环境质量、环境规制与产业结构优化——基于中国东、中、西部面板数据的实证分析

何慧爽

(华北水利水电大学管理与经济学院，郑州450046)

环境质量、环境规制与产业结构优化
——基于中国东、中、西部面板数据的实证分析

何慧爽

(华北水利水电大学管理与经济学院，郑州450046)

环境污染、环境规制和产业结构优化升级是当前中国为实现包括生态文明在内的“五位一体”小康社会目标必须解决的重要问题。基于2003—2012年中国东、中、西部地区的省际面板数据，实证考察了环境污染、环境规制和产业结构优化的关系。模型以SO2排放量作为环境污染指标，以SO2排放量和产业结构优化关系为例验证了环境库兹涅茨曲线的存在。环境规制会促进产业结构优化，不同地区不同形式环境规制政策对产业结构的优化效应是有差异的。因此，应采取形式多样和有地区差异的环境规制政策以改善环境质量、促进产业结构优化。

环境质量;产业结构优化;环境规制

0 引言

当前大范围持续性出现的严重雾霾天气、矿区塌陷、重金属污染、水土流失加剧等环境和生态问题不断凸显，造成了国家巨额的经济损失。人们常把生态环境问题归因于环保意识不足、环境法制不健全、环境政策干预滞后、城镇化的快速发展和不当的工业活动。实际上，国家现行不合理的产业结构才是其根源所在，各种各样的生态环境问题，归根到底是工业化的副产品造成的，如典型的工业三废。中国经济增长长期主要依赖第二产业带动，第二产业中工业增加值占 GDP比重自2000年以来一直保持在41%左右，其中，钢铁、建材、平板玻璃、煤炭化工等高能耗、高污染很突出。因此，为建设资源集约型、环境友好型社会，实现生态文明在内的“五位一体”小康社会目标，如何加快产业转型、促进产业结构优化就成了政府需要考虑的关键问题。

依据产业理论，环境规制的引入会通过施加更为严格的环境标准来增加企业的环境成本，进而影响企业的相关选择和产业绩效，影响产业结构的变动。因此，通过环境规制对企业技术创新的倒逼机制促进产业结构调整和自然资源的深度综合利用以带动经济增长就显得至关重要。中国政府颁布了一系列有关环境保护的法律法规，不断提高环境保护和环境规制的力度，环境保护投资不断上升，环境规制工具也不断创新。尽管如此，我国整体的环境态势仍未发生根本性的改善。美国耶鲁大学和哥伦比亚大学的科学家共同推出和发布的世界环境绩效排名 EPI(environmental performance index)显示，2013年中国EPI得分为43分，在178个国家中位居第118位。由于统计口径和评价方法的原因，如此低的得分和排名，虽不能否认我国环境保护工作取得的明显成效，但也一定程度上反映了我国相对较弱的环境规制强度。因此，在这种背景下，探究产业结构优化对环境改善绩效以及环境规制力度的不断强化对产业结构优化的影响，从而更好地实现产业结构优化，推进生态环境和社会经济协调发展，具有重要的意义。

1 文献综述

国内外学者对环境污染因素、环境规制效应问题进行了相关研究，取得了大量的研究成果。主要内容包括:1)环境污染因素研究。W．B．Gary等［1］、傅京燕［2］分别检验了造纸行业的环境污染影响因素和环境污染的产业特征因素。2)环境规制效应研究。宏观效应研究主要是对环境规制与经济增长关系的实证研究，多数学者用环境库兹涅茨曲线描述环境规制效应以衡量或说明环境规制的效率，大多支持环境库兹涅茨曲线，即认为经济增长和环境污染呈现倒“U”型曲线［3－6］。微观效应研究包括环境规制与技术创新、外商直接投资关系和企业竞争力的关系研究，认为合理设计的环境规制可以激发被规制企业创新，产生效率收益［7－10］。也有研究认为，环境规制对企业技术进步、企业竞争力、外商直接投资的影响因时间长度、行业和地区而异［11－12］。

国内外关于环境质量、环境规制与产业结构优化效应的研究相对较少，虽然也有少量国内学者研究环境规制与产业升级，但是并没有深入分析内在的影响机制且实证分析不足。因此，本研究依据前人的研究成果，分析环境质量、环境规制与产业结构优化的协调关系，并利用面板数据对中国(不含港澳台地区)东、中、西部的环境质量、环境规制与产业结构优化关系进行实证分析。

2 理论和实践经验分析

2．1 环境质量、环境规制与产业结构优化的基本理论

各产业的产业规模、投入要素、生产效率及技术创新等对其污染物排放均有影响［2］，因此环境污染在伴随经济增长变动的同时往往呈现出产业特征。这决定了环境改善的根本出路在于产业结构的优化。产业结构优化是实现产业结构与能源原材料结构、技术结构、需求结构相适应的状态，尤其是能源原材料紧缺的情况下要节约使用能源原材料，而现有的政策人为压低了能源原材料价格，企业缺乏节约能源原材料使用和降低污染排放的内在动力。因此，环境规制通过对微观主体——企业的行为或环境绩效的规制，使环境成本内在化，企业为了降低产品成本以维持持久竞争力，势必会加大在环保上的投资力度，节约使用能源原材料，改进生产技术和设备，开发引进治污技术，促进技术创新和产业结构升级。不同的环境政策工具促使企业采用不同的环境管理策略——选择投资于末端处理技术或清洁生产技术的创新，无论是基于哪种选择，对循环经济的发展和产业生态化的促进，都起到了积极的作用。

2．2 环境质量、环境规制与产业结构优化的耦合性

环境质量、环境规制与产业结构优化存在着耦合性，主要体现在:① 动力的耦合。化石能源消耗是资源环境问题的突出表现［13］。工业化的推进必然伴随着环境污染，而由于工业活动污染的外部不经济以及环境的“公共品”特性使得以解决环境保护问题为目的环境规制就具有了必要性。以企业环境成本内部化为本质的环境规制和以资源存量及增量在产业间再配置为本质的产业结构优化，在市场化的解决思路和动力方面是一致的。②内容的耦合。根据产业结构演化规律，随着产业规模及结构升级，各种生产要素必然要从农业到制造业过渡，进而再向服务业转移，不同的产业结构决定了经济体系中资源消耗方式和污染物排放水平的差异，从而对环境质量产生影响，而环境规制和产业结构优化的内容耦合体现在大力发展资源消耗低、环境污染低、科技含量高和附加值高的产业，规避经济社会发展和生态环境的衰退，实现经济社会和生态环境的可持续发展。

2．3 国外发达国家实践分析:以日本为例

环境库兹涅茨曲线模型清晰地描述了一个国家的环境质量、环境规制伴随着经济增长和产业结构的演变，已得到广泛的实证支持。20世纪50—60年代，日本经济高速增长，产业结构以冶金、石油重化工业等基础性工业为主，虽然奠定了经济腾飞的坚实基础，但同时也产生了严重的环境污染，发生了一系列波及范围很广的公害事件，如汞污染引起的水俣病、石油冶炼和工业燃油引起的四日市哮喘病等世界著名环境公害事件。面对严峻的环境污染现状，日本政府从60年代末开始制定和颁布了一系列环境保护法规，建立起完善的环境保护管理、执法、研究和监测机构，环境保护产业也应允而生。更为重要的是，推动了日本产业结构自70年代开始转向以化学工业、电子、汽车等低污染产业为主导产业的产业结构，同时日本的产业布局也相应由大城市向城市远郊区扩展，形成典型的临海型布局，并且在90年代以后逐步把制造业转移到亚洲和中南美的其他国家。类似的产业结构变化与环境污染关系的演替过程在其他发达国家的经济增长历史过程中也屡见不鲜。

3 模型设定、变量选择与数据说明

3．1 实证模型设定

3．1．1 产业结构优化与环境污染。污染排放是产业的副产品，而不同的产业具有不同的污染排放强度，因此，产业结构的优化有利于环境质量的改善，建立模型用于刻划产业结构优化对环境改善的影响。模型如下:

式中:i表示横截面省份;t表示时间;P表示地区环境污染状况;T表示技术进步;O表示各地区产业结构优化指数。考虑到产业结构优化对环境质量影响先降后升的事实，在计量模型中加入了产业结构优化的二次项和三次项。鉴于城镇化所带来的资源环境压力，引入城镇化水平U作为另一个解释变量。

本模型借鉴环境库兹涅茨曲线的思想，考虑到技术进步和城镇化对环境的影响，因此把技术进步和城镇化作为解释变量，赵海霞等［14］的研究也证实了这一点。根据模型(1)的回归结果，当β1＞0且β2=0，β3=0或β1＜0且β2=0，β3=0，意味着环境污染随着产业结构优化单调递增或递减;当β1＞0且β2＜0，β3=0，表明存在倒“U”型EKC，拐点为ln O=－β1/β2;当β1＜0且β2＞0，β3=0时，环境污染与产业结构优化之间存在“U”型曲线关系;当β1＞0且β2＜0，β3＞0时，环境污染与产业结构优化之间存在正“N”型曲线关系;当β1＜0且β2＞0，β3＜0，为倒“N”型曲线关系。

3．1．2 环境规制与产业结构优化。建立该模型的主要目的是辨识环境规制的产业结构优化效应，因此，环境规制是解释变量，产业结构优化指数是被解释变量，系数的大小反映了环境规制力度强弱变化对产业结构优化的影响效应的差异，借鉴原毅军等［6］的研究构建具体模型形式如下:

式中:C，I为不同类型的环境规制强度;μ为随机误差项。

3．2 变量界定和数据来源说明

现有的文献中大多采用污染集中度或污染物排放量指标。考虑到数据的可得性，选用污染物排放量指标。污染物排放按其形态可分为液体污染物排放、气体污染物排放和固体污染物排放，常用指标有废水、废气(包括SO2、氮氧化物、碳氢化合物等)和固体废弃物，先选取万人SO2排放量(t·万人－1)、万人化学需氧量排放量(t·万人－1)、万人排放烟(粉)尘量(t·万人－1)作为污染物排放指标测度环境污染程度，指标越大表示环境质量越差，用专利授权量表示技术进步。借鉴徐德云［15］的研究结果，产业结构优化程度用O=∑(lj×j) =l1×1+l2×2+l3×3表示。其中:O表示产业结构优化指数;lj表示第j产业的增加值与整个GDP的比值。O(取值范围为［1，3］)指标越接近1，产业结构层次越低;越接近于3，产业结构层次越高。城镇化水平用城镇人口占总人口比表示。在模型(2)中，考虑到国内外环境规制指标差异较大，借鉴原毅军等［6］的方法，从环境费用(C)和环境治理投资(I)2个指标度量环境规制强度，用排污费征收(具体为对固体废物、大气、水和噪声征收的费用)代替环境费用，在环境治理投资的产业结构优化效应分析基础上，进一步考虑不同类型环境治理投资(包括城市环境基础设施建设投资、工业污染源治理投资、建设项目“三同时”环保投资)对产业结构优化的效应。由于西藏数据缺失，所涉及到的数据为中国大陆地区除西藏外的30个省份2003—2012年的具体数据，其中，历年各地区SO2排放量、环境费用、环境投资数据来自于2004—2013年的《中国环境统计年鉴》，其他指标均来自于2004—2013年的《中国统计年鉴》，通过对不同指标数据计算整理得出各个具体变量的描述性统计(表1)。

表1 变量数据的描述性统计分析Tab．1 Descriptive statistic analysis about all parameters

4 实证分析

4．1 产业结构优化与环境污染

4．1．1 模型选取及检验。利用Eviews软件对计量模型进行回归估计，假定截距项反映一定的个体特征，截距项和各解释变量之间存在一定的相关性，从定性角度看，选择固定效应会更适合本模型的估计，另外由于分析的是各地区产业结构优化和环境污染的关系，不存在

随机抽样的问题，可以使用固定效应。由检验结果(表2)也可以看出，各地区Hausman检验结果也支持个体固定效应模型(FE)优于个体随机效应模型(RE)。在对模型参数进行估计时，对于固定效应回归模型使用截面加权最小二乘法进行估计，对随机效应模型采用常见的普通最小二乘估计。由于涉及到的面板数据是一阶平稳数据，采用常用的ADF检验指标对回归模型的残差进行平稳性检验。因为产业结构优化指数对数的立方项不显著，可以考虑β3=0，对剔除了产业结构优化指数对数立方项的方程重新进行估计(表2)。

4．1．2 模型结果及分析。选取万人SO2排放量、万人化学需氧量、万人烟(粉)尘排放量作为环境污染测度指标进行验证。在此仅以万人SO2排放量作为例证进行分析，其他分析过程和结果大致类同。由模型(1)和表2可以看出，在其他条件不变情况下，技术进步有利于改善SO2排放量，但技术进步的SO2排放量改善效应在东部、中部、西部地区是有差异的，其中，东部地区技术进步所带来的SO2排放量下降效应最大，技术进步提高1%会导致万人SO2排放量下降0．192%，西部地区次之，中部地区技术进步的SO2排放量改善效应最小。β1，β2反映了产业结构优化的环境污染效应，万人SO2排放量和产业结构优化指数呈倒“U”型关系，工业化初始阶段往往伴随着化石能源消耗工业比重增加，而随着工业化演进，高新技术产业和服务业比重会不断上升，经济增长逐步减少化石能源的消耗，缓解了工业生产的环保压力。另外，由拐点ln O*=－β1/2β2进一步计算，全国、东部地区、中部地区、西部地区万人SO2排放量和产业结构优化指数的倒“U”型曲线的拐点位置分别为这一估计结果表明，全国产业结构优化指数低于2．236的临界水平时，随着产业结构优化指数上升，万人SO2排放量会增加，当产业结构优化指数超过2．236的临界水平时，万人SO2排放量才开始出现下降趋势。这一临界值的大小排序依次为东部地区、中部地区、西部地区。重要原因在于中、西部地区的后发优势，可以通过环境政策和东部地区的技术示范效应在产业结构优化同一水平上会提前到达拐点。但是，由于东部地区和中西部地区发展的差距及经济发展方式的原因，从总体上说，东部地区各省份(除福建、海南外)已经基本上提前达到拐点，中、西部大多省份是近年才达到拐点，或者还未达到拐点状态(表3)。姚亮等［16］利用EIO-LCA方法及1997年中国区域间投入产出表核算中国八大区域间产品(服务)以及隐含的碳排放在区域之间流动和转移总量，发现区域承接拉动作用的碳效率从大到小顺序是京津、西南、东部沿海、北部沿海、西北、东北、南部沿海、中部区域。这也许能够部分解释为什么中部地区大部分省份都尚未达到拐点。另外，随着城镇化的快速发展，常住人口、流动人口增加和生活方式转变引起的能源消费变化等都伴随着大量污染物排放，对资源环境造成了极大的不良影响，由表2城镇化发展对万人SO2排放量的效应可以看出，东部地区城镇化和西部地区城镇化提高1%，会引起万人SO2排放量分别提高0．6%和1．0%。这意味着相对于东部地区来说，西部地区城镇化发展面临着资源环境的较大代价。也许是截面较少的原因，中部地区城镇化的资源环境效应不甚明显。

表2 产业结构优化对SO2排放量的影响Tab．2 The impact of industrial optimization on the emission of SO2

表3 东部、中部、西部地区环境库兹涅茨曲线拐点及省份(拐点值对应年份)分布Tab．3 The inflexion value of environmental Kuznets curve and its provinces distribution(the corresponding year of inflexion value)in the eastern，central and western regions

表4 不同类型环境规制的产业结构优化效应Tab．4 The industrial structure optimization effect of different types of environmental regulation

4．2 环境规制与产业结构优化

4．2．1 不同形式环境规制对产业结构优化的影响。对于模型(2)进行面板模型检验和具体模型选择分析(表4)。从Hausman检验结果可以看出，个体固定效应优于随机效应，从个体固定回归模型结果可以看出，在其他条件不变情况下，环境费用的提高对东部、中部、西部地区的产业结构优化效应是不同的。对于东部地区而言，环境费用提高1%，会导致产业结构优化指数下降0．014个单位，而中、西部地区环境费用提高1%，会带来产业结构优化指数分别提高0．034，0．043个单位。从全国环境费用和环境投资的实际产业结构优化效应数值可以看出，环境投资对产业结构优化的提高效应要大于环境费用。就分地区而言，在其他条件不变的情况下，环境投资对东部地区产业结构调整比较有效，而环境费用更能促进中西部地区产业结构调整，这再次印证了分类和分地区环境规制的必要性。

4．2．2 不同类型环境投资的产业结构优化效应。实证分析表明，环境投资对产业结构优化具有促进作用，但环境投资方式多样，每种方式是否具有相同的效应还有待考证。进一步考察城市环境基础设施投资、工业污染源投资和建设项目“三同时”环保投资3个指标的产业结构优化效应。采用截面加权最小二乘法的个体固定效应模型估计3个指标各自在其他条件不变情况下的产业结构优化效应，为消除所有指标放入估计方程的多重共线性，逐一把每个变量放入模型进行回归。由回归结果(表5)可以看出，就全国及各地区而言，3种形式的环境投资(除东部地区的工业污染源投资外)基本都能显著地促进产业结构优化，但每种环境投资方式的促进效应却因地区而异，东、中部地区城市环境基础设施投资的产业结构优化效应最大，而西部地区的建设项目“三同时”环保投资效应最大。由各指标的描述性统计(表1)和城市基础设施建设、治理工业污染源投资情况(图1)可以看出，不同地区环境投资以城市环境基础设施建设投资为主，约占总投资的45%～70%，治理工业污染源投资占总环境投资比重最小，且有不断下降的趋势，近年各地区稳定在5%～7%，环境投资形式和份额表现出趋同，污染减排主要还是利用末端污染治理的方法，再次凸显出我国环境投资单一化和趋同化的问题。

表5 不同类型环境投资的产业结构优化效应Tab．5 The industrial optimization effect of different environment investment

图1 2003—2012年城市基础设施建设、治理工业污染源投资占环境投资比例Fig．1 The proportion of city infrastructure construction and industrial pollution governance investment accounting for environment investment from 2003 to 2012

5 结论与对策

研究环境质量、环境规制和产业结构优化的协调和耦合关系，在其他条件不变的情况下，随着技术进步，万人SO2排放量水平不断下降;产业结构的优化对万人SO2排放量的影响存在着先下降后上升的趋势，从另一个角度验证了环境库兹涅茨曲线的存在，由于后发优势以及环境政策的影响，中、西部地区的产业结构优化指数拐点早于东部地区出现;我国城镇化的快速发展也带来了环境污染问题，尤以西部地区更为明显。而以解决环境污染问题为目的的环境规制又促进了产业结构优化，不同地区不同形式环境规制的产业结构优化效应是有差异的。由于我国污染减排主要采用末端污染治理的方法，城市环境基础设施投资对产业结构调整具有最强的促进作用，工业污染源治理的效应最小。

借鉴发达国家和地区的先进经验，以技术进步、产业结构优化、生态城镇化发展促进环境改善。要解决环境污染问题，除了依靠技术进步发展清洁生产和提高末端污染治理方法、促进产业结构优化之外，城镇化的发展也必须与科技含量高、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路相适应。环境规制有利于实现产业结构优化和经济转型，环境规制形式不同，产业结构优化效应也有所变化，区域的差异，使得相同环境规制形式的效应也不一样，因此，应采取形式多样的、有区域差异的环境规制。适当增加东部地区环境投资，促进企业进行清洁生产技术和末端治理技术的创新;对于中西部地区，政府在提高环境规制强度的同时，可适当提高环境费用征收，同时要给予企业采用清洁生产技术的创新补贴，如税收优惠、对创新投资的免息或低息贷款等。

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Environmental Quality，Environmental Regulation and Industrial Structure Optimization:Based on the Panel Data Empirical Analysis of the Eastern，Central and Western Areas of China

He Huishuang
(Management and Economic College，Northchina University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou 450046，China)

Environmental pollution，environmental regulation and the optimization and upgrading of industrial structure are the important problem which must be addressed to achieve the“five in one”，which includes the ecological civilization，moderately well-off society goal．Based on the Panel data in various regions(all provinces in East，Central and Western regions)of China in 2003—2012，this paper studies the empirical relationships between environmental pollution，environmental regulation and the optimization of industrial structure．The model analysis shows that the relationship between SO2and the optimization of industrial structure verified the existence of the environmental Kuznets curve;Environmental regulation will promote industrial structure optimization in different forms in different areas．Therefore，in order to improve the environmental quality and promote industrial structure optimization，we should take in various forms environmental regulation policies，which should be regionally different．

environmental quality;industrial structure optimization;environmental regulation．

F062．9;F205

:A

:1003-2363(2015)01-0105-06

2014－05－21;

:2014－10－19

河南省哲学社会科学规划项目(2014CJJ054);河南省社科联项目(SKL－2014－3020)

何慧爽(1982－)，女，河南南阳市人，讲师，博士，主要从事产业与区域经济方面的研究，(E-mail)hehuishuang@163．com。