京津冀产业生态化效率测评与影响因素研究

杨洋

摘要：按照污染产生过程将产业生态系统分解为资源投入、清洁生产和末端治理环节，构建产业生态系统各环节生态效率和产业生态化效率测度模型，测评京津冀产业生态化效率，实证研究产业生态化效率的影响因素。结果表明：京津冀产业生态化效率整体改善，效率水平由稳定阶段进入持续上升阶段；京津冀产业生态化效率与各环节生态效率均呈北京最高、天津次之、河北最低的特征；三地产业生态化导向彼此不同，落后地区更倾向于采取“末端治理”型导向；清洁生产环节是京津冀产业生态化最薄弱的环节；私营经济成分高的地区，资源效率和清洁生产效率更高，国有经济成分高的地区，末端治理效率更高；工业地位提高弱化了各生产环节生态效率的提升；技术水平和财政分权对产业生态化效率的影响主要体现在资源减量化上。

关键词：京津冀；产业生态系统；生态效率；产业生态化

中图分类号：F062.2；X22 文献标识码：A

文章编号：1005-913X（2019）05-0114-05

一、引言

面对日益严重的资源消耗和生态破坏，“可持续发展”理念逐渐得到国际社会的广泛认可。可持续发展理念强调经济、社会发展与资源环境的平衡与协调，以尽量少的资源投入和生态破坏，实现较高质量的经济发展。由于我国经济基础较薄弱、技术水平相对落后的局面尚未根本转变，经济建设仍是国家发展最迫切的任务。因此，在较长时间内，发展经济时环境保护没有得到足够重视，可持续发展理念未得到很好地实践。

随着环境污染问题日益严峻，近年来政府和社会对生态环境保护的关注上升到空前高度，学界也对经济发展的生态环境问题进行了研究。这些研究主要考察经济发展导致的资源消耗与环境污染的絕对量，而非经济发展与资源、环境的协调互动，不能充分体现可持续发展理念。Frosch和Gallopoulos在1989年提出“产业生态系统”和“产业生态学”理论。产业生态学主张产业活动要模仿自然生态系统的闭路循环模式，按生态规律和经济规律安排生产活动，构建产业生态系统，保证资源循环利用并减少生态环境破坏，达到产业与自然的协调可持续发展（Allenby，1994）。产业生态化是遵循产业生态学理论的产业发展高级形态，是可持续发展理念的深度延伸，为我们考察经济可持续发展提供理论方向。学者们用不同方法对产业生态化效率进行了测评，以指导产业生态化进程。Seppalaa等（2005）通过构建生态效率测算指标，对芬兰Kymenlaakso地区的产业生态化效率进行了评价；高迎春等（2011）、陈作成和龚新蜀（2013）将生态效率进行分解，以对产业生态化水平进行更深入的研究。Bringezu（2001）采用物资流分析法，测算了欧盟国家直接物质输入量（DMI）、本地物质消费量（DMC）和物质需求总量（TMR）等，对其物质生产力与环境表现进行了评估。陆根尧等（2012）构建产业生态化评价指标体系，运用因子分析和主成分分析等方法，对我国各省产业生态化进行静态和动态分析；张亚明和陈宝珍（2016）在构建产业生态化评价指标后，选择了DEA模型对产业生态化效率进行测评。

本文以京津冀这一我国污染最严重的地区为对象，按照污染产生过程，将产业生态系统分解为资源投入、清洁生产和末端治理环节，依据各环节提升生态效率的优先次序，构造产业生态化效率指标，对京津冀产业生态系统各环节生态效率和产业生态化效率进行测评，进而对产业生态化效率的影响因素进行实证。

二、产业生态化效率测度模型

产业生态化是一个绿色生产概念，目的是以最少的资源消耗实现更多产出，降低环境污染。这一理念不片面追求产出最大化，也不把减少污染作为唯一目标，核心是强调经济社会发展与资源环境协调统一，本质上是一种“可持续发展”理念。根据产业生态化的含义，首先将产业生态系统的环境效率表示成“产品和服务价值”与“污染排放”的比值。其中，“产品和服务价值”测度地区经济绩效，主要是地区生产的产品和服务的市场价值，可以用地区生产总值、增加值或总产出衡量（初善冰、黄安平，2012）。污染排放可用各种污染物的排放量衡量，主要包括大气污染、水污染和固体废弃物等。环境效率用公式表示：

■ （1）

yi表示第种产品或服务的价值，xh表示第h种污染排放数量；由于各种产出、污染排放单位不同，要对它们赋予合适的权重，λi和μh即分别为产品和服务产出、污染物排放的权重。

环境效率表示单位污染排放对应的产出的市场价值，反映以污染水平衡量的经济增长效率。直接用环境效率虽可衡量经济发展的环境损耗，但掩盖了产业生态系统各环节的生态效率，不利于深入考察生态效率变动机制，无法区分产业生态系统各环节生态效率对产业生态化效率的贡献度。从生产过程看，资源投入、清洁生产、末端治理构成污染产生的三环节，实现产业生态系统污染排放最小化要推动各生产环节生态效率的协同优化。因此，将环境效率分解为源头循环效率、清洁生产效率和末端治理效率，便于发现产业生态化效率提升和改善的路径。以符号表示：

■ （2）

zr为第r种资源投入量，xh'为第h种污染产生量，vr为第r种资源投入的权重。上式第二个等号右边三项依次为源头循环效率α、清洁生产效率β和末端治理效率δ。

源头循环效率表示单位资源经济产出，数值越大，物资减量化效果越好；清洁生产效率表示单位污染产生对应的资源投入量，数值越大，清洁化生产水平越高；末端治理效率表示污染产生与排放量的比值，数值越大，末端治理强度越高。地区产业生态化效率由三者共同决定。源头循环是各类资源的投入使用，源头循环效率即是资源效率。

通过效率值与相应环节生态效率最大值的比值对原始数据标准化处理，以使各环节生态效率具有可比性。以符号表示：

■ （3）

■ （4）

■ （5）

■分别为标准化的资源效率、清洁生产效率和末端治理效率，m、n分别表示时期和研究单元。标准化的效率值表示不同环节生态效率与最优效率的接近程度。

虽然各环节都能单独降低生产活动对环境的损耗，但不同环节在降低环境影响上的成本不同，在提高生态效率方面的优先次序不同。各生产环节面临的降污压力取决于上一环节的生态效率，而且必须投入比上一环节更高的成本才能消除同等量的环境污染。因此，产业生态系统各环节提升生态效率的优先次序为源头循环优于清洁生产，清洁生产优于末端治理（高迎春等，2011）。基于各生产环節提升生态效率的重要性，赋予各环节不同的权重，构建产业生态化指标：

■ （6）

Vmn表示研究单元n在m年的产业生态化效率，Vmn越大，表示产业生态化效率水平越高。

三、产业生态化效率测评结果

以地区生产总值表示产业系统的经济产出，以能源消耗量衡量产业系统运行的资源负荷，以工业烟尘、工业粉尘、工业二氧化硫的排放量表征产业系统运行的环境负荷。不同污染物对生态环境的总体影响通过污染物排污费征收总额表示，排污费计算方法：首先，根据各污染物当量值计算不同污染物当量数；其次，根据污染物当量征收标准计算各种污染物的排污费；最后，对不同污染物排污费进行加总。不同污染物当量值和排污费征收标准参照《排污费征收标准管理办法》和附件《排污费征收标准及计算方法》。相关数据源于《中国城市统计年鉴》《北京统计年鉴》《天津统计年鉴》和《河北经济年鉴》。

（一）产业生态化效率综合测评结果

由表1知，京津冀产业生态化效率整体改善，其效率水平已由稳定阶段进入持续上升阶段。京津冀产业生态化效率由2008年的0.29提高到2016年的0.38；2008—2010年间，京津冀产业生态化效率基本稳定在0.29—0.30之间；2011年，产业生态化效率突然下降，随后持续上升，并在2016年大幅提高。自2011年开始，京津冀13个城市的效率值均呈上升趋势，其中，北京、保定、沧州、天津、衡水的效率水平提升最快，唐山、邢台、邯郸、承德、秦皇岛等城市的提升速度相对缓慢。2016年，各城市中，北京的效率水平最高，其次为天津、保定、沧州、廊坊等；效率水平较低的有唐山、邯郸、邢台、承德、秦皇岛等，且全部位于河北省内。可见，改善河北省城市的产业生态化水平是提高京津冀产业生态化效率的关键。

（二）产业生态化效率分环节测评结果

对京津冀各地产业生态系统各环节生态效率进行测度，以2016年为例考察。由表2可知，各环节生态效率均呈现北京最高、天津次之、河北最低的特点。在资源投入环节，效率最高的为北京、天津、保定、廊坊等，最低的为唐山和邯郸；在清洁生产环节，效率最高的为北京、沧州、廊坊、天津等，最低的为唐山和秦皇岛；在末端治理环节，效率最高的为北京、保定、石家庄、衡水等，最低的为廊坊和邢台。北京各生产环节均位于生态效率前沿面，反映了“协同共进”型的产业生态化导向；天津资源投入和末端治理环节生态效率明显高于清洁生产环节，其产业生态化属于“资源减量+末端治理”导向型；河北末端治理环节生态效率显著高于其他环节，因此其产业生态化属于“末端治理”型导向。整体上，京津冀三地经济越落后的地区，产业生态化导向越倾向于末端治理型导向。在河北省内部，石家庄、邯郸、保定、张家口、衡水均为“末端治理”型导向；唐山、秦皇岛、邢台、承德均为“资源减量+末端治理”型导向；而廊坊为“资源减量+清洁生产”型导向；沧州则是河北省内最接近“协同共进”型导向的地区。京津冀三地除北京外，资源投入、清洁生产和末端治理环节的生态效率差异很大，不同环节间协同性较差；清洁生产效率远低于资源效率和末端治理效率，清洁生产环节是产业生态化最薄弱的环节，特别对河北而言。产业生态化效率提高亟待改善产业清洁生产水平。

四、产业生态化效率影响因素研究

（一）变量选取与数据来源

理论上，资源消耗与环境污染由经济规模、产业结构、技术水平三个因素共同决定（Brock和Taylor，2005），经济规模扩张会增加资源环境损耗，低能耗、低污染产业比重提高会降低资源环境损耗，有助于节能减排的技术进步能够减轻资源环境的消耗。然而，污染的外部性导致产业结构升级与技术进步较难自动发生，这种升级和进步有赖于政府环境管制政策的推动。因此，规模效应、结构效应、技术效应和环境规制效应都可能影响产业结构生态化效率。

1.规模变量。选择人均GDP（PGDP）反映各地人均产出规模。本文还将人均GDP的二次项纳入实证模型，以考察经济增长与产业生态化之间的关系是否非线性。模型中还加入了人口规模（Pop）变量。

2.结构变量。一是要素禀赋结构（KL）：选用资本劳动比反映。资本存量采用永续盘存法计算，固定资产投资额以固定资产投资价格指数平减，固定资产折旧率采用9.6%（张军和章元，2003）。二是产业结构：用第二产业比重（RIS）反映。三是所有制结构：用私营工业企业与国有工业企业主营业务收入的比值（MAR）反映，同时说明市场化水平。

3.技术变量。以发明专利申请授权量（Patent）反映地区技术水平，专利授权量来源于中国专利公布公告系统。一些学者认为FDI是吸收国外先进技术的重要渠道（何兴强等，2014），其规模一定程度上反映了地区技术水平。因此，将FDI也纳入考察变量。

4.制度变量。良好的环境规制政策能够降低高污染、高耗能产业的聚集，减少污染物排放，而财政分权可能会降低地方政府环境规制的努力。本文采用张华（2016）建立的财政分权指标（DC），即“各地预算内财政支出占全国预算内本级财政支出的比重”。为消除人口规模的影响，将指标进行人均化。

模型数据来源于《中国城市统计年鉴》《北京统计年鉴》《天津统计年鉴》《河北经济年鉴》和国家知识产权局“中国专利公布公告”系统。实证结果如表3。模型1、2、3的被解释变量分别为资源效率、清洁生产效率、末端治理效率。

（二）模型设定与实证结果

运用面板数据模型分析产业生态系统各环节生态效率的影响因素。由于模型1中Hausman检验拒绝随机效应，故模型1采用固定效应，其余模型采用随机效应。鉴于面板数据可能存在的异方差和自相关等问题，为确保估计结果稳健性，回归时，使用稳健标准误确定参数显著性。

由表3知，对于资源效率和清洁生产效率，表示所有制结构的MAR系数都为正，说明私营经济成分比较高的地区，资源效率和清洁生产效率也较高。相对国有企业，地区环境管制政策在执行时，对私营企业的准入和生产状况要求更严格，使得高耗能、高污染产生企业更难进入；同时，私营企业应对市场和政策环境的行为更灵敏，能够更快改进自身资源消耗和生产条件，降低成本、减少污染排放。对于末端治理效率，MAR系数为负，说明国有经济成分高的地区，末端治理效率更高。可能原因为，在京津冀，相当部分国有企业集中在能源、钢铁、重化工等高污染、高耗能行业，它们是污染排放的主要来源，由于在资源投入和清洁生产环节效率较低，为降低环境污染，无论政府还是企业，都不得不在末端治理这一最终环节更严格地控制污染排放。这表明，环境管制政策对私营企业的作用主要体现在资源投入和清洁生产环节，对国有企业的作用主要体现在末端治理环节。

表示产业结构的RIS系数在各生态效率模型中都为负，说明工业比重提高降低了京津冀产业生态化效率水平。工业企业的能源消耗倾向较高，工业比重的提高加剧了地区资源消耗；由于高污染企业占比高和清洁化生产水平依旧落后的特点，京津冀工业企业的资源使用仍较粗放，生产中污染排放仍旧很高；而当地区工业地位较高时，经济发展对工业的依赖更严重，这也导致政府在环境管制方面表现的更宽松。

技术水平在资源效率模型中系数显著为正，而在清洁生产和末端治理效率模型中不显著，说明技术水平提高仅在资源投入环节产生影响，且为正向。这意味着在京津冀，技术进步主要提高了产业生态系统资源减量化水平，对清洁生产和末端治理水平未产生明显影响。技术进步改变了原有产业结构，降低了高消耗产业比重，也使原有产业的集约生产能力得到改善。由技术水平与清洁生产效率、末端治理效率的散點图可知，北京的技术水平与清洁生产效率、末端治理效率属于明显的“高—高”型关联，而河北、天津两地技术水平与这两个生态效率之间未呈现较强关联。因此，京津冀地区技术水平提高未能推动清洁生产和末端治理效率的主要原因是河北、天津两地在改善企业清洁生产和末端治理环节上的技术进步较滞后。

表示财政分权的DC系数在资源效率模型中为负，在清洁生产和末端治理效率模型中不显著，说明财政分权度提高不利于资源效率提高，且对清洁生产和末端治理效率的影响不明显。财政分权度提高使地方政府拥有更大自主权，为寻求自身利益最大化，在现有激励机制下，他们存在吸纳高耗能企业的动机，从而使地区资源效率下降。财政分权仅对资源效率有显著影响的主要原因是，对于河北地级城市而言，其财政分权度较低且环境管制政策的实施要听从上级省级部门安排，环境管制更多地受到省级环境政策的影响，而受自身财政自由度影响较小。

与此相对，规模变量、要素禀赋结构、FDI等变量对各环节产业生态效率的影响均不明显。无论是人均产出规模还是人口规模，对产业生态化效率都没有显著影响，说明京津冀产业生态化水平与经济规模没有明显相关性。虽然资本密集型产业有更高的资源需求和污染倾向，但也产生了更高的经济价值，可以为生态环境保护提供更有力的支撑，因此，要素禀赋结构对产业生态化效率的影响没有确切方向。FDI对产业生态化效率影响不明显，其主要原因是FDI为地区带来先进技术、管理经验和经济增长时，也使国外高污染、高消耗产业流入，使地区沦为“污染避难所”，对地区产业生态化效率的改善作用有限。

五、研究结论

京津冀产业生态化效率整体提高，效率水平由稳定阶段进入持续上升阶段，2016年京津冀13个城市中，北京产业生态化效率最高，其次为天津；产业生态化效率最低的城市全部位于河北省内。改善京津冀产业生态化水平的关键任务是提升河北省城市的产业生态化水平。

各生产环节生态效率也呈北京最高、天津次之、河北最低的特征。北京、天津、河北三地的产业生态化分别属于“协同共进”导向型、“资源减量+末端治理”导向型和“末端治理”导向型。整体上，经济越落后的地区，产业生态化越倾向于末端治理型导向。天津、河北各环节生态效率协同性较差。清洁生产环节是京津冀产业生态化最薄弱的环节，特别是河北。产业生态化效率提高亟待改善清洁生产能力。

私营经济成分高的地区，资源效率和清洁生产效率也较高；国有经济成分高的地区，末端治理效率更高。环境管制政策对私营企业的作用主要体现在资源投入和清洁生产环节，对国有企业的作用则主要体现在末端治理环节。

工业比重高的地区，各环节生态效率都倾向于更低。工业比重的提高，加剧了地区资源消耗、污染产生和排放，地区经济发展对工业的依赖导致更低的环境管制力度，这些因素使得工业地位提高降低了京津冀产业生态化水平。

在京津冀地，技术水平提高仅在资源投入环节产生影响，且为正向。技术进步主要提高了产业生态系统的资源减量化水平，对清洁生产和末端治理水平影响不明显。相比北京，河北、天津在改善企业清洁生产和末端治理环节上的技术进步比较滞后。

财政分权度提高强化了地方政府以牺牲环境为代价换取经济增长的动机，不利于京津冀地区资源减量化生产，而对清洁生产效率和末端治理效率的影响不明显。

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[责任编辑：方 晓]