我国产业结构调整的环境效应分析

内容摘要：产业结构作为联系经济活动与生态环境的重要纽带，其变化对环境质量有着重大影响。研究以全国行业数据为例，构建产业结构与环境质量关系模型并展开实证分析。重点从工业产业结构调整角度，利用2003-2010年行业数据，构建产业结构与环境质量关系的面板数据模型来研究工业产业结构调整的环境影响机制。研究结果表明，工业内部产业结构的调整、工业规模经济有利于改善环境质量，而技术效应的提高却加剧了环境质量的恶化；企业绿色技术创新机制和政府环境规制的加大使得重工业比重提高并没有带来环境质量的恶化。

关键词：产业结构 环境质量 环境效应 面板数据模型

引言

改革开放以来，我国经济发展取得了举世瞩目的成就。然而，由于我国经济增长方式长期以粗放型为主，经济总量的扩大依靠大规模的要素投入，以及生态环境的不断恶化，从而导致我国现有的产业结构问题日益突出。当前，我国环境破坏程度已接近或超过20世纪五六十年代发达国家环境问题最严重时期的水平，不合理的产业结构对经济的制约作用越来越显现。

产业结构作为联系经济活动与生态环境的重要纽带，它决定着资源消耗的方式和环境污染的水平和类型，因此产业结构的模式选择对环境有直接影响。由于经济发展对环境的影响追根究底是各产业排放的各种污染物造成的，本文从产业结构视角出发，分析产业结构调整对环境质量的影响及其作用机理，并进一步研究工业行业内部结构变动对环境质量的影响及其效应。最终从可持续发展角度提出促进我国产业结构升级与优化的政策建议，这对于实现我国经济社会与生态环境之间协调、稳定发展，具有重要的现实意义。

文献综述

关于经济发展与环境质量之间的联系，起源于1991年Grossman和Krueger的环境库兹涅茨曲线（EKC），即经济增长与环境污染呈现倒U型关系，且经济增长通过规模效应、结构效应和技术效应这三种途径影响环境质量，之后这方面的研究多是建立在环境库兹涅茨曲线上。国内对产业结构调整与环境的研究起步较晚，但近年来随着我国经济的高速发展，产业结构的调整是如何影响环境质量，成为了学者们研究的重要课题。周景博（1999）用定性方法分析产业发展对环境质量的影响得出三次产业发展以及第二产业内部各行业发展对环境影响程度大小均存在较大差别，且第二产业对环境的影响远高于另两个产业。定性评估产业污染对环境的影响可能比较简单可行，但是缺乏数据的支撑结论不够有力。马小明（2003）基于投入产出分析方法，研究了产业结构调整带来的污染物排放量及能源消耗量的变化，结果表明调整产业结构是减小对环境系统压力的有效途径。但仅是在时间维度上分析产业调整前后环境的变化，而未进行各产业之间的横向比较。高志刚（2011）建立产业结构调整与环境污染指标的计量模型，重点估算出产业结构调整对环境污染的区域特征。成艾华（2011）基于环境效应分解模型分别研究了技术进步和产业结构调整对环境改善的作用，并指出结构调整效应对环境的改善作用并不大。顾鹏（2011）引入资源环境综合成本的概念，统计并利用各行业的资源损耗成本、环境污染成本、附加环境成本评估了各产业对环境的压力。虽然研究者所使用的模型、方法及研究区域不同，结论可能也存在争议，但这从侧面反映了产业结构对生态环境作用的复杂性以及人们对此为题的重视。然而，国内学者多是以某一国或某一区域为研究对象来分析不同产业对生态的影响以及在产业调整过程中环境质量的变化，而研究具体某一产业内部结构变化对环境影响的并不多。本文将对第二产业各个行业进行细分，利用面板数据分析了全国范围内产业结构升级对生态环境的影响。

三次产业结构调整的环境效应分析

（一）产业结构变动轨迹

伴随着经济发展，我国产业结构发生了重大变动，三大产业格局也发生了根本性的变化。从整体上来看，第二产业产值在国民经济中所占的比重较大，经济发展对第二产业的依存度较高，但随着经济活动的不断深入，第三产业所占比重逐年增大，已渐渐成为拉动经济增长的主要动力。

从各产业比重来看，我国产业结构处于不断调整和优化的过程中，产业结构发展符合产业结构演变的一般规律。其中第一产业在国民经济中的比重逐年下降，第二产业在国民经济中所占的比重一直在50%左右，第三产业比重逐步提高。我国经济发展正处于工业化进程中的中级阶段（见图1）。

（二）我国环境变动轨迹

环境质量一般包含大气环境质量、水环境质量和固体环境质量。本文所指环境质量仅限于工业发展对环境所造成的污染，因为污染物排放中70%以上来自工业污染。

自1985年以来，我国工业废水排放总量呈现波动性变化，1985年的排放量达到最高值2574009万吨，后逐年下降到1997年的1883296万吨，在此之前的年均排放量为2372474万吨；从1997年之后又开始缓慢上升，到2006年工业废水排放量陡然上升，达到1991年废水排放量水平，之后又开始下降，但幅度很小。

工业废气排放总量在整个研究期间内一直处于上升趋势，且增速越来越快，1985-2000年间，年均工业废气排放总量116357亿标立方米；2000-2010年间，平均工业废气排放量为311852亿标立方米，增幅是前期的两倍左右。

1985年以来，我国工业固体废弃物产生量呈现显著增长趋势，1985-1997年间，工业固体废物产生量增长缓慢，基本维持在年产生量6亿吨水平； 2000年后伴随经济的高速增长，固体废物产生量呈现持续上升趋势。2001-2010年的十年间，产生量由88840万吨增加到240944万吨，增加了近两倍。

（三）三次产业结构对环境效应的相关分析

如表1所示，根据典型相关性分析方法的要求，首先确定了两组变量，设其中的产业结构要素变量组为控制变量，环境质量要素组为效应变量。为简便起见，设产业结构要素变量组X=（x1，x2，x3），环境质量要素变量组Y=（y1，y2，y3）。其中x1、x2、x3分别表示第一产业产值占GDP比重，第二产业产值占GDP比重，第三产业产值占GDP比重；y1、y2、y3分别表示工业废水排放量，工业废气排放量，工业固体废物产生量。产业结构和环境指标数据来源于中国统计年鉴相关年份数据，样本区间取自1985-2010年。

本文利用SPSS18.0统计软件，对产业结构要素变量组和环境质量变量组进行典型相关变量和典型相关系数分析，得出我国三次产业与环境质量的相关结果。结果说明第一产业和第三产业对大气环境和固体环境的影响很大，而且对两者的影响大小相当；第二产业对大气环境的影响显著，而且对水环境和固体环境的影响要比第三产业要小。

工业产业结构调整的环境效应的Panel-Data分析

第二产业的生产特点决定了其能耗物耗水平以及污染物的产生和排放水平要远远大于第一、第三产业。据中国国家环保局估计，工业污染最高曾占污染总量的70%，由于工业生产的高污染性，使得在三次产业中，第二产业的污染物集中程度相对较高。因此本文在研究产业结构的环境效应时主要从第二产业角度进行分析。第二产业内部特别是工业产业内部，由于各行业规模大小、技术水平高低、产业发展水平不同对环境影响程度也有很大差异，本文将重点分析工业内部结构调整对环境质量的影响，从定量分析角度构建工业行业结构变动指标与环境质量指标间面板数据模型，探讨工业结构变动对环境质量的作用机理和机制。

（一）指标选取、样本选择和数据说明

本文在解释变量选取上借鉴Grossman和Krueger（1991）提出的经济增长影响环境质量的三种途径即结构效应、规模效应与技术效应，及多数学者采用的工业三废人均排放总量来反映环境污染状况。因此本文所选取变量为：行业产值占工业总产值的比重来反映结构效应、行业固定资产净值占其工业增加值的比重表示行业规模、行业工业增加值与就业人数之比，即劳动生产率来反映技术效应。自变量和因变量的定义表分别如表2、表3所示。

鉴于2003年之前的部分数据存在统计上的差异，因此为避免数据缺乏可比性，本文选取时间跨度为2003-2010年、38个工业行业、6个主要指标，共1824个样本数据。其原始数据主要来源于《中国统计年鉴》、《中国工业统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》的相关年份，并做相应处理。同时为消除变量之间可能存在的异方差性，对所有变量进行对数处理。

（二）实证研究

本文希望通过构建工业细分行业结构变动指标与环境污染指标间面板数据模型，来探讨工业结构调整对环境质量的作用机制。因此构建面板数据模型，为消除异方差，采用对数形式表示，模型表示如下：

LnAE=C+β1lnSTRit+β2lnSCAit+β3lnSCIit+vit

其中，i代表工业各细分行业，t代表时间，AE代表各细分行业人均污染排放量，本文主要研究的是工业废水排放量、工业废气排放量和工业固体废物产生量，分别用E1、E2、E3表示；vit表示随机误差项；C表示i行业t时间的常数项；STRit表示第i行业在时间t的产值占工业总产值的比重，反映i行业的结构变动情况；SCAit表示第i行业在时间t的固定资产净值占i行业工业产值的比重，代表行业规模；SCIit表示第i行业在时间t的工业增加值与就业人数之比即劳动生产率，代表技术变动状况。

根据Hausman检验的结果判断，面板数据模型应选择固定效应模型。利用Eviews软件处理的回归结果如表4所示。

（三）估计结果分析

1.从表4工业产业结构调整对环境质量的影响分析结果可以看出。除规模效应对工业固体废物产生量影响非显著外，其余解释变量均在10%的统计下显著，得出模型的一般性结论：

第一，结构效应为负说明工业内部结构变动有利于改善环境质量，其原因可能是长期以来污染行业在工业行业中所占比重较高，早期的能源密集型工业的发展，产生了大量的污染排放，但随后投资逐渐转向低污染的技术密集型产业，投资结构变动使得单位产出的排放水平下降，环境质量得到改善；规模效应为负，说明规模效应对环境质量的改善具有积极意义。其原因可能是人均收入的提高，使人们有意愿追求更清洁的环境，政府会相应采取更严格的环境标准，要求企业通过技术革新等手段减少排污，人均排污量也随之减少；技术效应为正，说明技术效应并未起到改善环境质量的作用，同时说明加强技术创新的空间还很大。

第二，劳动生产率提高并没有对环境污染起改善作用，其主要原因首先在于，在国民生产部门中，第二产业就业人数基本保持稳定，并开始向第三产业转移；其次在工业废物排放量增加的情况下，人均污染排放量也呈上升趋势，单纯地提高劳动生产率并不能降低人均污染物排放量，因此技术效应为正。

2.由工业废水排放量与产业结构调整之间关系的数据可以看出，所有解释变量在统计上均显著，各行业工业产值所占比重越大，人均工业废水排放量越小。结构变动对废水排放的影响系数为0.56，其主要原因与污染行业在整个工业行业中所占比重仍较高有关。工业废水排放主要来自资金密集型行业，其中电力热力生产和供应、黑色金属冶炼及压延加工、有色金属冶炼及压延加工、石油加工、烧焦及核燃料，均位于废水排放前列。而以资源能源开采为主的生产性制造业如煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业的废水排放量却不大。废水排放较低的行业则主要集中在纺织行业、服装制造业、文教体育等劳动密集型行业。

3.工业废气排放量与工业内部产业结构、行业规模及劳动生产率有比较重大的关联。工业产值所占比重每上升1%，人均工业废气排放量降低0.556亿标立方米；行业规模每提高1%，人均工业废气排放量减少0.285亿标立方米；劳动生产率每提高1%，人均工业废气排放量增加0.254亿标立方米。由此可以看出，在人均废气排放量中，工业内部结构调整产生的效应明显高于工业规模扩大、技术进步产生的效应。在估计结果中，工业产值所占比重和行业规模符号为负，原因是我国工业重点行业如石油化工、纺织业、机械制造业等从业人数显著增加，导致人均废气排放量减少，因此行业规模符号为负。随着资本的增加，企业规模扩大，导致人均排污量减小，这说明工业废气排放存在规模效应。技术效应为正的原因是工业所占劳动力比重下降，转向其他部门如服务业（实际上我国服务从业人数的增长率远远大于工业部门）。

4.由协整检验的结果分析工业产业结构调整对工业固体废物产生量的影响可知，行业规模不显著，其他解释变量在统计上显著。因此剔除行业规模，构建工业行业的结构效应、技术效应与环境之间的面板数据模型，得出新模型：lnAE3=1.127932-

0.473923lnSTRit+0.396407lnSCIit。结构效应与环境污染之间存在负相关关系，原因是污染排放较轻的行业在第二产业中所占的比重越来越大，结构效应影响显著。技术效应与环境成正相关，即劳动生产率越高，人均工业固体废物产生量越大，其原因工业固体废物产生量主要来自资金密集型行业，其中如煤炭开采和采选业、黑色金属冶炼及压延加工、有色金属冶炼及压延加工、石油加工、烧焦及核燃料，均位于固体废物产生量前列。固体废物产生量较低的行业则主要集中在电气机械及器材制造业、通信设备及计算机业、仪器仪表及文化办公用机械制造业等技术密集型行业。

结论与政策建议

环境和经济发展是密不可分的，产业结构作为联系经济发展与环境质量的重要桥梁，其结构变动必然带来环境质量的相应改变。

本文通过构建工业产业结构和环境质量的面板数据模型，得出工业内部产业结构的调整、工业规模经济有利于改善环境质量，而反映技术效应的工业增加值与就业人数之比的提高却加剧了环境质量的恶化。

基于我国工业化进程中结构变动趋势与实证对比研究，发现重工业比重提高并没有带来环境质量的恶化，主要归功于企业绿色技术创新机制和政府环境规制的加大。劳动、技术密集型产业发展对环境质量影响较小；资本密集型行业加重污染，其发展将带来环境质量的进一步恶化。

长期以来形成的粗放型经济增长模式，以资源能源的高投入、高消耗、高排放来拉动经济增长，然而能源利用率低下造成的直接后果是资源的日益枯竭和环境污染的日趋严重。如何改善环境质量，一方面需要政府加强环境政策管制，引导企业向经济环境协调可持续的方向发展；另一方面作为环境污染产生的直接行为人，企业应积极转变经济增长方式，大力发展绿色环保技术，实现产业结构优化升级。我国应该加快第一产业结构调整，改善农村生态环境；推进第二产业结构优化升级，促进传统工业向现代化工业过渡；大力发展第三产业，促进产业结构的高级化。

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