制力度从而抬高进入行业准入门槛,进一步引起环境规制政策工具的拓展和调整。可见,二者是互相影响的。关于二者的协同对建筑业绿色全要素生产率的影响表现为促进还是抑制,取决于环境规制与技术创新协同后带来成本挤出效应与创新补偿效应的大小。
数据包络分析(DEA) 最先由Charnes等[16]提出,经过Banker等[17]拓展,形成了一系列的效率评价模型。初期效率评价研究集中于角度、径向的DEA 模型,不仅需要考虑投入与产出的角度,还需要假定投入或产出的变动是同比例的,这与现实情况不符[18]。Tone[19]基于DEA 模型的非角度、非径向特征提出了SBM标准效率模型。但是,当投入和产出指标数量较多时,有效DMU数量也会较多,DEA模型得出的效率值最大为1,有效DMU效率值相同,SBM 标准效率模型无法对其效率进行区分。所以,Tone[20]再次提出SBM 超效率模型,但是这一模型也没有考虑非期望产出。因此,本文采用Jahanshahloo等[21]的研究方法,选择考虑非期望产出的SBM 超效率模型对建筑业绿色全要素生产率进行测算。
首先,构建非期望产出的超效率SBM模型
(2)
为反映生产率变化对建筑业发展的作用,有学者提出考虑资源消耗与环境污染的ML 指数[22]和GML 指数[23]。与ML指数相比,GML 指数能够有效解决线性规划无可行解问题。GML 指数的定义为[23]
(3)
(4)
建筑业绿色全要素生产率测算过程中涉及到的产出、非期望产出和投入指标具体见表2,各能源换算系数见表3。原始数据主要来源于《中国建筑业统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。
表2 CGTFP变动指数测算指标体系Table 2 Measurement index system of CGTFP change index
表3 各能源折算标准煤系数Table 3 Conversion coefficient of standard coal for each energy source
基于建筑业分地区的GML指数及其分解项测算,取其平均值得到建筑业的GML指数及其分解项变动趋势,如图3所示。总体而言,2005—2019年我国建筑业的绿色全要素生产率得到了明显提升,这与当前国家大力推行智能、绿色、低碳转型有关。此外,从其分解项走势来看,2015年以前建筑业GML指数的走势与GTC指数变化比较相似,说明建筑业绿色全要素生产率的增长主要得益于绿色技术进步,2015年之后建筑业GML指数变动与GEC指数变动高度重合,表明建筑业绿色全要素生产率的提升主要得益于技术效率的提高。
图3 2005—2019年我建筑业GML指数及其分解项变动趋势
基于前文机理分析,提出下面三个假设并分别构建模型。
假设1:环境规制对建筑业绿色全要素生产率的影响呈非线性,即在一定的规制强度区间内起促进作用,反之则起负向抑制作用。
模型I:检验环境规制对建筑业绿色全要素生产率的影响
CGTFP=α0+α1ln ER+α2(ln ER)2+α3con+ɛ
(5)
式中,CGTFP表示建筑业全要素生产率,con为控制变量,ɛ为随机误差项。
假设2:技术创新有利于提高建筑业绿色全要素生产率。
模型II:检验科技创新对建筑业绿色全要素生产率的影响
CGTFP=β0+β1TL+β2con+ɛ
(6)
假设3:环境规制、技术创新的协同交互作用有利于提高建筑业绿色全要素生产率。
模型III:进一步考察环境规制与科技创新二者的协同作用对建筑业绿色全要素生产率的影响是否存在双轮驱动,引入环境规制与科技创新的交互项来表示二者协同效应,探究其对建筑业绿色全要素生产率的影响。
CGTFP=γ0+γ1ln ER+γ2TL+γ3(ln ER)·TL+γ4con+ɛ
(7)
1 被解释变量 建筑业绿色全要素生产率(CGTFP)。考虑到前文测算GML指数是环比指数,即本年度建筑业绿色全要素生产率相较于上一年的变化情况。因此,将绿色全要素生产率转化为定基指数,即令2005年的CGTFP为1,2006年的CGTFP实际值为当年度的GML与2005年CGTFP的乘积,以此类推。
2 核心解释变量 选取环境规制(ER)和技术创新(TL)作为核心解释变量。
(1) 环境规制(ER)。一般而言,某地区政府环保意识越强,那么直观表现就是当地政府在环境污染治理方面的投资越多,当地企业受到的环境规制力度越严格。本文借鉴已有文献研究,最终采用各地区的环境污染治理投资总额衡量环境规制,该指标越大,说明地区的环境规制越严格。为保证数据平稳性,对其进行对数化处理。因各地区的环境污染治理投资总额数据只公布至2017年,故本文数据选取范围为2005—2017。
(2) 技术创新(TL)。本文选取建筑业技术装备率,该指标是报告期末机械设备净值(元)与报告期末人数的比值。
3 控制变量 选取外商直接投资(FDI)、所有制结构(SOE)、地区经济发展水平(PGDP)、城镇化率(UR)和人均利润率(PP)作为控制变量。
(1) 外商直接投资(FDI)。外商直接投资能够加速国际资本间流动,带来技术和知识外溢,有利于促进建筑业绿色全要素生产率提升。本文参考王恕立等[30]的做法,采用建筑业外商资本(FI)与建筑业增加值(CI)的比值来衡量。
(2) 所有制结构(SOE)。国有企业和非国有企业组织模式的差异、政府对其政策的倾斜度不同都会资源配置效率,从而对建筑业绿色全要素生产率提升产生影响。本文参考刘和旺[31]的做法,选取国有企业建筑总产值占建筑业总产值的比重衡量。
(3) 地区经济发展水平(PGDP)。当前我国存在区域发展不平衡问题,一般而言,经济发展水平比较高的省份,创新环境良好,也更能吸引外资的进入,从而带动地区建筑企业的经济发展。本文在衡量区域经济发展水平时,参考胡建辉[32]和郝丛卉[33]的做法,选取人均国内生产总值来计算,数据来源于《中国统计年鉴》(2006—2018)。
(4) 城镇化率(UR)。城镇化发展在一定程度上会促进建筑业发展,有利于推动建筑业转型升级,提升建筑业能源利用水平,从而提高建筑业绿色全要素生产率。
(5) 人均利润率(PP)。建筑业人均利润高低在一定程度上能够反映建筑产业实力,人均利润水平提高有利于建筑企业加快转型升级,可以加快装配式建筑、智慧工地、数字建筑等的发展过程,对建筑业全要素生产率提高具有积极作用。
1 描述性统计 为消除异方差,对部分变量进行对数化处理,各变量描述性统计结果见表4。
表4 变量描述性统计Table 4 Descriptive statistics of variables
由表4可知,建筑业绿色全要素生产率最大值为4.403,最小值为0.757,二者之间相差较大,表明各地区建筑业之间在转型升级程度上存在很大差别。环境规制ln ER最大值为7.256,最小值为1.668,相差较大,进一步表明各地区间环境污染程度不同,政府实施的环境规制力度存在较大差异。技术创新TL极值之间相差9.050 2,说明建筑业各地区在创新投入方面存在差异。
2 实证结果 本文在面板数据回归前分别对模型I、模型II、模型III进行了F检验和Hausman检验,结果如表5所示。
表5 模型形式检验结果Table 5 Model form test results
通过F检验发现,三个模型中F统计值均在1%条件下显著(p<0.01),拒绝原假设,因此选择固定效应模型。通过Hausman检验发现,三个模型均拒绝原假设(p<0.01),表明固定效应更为显著。综合以上两个检验结果,最终均选择固定效应模型进行分析。环境规制、技术创新对建筑业绿色全要素生产率影响的实证回归结果见表6。
表6 环境规制、技术创新对建筑业绿色全要素生产率影响回归结果Table 6 Regression results of the impact of environmental regulation and technological innovation on green total factor productivity of construction industry
可以发现:环境规制对建筑业绿色全要素生产率的影响表现为显著倒U型关系,技术创新表现为显著正向影响,环境规制与技术创新协同对建筑业绿色全要素生产率影响表现为正向影响。具体分析如下:
(1) 从模型I回归结果来看,环境规制对建筑业绿色全要素生产率影响的回归系数一次项为0.605,二次项为-0.039,在5%的水平下呈显著倒U型关系,表现为先促进后抑制,说明适度的环境规制才有利于提升建筑业绿色全要素生产率。二者存在一个门槛值,拐点之前呈正向作用,有利于提升建筑业绿色全要素生产率,但当越过某个拐点后,对建筑业绿色全要素生产率产生明显的负面影响。原因在于环境规制过重会造成企业成本的增加,利润降低,阻碍建筑企业的生产活动。
(2) 从模型II回归结果来看,技术创新回归系数为0.143,显著为正(p<0.01),说明技术创新对建筑业绿色全要素生产率提升呈现出积极的推动作用。建筑业作为资本技术劳动力密集型产业,对自主研发投入资金的需求极高,且随着人口红利的消失,劳动力竞争优势已不明显,提高创新水平才是促进建筑业转型升级的重要因素。
(3) 从模型III的回归结果来看,环境规制与技术创新交互项在1%的显著水平下表现正相关,回归系数为0.131,对建筑业绿色全要素生产率提升表现为促进作用。说明当前建筑业环境规制强度与其自身技术创新能力在共同作用于建筑业绿色全要素生产率提升的过程中,二者之间达到较好的协同配合力度,实现协调一致发展。
(4) 从其他控制变量的回归结果来看,外商直接投资对建筑业绿色全要生产率的影响不显著,人均生产总值、人均利润和城镇化率对建筑业绿色全要生产率起显著促进作用;所有制结构对建筑业绿色全要生产率的影响存在差异,模型I中在5%的水平下显著,模型II中在10%的水平下显著,而模型III中所有制结构对建筑业绿色全要生产率的影响不显著。
本文采用2005—2017年建筑业30个省份建筑业面板数据,实证研究环境规制、技术创新对建筑业绿色全要素生产率的影响,得到以下结论:第一,环境规制对我国建筑业转型升级的影响呈现为显著的倒U型关系,表现为先促进后抑制。在拐点之前,环境规制对建筑业绿色全要素生产率表现为正向促进作用,当越过拐点值时,环境规制对建筑业绿色全要素生产率则表现为抑制促进作用,二者存在一个度的限制。第二,技术创新对建筑业绿色全要素生产率表现为显著的正向促进作用,技术创新投入越大,越有利于建筑业绿色全要素生产率提升。第三,环境规制与技术创新协同对建筑业绿色全要素生产率表现为促进作用,二者达到激励配合状态,有利于提升建筑业绿色全要素生产率。
第一,完善环境规制政策体系,加快制度创新。环境规制作为政府职能部门宏观层面的一种制度措施,当前我国环境规制体系较国外发达国家相比,强度比较低,形式相对较单一,有很多不健全不完善的地方。目前我国主要通过加大环境污染治理的投入来提高规制强度,这一措施只能对已经产生的污染进行治理,没有办法控制二氧化碳等温室气体的排放。因此要从制度创新建设入手,加强制度层面的顶层设计,不断完善环境规制体系,建立强度适宜的环境规制政策,提高政策可操作性。从模型I的实证结果可看出,环境规制对建筑业绿色全要素生产率存在非线性关系,二者之间存在一个“度”,也就是说环境规制力度设置不合理,会抑制建筑业绿色全要素生产率提升。为了更好提升建筑业绿色全要素生产率,政府应该合理制定与产业发展相契合的环境规制政策。一方面,可以将环保纳入绩效考核,区域经济发展过程中更加注重环境保护,将节能减排实施的效果作为对地方政府官员政治业绩评价的重要指标,促进建筑业节能减排,推动双碳目标早日实现。另一方面,积极推进碳排放交易市场建立,控制二氧化碳等温室气体的排放权,推动企业改进技术,减少碳排放。
第二,加大创新投入力度,提高技术进步水平。研究表明,科技创新能够显著促进建筑业绿色全要素生产率的提升,且建筑业经济绿色全要素生产率提高前期主要由技术进步推动,后期主要由技术效率推动。增强技术创新能力是建筑业顺应智能化、绿色化转型发展趋势必不可少的重要手段。建筑企业应该加大技术创新力度,调整技术结构,这样才能提高技术进步水平,同时建筑企业要想提高技术效率,应积极推动建筑业向技术密集型模式方向转变。此外,机械设备的现代化程度也会影响企业生产效率,所以加快设备改造,加速设备更新,提高从业人员的机械操作水平将会对建筑业发展具有重要作用。对于大型建筑企业来说,技术研发的投入和新产品研发的速度将是促使其领先其他企业的制胜法宝。
第三,树立制度创新和技术创新协同发展意识。从模型III实证结果看,环境规制与技术创新二者协同能够对建筑业绿色全要素生产率提升产生促进作用。环境规制在与技术创新协同过程存在正向创新补偿效应,从而能够共同促进建筑业绿色全要素生产率提升。因此,未来在促进建筑业发展过程中要树立二者协同发展意识。政府未来要以制度创新和技术创新为导向,加强环境规制政策和创新驱动政策二者的协同对接,树立系统性思维,将两者看作一个有机整体,强化环保部、科技部等多部门之间的统筹协调。建筑业作为国民经济支柱产业之一,产业关联度较高,对其他行业转型升级也起着关键作用。因此,企业需要提高自身的社会责任意识,调整发展战略,在进行技术创新活动时,不能只关注于创新产出,追求经济效益,而是要树立协同发展意识,追求经济与环境保护协调盈利模式,摒弃发展先行的理念。