汪朝陽

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

文章運(yùn)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(xiàn)。結(jié)果表明：資本投入對湖北經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)作用最大，其次是環(huán)境污染；湖北經(jīng)濟(jì)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(jì)取得了舉世矚目的成就。1979年至2015年，全國GDP年均增長率達(dá)9.7%。但是，這種經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jì)體系，倡導(dǎo)綠色消費(fèi)模式，推動經(jīng)濟(jì)綠色循環(huán)低碳發(fā)展。可見，在環(huán)境、能源約束下的綠色經(jīng)濟(jì)增長方式是經(jīng)濟(jì)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(jì)總量的貢獻(xiàn)和全要素生產(chǎn)率對經(jīng)濟(jì)總量的貢獻(xiàn)。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(jìn)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(jìn)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(jī)游走過程和帶漂移的隨機(jī)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(jī)游走過程和帶漂移的隨機(jī)游走過程。ut和εt為隨機(jī)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(jìn)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(fèi)總量（萬噸煤標(biāo)準(zhǔn)）。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(biāo)來進(jìn)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(biāo)的取值，原始數(shù)據(jù)矩陣為，湖北省t年第i個指標(biāo)值的比重為：

污染指標(biāo)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(biāo)。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(qiáng)的同步性，即經(jīng)濟(jì)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(biāo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(jì)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(jìn)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(jì)體制的實施和改革開放政策的進(jìn)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(dá)國家先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗的引進(jìn)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(jì)增長方式體現(xiàn)出明顯的“高增長、高污染”的特征，即經(jīng)濟(jì)的高速增長是以巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染為代價的，技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)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(jìn)一步加強(qiáng)，再一次出現(xiàn)了國外資本、先進(jìn)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(fēng)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(jì)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(jì)增長方式而努力。

要素投入的貢獻(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)

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(jì)增長中資本投入對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率最大，說明資本投入是經(jīng)濟(jì)增長的主要源泉，但勞動、能源和環(huán)境污染對經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)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(jì)增長的貢獻(xiàn)均處于次要地位。

湖北省1982—1990年技術(shù)進(jìn)步、能源消耗、勞動和資本投入及環(huán)境污染對經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)均為正值；1991—2000年技術(shù)進(jìn)步、能源消耗、勞動和資本投入對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)為正值，而環(huán)境污染對經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)卻卻為負(fù)值，而且此時間段中技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)最大；2001—2015年技術(shù)進(jìn)步對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)為負(fù)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(jìn)步對經(jīng)濟(jì)增長的平均貢獻(xiàn)為負(fù)值，能源消耗、勞動和資本投入以及環(huán)境污染對經(jīng)濟(jì)增長的平均貢獻(xiàn)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(jìn)行了估算，并計算分析了湖北省各投入要素的貢獻(xiàn)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(jì)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(jì)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(jī)的影響已慢慢消退，但經(jīng)濟(jì)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(fù)值，說明湖北省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型壓力較大。

（3）美國管理學(xué)家邁克爾波特（1990）根據(jù)發(fā)達(dá)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(jìn)過程。按照這個四個階段劃分標(biāo)準(zhǔn)來看，湖北省的經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jìn)步[J].經(jīng)濟(jì)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(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(xué)博士啟動基金資助項目（1001-06290007）；江漢大學(xué)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(jì)。

(責(zé)任編輯/浩 天)