我国城市化进程中工业污染排放强度的实证研究

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英文标题:An Empirical Study on the Industrial Population Emissions Intensity in the Process of Urbanization in China

内容摘要:利用2002—2009年我国省际面板数据,从规模效应、结构效应和技术效应3个角度对我国工业 、废气、废水、粉尘、烟尘的排放强度的影响因素进行回归分析,并对城市化水平对工业污染排放强度的影响进行回归分析。结果表明,我国工业污染排放强度与工业规模效应、城市化水平均呈倒U型曲线关系;规模效应、结构效应和技术效应在不同年份对我国工业污染排放强度下降的影响方向和贡献程度有所不同,但总体来看,技术效应的贡献最大;技术水平提高是城市化促使工业污染排放强度下降的主要原因。

关键词:工业污染,排放强度,城市化水平,industrial population,emission intensity,urbanization level

GB/T 7714-2015 格式引文:[1].我国城市化进程中工业污染排放强度的实证研究.[J]或者报纸[N].技术经济,(1):96-100,128

正文内容

  2001—2011年期间,我国城市化水平以年均3.14%的速度增长,2011年我国城镇人口比重为51.3%。根据联合国报告,改革开放以来中国城市化速度远超其他国家,城市化已成为推动我国经济增长的重要因素。诺贝尔奖获得者Joseph E.Stiglitz也认为,中国的城市化和美国的高科技是21世纪经济发展的两大引擎。

  2001—2010年期间,我国工业粉尘排放量由2001年的991万吨减少到2010年的448.7万吨,工业烟尘排放量由2001年的852万吨减少为2010年的603.2万吨。但是,该期间工业、废气以及废水排放量却分别以年均1.96%、13.9%和1.78%的速度不断增加,城市化的快速发展已对我国环境保护造成一定的负面影响。然而,以单位工业增加值污染物排放量计算,我国工业、废气以及废水的排放强度都有明显下降。例如,工业排放强度由2001年的391.2吨/亿元下降为2010年的137.8吨/亿元,排放强度平均每年下降10.9%。工业是我国污染物排放的主体,因此降低工业污染物排放强度是我国建设环境友好型社会的关键环节。同时,城市化可被看作人类制度创新的重要部分。理论上,城市化可以通过人口、产业、技术等方面的集聚效应减少污染物的产生。然而,现阶段出现的“城市病”愈加严重,这让城市化发展备受争议。针对上述问题,本文从规模效应、结构效应和技术效应三个方面,对我国工业污染排放强度的影响进行回归分析,并从城市化的角度分析其对工业污染排放强度的作用机制。

  1 文献综述

  1991年美国经济学家Grossman和Krueger最先对环境质量与人均收入的关系进行了实证研究,指出环境质量会随着经济发展水平的提高由恶化转向改善,从规模效应、结构效用以及技术效应三种途径对环境质量进行分析,并建立了基本框架[1]。此后,国内外学者又将产品、收入及环境规制等加入该框架进行分析。例如:杜雨潇、夏恩君利用我国时间序列数据进行分析,认为影响环境质量的因素包括经济增长、技术要素、产业结构及污染治理,但是环境质量与经济增长之间不存在倒U型关系[2];许统生、薛智韵以制造业出口的排放量为研究对象,认为导致排放量增加的主要因素是规模效应,结构效应也使排放量小幅上升,技术效应的[-]减排作用远小于规模效应[3];李延等对1991—2006年我国纺织品出口贸易与环境质量的关系进行了分析,结果显示规模效应的负面作用远大于结构效应、技术效应、法规效应及产品效应的正面效应[4];王询、张为杰引入环境变化要素,研究了我国东部、中部、西部三大区域的经济增长、产业结构以及环境规制对工业污染的影响,发现环境规制和第二产业比重对工业污染水平的影响在三大区域中存在差异[5]。此外,从贸易、FDI等角度开展研究的相关文献较多,但研究对象的差异导致研究结果不一致。例如:傅京燕和周浩运用地区面板数据考察了对外贸易对我国区域环境质量的影响,认为对外开放和经济规模加剧了我国环境质量的恶化,同时技术效应和结构效应可促使环境质量的改善[6];徐圆以制造业和制造业进出口污染排放强度为研究对象,讨论了国际贸易、经济增长与环境水平的关系,结果表明,加工贸易有利于制造业生产以及出口“清洁”,人力资本的引入会使加工贸易的积极作用变得更大,贸易自由化会降低制造业的污染排放强度[7]。

  目前从城市化的角度进行相关研究的文献较少。卢东赋、孟文强利用横截面数据、面板数据进行研究。结果显示:静态来看,城市化会降低城市空气质量;动态来看,城市化与城市环境质量的关系具有三次曲线的特征;我国仍处于城市化与空气污染同时上升的阶段[8]。张子龙、陈兴鹏利用1985—2005年宁夏的时间序列数据进行分析,结果表明,宁夏城市化是其环境压力的Granger原因,城市化对环境压力增大具有显著的正向效应,短期内降低环境压力有较大难度[9];李姝认为,城市化与废气污染和污水污染正相关,产业结构调整与废气污染负相关、与污水污染正相关,这表明产业结构调整对环境污染问题的解决有一定作用[10]。

  通过回顾有关研究文献,本文认为目前相关研究存在一些不完善之处。例如,指标选取口径不一致,导致研究结果有待商榷。多数学者以工业污染排放量或人均污染物排放量作为研究对象,但在分析结构效应时采用第二产业产值占GDP比重这一指标——事实上该指标难以衡量工业结构内部现状,在分析规模效应时多采用人均GDP这一指标——实际情况中该指标也难以反映工业内部生产规模。另外,目前很少有文献基于城市化的角度,从规模效应、结构效用以及技术效用等方面分析城市化水平对工业污染排放强度的影响。结合以往研究,本文基于Grossman的研究框架,以城市化为背景,通过选取合理的指标,对我国工业污染排放强度做进一步分析。

  2 变量与模型

  2.1 变量界定

  

  规模效应(SE)。用地区单个工业企业平均总产值(亿元)来衡量。由于各地区工业企业数数据不全,而大中型工业总产值是工业总产值的主要部分,因此本文用各地区大中型工业企业总产值与大中型工业企业数之比表示各地区的工业规模。

  结构效应(CE)。用重工业企业总产值与轻工业企业总产值之比表示各地区的工业内部结构。

  技术效应(TE)。多数学者采用企业研发投入或基于生产函数得到的索洛余值来表示技术效应。阚大学认为,由于我国资本技术密集较低、竞争市场条件不完善等,因此这些指标难以反映技术水平,可用劳动生产率指标替代[11]。因此,本文用各地区大中型工业企业总产值与大中型工业企业从业人员数之比(万元/人)表示各地区的工业技术进步。

  城市化(UR)。本文采用学者们最常用的方法,即用城镇人口比重(%)表示城市化水平。

  本文所用数据来源于“中国经济社会发展统计数据库”,研究时段为2002—2009年,研究样本为我国30个省(自治区、直辖市)①。样本的描述性统计结果见表1。其中,工业、烟尘和粉尘的排放强度的标准差较大,主要是因为这些污染物的排放强度下降较快,尤其是工业烟尘、粉尘的排放总量一直呈下降趋势。同时,2002—2009年期间,相对于技术效应变量(TE)和结构效应变量(CE),工业规模效应变量(SE)的变化幅度较小。

  

  2.2 模型与方法设计

  根据本文的研究目的,构建如下工业污染排放强度影响因素回归模型:

  

  为了减小异方差等问题的干扰,对所有变量做对数化处理,并采取PSCE(panel corrected standard errors)稳健广义最小二乘法估计模型参数。鉴于各地区的经济条件、区位等存在较大差异,本文采用变截距模型来反映地区的个体差异,并通过Hausman检验来判断是采用固定效应模型还是随机效应模型。对式(1)求偏导,可得工业规模效应、结构效应及技术效应的弹性系数,通过比较各变量的弹性系数与对应变量的变化率(%)相乘所得的值,可以判断当年工业污染排放强度的主要贡献因素与贡献方向。利用式(2)可观察城市化变量(UR)如何分别作用于工业的规模效应、结构效应以及技术效应,从而影响我国工业污染物的排放强度。

  3 实证分析

  3.1 3种效应的影响分析

  由于各类工业污染排放强度影响因素回归模型中的规模效应三次项(SE[3])没有通过检验,因此不予考虑,同时剔除在10%的水平下未通过显著性检验的指标。Hausman检验结果表明,应采用固定效应模型,最终的回归结果见表2。

  

  在工业粉尘排放强度影响因素回归模型中,SE系数的t值非常小,故将之剔除,这说明工业粉尘排放强度随着工业规模的扩大而递减。其余四类工业污染物的排放强度与工业规模效应均呈显著的倒U型曲线关系。2002—2009年我国工业企业平均规模为6.025亿元,取对数后为0.779,即均通过了拐点。事实上,2004年我国工业企业规模就已经过拐点(见表3)。从全国各地区的数据来看,各地区在2008年前都已通过拐点。

  结构效应对工业、废气、废水的排放强度的影响均通过了1%水平下的显著性检验,对工业粉尘排放强度的影响通过了10%水平下的显著性检验,对工业粉尘排放强度的影响通过了5%水平下的显著性检验。5个回归模型中CE的系数值都表明,重工业比重的提高会加大这五类污染物的排放强度。

  从技术效应来看,劳动生产率的提高显著降低了我国工业污染排放强度,因此技术是改善工业环境质量的重要因素。各类污染物的排放强度会随着劳动生产率的提高而显著降低,劳动生产率每提高1%,工业烟尘、粉尘、废水、和废气的排放强度分别会下降0.935%、0.673%、0.893%、0.707%和0.313%。

  总体来看,我国工业污染排放强度是规模效应、结构效应和技术效应共同作用的结果,但3种效应在不同时期对工业污染排放强度的影响方向和影响程度有所不同。2002—2009年3种效应对全国5类工业污染物排放强度影响程度见表4。以工业烟尘排放强度为例进行说明。2003年之前,工业烟尘排放强度的下降是技术效应作用的结果,而规模效应和结构效应起负面作用。2002年劳动生产率的提高导致当年工业烟尘排放强度下降16.6%,规模效应和结构效应使当年工业烟尘排放强度分别提高了2.39%和0.31%,因此技术效应的正影响远大于规模效应和结构效应的负影响。从2003年开始,工业规模效应对工业污染物排放强度的下降开始显示积极作用,虽然技术效应对烟尘排放强度的贡献仍然最大,但是规模效应和技术效应的贡献与技术效应的差距有所减小。规模效应和技术效应对在工业粉尘排放强度的下降都起到了重要作用,在不同年份两者的贡献大小交替变化。规模效应对其他工业污染物排放强度的作用从2004年起都由负转正,但技术效应的贡献仍是最主要的。

  

  3.2 城市化对工业污染排放强度的影响

  由于工业废气在工业污染排放物中相对具有代表性[5],因此本文仅以工业和工业烟尘为例,考察城市化水平对我国工业污染排放强度的影响。根据回归结果,城市化三次项()的系数没有通过显著性检验,故不予考虑。Hausman检验结果表明应采用固定效应模型,回归结果见表5。

  

  表5中,城市化的一次项(UR)、二次项()均通过1%水平下的显著性检验,工业排放强度与城市化水平呈倒U型曲线关系。在未加入其他变量前,城市化拐点值为1.364,而1985年我国城市化水平为23.71,其对数值为1.37,说明在1985年后我国工业的排放强度随着城市化水平的提高而降低。分别加入变量UR×SE、UR×CE,两者都未通过10%水平下的显著性检验,变量 UR×TE显著通过了1%水平下的显著性检验。这表明现阶段我国仍然很难通过影响工业规模和工业结构来降低工业污染排放强度,城市化主要通过提高劳动生产率即技术进步来促进工业污染排放强度的下降。究其原因:一方面,我国正处于城市化快速发展阶段,城市化带来了各类资源的集聚经济效应,创造了良好的技术创新环境,而技术效应在工业节能减排中起到了主导作用[12];另一方面,我国在工业经济发展过程中忽视了效益和质量,片面追求经济增长的产值、数量和速度,尤其是仍处于工业化快速发展阶段的中、西部地区,工业尤其是重工业比重过高加剧了资源的过度消耗与环境污染,导致工业结构和规模对节能减排的效果不明显[13]。变量UR×SE、UR×CE分别加入回归模型后,规模效应和结构效应对工业烟尘排放强度有积极影响。而当加入技术效应同时考虑时,变量UR×SE未通过显著性检验,变量UR×CE通过了10%水平下的显著性检验,其系数值为正,与变量分别回归的结果不一致,只有变量UR×TE的系数值的正负方向和显著性检验结果与变量单独回归时一致。因此,根据变量系数大小和现阶段各变量的变动速度,总体上看,城市化所带来的技术进步仍是工业污染排放强度下降的最重要原因。

  4 结论及政策建议

  本文利用2002—2009年我国省际面板数据,从城市化的角度讨论了我国工业污染排放强度下降的影响因素。研究结果表明:工业、废气、废水和烟尘的排放强度与工业规模效应呈倒U型曲线关系,工业粉尘排放强度与工业规模效应也呈二次曲线关系,但工业规模效应变量的一次项系数不显著,工业粉尘排放强度与工业规模效应呈单调递减关系。工业烟尘排放强度的规模效应拐点出现在2003年,工业、废气和废水的排放强度的规模效应拐点出现在2004年。在不同年份中,规模效应、结构效应和技术效用对各类工业污染物排放强度的贡献方向和贡献度有所不同:2004年后,规模效应对工业污染排放强度的下降才呈现正面影响;工业结构效应在2002—2008年一直具有负面影响,自2009年开始才具有正面影响;技术效应的积极作用则一直不变,技术效应是导致除工业粉尘外的其他四类工业污染物排放强度下降的主要因素。城市化影响工业污染排放强度的分析结果表明:工业污染排放强度与城市化水平也呈倒U型曲线关系,并且城市化水平已通过拐点;技术效应是城市化发展导致工业污染排放强度下降的主要原因,现阶段城市化发展促进了我国工业劳动生产率的提高,但难以改善规模效应和结构效应对工业污染排放强度的影响。

  根据本文的研究结果,笔者提出如下政策建议:

  (1)完善中央及地方的财政收入与支出体制。通过加强税收体系建设,抑制污染环境、浪费资源的生产和消费行为。加大科技投入的财政支出预算,扶持高技术企业发展,提高企业就业人员的素质和技术水平,提升企业的技术创新力度。

  (2)坚持可持续发展战略,进一步调整工业结构,积极发展低耗能、低污染工业,促进循环经济。在工业化关键阶段的中后期,在完善工业化的同时,适时发展地区战略性新兴产业,获取高新技术制高点。

  (3)积极推进我国城市化健康良性发展,尤其是正在扩张的城市或在建城市需要对工业发展进行新规划,坚决抵制发展高污染工业。初具规模的工业城市需要着重调整工业规模及结构,整合规模小、污染高、效率低的传统工业企业,加强城市间的技术交流与合作。提高公众城市化治理的参与度,以人为本,科学、合理地规划城市的未来发展,充分考虑城市发展中的资源与环境承载能力,避免地方政府盲目追求短期经济效益最大化。

  注释:

  ①不包括我国港澳台地区、西藏地区。

参考文献

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