产业特征、环境规制与大气污染排放的实证研究

摘要　近年来，在广东经济快速发展的同时，全省污染排放总量也呈上升趋势，环境保护压力越来越大。因此，要实现经济发展与环境保护的协调发展。需要理解产业特征、环境规制与污染排放之间相互作用的复杂机理。本文使用广东省15个产业2000―2006年的数据对产业污染排放强度的影响因素进行研究。结果表明。污染排放强度与能源使用、物质资本密度和人力资本密度存在正相关关系。另一方面，污染排放强度与企业效率、企业规模和R&D支出呈正相关关系。污染排放强度与资本支出呈负相关，但统计上并不显著。此外，本文还考察了正式与非正式的环境规制对污染排放的影响。

关键词　制造业；大气污染；环境规制；广东

中图分类号　X22　文献标识码　A　文章编号1002-2104(2009)112-0073-05

近年来，在广东经济快速发展的同时，全省污染排放总量也呈上升趋势。2007年广东国内生产总值比上年增长13.6％，工业增加值增长19.8％，增速创近八年新高。但2000―2006年《广东省环境状况公报》的数据显示，2006年广东工业废气排放总量为13584亿m3，年均增长10.2％。广东省空气中的二氧化硫、烟尘和粉尘等主要污染物浓度有所下降，但由于燃烧废气的排放上升，导致空气质量略有下降。2006年全省二氧化硫排放126.7万t，比1990年增长3倍。烟尘、粉尘排放在样本期的后半段呈下降态势，这说明广东的环境规制是有一定成效的。

由于总体污染排放尤其是sch排污量居高不下，广东部分城市空气污染不断加重，全省多数地区酸雨污染仍然严重，其中酸雨酸度最强的是佛山市，酸雨量占总降水量的43.6％。广东省气象局公布的《2007年广东省大气成分公报》显示，2007年广东全省灰霾日数达75.7天，比常年显著偏多，这表明广东省各大城市尤其是珠三角地区大气污染日趋严重。2007年是近50多年来广东灰霾日最多的年份，全省有27个市、县的年灰霾日数破历史最高记录。其中尤以珠三角灰霾较重，年灰霾日普遍在100天以上，其中东莞、新会分别达到213天和238天。灰霾严重表明广东大气尤其是城市大气污染加剧。研究显示，珠三角地区大气中的光化学污染严重，尤其是大气中的细粒子颗粒物比重在增加，造成灰霾天气时能见度明显下降，同时对人体危害更大，造成人体呼吸道、心脑血管、肝、肺等内脏受损。因此，要实现经济发展与环境保护的协调发展，需要理解产业特征、环境规制与污染排放之间相互作用的复杂机理。

以往有关环境规制的研究往往集中于产业区位布局、生产率减污支出的效应，而几乎没有关注产业特征，如产业的资本密度、产业规模、产业能源消耗和R&D支出与污染排放的关系。例如，Gary和Shadbegian(2003)检验了造纸行业环境规制活动与空气和水污染的排放关系，发现减污支出和受污染影响居民的特征会减少污染排放。本文以广东省制造业为例，集中研究产业特征、环境规制和污染排放强度的相互关系，从而有助于评价污染排放的各个决定因素的相对重要性，并为政府制定有效的节能减排政策提供理论与经验依据。

1　基于产业特征的污染排放机制模型分析

本文采用世界银行Pargal和Wheeler(1996)的研究模型，考察产业的污染排放机制。该模型认为，污染排放相当于一种商品，其均衡水映了各产业对环境服务的需求及社会对环境服务的供给的相互作用关系。

1.1污染需求

决定产业环境需求的因素包括能源、要素密度、产业规模、生产效率、现代生产工艺的采用以及技术创新。

(1)能源投入。大多数空气污染物来自矿物燃料的燃烧。我国产业结构重型化趋势明显，对原材料和能源的需要也增多。而产业生产过程中使用的矿物燃料越多，对污染的需求也越多。因此，高能耗的产业往往是污染产业。

(2)要素密度。①物质资本密度与污染。最近的一些研究显示，美国和英国单位产值减污成本最高的产业同时也是物质资本密集型产业(Antweiler等，2001)。因此，依赖机械设备的产业比依赖劳动投入的产业产生的污染较多，部分原因是产业的物质资本密度与能源密度之间具有一定的相关性。②人力资本密度与污染。人力资本密度与污染的关系较为复杂。一方面，与低技术产业相比，高技术的人力资本密集型产业往往是效率较高、污染较少的清洁产业。另一方面，低技术的劳动密集型产业也可能较为清洁，因为污染产业通常需要较高的人力资本(熟练劳动)来维持。因此，人力资本密度与污染排放强度之间的关系是不确定的。

(3)企业规模。企业规模是指产业中单个企业的附加值。一方面，产业的总产出与污染排放之间存在负相关关系，即产出的增加使单位产出的污染排放下降，这说明资本使用以及污染控制可能存在规模经济。另一方面，规模大的企业更容易成为政府环境管理机构监控的目标，这在一定程度上抵消规模收益。因此，企业规模与污染排放强度之间的关系是不确定的。

(4)效率。污染排放与效率呈负相关关系。具有效率的产业往往是单位产出污染排放较少的产业。

(5)现代生产工艺的采用。新建企业或采用现代生产工艺的企业更为清洁。由于环境规制不断提高，现代的生产工艺往往更加节约资源，因此，单位产出的污染排放也较少。

(6)技术创新。产业的技术创新会减少污染需求。企业进行技术创新的目标就是实现工艺创新。而工艺创新可以提高效率，增加废物循环利用，减少原材料投入，从而减少单位产出的污染排放。

1.2污染供给

环境规制包括正式规制和非正式规制。正式规制是指政府代表公众利益对污染实施控制，包括传统的命令和控制方法以及经济手段，如污染税和排污权交易。发展中国家由于正式规制较弱甚至缺失，因此，公众通过谈判或游说的非正式规制更为明显(Pargal and Wheeler，1996)。

2　计量模型与数据说明

被解释变量E表示单位产值的污染排放，本文使用空气污染物中三种不同污染物的排放强度(s02、烟尘和粉尘)对方程进行估计。变量ai和di分别表示产业和年份的特定效应。本文使用19个制造业和7年(1999―2005)的面板数据进行估计。所有的货币单位都以1990年为基期进行折算以剔除通货膨胀的影响。这19个制造业分别是：非金属矿物制品业、水泥制造业、造纸及纸制品业、农副食品加工业与食品加工制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、化学原料及化学制品制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业、塑料制品业、皮革、毛皮、羽(毛)绒及制品业、纺织服装、鞋和帽制造业、医药制造业、有色金属冶炼及压延加工业、交通运输设备制造业、通用设备制造业和电器机械及器材制造业、印刷业、记录媒介

的复制、石油加工及炼焦业、化学纤维制造业、橡胶制品业、黑色金属冶炼及压延加工业。

本文的污染排放数据来源于相关年份的《广东省统计年鉴》和广东省环保局提供的环境统计数据。其他变量的数据均来自相关年份的《广东省工业统计年鉴》和《广东省统计年鉴》。

从表1中我们可以看出，根据污染物的不同，工业内部的不同产业污染排放强度的差别很大，最大值与最小值之比的变动幅度分别为7861.67：1(烟尘排放强度)一６０　921.00：1(粉尘排放强度)。这就意味着，即使是产业结构发生的变动很小，产业平均污染密度也可能发生较大的变动。因此，本文以广东省制造业为例，集中研究产业特征、环境规制和污染排放强度的相互关系。

2.1对需求变量的说明

如上所述，广东的大气污染严重，因此本文侧重于对大气污染产业特征的研究。Nit表示单位产值的能源消耗，包括煤、焦炭、原油、柴油、煤油、汽油、天然气和电力的消耗。物质资本密度PCI以单个工人创造的附加值的非工资部分衡量，即，(产业附加值一工资)／就业人数。人力资本密度HCI以单个工人创造的附加值中支付给熟练工人工资的比重衡量，即工资／产业附加值一非熟练工人工资×就业人数。规模变量SIZEit以单个企业的附加值衡量，即某一产业的附加值／该产业的企业数目。现代生产工艺CAPit是产业的资本支出占附加值的比重，本文以《广东省统计年鉴》中“按行业分城镇固定资产建设和投资总规模”衡量资本支出。产业的资本建设投资越大，产业的机械设备就会越新，因此该数据是衡量产业采用新工艺的较好指标。RDit以《广东省统计年鉴》的新增固定资产衡量。

2.2对供给变量的说明

方程中的REG是一组反映正式和非正式规制的向量。我国《大气污染防治法》第三条规定，国家采取措施，有计划地控制或者逐步削减各地方主要大气污染物的排放总量。地方各级人民政府对本辖区的大气环境质量负责，制定规划，采取措施，使本辖区的大气环境质量达到规定的标准。这意味着，地方政府对国家没有制定标准的项目有权限自行设定地方标准。因此，当地方政府实施这些环境标准时就会考虑本地区的经济和社会条件。

由于环境规制具有地方性特征，因此需要分析正式规制和非正式规制的地方层面的影响因素。衡量正式规制的指标如下：第一，地区的污染投诉率。其含义是地区的污染投诉数量／该地区的产值。第二，地区的失业率。由于地方政府实施正式规制取决于当地的社会问题，因此使用失业率衡量地区的社会状况。失业率影响地方环境规制的原因有两个：第一，一个地区的失业率越高，投入污染治理的资源就越少；第二，如果污染企业能提供就业机会，地区的公众会容忍这些企业的存在，这种效应在高失业率地区尤其明显。因此，高失业率会导致宽松的环境标准和吸引更多的污染企业。

衡量非正式规制的指标如下：第一，收入。相关研究表明，收入与规制之间存在一定的联系(Daspupta等，2001)，收入越高的地区，对清洁环境的需求越强。富裕地区对污染影响的关注程度高于贫困地区。同时，一个地区的就业机会越多，向政府进行游说以反对污染企业的集体行动的力量越大。本文使用失业率衡量地区收入。

第二，人口密度。一方面，地区的人口密度越高，意味着受污染影响的人口越多，因此反对这些污染企业的公众也越多。另一方面，高人口密度地区的排污效应与人口密度低的地区相比，不易引起公众的注意。因此，人口密度对污染排放的影响并不确定。

第三，人口因素。人口因素包括年龄结构和受教育程度。年轻人口比重高的地区更为关注污染问题，对污染企业进行游说的可能性也越大。本文以15岁以下人口衡量年龄结构这一变量。另外，如果一个地区的人口受教育程度低，对环境污染的后果意识就不强。而且，这些地区可能对现有的正式规制渠道的使用也非常有限。因此，污染企业倾向于布局在教育程度较低的地区。本文以地区获得高等教育人口的比重衡量受教育程度。

由于本文的污染数据和产业特征数据要求产业层面而非地区层面的数据，而上述衡量规制指标的变量都是地区层面的数据，因此，需要把地区层面的规制数据相对应转化为产业层面的数据。下面以污染投诉这一变量为例说明如何进行转换。

其中，下标i、r和t分别表示产业、地区和年份，s表示地区r的产业i的产出占全国该产业的比重，PROSit表示地区r的污染投诉占该地区总产出的比重。因此，某一产业占该地区的产出比重越高、污染投诉率越大，PECoprns的值越大。其它变量如地区失业率(REG)、人口密度(REGm)、人口年龄结构(REGagepop)和教育水平(REC-edu)的计算方法相同。这些变量用广东省21个地级市的数据计算而得。

3　计量结果

表1是使用固定效应和随机效应方程的估计结果。通过对固定效应模型和随机效应模型的豪斯曼检验(HausmanTest)，结果显示，对SO2而言，Hausman检验的概率值为0，000，因此可以拒绝原假设，即解释变量与误差项存在一定的关系，使用固定效应模型更优。对于烟尘和粉尘而言，Hausman检验的概率值分别为0.754和1.000，因此无法拒绝原假设，使用随机效应模型更优。所以，对于SO2本文侧重于讨论固定效应模型，对于烟尘和粉尘侧重于讨论随机效应模型。

3.1污染需求变量的估计结果

表2显示，三种污染物的排放强度作为被解释变量的估计结果表明，能源密度与污染排放强度呈正相关且统计上显著。另外，烟尘和粉尘的排放强度作为被解释变量的估计结果中，物质资本密度、人力资本密度与烟尘和粉尘的污染排放强度呈正相关，这说明物质资本和人力资本密度高的产业同时也是高污染密度产业。人力资本密度的符号在理论预期上是不确定的，但估计结果表明，高人力资本产业往往污染密度更大。这一结果与美国和英国的产业特征一致，这一观点在国内首次提出。

表2还显示，烟尘和粉尘作为被解释变量的估计结果中，企业平均规模与烟尘和粉尘的排放强度呈负相关。但是，资本支出作为现代生产工艺替代变量在统计上并不显著。SO2和粉尘估计方程的结果中，R&D与SO2和粉尘的污染排放强度呈显著的负相关。

3.2污染供给变量的估计结果

表2显示，SO2作为被解释变量的估计结果中，人口密度与SO2的排放强度呈正相关，这说明人口密度越高的地区，产业的污染排放量越大。这是由于人口密度高的地

区，污染企业不易发现，因此规制压力小，产业的污染密度高。另外，教育程度与SO2、烟尘和粉尘的排放强度呈显著的正相关，这说明地区人口的受教育程度越高，环境规制越严格，污染排放越小。人口密度与各污染排放物的关系不显著。

4　结论和政策建议

4.1结论

由于产业特征与污染排放之间的联系紧密，因此对于政府部门和企业而言，理解影响产业污染排放强度的产业特征至关重要。本文使用广东省19个制造业2000―2006年的数据对产业污染排放强度的影响因素进行研究。结果表明，污染排放强度与能源使用、物质资本密度和人力资本密度存在正相关关系。另一方面，污染排放强度与企业规模和R&D支出呈正相关关系。污染排放强度与资本支出呈负相关，但统计上并不显著。

就环境规制变量而言，本文使用污染投诉率衡量正式规制，估计结果显示，该变量对污染排放强度的影响为负且统计上显著。地区人口密度、失业率、年龄结构和受教育程度对污染排放强度有影响但不显著，这说明非正式规制的作用还不是很明显。

4.2政策建议

(1)根据能源使用密度与污染排放的关系，提出区别污染产品与清洁产品的污染税。本文的结果表明，如果规制指向能源使用，成效将会较为显著。尽管能源使用的下降将会减少污染密度，但根据能源的污染含量而征收不同的能源使用税对一些污染物(例如SO2)将起到明显的作用。因为产业不但具有减少能源使用的动机，而且还具有转向使用清洁能源的动机。例如，转向低硫排放的煤炭或者从煤炭转向天然气。

(2)根据物质资本密度与污染排放的关系，需要辅之以其他政策来抵消物质资本密度不断提高导致的污染排放上升。如果我国制造业的资本累积密度不断提高，这意味着物质资本密度和人力资本密度也随着不断提高。由于这两个产业特征变量会增加污染排放强度，这是政策制定者面临的需要接受和克服的难题。尽管我国在劳动密集型产业上具有明显的优势，但FDI的流入加快了资本的累积进程，这意味着资本密集型产业将逐步获得比较优势。因此，随着我国对外开放程度的加深，污染排放必呈上升态势。

(3)完善公众参与环境监督制度，加强非正式规制的力量。①完善公众参与环境监督制度。该项制度将主要保障：公众有权直接向环境保护部门检举和控告污染和破坏环境的单位和个人，并对政府和环境保护部门的工作提出批评和建议；环境保护部门必须聘请人大代表、政协委员及其他公众代表担任环保监督员；环保监督员负责对环境保护部门的工作情况进行监督，并向环保部门反馈公众的意见；公众因环境污染造成直接损害的，有权向责任者要求赔偿。②支持并规范环保非政府组织的发展。环境保护民间组织作为环境与发展领域的一支独立力量，有利于发动和依靠群众保护和改善环境，加快环境保护事业的发展。应该制定适宜的政策，支持并规范环境保护民间组织的发展。发挥它们在环境保护宣传教育、环境保护活动以及科学研究等方面的长处，克服其无组织计划和所代表利益有限等短处，促进环境保护民间组织的健康发展。

(4)增加污染物种类的监测，积极控制新污染源。世界银行的“产业污染排放系统(Industrial Pollution Projection System，IPPS)”的空气污染数据包括以下一系列的污染物参数：s02，N02，CO，Volatile Organic Compounds(VOC)，Fine particulates(PM―10)，Total suspended particulates(TSP or Pr)。而我国现有监测系统只提供常规大气二氧化硫(SO2)、二氧化氮(SO2)和可吸入颗粒物(PM10)三种常规大气污染物。导致珠江三角洲空气质量衰退的主要污染物是可吸入颗粒物(PM2.5)和臭氧(03)。臭氧是通过直接排入大气中的一次污染物氮氧化物(NOx=NO+NO2)和挥发性有机物(vOC)在阳光下经光化学反应生成，其氧化性极强。短暂暴露于臭氧，可引起咳嗽，喉部干燥，胸痛，粘膜分泌增加，疲乏，恶心等。严重暴露于臭氧将影响呼吸道结构，明显损伤肺功能，引起炎症。因此，我国应尽快将臭氧列入大气常规监测指标和考核指标。