李宏彪 閆 婭 丁寶根

制造業(yè)集聚對碳排放的影響
——基于中部地區(qū)相關面板數(shù)據(jù)的實證研究

李宏彪 閆 婭 丁寶根

本文利用2008—2011年中部地區(qū)制造業(yè)30個行業(yè)的EG指數(shù)和碳排放強度的面板數(shù)據(jù)，實證考察了制造業(yè)集聚對碳排放的影響。研究表明：資源密集型產(chǎn)業(yè)集聚程度的增加會導致碳排放強度增加；高新技術比較集中的產(chǎn)業(yè)集聚程度的增加降低了碳排放強度。因此，中部地區(qū)應該優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，大力發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展經(jīng)濟的同時有效促進節(jié)能減排。

制造業(yè)集聚；EG指數(shù)；碳排放強度；面板數(shù)據(jù)

李宏彪，東華理工大學經(jīng)濟管理學院講師；

閆 婭，中節(jié)能環(huán)保投資發(fā)展（江西）有限公司；

丁寶根,東華理工大學經(jīng)濟管理學院講師。（江西撫州 344000）

一、引言

隨著中部地區(qū)經(jīng)濟加速發(fā)展，碳排放量也在加速增加，這主要是傳統(tǒng)粗放式的經(jīng)濟發(fā)展模式以及東部高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)向中部轉(zhuǎn)移的結果。近幾年，由于政策支持中部建立先進的制造業(yè)基地以及資源城市轉(zhuǎn)型等策略，中部地區(qū)碳排放強度有了明顯的降低。但是中部地區(qū)的碳排放強度仍然遠遠高于東部地區(qū)，2002年中部地區(qū)碳排放強度要高出東部地區(qū)59%，到2009年中部地區(qū)碳排放強度要高出東部地區(qū)42%。[1]而產(chǎn)業(yè)集聚作為一種有效的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，對促進資源的優(yōu)化配置、提高能源利用效率、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構等都具有積極的意義。但是關于產(chǎn)業(yè)集聚對碳排放影響的研究還很少，多數(shù)學者在這方面的研究集中在產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響。

Frank等研究認為歐盟200多個城市密集區(qū)空氣質(zhì)量的變化與該地區(qū)產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；劬哂泻軓姷南嚓P性。Verhoef等在構建空間平衡模型分析環(huán)境保護目標與集聚經(jīng)濟關系基礎上，認為工業(yè)集聚分布在推動vhangshi發(fā)展的同時，導致了城市居住環(huán)境污染的空間分異。Duc等研究表明越南河內(nèi)的嚴重污染由該地區(qū)城市工業(yè)的快速發(fā)展帶來的含有有機碳、磷和氮的高污染廢水排放導致。Erik Verhoef、Peter Nijkamp通過一般均衡模型，采用數(shù)值模擬研究分析集聚經(jīng)濟和城市環(huán)境之間的均衡關系。蓋文啟認為由勞動力和資本密集型主導的產(chǎn)業(yè)結構造成了我國沿海地區(qū)城市群發(fā)展的高耗能和重污染，而城市群內(nèi)部各城市工業(yè)結構的趨同化則帶來了資源的不合理利用和環(huán)境污染疊加等生態(tài)環(huán)境問題[2]。王樹功等認為長江三角洲城市群的集聚效應和產(chǎn)業(yè)布局的不合理，造成了城市群地區(qū)水、土等自然資源短缺和環(huán)境污染日益嚴重，城市群生態(tài)安全受到威脅[3]。閆逢柱、蘇季、喬娟運用2003—2008年中國制造業(yè)分類數(shù)據(jù)和面板誤差修正模型實證考察了產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展與環(huán)境污染之間的關系，結果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展有利于降低環(huán)境污染[4]。鑒于此，本文利用2008—2011年中部六省制造業(yè)集聚度EG指數(shù)與碳排放強度的面板數(shù)據(jù)，分析中部地區(qū)制造業(yè)集聚與碳排放的關系，為中部地區(qū)發(fā)展低碳經(jīng)濟提供新的思路。

二、相關數(shù)據(jù)與指標選取

本文采用中部六省2008年—2011年的面板數(shù)據(jù)分析制造業(yè)集聚對碳排放的影響。

（一）碳排放量數(shù)據(jù)

本文所采用的碳排放強度是碳排放量除以工業(yè)增加值。工業(yè)增加值是各省工業(yè)增加值之和，數(shù)據(jù)通過六省統(tǒng)計年鑒得到。由于我國目前并沒有碳排放量的直接統(tǒng)計數(shù)據(jù)，且關于碳排放量的計算也沒有統(tǒng)一的標準。碳排放量數(shù)據(jù)是基于能源消費的碳排放量數(shù)據(jù)，根據(jù)IPCC推薦的方法，碳排放總量是各種能源消費的碳排放量之和，即：

其中，C表示碳排放量，單位為104t；Ai表示能源i的消費量，按標準煤計算，單位為104t；Bi為能源 i碳排放系數(shù)，單位為104t／104t。本文所采用的各類能源折算標準煤系數(shù)和碳排放系數(shù)見表1。

表1 各類能源折算標準煤系數(shù)和碳排放系數(shù)

（二）制造業(yè)集聚

按照我國產(chǎn)業(yè)分類標準，制造業(yè)下分為30個二位數(shù)制造業(yè)，二位數(shù)制造業(yè)之下還可以繼續(xù)分三位數(shù)、四位數(shù)制造業(yè)。受統(tǒng)計資料的限制，本文研究的制造業(yè)主要細分到二位數(shù)制造業(yè)。

目前，常用的測度產(chǎn)業(yè)集聚程度的指標有赫芬達爾指數(shù)、區(qū)位熵、區(qū)域基尼系數(shù)、EG指數(shù)等。

本文測度制造業(yè)集聚的指標選擇的是修正后的EG指數(shù)[5]。未修正之前的EG指數(shù)為：

其中，si代表某產(chǎn)業(yè)i地區(qū)就業(yè)占該產(chǎn)業(yè)全國就業(yè)人數(shù)的比例；xi代表i地區(qū)全部就業(yè)占全國總就業(yè)的比例；HE代表衡量市場集中度的赫芬達爾指數(shù)，HE＝∑jzj2，zj代表j企業(yè)就業(yè)占該產(chǎn)業(yè)全部就業(yè)的比例。由于我國并沒有統(tǒng)計制造業(yè)企業(yè)員工人數(shù)分布的詳細數(shù)據(jù)，所以本文使用修正后的EG指數(shù)

其中，Ga＝∑i〔ni／n－xi〕2，ni表示 i地區(qū)某產(chǎn)業(yè)的企業(yè)數(shù)，n表示全國該產(chǎn)業(yè)的企業(yè)數(shù)，n表示i地區(qū)全部就業(yè)占全國總就業(yè)的比例。

三、制造業(yè)集聚與碳排放量的相關性分析

圖1顯示了 2002—2012年中部六省碳排放量、GDP、碳排放強度變化的趨勢。2002—2012年中部地區(qū)碳排放量雖然在逐年增加，但是從2007年開始碳排放量的增長率降低，而GDP在持續(xù)增長，因此碳排放強度從2007年開始下降，到2012年碳排放已經(jīng)從2002年的1.59噸／萬元下降至1.32噸／萬元。

圖1 中部六省碳排放量、GDP、碳排放強度變化趨勢

（一）分行業(yè)碳排放強度特征分析

2008—2011年制造業(yè)30個行業(yè)的碳排放強度變化情況為：石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)（C13）的碳排放強度最大，2008年為17.9噸／萬元,2011年降為12.48噸／萬元。其次是黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（C20）、非金屬礦物制品業(yè) （C19）、化學原料及化學制品制造業(yè)（C14）、化學纖維制造業(yè)（C16），這四個行業(yè)碳排放強度相近，且呈現(xiàn)逐年下降趨勢。造紙及紙制品業(yè)（C10）、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（C21）、食品制造業(yè)（C2）的碳排放強度相對較高，但也在逐年下降，分別由2008年的2.34噸／萬元、1.38噸／萬元、1.11噸／萬元降至2011年的1.25噸／萬元、1.17噸萬元、0.60噸／萬元。其余22個制造業(yè)排放強度都相對較低，在0—1噸／萬元之間。

在制造業(yè)30個行業(yè)中，碳排放強度下降最快的是文教體育用品制造業(yè)（C12），從2008年的1.19噸／萬元降至2011年的0.08噸／萬元，下降幅度達92.9%；其次是通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)（C27），下降幅度達80%；印刷業(yè)和記錄媒介的復制（C11）以及儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)（C28）碳排放強度下降幅度分別為61%和65%；其余行業(yè)下降幅度均在20%～50%之間。

（二）制造業(yè)集聚特征分析

首先，符合中部地區(qū)資源特點的制造業(yè)行業(yè)集聚程度都是比較高的，如石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)（C13），文教體育用品制造業(yè) （C12），皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品業(yè)（C07），家具制造業(yè)（C09）等行業(yè)，EG指數(shù)都超過了0.1。其中石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)（C13）的EG指數(shù)高達0.21，文教體育用品制造業(yè)（C12）的EG指數(shù)高達0.19。

其次，只有八個行業(yè)的集聚度是增加的，分別為紡織服裝、鞋、帽制造業(yè) （C06），印刷業(yè)、記錄媒介的復制（C11），文教體育用品制造業(yè)（C12），塑料制品業(yè)（C18），金屬制品業(yè)（C22），交通運輸設備制造業(yè)（C25），電氣機械及器材制造業(yè)（C26），通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)（C27）?？梢钥闯鲑Y源密集型產(chǎn)業(yè)的集聚度在下降，可見中部地區(qū)資源城市轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略實施初見成效；而技術密集型產(chǎn)業(yè)以及一些提供基礎設施建設產(chǎn)業(yè)的集聚度在增加，特別是文教體育用品制造業(yè)（C12）和通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)（C27）等高新技術比較集中的產(chǎn)業(yè)，集聚度增加較多。

（三）制造業(yè)集聚與碳排放的相關關系分析

表2 中部六省碳排放強度與制造業(yè)集聚度相關系數(shù)表

表2為中部六省碳排放強度與制造業(yè)集聚度相關關系。從表2可以看出：

1.紡織業(yè)(C05)，皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品業(yè)(C07)，木材加工及竹、藤、棕、草制品業(yè)(C08)，造紙及紙制品業(yè)(C10)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)(C13)，非金屬礦物制品業(yè)(C19)，通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)(C27)碳排放強度與集聚度之間均呈現(xiàn)比較高的正相關關系。其中木材加工及竹、藤、棕、草制品業(yè)(C08)的相關系數(shù)最高，達到0.995。

煙草制造業(yè)(C04)、家具制造業(yè)(C09)、化學纖維制造業(yè) (C16)碳排放強度與集聚度之間的相關關系較低，分別為0.284、0.398、0.316。

2.紡織服裝、鞋、帽制造業(yè)(C06)、塑料制造業(yè)(C18)、電氣機械及器材制造業(yè)(C26)碳排放強度與集聚度之間均呈現(xiàn)較高的負相關關系，相關系數(shù)分別為－0.933、－0.973、－0.957。

通過上述分析，不難看出碳排放強度與制造業(yè)集聚度存在著一定的聯(lián)系：碳排放相對較低，EG指數(shù)相對較高且呈增長趨勢的行業(yè)，則碳排放強度與集聚度呈現(xiàn)較高的負相關關系；而資源密集型產(chǎn)業(yè)碳排放強度與集聚度則呈現(xiàn)較高的正相關關系。

四、制造業(yè)集聚對碳排放影響的實證分析

產(chǎn)業(yè)集聚雖然是一種有效的發(fā)展模式，然而其具有的環(huán)境外部性是正還是負還不明確。鑒于此，下文將用面板數(shù)據(jù)考察2008—2011年中部六省30個制造業(yè)門類的集聚水平對碳排放的影響程度。如果產(chǎn)業(yè)集聚是碳排放強度增加的原因，則在進行產(chǎn)業(yè)布局時就需要權衡產(chǎn)業(yè)集聚的經(jīng)濟效益和環(huán)境成本，尤其對于正在通過產(chǎn)業(yè)集聚來帶動經(jīng)濟發(fā)展但生態(tài)相對脆弱的中部地區(qū)。相反，如果產(chǎn)業(yè)集聚有助于降低碳排放強度，那產(chǎn)業(yè)集聚在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時也將是一種減排的重要途徑[6]。

（一）模型構建

本文采用柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)來驗證集聚對碳排放的影響，模型如下：

其中，E為碳排放強度，A為其他因素對碳排放強度的影響，R為反映制造業(yè)的集聚度水平的EG指數(shù)。（1）式兩端同時取對數(shù)可以得到碳排放強度對集聚水平的彈性模型：

方程（2）中，α表示在其他因素不變的情況下，產(chǎn)業(yè)的集聚程度變化對碳排放強度的影響。如果實證分析能夠得出α＜0，便驗證了在其他因素不變的情況下，產(chǎn)業(yè)集聚程度越強，對碳排放強度降低的貢獻就越大。如果α＝0，說明產(chǎn)業(yè)集聚對碳排放強度沒有影響，而如果α＞0，則說明產(chǎn)業(yè)集聚促使了碳排放強度的增加。

（二）實證分析

利用Eviews5.0計量軟件，對中部六省2008—2011年制造業(yè)集聚度對碳排放強度的影響進行分析。在實證之前利用Hausman統(tǒng)計量檢驗，結果發(fā)現(xiàn)本模型適合采用固定影響模型。本文分別采用時點個體固定效應進行回歸分析，結果如表3所示。

從回歸分析的結果可以得出如下結論：

1.回歸模型的決定系數(shù) R2和調(diào)整后的決定系數(shù)AR2分別為 0.978 289和 0.969 958，D－W檢驗值為2.001 229，這說明模型的擬合優(yōu)度很高，模型估計是有效的。

2.實證結果顯示，LNR的系數(shù)為－0.181 339，說明制造業(yè)集聚度指數(shù)的增加會降低碳排放強度。

3.就各行業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚對碳排放強度的影響而言，有18個行業(yè)的影響為負值，說明制造業(yè)集聚具有抑制碳排放強度增加的作用，但是也有12個行業(yè)的集聚效應對碳排放強度增加的影響為正。

表3 面板數(shù)據(jù)的回歸結果

從表3可以看出，煙草制造業(yè)（C04）的EG指數(shù)對降低碳排放強度的貢獻最高，達到－2.43，也即該行業(yè)集聚程度每提高一倍，在其他因素不變的情況下，碳排放強度將下降243%；儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)（C28）的貢獻度次之，達到－2.13；通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè) （C27），電器機械及器材制造業(yè)（C26），家具制造業(yè) （C09），印刷業(yè)和記錄媒介的復制（C11），紡織服裝、鞋、帽制造業(yè)（C06），這些行業(yè)的EG指數(shù)對降低碳排放強度的貢獻都在－1以上；農(nóng)副食品加工業(yè)（C01），紡織業(yè)（C05），皮革、毛皮、羽毛及其制造業(yè)（C07），文教體育用品制造業(yè)（C12），醫(yī)藥制造業(yè)（C15），塑料制品業(yè) （C18），金屬制品業(yè) （C22），通信制造業(yè)（C23），專用制造業(yè)（C24），交通運輸設備制造業(yè)（C25），廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)（C30），上述行業(yè)的EG指數(shù)對降低碳排放強度的作用也在顯現(xiàn)。

石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)(C13)EG指數(shù)對碳排放強度呈現(xiàn)正的影響，達到3.9，也就是說該行業(yè)集聚程度每提高一倍，在其他因素不變的情況下，碳排放強度將提高3.9倍?；瘜W原料及化學制品制造業(yè)（C14）、化學纖維制造業(yè)（C16）、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（C20）的EG指數(shù)對于提高碳排放強度的影響也較大，分別為2.06、2.06和2.32。造紙及紙制品業(yè)（C10）、非金屬礦物制造業(yè)（C19）、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（C21）的 EG指數(shù)對碳排放強度的影響程度也都在1以上。食品制造業(yè)（C02），飲料制造業(yè)（C03），木材加工及木、竹、藤、棕、草制造業(yè)（C08），橡膠制造業(yè)（C17），工業(yè)品及其他制造業(yè)（C29），上述行業(yè)的的EG指數(shù)對碳排放強度的影響程度雖然都在1以下，但是對碳排放強度的增加有明顯的影響。

五、結論與建議

EG指數(shù)增加的行業(yè)，均是產(chǎn)業(yè)集聚的增加使得碳排放強度降低的行業(yè)；而產(chǎn)業(yè)集聚的增加使碳排放強度也增加的行業(yè)一般是該行業(yè)自身的碳排放相對較高；依托資源優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)其集聚度與碳排放強度均很高，但是集聚程度的增加還是會使碳排放強度成倍增加，如石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)(C13)等行業(yè)；高新技術比較集中的產(chǎn)業(yè)如通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)（C27）、電器機械及器材制造業(yè) （C26）、醫(yī)藥制造業(yè)（C15）、通信制造業(yè)（C23）、專用制造業(yè)（C24）、交通運輸設備制造業(yè)（C25）等幾個行業(yè)，雖然集聚程度相對于資源密集型產(chǎn)業(yè)低很多，但是對降低碳排放強度的貢獻程度較大。

總之，制造業(yè)集聚既是一種有效的經(jīng)濟增長模式，在某種程序上也可以降低碳排放強度。因此，中部地區(qū)應該合理推進制造業(yè)集聚，在發(fā)展經(jīng)濟的同時也有效促進節(jié)能減排。高新技術比較集中的產(chǎn)業(yè)集聚程度的增加降低了碳排放強度，中部地區(qū)應該優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，促進產(chǎn)業(yè)升級，大力發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)。

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【責任編輯：薛 華】

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1004－518X（2013）12－0066－05