山东省工业绿色生产率及收敛性分析

杨 娜

(聊城大学 商学院，山东 聊城 252000)

一、问题的提出

工业特别是重工业作为山东省的支柱产业，对山东省经济的发展作出了重要贡献。2015年山东省重工业的比重已达到67.61%。从重工业所占比重的发展趋势来看，重工业所占的比重将持续增加，表明近几年来，山东省的废水、二氧化硫、烟粉尘等污染物的排放量可能会增加，会加剧环境污染， 加大环境承载力，不利于经济的可持续发展。在“十二五”规划期间，山东省在产业结构优化升级和促进经济循环发展方面已经取得了重要进展，但是资源短缺，消费需求增加，节能减排的任务依然艰巨。同时在党的十九大工作报告中，习近平同志强调：“加快建立绿色发展和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系;构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业，清洁能源产业。推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，倡导简约适度、绿色低碳的生活方式，反对奢侈浪费和不合理消费，开展创建节约型机关、绿色家庭、绿色学校、绿色社区和绿色出行等行动。”[1]因此，对山东省工业的绿色发展水平进行分析，并探寻推动山东省经济绿色发展的路径已迫在眉睫。

二、文献综述

在现有文献中，很多学者对工业的绿色发展进行了研究。王建敏(2005)认为，绿色工业是将现代科学技术、生态学和生态经济学原理相结合，生产出少投入、低消耗、高质量、无污染且达到国家标准的产品，绿色工业制度的创新将是企业发展的内在动力；[2]陈诗一(2010)基于方向距离生产函数，通过对中国工业38年的投入产出数据进行分析，认为改革开放以来，中国推出的节能减排政策提高了绿色全要素生产率，但成效不大；[3]李玲、陶锋(2011)运用 SBM 方向性距离函数和 Luenberger 生产率指标，对污染密集型产业的绿色全要素生产率进行分析后得出结论，不含非期望产出的全要素生产率明显高于考虑非期望产出的全要素生产率；[4]胡晓珍、杨龙(2011)利用含有非理想产出的 DEA-Malmquist指数模型,对我国29个省份的绿色 Malmquist 指数、绿色技术进步率和绿色技术效率进行了分析，指出技术进步率的差异是地区经济增长发展不平衡的主要原因；[5]李玲、陶锋(2012)分析了重度污染产业、中度污染产业和轻度污染产业的环境规制强度的合理度，指出政府的激励性政策有助于企业的技术创新，有助于实现经济和环境发展的双赢；[6]苏利阳、郑红霞、王毅(2013)从绿色生产、绿色产品和绿色产业三个方面对工业绿色生产率进行衡量，并构建了“工业绿色发展绩效指数”来评估2005-2010年我国的工业绿色发展水平；[7]冯志军(2013)将DEA-SBM方法与传统的DEA-CCR模型进行对比，通过分析中国30个省及规模以上工业企业的绿色创新效率得出结论，东部沿海地区经济效率比较高，而大西北、黄河中上游等地区经济效率较低；[8]胡鞍钢(2013)从历史和国际的角度分析了中国工业的快速发展，认为在新时代所面临的机遇和挑战下，建立世界绿色工业强国将是我国工业发展的目标；[9]岳爱东、郗小勇(2017)对山东省经济绿色发展的现状、优势及不足进行分析，并借鉴韩国、德国、美国和日本的发展经验，提出了推动山东省经济绿色发展的路径选择。[10]

已有的研究文献大多是从宏观的比较大的层面进行研究，以全国或者区域层面为切入点，针对某一省市特别是山东省的文献尚不多见。山东省作为一个能源大省，重工业比重较大，污染密集型企业比较集中，对环境的污染严重，环境的承载力大，实现经济的绿色发展较为艰难。因此，本文将对山东省工业的发展现状和绿色生产率进行分析，并对山东省17地市的工业绿色生产率进行收敛性研究，进而探寻适合山东省工业发展的绿色路径。

三、数据与方法

(一)数据

1.数据来源

本文的数据来源于2005-2015年《山东省统计年鉴》和2005-2015年山东省17地市的统计年鉴和统计公报。考虑到近些年来，绿色发展理念才得到人们的重视，因此本文选取2005-2015年作为本文研究的时间段。

2.数据处理

本文选取山东省17地市的工业总产值(万元)为期望产出，废水排放量(万吨)、二氧化硫排放量(吨)和烟粉尘排放量(吨)为非期望产出，投入变量则包括各市的就业人数(万人)、各市的固定资产投资额(亿元)以及各市的专利授权数(件)。本文对缺失的数据进行了平滑处理。

3.本文所使用变量的描述性统计分析(2005-2015)

表1 2005年-2015年山东省17地市投入和产出描述性统计

数据来源：山东省17地市统计年鉴和统计公报

从表1可以直观地看出，工业产生了大量的废水、二氧化硫、烟粉尘等污染物，这些产物的大量排放不仅会造成环境污染，也会危害我们的呼吸系统、心血管系统等，加重各种疾病的病情。专利授权数作为衡量技术水平的标准，专利授权数的增加意味着山东省的技术水平提高，提高了原材料的利用率，减少了污染物的排放，促进了经济的快速可持续发展。

(二)方法

本文采用带有非期望产出的SBM模型来衡量山东省工业的发展水平。传统的DEA模型虽然考虑了投入与产出非径向的调整情况，但是忽略了二氧化硫等非期望产出。为了考虑投入、期望产出和非期望产出之间的关系，本文采用带有非期望产出的SBM模型来评估。

假设有K个DMU，每个DMU均有非期望产出，期望产出以及投入三个变量，分别以x∈Rn、yg∈Rm、yb∈Rj三个向量表示。定义：X=[x1，x2，……，xk]∈RN*K、Yg=[y1g，y2g，……，yKg]∈RM*K、YB=[y1b，y2b，……，ykb]∈RJ*K，并假设X>0，Yg>0、Yb>0。于是Tone(2003)提出了加入非期望产出的SBM模型：

zk≥0；k=1，2，……，K

其中sn为投入冗余，sjb为非期望产出，sn和sjb都应降低，smg为产出短缺数量，数量应该增加。目标函数p*的效率值应介于0和1之间，当p*=1时，此时表示DMU的生产是最有效率的。[11]

四、山东省工业绿色发展水平和收敛性分析

(一)山东省的工业发展现状分析

从山东省工业的总产值和增长率来看，2005-2015年山东省工业总产值呈现出逐年增加的趋势(图1)，工业总产值的年均增长率达到15%；而2005-2015年山东省的工业增长率呈现出波动式下降的趋势，2005年山东省的工业增长率达24.06%，而2014年增长率仅为3.22%，达到最低。从2010年开始，山东省工业增长率呈现直线式下降的趋势。

图1 2005-2015年山东省工业总产值及增长率

进一步分析山东省工业发展趋势，山东省工业总产值逐年增加，究其原因，可能与以下几个方面有关：(1)县域经济的发展。2017年，山东省地方一般公共预算收入超过70亿的县有20个，超过100亿的有8个，与广东等东南沿海省份相比，山东省县域经济的快速发展一定程度上推动了山东省工业的发展。(2)投资拉动了工业发展。在推动工业发展的众多因素中，投资项目的落地拉动了山东省工业的发展，企业不再单打独斗，靠企业自身的力量去寻找项目。政府不仅在政策上提供支持，有时也会带着企业去找项目，一系列的顶尖装备企业纷纷落户山东。(3)山东省政策的大力支持。2009年11月30日，山东省政府印发了《关于加快重点工业企业发展的意见》。该意见要求加快重点企业的转型升级，技术改造的同时要发挥重点企业的带头作用，向高附加值、创新型产业链延伸，不断开拓国内外市场，提高重点企业的国际竞争力和影响力。[12]

2010年以后，山东省工业增长率呈现直线式下降的趋势，2015年工业增长率低至3.22%，这可能与以下几个方面有关：(1)金融危机的爆发。2008年金融危机爆发后，对山东省的出口型企业造成了一定的冲击，从而阻碍了山东省工业的发展。(2)政府及有关部门认识到绿色发展的重要性。在十一五发展规划纲要中，提出要转变经济发展方式，走新型工业化的道路，把资源和环境的承载力考虑在内，提高资源的利用率，降低物品的损耗率，保护环境，走可持续发展的道路。[13]在十二五发展规划纲要中，提出要坚持绿色发展，加快转变经济发展方式，加强资源管理和节约，加大环境保护和节能减排的力度，加快推进循环经济，低碳技术的发展，努力建设资源节约型和环境友好型社会，促进经济社会与资源环境的协调发展，共同营造美好家园。[14]政府及有关部门认识到经济绿色发展的重要性后，对山东省的工业进行整治，强制关闭一些企业，对一些企业的产量进行限制。

(二)山东省的工业结构分析

图2 山东省工业结构比重变动图

从山东省整体的工业结构来看(图2)，2005-2015年山东省重工业的比重呈现递增的趋势，从2007年的51.05%开始上升到2015年重工业的比重达到67.61%，在本文的研究期间内，2015年重工业的比重达到最大值，2011-2015年山东省重工业的比重平均维持在65%左右，重工业在国民经济的发展中起到了至关重要的作用。轻工业的发展趋势则与重工业完全相反，2005-2007年轻工业的占比比较稳定，维持在48%左右，2008-2015年轻工业下降速度较快，2015年轻工业占比下降到32.39%。从图2的形状来看，像一只平放的高脚杯，所以把重工业和轻工业的变动称之为“高脚杯”式的变动。从图2中的发展趋势来看，近几年来，山东省重工业的比重持续增加，轻工业的比重将持续下降，山东省的重工业依然处于主导地位，对山东省国民经济的发展起着决定性作用。

(三)山东省17地市工业绿色生产率分析

为了更好地从空间的角度比较分析山东省17地市的工业绿色生产率，本文选取2005-2015年山东省17地市的数据，运用带有非期望产出的超效率SBM-Undesirable模型，对山东省17地市的工业绿色生产率进行测算，结果如表2所示。从表2中我们可以看出，在本文研究期间内，从总体上来看，除个别年份外，滨州、东营、菏泽、淄博、威海等城市的工业绿色生产率较高，威海市作为山东省最东端的一个沿海城市，其海洋资源极其丰富，其产业多以污染程度较低的海洋食品、电子信息、化工医药为主，而滨州、东营、菏泽、淄博等城市的工业绿色生产率较高，则得益于他们的技术水平，降低其排出物对环境的污染。日照、烟台、济宁、潍坊、莱芜、济南、德州等城市的工业绿色生产率比较稳定，维持在0.4左右，这可能与他们的产业结构存在一定的联系。

表2 山东省17地市工业绿色生产率

(四)山东省17地市工业绿色生产率的收敛性分析

收敛性分析主要包括α收敛、绝对β收敛和条件β收敛。应用到工业绿色生产率的分析上，α收敛是指随着时间的变化，山东省17地市的工业绿色生产率之间的差距会逐渐缩小。本文采用标准差来衡量α收敛，如果17地市的标准差随着时间的推移而逐渐下降，则说明存在α收敛；绝对β收敛是指各地市的工业绿色生产率随着时间的推移最终趋于某一确定的值；条件β收敛则考虑了各个地区的经济基础和工业技术水平沿着原有工业的发展路径，最终达到稳定的工业绿色生产率水平。

本文主要使用α收敛和绝对β收敛来判断将来的某一时段山东省各个地区的工业绿色生产率差距是否会消失。

图3为山东省工业绿色生产率标准差的演变趋势。根据该图我们可以描述山东省和沿海地区、内陆地区的α收敛。就山东省整体工业绿色生产率的标准差来看，随着时间的变化，标准差的变化比较平稳，维持在3%左右，这说明山东省17地市的工业绿色生产率不存在α收敛。分区域来看，大体上山东省沿海地区和内陆地区的标准差变化呈现相反的趋势：当沿海地区的标准差变大时，内陆地区的标准差变小；当沿海地区的标准差变小时，内陆地区的标准差变大。但从总体来看，除个别年份外，山东省沿海地区工业绿色生产率的标准差大于内陆地区，这说明沿海地区内部的工业绿色生产率差距比内陆地区的内部差距大。沿海地区内部的工业绿色生产率差距较大可能是由于东营、潍坊等沿海城市与青岛、威海等城市相比，东营、潍坊的支柱产业是石油化工、石油开采和手工业制造等，这两个城市的工业化程度比较高，而青岛、威海等城市是以海洋捕捞和旅游业为主，工业化程度较低，所以沿海地区内部的工业绿色生产率差距较大。

图3 工业绿色生产率标准差的演变趋势

对工业绿色生产率进行绝对β收敛的分析模型为：

△Nit=α+βlogNi0+εit

△Nit为山东省17地市 i 从 0 期到 t 期工业绿色生产率的平均增长率(即为平均的工业绿色生产率增长率)，Ni0为17地市 i 期初工业绿色生产率。如果β 值显著为负，则表明山东省各地区工业绿色生产率的差异长期内逐渐消失。本文运用山东省17地市的面板数据，使用stata12进行OLS估计，结果如下表所示。

表3 山东省工业绿色生产率绝对收敛的OLS估计

从上述回归结果来看，2005-2015、2005-2010、2011-2015，这三个期间的β系数都小于0，且2005-2015年期间和2005-2010年期间在1%的显著性水平上显著。这说明在这两个区间上存在β收敛，表明在2005-2015年和2005-2010年山东省各地市的工业绿色生产率差异呈现缩小的趋势，在未来一段时间，工业效率较低的区域可以追赶上工业效率较高的区域。但是，在2011-2015年期间，β值虽然为负，却并不显著，说明在这一段时间内，山东省的工业绿色生产率不存在收敛，是发散的。

五、基于上述分析提出的建议对策

(一)加快推进山东省的“两区一圈一带”建设，发挥区域间的协同作用

从收敛性分析中可以看出，山东省17地市的工业绿色生产率不存在α收敛。山东省是一个东中西发展不平衡的省份，东部沿海地区如青岛、威海等城市经济发展迅速，工业的技术水平较高，工业的绿色生产率较高；而中西部地区由于资源匮乏，工业起步较晚，与东部沿海城市相比，发展较为缓慢。山东省应该充分发挥山东半岛蓝色经济区的带头作用，打造出具有国际影响力和竞争力的高端“海洋经济聚集区”；在黄河三角洲高效生态经济区的基础上，加强生态文明建设，做强生态经济品牌；强化省会城市群经济圈的辐射作用，推动周围市区的基础建设和污染治理信息系统，推动各市协调发展。

(二)积极推进山东省的新旧动能转换工程，确立企业在新旧动能转换过程中的主体地位

近年来，山东省在传统动能改造、加快技术创新等方面取得了一定的突破，但是山东省作为一个工业大省，重工业占比达到67%左右，产能过剩，落后产业比重较大，区域发展不平衡等问题依然较为突出。山东省应该抓住新旧动能转换的机遇，充分发挥企业在新旧动能转换过程中的主体地位。新旧动能转换过程中的动力和引擎是创新，技术支撑是创造。[16]加快新旧动能的转换过程就要求企业积极引进和培养人才，加大技术创新投入，充分发挥企业与高校的协同创新作用；加快开展“互联网+”的计划，推动跨界产业的融合发展；运用新技术、新理念推动产业的数字化、网络化、智能化发展，加快传统产业的转型升级；聚焦云计算、物联网、虚拟现实等领域，打造一批处于世界科技前沿的特色科技产业园，使山东省的产业向高端、智能、绿色的方向迈进。

(三)基于区块链技术构建工业绿色排放监管体系

2015年，山东省重工业占比为67%左右。从山东省重工业和轻工业“高脚杯”式的结构变动趋势来看，在未来的一段时间，重工业的比重将持续增加。重工业在生产过程中排放了大量的二氧化硫、烟粉尘等废弃物，这些废弃物的大量排放易造成环境污染。国家虽然出台了大气环境质量等标准，但没有引起企业的足够重视，打“擦边球”的行为依然存在。政府应该基于区块链技术建立一套完整的工业绿色排放监管体系，对各个公司排放的污染物进行量化，建立一个统一的标准，标准内的企业可以生产的产品数量要多于标准外的企业。山东省内所有的企业建立一个数据库，可以实时更新各个企业享有的生产一定数量商品的权利，标准外的企业如果想生产过多的产品，可以通过数据库直接与出售生产商品权利的企业进行协商。这样一来，标准内的企业的生产成本就会降低，标准外企业的生产成本就会增加，就会激发标准外企业的创新潜力，提高技术创新能力，降低污染物的排放。

(四)增强创新能力，提高质量效益水平

在工业生产中，生产技术较高的企业，能够有效地减少污染物的排放，使废弃物能够得到妥善的处理，提高原材料的生产率，使企业的质量效益水平得到提高。政府应该加大对创新型研究的财政投入，鼓励企业进行科技创新，提高企业自身的竞争实力，打造一批具有国际竞争力的高端产业。[17]