環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)協(xié)同集聚演化過(guò)程中環(huán)境規(guī)制的作用機(jī)制與路徑仿真

李晟婷，周曉唯，李娟偉，武增海

(陜西師范大學(xué)國(guó)際商學(xué)院，陜西西安 710119）

產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚是目前產(chǎn)業(yè)最新的組織模式和資源配置方式，引起眾多研究者的興趣。產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚是一個(gè)較為泛化的概念，一般指制造業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)這種大的部類產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)同集聚，但同時(shí)其也具有不同層面的內(nèi)涵，如協(xié)同集聚在行業(yè)異質(zhì)性層面上具有多種集聚形態(tài)——高技術(shù)產(chǎn)業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，制造業(yè)與物流產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)等多種行業(yè)層面異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚，近來(lái)越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)于協(xié)同集聚行業(yè)異質(zhì)性層面的考察和分析也形成了較為豐富的研究成果。近年來(lái)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，已經(jīng)形成一定規(guī)模，在分布上較為明顯地表現(xiàn)出與制造業(yè)協(xié)同集聚的傾向［1］，從產(chǎn)業(yè)生態(tài)化視角來(lái)看，環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)之間的協(xié)同集聚是靜脈產(chǎn)業(yè)與動(dòng)脈產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合，二者之間形成長(zhǎng)期化穩(wěn)定化合作網(wǎng)絡(luò)有利于產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)部廢棄物的無(wú)害化和資源化，是傳統(tǒng)線性經(jīng)濟(jì)向循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)之一［2］，相對(duì)于一般異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚，具有更為明顯的綠色生態(tài)化功能和意義，同時(shí)其協(xié)同演化對(duì)于外部政策的敏感性較強(qiáng)，具有部分他組織特征和較高的正向外部性。因此，其演化過(guò)程相對(duì)于一般制造業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)之間的共生演化具有較為明顯的特異性，有必要開(kāi)展進(jìn)一步分析。故 聚焦于環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)協(xié)同演化的路徑及特征，考察如何在L-V 模型的基礎(chǔ)上引入他組織控制變量進(jìn)行模擬仿真。

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化的研究脈絡(luò)

關(guān)于異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)的協(xié)同集聚及演化，目前研究熱點(diǎn)主要集中在制造業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)種群之間的共生協(xié)同，相關(guān)研究成果較為豐富。產(chǎn)業(yè)共生指在分工細(xì)化的前提下異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)通過(guò)各種有形和無(wú)形的經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)和互動(dòng)從而在產(chǎn)業(yè)間形成的相互影響、相互制約同時(shí)又相互促進(jìn)的協(xié)同關(guān)系［3］。從長(zhǎng)時(shí)間維度觀察，這種共生關(guān)系會(huì)對(duì)彼此種群的演化過(guò)程產(chǎn)生重要的影響，從而形成共生協(xié)同演化的趨勢(shì)。James 早在1995 年即提出生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)提供的服務(wù)對(duì)于制造業(yè)而言是一種重要的無(wú)形資源投入，能夠從整體上提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力［4］。此后，研究者從多方面考察并驗(yàn)證了該結(jié)論—生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)能夠通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程專業(yè)化［5-6］、柔性化［7-8］程度的提升進(jìn)而促進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)效率、創(chuàng)新能力［9］和競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)化，并為自身發(fā)展創(chuàng)造有利條件；另外一些研究者著眼于產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化的過(guò)程性分析，如：Berardino 等［10］考察了生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)與制造業(yè)雙向式融合協(xié)同演進(jìn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特征，Pelikan［11］、Fatas 等［12］、Funk 等［13］從技術(shù)與制度等非經(jīng)濟(jì)因素協(xié)同的視角考察了產(chǎn)業(yè)演化過(guò)程，Dijk 等［14］從制度協(xié)同的角度解釋了電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)突破傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)軌道的鎖定效應(yīng)，仿真了新能源車產(chǎn)業(yè)演化過(guò)程。以上研究結(jié)論均表明產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化過(guò)程能夠形成互利合作的雙邊關(guān)系，有利于產(chǎn)業(yè)的深度專業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新，是一種良性演化過(guò)程，有必要進(jìn)行更為深入的探討。

1.2 異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化的國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)研究者先后從協(xié)同產(chǎn)業(yè)的相互影響關(guān)系［15］、時(shí)空分布效應(yīng)［16-17］以及耦合度［18-19］等視角對(duì)產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化進(jìn)行了較為深入的觀察和分析。所采用的方法主要集中于兩個(gè)方面，一是采用普通計(jì)量或空間計(jì)量方法分析二者的適配性和耦合程度及其對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，如：劉浩和原毅軍［20］研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)與制造業(yè)處于非對(duì)稱性互惠共生狀態(tài),生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)對(duì)制造業(yè)的依存度要大于制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的依存度。孫暢［21］通過(guò)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)共生水平評(píng)價(jià)模型和空間計(jì)量模型，發(fā)現(xiàn)中國(guó)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)和制造業(yè)共生發(fā)展水平較低處于前者依附于后者的非均衡初級(jí)階段，且區(qū)域發(fā)展不平衡。唐曉華等［19］基于耦合度優(yōu)化視角對(duì)存增量系數(shù)的調(diào)節(jié)模擬產(chǎn)業(yè)耦合協(xié)調(diào)的演化發(fā)展趨勢(shì)。二是利用Logistic 方程進(jìn)行演化仿真探求二者互動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)性特征。如：孫久文等［22］利用生態(tài)學(xué)種群Logistic 生長(zhǎng)方程對(duì)長(zhǎng)江流域制造業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的共生發(fā)展模式進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)其相互作用的不對(duì)稱性；徐學(xué)軍等［23］從Logistic 生長(zhǎng)方程建立生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)與制造業(yè)種群共生模型，探索中國(guó)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)與制造業(yè)種群共生的特征與規(guī)律。通過(guò)Logistic模型的仿真分析，能夠發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化過(guò)程中更多的過(guò)程性動(dòng)態(tài)性特征和細(xì)節(jié)，從而為產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的預(yù)測(cè)和把控提供一定的理論依據(jù)。

近年來(lái)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，并表現(xiàn)出較為明顯的與制造業(yè)分布空間重合的趨勢(shì)，但環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)的協(xié)同演化目前國(guó)內(nèi)研究并不充分，其原因可能在于環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)，大型企業(yè)較少而小微企業(yè)眾多，存在行業(yè)不規(guī)范、市場(chǎng)秩序不穩(wěn)定以及與其他產(chǎn)業(yè)相互覆蓋的現(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)存在一定困難，同時(shí)目前行業(yè)劃分標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)口徑等方面存在一定的滯后性，導(dǎo)致普通年鑒數(shù)據(jù)并未將環(huán)保產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)單獨(dú)統(tǒng)計(jì)列出，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的宏觀數(shù)據(jù)可得性較差。基于這種現(xiàn)實(shí)制約，本研究以國(guó)泰安數(shù)據(jù)庫(kù)的微觀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值，能夠在一定程度上克服宏觀數(shù)據(jù)的可得性限制。另外，由于2019 年以來(lái)受新型冠狀病毒感染疫情影響，國(guó)內(nèi)工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，故采用2019 之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真。

2 產(chǎn)業(yè)共生演化的基本模型及改進(jìn)

2.1 協(xié)同演化的基本模型及假設(shè)

異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)構(gòu)成的互利協(xié)同關(guān)系與生物種群的共生關(guān)系具有高度的相似性，故在以往研究的基礎(chǔ)上，借鑒L-V 模型探討異質(zhì)性產(chǎn)業(yè)的共生協(xié)同演化?；灸Ｐ托问饺缦拢?/p>

以上模型構(gòu)建基于如下假設(shè):

假設(shè)1：以產(chǎn)業(yè)規(guī)模的變化表征產(chǎn)業(yè)種群的成長(zhǎng)變化，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值越大，表示產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)越好；反之，則表示產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)萎靡、趨于萎縮。

假設(shè)2：共生產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境中，隨時(shí)受到社會(huì)、環(huán)境、市場(chǎng)等外部因素以及信息、能量、互動(dòng)等內(nèi)部因素的影響和制約，其種群增長(zhǎng)的極限值必然存在，且種群發(fā)展符合Logistic 規(guī)律的“S”型曲線。

假設(shè)3：產(chǎn)業(yè)種群之間的相互影響表現(xiàn)為即時(shí)發(fā)生，不存在時(shí)滯現(xiàn)象。

圖1 規(guī)制在環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)價(jià)值循環(huán)中的作用

假設(shè)4：產(chǎn)業(yè)影響系數(shù)描述共生產(chǎn)業(yè)之間的相互作用的性質(zhì)和大小，系數(shù)如果大于0，表示正向作用；反之，系數(shù)小于0 表示負(fù)向作用，按照影響系數(shù)可以劃分為偏利共生、偏害共生、互利共生等多種相互關(guān)系。

2.2 引入規(guī)制的共生演化模型構(gòu)建

共生關(guān)系的本質(zhì)是互利，而市場(chǎng)是人類社會(huì)中這種互利關(guān)系的集中體現(xiàn)，生產(chǎn)和消費(fèi)在市場(chǎng)中發(fā)生交換，從而各取所需，互利雙贏。市場(chǎng)對(duì)于供求的調(diào)節(jié)作用的前提，是交易的公平性和對(duì)等性，即：消費(fèi)者給生產(chǎn)者支付貨幣，生產(chǎn)者為消費(fèi)者提供等值的產(chǎn)品或服務(wù)，從而形成價(jià)值閉環(huán)，因而能夠形成自發(fā)自組織的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。而制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)共同形成的環(huán)保市場(chǎng)上的情形卻大不相同，沒(méi)有環(huán)境規(guī)制的情況下，制造業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致的公共環(huán)境利益損失，原則上需要制造業(yè)支付并購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品或服務(wù)予以補(bǔ)償和修復(fù)，但這種產(chǎn)品和服務(wù)的效益卻具有公共物品性質(zhì)而不具排他性，即：效益不能被制造業(yè)獨(dú)占，而是改善了環(huán)境和社會(huì)福利，這就導(dǎo)致了制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)之間的價(jià)值流動(dòng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)斷裂，無(wú)法形成有效的自組織市場(chǎng)。同時(shí)，治理污染對(duì)于企業(yè)而言是非必要支出，必然造成企業(yè)對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的支付意愿的不足，因此，無(wú)干涉情況下污染必然加劇。存在規(guī)制的情況下，規(guī)制相當(dāng)于一個(gè)外生變量，是一個(gè)來(lái)自于政府的調(diào)節(jié)器，如果污染治理達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，則政府會(huì)對(duì)企業(yè)做出處罰，處罰就是制造業(yè)面臨的最大排污成本，為了降低這一成本，企業(yè)會(huì)趨利避害地選擇或加大購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)，從而促進(jìn)了企業(yè)對(duì)環(huán)保產(chǎn)品的支付意愿，這樣就能夠起到治理污染、降低污染水平的客觀作用。這種情況下，政府充當(dāng)了社會(huì)公眾的代理人，規(guī)制被引入系統(tǒng)后能夠影響系統(tǒng)演化的序參量，從價(jià)值流動(dòng)的視角看則能夠讓價(jià)值鏈基本閉合，從而促進(jìn)制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)之間形成自組織的有序市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

存在環(huán)境規(guī)制的情況下，制造業(yè)如果仍然不治理污染，則會(huì)面臨高昂的罰款及其他懲罰，這是制造業(yè)企業(yè)不愿意接受的，因此，制造業(yè)必然兩害相權(quán)取其輕，從而選擇與環(huán)保產(chǎn)業(yè)更大規(guī)模、更深程度的合作——為污染治理服務(wù)全面付費(fèi)，保證自己的污染物達(dá)標(biāo)，不觸及懲罰紅線。波特假說(shuō)指出規(guī)制在短期內(nèi)對(duì)污染企業(yè)的產(chǎn)出影響為負(fù)，而長(zhǎng)期影響為正?；谥卸唐诘囊暯?，認(rèn)為規(guī)制提高了制造業(yè)污染治理成本，設(shè)g為規(guī)制指數(shù)，表示環(huán)境規(guī)制的強(qiáng)度規(guī)制指數(shù)。g越大，制造業(yè)需要承擔(dān)的治污支出越高；政策規(guī)制指數(shù)g越小，制造業(yè)支付的治污支出越低。同時(shí)，規(guī)制的對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的影響是至關(guān)重要的，已有研究表明，環(huán)保產(chǎn)業(yè)是非常典型的政策敏感性產(chǎn)業(yè)，對(duì)于規(guī)制等政策的依賴性非常顯著，規(guī)制力度越大，制造業(yè)的治污需求越大，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出相應(yīng)的也就越大［24-25］。存在規(guī)制的情況下，制造業(yè)和環(huán)保業(yè)滿足的方程如下：

本模型為模型（1）的改進(jìn)形式，因此在假設(shè)2至假設(shè)4 的基礎(chǔ)上新增如下假設(shè):

假設(shè)5：本模型以制造業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)規(guī)模的變化表征產(chǎn)業(yè)種群的成長(zhǎng)變化，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值越大，表示產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)越好；反之，則表示產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)萎靡、趨于萎縮。

假設(shè)6：規(guī)制是制造業(yè)種群與環(huán)保產(chǎn)業(yè)種群的主要影響變量，如果規(guī)制強(qiáng)度g降低為0，則制造業(yè)就沒(méi)有動(dòng)力治理污染，環(huán)保產(chǎn)業(yè)雖然可能仍然存在，但其規(guī)模將保持在一個(gè)較低的水平，隨著規(guī)制水平的提高，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)受到激勵(lì)。

假設(shè)7：u12和u21分別為環(huán)保產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的相互影響系數(shù)，無(wú)規(guī)制的情況下，制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)存在較為微弱的合作關(guān)系，制造業(yè)雖然產(chǎn)生污染，但是沒(méi)有規(guī)制的作用時(shí)，制造業(yè)支付意愿不足，因此與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的合作關(guān)系較為微弱。根據(jù)波特假說(shuō)，規(guī)制的作用對(duì)于制造業(yè)的影響短期內(nèi)呈現(xiàn)負(fù)向，而長(zhǎng)期則表現(xiàn)為正向影響，由于規(guī)制的非線性影響，處理起來(lái)具有一定難度，考慮到作為基本模型主要關(guān)注非長(zhǎng)期情形，因此將環(huán)保產(chǎn)業(yè)對(duì)制造業(yè)的影響系數(shù)定義為負(fù)向影響：；將制造業(yè)對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的影響為正：，二者短期內(nèi)呈現(xiàn)偏利關(guān)系（若考察長(zhǎng)期情形，則可能，二者成為互利共生關(guān)系）。

3 產(chǎn)業(yè)共生協(xié)同演化的仿真

3.1 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)協(xié)同程度的測(cè)量與分析

對(duì)于產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚程度的測(cè)量存在多種測(cè)度方式，Ellison 構(gòu)建的 E-G 指數(shù)［28］、Duranton 構(gòu)建的 D-0 指數(shù)［29］以及陳國(guó)亮等構(gòu)建的γ指數(shù)［30］等。以上指數(shù)的計(jì)算均基于行業(yè)平均就業(yè)人數(shù)，存在一個(gè)前提假設(shè)——目標(biāo)產(chǎn)業(yè)的勞資比值差距不大，而這一前提在現(xiàn)實(shí)中很難滿足，且存在國(guó)內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)不易獲取的制約因素，因此，基于國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況，同時(shí)考慮到企業(yè)產(chǎn)值是區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)模的微觀體現(xiàn)，采用一般制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)考察二者的協(xié)同集聚程度，借鑒楊仁發(fā)［31］的研究結(jié)論，構(gòu)造制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚指數(shù)coagg：

coaggit為一般制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的協(xié)同集聚指數(shù)，其值越大，表示協(xié)同水平越高；Maggit,Eaggit分別表示一般制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值計(jì)算得到的區(qū)位熵。

由于環(huán)保產(chǎn)業(yè)相關(guān)的宏觀數(shù)據(jù)不易獲得，故以微觀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用國(guó)泰安數(shù)據(jù)庫(kù)各省域內(nèi)主營(yíng)業(yè)務(wù)屬于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的規(guī)模以上企業(yè)當(dāng)年產(chǎn)值加總作為區(qū)域環(huán)保產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值，為保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，同時(shí)采用規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)當(dāng)年產(chǎn)值加總作為區(qū)域制造業(yè)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值。采用以下方法估算當(dāng)年企業(yè)產(chǎn)值的近似值：企業(yè)產(chǎn)值≈主營(yíng)業(yè)務(wù)收入+當(dāng)期存貨凈值-前期存貨凈值。為消除通過(guò)膨脹引起的誤差，以2006 年為基期進(jìn)行平減。

中國(guó)各省域環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)協(xié)同集聚程度分布如圖2 所示，協(xié)同程度最高為 1.12，最低值為 0。指數(shù)最高的地區(qū)分別是吉林、陜西、江蘇、湖北、重慶，程度較低的地區(qū)包括：山西、黑龍江、江西、河南、新疆、貴州、甘肅、青海、寧夏、海南、西藏。從 2019 年數(shù)據(jù)來(lái)看，協(xié)同程度與工業(yè)污染排放之間可能存在一定的相關(guān)性，這一方面說(shuō)明制造業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)污染可能是環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)協(xié)同集聚的動(dòng)因之一，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的末端處理功能能夠起到消化污染物的作用進(jìn)而帶來(lái)正向環(huán)境外部性，另一方面說(shuō)明制造業(yè)和相關(guān)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的必要基礎(chǔ)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)存在向制造業(yè)匯聚的趨勢(shì)，這為后續(xù)研究提供了一定的依據(jù)。

協(xié)同指數(shù)最高的吉林、陜西省，其制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的協(xié)同性高于其他地區(qū)，但從制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)在發(fā)展趨勢(shì)圖（見(jiàn)圖3 和圖4）來(lái)看，其協(xié)同程度相對(duì)于其他地區(qū)僅具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)業(yè)種群的共生演化走勢(shì)與經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的上海、江蘇、廣東地區(qū)的走勢(shì)并未表現(xiàn)出根本性差異，均未能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，存在較大的改善空間，有必要進(jìn)一步深入探討其優(yōu)化的途徑。

圖3 陜西省與吉林省制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

圖4 上海、江蘇、廣東、山東四省市制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

上海、江蘇、山東、廣東四地區(qū)2006—2019 年的制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)觀察生態(tài)化協(xié)同集聚的發(fā)展趨勢(shì)（見(jiàn)圖4）。可以看出四個(gè)地區(qū)的制造業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)在考察期間的走勢(shì)基本一致，環(huán)保產(chǎn)業(yè)雖有增長(zhǎng)，但與制造業(yè)相比增長(zhǎng)并不顯著，并未表現(xiàn)出與制造業(yè)相匹配的發(fā)展趨勢(shì)，說(shuō)明環(huán)保產(chǎn)業(yè)在各地區(qū)的發(fā)展動(dòng)力仍顯不足，缺乏協(xié)同效應(yīng)。作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的四個(gè)地區(qū)—上海、江蘇、廣東、山東，其制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)差異性較小、共性較大，因此選擇廣東省為代表性區(qū)域，仿真考察廣東地區(qū)制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的共生演化趨勢(shì)。

3.2 產(chǎn)業(yè)共生協(xié)同共生演化的參數(shù)估計(jì)

本研究采用灰色預(yù)測(cè)模型（gray forecast model）［26］估計(jì)產(chǎn)業(yè)相關(guān)參數(shù)?；疑到y(tǒng)指介于白色（機(jī)制完全確定）和黑色（機(jī)制完全不確定）系統(tǒng)之間的僅有部分信息已知的具有一定不確定性的系統(tǒng)，對(duì)于不確定性系統(tǒng)，采用一般的預(yù)測(cè)模型效果往往不太理想。灰色預(yù)測(cè)模型通過(guò)對(duì)于已有歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行生成、提取、開(kāi)發(fā)等方式總結(jié)抽象出系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，擬合出既能符合歷史數(shù)據(jù)同時(shí)具有可預(yù)測(cè)性的數(shù)據(jù)序列建立微分方程，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)和判斷［28］?；疑A(yù)測(cè)模型能夠采用少量的不完全信息對(duì)系統(tǒng)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，能夠充分利用有限的已知信息并利用灰色數(shù)學(xué)理論處理小樣本貧信息系統(tǒng)，共生產(chǎn)業(yè)就是較為典型的灰色系統(tǒng)，因此選用這種方法擬合各地區(qū)協(xié)同集聚的數(shù)據(jù)。

對(duì)L-V 模型（2）進(jìn)行如下變換：

對(duì)上式求積分并簡(jiǎn)化，得到下式

從圖5 可見(jiàn)，2006—2014 年制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的數(shù)值大致相同，增長(zhǎng)趨勢(shì)基本吻合，說(shuō)明灰色預(yù)測(cè)法得到的參數(shù)和模型與現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的符合性較高，具有較高的可信度，可以用于后續(xù)的仿真模擬。

圖5 廣東省制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)共生演化的模擬仿真

圖6 規(guī)制不同取值時(shí)共生產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)表現(xiàn)1

圖7 規(guī)制不同取值時(shí)共生產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)表現(xiàn)2

圖8 規(guī)制不同取值時(shí)共生產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)表現(xiàn)3

3.3 引入規(guī)制作用的路徑仿真

表1 描述了規(guī)制水平在-1～1 之間變化時(shí)共生產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)率變化趨勢(shì)，環(huán)比增長(zhǎng)率表示后期與相鄰前期的平均增長(zhǎng)率，定期增長(zhǎng)率表示規(guī)制各水平相對(duì)于無(wú)規(guī)制狀態(tài)（g=-1）的平均增長(zhǎng)率。由表中數(shù)據(jù)可知，總體說(shuō)來(lái)規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)增長(zhǎng)率的影響均呈現(xiàn)非線性狀態(tài)。從環(huán)比增長(zhǎng)率來(lái)看，環(huán)保產(chǎn)業(yè)在規(guī)制水平較低（g=-0.6）情況下增長(zhǎng)幅度最大，達(dá)到2.023 左右，隨后逐步收斂，表現(xiàn)為規(guī)模效應(yīng)遞減的特征，尤其是規(guī)制水平達(dá)到0.6 以后環(huán)比增長(zhǎng)率收斂接近于0，規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)環(huán)比增長(zhǎng)不再產(chǎn)生激勵(lì)作用；從定期增長(zhǎng)率來(lái)看，相對(duì)于無(wú)規(guī)制狀態(tài)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)定期增長(zhǎng)率隨著規(guī)制水平的提高而提高，在規(guī)制達(dá)到0.6 之后收斂接近于79.1，對(duì)定期增長(zhǎng)率的促進(jìn)效應(yīng)幾乎消失。制造業(yè)環(huán)比增長(zhǎng)率在規(guī)制的影響下呈現(xiàn)一定程度的降低，但總體降低幅度不大，在規(guī)制水平超過(guò)現(xiàn)值之后，這種降低的趨勢(shì)開(kāi)始趨于收斂；從定期增長(zhǎng)率來(lái)看規(guī)制對(duì)于制造業(yè)增長(zhǎng)的抑制作用始終存在，但在規(guī)制水平超過(guò)0.6 之后能夠較為穩(wěn)定地收斂于-0.34 左右。

表1 不同規(guī)制水平下平均增長(zhǎng)率變化情況

形成這種趨勢(shì)的原因可能在于：無(wú)規(guī)制狀態(tài)下，制造業(yè)對(duì)自身產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)外部性支付意愿普遍嚴(yán)重不足，二者之間合作規(guī)模非常小，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)因之而較為微弱，此時(shí)制造業(yè)以不受抑制的增長(zhǎng)率發(fā)展，增速較快；引入規(guī)制因素后，制造業(yè)迫于制度性壓力不得不選擇購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)以規(guī)避處罰，基于需求驅(qū)動(dòng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率出現(xiàn)大幅度躍升；但隨著規(guī)制力度的增大，規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)效應(yīng)開(kāi)始顯現(xiàn)出收斂態(tài)勢(shì)，這可能是由于規(guī)制力度增大條件下，制造業(yè)會(huì)權(quán)衡兩種資源配置方案的優(yōu)劣—購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)業(yè)服務(wù)以治理污染還是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級(jí)以降低污染物排放規(guī)模。在規(guī)制較高的情況下，顯然第二種方案對(duì)于制造業(yè)更為有利，因?yàn)榈攘抠Y源用于自身設(shè)備升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新方面是對(duì)自身長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的投資，長(zhǎng)期而言必然優(yōu)于單純購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)業(yè)服務(wù)。這種綠色技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)業(yè)服務(wù)的替代效應(yīng)在高規(guī)制狀態(tài)下表現(xiàn)更為顯著，因此，可能同時(shí)產(chǎn)生兩種效果：對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)而言，過(guò)高的規(guī)制水平對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不再具有激勵(lì)作用；對(duì)于制造業(yè)而言，過(guò)高的規(guī)制水平會(huì)促使制造業(yè)選擇將資源配置向源頭減排傾斜以替代末端治理支出，而源頭減排依靠技術(shù)創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)升級(jí)，對(duì)于制造業(yè)產(chǎn)生的長(zhǎng)期效益能夠在一定程度上抵消制造業(yè)對(duì)其的投入，因此制造業(yè)在高規(guī)制水平下的抑制作用也呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)。

由圖9 可以看出，規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)增長(zhǎng)率的曲線走勢(shì)分別呈現(xiàn)促進(jìn)作用和抑制作用，對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)而言，目前規(guī)制的激勵(lì)作用已經(jīng)接近于邊際值，如果希望繼續(xù)激勵(lì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)，規(guī)制水平可提升范圍最多達(dá)到現(xiàn)在規(guī)制水平的20%，再繼續(xù)增大規(guī)制力度并不會(huì)對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生滿意的激勵(lì)效果。對(duì)于制造業(yè)而言，規(guī)制對(duì)于制造業(yè)增長(zhǎng)率始終保持負(fù)向作用，這在一定程度上證實(shí)了短期內(nèi)波特假說(shuō)的成立。在現(xiàn)有水平上繼續(xù)增大規(guī)制力度，對(duì)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生進(jìn)一步抑制作用，但幅度不大，同時(shí)，更高的規(guī)制作用可能讓制造業(yè)選擇將更多資源配置到設(shè)備改造和工藝更新的環(huán)節(jié)中去，這將有利于制造業(yè)的結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而將環(huán)境治理的重點(diǎn)從末端治理向源頭減排方向推進(jìn)。但結(jié)合環(huán)保產(chǎn)業(yè)的情況，過(guò)大的規(guī)制力度的意義較為有限，規(guī)制力度增大的范圍依然在現(xiàn)有水平的20%左右。此時(shí)，規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的激勵(lì)作用的全部釋放，同時(shí)，對(duì)于制造業(yè)的抑制進(jìn)一步增強(qiáng)，但有可能促進(jìn)制造業(yè)進(jìn)一步高效化、清潔化、高端化的結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)。

圖9 規(guī)制對(duì)制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的影響

4 結(jié)論及建議

以環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)形成的共生關(guān)系為切入點(diǎn)，基于L-V 模型構(gòu)造了產(chǎn)業(yè)共生演化的模型，分析了引入規(guī)制因素對(duì)于共生關(guān)系和演化的影響，刻畫(huà)了共生產(chǎn)業(yè)短期內(nèi)的演化路徑和特征，得到如下結(jié)論：（1）無(wú)規(guī)制情況下制造業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的互動(dòng)關(guān)系微弱，制造業(yè)雖然能夠高速增長(zhǎng)，但是環(huán)保產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)極其有限，規(guī)制的引入有利于促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的規(guī)模增長(zhǎng)，相應(yīng)的代價(jià)是對(duì)制造業(yè)短期內(nèi)的增長(zhǎng)存在一定的影響。（2）目前國(guó)內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為充分的省份，其制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的共生演化規(guī)律和走勢(shì)大致相同，通過(guò)數(shù)據(jù)擬合的結(jié)果來(lái)看，制造業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)短期內(nèi)呈現(xiàn)偏利共生的關(guān)系，規(guī)制對(duì)于制造業(yè)會(huì)產(chǎn)生一定的抑制作用，而對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較為顯著的促進(jìn)作用。這一結(jié)論部分證實(shí)了短期內(nèi)波特假說(shuō)的合理性。規(guī)制對(duì)于共生產(chǎn)業(yè)具有轉(zhuǎn)移支付的作用。（3）規(guī)制因素的引入對(duì)于共生產(chǎn)業(yè)雙方均具有重要的非線性影響，其中不同規(guī)制水平下環(huán)保產(chǎn)業(yè)環(huán)比增長(zhǎng)率和定期增長(zhǎng)率的激勵(lì)作用均呈現(xiàn)出規(guī)模效應(yīng)收斂的特征，規(guī)制超過(guò)0.6 之后對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)不再產(chǎn)生激勵(lì)作用。說(shuō)明規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用具有優(yōu)勢(shì)區(qū)間［0.2～0.6］，過(guò)高或過(guò)低的規(guī)制水平均不利于其激勵(lì)作用的最大化發(fā)揮。制造業(yè)增長(zhǎng)率受到規(guī)制的影響呈現(xiàn)一定程度的降低，但降低幅度不大，隨著規(guī)制水平的提高，制造業(yè)增長(zhǎng)率降低比率也趨于收斂，但收斂極值尚未出現(xiàn)。（4）結(jié)合規(guī)制對(duì)于制造業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的不同影響進(jìn)行綜合權(quán)衡，可以得到促進(jìn)共生產(chǎn)業(yè)的最優(yōu)規(guī)制區(qū)間［0.2～0.4］,在此區(qū)內(nèi)，規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用基本達(dá)峰，同時(shí)對(duì)制造業(yè)造成的影響處于可接受范圍內(nèi)。目前規(guī)制水平已經(jīng)接近最優(yōu)規(guī)制區(qū)間下限，因此可以適當(dāng)提高規(guī)制使其進(jìn)入最優(yōu)區(qū)間，但在達(dá)到最優(yōu)區(qū)間后如果要進(jìn)一步提高規(guī)制水平，需要謹(jǐn)慎權(quán)衡環(huán)保產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)增長(zhǎng)率的變化得失，綜合考量才能防止規(guī)制水平過(guò)猶不及帶來(lái)的波動(dòng)性影響。

基于以上結(jié)論提出如下政策建議：環(huán)境規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用非常顯著，在污染問(wèn)題突出、亟待短期內(nèi)改觀的現(xiàn)實(shí)情境下采用一定的規(guī)制手段，有利于促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同共生。規(guī)制水平并非越高越好，規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的激勵(lì)作用存在最優(yōu)區(qū)間，在這一區(qū)間內(nèi)規(guī)制對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意義最大，同時(shí)對(duì)制造業(yè)的抑制作用處于可接受范圍。目前，中國(guó)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的省份，其規(guī)制水平已接近最優(yōu)區(qū)間下限可以適當(dāng)提高，不應(yīng)超過(guò)現(xiàn)有水平的20%，對(duì)于規(guī)制水平的調(diào)整應(yīng)該本著謹(jǐn)慎科學(xué)的態(tài)度，充分考察規(guī)制調(diào)整前后對(duì)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)的正面和負(fù)面影響，權(quán)衡之后方可逐步實(shí)施，防止規(guī)制調(diào)整冒進(jìn)而導(dǎo)致的系統(tǒng)性波動(dòng)和不確定性。

注釋：

1）文中規(guī)制表示規(guī)制的水平和程度，以當(dāng)前現(xiàn)實(shí)規(guī)制水平為0 點(diǎn)，因此只有相對(duì)意義。規(guī)制指數(shù)為正，表示在現(xiàn)有規(guī)制水平上增加；反之，規(guī)制指數(shù)為負(fù)表示在現(xiàn)有規(guī)制水平上降低。