汪朝陽

（江漢大學a.商學院；b.武漢城市圈制造業(yè)發(fā)展研究中心，武漢 430056）

湖北綠色全要素生產(chǎn)率的估算與分析

汪朝陽a,b

（江漢大學a.商學院；b.武漢城市圈制造業(yè)發(fā)展研究中心，武漢 430056）

文章運用熵值法計算了1981—2015年湖北省污染綜合值，并利用索洛余值法和狀態(tài)空間模型估計了湖北綠色全要素生產(chǎn)率，最后測算了各投入要素對GDP增長的貢獻。結(jié)果表明：資本投入對湖北經(jīng)濟的貢獻作用最大，其次是環(huán)境污染；湖北經(jīng)濟綠色轉(zhuǎn)型壓力巨大，特別是2000年后。

熵值法；綠色全要素生產(chǎn)率；狀態(tài)空間模型；時變系數(shù)

0 引言

新中國成立特別是改革開放以來，我國經(jīng)濟取得了舉世矚目的成就。1979年至2015年，全國GDP年均增長率達9.7%。但是，這種經(jīng)濟總量高速增長是以環(huán)境的高污染、能源的高消耗為代價的，是一種低效率的經(jīng)濟增長方式。湖北省“十三五”規(guī)劃就明確指出“推動綠色低碳新發(fā)展”，加快建立循環(huán)經(jīng)濟體系，倡導綠色消費模式，推動經(jīng)濟綠色循環(huán)低碳發(fā)展?？梢?，在環(huán)境、能源約束下的綠色經(jīng)濟增長方式是經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在。

本文嘗試把能源和環(huán)境引入新古典增長模型，來度量湖北省各中傳統(tǒng)要素投入積累對經(jīng)濟總量的貢獻和全要素生產(chǎn)率對經(jīng)濟總量的貢獻。由于引入了能源和環(huán)境因素，按景維民和張璐（2014）的做法把這種全要素生產(chǎn)率定義為綠色全要素生產(chǎn)率（GTFP）。

1 方法

為了避免傳統(tǒng)“索洛余值法”將回歸模型測殘差作為全要素生產(chǎn)率的度量而產(chǎn)生的估算偏差，本文建立狀態(tài)空間模型，把全要素生產(chǎn)率作為一個時變參數(shù)，勞動、資本等生產(chǎn)要素的產(chǎn)出彈性仍然設(shè)定為固定值，即仍然建立在技術(shù)進步中性假設(shè)的基礎(chǔ)上，通過卡爾曼濾波法把需要估計的參數(shù)估計出來。此方法與傳統(tǒng)方法的主要區(qū)別在于采用狀態(tài)空間模型可以把回歸方程的殘差和全要素生產(chǎn)率分離開來。

本文以四要素的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)來分析，公式如下：

其中Yt表示t時期的實際產(chǎn)出，Kt表示t時期的資本投入，Lt表示t時期的勞動投入，Et表示t時期的能源投入，（EP）t表示t時期的環(huán)境污染值，A在傳統(tǒng)方程中表示全要素生產(chǎn)率（TFP），而在本文中引入了環(huán)境污染值（EP）作為投入變量，則A表示綠色全要素生產(chǎn)率（GTFP），即表示考慮能源、環(huán)境約束下的技術(shù)進步。

對于方程（1）建立如下信號方程：

其中，ΔlnGFTPt為t時期綠色全要素生產(chǎn)率的增長率，假設(shè)其為一個隱性變量，其遵循的形式可能有三種：AR（1）過程、隨機游走過程和帶漂移的隨機游走過程。這里建立三種情況的狀態(tài)方程：

方程（3）說明模型假設(shè)狀態(tài)變量符合AR（1）過程，方程（4）和方程（5）則假設(shè)狀態(tài)變量分別符合隨機游走過程和帶漂移的隨機游走過程。ut和εt為隨機擾動項，假設(shè)其符合均值為0，方差相同的正態(tài)分布，即ut～N(0,)，εt～N(0,)。

2 數(shù)據(jù)選取及說明

本文研究時段為1981—2015年，數(shù)據(jù)主要來源于歷年的《湖北省統(tǒng)計年鑒》。湖北省地方生產(chǎn)總值GDP，并以1981年為基期進行平減。資本存量K，本文利用單豪杰（2008）的方法估算湖北省1981—2015年的資本存量，按照1981年不變價計算。勞動力投入L，本文選取各年全社會年末從業(yè)人員數(shù)。能源投入E，采用湖北省1981—2015年的能源消費總量（萬噸煤標準）。環(huán)境污染EP，本文采用廢水排放總量、廢氣中SO2和煙粉的排放量以及工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量共4個指標來進行綜合評價，其中湖北1996年廢水排放總量缺失，用1995年和1997年的算術(shù)平均值代替。

利用熵值法計算湖北省環(huán)境污染綜合評價值，環(huán)境污染綜合值計算方法如下:

設(shè)(ep)ti為湖北省t時間第i個環(huán)境污染指標的取值，原始數(shù)據(jù)矩陣為，湖北省t年第i個指標值的比重為：

污染指標i的權(quán)重為：

第t年污染指數(shù)的綜合值為：

這里m=35，n=4，即本文研究時間期限為35年，考慮了4個污染指標。湖北省環(huán)境污染綜合值結(jié)果如表1所示。

表1 1981—2015年湖北省環(huán)境污染綜合值 (單位:萬噸)

圖1 1981—2015年湖北省地方GDP與環(huán)境污染綜合值增長率對比圖(單位:%)

表1顯示，湖北省環(huán)境污染綜合值由1981年的8296.85萬噸，上升至2015年的19285.32萬噸，基本呈現(xiàn)單邊上升趨勢。由圖1可知，湖北地方GDP和環(huán)境污染綜合值的增長率具有較強的同步性，即經(jīng)濟高增長是以環(huán)境高污染為代價的。

3 模型估計

由于上述指標均為時間序列數(shù)據(jù)，為了防止出現(xiàn)“謬誤回歸”，因此在建立狀態(tài)空間模型前要進行平穩(wěn)性檢驗和協(xié)整檢驗。

3．1 平穩(wěn)性檢驗

本文采用常用的增廣廸基-富勒（ADF）檢驗和JJ協(xié)整檢驗，分別對上述變量進行平穩(wěn)性和協(xié)整檢驗，檢驗結(jié)果如表 2 和表 3 所示。表 2 結(jié)果表明 lnYt、lnKt、lnLt、lnEt、ln（EP）t五個時間序列變量均為不平穩(wěn)序列，但其一階差分序列在不同顯著性水平下均表現(xiàn)為平穩(wěn)序列。表3結(jié)果表明，在5%的顯著性水平下，這五個時間序列變量不存在協(xié)整關(guān)系。

表2 ADF單位根檢驗結(jié)果

表3 協(xié)整檢驗結(jié)果

3．2 狀態(tài)空間模型估計結(jié)果分析

建立方程（2）與方程（3）、方程（2）與方程（4）、方程（2）與方程（5）的三個狀態(tài)空間模型，利用Eviews7.2軟件對其進行估計，其結(jié)果如表4所示。

表4 三種形式狀態(tài)空間模型估計結(jié)果

三種形式狀態(tài)方程的均方根（亦即回歸系統(tǒng)的擬合標準差）分別為：0.0273、0.0302、0.0259，該值越小說明方程的擬合程度越好，本文最終選擇帶漂移的隨機游走形式作為狀態(tài)方程的估計結(jié)果。最終結(jié)果如下：

信號方程：

狀態(tài)方程：

信號方程的估計結(jié)果表明，1981—2015年湖北省資本產(chǎn)出彈性系數(shù)為0.2502，勞動產(chǎn)出彈性系數(shù)為0.2816，環(huán)境污染產(chǎn)出彈性系數(shù)為0.2159，能源產(chǎn)出彈性系數(shù)為0.0501。在新古典假定下，這些產(chǎn)出彈性就等于各自的產(chǎn)出份額，也就是說湖北省的經(jīng)濟增長主要依賴于高投資、高排放以及大量勞動力的投入。其中勞動產(chǎn)出彈性系數(shù)為0.2816，值最大，勞動密集型的產(chǎn)業(yè)特征尤為明顯，但其能源產(chǎn)出彈性系數(shù)為0.0501，則說明高能耗的產(chǎn)業(yè)不多。

由信號方程和狀態(tài)方程估算得到的1982—2015年湖北省綠色全要素生產(chǎn)率的增長率如圖2所示。

圖2 1982—2015年湖北省綠色全要素生產(chǎn)率(GTFP)的增長率

全要素增長率近似于技術(shù)進步率。從1981—2015年湖北省綠色全要素生產(chǎn)率增長率的變化趨勢來看，大致可以劃分為以下三個階段：

第一階段：1981—1990年。本階段湖北省全要素生產(chǎn)率的增長率基本呈現(xiàn)出上升趨勢。即使考慮了環(huán)境因素，由于我國新經(jīng)濟體制的實施和改革開放政策的進一步深入，勞動力從低效率行業(yè)向高生產(chǎn)率行業(yè)轉(zhuǎn)移以及西方發(fā)達國家先進技術(shù)和管理經(jīng)驗的引進等因素，湖北省綠色全要素生產(chǎn)率取得了快速增長。

第二階段：1991—2000年。本階段湖北省綠色全要素生產(chǎn)率的增長率基本呈現(xiàn)出下降趨勢，經(jīng)濟增長方式體現(xiàn)出明顯的“高增長、高污染”的特征，即經(jīng)濟的高速增長是以巨大的資源浪費和環(huán)境污染為代價的，技術(shù)進步的貢獻越來越小。在整體下降的趨勢中，1992—1995年綠色全要素生產(chǎn)率增長率出現(xiàn)了明顯的短期上升特征，可見鄧小平同志南巡講話促使湖北省對外開放廣度和深度進一步加強，再一次出現(xiàn)了國外資本、先進技術(shù)和管理經(jīng)驗大量涌入；而1997—2000年湖北省綠色全要素生產(chǎn)率的增長率曲線變得更加陡峭，說明綠色全要素生產(chǎn)率的下降速度加快，可見湖北省深受1997年亞洲金融風暴之害。

第三階段：2001—2015年。本階段湖北省全要素生產(chǎn)率的增長率呈現(xiàn)上下波動趨勢，即處于“徘徊”階段。經(jīng)濟高速增長的同時出現(xiàn)徘徊，說明本階段湖北省已經(jīng)逐漸意識到環(huán)境的重要性，但在為尋找一種“高增長、低污染”的經(jīng)濟增長方式而努力。

要素投入的貢獻為要素增長率和所估算的該要素的產(chǎn)出彈性之積，它們與GTFP增長率加總就等于總的GDP增長率。各要素增長貢獻和GTFP的結(jié)果如表5所示。

表5 1982—2015湖北省GTFP增長率及各投入要素對GDP增長的貢獻

由表5可知，無論是從各個時間段，還是從整體上來看，湖北省經(jīng)濟增長中資本投入對經(jīng)濟增長的貢獻率最大，說明資本投入是經(jīng)濟增長的主要源泉，但勞動、能源和環(huán)境污染對經(jīng)濟的貢獻也不可小覷，特別是環(huán)境污染。除1991—2000年外，環(huán)境污染對經(jīng)濟增長的貢獻均處于次要地位。

湖北省1982—1990年技術(shù)進步、能源消耗、勞動和資本投入及環(huán)境污染對經(jīng)濟的貢獻均為正值；1991—2000年技術(shù)進步、能源消耗、勞動和資本投入對經(jīng)濟增長的貢獻為正值，而環(huán)境污染對經(jīng)濟的貢獻卻卻為負值，而且此時間段中技術(shù)進步的貢獻最大；2001—2015年技術(shù)進步對經(jīng)濟增長的貢獻為負值，而能源消耗、勞動和資本投入以及環(huán)境污染為正值。整體而言，1982—2015年，技術(shù)進步對經(jīng)濟增長的平均貢獻為負值，能源消耗、勞動和資本投入以及環(huán)境污染對經(jīng)濟增長的平均貢獻為正值。從綠色發(fā)展的角度來看，1991—2000年處于“健康”階段，1982—1990年處于“正?！彪A段，而2001—2015年卻處于“危險”階段，說明推動綠色循環(huán)發(fā)展已經(jīng)刻不容緩。

4 結(jié)論

本文利用狀態(tài)空間模型對湖北省1981—2015年的綠色全要素生產(chǎn)率進行了估算，并計算分析了湖北省各投入要素的貢獻情況，本文主要結(jié)論如下：

（1）改革開放后湖北省綠色全要素生產(chǎn)率的增長率出現(xiàn)先上升，然后下降最后盤整比較明顯的三階段特征。說明改革開放所帶來的新資本、新技術(shù)、新管理方法和新經(jīng)濟體制的實施使湖北生產(chǎn)力技術(shù)水平在短期內(nèi)得到大幅提升。

（2）2000年后，靠大量要素投入帶來經(jīng)濟高速增長的弊端已經(jīng)顯現(xiàn)，高污染、高投資的勞動密集型產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能過剩問題較為突出，雖然亞洲金融危機的影響已慢慢消退，但經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的壓力使其綠色全要素生產(chǎn)率的增長率平均值為負值，說明湖北省經(jīng)濟轉(zhuǎn)型壓力較大。

（3）美國管理學家邁克爾波特（1990）根據(jù)發(fā)達國家的發(fā)展歷程，全面闡述了要素驅(qū)動、投資驅(qū)動、創(chuàng)新驅(qū)動和財富驅(qū)動的特征及演進過程。按照這個四個階段劃分標準來看，湖北省的經(jīng)濟增長介于第一階段至第二階段之間，即處于依靠勞動密集型的產(chǎn)業(yè)向資本密集型產(chǎn)業(yè)過渡的階段，仍然屬于低階段的粗放型經(jīng)濟增長方式。

[1]Porter M E.The Competitive Advantage of Nations[J].Harvard Business Review,1990.

[2]景維民,張璐.環(huán)境管制、對外開放與中國工業(yè)的綠色技術(shù)進步[J].經(jīng)濟研究,2014,(9).

[3]單豪杰.中國資本存量K的再估算:1952—2006年[J].數(shù)量經(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟研究,2008,(10).

[4]胡小珍,楊龍.中國區(qū)域綠色全要素生產(chǎn)率增長差異及收斂分析[J].財經(jīng)研究,2011,(4).

F061.5

A

1002-6487（2017）20-0113-03

江漢大學博士啟動基金資助項目（1001-06290007）；江漢大學武漢研究院開放性課題資助項目（IWHS2016477）

汪朝陽（1978—），男，湖北武漢人，博士，副教授，研究方向：國際貿(mào)易、計量經(jīng)濟。

(責任編輯/浩 天)