打开文本图片集
摘 要：技术进步是推动低碳经济发展的关键。那么，技术进步如何影响工业二氧化碳减排？这种影响在工业内部各行业之间有何差异？文章基于2002-2012年中国工业分行业数据，利用DEA-Malmquist指数方法对工业各行业的技术进步（TFP）进行估算，并构建二氧化碳减排效应指数进行回归分析。结果表明：技术变动对二氧化碳减排的影响并不明显，大部分工业行业二氧化碳减排主要依赖于纯技术效率和规模效率。最后，文章从绿色技术创新、产业结构调整和减排制度创新等方面提出了相应政策建议。
关键词：技术进步 二氧化碳减排 DEA-Malmquist指数
中图分类号：F062.4 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2017）03-009-03
一、引言
全球气候变暖对社会发展产生重大影响。在哥本哈根会议之前，中国提出“到2020年二氧化碳排放强度在2005年基礎上削减40%～45%”的中期目标。对于工业化和城市化快速推进的二氧化碳排放大国来说，要实现这一目标，必须要付出艰苦卓绝的努力。其中技术进步是建立低碳经济的基础和关键。
由于广义技术进步既包括技术创新，也包括管理制度创新、规模经济等软技术进步（Solow，1956），因此，广义技术进步可以分解为技术创新、管理制度创新、规模经济三大要素。本文认为可以从广义技术进步的三要素出发，在交叉研究和比较分析的基础上，建立起更完整的二氧化碳减排机制。工业是我国实现二氧化碳减排目标的重点，那么，技术进步的三要素如何影响工业二氧化碳减排？这种影响在工业内部各行业之间有何差异？本文基于2002-2012年中国工业分行业数据，利用DEA-Malmquist指数方法对各工业行业技术进步进行估算，并将其分解为技术变动、纯技术效率和规模效率3个部分，然后利用面板技术将这3个部分对各工业行业二氧化碳减排效应指数进行回归分析，进而建立起二氧化碳减排的解释体系，并针对分析结果提出相关政策建议。本文的研究不仅有助于深入理解在过去十年里技术进步对中国工业二氧化碳排放强度的影响机制，而且对于工业行业在未来如何通过技术进步有效实现二氧化碳减排目标具有一定的参考价值。
本文基本安排如下：第二部分介绍数据来源及处理，并运用Malmquist生产率方法估算36个工业行业的技术进步，将其分解为技术变动、纯技术效率和规模效率，同时构建工业二氧化碳减排指数；第三部分运用面板数据从分行业的角度检验技术进步三个因素对各工业二氧化碳减排效应的影响；第四部分是结论与建议。
二、数据来源及处理
（一）数据来源
本文从分行业的角度，以工业部门为研究样本来验证技术进步各个组成部分与二氧化碳减排效应的关系。根据最新的行业分类标准（GBPT 475422002），从39个行业中选取36个行业进行研究（其他矿采选业、木材及竹材采运业、其他制造业由于数据不全，去除）。其中，产出指标用的是工业增加值（这一做法也曾经被徐瑛等（2006）所采用），其基础数据来源于历年《中国统计年鉴》，并根据分行业工业品出厂价格指数折算为1990年不变价。资本存量数据不像产出数据，可以直接从年鉴获得，需要进行估算，本文根据《中国统计年鉴》固定资产价值利用永续盘存法估算了2002-2012年分行业资本存量数据。关于劳动投入和能源投入数据，本文采用大多数文献的做法，将职工平均人数作为劳动投入数据，将分行业年能源消费总量作为能源投入数据，上述两部分数据从历年《中国统计年鉴》均可查到。
（二）技术进步分解结果及分析
本文采用DEAP软件包，从分行业角度对36个工业部门的技术进步进行估算，并将技术进步指数分解为技术变动指数、纯技术效率指数和规模效率指数，基本结果如表1。
总体而言，各类工业技术进步存在显著差异，且影响技术进步的原因也不相同。36个工业行业在2002-2012年间技术进步平均增长率为-0.1%，其中技术变动平均增长率为2.3%，技术效率平均增长率为-2.4%，而纯技术效率的负增长拉低了技术效率和技术进步的增长率。
（三）二氧化碳减排指数的构建
根据2006年联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change， IPCC）为联合国气候变化框架公约及京都协议书所制定的国家温室气体清单指南第二卷（能源）第六章提供的参考方法，本文计算出2002-2012年各个中类行业二氧化碳排放总量。并根据36个行业2002-2012年二氧化碳排放数据和折算成不变价的工业总产值，构建二氧化碳减排指数。
其中，CRI代表减排指数，GIP为工业总产值，CP为二氧化碳排放量。当CRI>1时，表明二氧化碳排放效率提高，也即单位产值二氧化碳排放量减少。反之，则表明排放量增加。相关二氧化碳减排指数的统计特征见表2。
三、技术进步对二氧化碳减排效应影响的实证检验
以前文所分解的36个行业各年的技术变动指数、纯技术效率指数和规模效率指数作为解释变量，以各行业相应年份的二氧化碳减排指数为被解释变量，对各行业技术进步与二氧化碳减排之间的关系进行验证。但一方面由于回归分析的过程中单个行业的回归自由度过低，导致结果不准确；另一方面，许多中类行业属于同一类型的行业，它们的行业特征、行业所处的环境基本相似，把同类工业放在一起进行面板回归更能得出有价值的结论，所以本文按照李小平（2005）的做法，将36个中类行业归并为9大类分别进行面板回归，分析比较9大类工业行业技术进步三要素对二氧化碳减排的不同影响。
Yit=β0+β1TCit+β2PTECit+β3SECit+∑？兹cvit+μit
其中Yit为i行业第t年二氧化碳减排指数，TCit为i行业第t年技术变动指数，PTECit为i行业第t年纯技术效率指数，SECit为i行业第t年规模效率指数，cv为控制变量，包括各个行业的工业增加值、环境规制强度、环保投资、FDI。β0是截距项，μit是随机扰动项。我们采用面板数据的广义最小二乘法（GLS）对模型进行估计，结果见表3。
表3反映了2002-2012年9类工业技术变动指数、纯技术效率指数和规模效率指数对各行业二氧化碳减排指数的回归结果。其中纺织工业纯技术效率对二氧化碳减排指数回归系数为负，且不能通过15%的显著性水平检验，剔除。森林工业所有回归系数均不显著，因此不做分析。总体看来，在2002-2012年间，各工业行业纯技术效率和规模效率对二氧化碳减排强度具有显著贡献，而且明显大于技术变动对二氧化碳减排强度的贡献。也就是说，在过去的十年里，中国工业二氧化碳减排强度变化主要来自于管理制度创新和规模经济，技术创新对二氧化碳减排强度有正的影响，但影响不大。笔者认为，造成这种现象的主要原因是以节能减排为导向的绿色技术创新在技术创新中所占比例过低，具体到本文，主要是指低碳技术创新。
在9类行业中，技术变动对二氧化碳减排影响显著的行业是石油工业和机械工业。石油工业技术变动指数上升一个百分点，二氧化碳减排指数上升0.962%。石油工业中的石油和天然氣开采业、石油加工及炼焦业、煤气的生产与供应业以及电力蒸汽燃气的生产与供应业是所有工业中最主要的二氧化碳直接排放主体，其行业的技术创新主要表现为新设备的研发、新能源技术的开发以及减污技术和设备的应用，这些技术创新本身属于绿色技术创新，直接导致了行业二氧化碳排放强度的减少。机械工业技术变动指数上升一个百分点，二氧化碳减排指数上升0.863%。这表明，机械工业的技术变动不仅对技术进步贡献较大，也显著地影响了本行业的二氧化碳排放强度。这一现象与机械行业的特点有关，机械工业主要以计算机、电子与通信设备制造业为代表，它们都属于高技术行业，这类行业显然不属于二氧化碳主要的直接排放主体，但却通过消耗原材料、电力和其他能源间接排放二氧化碳。行业本身处于技术变动的前沿，日新月异的技术创新也极大地推动了行业节能新技术、新工艺、新设备、新材料等低碳技术的发展。因此，行业的技术变动显著影响二氧化碳减排。
纯技术效率的改进主要来源于管理创新、制度创新等软技术创新。回归结果中，纯技术效率对二氧化碳减排影响显著的工业有冶金工业、造纸工业和化学工业。纯技术效率每上升一个百分点，二氧化碳减排指数分别上升1.903%、1.91%、2.638%。上述三大工业都属于污染密集型工业，国家对其污染情况和治理非常重视，大力推进节能减排法制化管理和建设，责令企业建立长效机制，科学制定减排目标，从而提高节能减排管理效率。比起其他行业，上述三大污染密集型工业管理效率的提高是通过直接和间接两个途径降低二氧化碳排放，一方面，管理效率的提高直接影响二氧化碳减排；另一方面，虽然很多企业减排的目标并不是降低二氧化碳的排放，而是降低其他污染物，如废水、废渣和其他有害气体的排放，但却可以通过其他污染治理效率的扩散效应间接影响二氧化碳排放强度。因此，相对于其他工业，上述三大工业纯技术效率的改进对二氧化碳减排的影响更为显著。
煤炭工业的规模效率系数明显大于科技进步系数和纯效率系数，在9类工业中仅次于化学工业，这表明过去十年间煤炭工业规模效率对二氧化碳减排强度变化影响显著。与煤炭工业类似的还有化学工业和纺织工业，其中，化学工业纯技术效率和规模效率对二氧化碳减排强度影响较大，而来自技术变动的影响却很小。出现这种情况可能与过去十年里三类工业的行业发展有关，国家关停了大量技术落后、污染严重的小煤矿、小化工厂、小纺织厂，重新组建了许多大规模企业，一定程度上提高规模效率。规模效率的提高通过两个途径降低行业的二氧化碳减排，一方面，小煤矿、小化工厂、小纺织厂的关闭直接意味着能源消耗的停止和二氧化碳的零排放；另一方面，大规模企业的组建提高了管理效率，降低了污染强度。但与此同时，上述行业有利于节能减排的技术创新成果却很少，也就是说，大部分技术创新都是关于新产品的开发和应用，但这种新产品的开发并没有对行业的二氧化碳减排产生较大影响。以化学工业为例，化学工业是国民经济中的重要原材料工业，我国生产的化工产品70%以上直接为农业、工业提供配套原料。在过去的十多年里化学工业迅速发展，产品日新月异。但与此同时，化工行业生产条件和能源结构却没有得到较大改善，技术创新对化学工业节能减排影响很小。因此，上述行业在节能减排的绿色技术创新方面还有很大潜力。
四、结论与建议
本文基于技术进步和低碳经济相关文献的最新进展，从产业层面上，利用DEA-Malmquist指数将技术进步分解为技术变动指数、纯技术效率指数和规模效率指数。并将这三部分与二氧化碳减排指数进行计量回归分析。本文的主要结论是：一是从总体看来，在过去十年里，大多数工业行业的技术变动对本行业的技术进步贡献越来越大，但对二氧化碳减排影响并不明显，大部分工业行业二氧化碳减排强度的变化主要来自于本行业纯技术效率和规模效率的提升。二是石油工业和机械工业的技术变动指数对本行业二氧化碳减排影响显著，石油工业影响显著的原因主要是因为石油工业本身的技术创新主要为绿色技术创新，绿色技术创新的结果直接导致了行业二氧化碳排放强度的减少。以高新技术产业为代表的机械工业由于行业本身的低碳化以及日新月异的技术创新，对二氧化碳减排影响显著。三是由于行业的特点和自身所处的环境，不同工业的技术变动指数、纯技术效率指数和规模效率指数对本行业的二氧化碳减排影响力度存在很大差异。
目前，中国正处在经济发展和经济增长方式转变的关键时刻，如何实现经济发展和环境保护的双赢，是今后我国可持续发展的核心任务。本文在前文的基础上，从产业的角度，提出如下政策建议：
首先，绿色技术创新和低碳技术创新应成为国家创新政策的扶持重点。随着知识经济的发展，技术创新日益成为工业经济增长的关键动力，但本文的研究表明技术创新并没有对我国工业行业二氧化碳减排产生明显的影响，究其原因，主要是以节能减排为导向的低碳技术创新在技术创新中所占比例过低。因此，为实现二氧化碳减排目标，国家一方面要支持工业发展中二氧化碳污染控制和预防技术、源头消减技术、碳排放最少化技术、循环再生技术、生态工艺、碳产品净化技术等低碳技术创新；另一方面在技术创新的各个阶段中引入低碳观念，从而引导技术创新朝着有利于资源、环境保护及其与社会、经济、环境系统之间的良性循环的方向协调发展。在实际操作上，政府可以设立低碳技术发展专项资金，用于支持工业企业低碳技术的研发和应用。同时，加强对企业低碳技术选择、创新分工的引导，加大低碳技术创新的知识产权保护力度。
其次，以发展高新技术产业为重点，推动工业经济从高碳型产业结构向低碳型产业结构转型。一方面，高新技术产业本身属于低碳工业，而且以高新技术产业为主导的科技园区也倾向于建立一种低碳型发展模式，这种模式为其他行业的节能减排管理制度创新提供良好的借鉴。另一方面，高新技术产业处于技术变动的前沿，关键技术具有高于一般技术的经济效益和社会效益。因此，高新技术产业通过技术辐射效应可以促进传统产业建立起低碳型的技术结构和产品结构。尽管目前各个地区高新技术产业在发展过程中遇到了包括资金、技术和人才等各方面的困难，但各级政府应创造多种优惠条件，大力支持其发展，使高新技术真正成为中国工业各个行业节能减排的主要动力，从根本上推动低碳经济的发展。
最后，政府和企业应继续挖掘技术效率促进二氧化碳减排的潜力。对于大多數工业来说，过去十年里管理制度创新和规模效率的改进对二氧化碳减排强度影响较大。但是，目前发展低碳经济的法制法规还不健全，一些基于减排的制度还未真正实施，再加上现代企业制度的完善还需要相当长的过程，大量能耗高、污染严重的小煤矿、小火电、小化工厂依然存在，依靠管理制度创新促进节能减排依然有很大的潜力可挖。因此，未来可把改革推向纵深。从政府层面来讲，应根据各个工业行业所处的具体发展阶段，借鉴国外有益经验整合有利资源，充分调动行政、立法部门、企业及自制部门等主体的积极性，从制度建设、发展建设、能源结构调整等方面进行管理制度创新从而促进工业二氧化碳减排。从企业层面来讲，继续在企业管理和制度建设上进行创新和突破，提高企业经营管理效率，制定实施工业企业节能减排责任指标体系，加大技术效率的提高对二氧化碳减排的促进作用。
[基金项目：教育部人文社科基金青年项目“环境压力和经济发展双重约束下制造业最优环境规制强度的选择研究”（14YJC790064）；广东省自然科学基金自由申请项目“经济绩效提升和环境改善双重目标下工业最优环境规制强度的选择研究”（2014A030313611）。]
参考文献：
[1] Fare Rolf，Shawna Grosskopf， Mary Norris， Zhong yang Zhang. Productivity Growth， Technical Progress and Efficiency Changes in Industrialized Countries [J]. American Economic Review， 1994（1）
[2] IPCC. Climate Change 2001： Mitigation of Climate Change [M]. Contribution of Working Group Ⅲ to the Third Assessment Report， Cambridge University Press，2001
[3] Kumbhakar， S.C. Estimation and Decomposition of Productivity Change When Production is not Efficient： A Panel Data Approach[J]. Econometric Review， 2000（19）
[4] Solow Robert.A.，Contribution to the Theory of Economic Growth. The Quarterly Journal of Economics，1956（1）
[5] Tim Coelli ， AGuide to DEAP Version 2.1： A Data Envelopment Analysis （Computer） Program [C] . CEAP Working Paper， 1996
[6] Tim Coelli ， Tim J.， D.S. Prasada Rao and George E. Battase. An Introduction To Efficiency and Productivity Analysis [M]. Klumer Academic Publishers， 1998
[7] 李玲，陶锋.污染密集型产业绿色全要素生产率及影响因素[J].经济学家，2011（12）
[8] 李玲，陶锋.中国工业最优环境规制强度的选择[J].中国工业经济，2012（5）
[9] 陈诗一.能源消耗、二氧化碳排放与中国工业的可持续发展[J].经济研究，2009（4）
[10] 涂正革，肖耿.环境约束下中国工业增长模式的转变[J].世界经济，2009（12）
[11] 李廉水，周勇.技术进步能提高能源效率吗[J].管理世界，2006（10）
[12] 王群伟，周鹏，周德群.我国二氧化碳排放绩效的动态变化、区域差异及影响因素[J].中国工业经济，2010（1）
（作者单位：暨南大学 广东广州 510632）
（作者简介：李玲，暨南大学管理学院工商管理博士后，研究方向：可持续发展、技术创新、环境规制。）
（责编：贾伟）