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标题 污染治理投资、企业技术创新与污染治理效率
范文

    王鹏 谢丽文

    摘要 环境污染是推行工业化进程中出现的普遍问题,水环境污染、大气污染与固体废弃物污染成为工业污染的主要组成部分。随着国家对工业污染治理的重视,针对工业污染的防治逐步形成两大途径:一是通过建设治污设施对污染排放物进行末端治理;二是通过革新技术并作用于生产系统形成前端预防。污染治理投资和企业技术创新作为污染防治的末端治理与前端预防,对于遏制日趋严峻的环境污染具有重要作用。本文以我国30个省市相关统计数据为研究样本,从要素投入产出的视角构建包含污染治理投资和企业技术创新指标的计量模型,对比分析工业废水、废气、固体废物的污染治理效率,并按东中西三大区域考察污染治理投资和企业技术创新对工业“三废”综合利用的影响差异。研究结果表明:污染治理投资对工业污染治理效率的影响主要体现在资金投入上,工业污染治理完成投资额对废水、废气、固体废物的污染治理效率存在差异。企业技术创新有利于促进工业“三废”综合利用产品产值的增加,并有效提高工业SO2的去除率,但对工业用水重复利用率和工业固体废物综合利用率的促进作用偏弱。相比污染治理投资的影响效应,企业技术创新对污染治理的促进作用较强。因此,污染治理的前端预防效果要优于末端治理。我国工业污染治理效率存在区域差异,西部地区污染治理投资效果显著,东部地区企业技术创新对环境污染治理的促进作用最明显。结合实证结果,本文提出三点政策建议:适度增加污染治理投资,提高企业排污成本;推动生产技术与治污技术的创新,扩大企业技术创新成果的应用;依据区域发展特征和实际情况,提高不同地区污染治理效率。

    关键词 污染治理投资;企业技术创新;污染治理效率;大中型工业企业

    中图分类号 F427 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2014)09-0051-08

    外部性理论表明环境污染的负外部效应使企业成本和社会成本发生偏差,从而导致环境资源配置出现低效率。这种负外部性无法通过市场调节,需政府用制度规定企业对资源开发和利用所造成的污染进行治理。从环境污染补偿角度看,企业是主要的环境污染者,亦是污染防治的重要责任人,企业投入资金和人员开发治理技术、建设污染治理设施,对产生的污染物进行净化处理属于末端治理。同时,企业积极开展技术创新活动,通过新产品的发明和应用作用于能源系统和生产系统,从本质上提高资源使用效率,从而降低污染排放程度,这些治污措施属于前端预防。以污染治理投资为代表的末端治理和以企业技术创新为核心的前端预防,都可以在一定程度上减缓企业对环境的污染和破坏程度。因此,如何提高末端治理和前端预防对环境的改善作用,通过实施系列环保措施将两者有效结合,对于促进我国工业经济与环境的和谐发展具有重要意义。

    近年来,我国逐渐重视对环境污染的治理,并不断加强污染治理投资力度。2011年我国的环境污染治理投资总额达到6 026.2亿元,主要污染物排放量有所下降,城市空气质量总体稳定,地表水总体为轻度污染(《中国环境年鉴2012》)。为了加快推进经济发展方式转变,我国加大了对工业“三废”的治理,在“十二五”规划中已将大气污染治理列为重点项目。通过实施《节能减排“十二五”规划》和“六厂(场)一车”等措施,2012年全国新增城镇污水日处理能力1 294万t,SO2排放总量较上年减少4.52%(《中国环境状况公报2012》)。污染治理投资与环境质量息息相关,但我国污染治理投入产生的处理效果与预期成果存在差异,为使污染治理资源达到有效配置,需对环境污染治理的投入产出效率进行深入探讨。另一方面,随着我国科技研发投入的提高,技术创新所提供的清洁生产技术,促进了产业升级和能源利用率。但我国重点工业领域的环境保护技术还不够成熟,污染治理效率不高,如何引导企业开展技术创新,发挥技术创新对于环境的改善作用有待进一步研究。本文利用我国省际工业企业的面板数据,从要素投入产出的视角构建包含污染治理投资和企业技术创新指标的计量模型,分区域探讨二者对污染治理效率的影响,以便提出有针对性的政策建议。

    1 文献综述

    针对污染治理投资与其治理效果的关系研究,国内外学者主要从以下两个方面进行分析:一是从治理投入产出绩效的角度分析污染治理效率。如Managi[1]基于1970

    -1997年美国农业污染治理情况,发现美国农业污染治理呈现递增的规模报酬效应。Muller & Mendelsohn[2]从空气污染的边际损害成本探讨了污染治理的效率问题,认为潜在的污染治理收益将是数倍于目前基于边际损害成本计算的年均3.1亿-9.4亿美元的治理收益。聂华林和陈绍俭[3]探究了我国西部地区治理工业污染的情况,发现西部地区工业污染治理的平均全要素生产率有所提高,但治理过程中存在资源浪费现象。向书坚和吴淑丽[4]利用工业废气治理资本、劳动投入和废气处置率产出测算了我国工业废气治理技术效率,其效率大小依次是西部、中部和东部。胡艳和吴振鹏[5]以水、气、固体等方面控制绩效作为产出,构建我国环境治理投资的效率评价体系,认为我国多数地区环境治理投资效率较低,并且治理投资效率存在地域差异。

    二是从环境规制的视角探讨企业改变生产方式和促进产业升级,从而产生的污染减排效应。如Porter[6]研究认为遵守环境规制的生产者能提高环境规制质量,激发企业提高效率并促进产业值增加和竞争力提升。黄德春和刘志彪[7]通过剖析海尔企业发展历程,发现恰当的环境规制能提高企业竞争力且改善环境质量。李永友和沈坤荣[8]分析我国污染控制政策减排效果,认为污染治理投资对工业企业污染排放作用不显著,须调整减排补助和环保贷款制度。张文彬等[9]的研究显示1998-2002年环境规制强度的省际竞争以差别化策略为主,不利于提升整体减排效率;而2004-2008年环境规制的省际竞争行为趋优,并形成了标杆效应。夏春婉和林勇[10]分析环境规制与产业结构互动关系后发现,环境规制与第二产业产值之间呈倒U型关系,对数值小于临界值10.3的环境规制力度可实现经济与环境的双赢。Fujii等[11]探讨了中国工业废水治理成本的行业特征,认为末端治理有助于减少化学耗氧量(COD)的排放,2003年实施法律规制后清洁生产对COD的降低产生了作用。

    除了对已产生的环境污染进行治理外,企业开展技术创新活动,也有助于要素生产率的提高和单位产品污染排放的降低。为测定企业技术创新对环境治理的影响程度,不少学者从行业差异视角分析企业技术创新对改善环境污染的作用。如张其仔等[12]研究了我国4个重污染行业经济贡献率和污染贡献率偏离度,建议整合环境保护政策与科技创新政策,以促进技术进步和降低污染密集度。CarrionFlores & Robert[13]运用美国制造行业数据进行实证研究,认为企业污染排放量和环保型技术专利之间存在显著的负相关。李斌和赵新华[14]研究了我国37个工业行业的技术进步对单位工业废气排放量所产生GDP的影响,发现规模效率技术进步和中性技术进步对其产生显著的促进作用。贾军和张卓[15]的研究成果认为中国高技术产业技术创新和能源效率协同发展的程度不高,高技术产业应该加强技术创新以降低能耗。

    另外一些学者从地域差异特征角度研究企业技术创新对经济与环境和谐发展的影响。如Kemfert[16]对不同国家的污染减量成本进行评估,认为R&D投资支出若能提升能源效率,可以从实质上降低污染减量的成本。彭水军和包群[17]考察了我国省域技术进步、环保政策等对环境库兹涅茨曲线的影响,发现环境科研经费投入对污染排放仍未起到有效的抑制作用。龚健健和沈可挺[18]分析了我国30个省份高耗能产业的区域分布及污染排放状况,结果显示污染排放情况具有省际强异质性,企业的研发活动为减少工业环境污染提供了驱动力。Lanoie等[19]研究了7个经合组织国家的环境政策、研发与环境、商业绩效的因果关系,发现环境研发投入对环境绩效作用不显著,但环境研发是弥补环境法规成本的有效方法。

    综上所述,对于环境污染的控制和治理问题,国内外学者已取得一定的研究成果,但仍存在以下几点不足:第一,现有文献多从外部性理论研究某个行业的整体污染治理问题,较少对环境污染的种类进行细分研究,并分类比较诸如废水、废气、固体废物等污染治理效果;第二,环境污染治理效率的现有研究多关注资本投入因素,污染治理的人力投入因素在现有文献中鲜有分析;第三,污染治理投资和企业技术创新对于污染控制而言分别属于末端治理和前端预防,较少文献分区域比较两者的作用效率。本文从要素投入产出的视角构建包含污染治理投资和企业技术创新指标的计量模型,对比分析工业废水、废气、固体废物的污染治理效率,并按我国东中西三大区域考察污染治理投资和企业技术创新对工业“三废”综合利用的影响差异,最后提出相应的政策建议。

    2 指标选取与数据来源

    2.1 解释变量

    (1)污染治理投资指标。

    我国的环境污染主要来源于工业污染,工业企业污染治理投资额和参与污染治理人员数可以反映污染治理的资金和人力投入情况。本文以工业污染治理完成投资额(investment)衡量地区的工业污染治理资金投入,以工业企业专职环保人员数(labor)衡量污染治理人力投入。由于工业废水、废气、固体废物是工业污染最主要的产物,为细化研究三者的治理状况,本文以废水治理完成投资额(water investment)、废气治理完成投资额(air investment)和固体废物治理完成投资额(solid investment)分别表征“三废”的污染治理资金投入,并以2002年为基期的固定资产投资价格指数对相应的治理完成投资额进行平减。

    (2)企业技术创新指标。

    企业技术创新的实质是利用资源创造新知识,并将技术创新成果应用于生产和污染清除领域,以改善环境质量和提高污染治理效率。技术创新活动的核心是科技研究与开发(R&D),R&D投入对新知识的创造具有重要作用。相对于技术创新成果指标,R&D经费支出情况更能表明一个地区对科技创新的重视程度,并且反映企业的研发能力和技术水平。本文以不同地区的大中型工业企业R&D经费支出(RDE)表示企业的技术创新指标,并构造以2002年为基期的研发价格指数对其进行平减。其中研发价格指数的构建借鉴学者朱平芳和徐伟民[20]的研究方法,由消费价格指数和固定资产投资价格指数的加权值构成,分别赋权0.55和0.45,即:价格指数=0.55*消费价格指数+0.45*固定资产价格指数。

    (3)产业结构因素。

    控制地区规模差异有利于对关键变量的研究,地区产业布局情况和工业发展规模与环境质量密切相关,本文用工业占国内生产总值(GDP)的比重作为度量区域规模(scale)的控制变量。究其原因在于:其一,地区工业经济结构情况能反映工业规模和工业集中程度,体现经济发展过程中的规模效应;其二,工业经济发展产生能源消耗而引起环境污染,因此工业发展水平可在一定程度上反映能源消耗规模;其三,用工业占国内生产总值的比重表示地区工业发展规模,有利于考察产业结构的调整变化情况。

    (4)地区虚拟变量。

    为探讨环境污染治理的地区差异性问题,本文根据经济发展情况和行政区域规划,按照我国东、中、西三大经济带引入地区变量。其中,东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南;中部地区包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南;西部地区包括内蒙古、四川、重庆、贵州、云南、陕西、甘肃、宁夏、青海、广西、新疆。由于地区分类变量无法进行定量衡量而属于定性变量,符合虚拟变量的特性,因此取0和1的虚拟变量(dummy variable)分别代表各类别的属性。依据虚拟变量引入原则设置两个地区虚拟变量,以加法形式引入模型:东部地区省市D1=1,其它省市D1=0;中部地区省市D2=1,其它省市D2=0,且将西部地区省市作为基本参照组。

    2.2 被解释变量

    工业污染是我国环境污染的最主要体现,国内外研究尚未有全面衡量环境污染治理整体水平的统一指标,普遍采用具体的污染物治理指标表征污染治理效果,本文沿用此法衡量工业污染治理效率。由于噪声污染和生态破坏等因素难以量化,且考虑到污染治理投入和产出指标的结合度,本文以工业废水、废气、固体废物的污染治理效率作为被解释变量。

    借鉴学者王亲等[21]对环境治理效率产出指标体系的构建方法,工业污染治理效率产出包含经济产出和环境产出两个方面。以“三废”为主要原料生产的产品价值能直接体现废物治理的经济效益,因此本文选取工业“三废”综合利用产品产值PV(product value)表示工业污染治理效率的经济产出。为客观衡量产值且鉴于产出具有时滞性,利用工业品出厂价格指数(2003年为基期)对其进行平减。环境产出则包括以下三个方面:其一是工业重复用水,主要指将废水直接或经过处理后回收再利用,体现废水的处置和回收利用能力,有利于减少清水资源消耗和废水排放,本文选用工业用水重复利用率作为废水治理效率(Water)的衡量指标。其二是大气污染的治理,包括SO2、烟尘、粉尘等污染物的去除,鉴于我国硫氧化物污染的严重性与危害性,本文选取工业SO2去除率表示废气污染的治理效率,计算公式为:工业SO2去除率=SO2去除量/(SO2排放量+SO2去除量)·100%。其三,在工业固体废物治理效率方面,选用工业固体废物综合利用量占工业固体废物产生量的比重——工业固体废物综合利用率(Solid)表示可利用的固体废物量的提取和回收利用情况。

    2.3 数据来源

    面板数据兼具时序特性和截面特征,本文选取我国30个省市(西藏数据严重缺失,计算中予以剔除)的面板数据作为实证数据。投入对应的产出效应往往未在当期显示而具有时滞性,技术创新的资本投入至创新成果的形成具有1-2期的滞后期。环境污染治理的当期投资至治污设施的竣工使用亦存在时间差,学者彭熠等[22]的研究表明滞后1期的治理投资具有更强的减排效果。综上因素,本文选取含时滞1期产出的模型。因2011年之后的相关年鉴不再对我国工业“三废”治理效率值进行统计,根据数据的可获取性原则,本文选取的解释变量时间跨度为2002-2009年,被解释变量的时间跨度为2003-2010年,产业结构指标的时间跨度与被解释变量一致。原始数据主要摘自:①2003-2011年《中国环境年鉴》;②2003-2010年《中国科技统计年鉴》;③2003-2011年《中国统计年鉴》等。

    3 模型构建

    环境污染治理的生产函数涉及资本、劳力和技术活动等因素,建立污染治理的投入与产出关系如下:

    4 实证分析

    4.1 变量的描述性分析

    在变量数据的实际选取中,青海省连续缺失3个年份的工业SO2去除量的统计数据,废气治理样本剔除青海省;海南和青海两省的固体废物治理完成投资额严重缺乏,因此在固体废物治理样本中不包含这两省;河北省和吉林省缺少个别年份的数据,采用均值估计法补充。利用SPSS20.0对各变量进行描述性统计,结果如表1所示:随着地区和年份的变化,各个变量实证数据的极小值与极大值的差异大小不一,因而各变量的标准差各异。

    4.2 环境污染治理的效率分析

    本文以工业废水、废气、固体废物的综合利用产品产值作为经济产出,并细化污染治理效率指标,分别构建以工业用水重复利用率、工业SO2去除率和工业固体废物综合利用率为环境产出的模型,利用Eviews6.0进行回归得出结果如表2所示。

    建立原假设为混合估计模型的假设检验,F检验结果显示模型均通过了1%的显著性检验,因此拒绝接受混合模型的原假设。进行以原假设为随机效应模型的Hausman检验,结果表明固体废物治理模型未通过显著性检验而采用随机效应模型,其它面板回归模型均在1%的显著性水平下拒绝原假设而接受固定效应模型。

    在企业技术创新活动方面,1%的大中型工业企业R&D经费支出可以促进0.437%的“三废”综合利用产品产值的增加,企业技术创新明显提高污染治理的经济效益。同时,企业R&D经费支出对污染治理环境产出的影响作用显著:R&D经费支出每增加1%将促进工业用水重复利用率提高0.093%;R&D经费支出使工业SO2的去除率提升明显(促进弹性为0.513);R&D经费支出与工业固体废物综合利用率存在正相关关系(影响系数是0.096)。由此可见,企业积极开展技术创新活动,通过改造生产工艺、降低污染物排放和提升污染治理技术,可以有效提高污染处置回用率,对环境污染的控制和治理产生了积极的影响。企业技术创新的废物去除作用强于回收作用,对废物回收利用技术的开发力度须加强。

    此外,工业企业专职环保人员对污染治理效率指标的正向作用均未通过显著性检验,说明在我国现阶段污染治理人力投入对工业污染治理效率的促进作用仍未发挥,这与我国各地区企业对环保人员体系建设不够重视有关,目前大中型工业企业中高素质的专业环保从业人员比重仍然较低,环保部门的执法力度也不够。以工业占比衡量的产业结构对工业"三废"综合利用产品产值和固体废物综合利用率的促进效果显著,对工业用水重复利用率的作用不明显,且与工业SO2去除率呈显性负相关关系。这些结果反映了我国工业结构变化对于污染治理效果的影响较复杂且未形成一致性,工业经济实力的加强对工业“三废”的资源化利用虽然产生一定的促进效果,但我国现仍处于工业化中期阶段,经济增长方式还未从高能耗、高排放转变为生态环保型,污染密集型的工业企业数量仍较多。中国工业结构的变化呈现不合理,工业内部结构并未呈现明显的优化升级[23]。

    回归结果说明我国东部地区在发展工业经济的过程中积累了诸多环境问题,污染治理投资的效果仍有待加强;中部地区工业比重较大且工业化程度不高,污染排放量较大,污染治理投资呈现非显著性负作用;西部地区的工业发展较缓慢且环境污染程度较轻,但对污染治理投资的效果反映敏感,污染治理投资的作用较为明显。我国东、中、西部地区的科技发展水平仍然存在较大差异,企业开展技术创新活动的积极性呈现地域差别,企业技术创新对环境污染治理的效果依次递减。污染密集型产业和劳动密集型加工业由东部转移到中西部地区,产生环境污染问题[24]。可见通过产业转移改变污染密集型产业分布却未转变传统消费需求的情况下,污染治理投资和企业技术创新对治污效率的作用仍是有限的。因此,倡导由传统消费模式向可持续消费模式转变,环境友好产品需求的增加有助于拉动“绿色”产品的生产和污染排放物的减少。

    5 主要结论和政策建议

    本文以2002-2010年我国30个省市的相关数据为基础,通过构建面板数据模型,实证分析了污染治理投资、企业技术创新与污染治理效率之间的关系,可以得出下列结论:

    (1)我国污染治理投资对工业污染治理效率的影响主要体现在资金投入上,企业环保人员投入对污染治理的作用不明显。工业污染治理完成投资额对污染治理产生了显著的促进作用,但对工业废水、废气、固体废物的污染治理效率影响各异,其中污染治理投资对废气治理的作用效果最强,对固体废物治理的促进作用还未显现。

    (2)企业技术创新对工业污染治理的正向作用明显,有利于促进工业“三废”综合利用产品产值的增加。企业R&D经费支出对污染治理环境产出的影响显著,可以有效提高工业二氧化硫的去除率,但对工业用水重复利用率和工业固体废物综合利用率的促进作用偏弱。

    (3)企业技术创新对工业污染治理效率的影响系数高于污染治理投资指标,说明企业技术创新对污染治理的促进作用较强,污染治理的前端预防效果要优于末端治理。从工业污染治理完成投资额和大中型工业企业R&D经费支出视角考察,我国环境污染治理效率存在区域差异,西部地区污染治理投资效果显著,东部地区企业技术创新对环境污染治理的促进作用最明显。

    环境污染治理具有多中心特征,需要政府、企业和其他社会组织通过相互合作,共同提供与污染治理相关的产品、技术和资源。基于上述研究结论,本文提出以下政策建议:

    第一,适度增加污染治理投资,提高企业污染排放成本。发达国家的污染治理经验表明,污染治理投入在GDP中占有相对稳定的比重时,环境污染问题才能得到有效控制。我国现阶段的环境污染治理需要结合政府补贴、企业自筹和银行贷款等方式,增加污染治理投资的差异化供给,提高末端治理效率。另一方面,需要依据行业污染程度制定不同的排污收费税,提高企业的资源利用成本和违法排污成本,以减少重污染企业数目。环保部门则要积极与社会环保团体合作,加大对企业排污行为的监管力度,加强企业环保人员的培训,提高环保人员的职业素质和技术能力。

    第二,推动生产技术创新和污染治理技术创新,提升企业技术创新对环境污染治理的促进作用。企业技术创新是实现能源节约和减少污染排放的根本途径,地方政府要通过对科技创新企业实行税收优惠政策进行正向激励。具有自主创新能力的企业须注重废物利用基础性技术研发和生产工艺创新,及时将创新成果应用于生产各个流程,扩大污染治理的前端预防效果。缺乏自主创新能力的企业要积极引进先进的技术设备,改造原有生产工艺,降低单位产值的资源消耗;或加强与高校、科研机构等参与主体的研发合作,大力研发废物综合利用技术,提高污染治理的经济效益。

    第三,依据区域发展特征和实际情况,提高不同地区污染治理效率。污染治理须提高社会公众的参与积极性,提高消费者对可持续消费认知度。通过政策倡导绿色消费,依据地区差异实施不同的治理措施。东部地区工业化程度较高,但空气质量问题亟待改善,须将大气污染防治列入地方政府考核,加大对企业技术创新的研发投入,推动高新技术产业和环保产业发展。中部地区要重视工业园区的污染治理设施建设,积极引进国内外先进技术,在优化工业内部结构过程中促进产业技术升级,努力提升污染治理效率。对于经济发展水平相对较低的西部地区,地方政府应对企业的污染治理措施进行财政补贴,加大污染治理资金投入力度,鼓励企业自主研发污染治理技术,并有选择性地承接中东部地区的产业转移。

    (编辑:于 杰)

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