异质型环境规制对中国工业能源效率影响的实证检验_李斌
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EFFCH 和 TECH 表示 GML 能源全要素生产率指数的两
表示地区经济发展水平，ISit 表示产业结构升级变量，
EPit 表示能源价格， RRDit 为科技创新水平， FDIit 表示外
商直接投资。 2 指标和数据 本文采用 2000 年—2013 年中国 30 个省、 自治区和直 辖市的数据进行实证检验， 西藏自治区环境数据缺失严 重， 因此未纳入实证模型进行考察。数据主要来源于 《中 国统计年鉴》 、 《中国工业经济统计年鉴》 、 《中国环境统计 年鉴》 、 《中国环境年鉴》 和 《中国科技统计年鉴》 等各期。 相应变量的指标选取方面， 被解释变量工业能源效率选取 静态能源效率值和动态能源全要素生产率 GML 指数来衡 量。一方面本文将 Hu and Wang(2006)提出的能源效率测 度方法和王兵等(2011)提出的考虑非期望产出的能源效率 测度模型相结合， 并采用方向性距离函数来定义静态全要 AEIit - LEIit LEIit =1素能源效率的测算公式为：EEit = AEIit AEIit
ZEEit 及 GMLit 时的影响效应。 ERit 表示环境规制变量，
并区分为命令控制型环境规制 ERCit 、 经济激励型环境规 制 ERPit 和自愿意识型环境规制 ERSit 。交叉项 ERit ´
ETit 用于考察环境规制与绿色技术创新的交互作用对工
基金项目： 国家软科学重大项目 （ 2011GXS1B001） ； 教育部新世纪优秀人才支持计划项目 （NCET-12-0174） 作者简介： 李 斌 （1968—） ， 女， 湖南双峰人， 教授， 博士生导师， 研究方向： 工业转型。 陈崇诺 （1984—） ， 女， 四川内江人， 博士研究生， 研究方向： 工业转型。
TEIit ， 其中 EEit 为第 i 个地区第 t 年的全要素能源效 = AEIit LEIit 为损失的能源投入量， 率，AEIit 为实际能源投入量，
个分解指数， 衡量能源技术效率的改善和能源技术进步。
EFFCH < 1 表示能 若 EFFCH > 1 表示能源技术效率改善， TECH > 1 表示能源技术进步， TECH < + γ5 EPit + γ6 RRDit + γ7 FDIit + μi + εit
自愿意识型环境规制， 并将绿色技术创新纳入分析框架， 研究异质型环境规制对工业能源效率的差异化影响效应， 从而为设置合理的环境规制强度和形式来促进绿色技术 创新及工业能源效率以实现节能减排目标提供相应的理 论依据。 1 模型设定
表示能源技术退步。 关键解释变量环境规制的衡量较为复杂， 本文采用选 取受理环境行政处罚案件数、 两会环境提案数、 环评制度 执行率和 “三同时” 执行合格率四个指标来衡量命令控制 型环境规制， 同时选取单位 GDP 排污费收入来衡量经济 激励型环境规制， 选取环保系统实有人数和 “三废” 综合利 用产值占 GDP 的比重来衡量自愿意识型环境规制。鉴于 单一指标无法准确衡量异质型环境规制水平， 本文采用熵 值法客观赋权并合并为命令控制型环境规制指数、 经济激 励型环境规制指数和自愿意识型环境规制指数。绿色技 术创新水平选取环保科研课题经费投入来衡量， 环保科研 课题经费投入越大， 则绿色技术创新水平越高。经济发展 水平选取各地区人均 GDP 来衡量， 并以 2000 为基期的 CPI 指数进行平减换算为不变价。科技创新水平用各地区科 技活动经费内部支出占 GDP 的比重来衡量， 产业结构变 量采用工业增加值占 GDP 的比重来衡量。能源价格变量 选取能源价格指数与产出价格指数之比来表示， 其中能源 价格指数采用燃料、 动力价格构建指数来代替， 产出价格 指数采用工业品出厂价格指数来代替， 并均转换为基年不 变价格指数。外商直接投资选取加总的港澳台投资工业 企业资产额和其他外资工业企业资产额占规模以上工业 企业总资产的比重来表示。 3 实证估计结果讨论 鉴于被解释变量滞后项与非观测固定效应及随机扰 动项均存在相关性， 内生性问题导致传统 OLS 估计方法不 再无偏和有效， 因此本文采用由 Arellano 和 Bover （1995） 提 出并由 Blundell 和 Bond （1998） 改进的动态面板 GMM 估计 方法来解决内生性问题。考虑到系统 GMM 估计法比差分 GMM 估计法增加更多的工具变量来控制模型的内生性问 题， 而且两步系统 GMM 估计法比一步系统 GMM 估计法更 有效解决异方差和自相关问题， 本文主要采用两步系统 GMM 估计法来实证检验异质型环境规制对中国工业能源 效率的差异化影响效应。实证估计结果显示被解释变量 的滞后一期均显著为正， 验证模型本身具有的动态性和延 续性。此外， 所有模型的 Sargan 检验均显著接受工具变量 有效的原假设， 表明选择的工具变量是有效的。残差项的 AR(1)检验显著拒绝不存在序列相关的原假设， 残差 AR(2)
统计与决策２０1 6 年第 3 期·总第 447 期
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经济实证
业能源效率的影响， 并设置不同类型环境规制与绿色技术
ln PGDPit 创新的交叉项。其他变量为相应的控制变量， ´ TECHtt + 1
如果 GML > 1 ， 意味着能源全要素生产率呈现增长， 说明能源全要素生产率呈现下降或不变。 如果 GML £ 1 ，
其中， z 为第 t 期的权重值， k = 1 2 ...K 。通过测算
t k T
基于全局技术集的方向性距离函数， 本文将 GML 能源全 要素生产率指数定义为：
GMLtt + 1 = 1 + D 0 ( xt yt bt ; yt - bt ) 1 + D 0 ( xt + 1 yt + 1 bt + 1 ; yt + 1 - bt + 1)
= EFFCHtt + 1
表示当期生产技术水平下的最优 TEIit 为目标能源投入量， 能源投入量。 另一方面本文将 oh （2010） 提出的全局技术集引入方 向性距离函数， 并采用全局 ML 指数来测度动态能源全要 方向性 素生产率。通过设定方向向量 g = (- g x g y - g b) ， 距离函数可以最大限度地增加 “好” 产出及减少非期望产 出和投入。DEA 模型中纳入方向性向量后可得方向性距 离函数的表达式：D 0 ( x y b ; g y - g b) = sup{ β:( y + βg y b 其中 β 代表按照方向向量 g = (g y - g b) 所能 βg b) Î P( x)} ， 实现的期望产出增加、 非期望产出减少的最大比例。对某 第 t 期的全局方向性距离函数可以通过求 个地区 k ' 而言， 解如下的线性规划而得到：
其中， i 表示地区， t 表示时间，μi 为地区个体效应， 本 εit 为随机扰动项。 EEit 为被解释变量工业能源效率， 文还加入滞后一期 EEit - 1 来反映工业能源效率的动态性 和延续性， 从而构建动态面板模型进行实证检验。鉴于工 业能源效率可区分为静态能源效率 ZEEit 和动态全要素 生产率 GMLit ， 本文设置不同的模型来检验被解释变量为
DOI:10.13546/ki.tjyjc.2016.03.035
经济实证
异质型环境规制对中国工业能源效率影响的实证检验
李 斌， 陈崇诺
（湖南大学 经济与贸易学院， 长沙 410079)
摘 要： 文章将非期望产出纳入全要素能源效率测度框架， 基于静态能源效率和动态能源全要素生产率两 种方法来测度和衡量工业能源效率， 并运用动态面板系统 GMM 估计法实证检验异质型环境规制对中国工业能 源效率的影响效应。研究结果表明， 命令控制型环境规制对能源效率和能源全要素生产率的负面影响效应尚 不显著， 但却通过制约绿色技术创新而对能源全要素生产率产生显著的负向影响， 经济激励型环境规制和自愿 意识型环境规制对绿色技术创新及工业能源效率均产生显著的促进作用， 而且经济激励型环境规制对工业能 源效率的促进作用要比自愿意识型环境规制大。 关键词： 异质型环境规制； 工业能源效率； 能源全要素生产率 中图分类号： F206 文献标识码： A 文章编号： 1002-6487 （2016） 03-0129-04
***
对工业能源效率提升产生正向促进作用。自愿意识型环
自愿 意识型
动态能源全要素生产率 GML 命令 控制型 0.0454* （1.85） -3.8679 （-1.12） -0.0004*** （-8.23） 3.6563*** （6.26） 0.0022*** （6.36） 1.3245 （3.75）
D 0 ( x y b ; y - b ) = max β
t t t t t ®G T K ®
s.t.
T K
å å zkt ytkj ³ (1 + β) y jt j = 1 2 ...u t = 1k = 1
K
å å zkt btks = (1 - β)b st s = 1 2 ...v t = 1k = 1 å å zkt xtki £ (1 - β)xit i = 1 2 ...n t = 1k = 1
规制区分为命令控制型环境规制、 经济激励型环境规制和 0 引言 长期以来中国经济高速增长是建立在高耗能和高污 染的能源消费方式之上， 粗放型的工业增长模式导致资源 消耗和环境污染愈发严重， 而通过节能减排来提高能源利 用效率及减少工业污染排放是破解当前资源环境约束的 关键所在。强有力的环境规制是能耗降低和污染减少并 实现可持续发展的重要保障， 但高强度的环境规制真有助 于提高中国工业能源效率吗？环境规制通过绿色技术创 新对工业能源效率的影响效应如何？环境规制与工业能 源效率关系的考察有助于选择与节能减排相适应的环境 规制政策， 不断提高环境规制政策的质量与水平。而且， 不同类型的环境规制对绿色技术创新及工业能源效率的 影响效应可能存在较大差别。以环境标准、 技术标准和其 他环境法律法规等为形式的命令控制型环境规制和以排 污权交易、 排污费制度和补贴等为形式的经济激励型环境 规制对绿色技术创新的激励效应存在比较大的差异， 可能 对工业能源效率有着异质性影响效应。此外， 以环保意识 及非政府环境组织为形式的自愿意识型环境规制也对工 业能源效率有着重要的促进作用。因此， 研究异质型环境 规制对绿色技术创新及工业能源效率的差异影响效应， 以 设定较为合理的环境规制强度和形式对提高工业能源效 率并实现节能减排具有重要的现实指导意义。 本文将非期望产出纳入全要素能源效率测度框架， 并 基于静态能源效率和动态能源全要素生产率两种方法来 测度和衡量工业能源效率， DEA 测算方面均采用全局技术 来解决传递性和线性规划无解问题。此外， 本文还将环境 本文实证检验异质型环境规制对中国工业能源效率 的影响效应。鉴于工业能源效率具有动态性和延续性， 本 文加入工业能源效率的滞后一期构造动态面板模型来进 行实证研究。此外， 环境规制可通过绿色技术创新作用于 工业能源效率， 因此还加入环境规制与绿色技术创新的交 叉项以考察两者的交互影响。本文设定实证模型如下 ： EEit = γ0 + λEEit - 1 + γ1 ERit + γ 2 ERit ´ ETit + γ3 ln PGDPit
®G ®G
检验显著接受不存在序列相关的原假设， 也表明本文设定 的实证模型和采用的实证方法是合理的。 核心被解释变量为静态能源效率的实证估计结果显
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统计与决策２０1 6 年第 3 期·总第 447 期
经济实证
表1 异质型环境规制对工业能源效率影响的系统 GMM 估计结果 静态能源效率 SEE 变量 命令 控制型 0.2238*** （4.36） -1.9205 （-0.46） 0.0005 （0.58） 2.6142* （1.82） 0.0028** （2.27） 1.7252 （4.35）
***
经济 激励型 0.1235** （2.25）
表示地区经济发展水平，ISit 表示产业结构升级变量，
EPit 表示能源价格， RRDit 为科技创新水平， FDIit 表示外
商直接投资。 2 指标和数据 本文采用 2000 年—2013 年中国 30 个省、 自治区和直 辖市的数据进行实证检验， 西藏自治区环境数据缺失严 重， 因此未纳入实证模型进行考察。数据主要来源于 《中 国统计年鉴》 、 《中国工业经济统计年鉴》 、 《中国环境统计 年鉴》 、 《中国环境年鉴》 和 《中国科技统计年鉴》 等各期。 相应变量的指标选取方面， 被解释变量工业能源效率选取 静态能源效率值和动态能源全要素生产率 GML 指数来衡 量。一方面本文将 Hu and Wang(2006)提出的能源效率测 度方法和王兵等(2011)提出的考虑非期望产出的能源效率 测度模型相结合， 并采用方向性距离函数来定义静态全要 AEIit - LEIit LEIit =1素能源效率的测算公式为：EEit = AEIit AEIit
ZEEit 及 GMLit 时的影响效应。 ERit 表示环境规制变量，
并区分为命令控制型环境规制 ERCit 、 经济激励型环境规 制 ERPit 和自愿意识型环境规制 ERSit 。交叉项 ERit ´
ETit 用于考察环境规制与绿色技术创新的交互作用对工
基金项目： 国家软科学重大项目 （ 2011GXS1B001） ； 教育部新世纪优秀人才支持计划项目 （NCET-12-0174） 作者简介： 李 斌 （1968—） ， 女， 湖南双峰人， 教授， 博士生导师， 研究方向： 工业转型。 陈崇诺 （1984—） ， 女， 四川内江人， 博士研究生， 研究方向： 工业转型。
TEIit ， 其中 EEit 为第 i 个地区第 t 年的全要素能源效 = AEIit LEIit 为损失的能源投入量， 率，AEIit 为实际能源投入量，
个分解指数， 衡量能源技术效率的改善和能源技术进步。
EFFCH < 1 表示能 若 EFFCH > 1 表示能源技术效率改善， TECH > 1 表示能源技术进步， TECH < + γ5 EPit + γ6 RRDit + γ7 FDIit + μi + εit
自愿意识型环境规制， 并将绿色技术创新纳入分析框架， 研究异质型环境规制对工业能源效率的差异化影响效应， 从而为设置合理的环境规制强度和形式来促进绿色技术 创新及工业能源效率以实现节能减排目标提供相应的理 论依据。 1 模型设定
表示能源技术退步。 关键解释变量环境规制的衡量较为复杂， 本文采用选 取受理环境行政处罚案件数、 两会环境提案数、 环评制度 执行率和 “三同时” 执行合格率四个指标来衡量命令控制 型环境规制， 同时选取单位 GDP 排污费收入来衡量经济 激励型环境规制， 选取环保系统实有人数和 “三废” 综合利 用产值占 GDP 的比重来衡量自愿意识型环境规制。鉴于 单一指标无法准确衡量异质型环境规制水平， 本文采用熵 值法客观赋权并合并为命令控制型环境规制指数、 经济激 励型环境规制指数和自愿意识型环境规制指数。绿色技 术创新水平选取环保科研课题经费投入来衡量， 环保科研 课题经费投入越大， 则绿色技术创新水平越高。经济发展 水平选取各地区人均 GDP 来衡量， 并以 2000 为基期的 CPI 指数进行平减换算为不变价。科技创新水平用各地区科 技活动经费内部支出占 GDP 的比重来衡量， 产业结构变 量采用工业增加值占 GDP 的比重来衡量。能源价格变量 选取能源价格指数与产出价格指数之比来表示， 其中能源 价格指数采用燃料、 动力价格构建指数来代替， 产出价格 指数采用工业品出厂价格指数来代替， 并均转换为基年不 变价格指数。外商直接投资选取加总的港澳台投资工业 企业资产额和其他外资工业企业资产额占规模以上工业 企业总资产的比重来表示。 3 实证估计结果讨论 鉴于被解释变量滞后项与非观测固定效应及随机扰 动项均存在相关性， 内生性问题导致传统 OLS 估计方法不 再无偏和有效， 因此本文采用由 Arellano 和 Bover （1995） 提 出并由 Blundell 和 Bond （1998） 改进的动态面板 GMM 估计 方法来解决内生性问题。考虑到系统 GMM 估计法比差分 GMM 估计法增加更多的工具变量来控制模型的内生性问 题， 而且两步系统 GMM 估计法比一步系统 GMM 估计法更 有效解决异方差和自相关问题， 本文主要采用两步系统 GMM 估计法来实证检验异质型环境规制对中国工业能源 效率的差异化影响效应。实证估计结果显示被解释变量 的滞后一期均显著为正， 验证模型本身具有的动态性和延 续性。此外， 所有模型的 Sargan 检验均显著接受工具变量 有效的原假设， 表明选择的工具变量是有效的。残差项的 AR(1)检验显著拒绝不存在序列相关的原假设， 残差 AR(2)
统计与决策２０1 6 年第 3 期·总第 447 期
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业能源效率的影响， 并设置不同类型环境规制与绿色技术
ln PGDPit 创新的交叉项。其他变量为相应的控制变量， ´ TECHtt + 1
如果 GML > 1 ， 意味着能源全要素生产率呈现增长， 说明能源全要素生产率呈现下降或不变。 如果 GML £ 1 ，
其中， z 为第 t 期的权重值， k = 1 2 ...K 。通过测算
t k T
基于全局技术集的方向性距离函数， 本文将 GML 能源全 要素生产率指数定义为：
GMLtt + 1 = 1 + D 0 ( xt yt bt ; yt - bt ) 1 + D 0 ( xt + 1 yt + 1 bt + 1 ; yt + 1 - bt + 1)
= EFFCHtt + 1
表示当期生产技术水平下的最优 TEIit 为目标能源投入量， 能源投入量。 另一方面本文将 oh （2010） 提出的全局技术集引入方 向性距离函数， 并采用全局 ML 指数来测度动态能源全要 方向性 素生产率。通过设定方向向量 g = (- g x g y - g b) ， 距离函数可以最大限度地增加 “好” 产出及减少非期望产 出和投入。DEA 模型中纳入方向性向量后可得方向性距 离函数的表达式：D 0 ( x y b ; g y - g b) = sup{ β:( y + βg y b 其中 β 代表按照方向向量 g = (g y - g b) 所能 βg b) Î P( x)} ， 实现的期望产出增加、 非期望产出减少的最大比例。对某 第 t 期的全局方向性距离函数可以通过求 个地区 k ' 而言， 解如下的线性规划而得到：
其中， i 表示地区， t 表示时间，μi 为地区个体效应， 本 εit 为随机扰动项。 EEit 为被解释变量工业能源效率， 文还加入滞后一期 EEit - 1 来反映工业能源效率的动态性 和延续性， 从而构建动态面板模型进行实证检验。鉴于工 业能源效率可区分为静态能源效率 ZEEit 和动态全要素 生产率 GMLit ， 本文设置不同的模型来检验被解释变量为
DOI:10.13546/ki.tjyjc.2016.03.035
经济实证
异质型环境规制对中国工业能源效率影响的实证检验
李 斌， 陈崇诺
（湖南大学 经济与贸易学院， 长沙 410079)
摘 要： 文章将非期望产出纳入全要素能源效率测度框架， 基于静态能源效率和动态能源全要素生产率两 种方法来测度和衡量工业能源效率， 并运用动态面板系统 GMM 估计法实证检验异质型环境规制对中国工业能 源效率的影响效应。研究结果表明， 命令控制型环境规制对能源效率和能源全要素生产率的负面影响效应尚 不显著， 但却通过制约绿色技术创新而对能源全要素生产率产生显著的负向影响， 经济激励型环境规制和自愿 意识型环境规制对绿色技术创新及工业能源效率均产生显著的促进作用， 而且经济激励型环境规制对工业能 源效率的促进作用要比自愿意识型环境规制大。 关键词： 异质型环境规制； 工业能源效率； 能源全要素生产率 中图分类号： F206 文献标识码： A 文章编号： 1002-6487 （2016） 03-0129-04
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对工业能源效率提升产生正向促进作用。自愿意识型环
自愿 意识型
动态能源全要素生产率 GML 命令 控制型 0.0454* （1.85） -3.8679 （-1.12） -0.0004*** （-8.23） 3.6563*** （6.26） 0.0022*** （6.36） 1.3245 （3.75）
D 0 ( x y b ; y - b ) = max β
t t t t t ®G T K ®
s.t.
T K
å å zkt ytkj ³ (1 + β) y jt j = 1 2 ...u t = 1k = 1
K
å å zkt btks = (1 - β)b st s = 1 2 ...v t = 1k = 1 å å zkt xtki £ (1 - β)xit i = 1 2 ...n t = 1k = 1
规制区分为命令控制型环境规制、 经济激励型环境规制和 0 引言 长期以来中国经济高速增长是建立在高耗能和高污 染的能源消费方式之上， 粗放型的工业增长模式导致资源 消耗和环境污染愈发严重， 而通过节能减排来提高能源利 用效率及减少工业污染排放是破解当前资源环境约束的 关键所在。强有力的环境规制是能耗降低和污染减少并 实现可持续发展的重要保障， 但高强度的环境规制真有助 于提高中国工业能源效率吗？环境规制通过绿色技术创 新对工业能源效率的影响效应如何？环境规制与工业能 源效率关系的考察有助于选择与节能减排相适应的环境 规制政策， 不断提高环境规制政策的质量与水平。而且， 不同类型的环境规制对绿色技术创新及工业能源效率的 影响效应可能存在较大差别。以环境标准、 技术标准和其 他环境法律法规等为形式的命令控制型环境规制和以排 污权交易、 排污费制度和补贴等为形式的经济激励型环境 规制对绿色技术创新的激励效应存在比较大的差异， 可能 对工业能源效率有着异质性影响效应。此外， 以环保意识 及非政府环境组织为形式的自愿意识型环境规制也对工 业能源效率有着重要的促进作用。因此， 研究异质型环境 规制对绿色技术创新及工业能源效率的差异影响效应， 以 设定较为合理的环境规制强度和形式对提高工业能源效 率并实现节能减排具有重要的现实指导意义。 本文将非期望产出纳入全要素能源效率测度框架， 并 基于静态能源效率和动态能源全要素生产率两种方法来 测度和衡量工业能源效率， DEA 测算方面均采用全局技术 来解决传递性和线性规划无解问题。此外， 本文还将环境 本文实证检验异质型环境规制对中国工业能源效率 的影响效应。鉴于工业能源效率具有动态性和延续性， 本 文加入工业能源效率的滞后一期构造动态面板模型来进 行实证研究。此外， 环境规制可通过绿色技术创新作用于 工业能源效率， 因此还加入环境规制与绿色技术创新的交 叉项以考察两者的交互影响。本文设定实证模型如下 ： EEit = γ0 + λEEit - 1 + γ1 ERit + γ 2 ERit ´ ETit + γ3 ln PGDPit
®G ®G
检验显著接受不存在序列相关的原假设， 也表明本文设定 的实证模型和采用的实证方法是合理的。 核心被解释变量为静态能源效率的实证估计结果显
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统计与决策２０1 6 年第 3 期·总第 447 期
经济实证
表1 异质型环境规制对工业能源效率影响的系统 GMM 估计结果 静态能源效率 SEE 变量 命令 控制型 0.2238*** （4.36） -1.9205 （-0.46） 0.0005 （0.58） 2.6142* （1.82） 0.0028** （2.27） 1.7252 （4.35）
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经济 激励型 0.1235** （2.25）