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1、工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)
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、對外開放以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)這些因素對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
2、上述文獻(xiàn)不同的分析進(jìn)路,首先針對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
對環(huán)境或碳排放問題來說,STIRPAT模型(Dietz和Rosa,199
3、4)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(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,從而會產(chǎn)生更加高效的估計結(jié)果[8]。除了全樣本考察以外,本文還設(shè)置了資本、勞動密集型對照組,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,小時間”數(shù)據(jù)要求,上述分組以勞均資本存量為判定指標(biāo)
4、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)、
5、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,對此,我們利用《中國能源統(tǒng)計年鑒》中提供的16種工業(yè)行業(yè)終端能源實(shí)物消費(fèi)總量計算工業(yè)行業(yè)碳排放量,具體參考IPCC(2006)確定的計算公式為:
技術(shù)進(jìn)步是本文的核心解釋變量,它對于碳減排的作用,是一個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
6、況。由于行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)統(tǒng)計口徑在各時期并不統(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)計并不連續(xù),因此我們利用《中國科技統(tǒng)計年鑒》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,
7、之后則按規(guī)模大小統(tǒng)計,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)計口徑也發(fā)生了微小的變動,比如,1998—2006年的統(tǒng)計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個工業(yè)行
8、業(yè)的主回歸結(jié)果,模型2使用第二個技術(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回歸的兩個重要的檢驗(yàn)。一個是Arellano-Bond檢驗(yàn),表中報告的是常用的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)計學(xué)上支持了模型估計結(jié)果的可信性。從對回歸模型的結(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
9、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)模和人均財富,模型1和模型2的估計系數(shù)均在1%的水平上顯著,這從統(tǒng)計上支持了我們替換的合理性。
(3)煤炭消費(fèi)占比
10、和出口開放度對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。市場化變量的符號為負(fù),但是不具有統(tǒng)計顯著性,因此,市場化改革與碳排放
11、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”虛擬變量的估計系數(shù)是正的,這一結(jié)論說明可能存在兩個問題: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密集型小組。通過對二者進(jìn)行簡單地比較,我們發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)
12、步的碳減排效應(yīng)存在行業(yè)異質(zhì)性。下面我們對模型3和模型4的估計結(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)在勞動密集型行業(yè)不僅存在而且在統(tǒng)計上顯著,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)步的估計系數(shù)是負(fù)數(shù)但是卻不能獲得統(tǒng)計上的支持。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
13、放量均值進(jìn)行降序排列,取前36/2=18個行業(yè)為高排放組,取值為1,其他行業(yè)為低排放組,取值為0??梢园l(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,那么其對于技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)會起到抑制作用。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,勞動密集型行業(yè)中的市場化對于碳減排的作用變得顯著。從表1中,我們發(fā)現(xiàn)勞動密集型行業(yè)的市場化水平更高,這意味著市場競爭更為激烈。隨著能源價格逐步放開,非國有產(chǎn)權(quán)的企業(yè)會不斷地調(diào)整其能源消費(fèi)量和
14、結(jié)構(gòu),而國有企業(yè)由于在能源獲取和價格上的比較優(yōu)勢其調(diào)整幅度可能會比較微弱和緩慢。資本密集型行業(yè)在對外開放度指標(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,勞動密集型行業(yè)的碳減排效應(yīng)明顯,而資本密集型行業(yè)
15、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碳排放的影響在資本和勞動密集型行業(yè)中也有差異?;谶@些結(jié)果,我們提出如下的政策建議:
第一,加大對工業(yè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的支持和推動的力度,特別是加大對資本密集型工業(yè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的支持和推動力度。為此,要把對工業(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,在政策上要加大對工業(yè)行業(yè)的民營經(jīng)濟(jì)支持力度,同時加快能源等資源價格的市場化改革進(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。