李晟婷,周曉唯,武增海
(陜西師范大學國際商學院,西安 710119)
建國70年以來,隨著中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,環(huán)境污染與資源約束問題也日益突出。依靠資源投入和規(guī)模擴大的粗放型增長模式帶來了城市霧霾、水體污染、垃圾圍城等嚴重的環(huán)境問題,為了維護生態(tài)平衡、阻止環(huán)境進一步惡化,迫切需要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式,使經(jīng)濟增長與環(huán)境污染脫鉤[1],推動工業(yè)結構與技術升級的同時促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以實現(xiàn)治理污染、改善環(huán)境的目的。在這一背景下,經(jīng)過30年的發(fā)展,中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)從無都有、逐步形成現(xiàn)有規(guī)模。目前,國家環(huán)保支出以年均15%以上的速度增長,2018年中國環(huán)境污染治理投資總額達9539億元,但同年環(huán)保產(chǎn)業(yè)GDP貢獻率不足5%,而同期美國等發(fā)達國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)貢獻率可達20%左右,可見,盡管中國環(huán)保支出持續(xù)增長,但環(huán)保產(chǎn)業(yè)的增長效應和結構升級效應并不顯著[2]。環(huán)保產(chǎn)業(yè)屬于復雜性系統(tǒng),具有多主體、多對象,自組織、自適應等系統(tǒng)性特征,同時具有高度的政策敏感性且處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期[3],因此,在新常態(tài)下立足于系統(tǒng)論的視角,考察政策工具對環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的激勵作用,是目前中國經(jīng)濟全面可持續(xù)發(fā)展的重要課題之一。
本研究的相關研究主要包括兩個方面:環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策驅動以及系統(tǒng)動力方法的應用。分別梳理如下:
環(huán)保產(chǎn)業(yè)是中國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,本質上屬于生產(chǎn)性服務業(yè)范疇,其發(fā)展受到多種因素的影響和制約。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在明顯的階段性特征,中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期階段,存在投資總量不足、融資來源和投資主體單一、投資效率低下等問題[4-5]。金融支持[5-6]、稅收優(yōu)惠[7-8]、財政補貼[4,7]等政策工具對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有影響且異質性特征顯著[4],對于不同產(chǎn)業(yè)、不同政策目標的激勵效應也存在差異[4,7,9-10];同時,體制、制度等環(huán)境因素對產(chǎn)業(yè)政策效果具有重要的影響[11]——進一步佐證了中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策驅動的特異性與差異化,又因為政策的精準性以政策的差異化識別為前提,故有必要進一步探討環(huán)保產(chǎn)業(yè)對政策工具的響應機理。此外,環(huán)境規(guī)制對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的激勵作用也有較多論述,國內(nèi)部分研究認為環(huán)境規(guī)制對于產(chǎn)業(yè)的促進作用可能呈現(xiàn)L型[9]、倒U型[10-12]等非線性形式,同時存在門檻效應及明顯的行業(yè)異質性[9-10]和空間異質性[6],規(guī)制對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)[12]和污染產(chǎn)業(yè)[9,13]的技術創(chuàng)新存在激勵作用,同時對全要素生產(chǎn)率[14]、產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化[9,15]以及社會福利[14]等方面均存在正向影響。國外研究大多證實環(huán)境規(guī)制對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)存在激勵作用[16-18],且存在波紋效應和轉移效應[18-20],部分研究否證了波特假說[21-22]。這說明規(guī)制的激勵作用可能依賴于更加復雜的內(nèi)外部環(huán)境因素,因此有必要進行更加深入系統(tǒng)的研究。
系統(tǒng)動力學SD(System Dynamics)是基于反饋控制理論、計算機仿真技術,研究復雜系統(tǒng)的結構、行為和功能的方法和建模技術。SD涉及定性分析和定量表達,適用于處理高階,多變量,非線性和復雜的時變系統(tǒng)問題。關于系統(tǒng)動力學在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應用研究成果較為豐富,國內(nèi)學者利用系統(tǒng)動力學方法構建了節(jié)能減排[23]、生態(tài)福利[24]以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)集群的演化[25]等復雜研究對象的仿真模型,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、競爭優(yōu)勢以及可持續(xù)能力等方面進行了分析;國外研究者對石油進口系統(tǒng)[26]及城市系統(tǒng)的彈性[27]、遠程醫(yī)療系統(tǒng)[28]和房地產(chǎn)市場的均衡[29]、綜合城市交通[30]和雨水系統(tǒng)[31]的策略、區(qū)域資源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[32-34]等復雜對象構建了仿真模型、模擬并分析了系統(tǒng)演化趨勢及穩(wěn)定性。以上研究成果能夠為本研究提供較為豐富的方法論支持。
目前針對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的政策激勵研究存在以下兩方面不足:1)國內(nèi)研究主要采用經(jīng)濟計量方法進行靜態(tài)層面的因素識別和實證評價,本質上是立足于系統(tǒng)之外評價各種影響因素的作用,對于各種因素作用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)內(nèi)部后的具體路徑和協(xié)同模式無法做到客觀的觀察和預測,無法從系統(tǒng)演化的角度考察環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動態(tài)變化;2)現(xiàn)有的政策評價雖然較為豐富,但從系統(tǒng)性視角考察各種政策傳導機制和實現(xiàn)機理的實證研究較少,因而難以對政策的準確性和適應性進行動態(tài)仿真和效果評價,導致政策制定的精準性和針對性不強。因此,本研究首先剖析高質量發(fā)展的深刻內(nèi)涵并將其具象化為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的5個發(fā)展維度,從投資、產(chǎn)出、研發(fā)、效益等子系統(tǒng)要素出發(fā)構造系統(tǒng)動力學仿真模型,引入稅收、金融、科技、環(huán)境規(guī)制等政策因子,更為直觀量化地觀察和評價環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢以及各種政策因素的實施效果。
高質量發(fā)展作為一個新的導向性理念由黨的十九大報告提出“我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段”。高質量發(fā)展就是經(jīng)濟的總量與規(guī)模增長到一定階段后,經(jīng)濟結構優(yōu)化、新舊動能轉換、經(jīng)濟社會協(xié)同發(fā)展、人民生活水平顯著提高的結果,是可持續(xù)發(fā)展、建設生態(tài)文明社會的必然選擇[35]、是新常態(tài)階段中國經(jīng)濟發(fā)展的核心取向。對產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)而言,其本質包含高效、協(xié)調、創(chuàng)新、綠色、可持續(xù)等多重目標。高質量發(fā)展的關鍵聚焦于產(chǎn)業(yè)發(fā)展質量的提高,是一個多目標綜合性的評價體系,克服了以往過分注重規(guī)?;鲆暯Y構化、平衡性的弊端;強調產(chǎn)業(yè)發(fā)展質與量的統(tǒng)一,經(jīng)濟增長與生態(tài)優(yōu)化的統(tǒng)一,創(chuàng)新突破與規(guī)模協(xié)調的統(tǒng)一,因此,可以概括為規(guī)模化、效益化、創(chuàng)新化、協(xié)調化、生態(tài)化等多個維度,與產(chǎn)業(yè)結構升級、高端化發(fā)展、綠色可持續(xù)發(fā)展等概念具有內(nèi)在的統(tǒng)一性。借鑒已有研究成果[35-36],本文將環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的內(nèi)涵概括為以下5個方面:產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)規(guī)模,經(jīng)濟效益、產(chǎn)業(yè)協(xié)調、環(huán)境效益,以全面評價環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質量(見表1)。
表1 環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的維度及解釋
環(huán)保產(chǎn)業(yè)本身屬于多因素多主體互動的復雜系統(tǒng),從不同層面觀測包含不同粒度的因素和主體,本文關注的焦點是環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質量及其影響因素,因而選定中觀層面的考察視角,將產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)劃分為環(huán)保產(chǎn)出、科技進步、環(huán)保投資、環(huán)保效益4個子系統(tǒng),如圖1所示。由于政策、經(jīng)濟、環(huán)境等因素對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)具有較為緊密的聯(lián)系和影響,故本研究將這些因素作為外生變量,采用擬合數(shù)據(jù)、以常量或表函數(shù)的形式引入系統(tǒng),從而保證系統(tǒng)運行能夠更加貼近于現(xiàn)實狀態(tài),更好地反映環(huán)保產(chǎn)業(yè)的真實狀態(tài)。
圖1 環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展子系統(tǒng)
環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展系統(tǒng)牽涉因素和主體眾多,要全部涵蓋難度較大,因此采用剔除次要因素,保留核心變量的方式將現(xiàn)實的復雜系統(tǒng)抽象簡化成本研究的模型系統(tǒng),有利于在具象化分析過程中抓住主要矛盾,有針對性地開展綜合研究。本研究模型構造依賴于以下假設:
H1:假定外部經(jīng)濟環(huán)境平穩(wěn)有序,不存在較大的意外市場波動;
H2:以指數(shù)形式描述產(chǎn)業(yè)政策與環(huán)境規(guī)制強度;
H3:基于直觀量化分析環(huán)境污染程度及環(huán)境承載能力的目的,通過層次分析得到環(huán)境污染綜合指數(shù),用以觀測生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化。
環(huán)保產(chǎn)出子系統(tǒng):主要研究環(huán)保產(chǎn)業(yè)的供給能力、產(chǎn)出水平及產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應,主要水平變量為環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、固定資產(chǎn)合計,固定資產(chǎn)形成、產(chǎn)值增加、固定資產(chǎn)折舊等因素作為輔助變量,主要研究環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模、技術進步及環(huán)境污染水平等因素波動的情況下、以及各種政策與規(guī)制作用于系統(tǒng)后,環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出的動態(tài)發(fā)展趨勢與規(guī)律。環(huán)保產(chǎn)出子系統(tǒng)包含的主要反饋回路如下:
?GDP→國家財政環(huán)保支出→環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總量→固定資產(chǎn)合計→環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值→環(huán)保產(chǎn)業(yè)增加值→GDP;
?環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值→營業(yè)利潤→利潤總額→自籌投資→環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總量→固定資產(chǎn)合計→環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值;
?固定資產(chǎn)合計→環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值→GDP→國家財政環(huán)保支出→國家預算資金→環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總量→固定資產(chǎn)合計。
技術進步子系統(tǒng):主要考察在既定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平、投資規(guī)模及需求刺激下,技術進步的程度及速度對產(chǎn)出及環(huán)境污染改善程度的影響;同時考察科技政策通過投資傾斜所產(chǎn)生的研發(fā)激勵作用。本系統(tǒng)以R&D資本存量作為主要水平變量,以環(huán)保產(chǎn)業(yè)有效專利數(shù)增長率作為技術水平進步率的替代變量,分析技術進步程度對產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)及產(chǎn)出規(guī)模的促進機制。技術進步子系統(tǒng)包含的主要反饋回路如下:
?環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D資本存量→環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技水平增長率→環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值→利潤總額→R&D企業(yè)資金→R&D經(jīng)費內(nèi)部支出→環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D資本存量;
?環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技水平增長率→環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值→GDP→R&D政府資金→R&D經(jīng)費內(nèi)部支出→環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D資本存量→環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技水平增長率。
環(huán)保投資子系統(tǒng):主要研究在經(jīng)濟發(fā)展水平、工業(yè)發(fā)展水平、環(huán)境污染水平等因素的影響和制約下、環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總額的變化規(guī)律以及其通過市場配置作用對環(huán)保產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的影響。模型中以環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總額為核心變量,考察外資投資、國家財政及企業(yè)投資等來源匯集形成的總投資對環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出、科技研發(fā)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模產(chǎn)生的動態(tài)影響。環(huán)保投資子系統(tǒng)包含的主要反饋回路如下:
?環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總量→固定資產(chǎn)合計→環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值→GDP→國家財政環(huán)保支出→國家預算資金→環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總量;
?自籌投資→環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總量→固定資產(chǎn)合計→利潤總額→自籌投資。
環(huán)境效益子系統(tǒng):環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為末端處理環(huán)節(jié)嵌入社會經(jīng)濟系統(tǒng)后,在現(xiàn)有的社會工業(yè)發(fā)展水平下,以時間為主軸、觀測環(huán)境污染程度的變化與環(huán)保產(chǎn)業(yè)需求和產(chǎn)出之間的相互影響效應。環(huán)境效益子系統(tǒng)包含的主要反饋回路如下:
?環(huán)境相對污染度→污染損失延遲→GDP減少量→GDP→國家財政環(huán)保支出→國家預算資金→環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資總量→固定資產(chǎn)合計→環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值→污染度降低→環(huán)境相對污染度。
由多因素多變量構成的復雜系統(tǒng)中的變量可能同時處于多個反饋回路當中,從而對多個反饋環(huán)產(chǎn)生影響,各回路之間彼此重疊、聯(lián)系、相互作用,協(xié)同構成系統(tǒng)的整體性功能。本系統(tǒng)包含主要變量如表2和表3所示。
表2 環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展各子系統(tǒng)及變量
表3 政策因素及選擇依據(jù)
基于中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實情況與特征以及因果反饋回路的分析,為了便于進一步深入剖析各系統(tǒng)變量之間的邏輯關系、反饋路徑以及相互作用,引入水平變量、速率變量以及輔助變量等要素,從而構造完整的環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的系統(tǒng)流圖,以期全面、系統(tǒng)地描述系統(tǒng)的要素構成、運行機制以及行為特征。本研究中出現(xiàn)的變量共計57個,其中水平變量5個,速率變量9個,輔助變量39個,其余為常量和表函數(shù)?;谝陨献酉到y(tǒng)的劃分和反饋回路分析,本研究將各子系統(tǒng)進行相互聯(lián)系和有機整合構造、利用VEMSIM8.04軟件繪制完整的系統(tǒng)流圖,如圖2所示。
圖2 環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的系統(tǒng)流圖
本系統(tǒng)模擬期限設置2008~2025年共13年,仿真步長DT設置為1年,其中2008~2016年為檢驗時段,用于考察系統(tǒng)仿真結果與現(xiàn)實情況的符合程度,并根據(jù)仿真結果和相關理論調整參數(shù)設定;2017~2025年為模擬仿真預測時段,系統(tǒng)模擬運行于該階段的目的在于預測環(huán)保產(chǎn)業(yè)的各項指標發(fā)展狀態(tài)及趨勢,同時考察各類政策工具的系統(tǒng)性效應。本系統(tǒng)中主要數(shù)據(jù)來源為《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境年鑒》、《中國經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》、《中國第三產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》以及國家統(tǒng)計局網(wǎng)站等;其中水平變量初值為2008年統(tǒng)計值,涉及金額的數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一為億元;同時按國家統(tǒng)計局網(wǎng)站公布的當年價格,將GDP,固定資產(chǎn)、產(chǎn)值等變量換算為以2008年為基準的實際值,以便消除價格波動對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響。
環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展系統(tǒng)中涉及的變量參數(shù)估計方法有以下幾類:
1)文獻資料分析法。本研究中部分數(shù)據(jù)可以由現(xiàn)有的各種年鑒、統(tǒng)計公報和統(tǒng)計文獻中查閱得到,如:GDP、國家財政環(huán)保支出、第二產(chǎn)業(yè)增加值、自籌投資、貸款投資等來自于國家統(tǒng)計局網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù);工業(yè)銷售產(chǎn)值、固定資產(chǎn)合計、主營業(yè)務利潤、總利潤等來自中國工業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒;工業(yè)污染治理投資、工業(yè)廢氣排放總量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量、工業(yè)固體廢物排放量等來自于中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒。環(huán)境規(guī)制政策數(shù)量、信訪數(shù)量等來自于中國環(huán)境年鑒。部分數(shù)據(jù)無法在各種文獻中直接獲得,需要對已有數(shù)據(jù)進行分類、篩選、整合、統(tǒng)計的處理,從而得到本研究關注的變量。如:環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值及固定資產(chǎn)等,由于中國工業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒中的41個工業(yè)一級門類中未包括環(huán)保產(chǎn)業(yè),因此本文采用統(tǒng)計計算的方法從各個二級分類中分離出環(huán)保產(chǎn)業(yè)的相關子行業(yè)并合計,從而計算得到環(huán)保產(chǎn)業(yè)的銷售產(chǎn)值與固定資產(chǎn)合計等指標。本文中所指環(huán)保產(chǎn)業(yè)包含以下三類子行業(yè):廢棄資源綜合利用業(yè)、污水處理及其再生利用、環(huán)保、社會公共服務及其他專用設備制造,其中2012年之前,環(huán)保、社會公共服務及其他專用設備制造未從專用設備制造業(yè)分類中單獨列出,2011年之前污水處理及其再生利用未從水的生產(chǎn)和制造分類中單獨列出,故采用指數(shù)平滑法估計環(huán)保產(chǎn)業(yè)占比從而得到出以上兩個子行業(yè)的早期數(shù)據(jù)。
2)回歸分析法。本系統(tǒng)中的部分變量參數(shù)需要采用回歸方法估計,如:環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加=環(huán)保產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)合計×固定資產(chǎn)產(chǎn)值率,將環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加與環(huán)保產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)合計進行回歸擬合,得到固定資產(chǎn)產(chǎn)值率為0.251 5,R2=0.891 4。對于部分缺失值,采用均值補插、可能值嘗試等方法進行彌補,以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的真實性和完整性。
3)層次分析法。環(huán)境污染是一個內(nèi)涵較為豐富的概念,包括水污染、空氣污染污染、固體廢棄物污染等方面,不同研究領域的觀測者所關注的重點都可能有所不同,本文關注環(huán)境污染對于經(jīng)濟社會產(chǎn)生的影響,為了較為全面客觀地反應中國目前環(huán)境污染的現(xiàn)實狀態(tài),借鑒已有研究成果[40],采用德爾菲與層次分析相結合的方法評價環(huán)境相對污染程度。選擇廢水排放總量、氨氮排放量、化學需氧量排放量、二氧化硫排放量、工業(yè)固體排放量、工業(yè)廢氣排放量、煙塵排放量共7個污染排放指標變量,根據(jù)德爾菲法建立判斷矩陣以確定指標權重,對各個污染物指標進行標準化處理后與權重相乘,得到歷年環(huán)境相對污染程度指數(shù)。
表4 環(huán)境相對污染程度測度值
系統(tǒng)中部分常量數(shù)據(jù)采用算數(shù)平均或加權平均的方法求得,對個別難以處理的參數(shù)采用公式推導、模糊評判以及灰色預測等方法得到,以期最大程度保證系統(tǒng)參數(shù)與真實數(shù)據(jù)的貼合性。通過綜合運用以上方法,構建環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展系統(tǒng)中的變量方程,主要方程為:
(1)GDP=INTEG (GDP增加-GDP減少, 319 244)
(2)固定資產(chǎn)合計=INTEG (固定資產(chǎn)形成-固定資產(chǎn)折舊,625)
(3)環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D資本存量=INTEG (R&D資本新增加-R&D資本折舊, 13)
(4)環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值=INTEG (產(chǎn)值增加, 1 890)
(5)環(huán)境相對污染程度=INTEG (污染度增加-污染度降低,1.33)
(6)自籌投資=0.147 73×凈利潤總額+0.735×工業(yè)污染治理投資+479.614
(7)貸款投資額=貸款基準值×信貸支持因子
(8)R&D企業(yè)資金=(0.013×環(huán)保產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資總量+0.12×凈利潤總額+35.99)×科技政策調節(jié)因子
(9)R&D政府資金=環(huán)??萍贾С忠蜃印罣DP+0.452 4
(10)R&D經(jīng)費內(nèi)部支出=R&D企業(yè)資金+R&D政府資金
(11)R&D資本折舊=知識資本折舊率×環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D資本存量
(12)R&D資本新增加=R&D資本轉化率×R&D經(jīng)費內(nèi)部支出
(13)產(chǎn)值利潤率=0.077 6×(1+環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技水平影響因子/10)
(14)產(chǎn)值增加=固定資產(chǎn)產(chǎn)值率×固定資產(chǎn)合計
(15)凈利潤總額=(產(chǎn)值利潤率×環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值-88.891)×稅收調節(jié)因子
(16)固定資產(chǎn)形成=投資轉化率×環(huán)保產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資總量/100
(17)固定資產(chǎn)折舊=固定資產(chǎn)合計×固定資產(chǎn)折舊率
(18)國家財政環(huán)保支出=環(huán)保投資比重×GDP-1 143.7
(19)國家預算資金=國家預算占比×國家財政環(huán)保支出
(20)工業(yè)污染治理投資=第二產(chǎn)業(yè)增加值×治污投資占比/10 000
(21)污染度增加=LN(第二產(chǎn)業(yè)增加值)×工業(yè)污染影響因子
(22)污染度降低=治污效果轉化率×LN(環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值)+0.488 7
(23)污染延遲=SMOOTH(污染損失, 污染延遲時間)
(24)污染損失=污染損失系數(shù)×環(huán)境相對污染程度-58 013
(25)環(huán)保產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資總量=(國家預算資金+環(huán)保產(chǎn)業(yè)外資投資+自籌投資+貸款投資額)
(26)環(huán)保產(chǎn)業(yè)增加值=環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值-環(huán)保產(chǎn)業(yè)成本
(27)環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技水平影響因子=環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技進步率(有效專利數(shù)相對增長率)×一般科技進步貢獻率/100
(28)環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技進步率(有效專利數(shù)相對增長率)=0.001 52×環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D資本存量+0.032 4×R&D人員折合全時當量+0.011 45
系統(tǒng)動力學建立的模型是現(xiàn)實系統(tǒng)的簡化同構性系統(tǒng),目的在于從整體上描述系統(tǒng)的運行特征,動力學模型無法做到現(xiàn)實系統(tǒng)的精確復制,因此動力學模型建立之后必須對模型的有效性、合理性進行必要的檢驗以考察模型是否能夠真實反映現(xiàn)實系統(tǒng)的運動特征,以保證后續(xù)的預測和政策仿真能夠客觀真實地反映環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀態(tài)。
可采用方式包括模型結構適合性和模型行為適合性檢驗。模型結構適合性檢驗中的量綱一致性測試是VEMSIM軟件自帶的檢測功能,軟件會自動報錯并中斷,修正后才能運行,因此相關錯誤在系統(tǒng)調試過程中已修正。模型行為適合性檢驗一般是將系統(tǒng)仿真模擬數(shù)據(jù)與真實的歷史數(shù)據(jù)作比較,考察二者的偏離程度,從而評價模型對現(xiàn)實系統(tǒng)的貼合程度和有效性,本文采用參數(shù)吻合及趨勢吻合的方法予以檢驗。
表5 參數(shù)吻合性檢驗
由表5可知,選取系統(tǒng)中GDP、國家財政環(huán)保支出、環(huán)保產(chǎn)業(yè)自籌投資、工業(yè)污染治理投資、環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D企業(yè)資金、環(huán)保產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)共6個內(nèi)生變量的仿真值與真實歷史數(shù)據(jù)作比較,可以看出,系統(tǒng)仿真值與真實歷史值之間的誤差較小、擬合度較高,說明仿真系統(tǒng)能夠較為準確地把握環(huán)保產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的運行規(guī)律,能夠較好地描述環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,可以進行下一步的仿真模擬工作。
為了預測環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的趨勢以及考察各項政策實施的具體效果,本研究將產(chǎn)業(yè)政策劃分為稅收、金融、科技、環(huán)境4個維度,初始2008年~2016年的歷史檢驗時段的各調節(jié)因子假設為最小值,自2017年起,保持其他政策因子不變的前提下,分別設置方案一至方案三的政策調節(jié)因子為遞增的序列值,以考察不同力度的單一政策作用下系統(tǒng)各輸出變量的表現(xiàn)和發(fā)展趨勢,后續(xù)結果分析主要關注2017年之后的激勵效果。
表6 信貸政策仿真方案設計
設置環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資貸款利率浮動作為信貸政策的調控因子,并以2008年貸款額為基值,利率浮動的變化會引起年貸款投資額的變化,進而影響環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模、以及對環(huán)保產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)生激勵作用。其中2008~2016年為歷史檢驗時段,故期間利率浮動采用歷史值,2017年起設置利率浮動為等步長漸進的模擬值(在基準利率的基礎上,逐年遞減2%,見表6),以仿真逐漸增大的信貸利率優(yōu)惠對于輸出變量的影響,仿真運行結果如圖3所示。
圖3 信貸政策作用下的系統(tǒng)輸出變量的發(fā)展趨勢
表7 信貸政策驅動效果
從表7所示的仿真結果來看,信貸政策優(yōu)惠幅度增加對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有正向促進作用。其中對于固定資產(chǎn)的促進作用較為顯著(增幅均值超過1%),對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和R&D資本存在一定的刺激作用(增幅介于0.3%~0.5%之間),而對環(huán)境相對污染程度的降低所起的作用非常微弱,可以視為無顯著性影響(增幅低于0.01%),這種表現(xiàn)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)所處的發(fā)展階段存在高度的相關性,目前中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)培育和資產(chǎn)積累階段,該階段最明顯的特征為企業(yè)資金主要流向固定資產(chǎn)積累環(huán)節(jié),符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一般規(guī)律。同時,在等比例放大信貸支持因子的過程中,各輸出變量的增長率基本維持穩(wěn)定(未表現(xiàn)出明顯的增長或收斂趨勢,見表7),說明信貸政策對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的激勵作用存在規(guī)模效應不變的特征。可能的解釋是,對于成長期的環(huán)保產(chǎn)業(yè)而言,融資約束是其面臨的主要問題,因此對于利率浮動的刺激存在一定的敏感性,利率優(yōu)惠客觀上起到了降低融資成本、緩解融資困難、擴大融資規(guī)模的作用,能夠為企業(yè)投資、生產(chǎn)、研發(fā)等環(huán)節(jié)提供一定程度的資金支持,從而緩解了環(huán)保產(chǎn)業(yè)的主要制約因素,因而表現(xiàn)為該階段的規(guī)模效應恒定特征,進而產(chǎn)生對產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的整體性驅動作用,與已有研究結論[41-42]一致。同時,信貸因子對于R&D資本存量的激勵作用微弱,提示貸款屬于外源性債權融資,企業(yè)需要支付一定的成本,而企業(yè)R&D活動存在較大的風險和不確定性,因此企業(yè)在利用外源性融資的決策傾向于固定資產(chǎn)規(guī)模的擴張,而非R&D資本的投入。
表8 稅收政策仿真方案設計
設置稅收調節(jié)因子為稅收政策的代理變量,假設現(xiàn)行稅收調節(jié)因子為0,設置方案一至方案三的調節(jié)因子分別為5%、10%及15%,表示在現(xiàn)有政策的基礎上提高不同程度的稅收優(yōu)惠幅度,考察系統(tǒng)各輸出變量的變化趨勢。稅收政策方案設計如表8所示。
圖4 稅收政策驅動下系統(tǒng)輸出變量的發(fā)展趨勢
不同的稅收方案驅動下,系統(tǒng)仿真趨勢見圖4,系統(tǒng)變量變化如表9所示。
表9 稅收政策的激勵效果
等步長放大稅收優(yōu)惠力度,環(huán)保產(chǎn)業(yè)各項輸出變量均表現(xiàn)出不同程度的增長(在圖4中表現(xiàn)為各條仿真曲線的尾部發(fā)散上揚狀態(tài)),說明稅收政策對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在較為可靠的激勵作用,其中對固定資產(chǎn)和R&D資本的促進作用較為顯著(增長率均超過2%),對環(huán)境污染程度的影響微乎其微,可視為無顯著性影響(增長率低于0.05%)。中國目前稅收優(yōu)惠政策包括減免稅、退稅、加速折舊、延期納稅、免征額度等多種形式[43],實施優(yōu)惠的稅收政策能夠將更多利潤保留在企業(yè)內(nèi)部、在一定程度上提高企業(yè)可支配資金容量,促進生產(chǎn)規(guī)模和研發(fā)投入的擴大;同時,稅收優(yōu)惠導致的更大利潤空間本質上屬于內(nèi)源性融資,相對于外源性融資具有成本低、自主性及決策自由度高等特點,而高風險的企業(yè)研發(fā)活動對于內(nèi)源性融資的依賴程度較高[43],因此,稅收政策對R&D資本的激勵作用較為顯著。優(yōu)惠的稅收政策能夠間接促進企業(yè)自我發(fā)展和科技投入,進而提高企業(yè)盈利能力乃至長遠發(fā)展。同時,表7中各指標的增長率隨著稅收優(yōu)惠力度的增大均表現(xiàn)出收斂的趨勢,說明環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為復雜系統(tǒng),對于稅收優(yōu)惠存在一定的耐受現(xiàn)象,這可能是由于系統(tǒng)內(nèi)部各主體之間的復雜聯(lián)系能夠對這種內(nèi)源性激勵起到一定的消化和適應作用。
設置科技政策調節(jié)因子表征科技政策的調節(jié)和變化,初始2008年~2016年的歷史檢驗時段的調節(jié)因子為0,自2017年分別設置方案一至方案三的調節(jié)因子分別為5%、10%及15%,表示在現(xiàn)有政策的基礎上提高政策的扶持力度,考察系統(tǒng)各輸出變量的變化趨勢??萍颊叻桨冈O計如表10所示。
不同的科技政策力度驅動下,系統(tǒng)變量變化如表11和圖5所示。
表11 科技政策驅動效果
圖5 科技政策作用下系統(tǒng)輸出變量的發(fā)展趨勢
如表11所示,科技政策支持力度的增大,對R&D資本存量的提升作用最為顯著(增長率保持在3.4%以上),產(chǎn)值利潤率和固定資產(chǎn)合計也存在相應的提高(增長率分別保持在0.2%和0.1%以上),但對產(chǎn)值和污染程度的影響力較為微弱(增長率分別為0.013%和-0.001%)。在科技政策的刺激下環(huán)保產(chǎn)業(yè)R&D資本增長率顯著提高,但增長幅度逐漸放緩(見表11),呈現(xiàn)出激勵效應收斂的態(tài)勢。本模型中科技政策作用于系統(tǒng)的著力點是企業(yè)R&D資金(見圖2),意圖在于體現(xiàn)科技政策對于企業(yè)研發(fā)活動的資源配置的直接影響——科技政策能夠促進資金、人員等資源向研發(fā)活動傾斜,在研發(fā)投入增加的前提下,企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新活動將會帶來更大的產(chǎn)出(過程性改善、成本節(jié)約、產(chǎn)品附加值增加等),從而表現(xiàn)為產(chǎn)值利潤率的提高。而這種直接作用對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)而言會產(chǎn)生一定的應激和耐受作用,表現(xiàn)為激勵效果在實施前期較好,隨著時間的推移激勵作用逐漸衰減。這可能是由于科技政策屬于局部激勵性政策,其作用的顯現(xiàn)也存在波紋性延遲,首先體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的利潤率上,然后沿價值鏈逐漸向后傳導。
環(huán)境規(guī)制是政府利用政策、法規(guī)、標準等手段約束企業(yè)行為,以期完成減排治污等環(huán)境目標。通過政策工具加強工業(yè)污染治理是治理污染的核心任務,工業(yè)污染治理的途徑主要分為:污染治理與清潔生產(chǎn),前者是治污——在污染型生產(chǎn)技術背景下通過各種手段將污染物進行凈化處理;后者是減排——采用清潔型生產(chǎn)技術和設備,從而降低污染物的生產(chǎn)總量或濃度[13]。本模型中設置環(huán)境規(guī)制因子和減排因子分別代表環(huán)境規(guī)制中治污投入影響和減排影響,環(huán)境規(guī)制因子作用于工業(yè)污染治理投資,減排因子作用于污染增加,在現(xiàn)有政策的基礎上調整以上兩個因子體現(xiàn)實施更為嚴格的環(huán)境規(guī)制政策。環(huán)境規(guī)制政策方案設計如表12所示。
表12 環(huán)境規(guī)制仿真方案設計
由圖6系統(tǒng)輸出變量趨勢以及表13可見,在不斷提高的規(guī)制強度下,環(huán)保產(chǎn)業(yè)的各輸出變量均存在不同程度的提升,尤其對于固定資產(chǎn)和環(huán)境相對污染程度的促進作用較為明顯。規(guī)制對環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)生影響的路徑有二:1)由于各種法規(guī)和標準的約束,排污企業(yè)需要加大治污投入,購買更多的治污產(chǎn)品和服務,以規(guī)避高額污染罰款,因而工業(yè)污染治理投資總額的上升導致了環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資上升,進一步引起環(huán)保產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大,可以視為規(guī)制的治污效應;2)當規(guī)制力度持續(xù)加大,治污投入持續(xù)上升,則排污企業(yè)可能趨利避害地選擇更新工藝和設備、在流程控制過程中降低污染物的排放,達到政府排放標準,可以稱之為規(guī)制的減排效應。環(huán)境規(guī)制能夠從兩個途徑作用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)系統(tǒng),其中減排效應更加接近污染源、屬于源頭治理,對環(huán)境污染的降低能夠起到更為直接和顯著的效果。另外,規(guī)制對環(huán)境相對污染程度的影響還表現(xiàn)出規(guī)模效應遞增的特點(見表13),這一點是各種產(chǎn)業(yè)政策效應未能體現(xiàn)的。這可能是由于環(huán)境規(guī)制會影響企業(yè)技術選擇偏好,在規(guī)制強度較弱階段,企業(yè)傾向于保持現(xiàn)有技術和設備的前提下加大治污投入使排放達標;而在規(guī)制較強階段,治污投入過大導致企業(yè)傾向于選擇采用新工藝新設備的清潔型生產(chǎn)方案降低自己的治污投入,這客觀上導致了減排效應的增強。
圖6 環(huán)境規(guī)制作用下的系統(tǒng)輸出變量發(fā)展趨勢
表13 環(huán)境規(guī)制驅動效果
針對環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的5個維度(規(guī)?;瑒?chuàng)新化、效益化、協(xié)同化、生態(tài)化),采用各政策因子最大預設值的方案三作對比,分析系統(tǒng)輸出變量在不同政策驅動下的變化趨勢,如圖7及表14所示。
圖7 四種政策維度激勵效果的比較
表14 四種政策維度激勵效果
信貸政策、稅收政策、科技政策、環(huán)境規(guī)制4種政策的驅動下,環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、固定資產(chǎn)、R&D資本、環(huán)境相對污染程度、產(chǎn)值利潤率以及環(huán)保產(chǎn)業(yè)增加值等系統(tǒng)變量均產(chǎn)生不同程度的提升,表現(xiàn)為輸出變量的尾部發(fā)散特征(見圖7),說明政策工具產(chǎn)生的激勵效果優(yōu)于現(xiàn)行政策狀態(tài)。
對于固定資產(chǎn)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值而言,稅收優(yōu)惠的提升效果最為顯著,信貸優(yōu)惠和環(huán)境規(guī)制次之(見表14)。研究中發(fā)現(xiàn),由于自籌投資在環(huán)保產(chǎn)業(yè)總投資中所占比例較高(歷年均超過70%),而自籌投資主要來源于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的利潤再分配。稅收優(yōu)惠直接作用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的利潤分割環(huán)節(jié),采用國家讓利的方式允許企業(yè)保留更多可支配資金用于擴大再生產(chǎn),因而對環(huán)保產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)增長和產(chǎn)值增加具有顯著的推動作用,且在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期尤其明顯;但稅收的激勵作用表現(xiàn)出較為明顯的規(guī)模遞減效應,而信貸政策并未顯示出這一趨勢,說明稅收政策對產(chǎn)能的短期刺激較為明顯而長期效果衰減,而信貸政策存在較好的中長期效果。因此,現(xiàn)實操作中政策需要適時地根據(jù)具體情況及時調整和優(yōu)化才能更好地促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步。
科技政策對于R&D資本和產(chǎn)值利潤率的促進作用最為顯著(增長率分別為3.4%和0.7%,見表14),遠高于其他因素的激勵效果,符合科技政策作為發(fā)展導向型政策的預期目標。通過投資抵免、獎勵、加計扣除等方式,促使企業(yè)在資金和人力配置決策中傾向于R&D活動,對企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)生一定程度的激勵作用,從而促進企業(yè)創(chuàng)新能力培育和競爭力的提升,乃至促進整個行業(yè)的增長方式的轉變。增長方式轉變最為集中的效果體現(xiàn)就是產(chǎn)值利潤率的提升,高技術含量、高附加值的產(chǎn)品和服務占比能夠反映企業(yè)和行業(yè)的高端化程度。隨著科技政策優(yōu)惠力度的提升,環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值利潤率基本與R&D資本保持同步增長,說明局部傾向性的科技政策在促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)高端化的過程中存在較為顯著的激勵作用。
環(huán)境相對污染程度對于規(guī)制強度表現(xiàn)最為敏感(增長率超過0.7%,遠高于其他因素激勵效果,見表14),由于規(guī)制政策的多效性和倒逼效應,能夠從末端治污與前端減排兩條路徑起到改善環(huán)境相對污染程度的作用,因而規(guī)制政策的生態(tài)效應較為可觀;而稅收和金融政策屬于激勵型策略,主要作用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資端,在系統(tǒng)中經(jīng)過復雜的消耗和轉化過程,對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的外部性效果的激勵作用不明顯;科技政策則主要通過提高環(huán)保產(chǎn)業(yè)的技術效率從而間接促進產(chǎn)業(yè)規(guī)模,由于存在研發(fā)周期和技術轉化延遲的影響,短期內(nèi)對于環(huán)境相對污染程度的影響難以及時體現(xiàn)。
為了考察環(huán)保產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的程度,選擇第二產(chǎn)業(yè)增加值與環(huán)保產(chǎn)業(yè)增加值的變化率作為表征變量Syn,可以看出產(chǎn)業(yè)協(xié)同程度在各政策因子的作用下均存在不同程度的提高(見表14),其中稅收政策的激勵作用最為顯著(增長率超過0.7%),信貸與規(guī)制次之(增長率超過0.5%),這種表現(xiàn)與各政策因子對于產(chǎn)值與固定資產(chǎn)的激勵作用基本一致,說明各種政策工具在促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能增長的同時,客觀上縮小了第二產(chǎn)業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)能之間的差距,產(chǎn)業(yè)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)協(xié)調之間存在一定的協(xié)同增長效應。
本文以環(huán)保產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的高質量發(fā)展為研究目標,通過剖析系統(tǒng)內(nèi)外部各種主體和因素之間的相關性,構造了系統(tǒng)動力學模型,并通過4個維度的政策情景仿真,系統(tǒng)地考察了環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢以及不同政策力度刺激對系統(tǒng)狀態(tài)的影響作用。研究結果表明,4種政策相對于現(xiàn)行政策狀態(tài)而言,對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展的各方面指標均能夠起到一定的促進作用,但不同政策對系統(tǒng)的激勵作用體現(xiàn)出較為明顯的差異性——稅收政策對于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能、規(guī)模以及產(chǎn)業(yè)協(xié)調發(fā)展均存在較大的促進作用但存在規(guī)模效應遞減現(xiàn)象;信貸政策對于系統(tǒng)各輸出變量的激勵作用雖不突出,但能夠保持基本恒定的規(guī)模效應;科技政策主要對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的R&D資本以及產(chǎn)值利潤率產(chǎn)生較為顯著的影響,環(huán)境規(guī)制對于環(huán)境相對污染程度的改善作用較為突出,同時存在規(guī)模效應遞增現(xiàn)象,但科技政策與環(huán)境規(guī)制對于產(chǎn)業(yè)規(guī)模及產(chǎn)能的促進作用較為微弱。
可見,不同政策的作用與機制存在較大差異,政策工具之間存在較高的互補性,政策工具需要根據(jù)具體情況遴選和實施,盲目單一的政策工具只能對部分指標產(chǎn)生激勵、無法起到均衡促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的作用。故提出以下政策優(yōu)化建議:1)推進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展必須兼顧高質量發(fā)展的不同維度,既要做大又要做強,從稅收、信貸、科技和環(huán)境規(guī)制等多種政策維度出發(fā),制定出兼顧短期與長期、環(huán)保產(chǎn)業(yè)與工業(yè)等多重目標的均衡性綜合政策體系;2)通過稅收減免、降低稅率、提高起征點等相關稅收政策促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)效益和規(guī)模提升的同時,強化綠色化信貸的激勵和約束作用,利用信貸政策的長期效應中和稅收、科技政策的短期效應,從而建立環(huán)保產(chǎn)業(yè)增長的長效機制;3)利用環(huán)境規(guī)制的多效性,一方面切實貫徹各項環(huán)保標準和法規(guī)的執(zhí)行,迫使排污企業(yè)加大治理污染投資;另一方面繼續(xù)促進“三同時”制度的深化以及第三方治理市場的完善,引導企業(yè)采用清潔型生產(chǎn)技術和節(jié)能減排產(chǎn)品,從源頭入手促進污染減排;4)合理適度地加大政府對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入和鼓勵,同時對企業(yè)研發(fā)投入進行適當?shù)莫剟詈脱a貼,逐步建立研發(fā)投入的穩(wěn)定增長機制,加大人才培養(yǎng)和引進力度,激勵環(huán)保產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新和高端化進程。