环境规制对我国能源效率影响的研究
——基于省际数据的实证分析

刁心薇，曾珍香

（1.河北工业大学经济管理学院；2.河北工业大学理学院，天津300401）

一、引言

改革开放四十年来，中国的工业化进程取得了举世瞩目的成就，但随之而来的能源短缺以及能源消耗所导致的环境污染问题日趋严重，引起了政府和相关学术界的广泛关注。《BP世界能源统计年鉴》的数据显示，自2010 年起，中国已经超越美国成为世界上最大的能源消费国。2015年中国能源消费总量占全球总消费量的23%，占全球能源消费量净增长的61%。而能源消耗的增加势必导致污染物排放量大幅上升，引发严重的环境污染问题。近年来我国屡次出现大范围的雾霾天气，表明工业污染程度已经逼近环境承载的极限。能源短缺、环境恶化成为当前制约我国经济社会可持续发展的重要因素。因此，提高能源利用效率、减少环境污染变得刻不容缓。

然而，能源的稀缺性、环境问题的负外部性使得单纯依赖市场难以实现节能减排、提高能源效率的目标，因此需要采取环境规制手段来弥补“市场失灵”的缺陷。所谓“环境规制”，起初被认为是政府以非市场途径对环境资源利用的直接干预，包括禁令、非市场转让许可证等。而后随着政府逐步实施生态标签、自愿协议、环境认证等多种干预手段，学者们对环境规制的定义又重新进行了探讨和修正。赵玉民等（2009）将环境规制定义为以环境保护为目的、个体或组织为对象、以有形制度或无形意识为存在形式的一种约束力量，根据其存在形式的不同，环境规制可分为显性环境规制和隐性环境规制。显性环境规制是以有形制度为存在形式，而隐性环境规制则由无形意识表现出来。

近年来，越来越多的学者开始研究环境规制对能源效率的影响机理。目前，主要存在的观点可以分为三类。第一类，抑制论。尤济红等（2013）以新疆为例，研究环境规制对能源效率的影响，发现当前政府环境规制抑制能源效率的提高，这种抑制作用不仅体现在当期，在滞后三期仍然显著。陈玲等（2014）的研究表明，政府环境治理投资和环境基础设施建设投资对能源效率的提高产生阻碍作用。第二类，促进论。万伦来等（2010）基于单要素能源效率视角，研究了环境规制与能源效率之间的关系，结果显示，环境规制对提高能源利用效率有显著的促进作用；王喜平等（2013）采用全要素能源效率评价模型测算了我国29 个省市自治区在无环境规制、弱环境规制和强环境规制三种情形下的能源效率，结果发现实施环境规制政策后，各地区全要素能源效率均出现不同程度的提高，而且不同强度规制政策的实施对各地区能源效率的改善存在一定的差异性。第三类，非线性关系。王腾等（2017）学者认为环境规制与能源效率呈现“倒U型”的关系，环境规制对能源效率的影响存在门槛效应，其门限值为0.0002，当规制强度小于0.0002时，环境规制强度的增加有利于全要素能源效率的提升，而当规制强度大于0.0002时，它的增加会抑制能源效率的改善。张华等（2014）的研究也表明随着环境规制强度的不断提高，能源效率会呈现先升后降的趋势。另一方面，高志刚等（2015）学者的研究结果又显示环境规制与能源效率呈现“正U 型”的关系，即在“拐点”的左侧，成本效应占主要地位，在“拐点”右侧创新补偿效应居主导作用，此论点与Zhang 等（2016）的研究结论相似。

通过相关文献的梳理，我们发现关于环境规制影响能源效率的研究已经取得很多重要的成果，但迄今为止尚未得到一致的结论，仍然存在以下值得改进的地方。第一，学者们对环境规制强度的量化方式缺乏统一的标准，差异明显，有些研究仅选取某一代理变量综合反应环境规制的整体水平，变量选择过于单一，不能够体现政府环境规制的本质；第二，已有的大部分研究仅从显性环境规制角度考虑对能源效率的影响，忽略了隐性环境规制对其产生的作用。隐性环境规制是由普通民众主导的约束性力量，是民众环保意识的体现。随着环境污染问题的日益严峻，越来越多的民众通过自身的行为表达对高污染高排放产品的抵制。Bank（2009）的调查发现，企业负面环境信息的披露将会导致企业市场价值平均下降0.3%，而正面信息的发布也可以促使其股票升值近0.82%。实践表明，隐性环境规制已经对企业的经济利益产生了一定的影响。如果环境规制指标体系研究中缺少对隐性环境规制的正确度量，则会影响环境规制与能源效率之间关系研究的准确性。第三，大多数学者的研究仅考虑环境规制对能源效率的直接效应，并未考虑其间是否存在重要的中介变量，使得环境规制通过影响中介变量对能源效率产生间接效应。

基于以上分析，本文在前人研究成果的基础上，主要进行了以下三个方面的工作：首先，重新构建测度环境规制强度的指标体系，分别从显性和隐性两个视角度量环境规制强度；其次，基于SBM模型测算考虑非期望产出时我国各地区的全要素能源效率；最后，采用Tobit 回归模型深入探寻环境规制对能源效率的影响机理，重点考察环境规制对能源效率的直接和间接效应。

二、变量选择与数据处理

1.环境规制指标体系的构建

实践中由于缺乏固定的政府干预模式、也不存在独立的规制工具，所以对环境规制的测量往往存在诸多困难。本文以科学性、全面性、可获得性为原则，构建度量环境规制的指标体系，该体系基于显性和隐性两个视角衡量我国环境规制的强度。

（1）显性环境规制的测量指标

显性环境规制是以环保为目标、个人和组织为规制对象、各种有形的法律、规定、协议等为存在形式的一种约束性力量。由于显性环境规制强度与企业承担的污染减排支出密切相关，企业面临的显性环境规制强度越大，则其投入的污染减排支出就越高，因此，本文采取基于污染物治理投入的度量方法。梳理我国当前环境污染治理投入政策，可以将其分为两大类。第一类为投资型政策，主要包括依据环评结果确定污染防治的环保投资政策、投资城市环境基础设施建设政策、投资治理老污染源政策、企业污染治理的“三同时”政策；第二类为费用型政策，主要指征收排污费。这些政策基本涵盖了政府对污染物进行治理的各项投入。

《中国环境年鉴》对上述两类污染治理投入政策进行了比较详尽的统计，分别是环境污染治理投资额（X1）、城市环境基础建设投资（X2）、工业污染源治理投资（X3）、建设项目“三同时”环保投资（X4）和征收排污费（X5）。数据的可获取性为综合测量显性环境规制强度提供了良好的基础，并且这些数据不存在量纲的问题，因此本文采用这五个变量对显性环境规制进行度量。

（2）隐性环境规制的测量指标

目前，学术界还鲜有涉及隐性环境规制对能源效率影响的相关研究。赵玉民等（2009）指出隐性环境规制是指内在于个体的，无形的环保态度、环保认知和环保行为等。

环保态度，本文采用环境污染信访数来表示（X6）。环境污染信访数是一个地区公民对环境污染监督力度的体现，当公民的环保权利受到侵害，往往会通过各种方式向环保局、信访办、党委办等部门反映污染情况，投诉污染者，甚至要求环境赔偿，因此环境污染信访的数量体现了公众对环境的监督参与程度，表明了公众对环境保护的决心。

环保认知，选取人均受教育年限来衡量（X7）。研究表明，环保认知与公民的文化程度密切相关。文化水平和知识层次较高的人群，对我国环境问题的严峻形势有更为清晰的认识，环保意识较强。具体计算方法如下所示：

人均受教育年限=（未受过教育的人口+仅受过小学教育的人口×6+仅受过初中教育的人口×9+仅受过高中教育的人口×12+受过大专及以上教育的人口×16）/总人口

环保行为，采用生态文明指数（X8）和环保组织数（X9）来体现。生态文明指数来源于生态文明绿皮书，它是基于“经济发展、社会进步和环境保护是可持续发展三大支柱”的论断构建的，是对中国31 个省区市生态行为成效的评估；环保组织是以环境保护为主旨并为社会提供环境公益性服务的民间团体，他们通过组织环保公益活动、出版书籍、发放宣传品、举办讲座等方式进行环境宣传教育，引导公众的环保行为。具体测量指标见图1。

图1 环境规制强度度量指标

为保障数据的可获得性，本文查阅了相关年鉴。生态文明指数来源于《中国省域生态文明建设评价报告（ECI2015）》，环保组织数出自中华环保联合会，其余变量数据均来自《中国统计年鉴》及《中国环境年鉴》。

2.环境规制强度的测算

由于指标体系中涉及变量数较多，直接运用回归模型进行实证研究可能会损失较大的自由度，因此本文采用熵值法将指标综合为显性环境规制强度（DER）和隐性环境规制强度（IER）两大类。熵值法是以评价指标的固有信息为基础，采用信息熵为工具来计算各指标的权重。与层次分析法和德尔菲法等主观赋权法相比，其给出的权重值可信度更高。依据该方法，将上述构建的环境规制的指标数据代入后，即可求得我国各省份显性环境规制强度和隐性环境规制强度。其中，每一个指标的权重系数如表1所示。

表1 环境规制指标权重

3.全要素能源效率的测算

能源效率是对固定能源投入带来产出程度的一种度量。为研究环境规制对能源效率的影响，首先需要对能源效率进行准确的度量。从投入要素角度分析，能源效率的评价方法主要包括单要素能源效率和全要素能源效率。Hu 等（2006）首次提出了全要素能源效率的概念，克服了单要素能源效率忽略投入要素间相互作用的缺陷，受到学者们的广泛认同。本文采用SBM模型测算基于非期望产出的全要素能源效率，具体形式如下：假定某一生产系统中含有n个决策单元，每个决策单元中均有m种投入、s1种期望产出以及s2种非期望产出。记投入向量为x(x∈Rm)，期望产出向量为yg(yg∈Rs1)，非期望产出向量为yb(yb∈Rs2)，其 中x，yg，yb均 大 于0。X=[x1，x2，…，xn]，Yg=对 某 特 定 的 决 策 单 元(x0，y0g，y0b)，包含非期望产出的SBM模型定义如下：

其中λ是权重向量，s-，sg，sb为投入和产出向量的松弛变量，ρ*关于松弛变量严格递减，取值范围为（0，1］。对于某一特定的决策单元，当且仅当ρ*=1时，决策单元才是有效的。

本文以劳动力、资本、能源为投入变量，以地区生产总值为期望产出，二氧化碳排放量为非期望产出，具体数据处理如下：

投入指标：（1）劳动力，采用就业人员数（万人）作为劳动力的度量指标；（2）资本，使用全社会固定资产投资（亿元）来衡量；（3）能源，以能源消费总量来表示，即原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、煤炭、焦炭、天然气8种能源的消费总量，由于8 种能源的量纲不同，在计算时统一转化万吨标准煤。

产出指标：（1）期望产出，选取地区生产总值（亿元）作为期望产出的衡量指标；（2）非期望产出，选取二氧化碳排放量来度量。计算二氧化碳排放量采用如下公式：

其中A表示二氧化碳排放量，Bi为第i 种能源消费量（转化为万吨标准煤），Ci为第i种能源的碳排放系数。

数据均来源于2015年《中国统计年鉴》、中国经济与社会发展统计数据库。部分省市从业人员数缺失，采用时间序列分析方法予以补全。测算结果如表2所示。

表2 2015年我国各省域能源效率值

从表2 可以看出，我国大部分地区能源效率水平偏低，2015年仅有北京和上海为能源效率有效地区，其余省份均存在能源投入的冗余，还具备较大的节能潜力。从区域能源效率的差异分析来看，能源效率的区域格局基本呈现东部沿海地区-中部内陆地区-西部内陆地区依次递减的态势，这与陈德敏和张瑞（2012）的研究结论一致。2015年能源效率最高的五个地区依次为北京、上海、广东、天津和浙江，它们均属于东部沿海地区，该区域经济繁荣、科技进步，绿色环保理念深入人心；能源效率水平最低的六个省区分别是山西、甘肃、宁夏、贵州、新疆和青海，除山西省之外，其余五个省份均属于经济欠发达的西部地区。山西省是我国重要的资源富集区域，也是能源与矿石的供应基地，由于该地区产业结构的特殊性，其经济增长模式仍以高能耗、高污染的“粗放型”为主，能源效率最低，与最高地区的效率值相差六倍以上。可见，我国各地区能源效率水平不仅整体偏低，而且地域差异性较大。

4.控制变量的选取

由于影响能源效率的因素诸多，有些因素虽不是研究的重点，但也会对实证结果产生影响，为厘清核心解释变量与被解释变量之间的因果关系，避免由于遗漏其他变量而对估计结果产生偏误，在研究过程中控制变量的选择也必不可少。借鉴以往相关研究的成果，本文引入三个控制变量：经济发展水平、产业结构和科技发展水平，具体说明如下。

（1）经济发展水平。毋庸置疑，经济发展可以为企业带来先进的技术和设备，以及现代化的管理理念，从而会促使能源效率的提高，本文选取人均GDP来度量经济发展水平。

（2）产业结构。调整产业结构、促进产业转型升级是提高全要素能源效率的关键手段，Wing 和Eckaus（2004）、Ma 和Stern（2008）的研究表明产业结构对能源效率有重要影响。由于工业对能源的依赖性更强，因此本文选取GDP中工业增加值的比重（INS）来表示产业结构。

（3）科技发展水平。科技水平的提高既可以增加经济产出，又可以减少能源消耗，是能源效率提升的本质来源。本文选取技术市场成交额（TMT）作为科技发展水平的代理变量。

所有数据均来自《中国统计年鉴》、中国经济与社会发展统计数据库。综上所述，实证模型中涉及的指标见表3。

表3 变量说明

三、环境规制对全要素能源效率影响的实证研究

本文采用2015年中国30个省域的相关数据进行建模分析，由于香港、澳门、台湾、西藏地区的数据缺失严重，做剔除处理。同时为消除量纲对实证结果的影响，文中涉及的相关变量均进行归一化处理。

1.环境规制强度对全要素能源效率的直接影响

能源效率取值在［0，1］区间上，数据被截断，因此采用To⁃bit回归模型来研究环境规制对能源效率的直接影响。以能源效率为被解释变量，构建如下模型：

计量模型（1）的结果如表4所示：

表4 回归结果

根据表4 的结果可以看出，在0.1 的显著性水平下，显性环境规制与隐性环境规制对能源效率的影响较为突出，但两者的回归系数方向并不一致。

显性环境规制的系数为负，表明在控制了隐性环境规制、经济发展水平、所有制结构、科技发展水平这些因素后，其强度的增加会抑制能源效率的提升，环境规制强度每提高1个百分点将导致能源效率降低1.3025个百分点。本文认为这主要是因为显性环境规制的成本较高，风险较大，导致企业缺乏开展绿色创新行为的动力。当技术水平、资源配置和投入资本均未发生改变时，环境规制的引入，只会增加企业的生产性支出，造成其产品市场利润下降，市场份额缩减，使得企业的经济效益下滑。如果没有有效的技术革新及设备改进，引入显性环境规制不可避免地会阻碍企业能源效率的提升，显现出遵循成本所带来的负面效应。

隐性环境规制对能源效率的提高有正向的积极影响，并且在影响能源效率的所有变量中其对应的系数绝对值最大，表明隐性环境规制对能源效率的提升起到关键性作用。当前环境污染问题是人类面临的最大威胁之一，生态环境的好坏，直接关系到人类的生存质量，关系到未来的可持续发展。随着我国居民受教育水平和收入水平的不断提高，民众的消费行为也发生了改变，越来越多的消费者愿意购买能源利用效率较高的绿色产品，并有为其支付溢价的意愿。由于此类产品会获得更高的利润，有可能弥合企业为提高能源效率而付出的成本，为获取潜在的经济回报，树立良好的企业形象，占据市场竞争优势，企业会通过各种方式来提高能源利用效率、减少污染物排放。当前，隐性环境规制已成为提高能源效率的重要驱动力量。

此外，控制变量对能源效率的影响也不容忽视。在0.1 的显著性水平下，科技发展水平、经济发展水平可以促进能源效率，而产业结构却对其产生抑制作用。能源效率的提高不仅依赖于能源消费，同时还受到资本、劳动力等其他投入要素的影响，而科技发展水平是所有投入要素提高效率的主要动力，必将促进能源效率的显著提升。经济发展水平也是影响能源效率的重要因素之一，目前我国经济水平已达到一定阶段，它的发展能够为企业的转型升级提供强大的资金支持，保障企业采购绿色材料、研发生产技术、提高生产工艺，从而对能源效率产生积极的影响。产业结构制约能源效率是因为当前我国工业尚处于转型升级的过程中，集约型经济模式并未在全国范围内普及，许多传统行业依旧处于“粗放型”增长方式，仍以能源、资本、环境、劳动力的消耗来换取经济增长，弊端颇多。所以，现阶段产业结构对能源效率的影响是负向的。

2.环境规制强度对全要素能源效率的间接效应

研究表明，技术进步是能源效率提高的主要动力，因此，本文选取科技发展水平作为中介变量，研究环境规制是否可以通过影响科技发展水平，进而对能源效率产生间接效应。

首先，考察隐性环境规制对能源效率的间接影响，构建如下中介效应模型：

其中ν、ε、μ表示随机扰动项，CV是DER、GDP、INS的线性组合。a×b即是隐性环境规制通过科技发展水平进而影响能源效率的间接效应。具体结果如表5所示。

表5 隐性环境规制通过科技发展水平对能源效率的间接效应

在0.05 显著性水平下，模型第一步的回归系数c为正值，说明增强隐性环境规制能够促进能源效率的提升。第二步的回归系数a同样为正值，表明隐性环境规制强度的增加有利于科技进步。第三步中回归系数b也通过了显著性检验，证明隐性环境规制通过影响科技发展水平进而促进能源效率的提升。隐性环境规制的提高表明人们的环保意识不断增强，如前文所述，人们对绿色环保产品有强烈的偏好和支付溢价的意愿，这使得他们的消费行为和市场需求均发生了改变。民众的消费意向促使企业开展绿色创新战略，不断增加环境技术创新的研发投入，降低产品能耗，提高能源效率。

其次，构建模型5-7，考察显性环境规制通过科技发展水平对能源效率是否存在间接效应，结果见表6。

其中ν、ε、μ表示随机扰动项，CV是IER、GDP、INS的线性组合。

表6 显性环境规制通过科技发展水平对能源效率的间接效应

由表6可以看出，在0.05置信水平下，模型第二步的回归系数a不显著，表明显性环境规制对科技发展水平没有产生显著影响，因此无法通过该变量对能源效率产生间接效应。

当前我国显性环境规制强度没有对科技发展水平产生影响。本文认为原因主要有以下两方面：一方面，当前我国仍以经济发展作为第一要素，技术创新主要体现在节约成本、提高生产效率等方面，而针对节能减排的技术创新还远远不够，显性环境规制对技术创新没有形成倒逼机制；另一方面，目前我国显性环境规制的手段较为单一，主要以环保投入为主，而此类投入在短期内难以形成经济效益，使得企业针对节能减排的技术创新动力不足。

3.对结果的进一步讨论

从本文的实证结果来看，政府目前实施的显性环境规制政策没有实现提高能源效率的目标，而隐性环境规制促进了能源效率的提升。对这一结果本文展开了进一步的分析。

（1）当前显性环境规制抑制能源效率，并且没有对科技发展水平产生影响。本文认为这一结果出现的根本原因在于我国现行的显性环境规制强度较低。在这种情形下，企业将会选择默默地忍受规制所带来的高成本，但企业的生产资源十分有限，在生产过程中如果需要支付的环境成本增加，就会降低企业的生产效率和总体利润，其能源效率也会随之下降。而如果显性环境规制能够持续增强，则污染型的生产成本将急速上升，企业为保持市场的竞争力，势必需要改变当前的生产决策和发展战略。由于清洁生产受环境规制影响较小，企业基于利润最大化的原则将不得不考虑加快节能减排的技术创新，实现通过清洁生产来完成“增加收益”和“提升能效”的双重目标。也就是说，显性环境规制强度存在一个门槛值，在该值左侧时，由于遵循“成本效应”，显性环境规制的增加会抑制能源效率的提升。目前我国的显性环境规制强度正处于该阶段，当规制强度继续增加，超过这一门槛值时，企业的“创新补偿效应”大于“规制成本”，这时环境规制的增强不仅可以促进能源效率的提高，而且可以带动整个社会生产率的改善。

（2）隐性环境规制是人们环保意识的量化体现，增强隐性环境规制强度正逐渐成为提高能源效率的一种重要的政策工具。鉴于环境污染问题的关注度、互联网的普及度、媒体透明度的共同提升，迫于社会各方面的压力，企业对于自身的责任、声誉及未来的潜在利润都十分敏感。为了提升自身形象、拓宽市场份额，企业将会加大对节能减排研发的投入，对生产工艺、产品设计进行绿色创新，提高能源利用效率。而社会压力并非强制性措施，公众只偏重结果但并不限制其实现的方法路径，灵活的隐性环境规制给予企业更为广阔的选择空间，企业可以针对自身发展选择最为有利的响应方式来提高能源效率，实现资源降耗与环境改善的目标。

四、结论

本文基于Tobit 回归模型，探讨了环境规制对能源效率的影响。与已有的研究成果相比，本文主要有以下两个方面的贡献：第一，本文基于科学性、全面性、可获得性原则，构建了度量环境规制强度的指标体系，将鲜有研究的隐性环境规制纳入其中。第二，本文不仅考虑了环境规制对能源效率的直接影响，而且以科技发展水平作为中介变量，研究环境规制能否通过影响科技发展水平，进而对能源效率产生间接效应，丰富了现有的研究成果。

实证结果显示：当前由于遵循“成本效应”，政府的显性环境规制抑制能源效率的提升，并且没有对科技发展水平形成倒逼机制；而隐性环境规制不但直接对能源效率产生正向作用，而且通过影响科技发展水平，间接促进了能源效率的提高。

随着经济发展过程中各种环境问题的凸显，能源效率的提升已经成为促进经济-环境协调发展的主要手段。依据研究结论，本文提出如下建议：

（1）增加各地区显性环境规制强度，发挥显性环境规制对科技发展水平的倒逼效应。设计良好的显性环境规制政策能够激励企业提高技术水平，优化资源配置，产生“创新补偿”效应，部分乃至全部抵消“遵循成本”所带来的负面影响。结合实证分析的结果来看，我国各地区的环境规制强度还未达到这一目标，无法对科技发展水平产生影响。因此必须提高显性环境规制强度，使得企业为寻求“污染避难所”而重新布局投资和生产的难度不断增大，唯有通过绿色技术创新与应用，才可以实现其经济利益，引领企业健康发展。

（2）各地区实施差异化显性环境规制政策，多种规制工具协调使用。我国各地区间经济发展不均衡，科技水平、资源禀赋以及能源利用效率差异较大，因此，在制定政策时，应因地制宜，采取差异化的显性环境规制政策，提高政策的有效性。同时政府在现有政策的基础上也应该关注市场激励型环境规制政策，如污染许可证交易制度、给予开展清洁生产的企业以多种税收减免及其他优惠措施等。通过市场信号引导企业做出决策，调动企业节能减排的积极性和主观能动性。具体而言，东部地区作为能源效率的高效地区，可在现行标准的基础上，调整环保投资结构，加大节能减排的技术创新投入，积极推行清洁生产。中部地区稳步提高规制力度，一方面加强环境污染控制、提高环境违法成本，促使企业增加环境保护投入；另一方面也要适当地给予政策优惠，引导企业积极进行绿色生产的研发创新，逐步实现治理由“末端”向“源头”的转变。西部地区，由于其经济结构与生态环境的脆弱性，需要谨慎选择环境规制工具。可以考虑将显性环境规制的侧重点由强制性规则转到推动技术引进、鼓励研发创新上来，如积极与东部能源利用高效的地区开展项目合作，主动学习先进的节能技术，引进高效的清洁生产设备，汲取现代化的管理经验；加大政策性环保扶持力度，对企业的绿色科技研发予以政策或资金支持等。

（3）完善公众参与环境保护机制，提高公众节能减排意识。政府应构建完善的环境信息公开制度，由于环境保护与每个公民的利益密切相关，需要社会公众的广泛参与，只有在获得充分的环境信息的条件下，公众才能对企业的污染行为提出异议并进行监督。同时要加强节能减排的宣传力度，增强公众的环保责任感。灵活安排教育内容和方法，实施个性化教育，真正使公众了解自己的责任和推动绿色发展的可行方式，鼓励更多人投入到环保行动中来，让绿色环保、节能高效的理念深入人心，充分发挥隐性环境规制的积极作用。