李勝文,李新春,楊學儒

(中山大學 管理學院,廣東 廣州510275)

一、引 言

改革開放以來中國經濟保持了近30年的高速增長,但這主要是依靠要素投入增長實現(xiàn)的(郭慶旺、賈俊雪,2005),在人民生活水平得到極大提高的同時,環(huán)境污染問題也日趨嚴重。環(huán)境庫茲涅茨曲線顯示環(huán)境污染水平與經濟增長關系呈“倒U”關系,即經濟發(fā)展初期環(huán)境污染必定日益加重,只有人均收入超過一定水平后,經濟發(fā)展過程中才會注重環(huán)境管制,環(huán)境質量才會逐步得到改善。新興工業(yè)化國家的發(fā)展經歷也表明,環(huán)境惡化是經濟起飛階段所面臨的重要難題。為了避免重復工業(yè)化國家先污染后治理的發(fā)展道路,1992年8月中國第一次明確提出轉變傳統(tǒng)發(fā)展模式,走可持續(xù)發(fā)展道路;緊接著1993年10月全國第二次工業(yè)污染防治工作會議提出通過實行清潔生產防治工業(yè)污染;而后“十一五”規(guī)劃中明確提出減少污染物排放總量,提倡發(fā)展循環(huán)經濟和建設環(huán)境友好型社會;2007年10月中共十七大將中國經濟發(fā)展戰(zhàn)略由“又快又好”調整為“又好又快”,進一步強調環(huán)境保護和經濟發(fā)展的可持續(xù),環(huán)境污染成為當前經濟社會需要著重解決的中心問題之一。這就要求經濟發(fā)展過程中必須采取措施有效控制環(huán)境污染,因此如何評估環(huán)境保護的效率,估算環(huán)境效率變得十分必要。

環(huán)境效率反映了特定技術條件下,經濟社會減少環(huán)境污染的效率。環(huán)境污染是生產過程中不可避免的,對生產率和經濟增長有負面影響。傳統(tǒng)的效率估算中雖然包含了環(huán)保投入但并不包含污染產出,從而導致效率估算出現(xiàn)偏差。Pittman(1983)嘗試把廢水、廢氣作為非意愿產出加入效率研究中,并以美國Wisconsin的造紙業(yè)為例,評估了企業(yè)的污染控制行為對其效率的影響。Yaisawarng和Klein(1994)同時結合非意愿投入和非意愿產出,采用Malmquist指數(shù)來評估美國電力行業(yè)在減少環(huán)境污染的生產過程中技術效率和生產率水平所產生的變化,Chung等(1997)進一步提出以不需要影子價格信息的Malmquist-Luenberger指數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Malmquist指數(shù)來估算存在環(huán)境污染時的生產率,并以瑞典造紙業(yè)為例,分析了通過減少非意愿產出而增加意愿產出所導致的效率變化。

近期國內部分研究人員在研究生產率時也把環(huán)境因素納入考量。王兵等(2008)研究了環(huán)境管制下APEC國家全要素生產率(TFP)增長,發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染管制對TFP增長具有一定的正貢獻;胡鞍鋼等(2008)結合環(huán)境因素估算了中國各省技術效率,發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素對各省的影響并不一致,但技術效率與經濟增長模式有密切關系;袁曉玲等(2009)在考察中國全要素能源效率時也把環(huán)境污染作為一重要因素而加以考慮。這些研究結合環(huán)境因素分析了效率或生產率的變化。但這些研究只是把環(huán)境因素作為技術效率或生產率的一個重要影響因素,考察的是技術效率或生產率,并沒有單獨估算環(huán)境效率;同時所采用的非參數(shù)分析法,雖然更有利于處理包含環(huán)境污染在內的多投入多產出的效率問題,但非參數(shù)法具有把隨機誤差當成效率的局限性,可能使效率值上偏。此外,污染物主要由廢水、廢氣和固體廢物構成,如果采用單一的污染物來衡量環(huán)境污染,那就暗含有這些地區(qū)的三種污染物構成比例為一致的假設,實際上污染物排放在各地區(qū)的構成和不同污染對環(huán)境的影響上并不相同,這可能會對各地區(qū)的污染物排放及效率評估產生偏差。所以本文的目的是提取污染物的公因子作為環(huán)境污染的綜合指標,并采用參數(shù)法將環(huán)境保護中的環(huán)境效率從技術效率中分離出來,比較中國環(huán)境效率的區(qū)域差異,分析環(huán)境污染管制方式與環(huán)境效率的關系。

二、環(huán)境效率的界定

假設將生產過程中的投入分為兩類:一是普通投入,這類投入對環(huán)境沒有危害;二是有害投入,這類投入對環(huán)境有危害,但這兩類投入都是生產過程中必需的。根據(jù)Reinhard等(1999、2000)對環(huán)境效率的定義,環(huán)境效率是在既定的技術水平、普通投入和產出保持不變的條件下,可以實現(xiàn)的最小化有害投入數(shù)量與目前的有害投入數(shù)量之比。環(huán)境效率高表示現(xiàn)有技術條件下污染物可減少的程度比較低,此時只有通過進一步提高技術水平才能更大幅度地減少污染物排放;環(huán)境效率低表示即使不提高技術水平,也可以通過充分利用現(xiàn)有技術而大幅度減少污染物的排放,從而改善環(huán)境質量。環(huán)境效率與技術效率的區(qū)別在于環(huán)境效率表示在其他條件不變時,有害投入可以減少的程度,此時通過有害投入減少來反映;而技術效率則表示在產出不變的條件下,投入可以減少的程度(投入導向型),此時所有投入均可能減少。

圖1 產出與普通投入和有害投入

圖2 普通投入與有害投入

假設生產前沿面為f(·),Y是普通投入X和有害投入為Z條件下所觀察到的產出,則有Y≤f(X,Z)。如圖1所示,0 XddfZ是一個弧形的生產前沿面;abcd是產量為Y的等產量面。把圖1的三維空間圖轉為只有兩種投入的二維平面后得到圖2,d點的產出為Y,是具有無效率的點,d點的技術效率可表示為｜Yb｜/｜Yd｜(見圖1)或為｜0 b｜/｜0 d｜(見圖2)。d點消除無效率后,其可以移動至生產前沿面0 XddfZ上,如果所有投入都保持不變,則d點就移動至df點處,此時產出變?yōu)閅f。保持生產不存在無效率(即生產點只在0 XddfZ弧形生產前沿面上移動)且普通投入X不變,通過減少有害投入至Zc,即移動至前沿面上的c點,此時產出仍為Y,由于前沿面是一個弧形面,因此c點是等產量面abcd上有害投入最少的點,也即具有環(huán)境效率的點。投入導向的環(huán)境效率可以表示為:

三、環(huán)境效率估算方法

生產過程中排放污染物是不可避免的,對污染物只能加以控制,以減少其對環(huán)境的污染,許多研究在估算效率時把污染問題當成生產模型中的特殊投入(Reihnard等,1999、2000;Shaik等,2002;Coelli等,2005),本文也將環(huán)境污染看成是一種有害投入,即看成是生產過程中必不可少的投入,但可以對其投入量(污染排放量)加以控制。然后借鑒Reinhard等(1999、2000)評估氮肥過度投入條件下的環(huán)境效率方法,首先構建如下總量生產函數(shù)為:

其中:i=1,2,…,I;t=1,2,…,T;Yit表示第i省在 t期的產出,Zit、Xit分別表示第i省在t期的普通投入和有害投入。β是待估參數(shù)向量。Vit是服從N(0,)分布的隨機誤差,且獨立于Uit。Uit表示技術無效率,服從截斷型正態(tài)分布N(μit,σ2)。假設普通投入有 j種,有害投入只有 1種,并選擇 T ranslog函數(shù)形式作為生產函數(shù),于是得到:

其中:下標 j、k均表示普通投入的序號,且 j=k時有βjk=βkj,(3)式是具有無效率的生產(投入Xit和Zit、生產出Yit),如果(3)式的Uit=0,即不存在無效率的生產,此時的投入產出處于生產前沿面上(投入Xit和Zit、生產出Yfit)。

如果此時保持普通投入Xit不變并減少有害投入Zit,使生產點在生產前沿面上移動,當移動至產出為Yit且有害投入為的生產前沿點時,此點即為普通投入為Xit且產出為Yit時具有環(huán)境效率的生產點,即有Yit=f(Xit)。前述過程在圖1中可以表示為假設最初的投入產出點為d點,消除無效率后d點移動至生產前沿面0 XddfZ上的df點,此時產出為Yf=f(X,Z)。如果保持普通投入X不變并減少有害投入Z,那么生產點將在生產前沿面上沿著dfX線向下滑動,當滑動至c點時,其產出為f(X,Zc),而c點又處在等產量面abcd上,即有f(X,Zc)=Yit,所以有:

在具有環(huán)境效率的投入產出點c,(3)式、(4)式的產出值相等,二式相減得:

若一個企業(yè)不存在技術無效率,那它也肯定不存在環(huán)境無效率,為保證Uit=0時的lnEEit=0,故計算環(huán)境效率時(7)式的“±”取“+”更符合實際情況。

四、環(huán)境效率估算結果

(一)投入產出及數(shù)據(jù)說明。本文采用1986-2007年的省級水平的工業(yè)投入產出數(shù)據(jù)來分析同期的環(huán)境效率,其中產出以工業(yè)增加值來衡量;普通投入包括勞動和資本,分別以從業(yè)人數(shù)和資本存量衡量;有害投入為污染物排放總量。污染物包括廢水、廢氣和固體廢物,分別以工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量和工業(yè)固體廢物產生量來衡量。由于缺乏權威的辦法將三種污染物合并成一個指標,因此本文參照樊綱和王小魯(2003)采用因子分析處理多種市場化指標的辦法,通過提取一個公因子來衡量三種污染物水平,從而將三種污染物合并成一個指標。

工業(yè)增加值、從業(yè)人數(shù)、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量和工業(yè)固體廢物產生量數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計年鑒(1987-2008年),其中2006-2007年的從業(yè)人數(shù)采用之前5年的從業(yè)人數(shù)與社會總人口的回歸方程來估算;1985-2000年的資本存量數(shù)據(jù)來源于復旦中國經濟研究中心,在2000年的資本存量基礎上,以9.6%的折舊率來計算2001-2007年的資本存量;工業(yè)增加值采用工業(yè)增加值縮減指數(shù)平減,固定資產投資采用固定資產投資指數(shù)平減,1990年及之前的固定資產投資指數(shù)以同期的固定資產形成額縮減指數(shù)代替。

(二)模型回歸結果。由表1結果可見,μ顯著大于0,表明Uit服從截斷型正態(tài)分布;η顯著不為0,表明技術無效率會隨時間變化;σ2,γ值均顯著地大于0,表明生產函數(shù)不僅存在技術無效率,而且技術無效率對產出有顯著影響,絕大多數(shù)系數(shù)基本上在1%的顯著性水平上顯著不為0,且似然函數(shù)對數(shù)值比較大,說明(3)式擬合結果比較理想。

表1 回歸結果

(三)環(huán)境效率水平。從表2看,中國環(huán)境效率總體上處于較低水平,環(huán)境效率值為0.141,環(huán)境效率仍有0.859的改善空間,但目前環(huán)境效率增長呈緩慢爬升勢態(tài),年均增長1.03%;其中 1986-1998年環(huán)境效率年增長率為1.57%,于1999-2003年間達到最高值后,環(huán)境效率水平連續(xù)兩年出現(xiàn)相對較快下降,年均下降1.87%,2006年后又出現(xiàn)緩慢上升,年增長率為0.73%。圖3顯示,1986年以來中國環(huán)境效率的上四分位數(shù)、下四分位數(shù)、中位數(shù)及平均數(shù)都呈現(xiàn)了緩慢增長,并于2003年后出現(xiàn)小幅波動。環(huán)境效率增長速度與同期的經濟增長速度(年均增長約9.96%)相比差距顯著,說明中國的環(huán)境保護力度仍需大力加強。

圖3 環(huán)境效率箱形圖

圖4 環(huán)境效率與GDP對數(shù)的關系

1986-2007年,環(huán)境效率處在最低水平的后 10個省份依次為遼寧(0.068)、湖北(0.077)、江蘇(0.086)、福建(0.092)、湖南(0.096)、廣西(0.099)、安徽(0.101)、廣東(0.101)、浙江(0.102)、上海(0.105),其環(huán)境效率的算術平均值為0.093。這些省份均為經濟規(guī)模相對較大的省份,按其1986-2007年年均經濟規(guī)模在全國由大至小的排名依次為8、10、3、12、11、16、14、1、4、9,排名全部為16名以前。環(huán)境效率處于較高水平的省份從高到低依次為青海(0.250)、海南(0.220)、北京(0.213)、寧夏(0.211)、甘肅(0.209)、新疆(0.198)、陜西(0.190)、貴州(0.188)、天津(0.182)、內蒙古(0.164),其環(huán)境效率的算術平均值為0.202,是排名后10個省平均值的2.17倍,這些省份經濟規(guī)模在全國處于中下水平,按其1986-2007年年平均經濟規(guī)模在全國由大至小的排名依次為 29、27、15、28、26、24、21、25、22、23,這些省份絕大多數(shù)在 21名以后。因此從橫向比較看,環(huán)境效率水平高低與經濟規(guī)模呈負相關,圖4中環(huán)境效率與GDP(億元)對數(shù)的關系也證明了這一點,這與環(huán)境保護的投入產出彈性較小有關,由此可見,長期以來中國環(huán)境管制力度較弱,在粗放型的擴大經濟規(guī)模的過程中沒有對環(huán)境給予應有的重視,因而經濟活動中的規(guī)模效應反而帶來了環(huán)境效率的下降。

從區(qū)域劃分看,環(huán)境效率水平最低的是中部(0.115),其次為東部(0.131),西部的環(huán)境效率水平(0.173)最高。東部環(huán)境效率水平高于中部和東北,環(huán)境效率在地理位置上并沒有呈現(xiàn)按東部、中部、西部逐步提高的態(tài)勢,主要原因在于中部和東北地區(qū)也存在不少落后的工業(yè),尤其是吉林、遼寧這些老工業(yè)地區(qū)的工業(yè)設備陳舊、環(huán)保能力與環(huán)保投入均比東部低,而西部工業(yè)相對較少,因此污染物排放量也低,所以呈現(xiàn)較高的環(huán)境效率。

表2 省級水平的環(huán)境效率

五、環(huán)境管制方式與環(huán)境效率

環(huán)境管制是政府環(huán)境保護的一種有力工具,但如何更好地利用這一工具促進企業(yè)提高環(huán)保技術和環(huán)境效率、實現(xiàn)政府的環(huán)境保護目標需要進一步研究。從微觀角度看,企業(yè)是否選擇更有環(huán)境效率的生產方式取決于既定產出條件下其環(huán)保成本與排污成本之間的相對大小,而排污成本受環(huán)境管制力度大小的影響。目前排污費征收是環(huán)境管制的重要手段之一,中國對排污費的征收主要按污染物含有的有害物質當量標準來征收。對企業(yè)而言,環(huán)境管制的力度體現(xiàn)在單位污染物的排放成本(UC)、排污成本占總成本的份額(CP)、排污成本占利潤的份額(PP)。本文將進一步考慮不同區(qū)域的環(huán)境管制方式對環(huán)境效率影響是否存在差異,為此建立了環(huán)境效率與UC、CP和PP之間的回歸模型。

其中:EE為環(huán)境效率,λ是待估參數(shù),EF為環(huán)境管制的三個方式,即UC、CP和PP,p為變量數(shù),ε是隨機誤差。以排污費征收額與污染公因子之比表示單位污染物的排放成本(UC),以工業(yè)增加值與工業(yè)利潤之差來衡量成本,然后以排污費與其之比來衡量排污成本占總成本的份額(CP),以PP表示排污費占工業(yè)利潤的份額。除1989-2007年的排污費征收額來源于1990-2008年《中國環(huán)境年鑒》外,其他數(shù)據(jù)均來源于1987-2008年《中國統(tǒng)計年鑒》。

對東部、中部、西部的F檢驗表明,所有地區(qū)的F統(tǒng)計量均不顯著,不能拒絕不存在固定效應的零假設,說明個體效應不顯著,因此混合型普通最小二乘法模型優(yōu)于固定效應模型。對各個區(qū)域的B-P檢驗顯示東部和中部的LM統(tǒng)計量均顯著,表明東部和中部的隨機效應模型優(yōu)于混合型普通最小二乘法模型;西部的LM統(tǒng)計量不顯著,表明混合型普通最小二乘法模型優(yōu)于隨機效應模型。

表3 環(huán)境管制方式與環(huán)境效率

檢驗結果顯示:東部環(huán)境效率與UC具顯著的正相關關系,與CP、PP的關系不顯著,其主要原因在于東部單位污染物的排污成本比較高,東部每污染公因子的排放量的排污費為0.36萬元,高于中部的0.32萬元和西部的0.32萬元,東部UC分別比中部和西部高14.93%和14.92%,說明東部企業(yè)排污的單位成本比較高昂,對環(huán)保技術投入的產出水平也相對較高,減少污染物排放對企業(yè)具有較大激勵。而排污費用占其利潤和成本的份額相對較低,1986-2007年東部企業(yè)排污費占利潤和成本的份額也在逐年下降,年下降率分別為4.92%、4.98%,東部企業(yè)對是否減少污染物排放在于考慮到單位污染物排放的減少可以帶來較多的收入,也即環(huán)保投入的產出較高,它就會采用更好的環(huán)保技術,盡量減少生產過程中的污染物排放,因此東部地區(qū)通過提高UC可以有效提高環(huán)境效率,而提高CP、PP則對環(huán)境效率的影響不大。

中部環(huán)境效率與CP呈正相關關系,與UC、PP不存在顯著關系;主要是因為排污費用占成本的份額較大,中部工業(yè)企業(yè)每萬元成本中排污費占24.16元,中部CP比東部高13.12%,但比西部低7.06%,而單位污染物的排污成本相對較低,排污費占其利潤的份額分別為3.13%,高于東部的2.56%,但明顯低于西部的6.31%,企業(yè)是否采用更為有效的環(huán)保措施主要是考慮到排污費用對其成本的影響,因此提高CP可以有效提高環(huán)境效率,而提高UC、PP則對環(huán)境效率的作用并不顯著。

CP、PP對西部環(huán)境效率具有顯著的正效應,而UC對西部環(huán)境效率的影響則不顯著。盡管西部單位污染公因子的排污費低于東部,而與中部持平,但西部企業(yè)的生產成本和盈利能力較低,從而導致西部每萬元的工業(yè)成本中排污費占26.00元、每創(chuàng)造1萬元利潤平均交納排污費631.13元,分別比東部、中部相應值高7.60%、21.72%和100.32%、146.49%。西部企業(yè)排污費用占成本與利潤的份額均較大,也即減少污染物排放可以大幅度地減少成本和增加利潤,從而激勵其采用更為先進的環(huán)保技術,以減少污染物排放和提高利潤水平。

改革開放以來,中國經濟得到迅速發(fā)展,但區(qū)域差距也非常明顯,1985-2007年東部地區(qū)勞均GDP分別約為西部和中部的2.22倍、1.90倍,中部和西部的經濟發(fā)展水平明顯較低。中西部為盡快發(fā)展經濟和提高相關產業(yè)的競爭力,實施了較為寬松的環(huán)境政策,因此中西部地區(qū)企業(yè)的單位污染物當量排放成本較低。東部地區(qū)在經濟發(fā)展水平得到提高后,環(huán)境問題也日益嚴重,為改善環(huán)境,加大了對污染排放的控制力度,因此對單位污染物當量征收了較高的排污費。由于不同地區(qū)企業(yè)的獲利能力、技術與經營管理水平和污染物當量排放成本不一致,同一種環(huán)境管制方式在不同地區(qū)發(fā)揮的環(huán)保作用也所有不同,并不能在所有地區(qū)都有效地促使企業(yè)采取措施、提高環(huán)境效率和減少環(huán)境污染,對環(huán)境保護的作用也有所差別。目前中國的環(huán)境管制策略都是按照排污當量來征收排污費,東部的排污費實際征收標準較高,而中西部實際征收標準較低,這種方式對東部較為有效,但對中部和西部的效果則較差,因為中西部企業(yè)的單位排污成本較低,中部和西部企業(yè)是否減少污染物排放是著眼于排污費對其成本與利潤的影響而不是單位污染物排污成本的高低。

六、結論

本文估算了1986-2007年中國及各省份的環(huán)境效率,發(fā)現(xiàn)中國的環(huán)境效率水平較低,平均僅為0.141,還有很大的改善空間,同期環(huán)境效率出現(xiàn)緩慢增長,說明中國在經濟發(fā)展過程中并沒有重視環(huán)境保護,經濟發(fā)展明顯優(yōu)于環(huán)境保護,其中中部的環(huán)境效率最差,東部其次,西部環(huán)境效率最高。目前許多研究成果(Grossman等,1991;彭水軍、包群,2006;符淼,2008)顯示中國大體還未達到“倒U”曲線的拐點,說明經濟增長會導致環(huán)境的進一步惡化,環(huán)境效率的提高將減緩環(huán)境污染的增長速度,從而加速實現(xiàn)環(huán)境庫茲涅茨曲線的拐點,推動環(huán)境質量逐漸改善,因此必須更加注重環(huán)境效率的提高。

征收排污費是環(huán)境管制的重要工具,其對不同地區(qū)企業(yè)的成本、利潤影響不一致,導致企業(yè)的環(huán)保技術改進決策也不一致,從而影響了當?shù)氐沫h(huán)境效率。因此環(huán)境管制政策措施不但要考慮污染物的當量,還要結合企業(yè)的成本、利潤等因素綜合考慮,才能更加有效地減少污染、提高環(huán)境效率,達到環(huán)境保護的目的。目前對排污費的收取主要針對排污當量,這種方式在東部可以有效地提高環(huán)境效率、減少污染物排放,但在中西部地區(qū)這種環(huán)境管制方式的環(huán)保效果卻并不明顯,此時宜根據(jù)綜合企業(yè)的成本與利潤水平和排污當量來征收排污費,這樣才能更有效地實現(xiàn)政府的環(huán)境保護目標。

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