基于环境质量变化视角的中国工业绿色发展判别及障碍诊断

张乐勤，方宇媛

（池州学院资源环境学院，安徽池州247000）

0 引言

推进绿色发展是党的十九大及全国生态环境大会作出的重大战略部署。绿色发展是建立在资源环境承载力前提下，以效率、协调、可持续为目标，强调经济增长与环境保护有机统一的新型、可持续发展模式，其与传统的牺牲资源环境为代价换取经济增长粗放式黑色发展模式有质的不同。工业绿色发展是实现绿色发展关键，国务院2015年颁布的《中国制造2025》规划中提出：要全面推行绿色制造，构建绿色制造体系，为了贯彻、落实其精神，工信部于2016年制定了促进工业绿色发展的《工业绿色发展规划（2016—2020年）》，如何实现工业绿色发展，首先应对制造业发展状态是否为绿色进行判别，若非绿色，其障碍因素是什么，对此进行探索无疑具有重要现实意义。CNKI检索表明，既有研究主要集中于绿色发展理念探析［1-5］、评价［6-13］、实现路径［12，14-16］及驱动因素［11，13，16-17］等方面，而对制造业发展状态是否为绿色的辨识研究鲜见涉足。本文以中国2005—2017年工业生产排放污染物数据为样本，采用熵权赋值方法，对环境质量进行评价；基于环境质量动态变化及趋势回归分析视角，对其发展状态进行判别；运用障碍诊断模型，对掣肘工业绿色发展关键因素进行识别，预期可为管理层制定或调整工业绿色发展的相关政策提供决策参考，有利于推动高质量发展，也有利于生态文明建设。

1 研究方法与数据来源

1.1 环境质量评价

1.1.1 指标体系构建

工业生产是环境污染关键，以工业生产污染物排放视角来考察环境质量具有直观、简洁、科学特点，借鉴前人研究成果［18-19］，遵循全面、科学、数据可获原则，考虑到大气环境质量评价标准新旧差异，以2012年时点，从大气环境、水环境、土壤环境3维度， 分别构建环境质量评价体系（如表1）。

表1 基于工业生产污染物排放视角环境质量评价指标体系

1.1.2 评价方法

熵值TOPSIS法乃熵值赋权与决策最优组合方法，具有机理明晰、方法科学、结果精准特点，倍受学术界普遍青睐［20-22］，本文采用该方法测算环境质量综合指数。步骤如下：

（1）原始数据标准化处理。假定以xij表示i年份（i=1，2，3 ⋅⋅⋅，n）j指标 （j=1，2，3 ⋅⋅⋅，m） 原始数值，Xij为标准化值，当其为正向指标（指标值越大，综合指数越大）时，则有：

当为负向指标（指标值越大，综合指数越小）时，则有：

为避免标准化数值为0，借鉴文献［18］方法，向右平移1个单位，平移后标准化值以-Xij表示，则-Xij=Xij+1。

（2）权重确定。假定以ωj表示j指标权重，则有［23］：

（3）加权评价矩阵构建。假设以C表示加权评价矩阵，则有C=(ωj⋅Xˉij)=(cij)，即［21］：

（4）确定正负理想解。假设为i年份j指标最大值（正理想解），为i年份j指标最小值（负理想解），即［21］：

（6）测算最优评价值［21］：

1.2 工业绿色发展判别体系

工业绿色发展意指以新发展理念、生态经济理论为导向，以资源节约和环境友好为基础，以产业结构调整为抓手，以科技创新、制度创新、管理创新为动力，通过发展循环经济，践行清洁生产，实现经济效益与环境效益“双赢”的新型工业化模式［16］。工业绿色发展背景下，工业生产排放污染物渐趋减少，环境质量亦会渐趋向好，工业绿色发展与环境质量间存在对应的映射关系，为此，依据环境质量年均变化值及趋势可对工业生产是否呈现为绿色进行判别。借鉴文献［21，24］，依据生态环境质量变化值及生态环境质量综合指数线性回归模型的拟合优度，构建如表2的工业绿色发展判别体系。

表2 工业绿色发展判别体系

1.3 障碍因素诊断模型

障碍诊断模型为识别系统障碍因子常用方法，其通过测算偏离度对系统障碍因子进行判别，具有机理清晰、方法科学、测算简洁特点，已在资源环境领域得到广泛应用［22，25-26］，本文采用该方法对掣肘绿色发展关键因素进行识别。步骤如下［25］：首先，确定一级指标贡献度。假定有i个一级指标（i=1，2，3…，n），j个二级指标（j=1，2，3…，m），j指标贡献度以Fj表示，则有：Fj= ωj⋅ϖij，其中，ωj为j指标权重，ϖij为j指标所属i一级指标权重；其次，计算j指标障碍度Hj，100%，其中，I为偏离度，I=1-X，jjjXj为采用j指标采用极差标准化而得的标准化值；最后，计算一级指标障碍度

2 实证研究

2.1 样本界定与数据来源

鉴于中国首提生态文明建设始于2005年的实际，本研究样本界定为2005—2017年。考察样本期，一方面，中国经济发展迅速，2005—2017年，平均增速达8.66%［27］，约为同期世界增速3倍左右。2017年，中国经济平均增速为6.9%，高出世界经济平均增速约3.9个百分点（2017年世界平均为3%左右），位居世界前列，经济总量占世界经济总量比重达15.3%，对世界经济增长贡献率为34%［27］。另一方面，经济快速发展给资源环境带来负外部性日渐凸显，资源约束趋紧，环境质量恶化，生态系统退化，能源结构失衡已成为掣肘经济社会可持续发展短板。2017年，中国能源结构中煤炭、石油、天然气占比分别为60.4%、19.4%、6.6%，同期世界平均占比分别为27.6%、34.2%、23.4%，比较而言，煤炭占比偏高32.8个百分点，石油、天然气占比分别偏低14.8、16.8个百分点［28］；2017年，Ⅰ～Ⅲ类水体占比为67.9%，废水排放总量为6996610万吨，其中，COD排放量1021.97万吨，氨氮排放量139.51万吨；空气质量达标城市为29.3%，SO2排放量875.4万吨，氮氧化合物排放量1258.83万吨，烟（粉）尘排放量为796.26万吨；耕地平均质量一到三级占比仅为27.4%［27］。耶鲁大学、哥伦比亚大学及世界经济论坛（WEF） 联合发布的《2018年环境绩效指数报告》显示，在考评的180个经济体中，中国环境环境绩效排位120位，空气质量倒数第四［29］，可见，经济发展与生态文明建设矛盾突出，绿色发展面临较大挑战。

本研究原始数据来源于《中国统计年鉴（2006—2018）》［27］、《中国环境统计年鉴（2006—2018）》［30］及《中国环境状况公报（2006—2017）》。

2.2 环境质量评价

运用公式（1）～（3），可分别对中国2005—2012年、2013—2017年各评价指标权重进行测算，结果如表1，再运用熵值TOPSIS法（即公式（4）～（8）），可对环境质量指数进行测算，结果如图1。

图1 中国2005—2017年环境质量与经济增速变化态势

图1 表明，考察样本期，中国经济增速轨迹整体呈倒V+L型，其中，2005—2007年，经济增速处上升通道，2008—2011年呈下降趋势，2012—2017年变化较平稳。分析其原因，与中国经济发展阶段性特点有关，2005—2007年，工业化、城镇化“双轮”驱动背景下，经济发展迅猛；2008年，受国际金融危机波及，出口型外向型经济大幅受挫，致使经济速度放缓；党的十八大后，在新发展理念引领下，中国经济更加关注经济发展质量、效率、公平与可持续性，经济发展方式、结构与动力发生了根本性变化，经济发展速度也由高速转变为中高速。

由图1可知，考察样本期，环境质量变化轨迹整体呈N型，其中，2005—2012年呈倒U型，2005—2009年，环境质量指数由0.4257攀升至2009年的0.6609，处于倒U型左端，呈上升态势，2009—2012年，环境质量指数由2009年的0.6609降至2012年的0.5962，处于倒U型右端；2013—2017年，环境质量呈持续改善态势。究其原因，与不同时期国内国际环境有关，2005年前后，国家意识到经济快速发展给环境带来空前压力，环境形势十分严峻，环境状况呈现出结构型、复合型、压缩型特点，为此，国家于2005年12月出台了“国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定”（国发〔2005〕39号），指出要秉持经济社会发展与环境保护相协调的科学发展观，作出了依法保护环境，大力发展循环经济，建立和完善环保长效机制等一系列战略举措，从而使环境质量在随后几年呈持续向好态势。2008年，国际金融危机出现后，国家为了遏制经济下滑态势，提出了4万亿经济刺激计划，大规模投资不仅导致了产能过剩、资源浪费严重，而且也使原本脆弱的环境状况雪上加霜，从而使环境质量呈现出下降态势。党的十八大后，国家将生态文明建设纳入“五位一体”总体布局，提出新发展理念，对生态文明建设体制、机制进行了一系列系统性改革，强化了生态环境法治体系建设与环保督察，从而使环境质量呈持续改善态势。

2.3 工业绿色发展判别

运用图1环境质量变化时序数据，通过作散点图并添加趋势线，可对不同时段环境质量变化趋势拟合优度（R2）进行辨识，再依据表2工业绿色发展判别体系，可对中国工业生产绿色发展状况作出识别，结果如表3。

表3 2005—2017年中国工业绿色发展状况判别

由表3可知，2005—2012年，中国工业经济发展状态由弱绿色降为黑色，表明工业生产发展方式愈趋粗放，发展的环境外部不经济性突出，发展的协调性与质量下滑，究其原因，与国际金融危机后国家推行的经济刺激计划有关，2008年国际金融危机出现后，国家为了遏制经济下滑态势，推出了4万亿经济刺激计划，由于投资的方向主要为基础设施（尤其是房地产）及钢铁、石化、有色金属等“二高一资”产业，故而造成了过剩产能、资源浪费、环境恶化等负面影响，发展方式呈现出粗放式黑色特征。党的十八大后，在新发展方式引领下，经济发展方式由粗放转向集约，经济结构更加注重战略新兴产业与现代服务业，经济发展动力由要素驱动转向创新驱动，同时，国家强力推进生态文明建设，将绿色发展作为实现人与自然和谐、回应民生福祉的关键，通过科技创新、设计“四梁八柱”的生态文明制度体系、强化环境监管与督察、增加环保投入、培植“绿水青山就是金山银山”新发展理念等一系列举措，使经济发展与环境保护渐趋协调，呈现为准绿色发展状态。

2.4 影响环境质量障碍因素诊断

运用障碍度模型，可分别对2005—2012年、2012—2017年影响环境质量障碍因素进行测算，结果如图2、图3。

图2 中国2005—2012年影响环境质量因素障碍度变化态势

图3 中国2012—2017年影响环境质量因素障碍度变化态势

由图2、3可知，2005—2017年，大气环境是影响中国环境质量第一障碍因子，且影响程度愈来愈严重，2005—2012年，其障碍度均值为57.17%，而2013—2017年则升至83.36%，进一步分析影响大气环境质量要素可知，颗粒物（PM10、PM2.5）居首位，2013—2017年，颗粒物对生态环境质量障碍度达14.46%，表明考察样本期掣肘生态环境质量首要因子为颗粒物，究其原因，与中国能源结构、工业生产废气、机动车尾气、农作物秸杆燃烧有关，从能源结构看，煤炭在能源消费中占比长期稳定在60%～70%间，2017年，中国能源结构中煤、石油、天然气占比为60.4%、19.4%、6.6%，而同期世界占比则为27.6%、34.2%、23.4%［28］，煤炭占比高出世界平均水平32.8个百分点；从工业生产看，何枫和马栋栋［31］运用中国2013年74个首批PM2.5监测城市截面数据的研究表明，工业增加值占GDP比提高1个百分点，雾霾天数约增加4天；从机动车尾气看，据公安部信息，2017年中国机动车保有量达3.10亿辆，其中，汽车2.17亿辆，机动车数量庞大，燃油消耗量大，且排放位置处于近地面和人口集中区域，对城市大气细颗粒物有直接影响［32］，此外，农作物秸杆燃烧、工地建设扬尘也是导致颗粒物增加的重要因素，多重因素叠加使颗粒物成为影响环境质量最重要因素。

图2表明，水环境对环境质量障碍度呈下降态势，分析其原因，与中国重视水环境治理有关，20世纪90年代以来，在经济快速、粗放发展背景下，水污染事件不断，如淮河水污染、松花江水污染及滇池、巢湖、太湖的蓝藻暴发等，为此，国家高度重视水污染治理，采取立法、加大治污资金投入及行政干预等举措，使水环境质量改善较明显，水环境对环境质量障碍度呈下降趋势。

进一步分析图2可知，固体废物对环境质量障碍度呈明显升幅态势，这与固体废物排放量增加及固体废物对环境影响显性滞后有关。首先，随着经济总量增加，固体废物排放呈现出攀升态势，2005—2012年，固体废物排放量由1162万吨猛增至2012年的3465.24万吨［27］，年均增长16.89%，远超同期GDP增速；其次，由于固体废物对环境影响滞后性，使公众对固体废物污染环境感知没有大气污染、水污染立竿见影，故而也降低了公众对固体废物治理的关注度，国家治理固体废物投资相对大气、水环境而言也较少，从而使固体废物对环境质量障碍度呈上升态势。

3 结论与启示

运用工业生产排放的大气、水、固体废物数据，采用熵值TOPSIS评价方法，对环境质量进行了评价；基于环境质量动态变化值及回归拟合优度视角，对中国工业绿色发展状况进行了判别；运用障碍诊断模型，对影响环境质量要素进行了识别，得出如下主要结论：

1）考察样本期，环境质量变化轨迹整体呈N型，其中，2005—2012年为倒U型，而2013—2017年，则呈持续改善态势；

2）2005—2012年，中国工业经济发展状态由弱绿色降为黑色，党的十八大后，发展状态呈现为准绿色；

3）大气环境尤其是颗粒物为掣肘环境质量最重要障碍因素，水环境对环境质量障碍度呈下降趋势，而固体废物对环境质量障碍度则呈上升态势。

上述结论表明，中国工业距绿色发展尚有差距，削减工业生产中大气与固体废物排放乃绿色发展关键，当下应将污染攻坚战、实施创新驱动、创新环境规制、强化环境监管与督查作为实现工业绿色发展关键之举。首先，着力打好污染攻坚战。从工业“三废”（尤其是废气、废渣）入手，畅通环保12369、检察12309、信访12345等举报热线，充公发挥司法机关、环保组织及公众之力，形成全社会打击污染合力，让违法排污企业无处遁形；其次，以科技创新作平台，以提高资源利用绩效，减少污染物排放为目标，不断促进工业生产环境友好与结构优化。一方面，要加大传统工业技改力度，另一方面，大力发展电子信息、新能源、节能环保、高端制造、生物医药等高技术产业，促进工业结构优化；第三，强化绿色工业发展机制建设，从绿色工业生产奖惩、绿色工业金融、绿色工业社会责任与诚信等多方入手，充分发挥波特假说环境规制红利，以制度创新引导工业生产绿色发展；最后，严格环境监管与督查，对区域重点排污企业，要实行全过程、无肓区、全要素的动态监管，对新上工业企业，要按工业生态学原理和清洁生产要求进行布局，严格执行环评及节水、节能、节地等基本法律制度，同时，要高度重视中央及省级环保督察工作，对督察中发现的问题要逐条梳理，采取坚决果断措施加以解决。