中國工業(yè)部門綠色發(fā)展路徑分析

秦穎博，王文平，李文文

（東南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南京 211189）

0 引言

多年來，工業(yè)部門作為中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的核心組成部分，是中國經(jīng)濟(jì)高速增長的保障，但其生產(chǎn)過程中的能源消耗也不可避免的帶來了相應(yīng)的環(huán)境問題。其中，硫排放作為最主要的工業(yè)廢氣之一，一直位列國家實施總量控制的污染物排放類別，這充分體現(xiàn)了它仍是現(xiàn)階段環(huán)境治理的重要對象。那么，如何在未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中兼顧生態(tài)改善，有效降低硫排放強(qiáng)度，成為亟待解決的關(guān)鍵問題。

目前，對于中國工業(yè)部門硫排放強(qiáng)度的研究不多，并且基本是以區(qū)域?qū)用孀鳛榭疾鞂ο?，本文基于以往文獻(xiàn)[1-10]對各類模型的總結(jié)，采用脫鉤模型和因素分解模型相結(jié)合的方法，從分類產(chǎn)業(yè)層面對硫排放強(qiáng)度進(jìn)行分解分析，期望為未來工業(yè)減排政策的調(diào)控方向提供有價值的指導(dǎo)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 中國工業(yè)部門的再劃分

依照《中國統(tǒng)計年鑒》的劃分，工業(yè)部門主要包括采掘業(yè)、供應(yīng)業(yè)和制造業(yè)三大類，而制造業(yè)作為工業(yè)的核心組成部分，涵蓋眾多子門類，帶來的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)和造成的環(huán)境污染也有較大差異，為了便于更精準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)解析，需要對其進(jìn)一步歸類。

基于OECD對各類制造業(yè)技術(shù)高低的劃分，結(jié)合《中國制造2025》的相關(guān)闡述，本文將制造業(yè)分為低端制造業(yè)、中端制造業(yè)和高端制造業(yè)。其中，低端制造業(yè)主要包括食品制造、農(nóng)副食品加工、飲料、煙草、紡織、服裝、皮革、木材、家具、造紙、印刷和文工體娛用品12個行業(yè)；高端制造業(yè)主要包括醫(yī)藥制造、通用設(shè)備、專用設(shè)備、汽車制造、航空航天及運(yùn)輸設(shè)備、電氣機(jī)械和器材、計算機(jī)通信及電子設(shè)備、儀器儀表等8個高附加值產(chǎn)業(yè)，剩余11個行業(yè)均為中端制造業(yè)。

1.2 硫排放測算

鑒于目前中國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，本文以一次能源中三種主要化石燃料（煤炭、原油和天然氣）為基準(zhǔn)，并將其他能源合并定義為潔凈能源，共四類作為能源構(gòu)成。參照國家《排污收費(fèi)制度》《節(jié)能手冊》《排污申報登記實用手冊》中硫含量及燃燒轉(zhuǎn)化率，采用物料衡算法對硫排放量進(jìn)行估算：

其中，G為硫排放量，單位kg；B為耗煤量（或耗油量），單位t；F為可燃硫比例，煤炭約80%，原油約100%；S為全硫分含量，煤炭約1%，原油約2%。以一噸為基準(zhǔn)，煤炭和原油的硫排放量分別約為16kg和40kg。

其中，G為硫排放量，單位kg；V為耗氣量，單位m3；C為硫化氫體積含量，以國家規(guī)定出廠含量不超過0.01%為準(zhǔn)。因此，每萬立方米天然氣的硫排放量約為2.857kg。

1.3 硫排放脫鉤模型

本文借用經(jīng)典的Tapio脫鉤模型[11]予以分析：

其中，e為脫鉤指數(shù)，G為硫排放量，Y為產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，t為時間，i表示采掘業(yè)、供應(yīng)業(yè)、低端制造業(yè)、中端制造業(yè)、高端制造業(yè)這五大產(chǎn)業(yè)組別，j表示煤炭、原油、天然氣、潔凈能源這四大能源類別。考慮到當(dāng)前中國沒有經(jīng)濟(jì)負(fù)增長的情況發(fā)生，本文只研究產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值變化率大于0的情況。鑒于此，本文結(jié)合Tapio提出的脫鉤標(biāo)準(zhǔn)[11]，定其臨界點為0.8。若小于0.8，特別當(dāng)小于0時才表示實現(xiàn)了已脫鉤，否則僅表示兩者有脫鉤趨勢；若大于0.8，則表示處于耦合態(tài)。同時，為了觀測細(xì)微變化對結(jié)果精準(zhǔn)性的影響，將0.4作為脫鉤趨勢強(qiáng)弱程度的區(qū)間劃分標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1。

表1 脫鉤程度判定標(biāo)準(zhǔn)

耦合態(tài)意味著在取得經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，對環(huán)境的破壞也相當(dāng)嚴(yán)重，這是國家工業(yè)化進(jìn)程必經(jīng)的階段；當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速率等于環(huán)境惡化速率時，將處于臨界態(tài)；如果經(jīng)濟(jì)增長快于環(huán)境壓力的增長，那么就表現(xiàn)出脫鉤趨勢；為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，促成兩者形成良性互動，真正的完全脫鉤是為最優(yōu)的選擇。

1.4 因素分解模型

IPAT和LMDI作為經(jīng)典的分解模型被廣泛應(yīng)用。然而，兩者分析的側(cè)重點有所差異，劉堯（2018）[12]使用IPAT從社會層面分析了經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗的關(guān)聯(lián)性，為中長期綠色發(fā)展提供參考。但本文研究的重點在于對工業(yè)部門的分析，不再考慮人口、富裕程度等社會層面的因素，因此，以Ang（2004,2005）[13,14]提出的 LMDI模型為基礎(chǔ)對硫排放強(qiáng)度進(jìn)行分解，解析出四項環(huán)比因子，分別為硫排放密度（Gdij）、能源結(jié)構(gòu)（Geij）、能源強(qiáng)度（Giij）和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（Gsij），其一般表達(dá)式為：

為了能夠更好的反應(yīng)出學(xué)生在本門課程中的學(xué)習(xí)情況，本課程的評價機(jī)制主要分兩個部分完成。一部分是最終的理論考試，占到總課程評價的30%；一部分是學(xué)生課堂上完成實訓(xùn)項目的評價，由教師打分、小組自評和小組互評完組成，此部分評價占課程評價的40%。

其中，I為硫排放強(qiáng)度，其余變量與式（3）中含義相同。由于分解模型的變化量可分為加法形式和乘法形式，高振宇（2007）[15]通過對兩種方式的對比分析發(fā)現(xiàn)，第二種方法經(jīng)濟(jì)解釋效果更佳且易于推廣使用，因此本文采用乘積分解法，將硫排放強(qiáng)度的變化分解為：Dd、De、Di、Ds分別表示硫排放密度效應(yīng)、能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

以上四大因素效應(yīng)均表示，在其他因素不變的情況下，某一種因素的變化對硫排放的凈影響。硫排放密度效應(yīng)表示各類能源對硫排放強(qiáng)度的影響，由于目前認(rèn)定它們相應(yīng)的排放系數(shù)是固定不變的，故該效應(yīng)值為1；能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)反映了各類能源比例的變化對硫排放強(qiáng)度的影響；能源強(qiáng)度效應(yīng)反映了節(jié)能技術(shù)變化對硫排放強(qiáng)度的影響；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)表示各類產(chǎn)業(yè)比例的調(diào)整對硫排放強(qiáng)度的影響。綜上所述，因為乘數(shù)效應(yīng)，最終解析出三項因素效應(yīng)：能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

1.5 數(shù)據(jù)說明

本文所涉及的主要變量為中國工業(yè)部門分類行業(yè)產(chǎn)值、各類能源消費(fèi)量及相應(yīng)的硫排放量。其中，工業(yè)產(chǎn)值和能源消費(fèi)量相關(guān)數(shù)據(jù)通過2000—2015年的《中國統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》整理而得，硫排放量以上文中所提的算法為基礎(chǔ)并參考《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》進(jìn)行估算，為了簡化計算過程，有重點、更高效的分析與研究關(guān)鍵問題，文中并未考慮硫排放去除效果。

具體計算過程中，歷年工業(yè)產(chǎn)值統(tǒng)一以2000年不變價產(chǎn)值為基準(zhǔn)；對于能源結(jié)構(gòu)，參照《中國能源統(tǒng)計年鑒》中所列的標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)，分別將煤炭、石油和天然氣按照0.7143kg標(biāo)準(zhǔn)煤/kg、1.4286kg標(biāo)準(zhǔn)煤/kg和1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤/m3予以計算；當(dāng)計算整體工業(yè)部門的總體硫強(qiáng)度變化時，以式（5）為準(zhǔn)進(jìn)行分解，而面對五類產(chǎn)業(yè)的具體組別時不再考慮細(xì)分產(chǎn)業(yè)，因此對應(yīng)的模型需去掉產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)進(jìn)行簡化處理。

2 實證與分析

2.1 硫排放脫鉤程度及時序演變

由于從能源消耗到經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生需要一定的時間，因此Tapio在創(chuàng)立脫鉤模型之初曾建議將測算的時間跨度設(shè)定為5～10年[11]。鑒于此，本文基于式（3）將2000—2014年劃為三個五年期對我國工業(yè)部門分別進(jìn)行測算，得出三個時期的硫排放脫鉤指數(shù)及動態(tài)變化（見圖1）。

圖1硫排放脫鉤指數(shù)時序動態(tài)圖

由圖1可以看出，在各產(chǎn)業(yè)類型的硫排放脫鉤趨勢中，除了采掘業(yè)從已脫鉤向耦合態(tài)轉(zhuǎn)變，脫鉤程度越來越弱直至復(fù)鉤外，其他產(chǎn)業(yè)類型及整個工業(yè)部門皆呈現(xiàn)出反向轉(zhuǎn)變態(tài)勢，雖脫鉤程度不盡相同，但趨勢均是越來越強(qiáng)，脫鉤指數(shù)值見下頁表2。

表2 中國工業(yè)部門硫排放脫鉤及因素分解

具體測算結(jié)果顯示：（1）采掘業(yè)所帶來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越跟不上硫排放的節(jié)奏，尤其是煤炭開采業(yè)從2000年進(jìn)入了黃金十年，能源消耗量也隨之劇增，此階段由于經(jīng)濟(jì)的增速快于能源消耗增速，因此初期仍處于硫排放脫鉤狀態(tài)，但從2009年開始，逐漸面臨產(chǎn)能過剩的問題，使得當(dāng)期能耗并未獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)收益，環(huán)境壓力日益突出，所以硫排放脫鉤慢慢進(jìn)入耦合態(tài)。（2）供應(yīng)業(yè)與中端制造業(yè)的變化趨勢和整個工業(yè)部門的動態(tài)演變最為吻合，一方面體現(xiàn)了這兩類行業(yè)是硫排放的中堅力量，另一方面也體現(xiàn)了單位能耗的逐步降低趨勢。事實上，這與國家的宏觀政策導(dǎo)向密切相關(guān)，特別是“十一五”期間節(jié)能減排措施的頒布與執(zhí)行，而這些措施著重關(guān)注于供應(yīng)業(yè)和中端制造業(yè)里面的高耗能高污染產(chǎn)業(yè)，并產(chǎn)生倒逼效應(yīng)促使產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，因此造成了經(jīng)濟(jì)與硫排放開始漸漸脫鉤并保持弱脫鉤狀態(tài)，這也同時驗證了國家節(jié)能減排政策的有效性。（3）低端制造業(yè)的變化最為明顯，從耦合態(tài)成功過渡到已脫鉤，這很可能是以下因素造成的：該類型產(chǎn)業(yè)其中有相當(dāng)大一部分用于出口創(chuàng)匯，前十幾年因快速發(fā)展且技術(shù)含量低下，使得經(jīng)濟(jì)和硫排放處于耦合態(tài)，而最近幾年雖然外需低迷和內(nèi)需不足導(dǎo)致發(fā)展減緩，但相應(yīng)加工技術(shù)卻日漸純熟，這是低端制造業(yè)單位能耗逐漸降低的根本原因。（4）高端制造業(yè)歷來是單位產(chǎn)值能耗最低的產(chǎn)業(yè)，這是由其特殊屬性導(dǎo)致的，該產(chǎn)業(yè)定位于國際科技前沿，目的在于引導(dǎo)創(chuàng)新要素聚集流動，充分發(fā)揮示范帶動作用，隨著國家政策向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)傾斜和重大科研項目及工程的上馬，高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入“快車道”，因此呈現(xiàn)出五年來最理想的脫鉤狀態(tài)?？梢灶A(yù)見，未來幾年脫鉤狀態(tài)不會有太大變化。

2.2 硫排放強(qiáng)度驅(qū)動因素解析

圖2中橫坐標(biāo)表示第i時間段（i=1，2，3）第j（j=1,2,3,4,5,6）類產(chǎn)業(yè)組別，并分別與表2前兩列相對應(yīng)?？傮w看來，在各產(chǎn)業(yè)類型的硫排放強(qiáng)度驅(qū)動因素中，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)起到了主要的促進(jìn)作用，充分說明了目前中國工業(yè)各部門的能源結(jié)構(gòu)仍不合理，亟需優(yōu)化，這也是以后產(chǎn)業(yè)向綠色發(fā)展的重要方向。除了采掘業(yè)硫排放強(qiáng)度越來越強(qiáng)外，其他產(chǎn)業(yè)類型及整個工業(yè)部門均是越來越弱，這也很好的解釋了上一節(jié)的脫鉤情況，具體數(shù)值見表2。

圖2硫排放強(qiáng)度因素分解圖

表2、圖2顯示：（1）采掘業(yè)是硫排放強(qiáng)度逐漸上升的唯一產(chǎn)業(yè)，其中能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)是主導(dǎo)因素，而能源強(qiáng)度效應(yīng)隨時間雖也逐漸變大，但一直對硫排放強(qiáng)度起抑制作用。（2）供應(yīng)業(yè)和中端制造業(yè)的硫排放強(qiáng)度均逐年下降，但下降程度都不明顯，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)一直產(chǎn)生促進(jìn)作用，能源強(qiáng)度效應(yīng)在第二期才開始產(chǎn)生抑制作用。（3）低端制造業(yè)的硫排放強(qiáng)度下降明顯，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)緊隨能源強(qiáng)度效應(yīng)對硫排放強(qiáng)度產(chǎn)生抑制作用。（4）高端制造業(yè)的硫排放強(qiáng)度在第二期出現(xiàn)了明顯的反彈現(xiàn)象，隨后幾年才開始大幅下降，其主要原因是由于能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化所帶來的強(qiáng)烈抑制效果。（5）從中國工業(yè)部門總體硫排放強(qiáng)度及相關(guān)效應(yīng)的趨勢來看，它與高端制造業(yè)最為相近卻又有顯著差異：第一，不存在反彈現(xiàn)象；第二，雖然硫排放強(qiáng)度也下降很快，但能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)仍然產(chǎn)生促進(jìn)作用。第三，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)從促進(jìn)作用向抑制作用轉(zhuǎn)變。

通過以上的分析，可以發(fā)現(xiàn)，能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變是保證未來工業(yè)部門硫排放強(qiáng)度降低的關(guān)鍵，我國需要盡快擺脫以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，向相對潔凈的天然氣靠攏，并最終走向以可再生能源為主的新能源時代。其次，能源強(qiáng)度是能源綜合利用效率的重要指標(biāo)，體現(xiàn)了能源利用的經(jīng)濟(jì)效益。由于技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變，近幾年我國能源強(qiáng)度持續(xù)走低，但與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。例如目前我國能源強(qiáng)度按市場匯率法計算的話，仍是日本的4倍左右，因此仍有巨大的降低空間。最后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整初見成效，雖然對硫排放強(qiáng)度的變化影響不大，但為抑制其持續(xù)走強(qiáng)邁出了重要的一步。

3 結(jié)論與啟示

3.1 結(jié)論

本文通過脫鉤模型對中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和硫排放脫鉤關(guān)系進(jìn)行了測算，并運(yùn)用因素分解模型對影響硫排放強(qiáng)度的主要因素進(jìn)行了分解分析，結(jié)果顯示：

（1）近十五年，除了采掘業(yè)的脫鉤程度越來越弱直至耦合外，其他產(chǎn)業(yè)類型及整個工業(yè)部門皆呈現(xiàn)出越來越強(qiáng)的趨勢，盡管脫鉤程度不盡相同。其中，供應(yīng)業(yè)和中端制造業(yè)保持弱脫鉤，低端制造業(yè)和高端制造業(yè)實現(xiàn)了已脫鉤?？傮w來看，未來一段時間整個工業(yè)部門將維持弱脫鉤狀態(tài)。

（2）硫排放強(qiáng)度情況與脫鉤狀態(tài)相互解釋，即只有采掘業(yè)硫排放強(qiáng)度越來越強(qiáng)，其他產(chǎn)業(yè)類型及整個工業(yè)部門均是越來越弱。在各產(chǎn)業(yè)類型的硫排放強(qiáng)度驅(qū)動因素中，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)起到了主要的促進(jìn)作用，這充分說明了目前中國工業(yè)各部門的能源結(jié)構(gòu)仍不合理，亟需優(yōu)化，這也是以后產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的主要方向；能源強(qiáng)度效應(yīng)對硫減排強(qiáng)度的貢獻(xiàn)最大，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)產(chǎn)生的影響微乎其微。

3.2 政策啟示

通過以上研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

（1）中國工業(yè)在硫排放方面尚未實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的增長仍依賴于對環(huán)境的承載。在可預(yù)見的未來，二者之間將一直處于弱脫鉤狀態(tài)，實現(xiàn)完全脫鉤的目標(biāo)任重而道遠(yuǎn)。其中，采掘業(yè)是中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)和硫排放脫鉤過程中的短板，未來相關(guān)減排政策的制定在產(chǎn)業(yè)層面應(yīng)該更具針對性。

（2）能源強(qiáng)度效應(yīng)對硫減排強(qiáng)度的貢獻(xiàn)最大，這充分說明了，提高能源效率、降低能源強(qiáng)度是短期內(nèi)促進(jìn)中國工業(yè)減排的捷徑。目前中國的能源利用效率僅為33%，且十五年間在總體上呈現(xiàn)逐漸下降趨勢[16]，這意味著未來有巨大的提升空間，因此，重點在于如何節(jié)能，而不是一味地強(qiáng)制性減排。同時，還需要政府一方面完善清潔生產(chǎn)激勵機(jī)制，加強(qiáng)綠色技術(shù)創(chuàng)新投入，引導(dǎo)污染密集型產(chǎn)業(yè)從末端治理向前端預(yù)防轉(zhuǎn)變；另一方面加快產(chǎn)業(yè)生態(tài)化建設(shè)，用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念打造企業(yè)間小循環(huán)、產(chǎn)業(yè)間中循環(huán)和區(qū)域間大循環(huán)這樣一個完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

（3）能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍然是硫減排的瓶頸所在，因此，從長期來講，這兩個方向的優(yōu)化調(diào)整是我國生態(tài)文明建設(shè)的加速器。在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，制定從煤炭向天然氣轉(zhuǎn)變的中長期計劃，鼓勵對清潔能源的開發(fā)利用，逐步降低對一次能源的依存度，考慮到我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)無法改變，提倡綠色創(chuàng)新發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)將變得至關(guān)重要；在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，限制某些高能耗和高排放的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的制定應(yīng)以促進(jìn)生產(chǎn)要素的合理流動為目的。