中國建筑業(yè)碳生產(chǎn)率的俱樂部收斂及成因

張普偉　賈廣社　牟強　宋明禮

摘要 綠色發(fā)展和生態(tài)文明作為未來的發(fā)展戰(zhàn)略已被寫入中華人民共和國憲法。低碳經(jīng)濟是支撐和實現(xiàn)綠色發(fā)展和生態(tài)文明的經(jīng)濟形態(tài)，其實質(zhì)是在完成C02減排目標的同時實現(xiàn)經(jīng)濟增長。碳生產(chǎn)率是連接C02減排與經(jīng)濟增長兩個目標的橋梁，提高碳生產(chǎn)率是發(fā)展低碳經(jīng)濟的核心和關(guān)鍵。建筑業(yè)的能耗和C02排放分別占中國各產(chǎn)業(yè)總和的1/4和1/3.是綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設需要重點關(guān)注的行業(yè)。本文提出三階段方法框架，研究動態(tài)建筑業(yè)全要素碳生產(chǎn)率（DCP）的收斂俱樂部及初始成因：首先，基于數(shù)據(jù)包絡分析求解的方向距離函數(shù)和Malmquist指數(shù)方法，測算2005 -2016年中國30個省、自治區(qū)和直轄市的DCP;然后，用基于非線性時變因子模型的俱樂部檢驗方法，識別中國省際DCP的收斂俱樂部;最后，用ordered logit回歸模型對可能影響“收斂俱樂部”形成的初始因素進行探尋。結(jié)果顯示：①中國DCP的均值呈上升趨勢、標準差呈擴大趨勢，尤其是2010年以后的標準差急劇擴大;②中國省級DCP存在5個收斂俱樂部，但有13個省不收斂于任何俱樂部;③樣本觀測期初“建筑業(yè)市場化程度”越高的省份，歸屬于“DCP高的俱樂部”的概率越大。據(jù)此，提出如下提升DCP的管理啟示：①促進低碳建造技術(shù)有效擴散，縮小各省份之間的DCP水平差距;②制定和實施建筑業(yè)低碳發(fā)展的相關(guān)政策舉措時，不能簡單地按地理區(qū)劃，而需要考慮各省的異質(zhì)性;③繼續(xù)推進國有建筑業(yè)企業(yè)的市場化改革，進一步提高建筑業(yè)市場化水平，促進建筑業(yè)專業(yè)承包企業(yè)的發(fā)展，適當降低建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度。該方法框架也可用于研究其他國家、地區(qū)或其他行業(yè)。

關(guān)鍵詞 建筑業(yè);全要素碳生產(chǎn)率;俱樂部收斂;非線性時變因子模型，ordered logit模型

中圖分類號 F407.9

文獻標識碼A

文章編號1002 - 2104（2019） 01 - 0040 -10

D01：10.12062/cpre.20180724

人類活動產(chǎn)生的過量CO2排放，導致全球氣候逐漸變暖，威脅著人類的生存和發(fā)展。為了將全球溫升控制在人類能承受的范圍內(nèi)，地球周圍大氣層能容納C02的空間（“容碳空間”）非常有限，“容碳空間”已經(jīng)成為比資本和勞動還要稀缺的資源，被占用的“容碳空間”在數(shù)量上等于排放的C02總量。減少C02排放已經(jīng)成為國際社會共同面臨的緊迫任務。為了分擔全球的CO2減排壓力，中國政府做出了2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的C02排放量在2005年基礎上減少40%～45%的承諾，并在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃中確定減排目標分步履行。綠色發(fā)展和生態(tài)文明也已經(jīng)被寫入憲法作為中國未來的發(fā)展戰(zhàn)略。低碳經(jīng)濟是支撐和實現(xiàn)綠色發(fā)展和生態(tài)文明的經(jīng)濟形態(tài)，其實質(zhì)是在完成CO2減排目標的同時實現(xiàn)經(jīng)濟增長。Kaya和Yokobori最先定義的“單位CO2排放的GDP產(chǎn)出”這一“碳生產(chǎn)率”概念，是連接C02減排與經(jīng)濟增長兩個目標的橋梁，但這一單要素碳生產(chǎn)率概念沒有考慮到資本、勞動、能源等其他投入要素的替代性和綜合效應，用“全要素碳生產(chǎn)率”概念更全面準確?！叭靥忌a(chǎn)率”可定義為全部主要產(chǎn)出與包含“容碳空間”在內(nèi)的全部主要投入的比值。發(fā)展低碳經(jīng)濟的核心和關(guān)鍵是提高碳生產(chǎn)率。建筑業(yè)作為中國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，在促進經(jīng)濟發(fā)展和改善國民生活條件的同時，也消耗了大量能源并排放了大量CO2。比如2013年，建筑業(yè)消耗了110 710.6萬t標準煤，占當年中國能源消耗總量的26.6%;2011年，建筑業(yè)排放的CO，達到303 590萬t.占到當年中國各產(chǎn)業(yè)排放總量的33.6%。建筑業(yè)必須分擔國家部署的C02減排目標，為中國的綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設做出行業(yè)貢獻。在此背景下，本文提出一個三階段的方法框架，研究動態(tài)建筑業(yè)全要素碳生產(chǎn)率（DCP）的收斂俱樂部及成因：首先，測算2005-2016年間，中國30個省、自治區(qū)和直轄市（后文統(tǒng)稱?。└髂甑腄CP，區(qū)別于已有文獻測算Malmquist指數(shù)不能表達樣本期初的生產(chǎn)率差異，這里的DCP能反映期初差異，并能體現(xiàn)各省各年在初始水平上的效率變化和技術(shù)變化的累積結(jié)果。然后，探索是否存在某些省的DCP收斂于一個穩(wěn)態(tài)水平，即是否存在俱樂部收斂;本文首次將基于非線性時變因子模型的內(nèi)生俱樂部識別方法用于對中國建筑業(yè)的研究。最后，用ordered logit回歸模型，對可能影響“收斂俱樂部”形成的初始因素進行探索。該方法框架的分析結(jié)果對決策者深入理解中國建筑業(yè)低碳發(fā)展水平的空間分布特征和時間變化趨勢，指導決策者有針對性地制定提升中國DCP的政策舉措，從而實現(xiàn)建筑業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義。

1 文獻綜述

1.1 碳生產(chǎn)率研究綜述

碳生產(chǎn)率的概念由Kaya和Yokobori提出后，被新氣候經(jīng)濟學作為核心概念研究。但該概念只考慮“容碳空間”一個投入要素，具有局限性，用全要素碳生產(chǎn)率的含義更全面準確。提高碳生產(chǎn)率是在可持續(xù)發(fā)展框架下應對氣候變化的關(guān)鍵對策，也是低碳經(jīng)濟的核心內(nèi)涵。已有的全要素碳生產(chǎn)率文獻可以大致分成兩類：①采用方向距離函數(shù)和Malmquist指數(shù)測算國家或地區(qū)的全要素碳生產(chǎn)率指數(shù)，比如李小平、王洋研究了1992-2014年“一帶一路”沿線55個國家;袁潤松等研究了2000-2012年的中國大陸30個省;劉傳江、趙曉夢研究了2000-2013年長江經(jīng)濟帶的11個省市。②采用方向距離函數(shù)和Malmquist指數(shù)研究一個具體行業(yè)的全要素碳生產(chǎn)率指數(shù)，比如Li等研究了2003-2015年中國工業(yè)的36個細分行業(yè);楊翔等研究了1998-2011年中國制造業(yè)的26個細分行業(yè)，并按相對干凈類、相對污染類、高技術(shù)類和中低技術(shù)類分別進行分析;滕澤偉等研究了2004-2013年中國服務業(yè)的14個細分行業(yè);Yu等研究了中國交通行業(yè)。

但從現(xiàn)有文獻的檢索結(jié)果看，還沒有專門針對中國建筑業(yè)全要素碳生產(chǎn)率（CI-TFCP）的研究。另外，現(xiàn)有研究主要都是測算Malmquist指數(shù)，但Malmquist指數(shù)只能顯示某個決策單元（DMU）第t期相對于第（t-l）期靜態(tài)全要素碳生產(chǎn)率的比率，所有DMU的起始時期Malmquist指數(shù)全部等于1，不能區(qū)分各DMU的初始碳生產(chǎn)率差異。為了進一步識別收斂俱樂部，本文對這些不足加以改進，提出能體現(xiàn)各省初始差異的DCP測算方法。

1.2 俱樂部收斂研究綜述

收斂研究是區(qū)域經(jīng)濟學和發(fā)展經(jīng)濟學的主要研究內(nèi)容，其最先關(guān)注初始經(jīng)濟發(fā)展水平不同的國家或地區(qū)，經(jīng)濟水平是否會隨著時間的推移趨于一致，并構(gòu)建了σ收斂和β收斂兩個經(jīng)典的收斂概念。如果隨著時間的推移，不同國家或地區(qū)的人均GDP的標準差逐步縮小，被定義為存在σ收斂;如果隨著時間的推移，期初人均GDP水平高的國家或地區(qū)的人均GDP增長率低于期初人均GDP水平低的國家或地區(qū)，則認為存在β收斂。如果所考察的全部國家或地區(qū)不收斂，但其中的某些國家或地區(qū)收斂，則收斂的這幾個國家或地區(qū)被稱為一個收斂俱樂部，即存在俱樂部收斂。近年，收斂研究逐漸從人均GDP擴展到能源、碳排放、效率和生產(chǎn)率等研究領(lǐng)域。現(xiàn)有文獻中，俱樂部收斂的研究主要包括兩類：①采用兩個經(jīng)典的收斂檢驗方法的研究。這類研究通常根據(jù)某一劃分原則先對國家、地區(qū)或細分產(chǎn)業(yè)等研究對象劃分成幾個類別，然后采用兩個經(jīng)典的收斂檢驗方法檢驗其是否收斂，如果收斂則認為每個類別就是一個收斂俱樂部。例如蔡海亞等研究了中國的東、中、西三個地區(qū)各省霧霾污染強度;張珩等探究了“一級法人農(nóng)信社、農(nóng)合行和農(nóng)商行”三種不同產(chǎn)權(quán)組織形式的陜西省農(nóng)信社效率;景守武、張捷研究了中國東、中、西部地區(qū)各省的能源環(huán)境效率;李健、盤宇章研究了中國東、中、西部地區(qū)261個地級及以上城市的全要素生產(chǎn)率增長。②采用基于非線性時變因子模型的內(nèi)生俱樂部檢驗方法的研究。比如賀祥民、賴永劍分析了1999-2012年中國30個省的環(huán)境效率;賴永劍、賀祥民研究了2006-2013年中國30個省的綜合金融包容指數(shù);胡宗義等研究了1985-2012年中國29個省的農(nóng)村金融發(fā)展水平;Parker和Liddle分析了1980-2009年61個經(jīng)濟合作與發(fā)展組織國家的制造業(yè)能源生產(chǎn)率;Apergis和Payne分析了1980-2013年美國50個州的人均碳排放;Bartkowska和Riedl分析了1990-2002年歐洲206個統(tǒng)計區(qū)域的人均收入。其中賀祥民、賴永劍進一步用ordered probit模型，Bartkowska和Riedl用ordered logit模型對俱樂部形成的原因進行了分析。

由于經(jīng)典的收斂模型假定研究對象具有同質(zhì)性，可能將“短暫發(fā)散、長期收斂”錯誤地視為不存在收斂。而非線性時變因子模型考慮了研究對象的異質(zhì)性，并允許這種異質(zhì)性隨時間發(fā)生變化，擁有各自隨時間變化的路徑。同時，非線性時變因子模型既可以處理平穩(wěn)數(shù)據(jù)，也可以處理非平穩(wěn)的數(shù)據(jù);既可以對已有分組進行檢驗，也可以完全根據(jù)數(shù)據(jù)本身對收斂俱樂部進行內(nèi)生性識別。所以本文選擇基于非線性時變因子模型的方法對中國DCP的收斂俱樂部進行識別和分析。另外，借鑒已有文獻的方法，本文用ordered logit回歸模型探尋形成俱樂部的期初因素。

2 動態(tài)全要素碳生產(chǎn)率測算

2.1 測算方法

基于數(shù)據(jù)包絡分析（DEA）求解的方向距離函數(shù)原理，本節(jié)主要闡釋靜態(tài)CI-TFCP（SCP）、CI-TFCP指數(shù)（CPI）和DCP三個指標的含義和計算公式。

由于“容碳空間”已經(jīng)成為比資本和勞動還要稀缺的資源，為了能與傳統(tǒng)經(jīng)濟學原理中全要素生產(chǎn)率評價時處理稀缺資源的方法一致，本文把“容碳空間”作為建筑業(yè)生產(chǎn)的投入要素，以中國大陸各省的建筑業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作為分析對象（即DMU）。建筑業(yè)的一個重要特征是生產(chǎn)的流動性，人員、材料、施工機械等投入資源都隨施工對象而流動，主要資源消耗和C02排放都發(fā)生在施工現(xiàn)場。所以選擇評價建筑業(yè)全要素碳生產(chǎn)率時應該把施工現(xiàn)場排放CO，最多的資源納入投入指標。由于建筑業(yè)消耗的鋼材、水泥、鋁材這三種建筑材料的生產(chǎn)是最主要的C02排放源，人工、材料、機械是建筑業(yè)生產(chǎn)中最重要的資源投入，建筑業(yè)增加值能準確表示建筑業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的最終成果。所以本文選取各省的建筑業(yè)從業(yè)人員（xl），建筑業(yè)消耗的鋼材（X2）、水泥（X3）、鋁材（X4）、能源（x5），建筑業(yè)擁有的機械功率數(shù)（X6）和“容碳空間”（X7）作為投入指標，以建筑業(yè)增加值（Y）作為產(chǎn)出指標，類似的指標體系也被Zhang等用于建筑業(yè)碳效率的測算。為了解決多投入指標計算的困難，用DEA方法求解方向距離函數(shù)計算“相對建筑業(yè)全要素碳生產(chǎn)效率”，其數(shù)值含義是在給定技術(shù)條件下，某個DMU的CI-TFCP與最高的CI-TFCP的比率。本文在此之后的CI-TFCP就指的“相對建筑業(yè)全要素碳生產(chǎn)效率”。根據(jù)是否考慮跨時間周期生產(chǎn)技術(shù)的變化，再分成SCP和DCP。

中國大陸30個?。ㄎ鞑匾蚰茉磾?shù)據(jù)缺失沒有納入）第t年的生產(chǎn)技術(shù)Tt包含了30個省的建筑業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中所有投入產(chǎn)出組合集合，見式（1）所示。

式（1）中，xt∈R7+表示各省建筑業(yè)第t年的7個投入，yt∈R'+表示各省第t年的建筑業(yè)增加值產(chǎn)出。第t年的生產(chǎn)技術(shù)條件下，第jo省的產(chǎn)出方向距離函數(shù)被定義成式（2）。

式（2）本質(zhì)上定義了在第t年的生產(chǎn)技術(shù)條件下，第jo省的產(chǎn)出yjn可以擴大的最大比率。θ≤1，是Farrell意義上的效率評價值，因為其只考慮第t年的30個省構(gòu)成的最佳實踐前沿面，不考慮跨年度的不同生產(chǎn)技術(shù)條件，本文將其定義為SCPjn。當θ=1時，表示第jo省在最佳實踐前沿面上，在現(xiàn)有技術(shù)條件下產(chǎn)出不可能再被擴大。

類似地，可以定義在第t+l年的生產(chǎn)技術(shù)條件下，第jo省建筑業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的第t年的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的產(chǎn)出方向距離函數(shù)如式（3）所示。

如果Tt與Tt+l有顯著差異，參考Caves、Christensen和Diewert的處理方式，第jo省第（t+1）年相對于第t年的CPIot+1，即Malmquist指數(shù)用式（4）計算。

假設樣本的起始年是第t0年，能表現(xiàn)起始年效率差異的第jo省第k年的DCPjk用公式（5）計算。該指標在第to。年SCP基礎上，同時考慮了第to年到第k年的效率變化和技術(shù)進步的累積結(jié)果。