裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率及其影響因素研究
——基于DEA-Malmquist和Tobit的實(shí)證分析

徐建中， 曲小瑜

(哈爾濱工程大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

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裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率及其影響因素研究
——基于DEA-Malmquist和Tobit的實(shí)證分析

徐建中， 曲小瑜

(哈爾濱工程大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

運(yùn)用2005～2011年中國(guó)裝備制造業(yè)的面板數(shù)據(jù)，采用熵值法測(cè)度中國(guó)裝備制造業(yè)的環(huán)境污染指數(shù)，應(yīng)用DEA-Malmquist方法在考慮環(huán)境污染和能源消耗問題的基礎(chǔ)上測(cè)度中國(guó)各類裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率，應(yīng)用Tobit回歸分析法對(duì)影響中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的因素進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：中國(guó)裝備制造業(yè)的環(huán)境污染指數(shù)呈現(xiàn)下降—上升—下降的趨勢(shì)；中國(guó)裝備制造業(yè)的總體環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)，技術(shù)效率持續(xù)上升，技術(shù)退步是導(dǎo)致環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率后期下降的原因；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、資本深化和外資引進(jìn)對(duì)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的提升具有顯著的推動(dòng)作用。

裝備制造業(yè)；環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新；效率；影響因素；DEA-Malmquist

0 引言

隨著氣候、生態(tài)、能源等問題的日益嚴(yán)峻，資源和環(huán)境問題受到了當(dāng)前國(guó)際社會(huì)強(qiáng)烈的關(guān)注。目前，中國(guó)的名義碳排放量位居世界第一，來自國(guó)際社會(huì)的減排壓力越來越大。裝備制造業(yè)是工業(yè)化進(jìn)程的主導(dǎo)部分和推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量，同時(shí)也是我國(guó)能源消耗和環(huán)境污染的主要部門。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)裝備制造業(yè)能源消耗量占工業(yè)用能源的比例超過一半，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過交通、民用和商業(yè)用能源的消耗量。60%的水污染、40%的二氧化硫、75%的無害廢棄物和90%的有害廢棄物均是由制造業(yè)所產(chǎn)生的[1]。這些資源和環(huán)境問題必定會(huì)使裝備制造業(yè)面臨越來越多的環(huán)境限制，如何應(yīng)對(duì)環(huán)境規(guī)制、降低資源消耗和環(huán)境污染已成為裝備制造業(yè)要解決的關(guān)鍵問題。環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新能夠使企業(yè)以最小的成本解決環(huán)境問題，還可以通過開發(fā)新產(chǎn)品、改進(jìn)生產(chǎn)過程等技術(shù)創(chuàng)新行為來提高生產(chǎn)效率和利潤(rùn)率[2]。因此，環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新成為裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和低碳目標(biāo)的重要戰(zhàn)略手段。目前，我國(guó)裝備制造業(yè)的環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新還處于起步階段，探究提升環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的有效路徑以及分析環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素等都有待系統(tǒng)地、深入地研究。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的研究主要有兩種方法，一種是Aigner、Lovell和Schmidt提出的隨機(jī)前沿分析(SFA)[3]，另一種是Charnes、Cooper和Rhodes提出的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)[4]。相比較而言，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)不需要事先設(shè)定具體的函數(shù)形式，可以避免函數(shù)形式設(shè)定錯(cuò)誤而影響結(jié)論的準(zhǔn)確性，但無論是DEA中的CCR模型還是BCC模型，都是對(duì)各個(gè)樣本在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的狀況進(jìn)行橫向比較分析，無法進(jìn)行時(shí)間上的縱向比較。目前，對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新效率的研究也是基于這兩種方法。原毅軍等利用隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)對(duì)裝備制造業(yè)的研發(fā)效率進(jìn)行了實(shí)證研究，結(jié)果表明企業(yè)規(guī)模、政府政策等是影響裝備制造業(yè)研發(fā)效率的主要因素[5]。牛澤東等運(yùn)用產(chǎn)出距離函數(shù)的隨機(jī)前沿分析方法，對(duì)中國(guó)裝備制造業(yè)7個(gè)子行業(yè)從1997～2010年技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的技術(shù)效率和規(guī)模效率進(jìn)行了測(cè)算，并得出裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率主要受到產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)和企業(yè)規(guī)模的影響的結(jié)論[6]。段婕等運(yùn)用改進(jìn)DEA評(píng)價(jià)模型，對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)7大類行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明我國(guó)裝備制造業(yè)各行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率普遍不高，對(duì)創(chuàng)新資源的利用不充分[7]。在上述傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新效率研究的基礎(chǔ)上，少量學(xué)者對(duì)特定技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行了研究，但多局限在區(qū)域領(lǐng)域，鮮有對(duì)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的研究。范群林等基于投入產(chǎn)出效率和中心化效率視角，對(duì)我國(guó)六大地區(qū)26個(gè)省市的環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行了測(cè)算，并對(duì)西南地區(qū)5個(gè)省市環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的特點(diǎn)和水平進(jìn)行了系統(tǒng)地分析[8]。韓晶運(yùn)用DEA方法，測(cè)算并分析了我國(guó)30個(gè)省自治區(qū)直轄市的綠色創(chuàng)新效率，結(jié)果表明我國(guó)各地區(qū)綠色創(chuàng)新效率呈現(xiàn)出較大的差異性[9]。

通過對(duì)上述文獻(xiàn)分析，發(fā)現(xiàn)：學(xué)者們對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行了較多的研究，為環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是較少以裝備制造業(yè)為研究對(duì)象圍繞環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率展開研究，忽略了資源消耗和環(huán)境污染對(duì)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的影響?；谏鲜霈F(xiàn)狀，本文運(yùn)用DEA-Malmquist指數(shù)方法估計(jì)中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率及其變動(dòng)狀況，有效解決了DEA方法針對(duì)面板數(shù)據(jù)比較方面的不足。運(yùn)用Tobit回歸模型分析中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素，為裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新水平的提升提供借鑒，促進(jìn)我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 研究方法

1.1 DEA-Malmquist指數(shù)模型

1953年，Malmquist首次提出Malmquist指數(shù)，隨后Caves等人將其用于測(cè)量生產(chǎn)率，提出Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)，F(xiàn)are等人又將其進(jìn)一步發(fā)展為一種用距離函數(shù)來描述多個(gè)輸入變量和多個(gè)輸出變量的生產(chǎn)技術(shù)[10-12]。運(yùn)用定向輸出方法或定向輸入方法定義距離函數(shù)，給定輸入變量矩陣，一個(gè)輸出距離函數(shù)定義為輸出變量矩陣的最優(yōu)比例項(xiàng)。本文借鑒Fare等人構(gòu)建的基于DEA的Malmquist指數(shù)，運(yùn)用定向輸出方法來測(cè)量裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率，輸出變量的距離函數(shù)定義如下：

D0(x,y)=inf{δ:(x,y/δ)∈p(x)}

(1)

式(1)中，x和y代表輸入變量和輸入變量矩陣，δ代表Farrell的定向輸出效率指標(biāo)，p(x)表示可能生產(chǎn)集合。如果y位于p(x)內(nèi)部，則函數(shù)值將小于或等于1；若y在p(x)的外部邊界上，則函數(shù)值將等于1；若y在p(x)之外，則函數(shù)值將大于1。

從t時(shí)期到(t+1)時(shí)期，度量全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的Malmquist指數(shù)可以表示為：

(2)

以t時(shí)期技術(shù)Tt為參照，基于產(chǎn)出角度的Malmquist指數(shù)可以表示為：

(3)

以(t+1)時(shí)期技術(shù)Tt+1為參照，基于產(chǎn)出角度的Malmquist指數(shù)可以表示為：

(3)

根據(jù)Fare[12]的研究成果，在規(guī)模報(bào)酬不變的假定下，Malmquist指數(shù)可以分解為技術(shù)效率變化指數(shù)(EC)和技術(shù)水平指數(shù)(TC)的乘積：

MI0(xt+1,yt+1,xt,yt)=EC0(xt+1,yt+1,xt,yt)×TC0(xt+1,yt+1,xt,yt)

(5)

(6)

(7)

當(dāng)EC>1時(shí)，決策單元趨近前沿面，說明效率上升，反之效率下降；當(dāng)TC>1時(shí)，生產(chǎn)可能性邊界外移，說明效率上升，反之效率下降。技術(shù)效率變化指數(shù)(EC)還可進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率變化指數(shù)(PEC)和規(guī)模效率變化指數(shù)(SEC)的乘積。

借助線性規(guī)劃方法來計(jì)算有關(guān)投入和產(chǎn)出的各種距離函數(shù)，以得到Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)。對(duì)于t時(shí)期到(t+1)時(shí)期第i種裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的變化，需要計(jì)算如下四個(gè)基于DEA的距離函數(shù)：

1.2Tobit模型

為了解影響中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的顯著因素，第一步利用DEA-Malmquist模型測(cè)算裝備制造業(yè)的環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率數(shù)值，第二步以環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率數(shù)值作為因變量、以環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的各影響因素作為自變量構(gòu)建基于Tobit的多元線性回歸模型。由于DEA-Malmquist模型測(cè)算出的效率值大于0，數(shù)據(jù)被截?cái)?，若運(yùn)用普通最小二乘法，會(huì)導(dǎo)致有偏性和不一致性。故本文使用限值回歸模型Tobit模型進(jìn)行回歸。Tobit模型具體形式為：

(12)

其中，Yk為樣本數(shù)據(jù)第k組觀察值的受限因變量，Xk為解釋變量，β為未知參數(shù)向量，μk～N(0,σ2),k=1,2,3…。

2 實(shí)證研究

2.1 數(shù)據(jù)和指標(biāo)選取

Jefferson等指出，大中型企業(yè)在中國(guó)工業(yè)中處于很重要的地位[13]，因此，本文選用大中型裝備制造企業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。數(shù)據(jù)來源于2006～2012年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，本文中裝備制造業(yè)的決策單元包括金屬制品業(yè)、通用裝備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電器裝備及器材制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)7類。對(duì)于統(tǒng)計(jì)年鑒中缺失的數(shù)據(jù)采用平均值填充法[14]進(jìn)行補(bǔ)充。

環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率投入指標(biāo)主要體現(xiàn)在人力、財(cái)力和物力等基礎(chǔ)資源要素方面。借鑒文獻(xiàn)[8,9]，將R&D人員全時(shí)當(dāng)量(人年)作為人力資源投入，將R&D經(jīng)費(fèi)作為財(cái)力資源投入，將微電子控制設(shè)備原價(jià)作為物力資源投入。能耗和環(huán)境污染是環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，因此，借鑒文獻(xiàn)[15，16]對(duì)能源消耗和環(huán)境污染排放物的處理方式，將能耗和環(huán)境污染也作為企業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的投入要素，與資本和勞動(dòng)投入一起引入到生產(chǎn)過程中，選取能源消費(fèi)總量和“工業(yè)三廢”(工業(yè)廢水、工業(yè)二氧化硫、工業(yè)固體廢物)排放量來表征能耗和環(huán)境污染。但是本文設(shè)計(jì)的基于DEA-Malmquist的裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率指數(shù)測(cè)算模型如果將“工業(yè)三廢”全部作為投入要素加入約束條件，會(huì)導(dǎo)致約束條件過多，增加求解距離函數(shù)的難度，甚至可能造成模型無解。因此，本文采用熵值法將裝備制造業(yè)2005～2011年“工業(yè)三廢”統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成環(huán)境污染指數(shù)，作為投入要素列入裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)模型的約束條件中。熵值法具體計(jì)算方法如下：

(3)計(jì)算第j項(xiàng)污染指標(biāo)的差異系數(shù)：gj=1-fj。

表1 2005～2011年中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境污染指數(shù)

注：1-金屬制品業(yè)；2-通用裝備制造業(yè)；3-專用設(shè)備制造業(yè)；4-交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)；5-電器裝備及器材制造業(yè)；6-電子及通信設(shè)備制造業(yè)；7-儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)。

圖1 2005～2011年中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境污染指數(shù)

結(jié)果如表1和圖1所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，在2005～2011年間，7類裝備制造業(yè)環(huán)境污染指數(shù)大致呈現(xiàn)一個(gè)下降—上升—下降的走勢(shì)。從2006年開始下降，是因?yàn)椤笆晃濉币?guī)劃中提出節(jié)能減排約束性指標(biāo)，國(guó)家開始大力倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)，環(huán)境污染指數(shù)開始有所下降。而從2009年開始，7類裝備制造業(yè)環(huán)境污染指數(shù)都有一個(gè)較為明顯的上升，可能是因?yàn)槭艿浇鹑谖C(jī)的影響，市場(chǎng)需求的降低使得許多裝備制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)遭遇重大危機(jī)，企業(yè)會(huì)想方設(shè)法降低成本，而環(huán)境成本可能是最先被減去的。2010年開始，經(jīng)濟(jì)慢慢復(fù)蘇，企業(yè)又重新注重起環(huán)境成本問題。就2005～2011年的環(huán)境污染指數(shù)平均值來看，交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)平均環(huán)境污染指數(shù)最高，為0.186，可能是因?yàn)椤笆晃濉逼陂g，我國(guó)加快推進(jìn)現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，并提出運(yùn)輸需求持續(xù)增長(zhǎng)這一更高的目標(biāo)，這段時(shí)期交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，不斷提高供給能力，工業(yè)三廢的排量極大，并可能忽略了對(duì)工業(yè)三廢的治理，導(dǎo)致交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)所面臨的環(huán)境壓力日益凸顯。電器裝備及器材制造業(yè)平均環(huán)境污染指數(shù)最低，為0.162，是因?yàn)椤笆晃濉逼陂g行業(yè)內(nèi)許多重要企業(yè)積極投身于節(jié)能環(huán)保事業(yè)，致力于能源管理系統(tǒng)、煙氣脫硫系統(tǒng)、余熱余能綜合利用等方面的技術(shù)開發(fā)。

環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率產(chǎn)出指標(biāo)可以分為直接產(chǎn)出指標(biāo)和間接產(chǎn)出指標(biāo)兩種，本文選取行業(yè)年專利申請(qǐng)量作為直接產(chǎn)出指標(biāo)，選取新產(chǎn)品銷售收入作為間接產(chǎn)出指標(biāo)[17]。技術(shù)創(chuàng)新投入到產(chǎn)出一般具有一定的滯后性，本文選取兩年為滯后期[18]，選取2005～2009年裝備制造業(yè)的“R&D人員全時(shí)當(dāng)量(人年)”、“R&D經(jīng)費(fèi)”、“微電子控制設(shè)備原價(jià)”、“能源消費(fèi)總量”和“環(huán)境污染指數(shù)”為投入指標(biāo)數(shù)據(jù)，選取2007～2011年裝備制造業(yè)的“專利申請(qǐng)量”和“新產(chǎn)品銷售收入”為產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)。將2005～2007稱為第1時(shí)期，2006～2008稱為第2時(shí)期，依次類推，2005～2011年共分為5個(gè)時(shí)期。

2.2 實(shí)證分析

采用投入導(dǎo)向的BCC模型，運(yùn)用DEAP 2.1軟件對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率Malmquist指數(shù)進(jìn)行分析，分析結(jié)果如表2至表6所示：

(1)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率研究

表2 2005～2011年裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率Malmquist指數(shù)及其分解

由表2可知，我國(guó)裝備制造業(yè)的總體環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率Malmquist指數(shù)呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)。第1～2時(shí)期，第2～3時(shí)期裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率Malmquist指數(shù)均大于1，這表明第1～3時(shí)期裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率從總體上呈現(xiàn)改善的趨勢(shì)。但是第3～4時(shí)期，第4～5時(shí)期Malmquist指數(shù)小于1，說明第3-5時(shí)期我國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率一直下滑。進(jìn)一步從環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致第3～5時(shí)期環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率降低的主要原因是技術(shù)退步，反映出此時(shí)國(guó)家對(duì)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的投入還不足。技術(shù)效率變化指數(shù)在第1～5時(shí)期均保持良好的上升態(tài)勢(shì)，在第4～5時(shí)期的增幅最大，增長(zhǎng)了18.5%，說明產(chǎn)業(yè)的管理方法和管理效率在持續(xù)改善，技術(shù)效率持續(xù)上升是阻止環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)一步下滑的主要原因。技術(shù)效率變化指數(shù)又可以進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率變化指數(shù)和規(guī)模效率變化指數(shù)，可以從這兩方面進(jìn)一步分析技術(shù)效率變動(dòng)的原因。第1～5時(shí)期的純技術(shù)效率與規(guī)模效率均有較明顯的波動(dòng)。純技術(shù)效率在第3～4時(shí)期下降0.8%，純技術(shù)效率衡量的是以既定投入資源提供產(chǎn)出的能力，純技術(shù)效率下降說明在這段時(shí)期我國(guó)裝備制造業(yè)在既定資源投入下提供產(chǎn)出的能力不足，其他時(shí)期純技術(shù)效率均呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，純技術(shù)效率上升說明我國(guó)裝備制造業(yè)在既定資源投入下提供產(chǎn)出的能力是不斷增強(qiáng)的，正在由原有粗放式的生產(chǎn)方式向低碳生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。規(guī)模效率在第2～5時(shí)期一直保持上升態(tài)勢(shì)，說明我國(guó)裝備制造業(yè)整體處于規(guī)模有效狀態(tài)?？傮w來看，第1～5時(shí)期，我國(guó)裝備制造業(yè)的環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率平均下降了3.2%，其中技術(shù)水平下降了10.4%，技術(shù)效率增長(zhǎng)了8.0%，表明我國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率下降主要是由于技術(shù)退步造成的。

橫向比較7類裝備制造業(yè)，從第1～5時(shí)期7類裝備制造業(yè)平均時(shí)間序列來看(見表3)，發(fā)現(xiàn)金屬制品業(yè)、通用裝備制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電器裝備及器材制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)的年均環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率均下降，分別年均下降了6.6%、5.3%、6.1%、6.3%、2.8%。專用設(shè)備制造業(yè)和儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)的年均環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率上升，分別年均上升了2.8%和1.8%。另外，從環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步剖析，對(duì)于每一類型的裝備制造業(yè)都呈現(xiàn)出相同的特征：年均技術(shù)效率變化均大于1，年均環(huán)境技術(shù)水平變化均小于1。因此，技術(shù)效率都得到了改善，分別上升了2.1%、11.7%、10.7%、4.2%、5.6%、11.3%、10.5%，而環(huán)境技術(shù)水平普遍退步，分別下降了8.5%、15.2%、7.1%、9.9%、11.3%、12.7%、7.9%，推動(dòng)環(huán)境技術(shù)進(jìn)步是遏制環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率下滑的關(guān)鍵。

表3 2005～2011年裝備制造業(yè)分行業(yè)平均環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率Malmquist指數(shù)及其分解

注：行業(yè)編號(hào)同表1。

(2) 裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)效率研究

雖然技術(shù)效率表現(xiàn)出良好的上升趨勢(shì)，但并不意味有效。因此，本文將分析這7類裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)效率，并從純技術(shù)效率和規(guī)模效率這兩方面進(jìn)一步探討其尚待改善的空間。技術(shù)效率(或純技術(shù)效率，或規(guī)模效率)等于1表示有效，小于1表示無效。

裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)效率動(dòng)態(tài)變化分析如表4所示。第1～5時(shí)期，這7類裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)效率平均值較小，但基本呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中，金屬制品業(yè)和儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)的技術(shù)效率呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢(shì)，而通用裝備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電器裝備及器材制造業(yè)的技術(shù)效率呈現(xiàn)波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，只有電子及通信設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)效率一直保持有效性。

從純技術(shù)效率角度，只有電子及通信設(shè)備制造業(yè)和儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)一直保持純技術(shù)效率的有效性，金屬制品業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電器裝備及器材制造業(yè)的純技術(shù)效率呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，而通用裝備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)的純技術(shù)效率具有較強(qiáng)的波動(dòng)性(見表5)。

從規(guī)模效率角度，只有電子及通信設(shè)備制造業(yè)從第1～5時(shí)期一直保持規(guī)模有效性，儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)從第2時(shí)期開始一直保持規(guī)模有效性，其它5類裝備制造業(yè)的規(guī)模效率隨時(shí)間呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)性，這5類裝備制造業(yè)仍處在規(guī)模無效率狀態(tài)(見表6)。

表4 2005～2011年裝備制造業(yè)各行業(yè)技術(shù)效率值

注：行業(yè)編號(hào)同表1。

表5 2005～2011年裝備制造業(yè)各行業(yè)純技術(shù)效率值

注：行業(yè)編號(hào)同表1。

表6 2005～2011年裝備制造業(yè)各行業(yè)規(guī)模效率值

注：行業(yè)編號(hào)同表1。

第5時(shí)期的技術(shù)效率情況對(duì)未來的實(shí)踐最有指導(dǎo)意義。電子及通信設(shè)備制造業(yè)和儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)的技術(shù)效率值是1，金屬制品業(yè)、通用裝備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)效率值分別為0.504、0.441、0.580，其無效性是由純技術(shù)效率和規(guī)模效率共同作用的結(jié)果，而交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電器裝備及器材制造業(yè)的技術(shù)效率值分別為0.915、0.971，其無效性完全是由規(guī)模無效性引起的。技術(shù)效率可從純技術(shù)效率和規(guī)模效率兩方面進(jìn)行改善，但是在第5時(shí)期各類裝備制造業(yè)的規(guī)模效率都基本靠近有效性，繼續(xù)改善的空間較小，交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電器裝備及器材制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)的純技術(shù)效率也都達(dá)到了有效性。因此，改善裝備制造業(yè)技術(shù)效率的重點(diǎn)是提升金屬制品業(yè)、通用裝備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)的純技術(shù)效率，它們分別還存在48.8%、54.0%、41.5%的改善空間。

(3)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率影響因素分析

前文主要是以投入項(xiàng)與產(chǎn)出項(xiàng)所求出的生產(chǎn)前沿為依據(jù)，運(yùn)用DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)測(cè)算了裝備制造業(yè)7個(gè)行業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率。然而，有些投入項(xiàng)與產(chǎn)出項(xiàng)以外的因素也會(huì)影響環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率。結(jié)合轉(zhuǎn)型期中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，參考文獻(xiàn)[5，6、9]，選取了五個(gè)基本因素來分析裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的變動(dòng)，構(gòu)建了以下Tobit回歸模型：

MIi,t=β0+β1ERi,t+β2ESi,t+β3MCi,t+β4CDi,t+β5FIi,t+ε

(13)

式(13)中，β0為截距項(xiàng)，β1,β2,β3,β4,β5為各自變量的回歸系數(shù)，i代表行業(yè)(i=1,2,…,7)，t代表時(shí)期(t=1,2,3,4)，ε為殘差項(xiàng)。ER代表環(huán)境規(guī)制，用行業(yè)環(huán)境污染治理投資額增長(zhǎng)率[9,19～21]表示。政府的環(huán)境規(guī)制可以引導(dǎo)裝備制造業(yè)開展環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新，環(huán)境規(guī)制越有效，環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率應(yīng)該會(huì)越高。ES代表企業(yè)規(guī)模，用企業(yè)平均固定資產(chǎn)原值[5,22]表示。一般情況下，企業(yè)規(guī)模越大，在環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新投入上越多，具有更強(qiáng)的資源配置能力，能夠購買較多的先進(jìn)技術(shù)并進(jìn)行相應(yīng)固定資產(chǎn)的技術(shù)改造，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的產(chǎn)生，加快科技成果的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化。MC代表市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，用行業(yè)企業(yè)單位數(shù)[5,22]表示。企業(yè)單位數(shù)越多，競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)越激烈，競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇會(huì)導(dǎo)致企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)或者產(chǎn)品無法在將來為企業(yè)帶來收益，也就越有利于刺激企業(yè)提高環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率。CD代表資本深化，用行業(yè)總資產(chǎn)與行業(yè)年末從業(yè)人數(shù)之比[23]表示。資本深化是指經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中，資本增加的速度比勞動(dòng)力增加的速度快，說明在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的過程中技術(shù)在不斷進(jìn)步。FI代表外資引進(jìn)，用行業(yè)固定資產(chǎn)投資資金來源中利用外資[6,9]表示，外資企業(yè)的技術(shù)水平一般會(huì)高于國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)水平，它們的進(jìn)入對(duì)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的提升具有推動(dòng)作用。

數(shù)據(jù)源自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，通過Eviews 5.0軟件對(duì)Tobit回歸模型進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表7所示。

表7 中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率影響因素的Tobit回歸結(jié)果

注：*代表在10%顯著水平下具有統(tǒng)計(jì)顯著性；**代表在5%顯著水平下具有統(tǒng)計(jì)顯著性；***代表在1%顯著水平下具有統(tǒng)計(jì)顯著性。

通過回歸分析，發(fā)現(xiàn)除了環(huán)境規(guī)制和企業(yè)規(guī)模以外，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、資本深化和外資引進(jìn)這三個(gè)變量均通過了顯著性水平檢驗(yàn)，具體解釋如下：第一，環(huán)境規(guī)制的系數(shù)為-0.047124，沒有通過顯著性檢驗(yàn)。表明我國(guó)環(huán)境規(guī)制并沒有對(duì)裝備制造業(yè)降低環(huán)境污染起到有效的作用，這可能是由于目前我國(guó)的環(huán)境規(guī)制主要采用命令與控制政策，環(huán)境規(guī)制標(biāo)準(zhǔn)較低，且一些政策的可行性和有效性偏低[24]。另外，我國(guó)有關(guān)環(huán)境污染的監(jiān)督機(jī)制和公眾參與機(jī)制還不夠健全，企業(yè)污染成本普遍低于守法成本，造成增排、偷排等現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此，我國(guó)的環(huán)境規(guī)制并沒有發(fā)揮出促進(jìn)企業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的作用。第二，企業(yè)規(guī)模的系數(shù)是0.009875，且沒有通過顯著性檢驗(yàn)，可能是由于本文中的數(shù)據(jù)均來自于大中型裝備制造企業(yè)，這些企業(yè)都已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)大的規(guī)模，如果企業(yè)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，可能會(huì)出現(xiàn)管理控制能力下降、過度的官僚控制等現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)耗增多，環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率下降[25]。第三，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的系數(shù)為0.015526，在5%水平上通過檢驗(yàn)，說明行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量的增加對(duì)提高裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率有一定的促進(jìn)作用。同一行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量越多，競(jìng)爭(zhēng)就越激烈，這會(huì)激起企業(yè)改變現(xiàn)狀，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的欲望，通過技術(shù)創(chuàng)新獲得一定時(shí)期的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和高額利潤(rùn)[26]。第四，資本深化的系數(shù)為0.028211，在1%水平上通過檢驗(yàn)，說明資本深化提高1個(gè)百分點(diǎn)，可以使裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率提高0.028211個(gè)百分點(diǎn)。第五，外資引進(jìn)的系數(shù)為0.023430，在1%水平上通過檢驗(yàn)，說明外資投資比例越高的企業(yè)，環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率越高。外商資本進(jìn)入裝備制造業(yè)，會(huì)帶來先進(jìn)的環(huán)境技術(shù)，在一定程度上提高行業(yè)環(huán)境技術(shù)水平，直接或間接地提高我國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率。另外，外商的大量進(jìn)入，導(dǎo)致中國(guó)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，加大了企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)壓力，促使更多的企業(yè)實(shí)施環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新行為。

3 結(jié)論與啟示

本文以2005～2011年中國(guó)裝備制造業(yè)7個(gè)行業(yè)面板數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用DEA-Malmquist方法，測(cè)算了中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率指數(shù)、技術(shù)水平指數(shù)和技術(shù)效率變化指數(shù)，運(yùn)用Tobit回歸模型研究了環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素，得出如下結(jié)論：

第一，2005～2011年，7類裝備制造業(yè)環(huán)境污染指數(shù)大致呈現(xiàn)一個(gè)下降—上升—下降的走勢(shì)。隨著國(guó)家“十一五”規(guī)劃中節(jié)能減排約束性指標(biāo)的提出，環(huán)境污染指數(shù)開始有所下降。但是，受2009年全球金融危機(jī)的影響，裝備制造企業(yè)為求生存，降低了對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度，環(huán)境污染指數(shù)有一個(gè)較為明顯的上升。

第二，我國(guó)裝備制造業(yè)的總體環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)，技術(shù)效率持續(xù)上升，技術(shù)退步是導(dǎo)致環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率第3～5時(shí)期下降的原因。從第1～5時(shí)期7類裝備制造業(yè)平均時(shí)間序列來看，只有專用設(shè)備制造業(yè)和儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)的年均環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率上升。

第三，第1～5時(shí)期，7類裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)效率平均值較小，但基本呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中，金屬制品業(yè)和儀器儀表及文化辦公用裝備制造業(yè)的技術(shù)效率呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢(shì)，而通用裝備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電器裝備及器材制造業(yè)的技術(shù)效率呈現(xiàn)波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，只有電子及通信設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)效率一直保持有效性。

第四，環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素分析表明，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、資本深化和外資引進(jìn)對(duì)提升裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率具有積極的推動(dòng)作用，而環(huán)境規(guī)制與企業(yè)規(guī)模沒有對(duì)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率產(chǎn)生顯著的促進(jìn)作用。為進(jìn)一步促進(jìn)中國(guó)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率提高，首先，政府應(yīng)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以產(chǎn)業(yè)政策為工具，鼓勵(lì)和引導(dǎo)企業(yè)利用市場(chǎng)機(jī)制，通過資本運(yùn)作平臺(tái)進(jìn)行改制、重組或并購，適當(dāng)提高行業(yè)集中度，避免過度競(jìng)爭(zhēng)，為推進(jìn)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率提升提供良好的市場(chǎng)環(huán)境。其次，裝備制造業(yè)需要加強(qiáng)外資引進(jìn)，重點(diǎn)引進(jìn)具有高環(huán)境技術(shù)水平的技術(shù)密集型外商直接投資，通過其技術(shù)外溢，促進(jìn)裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新效率提升。再次，健全環(huán)境污染監(jiān)督機(jī)制和公眾參與機(jī)制，建立環(huán)境補(bǔ)償和懲罰機(jī)制，對(duì)于應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)實(shí)行稅收優(yōu)惠政策，對(duì)于資源耗費(fèi)大或排污超標(biāo)的企業(yè)加收環(huán)境稅和資源稅。同時(shí)，規(guī)范環(huán)境法律法規(guī)的執(zhí)行手段，提高環(huán)境執(zhí)法的可操作性和透明度，消除制度障礙，為裝備制造業(yè)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新提供有利的政策條件。最后，裝備制造企業(yè)不應(yīng)盲目擴(kuò)大規(guī)模，避免因規(guī)模過大造成的企業(yè)管理控制能力下降和過度官僚控制等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

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Research on the Efficiency and Influencing Factors of Environmental Technology Innovation of Equipment Manufacturing Industries

XU Jian-zhong, QU Xiao-yu

(SchoolofEconomicsandManagement,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)

This paper uses entropy method to measure the environmental pollution index of Chinese equipment manufacturing industries in 2005～2011. Considering the issue of environmental pollution and energy consumption, the paper uses DEA-Malmquist method to measure the efficiency of environmental technology innovation of Chinese equipment manufacturing industries in 2005～2011, and uses Tobit regression analysis to analyze the influencing factors of the efficiency of environmental technology innovation. The results show that the environmental pollution index shows a fall-rise-fall trend, the efficiency of overall environmental technology innovation of Chinese equipment manufacturing industries first rises and then falls, technical efficiency continues to rise, technology degeneration is the reason of the fall of the efficiency of environmental technology innovation, and market competition, capital deepening and foreign capital introduction have significant positive effects on the efficiency of environmental technology innovation.

equipment manufacturing industries; environmental technology innovation; efficiency; influencing factors; DEA-Malmquist

2013- 12-30

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71273072)；黑龍江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(G201119)；黑龍江省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)基金(11B066)

徐建中(1959-)，河北豐潤(rùn)縣人，教授、博士生導(dǎo)師，管理學(xué)博士，主要從事現(xiàn)代管理理論與方法，低碳經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究;曲小瑜(1988-)，遼寧大連人，博士研究生，主要從事現(xiàn)代管理理論與方法研究，低碳經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究。

F270;F062.4

A

1007-3221(2015)01- 0246- 09