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張文朗 劉政寧
“像對待生命一樣對待生態環境。”
總量 / 結構 / 行業 / 區域
理論框架 / 國際經驗 / 假設推算 / 歸納比較
摘要
綠水青山就是金山銀山，環保如何影響總量、結構、行業、區域？
【1】從宏觀總量看，環保的直接影響是壓縮供給、推升通脹、不利經濟增長（類滯脹效應）。環保“強制”企業增加資本投入，而這些新增資本不會直接帶來額外產出，導致供給收縮，甚至推升通脹。美國1970-80年的經驗顯示，環保政策分別推升CPI、PPI約0.3-0.4個百分點，提高地方政府債券利率0.4個百分點，邊際縮減實際GDP增速0.03個百分點。不過環保對通脹的影響可以通過加快開放、擴大進口來對沖。但環保也意味著科技、創新類企業受到鼓勵，長遠來看或有利於生產率的提高。
【2】從經濟結構看，環保加速經濟和產業結構調整，改變貿易格局。環保抑制汙染行業擴張，導致勞動力從這些行業流出，向其他低汙染行業轉移。美國生產的汙染行業產品在全球貿易中的份額從1965年的21%下降至1990年的14%，原生金屬、造紙等高汙染行業進口上升，貿易差額下降。從1960到2010年，美國汙染（懸浮顆粒物）從130.6減少至46.3微克立方米，服務業佔GDP比重從28.5%上升至45.7%，消費佔GDP比重從61%上升至68.2%。
【3】從行業來看，“十三五”規劃提出的能源結構調整目標和能耗約束將減少能源行業產出，煤炭採選業尤甚。與沒有環保的情形相比，萬元GDP消耗的標準煤將從0.61噸下降至0.52噸，能耗絕對量將從56.6下降至48.1億噸標準煤。受負面影響較大的行業包括煤炭採選、電力生產和供應、開採輔助服務和採礦、金屬製品、機械和設備修理服務、儀器儀表製造業。其中，到2020年，煤炭採選業因環保而減少的產值相當於該行業2012-16年平均產值的23%，電力和熱力生產和供應、開採輔助服務業減少產值佔比都在15%左右。
【4】從地域來看，要關注兩類地區的投資機會，分別是由“先天性”和“後天性”因素導致汙染的地區。前者主要是由其資源稟賦所決定，包括寧夏、新疆、青海、內蒙古、山西。其中，寧夏的萬元GDP能耗為1.77噸標準煤，為北京的6.5倍，單位GDP二氧化碳排放為0.48千克/元，為北京的12倍。“後天性”汙染地區的排放主要來自於經濟高速發展，包括山東、江蘇、河南、四川、廣東。其中，山東二氧化碳排放增速對GDP增長的反應係數高達2.48，為全國最大，表明山東的經濟發展給自然環境帶來的損害更高。在經濟轉型的過程中，這些地區去除落後產能的任務相對更重，但環保設備投入方面的需求也更大，醞釀著投資機會。
正文
“大環保”的“小邏輯”
心動決定行動，綠水青山就是金山銀山，不是口號而是政策。致力改善環境質量是中央提出的“三大攻堅戰”任務之一。環保對中國經濟和市場未來影響幾何？行業與地域差別多大？
環保對經濟影響的傳導機制可從宏觀和中觀兩個維度看（圖1）。宏觀層面聚焦環保對經濟總量和結構的影響；中觀層面關注環保對行業和地域經濟的作用。不僅需要理解背後的邏輯，也要借鑑和參考其他國家的環保經驗，“他山之石，可以攻玉”。
首先，我們從供給側看看環保的影響。在一個經濟體中，我們可以把所有行業歸為兩類：受環保限制的行業和不受限制的行業[1]。在每類行業中，企業通過投入勞動力和資本創造產出，將這些產出加總就得到經濟總產出。總產出的一部分用於家庭消費，一部分用於出口，一部分用於企業投資，最終形成新的用於生產的資本（圖2）。
在這個框架下，環保的含義在於“強制”企業增加用於環保的資本投入，且這些新增資本不會帶來額外產出。 比如，當汙水排放的標準提高後，企業不得不安裝汙水處理設備，導致資本開支上升，推升成本。然而這些設備並不用於生產，也不會增加總產出，反倒使企業的單位資本產出更低，也就是資本的“生產率”下降。換句話說，環保會帶來供給側的負衝擊。
從總量來看，環保短期可能導致產出下降、價格上升，帶來通脹壓力（圖3）。企業還會把環保成本轉嫁給下游的生產者或消費者，進一步推升通脹。物價上漲又帶來“一般均衡”效應（比如央行為了對抗通脹採取緊縮的貨幣政策），導致利率上行，壓制投資和消費需求，拖累經濟增長。中長期來看，經濟總產出下降導致資本積累速度放緩，使得經濟潛在增速率下滑。
從結構來看，環保促進經濟結構轉變，高汙染行業在GDP中的佔比下降，低汙染行業上升，有利於經濟可持續發展。汙染成本較高的行業因為受到環保法規限制，產能擴張放緩甚至收縮，對勞動力的相對需求下降。這可能會造成一定的結構性失業，加速“多餘”勞動力向不受環保限制的行業轉移（比如服務業），最終使得後者在GDP中的佔比上升。
從中長期來看，環保的“正溢出”效應不容忽視。比如，更嚴格的環保監管政策能增加環保設備的需求，提升設備製造商的效益；與環保相關的科研創新也會受到鼓勵，國家的創新能力得到提升；更加清潔的空氣和水還能提高勞動力的健康水平，勞動生產效率進一步改善。此外，環保也有加快經濟結構調整的作用，那些汙染較重的行業受到抑制，科技、創新類企業受到鼓勵，長遠來看有利於經濟增長和生產率提高。表1總結了與環保相關的各類成本和效益。
美國的經驗
環境汙染並非中國獨有，其他發達國家也經歷了從汙染到治理的漫長過程。1940-50年代，美國發生多起重大汙染事件，最終促使政府下決心治理汙染。1965年，美國出臺了《清新空氣法》，拉開了防汙治汙的序幕。1970年代，美國政府密集出臺各種環保法律法規，包括《清新空氣法修正案》（1970）、《水清潔法》（1972）、以及《水清潔法修正案》（1977）等[2]。
這些環保政策實施後，美國企業用於環保的投入顯著上升。 從1972到1992年，私人部門環保成本佔GNP的比重由0.88%上升至2.32%（圖4）。在受環保政策限制的行業，企業顯著增加了環保投資（圖5），相關的運營和維護成本也不斷攀升（圖6）。這些投入也取得了成效，在同一時期，美國主要汙染物排放顯著下降，環境質量得到顯著改善（圖7）。
總量方面，環保政策在短期內推升通脹，降低GDP增長。研究顯示，1970-80年期間，在汙染防控的情形下，美國PPI和CPI通脹顯著高於無汙染防控的情形（圖8），而企業固定資產投資和GDP增長則低於無汙染防控的情形（圖9）[3]。平均而言，在這十年中，環保政策的實施分別推升CPI、PPI約0.28、0.38個百分點，提高地方政府債券利率0.39個百分點，拉低實際GDP增速0.03個百分點，降低固定資產投資、消費支出、可支配收入、企業稅後利潤增速0.06-0.2個百分點不等（圖10）。
不過，對環保設備生產商而言，環保監管帶來利好。比如，1995年美國政府推出新的氧化鈉和二氧化硫排放交易計劃以及2009年頒佈《清潔能源與安全法》後，其最大工業氣體淨化器生產商唐納森公司的盈利表現都有顯著提升（圖11）。而日本從2000年開始進入“循環型社會元年”，通過《推進建設循環型社會基本法》，並相繼修訂了廢棄物處理法、再生資源利用促進法等，在2003年制定循環型社會計劃，極大利好環保企業，其中從事廢水和固廢處理的Kyowa Exeo公司的ROE亦有明顯改善（圖12）。
經濟結構方面，環保抑制了汙染行業擴張，降低了汙染行業就業，與此同時服務業和消費佔GDP的比重上升。研究表明，在《清新空氣法》頒佈後的15年內（1972-87年），受環保政策管制地區的汙染行業產值較不受管制地區下降約750億美元，資本存量下降370億美元，工作崗位減少59萬個[4]。另有研究發現，1990年的《清新空氣法修正案》導致受管制地區的汙染行業就業人數較不受管制地區更低，法案實施後10年內就業累計減少15%（圖13）。不過，在汙染行業受限同時，不受限制的行業（尤其是服務業）發展迅猛，表明環保加快了勞動力在不同行業間的再分配[5]（圖14）。數據顯示，從1960到2010年，美國汙染（懸浮顆粒物）從130.6微克立方米減少至46.3微克立方米，服務業佔GDP的比重從28.5%上升至45.7%，消費佔GDP的比重從61%上升至68.2%（圖15-16）。
貿易結構方面，部分受環保影響行業的貿易逆差擴大，一些汙染行業產品的生產從美國轉移至了其他國家。比如，1970-90年期間，原生金屬、鋼鐵、金屬加工、造紙業的出口下降，進口上升，貿易逆差擴大，但化工行業在進口上升後反而提高了貿易順差（圖17）。也有研究表明，在這一時期，汙染行業的貿易格局發生了轉變：美國生產的汙染行業產品在全球貿易中的份額從1965年的21%下降至1990年的14%，而東南亞的份額則由3.4%上升至8.4%（圖18）。這部分是因為汙染產業在發達國家的成本變得更高，提升了發展中國家在這些產業的相對比較優勢。
目標決定結果
改革開放以來，我國生活水平不斷提高，單位GDP能耗和二氧化碳排放量逐年遞減，但仍高於其他發達國家以及全球平均水平（圖19-20）。為了進一步降低能耗和碳排放，我國政府在“十三五”規劃中明確了一系列節能減排的政策目標（表2），並在近年來顯著加強了對環境汙染問題的監督與治理。
不過，與西方國家不同，我國當前的環保政策仍以行政措施、尤其是行政關停為主。這主要是因為環境汙染在我國具有特殊性和更強的外部性，比如汙染行業集中度低，地域分佈廣，與房地產和金融週期的聯繫更加緊密等，必須先通過政府幹預來解決[6]。
2016年以來，中央組織展開環保督查，每次拘留、約談和問責的人數越來越多（圖21）。在中央的統一部署下，2017年上半年京津冀地區2+26城市因環保整治共關停企業就有近8000家。而唐山市早在2015年因環保等因素關停取締的企業就達到2380多家。鋼鐵、水泥、焦化行業關停影響產值佔行業總產值的比例分別為6.4%、2.5%和9.5%，影響稅收約18.5億元[7]（圖22）。
展望未來，環保政策將從“減法”向“加法”轉變。當前中央統一部署的四批環保督查已經告一段落，接下來將向更具法制基礎的環保政策傾斜。2018年，我國將實施新的《環境保護稅法》，將針對大氣和水汙染物進行徵稅。與此同時，那些環保評審不達標的新增產能將無法上馬，企業將增加對環保設備的資本投入，相應的運營和維護開支也將增加（圖23）。
除了企業，政府對環保項目的直接投資也會增大。 按照環保部的說法[8]，未來幾年環保投資需求約8-10萬億元人民幣，但數據顯示，2014年我國環保投資總額約9576億元，之後一直維持每年 8000-9000億規模（圖24）。這並非因為需求不足，而是環保產業融資成本過高，項目回收期長，環保企業面臨投入和產出不成正比的問題。往前看，政府有可能會啟動一些大的環境保護工程，增加直接投資以彌補環保投入的不足，不排除政府對相關PPP項目的支持力度增大。
從美國的經驗來看，環保也可能會給我國帶來經濟下行和通脹壓力。不過，加快開放、降低關稅、擴大進口能在一定程度上對沖這些影響。 理論上，擴大進口將帶來供給正衝擊，可以降低通脹壓力。1980-2010年，美國進口占GDP比例從9%上升至15%，通脹從10%下降至2%（圖25）。在美國的進口產品中，38%是消費品，佔比最高。相比之下，中國消費品進口比例僅為13%，未來還有巨大的提升潛力（圖26）。
驗證行業的“小邏輯”
如上所述，我國環保的過程中制定了詳細的目標，比如單位GDP能耗需從當前的0.59噸標準煤/萬元降低至2020年的0.4噸標準煤/萬元。與此同時，能源結構也將改善，煤炭佔能源供應的比例需從當前的62%下降至2020年的58%，石油和天然氣、電力及其他能源的比例將會上升（圖27）。
這些環保要求如何影響我國各行業呢？我們假設兩種情形：無環保和有環保情形。基於兩種情形下的不同宏觀參數，我們使用投入產出表框算環保對各個行業的影響。具體步驟如下：
第一步，根據“十三五”規劃的經濟增長目標可計算出2020年的GDP總量在92.8萬億元左右。在無環保情形下，假設單位GDP能耗與當前一樣，由此得出所需的能源總量為54.4億噸標準煤（表3）。假設能源結構沒有變化，對應的能源品產值分別為：煤炭2.8萬億元、石油和天然氣1.9萬億元、電力及其他能源9萬億元[9]。在有環保情形下，假設單位GDP能耗與能源結構達到“十三五”規劃的目標，由此又可計算出各能源品的產值。比較兩種情形，可得出有環保情形下煤炭產值將減少約1萬億元、石油和天然氣減少0.4萬億元、電力及其他能源減少2.7萬億元。
第二步，我們運用投入產出表計算能源行業產值下降對其他行業的影響。投入產出表反映了行業間直接和間接的聯繫，具體指某一行業每提供一個單位的最終產品，需要直接和間接消耗（即完全消耗）各行業的產品或服務數量。以煤炭為例，每萬元煤炭開採業產值需要0.23萬元煤炭原材料、0.11萬元電力和熱力、以及0.09萬元貨幣金融服務等中間投入，因此煤炭開採對煤炭採選業、電力、熱力生產和供應業、貨幣金融服務業的完全消耗係數分別為0.23、0.11、0.09（圖28）。類似地可計算出石油和天然氣開採業、電力生產和供應業的完全消耗係數（圖29-30）。最後，我們假設能源行業產值的下降額為表4所示，通過完全消耗係數便可得出對各個行業的影響。在計算過程中我們還考慮了進口的影響，如果一箇中間投入品行業進口較多，那麼環保對該行業在本國的影響會相對更小（圖31）。
結果顯示，受負面影響較大的行業包括煤炭採選、電力生產和供應、開採輔助服務和採礦、金屬製品、機械和設備修理服務、儀器儀表等（圖32）。以開煤炭採選業為例，因環保而減少的產值相當於該行業2012-16年平均產值的23%。但這並不是說該行業的絕對產值將大幅下降，而是指在其他條件相同的情形下，環保會降低該行業的產值。事實上，由於中國經濟大概率將穩定增長，大部分行業的絕對產值將會上升而不是下降。
從中長期來看，汙染行業對於環保服務或者設備的需求將增長，環保服務和設備提供商的利潤將受支撐。 以美國為例，從1955年聯邦政府首次介入大氣汙染治理，到1990年基本確立汙染治理的法律框架，再到開始實施廢氣交易，環保行業不斷髮展壯大，一批先進的環保企業逐漸成長起來。根據美國環境保護局的估算，1977-91年，環保直接或間接帶來的增加值佔GNP的比重由1.5%上升至2.1%（圖33）。在英國，環保加強亦促使企業增加投資用於治理汙染。數據顯示，1997年英國採掘和製造業用於環保的投資佔固定資產總投資的比例平均為3.5%，其中木材加工和非金屬製造業的比例高達30%（圖34）。對於環保設備製造業來說，排汙企業增加環保投資無疑將是未來業績的催化劑。
驗證地域的“小邏輯”
從地域看，我國各省市的單位GDP能耗與二氧化碳排放高度正相關，但各地差別較大。圖35展示了2015年全國各省、直轄市的單位GDP能耗與單位GDP二氧化碳排放量，寧夏、新疆、青海、山西、內蒙古等省份能耗與排放量較高，北京、廣東、江蘇、福建、上海較低。其中，寧夏的單位GDP能耗1.77噸標準煤/萬元，為北京的6.5倍（0.28噸標準煤/萬元），單位GDP二氧化碳排放為0.48千克/元，為北京的12倍（0.04千克/元）。
二氧化碳排放與其他汙染物排放呈現高度正相關性。與單位GDP氮氧化物、VOC、二氧化氮、粉塵、二氧化硫等主要汙染物排放量的相關性係數均在0.88以上，與化學需氧量和氨氮排放的相關性相對較低（圖36）。因此，在以下的分析中我們以二氧化碳排放作為主要參考指標。
資源稟賦是導致一些地區碳排放較高的“先天性”原因。如圖37所示，那些在2000年二氧化碳排放量相對較高的省份，到了2015年仍然相對較高，這說明碳排放具有一定的結構性和延續性。比如，寧夏、新疆、內蒙古、山西等省份擁有豐富的礦產資源，其產業結構中礦產採掘、冶煉、加工業佔比較大，而這些行業又多高耗能、高排放的行業，且工業附加值較低，最終導致單位產出的耗能和排放更高。
相比之下，北京、上海、廣東等地缺乏自然資源，產業結構中高附加值行業佔比相對更高，這既提高了經濟效益，又在一定程度上降低了對環境的損害。當然，還有一個原因是為收入提高以後，人們對環境質量的要求提高。2015年的數據顯示，我國人均GDP較高的省市，其單位產值的二氧化碳排放越低，這就與環境“庫茲涅茨曲線”的理論基本一致（圖38）。
經濟高速發展是帶來碳排放的“後天性”因素。為了度量這一因素的作用，我們用各省的二氧化碳排放增速對實際GDP增速做迴歸，從而計算出碳排放對GDP增長的反應係數，係數越大，說明由GDP增長帶來的碳排放量越大。結果顯示，山東、江蘇、河南、四川、廣東等排名靠前（圖39），意味著這些地區的自然環境為經濟發展做出了更多的“犧牲”。這些省份汙染重與他們的產業結構有關。比如山東，在經濟發展過程中以重化工業和金屬加工業為主，雖然在經濟週期上行時效益好，但同時汙染大，耗能高。
經濟發展帶來的二氧化碳雖然不一定提升一個地區的單位GDP碳排放量（因為GDP也在增長），但會改變該地區碳排放的相對排名。比如，按單位GDP二氧化碳排放量從高到低排序，山東在2000年時排名第22位，到了2015年，排名上升至15位（+7位）。類似地，江蘇從2000年的第23位上升至第20位（+3位），河南從第16位上升至第13位（+3位）。數據顯示，碳排放對GDP增長反應越大的省份，其排名上升的位數越多（圖40）。因此，經濟發展所帶來的汙染排放不容忽視，更不能簡單地認為經濟水平提高後環境汙染就會自然而然的降低。
因此，兩類地區值得關注。一類是因“先天性”因素導致汙染的省份，主要是由其資源稟賦所決定；另一類是“後天性”因素所致，汙染排放主要來自於經濟高速發展（圖41）。未來這兩類省份將是環保政策重點關照的“對象”，在經濟轉型的過程中，去除落後產能的任務相對更重，受環保政策約束相對更大，但在環保設備投入方面的需求也更大，醞釀著投資機會。
在以上這些省份中，山東省二氧化碳排放對GDP增長反應係數在全國最高。從產業結構看，山東省規模以上工業中採掘業佔比並不高，僅有3.5%，佔比較高的是化工、農產品、設備製造、金屬和非金屬加工、金屬冶煉、紡織、石油加工和煉焦等（圖42），而這些行業許多也都是高耗能、高汙染行業。從能耗水平看，山東能耗總量、主要汙染物排放總量均居全國前列，能源消耗佔全國的9%，其中煤炭消費量佔全國的10.6%，萬元GDP能耗為0.57噸標準煤，高於廣東、江蘇等經濟總量相當的省份。此外，山東省電力供應結構不合理，火電佔82.3%，高於全國平均水平約20個百分點。從汙染物排放水平看，二氧化硫、氮氧化物、化學需氧量排放總量均是全國第一。為了降低汙染排放，山東省在“十三五”規劃中明確了節能減排的目標。其中，每萬元GDP的二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳排放需在2015年的基礎上分別降低27%、27%、17%（圖43）。山東汙染治理，任重而道遠。
[1] "A macroeconomic perspective on evaluating environmental regulations", Rogerson (2015)
[2] "Environmental regulation and U.S. economic growth ", Jorgenson and Wilcoxen (1990)
[3] "The macroeconomic impact of federal pollution control programs: 1981 Assessment", Data Resources Inc. (1981)
[4] "The impact of environment regulations on industrial activity: Evidence from the 1970 and 1977 Clean Air Act Amendments and the census of manufacturers", Greenstone (2002).
[5] "Environmental regulation and labor reallocation: evidence from the Clean Air Act", Walker (2011)
[6] 參見2017年11月15日光大宏觀深度報告《擁抱“另類”環保》。
[7] 數據來源於環保部於2015年發佈的《新常態下環境保護對經濟的影響分析》報告。
[8] http://finance.eastmoney.com/news/76003,20150307483773324.html
[9] 在計算中我們假設各能源產品單位產值能提供的能源量不變
*** 作者感謝光大證券研究所環保團隊、實習生王慧玲、陳佳惠對本文的貢獻。
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