工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)論文
實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的關(guān)鍵在于減少二氧化碳等溫室氣體的排放，工業(yè)是減少碳排放的一個(gè)重要領(lǐng)域，工業(yè)碳減排的核心在于工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。對(duì)中國工業(yè)各行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和碳減排狀況進(jìn)行的實(shí)證分析顯示：第一，工業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有明顯的碳減排效用;第二，工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的碳減排效具有行業(yè)的異質(zhì)性，資本密集型和勞動(dòng)密集型所具有的碳減排效應(yīng)有所不同;第三，工業(yè)技術(shù)進(jìn)步并不是實(shí)現(xiàn)碳減排的唯一因素，市場化、對(duì)外開放以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)這些因素對(duì)于碳減排也具有積極的意義。加快工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，推進(jìn)市場化改革，深化對(duì)外開放，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，是碳減排或綠色發(fā)展政策選擇的重要取向。
一、引言
本文將采取與上述文獻(xiàn)不同的分析進(jìn)路，首先針對(duì)STIRPAT模型運(yùn)用在產(chǎn)業(yè)層面上比較困難的情況，提出一種修正方法，即回到IPAT等式的原意上重新構(gòu)造產(chǎn)業(yè)STIRPAT模型，以此來進(jìn)行計(jì)量分析;其次，我們不僅分析了工業(yè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)，還考慮到行業(yè)異質(zhì)性，發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步在資本和勞動(dòng)密集型行業(yè)的不同碳減排機(jī)制。為實(shí)現(xiàn)這一分析思路，本文的研究結(jié)構(gòu)體現(xiàn)為，第二部分是實(shí)證策略、變量以及數(shù)據(jù)來源的說明;第三部分是本文的實(shí)證結(jié)果及分析;第四部分是結(jié)論并提出可行的政策建議。
二、實(shí)證策略、變量和數(shù)據(jù)
(一)實(shí)證策略
對(duì)環(huán)境或碳排放問題來說，STIRPAT模型(Dietz和Rosa，1994)將經(jīng)典的IPAT等式隨機(jī)化，[6]逐步發(fā)展成為常用的回歸分析工具：
進(jìn)行一階差分消除個(gè)體效應(yīng)(difference GMM)，利用InCi，t-2及更多滯后期項(xiàng)為差分方程式提供有效的工具變量來解決內(nèi)生性問題。Blundell和Bond(1998)的系統(tǒng)廣義矩估計(jì)(system GMM)方法可以在上述差分GMM矩條件的基礎(chǔ)上增加InCit的滯后差分項(xiàng)為方程式(4)的工具變量，從而會(huì)產(chǎn)生更加高效的估計(jì)結(jié)果[8]。除了全樣本考察以外，本文還設(shè)置了資本、勞動(dòng)密集型對(duì)照組，在一定程度上考察行業(yè)異質(zhì)性下的碳排放特征，為了符合GMM的“大截面，小時(shí)間”數(shù)據(jù)要求，上述分組以勞均資本存量為判定指標(biāo)從大到小排序并進(jìn)行等分處理。資本密集型行業(yè)有：煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、飲料制造業(yè)、煙草制品業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、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)、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)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、通信設(shè)備計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)和水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。勞動(dòng)密集型行業(yè)有：有色金屬礦采選業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、農(nóng)副食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、紡織業(yè)、紡織服裝鞋帽制造業(yè)、皮革毛皮羽毛(絨)及其制品業(yè)、木材加工及木竹藤棕草制品業(yè)、家具制造業(yè)、印刷業(yè)和記錄媒介的復(fù)制、文教體育用品制造業(yè)、塑料制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬制品業(yè)和儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè)。
(二)變量與數(shù)據(jù)
本文的被解釋變量為碳排放量，對(duì)此，我們利用《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中提供的16種工業(yè)行業(yè)終端能源實(shí)物消費(fèi)總量計(jì)算工業(yè)行業(yè)碳排放量，具體參考IPCC(2006)確定的計(jì)算公式為：
技術(shù)進(jìn)步是本文的核心解釋變量，它對(duì)于碳減排的作用，是一個(gè)在邏輯上很容易被認(rèn)同的關(guān)系。然而本文更為關(guān)注的是基于行業(yè)異質(zhì)性的技術(shù)進(jìn)步對(duì)于碳排放的影響分析。我們選擇由Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)測算的全要素生產(chǎn)率(TFP)以綜合反映行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的情況。由于行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)統(tǒng)計(jì)口徑在各時(shí)期并不統(tǒng)一，曹利戰(zhàn)(2012)進(jìn)行了極為細(xì)致的比較、劈分和估算，并最終形成36個(gè)工業(yè)二位數(shù)行業(yè)的1978—2010年的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)集。[9](pp56-58)因此，本文依照曹利戰(zhàn)對(duì)工業(yè)行業(yè)的分類調(diào)整，并直接引用其36行業(yè)的TFP數(shù)據(jù)。為了避免TFP可能存在的測量誤差，本文同時(shí)給出利用單位產(chǎn)出中科研經(jīng)費(fèi)占比作為投入型的技術(shù)進(jìn)步變量。由于規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)的科研或研發(fā)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)并不連續(xù)，因此我們利用《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》大中型工業(yè)企業(yè)科研或研發(fā)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出占行業(yè)總產(chǎn)值的比重代替。
由于中國工業(yè)統(tǒng)計(jì)口徑在1998年發(fā)生了重大調(diào)整，之前為，按隸屬關(guān)系統(tǒng)計(jì)，之后則按規(guī)模大小統(tǒng)計(jì)，因此，可比行業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)選擇1998年及之后區(qū)間，不過在本文的解釋變量貿(mào)易開放度中，其原始數(shù)據(jù)自2001年才由《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》發(fā)布，為獲取平衡數(shù)據(jù)，本文將樣本期設(shè)定為2001—2010年。1998年之后的統(tǒng)計(jì)口徑也發(fā)生了微小的變動(dòng)，比如，1998—2006年的統(tǒng)計(jì)范圍為全部國有及年主營業(yè)務(wù)收入在500萬元以上非國有工業(yè)企業(yè)，而2007年至2010年為年主營業(yè)務(wù)收入在500萬元以上工業(yè)企業(yè)(即規(guī)模以上工業(yè)企業(yè))，由于這些微調(diào)不至于影響本文的定量分析，因此不予調(diào)整。
三、計(jì)量結(jié)果、檢驗(yàn)及分析
(一)基本回歸結(jié)果
表2中模型1為基于36個(gè)工業(yè)行業(yè)的主回歸結(jié)果，模型2使用第二個(gè)技術(shù)進(jìn)步指標(biāo)檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步作用的穩(wěn)定性。首先，我們分析本文使用的系統(tǒng)GMM回歸的兩個(gè)重要的檢驗(yàn)。一個(gè)是Arellano-Bond檢驗(yàn)，表中報(bào)告的是常用的AR(2)，它檢驗(yàn)差分方程的誤差項(xiàng)是否存在二階自相關(guān)。顯然，模型1和模型2的概率值(P值)表明拒絕二階自相關(guān)的原假設(shè)。一個(gè)是Hansen檢驗(yàn)，它檢驗(yàn)工具變量的有效性，P值同樣表明模型1和模型2不拒絕工具變量是有效的原假設(shè)。這兩項(xiàng)檢驗(yàn)從統(tǒng)計(jì)學(xué)上支持了模型估計(jì)結(jié)果的可信性。從對(duì)回歸模型的結(jié)果可以看到如下的一些經(jīng)濟(jì)意義。
(1)技術(shù)進(jìn)步。不論是全要素生產(chǎn)率(TFP)，還是科研經(jīng)費(fèi)占比(S&T)，其與行業(yè)碳排放量的關(guān)系都是負(fù)向的，這體現(xiàn)了工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)。由于我們使用的技術(shù)進(jìn)步指標(biāo)是綜合性的，比如，TFP是去除要素投入量后的“索羅殘差”，S&T也是科研或研發(fā)投入的總量概念并沒有區(qū)分是生產(chǎn)技術(shù)還是節(jié)能技術(shù)。而我們的被解釋變量為不含任何經(jīng)濟(jì)因素的碳排放量，因此，這個(gè)回歸結(jié)果的意義在于工業(yè)行業(yè)廣義的技術(shù)進(jìn)步存在碳減排的傾向。
(2)資本規(guī)模和能源資本比。在實(shí)證策略部分，我們曾分析傳統(tǒng)的STIRPAT模型在工業(yè)行業(yè)研究時(shí)應(yīng)用的不足，建議使用資本規(guī)模和能源資本比替代人口規(guī)模和人均財(cái)富，模型1和模型2的估計(jì)系數(shù)均在1%的水平上顯著，這從統(tǒng)計(jì)上支持了我們替換的合理性。
(3)煤炭消費(fèi)占比和出口開放度對(duì)碳排放的.影響是正向的。前者符合預(yù)期，后者說明出口導(dǎo)向的貿(mào)易發(fā)展模式或許是引致碳排放量不斷增長的原因之一，并且這一結(jié)論從碳排放的角度支持了“污染天堂假說”(Copeland和Taylor，1994)。Copeland B R， Taylor M S North-South Trade and the Environment[J] Quarterly Journal of Economics， 1994， 109(3)：755。企業(yè)規(guī)模指數(shù)的估計(jì)系數(shù)是負(fù)向顯著的，這說明從整體來看，中國工業(yè)行業(yè)碳排放是存在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的。市場化變量的符號(hào)為負(fù)，但是不具有統(tǒng)計(jì)顯著性，因此，市場化改革與碳排放的關(guān)系需要更多的證據(jù)來探討，至少在工業(yè)行業(yè)整體層面上還不十分確切。“十一五”虛擬變量的估計(jì)系數(shù)是正的，這一結(jié)論說明可能存在兩個(gè)問題：一是我們設(shè)置的虛擬變量并沒有很好地控制“十一五”期間的節(jié)能政策;二是如果被解釋變量替換為碳排放強(qiáng)度或能源消費(fèi)強(qiáng)度，政策性約束或許更明顯一些。此外，滯后一期的碳排放量在兩個(gè)模型里均為負(fù)向顯著，說明工業(yè)行業(yè)當(dāng)期碳排放至少受到前一期水平的影響，也就是存在所謂的路徑依賴。
(二)對(duì)照組分析
為了發(fā)現(xiàn)中國工業(yè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步與碳減排的更多經(jīng)驗(yàn)性特征，我們設(shè)置了以資本密集度指標(biāo)排序并等分處理的資本密集型與勞動(dòng)密集型小組。通過對(duì)二者進(jìn)行簡單地比較，我們發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)存在行業(yè)異質(zhì)性。下面我們對(duì)模型3和模型4的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行具體的分析。
首先，技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)在勞動(dòng)密集型行業(yè)不僅存在而且在統(tǒng)計(jì)上顯著，但資本密集型行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)還不能確定，因?yàn)楸M管資本密集型行業(yè)中技術(shù)進(jìn)步的估計(jì)系數(shù)是負(fù)數(shù)但是卻不能獲得統(tǒng)計(jì)上的支持。為了解釋這一結(jié)果，我們可以先觀察表1中的碳排放量，比較資本密集型和勞動(dòng)密集型，我們發(fā)現(xiàn)前者的平均值要高于后者，這意味著資本密集型行業(yè)也往往是高排放行業(yè)。為了表明為什么高排放行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)會(huì)不顯著，我們做了如下的輔助回歸。
表3中的HCE為高排放行業(yè)的虛擬變量，我們將工業(yè)行業(yè)在2001—2010年的碳排放量均值進(jìn)行降序排列，取前36/2=18個(gè)行業(yè)為高排放組，取值為1，其他行業(yè)為低排放組，取值為0。可以發(fā)現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)非常顯著，高排放組的碳減排量也顯著高于低排放組，而我們關(guān)注的重點(diǎn)，也就是技術(shù)進(jìn)步與碳排放虛擬變量的交互項(xiàng)的估計(jì)系數(shù)為正值，這里的含義是如果工業(yè)行業(yè)的碳排放水平處于高位，那么其對(duì)于技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)會(huì)起到抑制作用。這可能是導(dǎo)致表2中模型3技術(shù)進(jìn)步變量不顯著的原因。
其次，勞動(dòng)密集型行業(yè)中的市場化對(duì)于碳減排的作用變得顯著。從表1中，我們發(fā)現(xiàn)勞動(dòng)密集型行業(yè)的市場化水平更高，這意味著市場競爭更為激烈。隨著能源價(jià)格逐步放開，非國有產(chǎn)權(quán)的企業(yè)會(huì)不斷地調(diào)整其能源消費(fèi)量和結(jié)構(gòu)，而國有企業(yè)由于在能源獲取和價(jià)格上的比較優(yōu)勢其調(diào)整幅度可能會(huì)比較微弱和緩慢。資本密集型行業(yè)在對(duì)外開放度指標(biāo)上不再顯著，這可能是因?yàn)槠涑隹陂_放度依然較低所致。
此外，資本規(guī)模、能源資本比、煤炭消費(fèi)占比、企業(yè)規(guī)模指數(shù)、政策變量和滯后一期的碳排放量的結(jié)果與模型1是一致的，這里就不再贅述。
四、結(jié)論及政策建議
本文是對(duì)中國工業(yè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與碳排放問題的經(jīng)驗(yàn)分析。我們重新構(gòu)造和解釋了產(chǎn)業(yè)STIRPAT模型，在應(yīng)用分析中，我們發(fā)現(xiàn)2001—2010年間的技術(shù)進(jìn)步在總體上存在碳減排傾向，但從行業(yè)異質(zhì)性出發(fā)卻有不盡相同的結(jié)果，勞動(dòng)密集型行業(yè)的碳減排效應(yīng)明顯，而資本密集型行業(yè)的碳減排效應(yīng)并不能確定。不僅如此，市場化變量和出口開放度對(duì)碳排放的影響在資本和勞動(dòng)密集型行業(yè)中也有差異。基于這些結(jié)果，我們提出如下的政策建議：
第一，加大對(duì)工業(yè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的支持和推動(dòng)的力度，特別是加大對(duì)資本密集型工業(yè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的支持和推動(dòng)力度。為此，要把對(duì)工業(yè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的政策支持與實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)掛起鉤來，以碳減排的量確定對(duì)該行業(yè)或企業(yè)的稅收、金融、進(jìn)出口優(yōu)惠支持的程度。
第二，深化國有經(jīng)濟(jì)改革，特別是打破行業(yè)壟斷，這是實(shí)現(xiàn)碳減排的必要選擇。為此，在政策上要加大對(duì)工業(yè)行業(yè)的民營經(jīng)濟(jì)支持力度，同時(shí)加快能源等資源價(jià)格的市場化改革進(jìn)程。與此相適應(yīng)，要打破工業(yè)行業(yè)的壟斷，并對(duì)資源型行業(yè)的壟斷采取打破壟斷和抑制行業(yè)利益相結(jié)合的政策措施。
第三，優(yōu)化工業(yè)出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)，構(gòu)建有利于碳減排的工業(yè)行業(yè)結(jié)構(gòu)。比如政府可以通過差別化的出口退稅政策、征收出口關(guān)稅等手段促使低能耗行業(yè)在全球價(jià)值鏈上的攀升。當(dāng)然，政府更要在碳排放的核算問題上積極參與國際磋商，努力建立基于生產(chǎn)和消費(fèi)共同承擔(dān)碳排放責(zé)任的核算標(biāo)準(zhǔn)，為出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)的改善創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。
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