建筑业绿色低碳发展效率及其影响因素:来自省域面板数据差异分析

薛雅伟,郑肖红

[1.青岛理工大学 管理工程学院,山东青岛 266525;2.智慧城市建设管理研究中心(新型智库),山东青岛 266525;3.青岛理工大学 滨海人居环境学术创新中心,山东青岛 266033]

“十三五”期间,我国经济社会发展取得了历史性成就[1],随着经济全球化的不断推进,世界范围内能源消耗也不断增加,能源危机日益加深。基于此,“十四五”时期的目标,为适应自然规律更注重转变经济发展方式,协调经济与资源、环境的全面发展,优化资源配置[2]。

为应对气候变化和环境污染等问题,在2020年9月召开的第75届联合国大会上,习近平总书记表示中国将力争于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”[3]。党的二十大报告中指出高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务,要积极推动工业、建筑交通等领域清洁低碳转型。当前,绿色低碳技术成为研究热点,但有关研究多集中于工业、制造业和新兴产业,而国内生产总值中占比超过6.6%、碳排放量占全国总排放量近1/3的建筑业并未受到过多的关注[4-5]。

因此,针对建筑业开展绿色低碳发展效率测度,挖掘关键影响因素,提出推动绿色低碳发展的对策建议,对实现“双碳”目标至关重要。本文采用超效率SBM模型测量建筑业绿色低碳发展效率,对其影响因素进行全局性、分异性分析,提出促进建筑业绿色低碳发展的综合提升路径。

1 文献综述

绿色经济的概念最早是在《绿色经济蓝图》中提出的,它是既关注经济增长又关注生态环境的一种可持续发展模式[6-7]。20世纪以来,经济规模扩大的同时也出现了温室效应等气候变化。各国纷纷出台低碳政策,将低碳经济作为国家战略选择,以应对气候变化。低碳经济的定义最初出现在能源白皮书《我们未来的能源:创建低碳经济》中,书中指出利用更少的自然资源获得更多的经济产出是低碳经济的宗旨[8]。低碳发展是通过经济范围内的脱碳来实现增长,并最终保持低耗能、低污染、低排放的可持续发展的过程[9]。绿色发展和低碳发展均在可持续发展研究的背景下产生,绿色低碳发展是基于绿色发展、低碳经济和循环发展而诞生的新概念,是三者内在的有机融合,是实现资源环境和经济可持续发展的高级发展模式[10]。

1.1 绿色低碳发展效率的测度研究

由于关于绿色低碳发展效率测度的研究相对较少,因此,本文重点对绿色发展效率的测度进行归纳总结。从研究方法上看,现有研究对于绿色发展效率的测度方法主要包括:层次分析法[11]、熵值法、全局莫兰指数[12]、TOPSIS与灰色关联分析法[13]、超效率SBM模型[14]和数据包络分析法(DEA)[15]等测算方法,由于DEA分析法相较于层次分析法等无需提前主观设置指标权重,因此结果更加客观可靠[14]。从指标选择上看,部分学者通过选取经济环境发展相关指标,如将能耗作为投入指标,二氧化碳排放作为非期望产出指标,对技术进步与绿色生产率增长之间的作用进行探究[16]。还有学者通过构建全方位的综合评价模型实现对绿色发展的综合分析,如张淼等[13]基于区域建筑业可持续发展综合评价模型,对区域建筑业可持续发展进行横纵比较及综合评价。从研究区域选择上看,主要涉及省际、长江经济带、黄河流域等。如Li等[17]计算衡量了中国30个省份的绿色发展情况,发现中国的绿色发展主要由东部地区引领,且东部地区与中西部地区的技术差距在逐渐加大。此外,学者研究发现,各经济区域在绿色发展方面的发展程度不一,但均呈现上升趋势[18]。

1.2 绿色低碳发展效率的影响因素研究

为提高绿色低碳发展效率,学者对影响其增长的因素开展研究,现有研究主要包括以下3个方面:一是政府层面,有学者认为,绿色低碳发展效率受政府政策干预影响[19],例如严格的环境规制将对区域资源利用、生产投入做出严格把控,从而促进区域绿色发展[20],还有学者将环境规制分为命令控制型环境规制和经济激励型环境规制,认为命令控制型环境规制具有技术强制性,不利于工业绿色发展,而经济激励型环境规制具有市场灵活性,能够促进企业技术创新,进而推动工业绿色发展[21]。二是企业层面,企业是推进经济发展和生态保护的主要力量,企业绿色技术创新投入被认为是推动绿色发展的重要因素[22],但也有学者持不同观点,如陈瑶[23]研究发现R&D投入强度显著促进了东部地区的工业绿色发展效率,但由于传统要素与创新要素缺乏协同管理,技术进步对西部地区的工业绿色发展效率不能起到有效促进作用。三是宏观环境层面,区域环境变量对生产效率的影响一直备受学者关注,落后的经济水平和不合理的工业规模结构将严重阻碍经济的绿色发展[24],需要转化生产结构,转变发展方向,提高经济发展水平,才能促进区域绿色发展[25]。

综上所述,相关学者对绿色低碳发展效率的研究已相对丰富而深入,但在某些方面依然存在不足:一是传统的DEA分析法忽视了松弛变量的作用及生产过程中非期望产出对绿色低碳发展效率的影响。二是对全国范围开展的效率分析多分为东、中、西部三个区域进行,仅关注因地理区位产生的效率差异,并未对处于不同效率等级的地区进行分类分析。三是仅从单方面分析影响绿色低碳发展效率提升的要素,所提建议缺乏全面性和有效性。基于此,本文采用超效率SBM模型及面板回归模型对中国建筑业绿色低碳发展情况进行测度与分析,以期掌握建筑业绿色低碳发展效率的时空演变趋势,为促进建筑业绿色低碳发展提出针对性建议。

2 建筑业绿色低碳发展效率的测度

2.1 模型构建

(1)

2.2 指标选取和数据来源

本文选取中国30个省(自治区、直辖市,不包括西藏、香港、澳门和台湾地区)作为决策单元,建筑业固定资产净值作为资本投入[27],建筑业年末从业人员人数作为劳动力投入[28],年末自有施工机械设备总功率作为机械设备投入[29]。

根据国家统计局对建筑业能源消耗总量的解释,将建筑业各类能源终端消耗量以《综合能耗计算通则》统一换算为万吨标准煤后汇总作为能源投入。产出指标选取建筑业增加值和建筑业总产值作为期望产出[30]。因二氧化碳排放量多作为造成温室效应的主要原因,且我国目前的碳排放主要来自建筑业、工业、交通运输业等,仅建筑业碳排放就达到约40%[31],故选用二氧化碳排放量作为非期望产出。由于二氧化碳排放量相关数据未被《中国统计年鉴》收录,故借鉴冯博等[32]的做法,通过间接计算获得二氧化碳排放量数据。建筑业投入与产出的具体测算指标见表1。

表1 建筑业投入与产出的具体测算指标

本文所用数据主要来源于《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》和《中国建筑业统计年鉴》。此外,二氧化碳排放量的少量数据缺失,基于相邻单元,采用插值法进行补充。

2.3 测度结果分析

2.3.1 基于时空差异的测算结果分析

从时间演变上分析,2006—2020年中国建筑业绿色低碳发展效率的平均值为0.740,从总体上看,我国建筑业绿色低碳发展效率呈波动上升趋势(图1),从2006年的0.789增长到2020年的0.830,增长率为5.20%,表明近年来我国建筑业绿色低碳发展趋势向好。从变化趋势上看,大致可以分为3个阶段:第一阶段(2006—2011年)整体呈下降趋势,由0.789下降至0.731,主要由于城镇化进程加快导致建筑业趋向于粗放型发展方式,资源消耗量较大,资源配置效率较低,与绿色低碳发展推行政策有一定差距[33];第二阶段(2011—2015年),整体依然呈下降趋势,由0.731下降至0.712,其中2011—2012年有短暂上升的态势,主要得益于《中国应对气候变化的政策与行动(2011)》的发布,控制了二氧化碳的排放[34],但随后便经历了断崖式下跌,由2012年的0.762下降至2014年的0.676,在建立了统一开放的建筑市场引导政策、更为严厉的违法行为惩罚举措和更为严格的责任追究办法之后,建筑业绿色低碳发展效率开始回暖;第三阶段(2015—2020年)整体呈上升趋势,由0.712上升至0.830,这得益于国家愈加完善的绿色发展政策以及针对节能减排的激励措施的实施。

图1 2006—2020年中国建筑业绿色低碳发展效率变化趋势

从区域层面上分析(图2),样本期内东部地区平均效率为0.893,中部地区以效率值0.714紧随其后,西部地区最低,仅为0.606。在经济的带动下,东部地区建筑业绿色低碳发展效率已经走在前列,效率值由0.939增长至0.979。中部地区建筑业绿色低碳发展效率大致维持在0.650—0.800之间,但自2007年达到峰值后便开始下降,直至2016年才开始逐步回升。西部地区由于地理位置偏僻、自然资源匮乏、技术水平落后导致其建筑业发展相较于其他区域更为落后,建筑业绿色低碳发展效率维持在0.550—0.670之间,处于较低水平。

图2 2006—2020年各区域建筑业绿色低碳发展效率变化趋势

综上,从时空差异的角度上分析,各区域绿色发展效率波动趋势较为接近,各区域由于空间区位的差异带来的效率差异体现得较为明显,特别是绿色低碳发展效率值的高、中、低分化显著。

2.3.2 基于“区位差异+效率差异”的测算结果分析

为明晰各省份建筑业绿色低碳发展效率的异质性特征,针对不同发展效率省份提出因地制宜的有效政策,为进一步探析区位间存在的发展效率差异,下文将基于“区位差异+效率差异”进行超效率计算分析,运用四分位数法将30个地区分为4个效率等级,其中效率值≤0.550判定为低效率水平,效率值>0.550～0.720判定为中等效率水平,效率值>0.720～1判定为较高效率水平,率值>1判定为高效率水平。2006—2020年各地区建筑业绿色低碳发展效率变化趋势见图3。

图3 2006—2020年各省份建筑业绿色低碳发展效率变化趋势

建筑业绿色低碳发展效率高的省(市)有:海南、江苏、山东、广东、北京、广西和浙江,多为东部地区省份。整体来看,除广东和广西外,其余地区的效率值波动情况与整体分析结果一致。2011—2013年间,广东的建筑业绿色低碳发展效率存在较大波动,由2010年的1.014下降至2011年的0.760,2011年广东省政府工作报告中提出了扎实推进国家低碳省试点建设的要求,加快转型升级,加强环境保护[35],到2012年效率值由0.760上升至1.651,在经历急剧回升后在2013年又下降至1.012,其后逐渐平稳。广西因地处西部地区,经济实力相对薄弱,建筑业企业发展规模小,故前期效率值不高,2006年的效率值仅为0.691,通过近年来积极响应国家号召,利用水利优势,发展水力发电以实现节能减排,直至2020年建筑业绿色低碳发展效率已达到1.167。

建筑业绿色低碳发展效率较高的省(区、市)有:河南、安徽、上海、福建、黑龙江、内蒙古、四川和河北,除黑龙江、内蒙古外,其他地区效率值波动情况与总体分析结果基本一致。黑龙江的效率值波动相对较大,自2012年起急剧下降,从2012年的0.967下降至2014年的0.549,直到2017年维持在0.500左右,2018年上升至1.149。2012年黑龙江的第二产业比重依然很高,且区域经济发展不平衡,导致黑龙江绿色低碳发展效率下降[36]。究其原因,作为资源大省和全国重要工业基地的黑龙江,加快传统经济增长方式向绿色低碳经济发展方式转变尤为重要。内蒙古因受到传统建筑业所使用的常规技术的影响,形成了建筑业粗放型的发展方式,耗费了大量资源,使得2007—2010年间建筑业绿色低碳发展效率处于低水平,并常年处于较高效率省份中的最后一位[37]。

建筑业绿色低碳发展效率处于中等水平的省(区、市)有:江西、吉林、辽宁、陕西、湖南、新疆、云南和重庆。整体来看,除江西在样本期内呈下降趋势外,其他省份均呈现出上升趋势。江西的建筑业总量偏小,绿色低碳发展效率在2007年达到1.075,之后除了在2014年出现略微增长外均呈现下降状态。在呈现上升趋势的省份中,吉林和云南的波动较大。其中,吉林的效率值在2016—2018年呈现出较大波动,随着建筑工业化的推进,绿色建材的推广和应用,2017年达到峰值1.031。云南的建筑业绿色低碳发展效率整体呈上升趋势,由0.501增长至0.700,云南的森林覆盖率位居全国第二[38],天然的资源优势是其最大优势,随着国家“双碳”目标的推进,绿色资源与绿色产业融合,推动了建筑业绿色低碳发展。

建筑业绿色低碳发展效率处于低水平的省(区、市)有:甘肃、贵州、青海、湖北、天津、山西、宁夏。这些省份建筑业绿色低碳发展效率整体保持平稳状态。其中,天津建筑业绿色低碳发展效率在2006年即达到峰值1.056,其后逐渐下降,直至2009年后保持平稳。对天津而言,能源消费以传统的化石能源为主,作为国家首批低碳试点城市,要率先实现碳达峰的目标任务艰巨[39]。甘肃、贵州、青海、宁夏四省均位于西部地区,经济发展水平不高,建筑业发展相对滞后,贫困问题与生态问题相互交织,更加需要注意发展方式,既要保证发展,又要保护生态。

3 建筑业绿色低碳发展效率的影响因素分析

3.1 理论分析与研究假设

基于各省份建筑业绿色低碳发展效率的测度,为探究其提升路径,需对其影响因素进行探究。本文从政府干预、宏观环境以及建筑业自身等3个层面选取解释变量,各解释变量的理论分析及研究假设如下:

①环境规制水平。目前我国环境规制政策以命令控制型为主,另外,强加环境规制可能会挤占原本可能用于其他领域的资金,增加环境成本,抑制建筑业绿色低碳发展。故提出如下假设。

H1:环境规制的实施对建筑业绿色低碳发展起抑制作用。

②地区经济发展水平。地区经济的快速增长,给予产业结构转型、能源结构调整强有力的经济支持,且建筑业绿色低碳发展离不开技术创新,其所需的资金投入是不可预估的。故提出如下假设。

H2:地区经济发展水平对建筑业绿色低碳发展起促进作用。

③城镇化水平。在城镇化进程中,由于城市化速度加快导致二氧化碳等废气超标排放,给自然环境带来了巨大破坏,资源短缺和环境限制成为发展面临的两大难题,其中,生态环境问题是制约经济持续健康发展的最大障碍。基于此,本文提出如下假设。

H3:城镇化的发展对建筑业绿色低碳发展起抑制作用。

④对外开放水平。实行对外开放对社会主义现代化建设具有重要意义。提升对外开放水平,有利于为我国经济开拓多元化市场营造良好的外部环境,为推进建筑业绿色低碳发展奠定基础。故提出如下假设。

H4:对外开放水平对建筑业绿色低碳发展起促进作用。

⑤技术创新水平。科技在我国现代化建设全局中占据核心地位,是可持续发展的根本动力。通过加大技术创新投入,减少生产过程中的污染排放,可以有效促进建筑业绿色低碳发展。基于此,本文提出如下假设。

H5:技术创新对建筑业绿色低碳发展起促进作用。

⑥产业集中度。如何保持建筑业经济持续健康增长是当前我国面临的挑战之一。产业集中度的提升有助于建筑业保持发展韧性,保证经济持续健康发展,从而推动建筑业的绿色转型。故提出如下假设。

H6:提升产业集中度对建筑业绿色低碳发展起促进作用。

⑦产业发展水平。产业发展的不同阶段其能源消耗量和环境污染物排放量存在差异,建筑业发展程度的变化必将对建筑业能源消费和二氧化碳排放有所影响,在建筑业发达的地区,大量的废气排放会影响建筑业的绿色低碳发展效率。故提出如下假设。

H7:提升产业发展水平对建筑业绿色低碳发展起抑制作用。

3.2 回归模型构建与数据说明

本文采用建筑业绿色低碳发展效率作为被解释变量,解释变量的选取见表2,构建静态面板模型如下:

表2 解释变量及衡量标准

lnY=α+β1lnERit+β2lnGDPit+β3lnURit+

β4lnEXPit+β5lnTECit+β6lnCCit+β7lnCDit+εit

(2)

其中,i表示中国30个省份;t表示年份;α、β1—β7分别为各解释变量的待估参数;εit为随机扰动项;Y表示建筑业绿色低碳发展效率;ER、GDP、UR、EXP、TEC、CC、CD分别表示环境规制水平、地区经济发展水平、城镇化水平、对外开放水平、技术创新水平、产业集中度、产业发展水平。为保证数据平稳,将各指标原数据取对数处理。

为避免出现伪回归的情况,对数据进行单位根检验,各变量均在1%的显著性水平下通过检验,数据序列平稳。对全样本进行回归分析时,为避免不可观测因素包含于扰动项中产生内生性问题,故加入固定效应,并通过个体效应检验、时间效应检验以及豪斯曼检验,得出检验结果均为p<0.01,故本文建立了个体时间双固定效应模式下的全样本静态面板模型。单因素回归和综合回归结果如表3所示。

表3 单因素回归和综合回归结果

3.3 回归结果分析

从以上综合回归结果来看,对建筑业绿色低碳发展效率影响显著的因素有地区经济发展水平(0.494**)、技术创新水平(0.177***)、产业集中度(0.228***)和产业发展水平(-0.157***),见模型(8)。由此可知,较高的经济发展水平能够改变经济发展模式向集约式发展;增加技术创新投入,注重技术型人才引进,能为实现我国建筑业绿色低碳发展提供有力保障;提升产业集中度能够有效增强建筑业的市场竞争力和产业发展韧性,推动产业转型升级。建筑业作为国民经济的支柱产业,更看重的是能否满足经济效益,容易忽略因追求经济增长带来的环境污染和资源浪费,无形中降低了经济可持续发展目标的比重,因此随着建筑业发展水平的提高,反而降低了绿色低碳发展效率。

3.4 各效率等级回归结果分析

为向建筑业绿色低碳发展效率不同的省份提出因地制宜的个性化建议,故本文对建筑业绿色低碳发展的各效率等级进行回归分析,回归结果见表4。

表4 建筑业绿色低碳发展的各效率等级回归结果

对高效率省份建筑业绿色低碳发展效率增长存在显著正向影响的因素有地区经济发展水平(0.727**)、产业集中度(0.165*)和产业发展水平(0.182**),该类地区多位于我国东部,拥有较高的经济发展水平,能够为建筑业先进设备的研发提供有力支持。此外,在此类地区中,产业发展水平对绿色发展效率起促进作用,与假设及整体效率回归结果相悖,原因在于其对建筑业绿色低碳发展效率的影响存在明显的区域异质性。针对高效率省份,产业发展水平较高,有助于建筑业向资源环境保护聚焦,实现经济高速发展的同时兼顾资源环境的保护,推动绿色转型。

对较高效率省份建筑业绿色低碳发展效率增长产生显著正向影响的是城镇化水平(0.889*),产生显著负向影响的是对外开放水平(-0.114**),其余因素均不显著。城镇化水平回归结果与整体结果相悖,体现了该因素对建筑业绿色低碳发展产生的异质性影响,城镇化的加快迫使能源投入加大,提升了建筑业的绿色低碳发展效率。对外开放水平与前期假设和整体回归结果相悖,是由于较高效率省份的产业结构单一,高排污企业难以有效转型,加强对外开放水平带来的技术创新和环境污染加剧是同时显现的,在技术创新带来的经济效益成果不足以抵消因经济快速增长而带来的环境恶化结果时,阻碍了建筑业绿色低碳发展。

对中等效率省份建筑业绿色低碳发展效率起显著正向影响的是技术创新水平(0.286**),具有显著负向影响的是产业发展水平(-0.585***)。技术创新水平的提高对该类地区建筑业绿色低碳发展效率的提升起到关键性作用,但由于技术研发能力与东部地区具有一定差距,节能减排所需的基础设备不足,亟需改变建筑业传统生产模式,淘汰落后产能,构建全过程节能建造体系。产业发展水平的提升抑制了该类地区建筑业绿色低碳发展效率的增长,由于地理条件、自然条件等因素的限制,经济发展水平相对滞后,而建筑业与经济发展息息相关,若盲目追求以快速提升建筑业产业发展水平来拉动经济发展,将会阻碍绿色低碳发展的脚步。

对低效率省份的建筑业绿色低碳发展效率增长有显著正向影响的是地区经济发展水平(1.085***)、对外开放水平(0.042*)和产业集中度(0.405***),其余因素均不显著。低效率水平省份多位于西部地区,受地理、自然、资源等条件的影响,粗放型的经济发展模式、产业结构不合理、建造技术落后等原因导致了建筑业绿色低碳发展效率处于较低水平。

4 研究结论与对策建议

4.1 研究结论

本文采用超效率SBM模型对中国建筑业绿色低碳发展效率进行测算分析,并探究其影响因素。研究显示,我国建筑业绿色低碳发展效率总体呈上升趋势,且区域差异明显,东部地区最高,中部次之,西部最低;从效率等级来看,建筑业绿色低碳发展高效率省份以及较高效率省份多为经济较为发达的省份,而中等效率及低效率省份则多为依赖煤炭资源、高污染产业聚集的省份。

在针对中国建筑业绿色低碳发展效率进行影响因素分析时发现,因地理区位和效率等级存在较大差异,影响因素不尽相同。其中,提高环境规制水平和产业集中度对四类省份的建筑业绿色低碳发展效率增长均起到促进作用;城镇化水平的提高仅对较高效率省份的绿色低碳发展效率增长起促进作用;提高地区经济发展水平则恰好相反,仅对较高效率省份的效率水平起抑制作用;对外开放水平和产业发展水平的提高促进了高效率和低效率省份建筑业绿色低碳发展效率的增长;提高技术创新水平仅抑制高效率省份建筑业绿色低碳发展效率的增长。

4.2 对策建议

第一,对于建筑业绿色低碳发展效率高的省份来说,应注重优化产业结构,提高企业生产扩张能力,提升自身经济发展水平。针对效率值变化波动较大的广东来说,要着力优化产业结构布局,改革工程建设组织模式,提升管理水平和建筑企业的核心竞争力。针对广西要大力发展智能建造,创新生产组织模式,大力实施技术引进和对外开放。总之要确保高效率省份在原有基础上继续保持经济和环境融合发展,注重提高建筑业的自身发展力,扩大产业规模并完善优胜劣汰机制,完成资源整合与分配,提高产业集中度,进而推动建筑业绿色低碳发展。

第二,对于建筑业绿色低碳发展效率较高的省份来说,应在原有发展基础上进一步注重城镇化发展的质量,提高对外开放的有效性。在顺应城镇化快速发展的同时,注重发展质量,制定建设标准,摒弃一味追求经济增长的理念,将资源配置、环境保护考虑在内,促使建筑业聚焦环境保护,强化对绿色低碳发展的实践。注意对外开放的同时要坚持独立自主,致力于提升自身技术设备研发水平,借鉴外部先进技术、管理经验,应用于自身实践。针对黑龙江和内蒙古等经济相对较落后的地区,应着重推进建造方式的改变,推行绿色建造、装配式建造等新型建造方式,贯彻大气污染防治、资源耗费控制举措,确保绿色低碳发展目标任务的落实。

第三,对于建筑业绿色低碳发展效率中等的省份来说,应加大科技创新投入,完善经济发展市场规范。鼓励建筑业引进先进技术,吸取发达地区的先进经验,同时规避高能耗、高投入的技术,掌握绿色建筑的技术要点,并在此基础上增强自主创新的能力,鼓励和刺激建筑业走向保护环境、降低能耗的发展领域,并利用自身资源优势打造节水、节材、节资源的绿色建筑发展模式。除此之外,还要注意在建筑业快速发展的同时完善市场规范,不能盲目地追求经济发展,忽视了节能减排,要完善要素市场化配置,引领建筑业向更高质量发展。

第四,对于建筑业绿色低碳发展效率低的省份来说,应注重建筑业绿色转型升级,重视技术创新。针对经济不发达地区,应加大政府政策及资金的帮扶力度,加大地区的研发投入,改革产业结构,抓好科学管理,保留那些拥有先进技术且能够在满足环境保护的同时又能带来经济增长的企业,淘汰落后企业,在建筑业行业内部逐步形成优胜劣汰的竞争机制,提高产业集中度;同时要通过招商引资,使引资、引技相结合,促进经济合作,提升经济发展水平,加快转变对外经济发展方式,优化产业结构,提高外资利用水平,促进建筑业绿色低碳发展。