中國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的動態(tài)演化及收斂分析

歐陽銘珂，張亞斌

(湖南大學 經濟與貿易學院， 湖南 長沙 410079)

一、引言與文獻回顧

目前，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段。改善節(jié)能減排效率、推進經濟的綠色發(fā)展成了當務之急?！笆濉币?guī)劃明確提出，2020年相比2015年要完成全國單位GDP能耗降低15%的“節(jié)能”目標和單位GDP二氧化碳排放降低18%的“減排”目標。黨的十九屆五中全會也進一步強調：“降低碳排放強度，支持有條件的地方率先達到碳排放峰值，制定二〇三〇年前碳排放達峰行動方案?！痹诖吮尘跋拢绾蝺?yōu)化節(jié)能減排效率管理體系，將其控制在一個穩(wěn)定的低均值水平狀態(tài)下，實現(xiàn)整體趨同“穩(wěn)態(tài)”，成了亟需解決的重要問題。

改革開放以來，汽車產業(yè)逐步成為我國國民經濟的戰(zhàn)略性、支柱性產業(yè)。中國加入世貿組織以來，汽車產業(yè)高速發(fā)展，對加快工業(yè)化進程、推動制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、增加就業(yè)和促進消費升級發(fā)揮了不可替代的重要作用。然而，作為污染物排放和能源消耗“雙高”的行業(yè)，汽車產業(yè)的節(jié)能減排問題也成了當前我國優(yōu)化節(jié)能減排效率管理體系的關鍵環(huán)節(jié)。宗剛等(2014)[1]72-79研究發(fā)現(xiàn)，汽車制造業(yè)的能耗效率相對于其他交通運輸制造業(yè)子行業(yè)(鐵路運輸設備制造業(yè)、船舶及浮動裝置制造業(yè)、起重運輸設備制造業(yè)、其他交通運輸設備制造業(yè))處于較高水平，直接能耗系數(shù)只有0.048 6噸標準煤 /萬元，但完全消耗系數(shù)是直接消耗系數(shù)的3.244倍，是5個子部門中變動最大的。基于時間可替代DEA模型，程時雄等(2016)[2]166-192測度了不同節(jié)能減排目標約束下包含汽車產業(yè)在內的交通運輸設備制造業(yè)的環(huán)境技術效率，發(fā)現(xiàn)交通運輸設備制造業(yè)受到較大的節(jié)能減排約束，潛在的工業(yè)產出將顯著減少。目前，交通運輸設備制造業(yè)已經成為完全碳排放量最高的部門，未來交通運輸設備制造業(yè)引發(fā)的碳排放將占到更大份額，需要在減排操作中進行進一步干預。[3]55-67

關于節(jié)能減排效率，既有研究主要基于三個方面的視角：一是全要素效率視角。將主體的投入產出之間的轉換過程看成是一個“黑匣子”，從全要素角度對其節(jié)能減排效率進行了計算與評價[4]646。二是多階段效率視角。單階段效率評價所形成的結果與實際存在偏差，為此逐漸將單階段模型擴展為多階段模型[5]1-16。運用多階段DEA方法，可以有效地度量系統(tǒng)的無效率，獲得更加精確的決策單元的節(jié)能減排效率。三是網絡效率視角。學者們提出了網絡效率評價模型，考慮了決策單元內部結構，結合節(jié)能減排效率模型和效率分解技術，形成了一種新的評價模型以更加準確地將效率分解成不同單元不同節(jié)點的效率結果，保證了結果的一致性。[6]1231-1240綜上，學者們對節(jié)能減排效率的評價逐漸從“黑箱”擴展到網絡結構分析，創(chuàng)新性地將網絡DEA模型應用于兩種經濟部門。

相較于既有研究，本文結合SBM-NDEA方法和ML指數(shù)構建測度模型，創(chuàng)新節(jié)能減排效率的評價方法，進而利用2000—2016年中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，評價了我國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的動態(tài)演化過程及其收斂特征。

二、中國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率的測度及其動態(tài)演化評價

(一)測度模型與指標選取

本文結合SBM-NDEA方法和ML指數(shù)構建測度模型。Toneab(2009)[7]243-252將SBM-DEA模型進一步拓展到了網絡結構，提出了網絡SBM-NDEA方法。借鑒Chung等(1997)[8]229-240的做法，本文應用SBM-NDEA方法，將包括非期望產出的方向距離函數(shù)應用于Mahnquist模型，得到了ML指數(shù)。該指數(shù)可分解為技術效率指數(shù)(EC)和技術進步指數(shù)(TC)。ML、EC、TC大于(小于)1，則表示節(jié)能減排效率增長(下降)。

根據(jù)GB/T4754-2017《國民經濟行業(yè)分類》的界定，汽車制造業(yè)主要由整車制造、發(fā)動機制造、改裝汽車制造、低速汽車制造、電車制造、車身與掛車制造、零部件及配件制造7個部門組成。本文選取2000—2016年中國30個省份汽車制造業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(西藏及港澳臺地區(qū)數(shù)據(jù)缺失嚴重未納入)，參照蔡寧等(2014)[9]57-70的做法，將資本、勞動力、能源消費、新產品研發(fā)投入和研發(fā)人員工時當量作為投入變量，將發(fā)明專利數(shù)作為中間變量，將汽車工業(yè)部門銷售總產值作為期望產出，將各工業(yè)部門廢水排放量、廢氣排放量和廢物產生量作為非期望產出。相關指標的選取與說明如表1所示：

表1 指標的選取與說明

(二)動態(tài)演化評價

表2報告了全樣本及四個階段我國各地區(qū)汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率ML指數(shù)及其分解指數(shù)的動態(tài)演變結果。樣本期內全國及30個省份汽車制造業(yè)的節(jié)能減排ML效率值均在1以上，說明目前我國汽車制造業(yè)產業(yè)內節(jié)能減排效率得到明顯改善與提升。全國整體節(jié)能減排效率的ML指數(shù)為1.230，其中技術效率值為1.027，技術進步值為1.211。各地區(qū)節(jié)能減排效率也得到了顯著改善，但北京、上海、廣東、湖北等汽車制造強省的效率增速呈現(xiàn)減緩的趨勢，而以新疆、吉林、內蒙古、山東、湖南等為代表的新興汽車制造大省在節(jié)能減排效率改善方面的“后發(fā)”優(yōu)勢日趨明顯。

從表2的時間階段走勢來看：第一，ML指數(shù)經歷了由波動增長演變?yōu)橹鸩阶兙彽摹笆諗俊边^程，2009年之前呈現(xiàn)出了較強的階段性波動特征，而在2010年之后，呈現(xiàn)出了平緩的發(fā)展趨勢，顯現(xiàn)出明顯的收斂特征。第二，2011年之前，ML指數(shù)與技術效率的增長趨勢相近，而在2011年之后，其與技術效率的增長趨勢相似，這說明了汽車制造業(yè)經歷了兩個不同的階段，第一階段是以技術進步為主導的進化機制，第二階段則主要受到規(guī)模效率的影響。

圖1運用核密度估計分析四個時期的ML指數(shù)及其分解效率的分布。ML指數(shù)和TC曲線的核密度曲線呈現(xiàn)出了逐年增強的趨同發(fā)展特征，均表現(xiàn)出了核密度趨同于1的發(fā)展趨勢；而EC值的核密度曲線則表現(xiàn)出了不均勻的發(fā)展趨勢，經歷了“分散—聚集—分散”的過程，且效率峰值逐漸降低，第四個階段(2013—2016)的均值已低于1，表示其所代表的技術效率下降且趨于無效的狀態(tài)。這一現(xiàn)象的形成，可能是由于汽車制造業(yè)的ML指數(shù)更多依賴于TC值的貢獻，而EC值的不穩(wěn)定也更多來自資源投入與技術進步之間的不匹配。

三、中國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率趨同特征的檢驗

(一)檢驗方法與區(qū)域劃分

絕對β收斂是指不同樣本間的變化不斷減小，最終達到收斂狀態(tài)，如公式(1)所示：

log(yi,t)+εi,t

(1)

式中，yit表示第i個地區(qū)汽車制造業(yè)在第t期的節(jié)能減排效率值，參數(shù)β表示節(jié)能減排效率的收斂速度，若β>0，表示不同地區(qū)汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善水平的差異會隨著時間的推移而減少，最終達到相同均衡狀態(tài)，即存在絕對收斂。

條件β收斂不僅受到樣本初始條件的影響，還與樣本的技術研發(fā)、能源結構、對外開放程度以及市場前景預期等因素相關。條件收斂可以表征各地區(qū)汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善水平的增長速度和初始條件之間的負相關性，其公式可以表示為：

2)麗水白云山森林公園降水量日變化,午后至上半夜降水較多,傍晚17:00出現(xiàn)峰值,20:00降水次之。降水峰值出現(xiàn)時段與華東初夏降水的日變化[15]分析中結論一致,麗水降水在午后至傍晚的峰值很明顯。降水量年變化,梅雨期雨量集中,6月出現(xiàn)峰值,臺汛期多熱帶氣旋的影響,次峰值出現(xiàn)在8—9月。降水量隨海拔先增加后減小,最大降水量高度約為700 m左右,在700 m以下降水量隨海拔的增加而增大,700 m以上降水量隨海拔的增加而減少。

log(yi,t)+λXi,t+ξi,t

(2)

其中，xit反映了樣本間的差異，如果β>0,表示不同區(qū)域在考慮了差異后收斂于各自的穩(wěn)定狀態(tài)。

根據(jù)TC與EC對ML指數(shù)貢獻系數(shù)的大小，本文運用帕累托ABC(20/80)分類模型，將全國30個省份劃分為三個主要類型：第Ⅰ類區(qū)域為技術進步拉動型，即技術進步貢獻率TC大(TC>0.9)，技術效率貢獻率EC小(0.00.3)，而技術進步TC貢獻率較小(TC<0.6)的省份，包括河南、安徽、重慶、四川、江西、湖南和廣西；第Ⅲ類是介于兩者之間的，即技術進步和技術效率值均表現(xiàn)不高(0.2

(二)檢驗結果

1.絕對β收斂檢驗

本文以2001年作為絕對收斂檢驗基期，2016年作為收斂檢驗的末期，周期T為16，對各區(qū)域汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的絕對β收斂進行檢驗。

表3 汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的絕對收斂檢驗數(shù)據(jù)結果(時間周期T=16年)

檢驗結果顯示：(1)全樣本的絕對β值在1%的水平上顯著為負，說明中國30個省份汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善水平存在絕對收斂，即趨向同一個共同“穩(wěn)態(tài)”。這與前文提到的改善水平的整體收斂特征相吻合。同時，我們也發(fā)現(xiàn)全樣本檢驗模型的擬合度不高，說明雖然全樣本整體上表現(xiàn)出了趨同收斂特征，但在某種程度上該模型對其解釋度不高，可能存在部分樣本異質趨同的特征。(2)分區(qū)域來看，第Ⅰ類和第Ⅱ類區(qū)域樣本的絕對β值在1%的水平上顯著為負，且兩類模型的擬合程度均在0.8以上，說明在這兩類區(qū)域內存在較為明顯的“穩(wěn)態(tài)”趨同特征；而在第Ⅲ類區(qū)域樣本的絕對β值雖然為負值，但顯著性不強且擬合程度較低，這說明該區(qū)域汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善沒有表現(xiàn)出顯著的絕對收斂特征。這一現(xiàn)象可能與該類區(qū)域存在技術進步偏低、技術效率偏高的節(jié)能減排效率改善“背反”的現(xiàn)象有著密切關聯(lián)?！氨撤础爆F(xiàn)象的出現(xiàn)，與該類地區(qū)不同省份之間存在資源稟賦、對外開放、能源供給、技術創(chuàng)新、市場規(guī)模以及環(huán)境規(guī)制等方面的差異有關。

此外，本文還將檢驗周期T值設定為1，進行了絕對β收斂檢驗，檢驗結果支持了表3的結論。全樣本下條件β值在1%顯著水平上為負，說明在中國各省份間汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善水平存在顯著的絕對收斂特征，即整體趨向“穩(wěn)態(tài)”。三類區(qū)域的收斂β值在1%的顯著水平上均為負，說明三類區(qū)域汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善水平均存在顯著的絕對收斂趨勢。

2.條件收斂檢驗

三類不同區(qū)域汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的影響因素存在異質導致了三類區(qū)域出現(xiàn)了條件收斂趨同特征。本文將能源投入(E，以能源消耗總量表示)、內部創(chuàng)新投入(Ti，以R&D內部支出總額表示)、應用創(chuàng)新投入(Tn，以新產品研發(fā)經費支出表示)、對外開放(O，以外資投入總額(港臺投入+外商投資)占實收資本總額比例表示)和產業(yè)規(guī)模(S，以產業(yè)企業(yè)總數(shù)與工業(yè)總產值的比值表示)五個控制變量引入條件β收斂模型中，檢驗三類區(qū)域間是否存在“俱樂部”收斂特征與效應。

表4 中國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的條件收斂檢驗

如表4所示，三類區(qū)域汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善水平存在顯著的俱樂部收斂特征，β系數(shù)均在1%的水平上顯著為負。不同區(qū)域條件收斂受到了其自身條件的影響：在第Ⅰ類區(qū)域，應用創(chuàng)新投入、產業(yè)規(guī)模對節(jié)能減排效率改善起到了顯著效應；在第Ⅱ類區(qū)域，內部創(chuàng)新投入和對外開放程度對節(jié)能減排效率改善的俱樂部收斂產生了影響；在第Ⅲ類區(qū)域，內部創(chuàng)新投入、產業(yè)規(guī)模對節(jié)能減排效率改善產生了相應的影響。

四、結論

基于SBM-NDEA和ML指數(shù)相結合的測度模型，利用2000—2016年中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，本文評價了我國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的動態(tài)演化過程及其收斂特征。研究表明：(1)樣本期內，中國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率改善的整體水平較好，表現(xiàn)出“分散—收斂—波動—收斂”的動態(tài)演化特征，技術效率差異是導致各區(qū)域間節(jié)能減排效率改善水平產生差距的主要原因。(2)中國汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率的改善在整體上存在絕對收斂趨勢，在技術進步、對外開放程度逐步提升和產業(yè)規(guī)模、市場化增強的條件下，節(jié)能減排效率改善水平呈現(xiàn)出顯著的條件收斂發(fā)展趨勢。(3)在分區(qū)域收斂檢驗中，不同區(qū)域的趨同條件存在較大差異，第Ⅰ類地區(qū)更多依賴于新技術研發(fā)和產業(yè)規(guī)模；第Ⅱ類地區(qū)更多依賴于對外開放和技術創(chuàng)新；第Ⅲ類地區(qū)則更多依賴于技術轉化和產業(yè)規(guī)模。

本文研究的政策啟示在于：

第一，從產業(yè)鏈發(fā)展的視角，構建產業(yè)部門完善、制造技術先進、管理理念科學的汽車制造“綠色”工業(yè)鏈，整體上協(xié)調和提升汽車工業(yè)體系的節(jié)能減排效率。

第二，積極推動開放型經濟發(fā)展，加大外資引入和進口貿易傳導，通過承接國外先進節(jié)能減排技術的擴散效應，實現(xiàn)對先進技術知識的吸收、利用與再創(chuàng)新，帶動汽車制造業(yè)節(jié)能減排效率的提升。

第三，加大技術創(chuàng)新投入，提升汽車制造業(yè)自主創(chuàng)新能力，提升自主新產品、新能源的研發(fā)投入和產出效率，尤其是要加強汽車制造流水線節(jié)能減排的技術支持。