Разработка статистического метода расчета экологической нагрузки промышленного производства в России

Введение

В современных условиях задачи создания конкурентоспособной, эффективной промышленности в России соседствуют с задачами сохранения экологического благополучия населения. Как показал опыт пандемии [28], именно сокращение выпуска – самый быстрый способ сократить экологическую нагрузку промышленности, в этой связи исследование названного комплекса проблем вне контекста их взаимосвязанности неизбежно приводит либо к падению промышленной активности, либо к значительному ухудшению экологической ситуации. Этим противоречием и определяется актуальность – решения о государственной поддержке отраслей принимаются без количественного сопоставления их экономического и экологического результата, тогда как экологические характеристики продукции превратились в условие доступа на внешние рынки, что для экспортоориентированных экономик создает дополнительные факторы, которые необходимо учитывать при принятии управленческих решений в сфере промышленной политики.

Существует широкий набор инструментов учета экологических экстерналий производства, достаточно обширное перечисление которого проведено Гараевой А.С. [2]. Выделим концептуальные основы применяемых подходов:

А) Расчет экологической нагрузки, создаваемой предприятиями и отраслями в зарубежной практике, часто опирается на методы регрессионного анализа, панельные данные, если речь идет об отраслевых эффектах, как это представлено в работе Ванг Г., Гуо Х., Ву Г., Жу Я. [32]. В разрезе предприятий чаще всего используются различные модификации методик экологического (углеродного, например) следа, например, таким образом Лиу Дж., Ванг Х., Жао З. [27] измеряют экологическую промышленную эффективность на базе отдельно взятого предприятия. Оба метода требовательны к данным и требуют дополнительной верификации робастности. Роль природно-ресурсной базы и регуляторных требований в формировании экологического качества раскрыта Ахаква И. и Таки E.A. [18] с позиций ее двойственного влияния на экологичность выпускаемой продукции, влияние технологических инноваций применительно к возобновляемой энергетике подробно описано Фаизи A., Ак M.Z., Шахзад M.R., Йоксел С., Тофанин Р. [22].

Б) статистические методы, матричные расчеты, индексы. Сундарасен С., Раджакопалан У., Алсмады A.A. [31] обобщают часто используемые статистические методы, указывая на значимость применительно к отдельным отраслям RIAM и матрицы Леопольд, которые, однако, не позволяют связать напрямую индустриальное развитие экономики и экологические эффекты. Для территориального и кластерного планирования популярны различные подходы к расчету индексов, Клюев Н.Н. [3], например, использует их для оценки изменений структуры промышленности в российских регионах. Как и матрица Леопольд, индексы слабо отражают взаимосвязи в отраслевом комплексе, а при их применении к связанным производственными цепочками отраслям возникает эндогенность. Также имеют место подходы с использованием таблиц «затраты-выпуск» в исследованиях отдельных проектов, об этом упоминают Чен Я., Ванг Х. [20], но в своем исследовании все же выбирают использование индексного метода как расчетно более простого. Сама же идея расширить таблицы «затраты-выпуск» отдельными экологическими экстерналиями не нова – Лах Л., Копеч С., Хеллер K. [26] строят модель «затраты-выпуск» для прогнозирования экономических и экологических эффектов проектов, но часть таких расчетов ведется в соотношении с добавленной стоимостью продукции, что формирует перекос в сторону отраслей с высокой добавленной стоимостью вне зависимости от реально генерируемых ими экологических экстерналий, что как следует из работы Потапова А.П. [11], сводится к оценке ресурсоемкости отраслей. Инструментарий управления создаваемой предприятием добавленной стоимостью на основе имитационного моделирования, апробированный Рожковым И.М., Исаевой Н.А., Зайцевым И.М. [12], и оценка формирования добавленной стоимости высокотехнологичных отраслей Сизовой Д.А. [13] решают смежную задачу, но не связывают ее с экологическими эффектами.

В) Корреляционные методы.

Например, Донг Г., Хуанг Я., Ляо К. [21] предлагают разделение промышленного комплекса на традиционные три сектора и на основе корреляционного анализа выделяют связи выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с динамикой развития секторов. Имплементация подхода к отдельным отраслям затруднена большим их количеством и связанной с этим невозможностью аналитически точно интерпретировать результаты. Роль сырьевых отраслей в устойчивом развитии территорий рассмотрена Поподько Г.И. [10], однако без выхода на межотраслевые эффекты.

Отдельного внимания заслуживают работы, раскрывающие связь инноваций с экологической ответственностью. Учет инновационного потенциала экономики как фактора стимулирования экологического развития предложен Мельниковой В.Г. [8]. Влияние расходов на исследования и разработки на последующую экологическую инновационную активность фирм количественно оценено в работе О’Коннелл В., АбуХазаль Н.М., Браун O. [29]. Подход к ранжированию инноваций по консолидированному экологическому эффекту, реализованный для химической промышленности Тутовой А.С., Тутовым С.В. и Воротиловой М.Ю. [15], близок предлагаемому в настоящей работе по логике агрегирования разнородных экологических эффектов. Территориальный аспект исследования проблемы взаимосвязи промышленного комплекса и его экологических эффектов предложен Урасовой А.А., Глезман Л.В. и Федосеевой С.С. [16], и развит Федосеевой С.С. [17]. В работах предлагается оценивать территориальные диспропорции, но не анализируется отраслевая связь развития промышленности и экологических экстерналий.

Проведенный обзор позволяет заключить, что ни один из рассмотренных подходов не дает величины, в которой экономический результат роста отрасли и вся совокупность создаваемых ею экологических эффектов измерялись бы одновременно и в сопоставимых единицах.

Это и определяет цель исследования – разработать на основе доступных данных статистическую методологию оценки экологических эффектов промышленного развития, позволяющую балансировать экологические и экономические эффекты этого процесса. Для достижения названной цели должен быть решен ряд задач:

1) сформирована концептуальная основа, соотносящая экологическую нагрузку промышленного производства и его экономические эффекты;

2) предложен расчет показателя, который позволил бы оценить многообразие экологических эффектов в сопоставимом виде;

3) апробирована для современных условий методика применения этого показателя и предложена методика принятия управленческих решений на его основе.

Новизна работы состоит в интерпретации четырехсекторной модели экономики, таким образом, что четвертичный сектор, объединяет производства, деятельность которых направлена на снижение экологических экстерналий; в разработке методики нормирования разнородных экологических эффектов в единой расчетной величине – экологической единице; в разработке методики расчета «экологической стоимости» продукции на основе матрицы промежуточного потребления, дополненной экологическими характеристиками отраслей.

Авторская гипотеза заключается в том, что совокупная экологическая нагрузка, создаваемая ростом промышленного производства, определяется преимущественно отраслевой структурой прироста выпуска и межотраслевым переносом экологических эффектов, тогда как абсолютный объем выпуска вторичен; вследствие этого изменение промышленной политики в пользу поддержки отдельных отраслей или секторов может изменять экологический результат при объеме выпуска, сопоставимом с имевшимся до применения названных мер.

Методология исследования опирается на межотраслевой подход: единицей анализа выступает вид экономической деятельности (отрасль), рассматриваемый в рамках межотраслевого комплекса. Данные собираются из стоимостных показателей межотраслевого баланса и натуральных показателей экологической отчетности и приводятся к единой отраслевой группировке ОКВЭД2. В основе получаемых оценок лежит анализ мтарицы промежуточного потребления, позволяющий проследить перенос экологических эффектов по производственной цепочке с учетом взаимодействий с другими отраслями и получить предельные оценки при заданном приросте выпуска отрасли.

Материалы и методы

Для расчета «экологической стоимости» необходимо совместить разнородные данные по экологическим эффектам промышленного развития и данные о том, как распределяются эти эффекты с учетом их «переноса» при использовании в качестве промежуточного потребления продуктов других отраслей. Решение этой задачи сводится к а) нормированию экологических эффектов и б) расчету изменений экологических эффектов производства при увеличении выпуска на 1%. В российской статистике в относительно полном виде доступны четыре ключевых экологических эффекта: образование отходов производства и потребления по видам экономической деятельности по Российской Федерации в тыс.т.; утилизация отходов производства и потребления по видам экономической деятельности по Российской Федерации в тыс.т.; таблица использования для водных ресурсов в физическом выражении в млн. м3 (по укрупненным отраслевым группам); выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников, по видам экономической деятельности в тыс. т. Первых два объединяются в объем непереработанных отходов, в связи с чем количество экологических эффектов сокращается до 3-х.

По данным Росстата собраны и очищены описанные выше данные, они представлены в таблице 1 (по отраслям представлена добавленная стоимость); при отсутствии сведений по отдельным отраслям пропуски восполнены пропорционально выпуску отрасли исходя из разности итогового значения экологического эффекта и суммы известных отраслевых значений.

Таблица 1. Валовая добавленная стоимость и экологические эффекты по видам экономической деятельности, 2025 г.

Такой порядок соответствует рекомендациям по построению композитных индикаторов в части работы с пропущенными данными [24]. Затем проведем вычисление веса единицы экологической экстерналии в их общей сумме по формуле (1).

(1)

где – вес изменения i-й экологической экстерналии на 1-цу абсолютного значения, – абсолютный объем i-й экологической экстерналии для всей экономики в целом. По получившимся результатам вес почти равный единице (1,013) получился у баланса отходов, он приводится к единице «экологической стоимости» делением на вес, аналогичным образом корректируются и остальные веса. Итогом этого этапа становится следующая зависимость в экологических единицах:

- рост выбросов в атмосферу на единицу объема (на 1 тыс. тонн) равен 349,18 экологическим единицам;

- рост баланса отходов на единицу объема (на 1 тыс. тонн) равен 1 экологической единице;

- рост забора воды на единицу объема (на 1 млн. м³) равен 93,62 экологическим единицам.

Таким образом, произведено нормирование (для удобства расчетов) трех экологических экстерналий.

На втором этапе по данным таблиц «затраты-выпуск» используется только матрица промежуточного потребления; опыт применения таких таблиц для анализа ресурсоемкости производства обобщен в [11]. Сама матрица приводится с помощью переводных кодов из ОКПД в ОКВЭД2 в симметричную матрицу по видам деятельности ОКВЭД2 в соответствии с формами отчётности по экологическим эффектам, представляемым Росстатом. Иначе говоря, имея симметричную матрицу aii по долям промежуточного потребления от общего его объема по отраслям, проводится ее домножение на матрицу конкретного показателя экологического эффекта bi с одним столбцом и i строками. Результатом становятся три матрицы экологических эффектов пропорциональных промежуточному потреблению по отраслям. Затем увеличивая выпуск каждой из отраслей на 1% (как и потребление ее продукции на соответствующую величину), вычисляем разность между двумя матрицами экологических эффектов – матрицы с увеличенным выпуском и полученной ранее базовой матрицы. Аналогичную операцию проводим для каждой отрасли, а затем агрегируем отрасли по секторам – первичный, вторичный и третичный. Для секторов получаем совокупный эффект по каждой из экологических экстерналий, которые затем домножаем на стоимость в «экологических единицах» ее изменения.

Описанная методология дает как инструментарий отраслевого регулирования, реализованный в настоящем исследовании, так и налоговый инструментарий для отдельных предприятий. Она также позволяет оптимизировать экологическую нагрузку многоотраслевого комплекса в целом: зная стоимость выпуска в экологических единицах, предложенный инструментарий встраивается в оптимизационную функцию с максимизацией добавленной стоимости и минимизацией «экологической стоимости».

Результаты и обсуждение

Вопросы интеграции предприятий по переработке отходов, очистке сточных вод в систему цепочек промышленной кооперации на современном этапе решается через выделение их в отдельный вид деятельности в рамках ОКВЭД2. Фактически, речь идет о 4 видах деятельности в сфере услуг: вода природная; услуги по очистке воды и водоснабжению, услуги по водоотведению; шлам сточных вод, услуги по сбору, обработке и удалению отходов; услуги по утилизации отходов, услуги по рекультивации и прочие услуги по утилизации отходов. В классической трехсекторной модели эти виды деятельности относятся к третичному сектору: при построении вертикальной кооперационной цепочки они формируют добавленную стоимость на ее завершающем этапе. Расширение модели до четырех секторов обосновано в [4].

Тем не менее, здесь существует значимое противоречие – как показывает практика, а также со статистической точки зрения эти услуги оказываются на каждом этапе производственного процесса [5]. На каждом этапе промышленного производства происходит хотя бы первичный сбор отходов [6], даже если он не формирует добавленную стоимость.

В концепции циркулярной экономики все эти процессы встроены в технологический и производственный процесс [25]. Если же рассматривать экологические экстерналии производства (как совокупность экологических эффектов промышленного развития) как систему их накопления и преобразования в процессе продвижения товара от сырья до конечного потребителя, то выстраивается несколько иная логика учета экологических эффектов. Во-первых, экологические эффекты первичного и третичного секторов различаются по составу: в третичном секторе большую роль играют выбросы в атмосферу. Во-вторых, экологические экстерналии формируются во всех секторах, включая третичный, к которому в действующей классификации отнесены предприятия по переработке отходов. Это определяет задачу настоящего исследования – построить на примере российской экономики цепочку формирования «экологической стоимости» продукции с учетом существующих статистических ограничений.

«Экологическая стоимость» продукции в некоторой мере схожа с углеродным следом, предлагаемым к использованию в международной торговле ЕС [19]. Тем не менее, принципиальное различие заключается в механизме ее использования. Во-первых, «экологическая стоимость» объединяет все экологические эффекты производства (сегодня квантифицируемые эффекты – выбросы в атмосферу, баланс использования пресной воды, загрязнение почвы, в том числе тяжелыми металлами и баланс образования и утилизации отходов). Во-вторых, «экологическая стоимость» не предполагает использования в международной торговле, если только как единица учета в торговле в рамках отдельных объединений, например ЕАЭС. Не выступая нетарифной мерой таможенного регулирования, «экологическая стоимость» представляется инструментом реализации внутренней политики государства по стимулированию экологически ответственной индустриализации. Рис. 1 концептуально представляет соотношение традиционной производственной цепочки и цепочки формирования «экологической стоимости».

Рис. 1. Производственная цепочка формирования добавленной стоимости (слева) и цепочка формирования «экологической стоимости» справа

Источник: составлено авторами

В предлагаемом подходе к системе формирования добавленной стоимости появляется четвертичный сектор, снижающий экологические экстерналии. Наличие экстерналий и их количественной оценки позволяет ввести единицу «экологической стоимости» – экологическую единицу; механизм ее расчета изложен выше.

В соответствии с вычисленными ранее экологическими эффектами роста выпуска отраслей, агрегированных по секторам, вычислим «экологическую стоимость» такого роста как сектора в отдельности, так и секторов в связке друг с другом. В расчет сразу введем и эффекты четвертичного сектора. В балансе отходов его эффект рассчитан как переработка отходов, умноженная на стоимость роста баланса отходов в экологических единицах, в заборе пресной воды – умножением потоков в окружающую среду на стоимость единицы объема забора воды. Оценка эффекта по выбросам в атмосферу построена на величине их сокращения на 48,2 % в 2018 г. по сравнению с 1995 г. [1]; отсутствие более поздних сопоставимых данных ограничивает точность этой составляющей расчета. Полученные результаты отражены в таблице 2.

Таблица 2. Анализ цепочки формирования «экологической стоимости», экологических единиц

Полученные результаты могут интерпретироваться следующим образом. Наиболее значимый тип экологической нагрузки в российской экономике – выбросы в атмосферу. Это вполне объяснимо структурой российского производства, где наибольшую долю занимает топливно-энергетический комплекс. Баланс отходов и забор пресной воды являются менее значимыми экстерналиями роста производства в России.

Наиболее значимые экологические экстерналии возникают при развитии первичного и третичного секторов экономики в РФ (76 и 73 тыс. экологический единиц на 1% роста выпуска), вторичный сектор демонстрирует гораздо большую экологическую эффективность. Тем не менее, при одновременном развитии всех секторов экономики наибольшая экологическая нагрузка (более 185 тыс. экологических единиц на 1% роста выпуска) приходится на первичный сектор. Нагрузка на него вследствие развития спроса других секторов составит практически 109 тыс. экологических единиц, что составляет 143,4% от экологической нагрузки от роста только первичного сектора на 1%. Для третичного сектора складывается схожая картина, тогда как во вторичном секторе выбросы уменьшаются на 26 тыс. экологических единиц вследствие роста всего промышленного комплекса по сравнению с ростом только вторичного сектора. Такой эффект достигается вследствие переработки части отходов сектора вторичным и первичным.

Четвертичный сектор в целом позволяет снизить экологическую нагрузку на 115 тыс. экологических единиц, вследствие роста переработки на 1%, что, однако, не перекрывает эффекты роста выпуска на 1% в целом. Текущее соотношение потребностей роста переработки и роста выпуска составляет 3,05 к 1 (на 1% роста выпуска должно приходиться 3,05% роста переработки для сохранения неизменной «экологической стоимости» выпуска).

Разбивка экологической стоимости по секторам предполагает и анализ отраслевых эффектов. На рисунках 2 и 3 предложены интерпретации полученных результатов.

Рис. 2. 15 крупнейших отраслей по суммарной «экологической стоимости»

Источник: рассчитано авторами по данным таблицы 2

Рисунок 2 демонстрирует неоднородность экологических эффектов отраслей и ограниченность подходов к расчету углеродного следа при отражении совокупных экологических экстерналий. При этом рис. 3 отражает в целом схожие с линейными зависимости разброса экологических экстерналий.

Рис. 3. Пузырьковая диаграмма отраслей по распределению экологической стоимости по экологическим экстерналиям

Источник: рассчитано авторами по данным таблицы 2

По генерируемой «экологической стоимости» отрасли поддаются кластеризации, при этом добыча металлических руд, сельское и лесное хозяйство, водоснабжение и водоотведение дают соотношение экологической стоимости по видам экстерналий, существенно отличное от соседних отраслей.

Основное направление практического применения инструментария «экологической стоимости» и оценки изменения выпуска в экологических единицах лежит в сфере экологического законодательства и налогообложения. Расчет экологического сбора пропорционально стоимости экологических единиц, создаваемых предприятием, формирует инструмент фискальной политики, позволяющий одновременно облагать производства с высокими экологическими экстерналиями и субсидировать предприятия четвертичного сектора. Концепция «экологической стоимости» применима и в планировании индустриального роста: при развитии территориальной и вертикально интегрированной промышленной кооперации (территории опережающего развития, кластеры, технопарки) «экологическая стоимость» создаваемых объектов должна быть околонулевой, что исключает накопление антропогенных рисков.

Методика оценки и расчета «экологической стоимости» выступает элементом стимулирования экологических инноваций [23], одновременно стимулом и ограничителем внешнеэкономической деятельности [14] и применима к вопросам налогообложения [7]. Тем самым она встраивается в промышленную политику как инструмент, увязывающий отраслевое регулирование с экологическим результатом [30], а экологизация индустриализации рассматривается как самостоятельный этап развития промышленного комплекса [9].

Заключение

По результатам проведенного исследования доказано, что промышленное производство, создавая экологические экстерналии и функционируя в ключе рыночной экономики, не способно в условиях традиционной модели учета экологических эффектов эффективно ими управлять. Для решения этой задачи была сформирована модель 4-х секторов экономики, в рамках которой увязывается создание и утилизациях экологических экстерналий, в концепции создания «экологической стоимости» и ее снижения.

На основе четырехсекторной модели разработан статистический инструментарий расчета «экологической стоимости», основанный на учете промежуточного потребления по отраслям. Расчет ее по российской экономике демонстрирует наибольшую экологическую стоимость развития первичного и третичного сектора. Декомпозиция по отраслям доказывает также и неоднородность экологических экстерналий и их «экологической стоимости» по различным отраслям, при этом по добыче угля, производству металлической продукции и ряду других отраслей использование пресной воды и баланс отходов дают значимый прирост «экологической стоимости» продукции сверх углеродного следа отрасли как такового, формируемого выбросами в атмосферу.