傅京燕 原宗琳 曾 翩

中國區(qū)域生態(tài)效率的測度及其影響因素分析

傅京燕 原宗琳 曾 翩

綠色發(fā)展理念下，對我國區(qū)域生態(tài)效率的定量測度與評價(jià)需考慮生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)變化和對外貿(mào)易與環(huán)境規(guī)制對區(qū)域生態(tài)效率的影響。以2002-2012年中國30個(gè)省際面板數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用BCC框架下的超效率DEA模型測度中國2002-2012年區(qū)域生態(tài)效率，并使用Malmquist指數(shù)分析中國2002-2012年生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)變化趨勢，進(jìn)一步以面板非線性Tobit模型對生態(tài)效率的影響因素進(jìn)行實(shí)證分析。結(jié)果表明：在地理分布上，中國區(qū)域生態(tài)效率總體呈現(xiàn)“東高西低”的局面；在時(shí)間變化上，中國區(qū)域生態(tài)效率呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢，通過Malmquist指數(shù)分解發(fā)現(xiàn)生態(tài)效率改善的主要原因是技術(shù)進(jìn)步，而技術(shù)效率在不斷減弱；對外貿(mào)易顯著促進(jìn)了生態(tài)效率的增長，而環(huán)境規(guī)制對中國生態(tài)效率有影響但不顯著，說明環(huán)境規(guī)制不夠嚴(yán)格使生態(tài)效率改進(jìn)達(dá)到拐點(diǎn)。對外貿(mào)易和環(huán)境規(guī)制對各區(qū)域生態(tài)效率的影響不一致，對東部和中部區(qū)域的影響較西部區(qū)域更為顯著。因此，通過強(qiáng)化環(huán)境規(guī)制來倒逼企業(yè)提高生產(chǎn)率，促進(jìn)企業(yè)優(yōu)勝劣汰機(jī)制形成，將有助于區(qū)域生態(tài)效率提升，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。

生態(tài)效率； 對外貿(mào)易； 環(huán)境規(guī)制； 超效率DEA

一 引 言

長期以來，經(jīng)濟(jì)效率一直是政府和學(xué)界關(guān)注的重要問題，主流經(jīng)濟(jì)學(xué)研究在建立經(jīng)濟(jì)增長模型時(shí)并不考慮生態(tài)系統(tǒng)的約束，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長是沒有上限的。最初衡量生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指標(biāo)是全要素生產(chǎn)率(TFP)，將大量投入要素引入新古典經(jīng)濟(jì)增長核算分析框架中，通過增加產(chǎn)出或者減少投入來提高TFP，但是該指標(biāo)基于傳統(tǒng)的資本和勞動(dòng)力的投入因素，而沒有考慮與可持續(xù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展概念密切相關(guān)的能源和環(huán)境因素。后來，隨著資源和環(huán)境約束意識(shí)的提高，出現(xiàn)新的衡量方式和指標(biāo)評估以往經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的資源環(huán)境利用效率。作為環(huán)境效率的外延，生態(tài)效率被認(rèn)為是環(huán)境績效綜合評價(jià)的最優(yōu)指標(biāo)。基于生態(tài)效率的綠色經(jīng)濟(jì)，其目標(biāo)函數(shù)是傳統(tǒng)GDP，約束條件是資源條件、環(huán)境容量、生態(tài)足跡、碳足跡等，以扣除資源消耗和環(huán)境損害成本后的綠色產(chǎn)出目標(biāo)函數(shù)最大化來表征綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?？傮w來說，生態(tài)效率主要強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境資源承載力的相融性。自20世紀(jì)80年代以來，我國陸續(xù)采取了封山育林、退耕還林、建立自然保護(hù)區(qū)、在主體功能區(qū)規(guī)劃中設(shè)立重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)等一系列重大措施，試圖恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境。然而，這些措施在相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)主要是借助工程技術(shù)手段來提高生態(tài)資源利用率，并未重視利用市場手段建立合理的生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制。

黨的十八大和十八屆三中全會(huì)把生態(tài)文明提高到前所未有的高度，明確要求建立反映資源稀缺程度、市場供求關(guān)系、體現(xiàn)生態(tài)價(jià)值和代際補(bǔ)償?shù)馁Y源有償使用制度，建設(shè)生態(tài)文明成為中國未來發(fā)展的基本戰(zhàn)略。黨的十八屆五中全會(huì)把綠色發(fā)展作為五大發(fā)展理念之一，綠色發(fā)展的內(nèi)涵是指在生態(tài)承載力限定的條件下，要提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，不能再依靠投入要素規(guī)模擴(kuò)張，而必須通過生態(tài)要素效率的提高來實(shí)現(xiàn)。十八大以來建立的若干促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的制度，從生態(tài)環(huán)境損害責(zé)任追究到生態(tài)環(huán)境損害賠償，從國家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)到重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，這些重要綠色發(fā)展舉措的推行都需要對我國區(qū)域生態(tài)效率進(jìn)行定量測度與評價(jià)，由于資源有償使用的量化和考核是一個(gè)難題，因此在自然資源負(fù)債表中價(jià)格問題解決之前，可以通過評估生態(tài)效率的改進(jìn)、不變和降低作為考核的替代指標(biāo)。

Schaltegger和Sturm(1990)[1]首次提出生態(tài)效率(Eco-efficiency)的概念，用于評估經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)出與資源環(huán)境的比值效率。隨后，眾多學(xué)者逐漸引用“生態(tài)效率”來衡量經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)效率的本質(zhì)逐漸演變?yōu)橐陨偻度?、少排放和多產(chǎn)出的生產(chǎn)方式達(dá)到較高質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)發(fā)展(Hopwood et al.，2005)[2]。隨著Fare et al.(1989)[3]首次使用DEA環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行環(huán)境效率的評估，此方法被逐步運(yùn)用到生態(tài)效率的測算中。Korhonen et al.(2004)[4]運(yùn)用DEA衡量歐盟國家24個(gè)電廠的生態(tài)效率。Zhang et al.(2008)[5]運(yùn)用投入導(dǎo)向的DEA模型分析了中國30個(gè)省份的工業(yè)部門生態(tài)效率，發(fā)現(xiàn)東部地區(qū)的生態(tài)效率較高，且人均GDP高的地區(qū)生態(tài)效率也高。Liu等(2013)[6]運(yùn)用RST-DEA模型分析中國31個(gè)地區(qū)的水體系生態(tài)效率，發(fā)現(xiàn)各地區(qū)生態(tài)效率值不同，主要原因是各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、政治、歷史、文化和其他社會(huì)因素不一樣。

國內(nèi)學(xué)者近年來也開始關(guān)注生態(tài)效率問題，相關(guān)研究主要集中于測算方法的介紹及來源分解的分析上。劉巍等(2012)[7]運(yùn)用非合意產(chǎn)出作投入法、非合意產(chǎn)出取倒數(shù)法、方向性距離函數(shù)法和基于松弛測度的SBM四種不同DEA模型衡量中國24個(gè)綜合類生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)2010年的生態(tài)效率。初善冰和黃安平(2012)[8]分析了外商直接投資對生態(tài)效率的影響，認(rèn)為外商直接投資對東部地區(qū)區(qū)域生態(tài)效率有顯著的正向影響。李勝蘭等(2014)[9]分析了環(huán)境規(guī)制對生態(tài)效率的影響，發(fā)現(xiàn)環(huán)境規(guī)制對生態(tài)效率有制約作用。史丹和王俊杰(2016)[10]運(yùn)用生態(tài)足跡的方法對中國生態(tài)壓力與生態(tài)效率進(jìn)行測度，發(fā)現(xiàn)中國生態(tài)壓力較大，而生態(tài)效率持續(xù)提高。

DEA方法最初由Charnes等(1978)[11]提出，旨在評價(jià)多投入多產(chǎn)出的相對效率。后續(xù)研究者站在規(guī)模報(bào)酬是否可變的角度將DEA模型進(jìn)一步區(qū)分為CCR模型(規(guī)模報(bào)酬不變)和BCC模型(規(guī)模報(bào)酬可變)，這種模型細(xì)分雖然充實(shí)了DEA的研究內(nèi)涵，但仍未解決傳統(tǒng)DEA模型中無法對有效決策單元進(jìn)行比較的缺陷。隨著研究對象的不斷豐富，Banker和Gifford(1985)[12]提出了超效率的概念，將決策單元從參考集內(nèi)移出后再進(jìn)行相對效率測量，Anderson和Peterson(1993)[13]基于這種概念提出了決策單元間可比的超效率DEA模型(簡寫為SE-DEA)，可達(dá)到對所有決策單元進(jìn)行全排序的研究目的。郭露和徐詩倩(2016)[14]、牛沖槐和曹海曼(2015)[15]運(yùn)用SE-DEA模型，分別評價(jià)了中國中部地區(qū)工業(yè)生態(tài)效率及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新相對效率。

與現(xiàn)有文獻(xiàn)相比，本文試圖從以下三個(gè)方面進(jìn)行拓展：第一，運(yùn)用BCC-SE-DEA模型計(jì)算中國2002-2012年的區(qū)域生態(tài)效率值?，F(xiàn)有文獻(xiàn)主要關(guān)注企業(yè)或行業(yè)層面，而且由于對各項(xiàng)指標(biāo)的選擇不同，對同一地區(qū)或行業(yè)的生態(tài)效率計(jì)算存在差異；第二，以Malmquist指數(shù)衡量生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)對影響生態(tài)效率的因素進(jìn)行分解，進(jìn)一步分析生態(tài)效率動(dòng)態(tài)變化的原因。現(xiàn)有研究多數(shù)采用截面數(shù)據(jù)且僅衡量某一年的生態(tài)效率，而且研究方法多樣，得出的效率值差異較大，無法觀測生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)變化；第三，進(jìn)一步利用Tobit模型著重分析對外貿(mào)易與環(huán)境規(guī)制對區(qū)域生態(tài)效率的影響，現(xiàn)有研究關(guān)注的是封閉條件下的生態(tài)效率，而中國經(jīng)濟(jì)高速增長的主要驅(qū)動(dòng)力之一是對外貿(mào)易。以下內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排為：第二部分以2002-2012年中國30個(gè)省際面板數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用BCC-SE-DEA模型測度中國2002-2012年區(qū)域生態(tài)效率，并使用Malmquist指數(shù)分析中國2002-2012年生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)變化趨勢；第三部分運(yùn)用Tobit模型對生態(tài)效率的影響因素進(jìn)行實(shí)證分析；最后一部分是結(jié)論和建議。

二 區(qū)域生態(tài)效率的測算模型及結(jié)果

(一)研究方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是由Charnes et al.(1978)[11]提出的，運(yùn)用特殊的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型和決策單位(DMUs)的投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)來評估各決策單位的相對效率。由于DEA具有不需要對投入與產(chǎn)出的基礎(chǔ)函數(shù)形式作出假設(shè)以及使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對環(huán)境影響指標(biāo)賦權(quán)等優(yōu)點(diǎn)(Zhou et al.，2007)[16]，其研究運(yùn)用領(lǐng)域也越來越廣。

1.非合意產(chǎn)出作為投入的BCC-SE-DEA模型

假設(shè)有k個(gè)決策單位(DMUs)，j=1，2，……，k，對每一個(gè)DMU，有m種合意產(chǎn)出(y)，i=1，2，…，m，即y1，…，ym，n種非合意產(chǎn)出(z)，p=1，2，…，n，即z1，…，zn,s種投入(x)，r=1，2，……，s，即x1，……，xs。對于每個(gè)DMU而言，投入和產(chǎn)出都是非負(fù)的，即有(x,y,z)∈R+，生產(chǎn)技術(shù)為T={(x，y，z)：x生產(chǎn)(y，z)}。根據(jù)生態(tài)效率的定義，將非合意產(chǎn)出作為投入指標(biāo)代入公式中，則第j個(gè)DMU的效率評價(jià)指數(shù)為：

(1)

μi, μp, vr≥0； i=1, …, m； p=1, …, n； r=1, …, s

通過Charnes-Cooper轉(zhuǎn)換，將上述非線性模型變換為與其等價(jià)的線性規(guī)劃模型，最后可以得到投入導(dǎo)向的BCC模型(模型1)：

min[θ-εET(sb+sg+s-)]

(2)

λ, s-, sg, sb≥0, ε?0; j=1, 2, …， n

模型中，第4個(gè)限制條件為凸性限制，加入后可得BCC模型，在超效率模型下，當(dāng)θ≥1，s-+sb或sg=0時(shí)，決策單元為DEA有效；當(dāng)θ<1時(shí)，決策單元為DEA無效。

2. Malmquist生態(tài)效率指數(shù)

上述DEA模型的結(jié)果可以用來橫向比較各個(gè)決策單位的生態(tài)效率，比較單個(gè)決策單位在一段時(shí)間內(nèi)生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)變化時(shí)，則可使用Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)(Zhou et al.，2008)[17]。

以EF代表DEA模型的結(jié)果，MEF代表Malmquist生態(tài)效率指數(shù)，假設(shè)有兩個(gè)時(shí)期t和t+1，EFt(x0t，y0t，z0t)和EFt+1(x0t，y0t，z0t)分別代表DMU0以t時(shí)期投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算的t與t+1時(shí)期的生態(tài)效率，EFt(x0t+1，y0t+1，z0t+1)和EFt+1(x0t+1，y0t+1，z0t+1)分別代表DMU0以t+1時(shí)期的投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算的t與t+1時(shí)期的生態(tài)效率，則DMU0的Malmquist生態(tài)效率指數(shù)MEF可以表示為(模型2)：

(3)

MEFo衡量了DMUo的生態(tài)效率變化，MEFo>1、MEFo=1和MEFo<1時(shí)分別代表生態(tài)效率在改進(jìn)、不變與退化，進(jìn)一步將上述公式寫成如下形式：

(4)

式(4)等號(hào)右邊包括兩個(gè)部分，第一部分代表技術(shù)效率指數(shù)(EFFCH)，第二部分代表技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TECHCH)。

(二)指標(biāo)選擇和數(shù)據(jù)說明

在DEA應(yīng)用中，產(chǎn)出指標(biāo)分為合意產(chǎn)出和非合意產(chǎn)出，合意產(chǎn)出指的是經(jīng)濟(jì)體所提供的產(chǎn)品或服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其特點(diǎn)是值越大越好；非合意產(chǎn)出指的是環(huán)境污染，本文將非合意產(chǎn)出作為投入指標(biāo)用于計(jì)算生態(tài)效率，此時(shí)其值越小越好；資源消耗也是投入指標(biāo)，值越小越好。

1.生態(tài)效率、環(huán)境效率和資源效率的測度。生態(tài)效率強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效率和環(huán)境效益的統(tǒng)一，表明經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中產(chǎn)生的環(huán)境成本或價(jià)值與環(huán)境影響的關(guān)系，即用較少的資源消耗和環(huán)境污染產(chǎn)出產(chǎn)品和服務(wù)以滿足人類的需要，本質(zhì)是以較少的投入得到較多的產(chǎn)出，同時(shí)產(chǎn)生較少的排放。因此，根據(jù)生態(tài)效率的含義，可以表示為：

(5)

即產(chǎn)品和服務(wù)價(jià)值與生態(tài)環(huán)境影響的比率，其中生態(tài)環(huán)境影響包括資源的消耗量和產(chǎn)生的環(huán)境污染，因而又可以把生態(tài)效率的公式寫成如下形式：

(6)

此外，由于對生態(tài)環(huán)境影響的側(cè)重點(diǎn)不同，單獨(dú)考慮資源消耗和環(huán)境污染即可以得到代表效率的指標(biāo)“資源效率”和“環(huán)境效率”。資源效率和環(huán)境效率的公式如下：

(7)

(8)

2.合意產(chǎn)出。國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)代表一個(gè)經(jīng)濟(jì)體一段時(shí)間內(nèi)的最終產(chǎn)品總值，體現(xiàn)區(qū)域的整體產(chǎn)出價(jià)值。因此，本文選用以2002年為基期的各個(gè)省份實(shí)際地區(qū)生產(chǎn)總值衡量合意產(chǎn)出。

3.非合意產(chǎn)出。關(guān)于非合意產(chǎn)出衡量指標(biāo)的選擇，Zhang et al.(2008)[5]選擇了化學(xué)需氧量(COD)、氮氧化物、二氧化硫(SO2)、煙塵排放物、粉塵排放物和工業(yè)固體排放物總量作為非合意產(chǎn)出。楊斌(2009)[19]和劉巍等(2012)[7]選擇了廢水排放量、化學(xué)需氧量(COD)、二氧化硫(SO2)以及工業(yè)固體排放物總量作為非合意產(chǎn)出。借鑒已有研究，本文選擇COD、SO2、CO2和工業(yè)固體排放量作為非合意產(chǎn)出指標(biāo)。關(guān)于CO2排放量，根據(jù)歷年各地區(qū)能源消費(fèi)情況，選取包括煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣及電力在內(nèi)的消費(fèi)數(shù)量最多的九種能源的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分別對應(yīng)IPCC于2006年公布的《國家溫室氣體排放清單指南》中各種能源的CO2排放系數(shù)，得到各地區(qū)2002-2012年CO2排放數(shù)量。

4.資本投入。估算資本存量最常用的方法是“永續(xù)盤存法”，永續(xù)盤存法主要涉及當(dāng)期投資指標(biāo)的選擇、基期資本數(shù)量的計(jì)算、折舊率的選擇和投資平減指數(shù)四個(gè)問題。本文選擇固定資本形成總額作為當(dāng)期投資指標(biāo)。

5.勞動(dòng)投入。衡量勞動(dòng)投入的最好指標(biāo)應(yīng)是勞動(dòng)時(shí)間，但是由于勞動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)比較難獲得，本文選取各地區(qū)年末就業(yè)人口數(shù)作為勞動(dòng)投入指標(biāo)。

6.資源投入。資源作為整體生態(tài)環(huán)境中不可或缺的部分，同時(shí)是引起環(huán)境問題的主要因素，因此本文將水資源和能源消耗量納入到生態(tài)效率的測算中。

由以上投入與產(chǎn)出指標(biāo)的選擇歸納得出表1，各變量數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國人口與就業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。并基于2002-2012年中國30個(gè)省、市、自治區(qū)(除西藏外)的投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)測算生態(tài)效率。

表1 生態(tài)效率評價(jià)指標(biāo)體系

(三)生態(tài)效率測算結(jié)果分析

1.中國區(qū)域生態(tài)效率結(jié)果分析

根據(jù)生態(tài)效率公式側(cè)重點(diǎn)的不同，如果只關(guān)注資源消耗而忽略環(huán)境影響，可以得到產(chǎn)出與資源消耗的比值即資源效率；如果只關(guān)注環(huán)境影響而忽略資源消耗，可以得到產(chǎn)出與環(huán)境影響的比值即環(huán)境效率。測算得到的中國區(qū)域生態(tài)效率(ecoeff)、環(huán)境效率(enveff)和資源效率(reseff)均值見表2。以省市為觀察單位，主要結(jié)論有：(1)僅有極少數(shù)區(qū)域達(dá)到了生態(tài)有效或資源有效，不存在環(huán)境有效的省市。東部地區(qū)的天津、上海和海南同時(shí)達(dá)到了生態(tài)有效與資源有效，這些省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，單位GDP產(chǎn)出所面臨的環(huán)境與資源壓力較小，能夠充分利用社會(huì)及自然資源進(jìn)行發(fā)展并兼顧生態(tài)均衡；西部地區(qū)的青海和寧夏也達(dá)到生態(tài)與資源DEA有效，但其經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平仍與東部地區(qū)有較大差距，生產(chǎn)要素與社會(huì)資本流動(dòng)性較差，有效性良好可能與政府促進(jìn)西部地區(qū)發(fā)展的特殊政策有關(guān)；(2)除北京外，其他地區(qū)均遵循“生態(tài)效率>資源效率>環(huán)境效率”的排序?？赡艿慕忉屖牵寒?dāng)僅用非合意產(chǎn)出作為投入時(shí)，期望投入越小越好，導(dǎo)致有效前沿向原點(diǎn)劇烈凸出，相較之下，一般性投入組合和“非合意產(chǎn)出+一般性投入”組合產(chǎn)生的有效前沿面的凸性依次減緩；(3)傳統(tǒng)重工業(yè)集聚地區(qū)的生態(tài)、環(huán)境和資源有效性顯著低于區(qū)域平均水平。東部地區(qū)的河北和遼寧、西部地區(qū)的陜西、中部地區(qū)的山西和黑龍江均為典型重工業(yè)(主要有鋼鐵、機(jī)械、煤炭等重污染行業(yè))集聚地，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和公共基礎(chǔ)建設(shè)都會(huì)使資源和能源使用量增加，從而忽視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，污染的治理力度也未有效沖抵其形成速度，導(dǎo)致資源利用效率低下，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞。

表2 各省、市、自治區(qū)2002-2012年生態(tài)效率、環(huán)境效率和資源效率均值

注：廣東省2012年的三類超效率值均出現(xiàn)“big”狀態(tài)，代表在非合意產(chǎn)出作為投入方法下，非合意產(chǎn)出可隨意增加而不影響合意產(chǎn)出，這種情況的出現(xiàn)源于該處理方法的強(qiáng)隨意處置性假設(shè)，故在廣東省、東部與全國的效率均值計(jì)算時(shí)將此奇異值剔除后作算術(shù)平均。

圖1-圖3分別刻畫了生態(tài)效率、環(huán)境效率和資源效率的分區(qū)域變化情況。著眼于區(qū)域DEA效率，得到的主要結(jié)論為：(1)中部地區(qū)的生態(tài)效率和資源效率常年處于三大區(qū)域中最低位，且低于全國平均水平，東部地區(qū)情況恰好相反，這與表2數(shù)據(jù)結(jié)果類似。東部地區(qū)依托靈活、快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，以及在技術(shù)、管理和人力資本上具有的優(yōu)勢，不斷優(yōu)化資源配置，充分利用外資與技術(shù)溢出，使環(huán)境保護(hù)程度處于領(lǐng)先地位；中部地區(qū)位于中國內(nèi)陸腹地，自然資源豐富，早在2006年國務(wù)院及相關(guān)部門便出臺(tái)促進(jìn)中部地區(qū)發(fā)展的專門政策，伴隨長江三角洲及中原城市群的飛速發(fā)展，能源高需求與環(huán)境高污染不可避免，生態(tài)效率及資源效率處于弱勢；(2)生態(tài)效率與資源效率在不同區(qū)域中的變化相近，但具有區(qū)域間差異；環(huán)境效率的變化趨勢呈現(xiàn)區(qū)域一致性。圖1與圖3顯示，西部地區(qū)2012年生態(tài)效率與資源效率均出現(xiàn)明顯下降，可能與當(dāng)年國家新增22項(xiàng)西部大開發(fā)重點(diǎn)工程有關(guān)，資源在短期內(nèi)的強(qiáng)烈需求往往導(dǎo)致配置效率下降，生態(tài)環(huán)境受到威脅。此外，環(huán)境效率波動(dòng)的一致性也反映了環(huán)境污染的普遍性。

從全國來看，樣本期內(nèi)的生態(tài)效率與資源效率處于0.6-0.8的范圍，環(huán)境效率持續(xù)低于0.5，雖然整體效率低下，但保持著“穩(wěn)中求增”的趨勢，說明環(huán)境保護(hù)與資源利用仍有很大改善空間。盡管中國近幾年的經(jīng)濟(jì)增長速度保持高速穩(wěn)步的上升，不斷出臺(tái)新的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境政策，但中國經(jīng)濟(jì)仍處于轉(zhuǎn)變發(fā)展方式階段，低能耗、低污染的生產(chǎn)模式無法在短時(shí)間內(nèi)全面推廣。

圖1 區(qū)域生態(tài)效率比較

圖2 區(qū)域環(huán)境效率比較

圖3 區(qū)域資源效率比較

2. Malmquist生態(tài)效率指數(shù)結(jié)果分析

表3為2003-2012年各省、市、自治區(qū)Malmquist生態(tài)效率指數(shù)(MEF)、技術(shù)效率指數(shù)(EFFCH)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TECHCH)的均值，根據(jù)模型2，MEF等于EFFCH和TECHCH的乘積。由表3可以看出，整體而言，全國的Malmquist生態(tài)效率指數(shù)均值為1.227，說明生態(tài)效率得到一定的改善，且主要是由技術(shù)的不斷進(jìn)步促成的，但同時(shí)因技術(shù)效率偏弱而降低了整體生態(tài)效率的改進(jìn)。分區(qū)域來看，東部地區(qū)是生態(tài)效率改善最明顯的區(qū)域(1.392)，東部地區(qū)由于具有一定的地理位置優(yōu)勢，可以最先引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，加快技術(shù)進(jìn)步速度，同時(shí)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促使該區(qū)域各項(xiàng)生態(tài)環(huán)境的法律規(guī)制逐步完善，加快了生態(tài)效率改善的步伐，表現(xiàn)為TECHCH值大于西部；中部地區(qū)和西部地區(qū)可能由于承接?xùn)|部地區(qū)部分產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)性還不穩(wěn)定，所以生態(tài)效率改善速度較慢。

表3 各省、市、自治區(qū)2003-2012年Malmquist生態(tài)效率指數(shù)均值

注：廣東省歷年EFFCH、TECHCH和MEF均出現(xiàn)與表2同樣的情況，故東部地區(qū)三類指標(biāo)計(jì)算時(shí)將廣東省剔除。

三 影響區(qū)域生態(tài)效率差異的因素分析

(一) 計(jì)量模型的設(shè)定

本部分主要考察對外貿(mào)易開放度和環(huán)境規(guī)制對中國區(qū)域生態(tài)效率(ecoeff)、環(huán)境效率(enveff)、資源效率(reseff)和Malmquist生態(tài)效率指數(shù)(MEF)的影響，由于生態(tài)效率值介于0與1之間，本文采用面板數(shù)據(jù)Tobit模型來檢驗(yàn)這一影響。模型構(gòu)建如下：

(9)

(10)

其中i表示省份，t表示時(shí)間。gdppc代表人均GDP，用以衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；k/l代表資本勞動(dòng)比，用以衡量要素稟賦結(jié)構(gòu)；gyh代表第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重，用以衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；energy代表煤炭使用量占總能源消耗的比重，用以衡量能源結(jié)構(gòu)的變化；trade代表進(jìn)出口貿(mào)易占GDP比重，用以衡量對外貿(mào)易開放度；ERS-water、ERS-gas和ERS-solid分別代表對廢水、廢氣和固體廢棄物的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度。

(二) 變量選擇

與前文保持一致，本部分選取2002-2012年30個(gè)省、市、自治區(qū)的面板數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)均來自歷年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。相關(guān)變量的具體說明如下：

1.環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度。選取主要污染物指標(biāo)二氧化硫排放量、煙塵排放量、粉塵排放量、廢水排放量和固體廢棄物排放量，對各污染數(shù)據(jù)進(jìn)行線性標(biāo)準(zhǔn)化，然后計(jì)算出各指標(biāo)的調(diào)整系數(shù)，即各地區(qū)每年的平均權(quán)重，再通過標(biāo)準(zhǔn)化值和平均權(quán)重分別得出廢水、廢氣及固體廢棄物的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度(ERS-water、ERS-gas、ERS-solid)。

2.對外貿(mào)易(lntrade)。選取對外貿(mào)易進(jìn)出口總額在GDP中占比的對數(shù)來衡量各地區(qū)對外貿(mào)易開放水平。

3.控制變量。選用人均GDP的對數(shù)(lngdppc)以及人均GDP對數(shù)的二次方(ln2gdppc)表示各省、市、自治區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；選擇資本-勞動(dòng)比的對數(shù)ln(k/l)、第二產(chǎn)業(yè)占GDP份額的對數(shù)lngyh和能源結(jié)構(gòu)中煤炭使用量在總能源消耗量中占比的對數(shù)lnenergy表示各省、市、自治區(qū)能源結(jié)構(gòu)因素的不同。

(三)實(shí)證結(jié)果及分析

1.整體分析

表4給出了全國范圍的估計(jì)結(jié)果，LR檢驗(yàn)顯示模型存在個(gè)體效應(yīng)，需要使用隨機(jī)效應(yīng)的面板Tobit回歸。對外貿(mào)易對生態(tài)效率(ecoeff)、資源效率(reseff)與Malmquist生態(tài)效率指數(shù)(MEF)有顯著促進(jìn)作用，與環(huán)境效率呈正相關(guān)關(guān)系，但并未通過顯著性檢驗(yàn)。對外貿(mào)易對生態(tài)效率與資源效率的影響相差不大，影響系數(shù)分別為0.063和0.077，對Malmquist生態(tài)效率指數(shù)的影響系數(shù)為0.096，主要是因?yàn)橥ㄟ^對外貿(mào)易可以進(jìn)口先進(jìn)技術(shù)從而刺激整體經(jīng)濟(jì)的技術(shù)進(jìn)步。而Malmquist生態(tài)效率指數(shù)的進(jìn)步主要是因?yàn)榧夹g(shù)效率的改進(jìn)，但隨著貿(mào)易自由化的不斷擴(kuò)大，技術(shù)差異程度越來越小使技術(shù)進(jìn)步的增速下降，因此對其影響也在逐漸放緩。

對環(huán)境規(guī)制而言，本文通過線性標(biāo)準(zhǔn)化各項(xiàng)污染指標(biāo)得出各地區(qū)廢水規(guī)制強(qiáng)度(ERS-water)、廢氣規(guī)制強(qiáng)度(ERS-gas)和固體廢棄物規(guī)制強(qiáng)度(ERS-solid)，三種規(guī)制對生態(tài)效率、資源效率、環(huán)境效率和Malmquist生態(tài)效率指數(shù)的影響存在差異。廢水規(guī)制(ERS-water)對以上四項(xiàng)效率指標(biāo)均無統(tǒng)計(jì)相關(guān)性。雖然政府長期以來明令限制廢水排放，但研究結(jié)果顯示政策并未收到成效，可能由于在排污權(quán)交易制度下企業(yè)愿意付費(fèi)排污，也可能源于對廢水排放的監(jiān)控不力。廢氣規(guī)制強(qiáng)度(ERS-gas)與資源效率和環(huán)境效率有顯著正相關(guān)關(guān)系，廢氣規(guī)制水平每提高1%，資源效率和環(huán)境效率相應(yīng)提高0.088%和0.043%。這一結(jié)果支持了“波特假說”，廢氣管制使企業(yè)治理廢氣污染的成本增加，從而引進(jìn)或研發(fā)先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)以減排廢氣，進(jìn)一步提升競爭力且達(dá)到環(huán)境目標(biāo)。固體廢棄物規(guī)制強(qiáng)度(ERS-solid)對四項(xiàng)效率指標(biāo)均沒有顯著相關(guān)關(guān)系。由表4可以看出，三種環(huán)境規(guī)制對生態(tài)效率的影響不大，對資源效率和環(huán)境效率影響較大，所以要考慮如何讓環(huán)境規(guī)制激勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)率提升而非削弱其生產(chǎn)率。根據(jù)理論分析，當(dāng)環(huán)境規(guī)制提高到合理強(qiáng)度時(shí)，由環(huán)境規(guī)制引發(fā)的創(chuàng)新效應(yīng)、競爭效應(yīng)會(huì)大于規(guī)制成本。因此，強(qiáng)化環(huán)境規(guī)制能夠提高企業(yè)生產(chǎn)率，促進(jìn)企業(yè)優(yōu)勝劣汰機(jī)制的形成，從而有助于區(qū)域生態(tài)效率的提升。

控制變量方面，人均GDP對生態(tài)效率、資源效率和環(huán)境效率的影響均符合“環(huán)境庫茲涅茨曲線”假說。結(jié)構(gòu)因素中，資本-勞動(dòng)比(k/l)僅對資源效率有顯著的正作用，資本-勞動(dòng)比的上升意味著該地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)從勞動(dòng)密集型向資本密集型調(diào)整，通過資本相對積累促進(jìn)生產(chǎn)模式革新，從而提升整個(gè)地區(qū)的資源利用效率；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(gyh)對生態(tài)效率的影響顯著為負(fù)，由于目前中國工業(yè)正處于大范圍的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)期，其技術(shù)水平、內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系和運(yùn)行流程并不成熟；能源結(jié)構(gòu)(energy)的變化對生態(tài)效率和資源效率沒有顯著影響，可能是因?yàn)楫?dāng)前中國能源消耗仍然是以排放系數(shù)較高的能源為主，替代性清潔能源的使用并未形成規(guī)模。但能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)對環(huán)境效率有顯著的負(fù)向影響，主要原因是：我國能源消耗結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主，煤炭消耗的微小上升都會(huì)使環(huán)境效率減小。

表4 整體估計(jì)結(jié)果

注： *、**和***分別表示在10%、5%和1%的水平上統(tǒng)計(jì)顯著；LR檢驗(yàn)中括號(hào)內(nèi)為P值。

2.分區(qū)域分析

由于中國各省、市、自治區(qū)發(fā)展水平、人口結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度等均有較大差別，本文進(jìn)一步把30個(gè)省、市、自治區(qū)分成東部、中部和西部三個(gè)地區(qū)分別進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，結(jié)果見表5*注：東部與中部對MEF的回歸由于未能通過LR檢驗(yàn)，故使用混合Tobit回歸方法。。由表5可以看出，對外貿(mào)易對東部地區(qū)和中部地區(qū)有一定的正向促進(jìn)作用，對西部地區(qū)影響不大，主要是因?yàn)闁|部地區(qū)和中部地區(qū)的發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)開放度較高，能夠引進(jìn)更多國外先進(jìn)技術(shù)和知識(shí)，促進(jìn)生態(tài)效率的改善。而西部地區(qū)發(fā)展較為落后且貿(mào)易開放度較低，技術(shù)和管理水平也比較落后，因此生態(tài)效率的改進(jìn)較為困難。環(huán)境規(guī)制對東部、中部和西部地區(qū)的影響不同，東部地區(qū)發(fā)展水平快，技術(shù)水平也較先進(jìn)，生態(tài)效率基礎(chǔ)水平較高，因此僅有廢水排放規(guī)制起到作用。而中部和西部地區(qū)受環(huán)境規(guī)制影響較大，廢氣排放規(guī)制強(qiáng)度越大，生態(tài)效率越高，說明氣體污染管制在一定時(shí)期內(nèi)仍然有效，同時(shí)也可證明中部與西部地區(qū)的生態(tài)效率仍具備改進(jìn)空間。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(gdppc)因素中，三個(gè)區(qū)域的生態(tài)效率均支持“環(huán)境庫茲涅茨曲線”假說，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，隨著人均GDP的提高，環(huán)境狀況先是惡化而后得到逐步改善。結(jié)構(gòu)因素中，東部和中部地區(qū)生態(tài)效率對結(jié)構(gòu)變化較敏感，東部地區(qū)可能受“新常態(tài)”經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢下產(chǎn)業(yè)間結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，中部地區(qū)則主要是由于承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)較大，對生態(tài)效率影響較大，因此應(yīng)該致力于優(yōu)化中部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，以使生態(tài)效率不斷改進(jìn)。

表5 分區(qū)域估計(jì)結(jié)果

注：*、**和***分別表示在10%、5%和1%的水平上統(tǒng)計(jì)顯著；LR檢驗(yàn)中括號(hào)內(nèi)為P值。

四 結(jié)論與政策建議

本文把廢水、SO2排放量、CO2排放量和固體廢棄物排放量作為“非合意”產(chǎn)出納入BCC-SE-DEA模型中測算中國30個(gè)省、市、自治區(qū)的區(qū)域生態(tài)效率，并用Malmquist指數(shù)來衡量中國30個(gè)省、市、自治區(qū)2002-2012年生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)變化情況，最后運(yùn)用Tobit模型分析對外貿(mào)易和環(huán)境規(guī)制因素對區(qū)域生態(tài)效率的影響。得到結(jié)論如下：

(1)BCC-DEA模型測算結(jié)果表明，中國各省市生態(tài)效率總體呈現(xiàn)“東高西低”的格局，東部的北京、天津、上海、海南的生態(tài)效率均在1.1以上，而西部的內(nèi)蒙古、貴州、云南、陜西的生態(tài)效率則在0.5以下。主要是因?yàn)闁|部地區(qū)良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與技術(shù)支撐為環(huán)境保護(hù)提供了支持，而西部地區(qū)工業(yè)化階段尚處于成長期，資金與技術(shù)仍主要用于發(fā)展生產(chǎn)，環(huán)境保護(hù)環(huán)節(jié)相對薄弱。資源效率和環(huán)境效率也遵循同樣規(guī)律，東部最高，其中最為突出的是北京、上海和海南，說明這些地區(qū)資源得到充分利用，且產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)面影響較小，環(huán)境效率較高；西部的青海和寧夏資源利用率較高，但由于資源開采帶來的環(huán)境問題仍較嚴(yán)重，表現(xiàn)為環(huán)境效率低下；中部地區(qū)雖處于中間位置，但仍需兼顧資源利用與環(huán)境保護(hù)問題。

(2)Malmquist指數(shù)及其分解項(xiàng)表明，中國生態(tài)效率整體上逐步改善，但各區(qū)域生態(tài)效率改善程度存在差異，其中一個(gè)重要原因是，生態(tài)效率改善來自于技術(shù)進(jìn)步，而中西部地區(qū)在技術(shù)進(jìn)步速度方面還不穩(wěn)定。

(3)就全國樣本而言，對外貿(mào)易對生態(tài)效率(ecoeff)、資源效率(reseff)與Malmquist生態(tài)效率指數(shù)(MEF)有顯著促進(jìn)作用，對外貿(mào)易與環(huán)境效率呈正相關(guān)關(guān)系，但是并未通過顯著性檢驗(yàn)。廢水規(guī)制強(qiáng)度(ERS-water)、廢氣規(guī)制強(qiáng)度(ERS-gas)和固體廢棄物規(guī)制強(qiáng)度(ERS-solid)對生態(tài)效率、資源效率、環(huán)境效率和Malmquist生態(tài)效率指數(shù)的影響存在差異。廢水規(guī)制強(qiáng)度(ERS-water)與四項(xiàng)效率指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但對Malmquist生態(tài)效率指數(shù)并未通過顯著性檢驗(yàn)。廢氣規(guī)制強(qiáng)度(ERS-gas)對資源效率和環(huán)境效率有顯著正向影響，固體廢棄物規(guī)制強(qiáng)度(ERS-solid)與四項(xiàng)效率指標(biāo)均沒有顯著相關(guān)關(guān)系。

(4)區(qū)域分組研究中，對外貿(mào)易的增長對東部地區(qū)和中部地區(qū)的生態(tài)效率有正向影響，而對西部地區(qū)生態(tài)效率的影響不顯著。廢水和廢氣規(guī)制對東部地區(qū)生態(tài)效率有負(fù)向影響，但并不顯著，而固體廢棄物規(guī)制對東部地區(qū)生態(tài)效率有顯著促進(jìn)作用。三廢規(guī)制對中部地區(qū)生態(tài)效率影響顯著，但作用不同。廢氣規(guī)制對西部地區(qū)生態(tài)效率有顯著負(fù)作用，因而不支持“波特假說”。由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平、要素稟賦結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同，對外貿(mào)易和環(huán)境規(guī)制對各區(qū)域的影響也有較大差異。

綜上，本文提出以下政策建議：

(1)中國分區(qū)域生態(tài)效率差異明顯，東部地區(qū)整體生態(tài)效率水平較高，西部地區(qū)較低。由于區(qū)域生態(tài)效率不均衡，應(yīng)推進(jìn)主體功能區(qū)政策以考慮區(qū)域之間的合作，將生態(tài)效率評價(jià)納入到各級(jí)政府的考核目標(biāo)之中。

(2)技術(shù)進(jìn)步仍然是改善生態(tài)效率的主要途徑，可以加大研發(fā)投入以改進(jìn)技術(shù)并形成自主創(chuàng)新能力，使資源和能源得到充分利用。

(3)對外貿(mào)易能促進(jìn)生態(tài)效率的改善，因此，可以放寬貿(mào)易開放政策，同時(shí)嚴(yán)格控制進(jìn)出口貿(mào)易質(zhì)量，刺激對外貿(mào)易的良性增長，達(dá)到進(jìn)一步改善生態(tài)環(huán)境的目的。

(4)通過強(qiáng)化環(huán)境規(guī)制來倒逼企業(yè)提升生態(tài)效率，思考如何讓環(huán)境規(guī)制激勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)率提升而非削弱其生產(chǎn)率?，F(xiàn)階段不宜“一刀切”地強(qiáng)化環(huán)境規(guī)制水平，對發(fā)達(dá)地區(qū)有競爭優(yōu)勢的行業(yè)，環(huán)境規(guī)制程度應(yīng)逐步提高，這樣更有利于激勵(lì)企業(yè)形成穩(wěn)固的國際競爭力。并從中遴選環(huán)保領(lǐng)跑者，納入中長期規(guī)劃予以強(qiáng)力支持。

(5)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對生態(tài)效率有顯著影響。通過結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步和管理水平提高等方式，實(shí)現(xiàn)增長方式轉(zhuǎn)變，推進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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Research on Regional Ecological Efficiency in China: Measurement and Determinants

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Under the green development, it is necessary to measure and evaluate China’s regional eco-efficiency. This paper uses Super-Efficiency-DEA model which goes under the structure of BCC to calculate the regional eco-efficiency in 30 provinces in China from year 2002 to 2012. By using the Malmquist Index decomposition analysis, this paper further analyzes the factors that contribute to the changes. In the end, the Panel Nonlinear Tobit model is used to empirically analysis the influence from international trade and environmental regulation to the ecological efficiency. The main conclusions are: the regional ecological efficiency in China is high in the east and low in the west, and the regional ecological efficiency is gradually weakening. The Malmquist Index decomposition analysis reveals that technological progress is the main reason that improves ecological efficiency, but technology efficiency keeps weakening. International trade significantly promotes the growth of ecological efficiency, environmental regulation has impact on the ecological efficiency, but not significantly. The impact of foreign trade and environmental regulation for each region is different, the east and the middle of China received a more significant effect than the west, so strengthening environmental regulation can improve enterprise productivity, help to premote the formation of the mechanism of survival of the fittest, thus being helpful for the improvement of the ecological efficiency.

ecological efficiency; international trade; environmental regulation; Super-efficiency DEA

2016-08-31

國家社科基金重大項(xiàng)目“我國重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)市場化生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究”(項(xiàng)目編號(hào)：15ZDA054，項(xiàng)目主持人：張捷)。

傅京燕，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，暨南大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院、暨南大學(xué)資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所教授、博士生導(dǎo)師，研究方向：環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策；原宗琳，暨南大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院博士研究生，研究方向：環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策；曾翩，暨南大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院碩士研究生，研究方向：環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策。

F205

A

1674-8298(2016)06-0085-13

[責(zé)任編輯：陳 林]

10.14007/j.cnki.cjpl.2016.06.008