排污权交易制度、能源消费与产业结构关系研究——基于资源城市的“准自然实验”

杨嵘，许晶晶，李春霄，于枫敏

（1.西安石油大学经济管理学院，陕西 西安 710065；2.陕西（高校）油气资源经济管理研究中心，陕西 西安 710065）

改革开放以来，伴随着经济的快速发展，二氧化碳、工业污水等污染物的排放量逐年增多，环境问题日益凸显，居民健康、生态安全等问题随之而来。排污权交易制度作为一项将政府行政管控与市场机制有机结合的环境规制创新，在我国多个试点地区开展了实践。

在现有研究中，关于排污权交易制度的研究，学者多从制度与政府补贴关系和政策实施的影响等层面展开分析。如，张骥骧、席轩针对政府补贴与企业减排力度的双向关系进行了分析［1］；任胜钢与李波对排污权交易制度与就业［2］、碳排放强度［3］之间的关系进行了研究；王兵、黄光球、李彦普等学者对能源消费、能源利用率与排污权交易制度的联系展开了大量分析［4－6］，但三者之间的关系尚未得到统一结论。在产业结构方面，学者更多关注产业结构升级的影响因素、结构升级的主要类型等。此外，多数学者认为产业结构升级可分为产业结构高度化与产业结构合理化两层面，针对这两层面的研究，分析角度不同，结果往往不同［7］。如杨青龙、金磊、Jeeseon认为环境规制会阻碍产业结构合理化进程，但能推动产业结构高度化的发展［8］；高雪莲、王佳琪、张迁等认为综合成本能够在产业结构合理化与高级化两个层面皆起阻碍作用［9］。以服务业、制造业等不同行业［10－12］为视角对产业结构升级进行分析，结果也各不相同。即使研究的角度不同，但通过对文献整理分析可以发现，影响因素却有共同之处，主要分为技术创新［13］、金融发展［14］、人力资本［15］、政府相关政策［16，17］等几类。关于研究排污权交易制度对产业结构升级影响的文献则较少。如，史丹、干春晖等从排污权交易制度与能源利用效率、省份经济角度展开了分析［17，18］。

综上，目前针对排污权交易制度对产业结构影响的文献较少，尚未得出统一结论，且多集中于省际数据，以地级市等为研究对象的研究较少。基于此，本文试图在已有研究的基础上选取我国245 个地级市数据，运用双重差分法实证分析排污权交易制度对产业结构升级的影响。相较于现有研究，本文进行了拓展创新：一是在研究视角方面，以实现节能减排和促进经济发展为目标，从企业、消费者、政府3个角度全面分析排污权试点政策、能源消费与产业结构升级的关系。二是在研究数据上，选取地级市数据，研究尺度变小，研究更加准确。三是在研究结论上，从不同区域划分角度得出排污权交易试点政策对区域产业结构影响的结论，以期为试点政策在全国范围的推广提供理论支持。

1 框架构建理论依据及创新性分析

参考大量已有研究，本文参考干春辉、郑若谷、余典范的研究方法，从产业结构升级的高度化、合理化两个层面分析产业结构升级［18］；同时，将产业结构升级的高度化细分为产业结构升级量的高度化与质的高度化两方面，引入能源消费强度与对外开放程度两个中介变量，进一步从企业、消费者、政府3个角度分析排污权交易制度对产业结构升级的影响机制。

1.1 排污权交易制度影响产业结构升级

可持续发展理论是当下经济与生态协调发展的重要要求，但也体现了当前经济发展与环境保护之间的矛盾：一面是企业的经济效益，一面是外部环境保护；一面是私人利益，一面是社会福利［18］。这些矛盾要求推进产业结构升级，使环境保护与经济增长能协调发展。实践中，实施这些理论需要企业、消费者与政府三大主体的共同作用，这三大主体分别从市场博弈、消费者需求、宏观调控等层面间接影响产业结构的升级，具体传导机制如图1 所示。

图1 产业结构升级的传导机制Figure 1 Conduction mechanism of industrial structure upgrading

干春辉最早提出产业结构升级的研究方法，即将产业结构升级分为产业结构升级的高度化与合理化两个方面［18］。本文参考该方法，并结合袁航的方法将产业结构升级高度化划分为量与质两个层次分析［19］。①产业结构量的高度化。本文参考赵建军的方法，通过比较哪一产业占优势地位的方式来衡量产业结构升级量的高度化［14］。随着国内经济的发展，第一、二产业的比重逐渐降低，而第三产业的占比逐渐上升是整体发展趋势，故是否是排污权交易制度的实施进一步促进了产业结构升级量的高度化具有不确定性。②产业结构升级除了体现在量的层面外，还应当涉及质的升级，提出运用各产业的劳动生产率与产业之间的比例关系来衡量产业结构质的转变［20］。排污权交易制度的实施势必会对排污量较大的第一、二产业在成本与行业竞争上带来倒逼作用，一定程度上会促进产业结构在质上的高度化。③产业结构的合理化。产业结构的合理化要求产业之间在要素流动、各产业相对地位、供需关系等方面呈现合理发展的趋势，而排污权交易制度的实施一定程度上会加快三大产业之间的转型，因此会阻碍产业结构合理化的进程。由此，提出假设1：排污权交易制度的实施对于产业结构升级量的高度化影响具有不确定性，但能促进产业结构高度化质的提高，同时阻碍产业结构合理化的进程。

1.2 能源消费与对外开放的中介效应

在存在治污成本差异的情况下，排污权交易制度使排污权能在市场中交易，治污能力较强企业相对拥有治污成本的比较优势，可将富余排污额出售给其他企业。首先，能源行业是排污量较大的行业之一，能源消费强度的高低在一定程度上体现了企业的能源利用率及生产效率，同时可从侧面反映出能源行业的排污量。排污权交易制度对能源消费强度具有直接影响，选取能源消费强度作为排污权交易制度对产业结构升级影响的中介变量具有一定的代表性，其影响具体如下：①治污成本增加，促使企业转型，继而影响整个产业的结构变化［21］。②额外经济红利激励企业改革，间接影响产业结构调整，通过一、二级市场，企业可将手中的排污权配额进行转卖，继而获得经济收益［22］。③为保持从排污权交易中获得经济红利，企业须继续进行治污技术提高；同时，购买额外排污权配额的企业为降低成本，也必须进行治污技术的开发［23］。此时，排污权交易制度能通过能源消费强度间接促使产业结构发生变化。其次，对外开放程度从以下几个方面影响地区产业结构的升级：①地区对外开放程度的高低影响着该地区能够获取来自国际市场的资金量，以及能否及时获取技术和管理经验等，这些对地区产业结构升级至关重要。②随着对外开放程度的提高，外资的流入会促进国内三大产业的内部转型，但伴随外资、国外先进的科学技术和管理经验等流入国内市场，这些外部竞争可能会阻碍国内企业进一步转型升级。③其他国家的交流会对地区的生产生活方式等产生影响，这对于地区产业结构高度化与合理化的影响也不容忽视。④国内优质企业也会选择走出国门，这可能会导致国内市场优势资源的流出。传导机制具体如图2 所示。由此，提出假设2：排污权交易制度能通过影响能源消费程度与对外开放程度影响产业结构升级。

图2 能源与对外开放程度对产业结构升级的影响Figure 2 Influence of energy and the degree of opening to the outside world on the upgrading of industrial structure

1.3 资源型城市产业结构升级的差异性

市场型环境规制政策的影响效果通常具有一定的差异性。由于本文引入能源消费强度这一中介变量，故对于区域的差异性［12］，在进行东、中、西三大地区区域异质性分析后，参考2013 年国家的资源城市的划分方法，将资源型城市分为成长型、成熟型、衰退型与再生型城市4 种类型，对资源型城市差异性进行分析。由于4 类城市对于能源的消费程度不同，同时产业所处的发展阶段不同，因此排污权交易制度对于不同类型城市的产业结构升级影响程度也不同。由此，提出假设3：排污权交易制度对产业结构升级的影响在成长型、成熟型、衰退型和再生型资源城市中存在差异性。

2 模型设定与变量选取

2.1 模型设定

我国于2007 年批复11 个排污权有偿使用和交易试点地区，相比2002 年的以SO2为主的排污权交易制度，2007 年的试点范围更大，在政策规范与实施力度上更符合自然试验的条件［24］。本文以2007年实施的排污权交易制度为自然实验分析对象，将实施该制度的城市视为实验组，未实施该制度的城市为对照组，运用双重差分法，收集2004—2019 年我国地级市的相关数据，对政策实施前3 年和后12年的产业结构变化进行比较，研究排污权交易制度对地级市产业结构升级的影响，构建模型如下：

式中，Sit表示i 地区第t 期的产业结构水平；TREATi表示地区虚拟变量，若为排污权交易制度试点地区则取值为1，否则取值为0；PERIODt表示时间虚拟变量，若在制度试点期（2007 年及以后）则取值为1，否则取值为0；Xit表示影响地区产业结构水平的其他控制变量；μi为地区固定效应；γt为时间固定效应；εit为随机扰动项。式中，β1是核心估计参数，表征排污权交易制度对产业结构升级的影响。如果β1为正，说明实施排污权交易制度有利于推动产业结构升级；反之，存在抑制作用。

2.2 变量选取及数据来源

①被解释变量：产业结构升级。分别选取产业结构升级量与质的高度化（ais1 与ais2）、产业结构合理化水平（theil）3 个层面测度，具体测度公式如表1所示。②核心解释变量：排污权交易制度。根据本文构建的计量模型，引入地区虚拟变量与时间虚拟变量的交叉项来衡量排污权交易制度对地区产业结构的影响。③中介变量：选取对外开放程度（open）、能源消费强度（energy）作为中介变量。④其他控制变量：影响地区产业结构因素众多，根据理论和实证的相关研究，选择城镇化水平（urban）、财政自由度（fiscal）、技术水平（inn）、人力资本水平（human）、基础设施建设（infrastru）、工业规模（num）作为模型的控制变量。

数据来源及处理：本文的数据主要来源于《中国统计年鉴》《中国城市统计年鉴》、中经网统计数据库与国泰安数据库。在数据处理过程中，剔除了行政区划前后不一致和数据缺失严重的城市，得到245个地级市的相关数据。对于部分年份缺失数据的城市，本文通过计算缺失年份近3 年平均变化率，求出缺失年份的相关数据。为了防止数据之间的内生性问题，对所有变量数值取对数。变量的含义解释及描述性统计如表1 和表2 所示。

表1 各变量含义Table 1 Meaning of each variable

表2 变量的描述性统计Table 2 Descriptive statistics for variables

3 实证检验

3.1 基准模型回归

本文运用Stata16.0 软件对排污权交易制度对产业结构升级的影响进行回归分析，结果如表3 所示。其中，模型1、模型2 与模型3 分别表示产业结构升级在量与质上的高度化及合理化的回归结果。从回归结果可见，模型2 与模型3 的did 指标均在5%水平下显著，模型1 不显著。同时，控制变量城镇化水平、技术水平、人力资本水平、基础设施建设水平、财政自由度皆对产业结构升级的3 个维度存在不同程度的显著作用。由此可知，排污权交易制度的实施对城市产业结构升级在量的高度化上影响不显著，而在城市产业结构升级质的高度化上显著为正，说明排污权交易制度的实施促进了产业结构质的高度化。同时，由于产业结构合理化指数是一个负向指标，系数为正值，表明排污权交易制度的实施阻碍了产业结构合理化的进程。通过实证结果分析，假设1 得以验证。

表3 基准回归结果Table 3 Benchmark Regression Results

产生上述结果的原因主要是：①由于我国目前的经济发展重心已经逐步向第三产业转移，而影响第三产业企业数量的因素诸多，因此排污交易制度的实施对于国内产业结构升级量的高度化是否有显著影响存在一定程度的不确定性。②在制度实施过程之中，对于第一产业与第二产业排污量较大的企业而言，其在成本与行业竞争上会出现倒逼作用，劳动生产率较低的企业生产成本增加，长期以往，生产效率较低的企业会在行业中被淘汰。在此背景下，整个行业的劳动生产效率会相对提高，间接促进整体产业结构升级质的高度化。③制度实施的结果与产业结构合理化要求相悖，产业结构合理化要求各生产要素能够在各产业之间合理流动，且供需关系呈合理发展的趋势，而排污权交易制度的实施会促进各企业向第三产业转型，各生产要素及供给也会倾向第三产业，进而可能会阻碍产业结构合理化的进程。

（续表3）

3.2 影响机制

排污权交易制度对两中介变量影响的实证结果如表4 所示。结果中did 系数分别通过10%和1%显著性检验，说明排污权交易制度的实施能够降低能源消费强度，即一定程度上能倒逼企业提高能源利用效率，降低能源消耗。同时，制度的实施对于对外开放具有显著正向作用，能够促进对外开放。两个中介变量对产业结构升级的检验结果如表5 所示，在对能源消费强度和对外开放程度进行中介变量检验中，在ais1 模型检验中皆不显著，在ais2 与theil模型中，能源消费强度与对外开放程度两个中介变量的did 对产业结构合理化的系数、产业结构质的高级化系数皆显著。这一实证结果说明排污权交易制度能够通过能源消费强度与对外开放程度两个中介变量对于产业结构升级质的高度化和合理化产生促进作用，但对产业结构升级量的高度化作用不显著，从而验证了假设2。

表4 排污权交易制度对两个中介变量的影响Table 4 Impact of the emissions trading systemon two intermediary variables

表5 排污权交易制度和两个中介变量对产业结构升级的影响Table 5 Impact of the emissions trading system and two intermediary variables on the upgradi ng of industrial structure

出现上述结论主要有以下两方面的原因：一方面，能源是第一、二产业主要的生产要素之一，而能源消费又是企业排污的主要影响因素，因此排污权交易制度的实施促使企业出现治污成本增加、交易排污权等各种行为，继而促进产业结构之间的转型升级；另一方面，对外开放程度与地区获得国外资金、技术、管理经验和国内优质企业走出国门等存在密切关系，除企业层面的影响外，对于地区整体的生产方式等也会产生不可忽视的影响，这些都可对产业结构升级质的高度化与产业结构合理化产生影响。而对产业结构升级量的高度化影响，如前文所述，目前第一、二产业逐步向第三产业转型是整体趋势，因此影响并不显著。

3.3 区域异质性

为分析对排污权交易制度对区域产业结构升级的影响，本文对东部、中部、西部3 大区域分组进行了检验，回归结果如表6 所示。从表6 可见，排污权交易制度的实施对产业结构升级的影响存在东、中、西部3 个地区的异质性。其中，东部地区经济较为发达，技术较中西部地区存在明显优势，同时第三产业比重较大，对排污权交易的依赖性低于中西部地区，故排污权交易制度的实施对于东部产业结构升级的影响不显著。西部地区是我国能源产业重点集中区域，在总体排污量中占较大比重，因此排污权交易制度的实施会对当地的产业结构量的高度化产生较大影响。中部地区不及西部地区的资源丰富，也不及东部地区的技术发展，相比之下，排污权交易制度的实施对于产业结构升级的影响更多体现在产业结构升级质的高度化提高上。

表6 区域异质性回归结果Table 6 Regional heterogeneous regression results

3.4 不同类型资源型城市的差异

从表7 可见，排污权交易试点政策对不同类型资源城市的产业结构升级会呈现出不同的效果。对于成长型资源城市而言，由于拥有的资源最为丰富，企业生产的成本也最低，越来越多的企业会依托当地的资源要素优势进行生产，形成较为稳定的生产链，因此排污权交易制度的实施对于产业结构升级的高度化与合理化促进作用不显著。成熟型城市资源较为丰富，产业发展趋势与成长型较为相似，排污权交易制度的实施对于产业结构升级高度化影响与成长型城市相同。不同的是，由于成熟型资源城市有改善产业结构的趋势，因此对产业结构合理化的影响更为显著。衰退与再生型城市多转向第三产业和创新性、技术性密集产业为主，故排污权交易制度的作用更多体现在产业结构升级高度化与产业结构升级合理化两层面，从而验证了假说3。

表7 4 类资源型城市回归结果Table 7 Return results for four types of resour ce－ based cities

3.5 稳健性检验

本文选择了较多控制变量以降低其对实证结果影响，但不排除存在遗漏因素从而出现内生性问题。为进一步使本文结果更具准确性，通过增加控制变量（工业规模）的方式来进行稳健性检验，结果如表8所示。解释变量did 的显著性与前文回归结果相同，故上述的回归结果具有稳定性。

表8 稳健性检验Table 8 Robustness test

4 结论与对策建议

4.1 结论

本文使用我国245 个地级城市2004—2019 年的面板数据，根据城市资源富裕度划分，采用双重差分法实证分析了排污权交易制度对城市产业结构升级的影响，结论如下：①排污权交易制度的实施对产业结构升级量的高度化作用具有不确定性，能促进产业结构升级质的高度化，但是也会阻碍产业结构合理化的进程。②通过对能源消费强度与对外开放程度两个中介变量检验后发现，排污权交易制度的实施通过提高能源消费强度和对外开放程度，促进了城市产业结构升级在质上的高度化和产业结构的合理化，但对产业结构升级量的高度化作用不显著。③在进行区域异质性检验过程中发现，排污权交易制度对东部地区产业结构升级的影响不显著，重点影响了西部地区产业结构升级量的高度化发展和中部地区产业结构升级质的高度化发展。④针对产业结构升级的高度化与合理化，排污权交易制度的实施对于成长型、成熟型、衰退型与再生型城市而言存在不同程度的差异性。

4.2 建议

针对以上实证结果，本文对提出以下对策建议：①加快技术创新步伐，优化产业结构，协调第二、三产业的最优比例。一方面，技术创新依旧是企业不可忽视的环节，对于先进的技术应积极引进，同时在引进先进技术的加快先进技术研发的步伐，进而提高治污能力，降低治污成本，在行业中形成技术与成本优势；另一方面，工业生产的排污量势必多于服务业等，故应协调工业产值占总产值的比重，从而减少污染。②因地制宜，分区域、分城市类型推进排污权交易制度的实施。因为不同区域其经济发展状况、环境状况各不相同，所以在实施排污权交易制度前应进行详尽调查。对于经济发展落后且以工业发展为主的地区，不要急于推进排污权交易制度的实施，应大力引进人才和技术，提高企业生产效率和资源利用率，达到经济与环境“双赢”的局面；对于经济发达区域，则应借鉴发达国家的成功经验，加快推进排污权交易制度落地实施，推动本地产业结构升级。③完善排污权交易制度，发挥市场调节作用优化资源配置。排污权交易制度实施达到预期效果的前提是制度能够得到有效运行，因此对于实施前期制度的规定（排污总量的控制、排污额的分配）、交易过程中制度的执行（保证公平公正公开运行、对政府的有效监督）、交易后对制度及时的完善（交易过程中暴露的问题及社会公众对制度实施的反映等）应逐步落实，为市场机制作用的发挥做好上顶层设计，助推我国产业结构升级。