【原创】环境管制成本与环境全要素生产率研究 ——基于工业行业面板数据的实证
内容提要 本文利用1998-2010年工业36个两位数行业投入产出数据，考虑污染排放下利用方向性距离函数方法研究了环境管制成本和Malmquist-Luenberger指数方法研究了环境全要素生产率。研究发现我国工业行业的环境管制成本较高，履行排放承诺，中国经济付出较大的代价；通过环境全要素生产率和传统全要素生产率比较发现，所有行业平均意义上是下降的，但两者的假设检验不显著，而环境全要素生产率本身是上升的；环境全要素生产率的增长主要来自于技术进步的提高，这与多数的研究结论是一致的；在环境全要素生产率收敛分析中，发现存在着绝对收敛趋势。
关 键 词 方向性距离函数 环境管制成本 环境全要素生产率
一 引言
为了应对因“温室气体”排放给环境等方面造成的不良影响，1992年联合国专门制订了《气候变化框架公约》。进入后京都时代，我国也面临着“温室气体”减排的框架制约。根据荷兰环境评估局（MNP）的评估报告，2006 年“温室气体”排放的主要成分二氧化碳，中国的排放达到 62 亿吨，超过美国，成为第一排放国；2007 年为 67.2 亿吨，占世界总排放的 24.3%，增量占世界总增加量的近 60%（林伯强、蒋竺均，2009）。而作为中国主要实体经济部门的工业经济是能源的消耗主要部门，其排放的二氧化碳占全国的二氧化碳排放绝大部分。据本文的测算1998年工业行业二氧化碳排放量占我国总体二氧化碳排放量的71%，近年来随着我国产业结构的调整，工业排放比重有所下降，但2010年工业行业二氧化碳排放量依然达到了63.3%。污染大量排放的同时，中国在环境治理方面也付出了较大的代价；据环保部环境规划院2008年全国环境经济核算，当年生态环境退化成本达到12745.7亿元，占当年GDP的3.9%，环境虚拟治理成本已经高达5043.1亿元，比2004年增长了75.4%。
2009年中国首次正式提出了量化的碳减排指标，即到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%（陈诗一，2009）；所以研究二氧化碳排放的成本大小，一方面向世界证明履行承诺中国经济付出的代价，另一方面也为未来经济发展提供结构调整的现实依据，而对未来经济结构调整和改进源于对当前生产率的分析，如果生产率中的技术效率低下，那么显而易见的政策含义是改进管理经验，加强环境技术的消化吸收；如果是技术进步指数低下，那么就要加快技术的进步，或加大技术的引进，只有这样才能保证减排指标的顺利实现和环境全要素生产率的提高。因此，本文在利用距离函数进行环境管制成本研究的基础上，对考虑二氧化碳排放情况下的环境全要素生产率进行分析，并将环境全要素生产率的增长率分解为技术效率指数和技术进步指数。
二 文献综述
对于环境管制成本和环境全要素生产率问题，国内外学者进行了大量的研究，但是并没有得出一致的结论。Porter et al（1995）等人认为，恰当设计的环境规制政策可以促进企业的技术创新，从而产生创新补偿作用，弥补甚至超过环境规制给企业生产成本和利润率等带来的不利影响，达到环境绩效和企业经济绩效同时改进的“双赢”状态，这一理论假说被称为“波特”假说，但是这一假说至今没有充分的证据表明其正确性。恰恰相反，很多理论认为环境管制政策导致企业将本来可以用于生产的投入配置到污染治理活动中，当面临环境管制的时候，生产单位治理污染投入的成本应该包含在测算全要素生产率的投入中；而传统的测度方法仅仅用期望产出或“好”产出的增长率减去所有投入的贡献，非期望产出或“坏产出”的下降并没有被考虑（Denison,1979;Repetto等1997）；而Hailu和Veeman（2000）认为正是对于“好”产出和“坏”产出的不平衡处理扭曲了对经济绩效和社会福利水平变化的评价，使得传统全要素生产率的测度方法测算生产率增长时出现偏差。直到Chung等(1997)提出了基于方向性距离函数的环境全要素生产率测量模型，才从方法论上第一次比较合理地拟合了环境因素在生产过程中的制约作用，使得测算环境规制的真实经济效应成为可能。Chung 等(1997)认为考虑环境的全要素生产率和不考虑环境的Malmquist指数没有显著的差异；Färe等（2001）和Kumar（2006）等的研究表明考虑环境的全要素生产率高于不考虑环境的Malmquist指数，而Jeon和Sickles (2004)以及Nanere 等(2007)认为正 49 32307 49 15837 0 0 1159 0 0:00:27 0:00:13 0:00:14 3558考虑环境因素之后的全要素生产率是下降的，这从某种意义上说明“波特”假说的可能不成立；可见在生产率的测量大小方面，传统的测量方法和考虑环境的测量方法间并没有取得一致意见。而在环境管制成本方面学者们得到的意见基本一致，都认为环境管制存在着一定的成本。例如，Boyd等（2002）利用方向性距离函数对美国玻璃器皿行业的环境管制成本进行了估计，发现环境管制成本是普遍存在的；Domazlicky 和 Weber（2004）利用方向性距离函数计算了环境管制所导致的“好”产出的损失指数，表明美国化学工业环境管制成本的存在；Färe等（2007）在考虑环境有规制和无规制下，应用环境生产函数和方向性距离函数两种方法，利用美国1995年的92家煤炭发电厂数据对环境管制的成本进行了估计，发现多数企业存在着环境管制成本。
由于传统的环境管制成本度量方法需要污染定价和治理成本等信息，国内对环境管制成本研究的文献并不多。高鹏飞等（2004）利用二次多项式模型计算碳减排边际成本曲线，并对未来的碳减排情景进行了模拟。黄德春和刘志彪（2006）通过在Robert模型中引入技术系数，分析了环境规制对企业生产的影响。而利用方向性距离函数进行成本估计的文献主要有：王兵和王丽（2010）以及叶祥松和彭良燕（2011）应用Domazlicky和 Weber （2004）构造的环境损失指数方法测算了中国各地区的管制成本，发现大多数省份存在环境管制的成本；陈诗一（2010）利用Färe等（2007）定义的环境管制成本分别测算了工业行业和全国28个地区的成本问题，同样发现很多行业和地区也是存在着环境管制成本。在基于方向性距离函数基础上很多文献都着重研究省际环境技术效率指数的影响因素和排名情况（胡鞍钢等，2008；杨文举，2010）以及经济的协调性（涂正革，2008），而在基于方向性距离函数基础上的Malmquist-Luenberger生产率指数测算方面，王兵等(2008)考察了APEC国家和地区环境管制下的全要素生产率，发现考虑环境管制因素后，APEC国家和地区全要素生产率较不考虑环境因素的Malmquist生产率指数有较大的提高，环境管制对实际产出影响显著。陈诗一（2010）基于方向性距离函数对改革以来中国工业行业全要素生产率进行了重新估算，发现正确考虑环境约束的Malmquist-Luenberger生产率指数比不考虑环境因素的Malmquist生产率指数估算值低了很多。
综观以上研究成果，国内对考虑环境因素之后的环境管制成本研究偏少，且在成本研究中采用的方向性向量选择都是在现有基础上按比例性增减，这会导致成本估计的结果在不同行业和省份间不可比；其次，国内对考虑环境因素之后的环境全要素生产率研究绝大部分研究成果主要集中在对省级数据的测度上，由于行业数据的不可获得性，应用行业数据对行业生产率进行研究并不多见，而行业组间的同质性和信息量大的特点，对于生产率测算会使结果更为合理；最后，不同的作者在研究环境管制后的生产率和成本时采用的污染排放物常与2009年提出的减排目标不一致，所以导致政策的指导意义会有所不同。基于上述的考虑，我们的研究与以往研究的区别在于，选择1998-2010年两位数行业数据，考虑二氧化碳排放情况下，通过由1构成的方向性向量来研究成本问题和采用方向性向量选择都是在现有基础上按比例性增减，研究环境全要素生产率，并将其与不考虑环境因素的生产率进行比较和检验，最后对行业间收敛性进行了计量考察。
三 研究方法
（一）环境生产技术
为了估计环境管制的成本和环境全要素生产率，我们需要先构造一个既包括“坏”产出，又包括“好”产出的生产可能性集合，Färe等(2007)将这种生产可能性集合称为环境技
M、MEFFCH和MTECH。
通过估计的结果我们可以看出，总体上2000-2010环境全要素生产率保持0.04%的增速，增速几乎可以忽略不计，从行业分析来看环境全要素生产率增速最快的是化学纤维制造业，其增速达到16.12%，其他行业的增速都在4%以下，表明环境全要素生产率对绝大多数行业来说不高；但从结果来看，所有行业的增速都是大于0的，增速最低的石油加工业也为0.01%。从环境全要素生产率的分解技术效率来看，2000-2010技术效率年均下降0.04%，且所有行业的技术效率都不高，最高的家具制造业技术效率增速为1.18%，绝大多数行业的技术效率小于1%，化学纤维制造业虽然是全要素增长率最高的行业，但是其技术效率下降也是所有行业中最大的，年均下降2.29%。从环境全要素生产率的分解技术进步指数来看，2000-2010所有行业的技术进步指数年均上升1.35%，且所有行业的技术进步指数都是大于1%的，化学纤维制造业的技术进步指数最高，增速为18.84%。
从上面的基于环境技术的环境全要素生产率分解结果看，环境全要素生产率的增长主要来源于技术进步指数的提高。这一结论与多数的国内研究基本上是一致的（王兵等，2008；涂正革等，2009）；陈诗一（2010）利用工业行业的数据进行分析时得到也是技术进步贡献起主要作用。这表明工业行业这些年来为了控制污染排放进行了大量的控制环境排放的技术引进和技术创新，技术能力有很大的提高；但是从技术效率的全行业平均来看，技术效率是下降的，年均下降0.04%，这也进一步提醒我们在进行环境污染设备引进的基础上，应该加强设备的利用和消化吸收的作用，充分利用好科技，着力提高技术效率。