環(huán)境規(guī)制對重化工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及生產(chǎn)效率的影響環(huán)境規(guī)制對中國重化工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與生產(chǎn)效率影響的實證分析

0環(huán)境規(guī)制的影響近年來，中國已進(jìn)入重化工業(yè)快速發(fā)展階段。2007-2009年,工業(yè)產(chǎn)值在GDP總值中所占的比重分別為43.0%、42.9%、46.3%,其中重化工業(yè)在工業(yè)中所占的比重均超過了70%,分別為70.47%、71.34%、70.5%,對于整個工業(yè)及GDP的增長起到了舉足輕重的作用;從行業(yè)增加值來看,2007-2009年,重化工業(yè)的增長率分別為19.6%、13.2%及11.5%,而相對應(yīng)的輕工業(yè)為16.3%、12.3%、9.7%,顯著低于重化工業(yè)。由于重化工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條長、前后向投入產(chǎn)出聯(lián)系效應(yīng)大,對相關(guān)產(chǎn)業(yè)有很強(qiáng)的帶動作用,在其快速發(fā)展的同時,帶動鋼鐵、有色金屬、建材、化工等高耗能與致污性中間投資品產(chǎn)業(yè)的增長,進(jìn)而對中國的環(huán)境產(chǎn)生了巨大的壓力。從物化固體廢物的排放來看,2008年我國固體廢物為19億t,其中重化工業(yè)的物化固體廢物占95%;從工業(yè)廢水排放來看,2008年我國工業(yè)廢水排放217.4億t,其中重化工業(yè)的廢水排放量占45%;從工業(yè)廢氣排放來看,2008年中國工業(yè)SO2的排放總量為1839.18萬t,其中重化工業(yè)的SO2排放量占93.09%;同年度中國工業(yè)煙塵排放總量為604.45萬t,重化工的煙塵排放占88.89%。盡管重化工業(yè)污染已得到中央、地方政府以及企業(yè)的高度重視,并從技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境規(guī)制等方面加以控制,但是由于環(huán)境規(guī)制一方面可能會促使企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,進(jìn)而引發(fā)“創(chuàng)新補(bǔ)償”效應(yīng),提升企業(yè)的效率;但另一方面,環(huán)境規(guī)制在短期內(nèi)可能會帶來投入的增加,并限制企業(yè)所擁有的包括創(chuàng)新在內(nèi)的其它機(jī)會,從而削弱企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力并降低企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此本文試圖剖析環(huán)境規(guī)制對中國重化工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)效率的影響,并探討3個變量之間的關(guān)系。1技術(shù)環(huán)境規(guī)制與生產(chǎn)率之間的關(guān)系環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)率關(guān)系的研究可分為:(1)環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)率的正向影響。波特等人早在20世紀(jì)90年代初即提出著名的“波特假說”,認(rèn)為合理設(shè)置的環(huán)境規(guī)制政策,能夠激勵企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,產(chǎn)生創(chuàng)新補(bǔ)償作用。波特假說表明,適宜的環(huán)境規(guī)制政策可以實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量改善與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的雙贏。在此之后,相當(dāng)一部分學(xué)者的實證研究支持了“波特假說”。例如黃德春、劉志彪在Robert模型中引入了技術(shù)系數(shù),模型表明環(huán)境規(guī)制在給一些企業(yè)帶來直接費用的同時,也會激發(fā)一些創(chuàng)新,并部分或全部地抵消這些費用成本。趙紅運用1996-2004年的面板數(shù)據(jù),實證分析了環(huán)境規(guī)制對中國產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),環(huán)境規(guī)制對滯后3期的R&D支出和專利申請數(shù)量有顯著的正效應(yīng),“波特假說”在中國得到部分證實。王國印、王動采用C-D函數(shù)的擴(kuò)展形式對我國東部地區(qū)1999-2007年有關(guān)面板數(shù)據(jù)進(jìn)行了實證研究,結(jié)果表明,環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新之間具有顯著的正相關(guān)性和因果性。環(huán)境規(guī)制對生產(chǎn)率正向影響的研究主要從兩個視角展開:一是著重分析技術(shù)環(huán)境規(guī)制與生產(chǎn)率之間的相關(guān)性。KjetilTelle,JanLarsson在計算Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)(EMI)時,將排放作為投入,實證分析表明,當(dāng)測度生產(chǎn)率增長時如果考慮減少排放,嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制對于企業(yè)生產(chǎn)率增長的效果在統(tǒng)計上較為顯著,反之亦然。張成、于同申、郭路基于DEA方法測算出1996-2007年我國工業(yè)部門的全要素生產(chǎn)率(TFP),然后驗證了環(huán)境規(guī)制在長期對TFP的正向促進(jìn)作用比短期更為明顯;二是將研發(fā)支出作為技術(shù)創(chuàng)新變量,研究環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與生產(chǎn)率之間的關(guān)系。MatthewA等使用1990-1998年英國各行業(yè)的具體排放數(shù)據(jù),研究了工業(yè)活動、環(huán)境規(guī)制與空氣污染之間的復(fù)雜關(guān)系。實證分析發(fā)現(xiàn),污染強(qiáng)度與產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率、研發(fā)支出呈現(xiàn)負(fù)向關(guān)系;MitsutsuguHamamoto以日本制造業(yè)為研究對象,采用對數(shù)線性回歸分析了環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)率之間的相關(guān)性,研究表明,污染控制支出對于研發(fā)支出有著正向影響,通過嚴(yán)格管制推進(jìn)的研發(fā)投資增加對于全要素生產(chǎn)率有著顯著的正向影響。(2)環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)率的負(fù)向影響。Jafeeta1認(rèn)為,環(huán)境規(guī)制會給企業(yè)造成直接與間接的成本負(fù)擔(dān),并導(dǎo)致資源生產(chǎn)率的降低;Bhanagar和Cohen考察了1983-1992年美國制造企業(yè)在環(huán)境管制下,從事環(huán)保型研發(fā)活動的情況。實證結(jié)果表明,環(huán)境監(jiān)測活動的增加并未對企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動產(chǎn)生激勵作用;Pandejchintrakam利用美國1982-1994年48個州的數(shù)據(jù),使用SFA模型評價環(huán)境規(guī)制對其制造業(yè)部門技術(shù)無效率的影響,結(jié)果顯示,嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制與美國制造業(yè)的技術(shù)無效率顯著正相關(guān)。(3)環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)率的復(fù)雜影響。AndriesNentjes等分析了技術(shù)強(qiáng)制政策背景下規(guī)制者和污染者之間的相互影響,認(rèn)為污染控制中的技術(shù)創(chuàng)新會受到未開發(fā)技術(shù)的不確定性、遵約期的長短以及規(guī)制者所愿意接受的最大治污成本的影響,因此環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新的影響是復(fù)雜的;白雪潔、宋瑩對2004年中國內(nèi)地30個省(自治區(qū)、直轄市)火電行業(yè)的環(huán)境規(guī)制進(jìn)行了分析。首先利用三階段DEA模型排除經(jīng)營環(huán)境與統(tǒng)計噪音對中國火電行業(yè)效率的影響,然后從非規(guī)制、弱規(guī)制、強(qiáng)規(guī)制3個層次分析環(huán)境規(guī)制程度與中國火電行業(yè)效率的關(guān)系。實證結(jié)果表明,環(huán)境規(guī)制總體上存在技術(shù)創(chuàng)新激勵效應(yīng),但并不適用于每個地區(qū);許冬蘭、董博采用非參數(shù)數(shù)據(jù)包絡(luò)法(DEA)中的徑向效率測量方法,分析了1998-2005年環(huán)境規(guī)制對中國工業(yè)技術(shù)效率和生產(chǎn)力損失的影響。依據(jù)實證分析結(jié)論,在指定的研究期間,環(huán)境規(guī)制使得中國工業(yè)技術(shù)效率提高,但是對于生產(chǎn)力的發(fā)展卻產(chǎn)生了負(fù)面影響?？v觀以上文獻(xiàn),多數(shù)學(xué)者以制造業(yè)為樣本,而對于重化工業(yè)的研究極為匱乏。盡管制造業(yè)與重化工業(yè)有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,但是重化工業(yè)的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)性、高耗能性與致污性決定了有必要以該行業(yè)作為獨立的研究對象來探討環(huán)境規(guī)制問題;再者,當(dāng)前的文獻(xiàn)多是以工業(yè)CO2或SO2排放作為污染物產(chǎn)出,實質(zhì)上重化工業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)包括固體廢棄物、廢水、廢氣3種形態(tài)的非期望產(chǎn)出?；谝陨蟽牲c,本文以重化工業(yè)的增加值測度期望產(chǎn)出,并考慮工業(yè)廢水、工業(yè)SO2以及固體廢棄物排放,研究環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)效率的影響。2研究方法和數(shù)據(jù)2.1非規(guī)制情境下的雙重產(chǎn)業(yè)模型為了衡量重化工業(yè)環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)效率的影響,本文引入產(chǎn)出導(dǎo)向的DEA模型。DEA模型包括C2R、BC2、C2GS2、C2WH等多個模型,本文選擇C2R、BC2分析非規(guī)制及強(qiáng)規(guī)制兩種情境下重化工業(yè)各細(xì)分產(chǎn)業(yè)的技術(shù)效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率的變化。(1)C2R模型。其中,Xj為第j個決策單元的投入量;Yj為第j個決策單元的產(chǎn)出量;n為決策單元DMU的個數(shù);S-、S+為松弛變量,分別代表投入冗余和產(chǎn)出不足;θ表示投入對于產(chǎn)出的相對效率。2.2工業(yè)廢棄物產(chǎn)生量和勞動力人數(shù)(1)變量選擇?？紤]到DEA對投入、產(chǎn)出指標(biāo)的基本要求,本文選取重化工業(yè)的工業(yè)增加值作為期望產(chǎn)出(Y1),工業(yè)廢水(Y2)、工業(yè)SO2(Y3)及工業(yè)固體廢物排放量(Y4)作為非期望產(chǎn)出,其中工業(yè)增加值為企業(yè)在報告期內(nèi)以貨幣表現(xiàn)的工業(yè)生產(chǎn)活動的最終成果,單位為億元;工業(yè)廢水排放量是指經(jīng)過企業(yè)廠區(qū)所有排放口排到企業(yè)外部的工業(yè)廢水量;工業(yè)SO2排放量指報告期內(nèi)企業(yè)在燃料燃燒和生產(chǎn)工藝過程中排入大氣的SO2總量;工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量指報告期內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體狀、半固體狀和高濃度液體狀廢棄物的總量,非期望產(chǎn)出的單位均為萬t。將能源消耗總量(X1)、固定資產(chǎn)凈值年平均余額(X2)、勞動力人數(shù)(X3)作為投入變量,其中能源消耗總量是一定時期內(nèi),全國各行業(yè)能源消費值,按照各種能源標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)統(tǒng)一換算為標(biāo)準(zhǔn)煤計算,單位為萬t標(biāo)準(zhǔn)煤;勞動力人數(shù)是指報告期內(nèi)各行業(yè)每天擁有的從業(yè)人員人數(shù),以全部從業(yè)人員年平均人數(shù)來表示,單位為萬人。(2)數(shù)據(jù)來源及處理。選擇2008年重化工業(yè)的15個細(xì)分行業(yè)產(chǎn)出物、投入物為樣本數(shù)據(jù)。15個細(xì)分行業(yè)包括石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè),醫(yī)藥制造業(yè),化學(xué)纖維制造業(yè),橡膠制品業(yè),塑料制品業(yè),非金屬礦物制品業(yè),黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè),有色金屬冶煉及壓延加工業(yè),金屬制品業(yè),通用設(shè)備制造業(yè),專用設(shè)備制造業(yè),交通運輸設(shè)備制造業(yè),電氣機(jī)械及器材制造業(yè),通信設(shè)備、計算機(jī)及器材制造業(yè)。采用SeifordLM,ZhuJ對非期望產(chǎn)出的處理方式,即將非期望產(chǎn)出乘以-1,然后尋找一個合適的轉(zhuǎn)換向量,使所有負(fù)的非期望產(chǎn)出變成正值。所有數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計年鑒》(2008,2009年),使用DEASOLVER3.0軟件求解各產(chǎn)業(yè)的綜合效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率及規(guī)模報酬。3確認(rèn)分析與討論3.1dea主導(dǎo)的綜合技術(shù)與規(guī)?？冃Х且?guī)制情境下平均綜合技術(shù)效率、平均純技術(shù)效率與平均規(guī)模效率分別為0.751,0.894,0.842。位于效率前沿面上的行業(yè)石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),交通運輸設(shè)備制造業(yè)以及電氣機(jī)械及器材三類重化工業(yè)綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率與規(guī)模效率均為1.000,規(guī)模報酬RTS為CRS,即規(guī)模收益不變,反映這三類重化工業(yè)處于DEA有效狀態(tài),但是有效產(chǎn)業(yè)僅占產(chǎn)業(yè)總數(shù)的20.0%;另12個DEA無效行業(yè)中醫(yī)藥制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、橡膠制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、金屬制品業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)為純技術(shù)有效而規(guī)模無效行業(yè),占總行業(yè)的40.0%;而化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、塑料制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、通信設(shè)備、計算機(jī)及其它制造業(yè)為純技術(shù)與規(guī)模均無效的產(chǎn)業(yè),占總行業(yè)的比重最大,為40.0%。從規(guī)模收益來看,技術(shù)有效、規(guī)模無效行業(yè)多數(shù)為規(guī)模報酬遞增,技術(shù)與規(guī)模均無效行業(yè)為規(guī)模報酬遞減。3.2環(huán)境規(guī)制企業(yè)總量、行業(yè)分布情況對比,見表1(1)效率分析。政府對工業(yè)廢水、工業(yè)SO2與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量進(jìn)行規(guī)制后,平均綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率與規(guī)模效率為0.868,0.987,0.876,較之于非規(guī)制均有一定程度的提升,尤其是平均綜合效率、純技術(shù)效率。此時位于效率前沿面上的行業(yè)大幅增加,具體包括石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè),醫(yī)藥制造業(yè),化學(xué)纖維制造業(yè),橡膠制品業(yè),金屬制品業(yè),專用設(shè)備制造業(yè),交通設(shè)備制造業(yè),電氣機(jī)械及器械制造業(yè)共8個行業(yè),占總行業(yè)的53.3%,其余7個行業(yè)中塑料制品業(yè),黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè),通用設(shè)備制造業(yè),通信設(shè)備、計算機(jī)及其它為技術(shù)有效而規(guī)模無效行業(yè),占總行業(yè)的26.7%;化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè),非金屬礦物制品業(yè),有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)為技術(shù)、規(guī)模均無效行業(yè),比重為20.0%。由此可見,環(huán)境規(guī)制后,技術(shù)與規(guī)模均無效行業(yè)在總行業(yè)中的比重顯著降低。對比表1與表2,無論規(guī)制與否,石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),交通運輸設(shè)備制造業(yè)以及電氣機(jī)械及器材三類重化工業(yè)的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率與規(guī)模效率均無變化,效率最優(yōu);同時綜合效率未發(fā)生變化的行業(yè)還包括黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè),通用設(shè)備制造業(yè),化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)。醫(yī)藥制造業(yè),化學(xué)纖維制造業(yè),橡膠制品業(yè),金屬制品業(yè),專用設(shè)備制造業(yè)在純技術(shù)效率不變的基礎(chǔ)上,規(guī)模效率得到提升,進(jìn)而引起綜合效率的提升;塑料制品業(yè),通信設(shè)備、計算機(jī)及其它,非金屬礦物制品業(yè),有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)的純技術(shù)效率上升幅度大于規(guī)模效率降低幅度,因此同樣提升了綜合技術(shù)效率。從規(guī)模收益來看,環(huán)境規(guī)制后規(guī)模報酬不變與遞減的行業(yè)均有了一定程度的增加,不再有規(guī)模報酬遞增行業(yè)。說明產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出比不合理,存在投入冗余或產(chǎn)出不足現(xiàn)象。(2)效率生產(chǎn)前沿面投影分析。進(jìn)一步計算環(huán)境規(guī)制后7個效率處于非前沿面的行業(yè)投入冗余率、產(chǎn)出不足率,將投入冗余率的均值由大到小排序,行業(yè)依次為非金屬礦物制品業(yè)(0.573),化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)(0.443),通信設(shè)備、計算機(jī)及其它(0.432),有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)(0.400),黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)(0.332),塑料制品業(yè)(0.255),通用設(shè)備制造業(yè)(0.007);類似地,非期望產(chǎn)出不足率較為嚴(yán)重的3個行業(yè)分別為黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè),化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)。由于DEA模型中對于非期望產(chǎn)出作了逆向化處理,因此產(chǎn)出不足率也反映了污染物排放的嚴(yán)重程度,表明以上3個行業(yè)污染排放量相對過剩。4環(huán)境規(guī)制的影響及政策啟示采用DEA模型,分析了環(huán)境規(guī)制對中國重化工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及生產(chǎn)效率的影響。由實證研究可知,環(huán)境規(guī)制后,進(jìn)入效率前沿面的行業(yè)大幅增加,尚未有行業(yè)綜合技術(shù)效率下降,較強(qiáng)程度上支持了“波特假說”;另有少數(shù)行業(yè)如化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)的效率未受到環(huán)境規(guī)制的影響。由投入冗余率及產(chǎn)出不足率可知,化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)污染排放十分嚴(yán)重。通過實證分析,主要政策啟示如下:(1)對于石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),交通運輸設(shè)備制造業(yè),電氣機(jī)械及器材制造業(yè),不必采取強(qiáng)制性規(guī)制監(jiān)管政策