唐曉靈 曹 倩

(西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院，陜西 西安 710055)

SCHALTEGGER等[1]首次提出了“生態(tài)效率”的概念來衡量經(jīng)濟活動對資源和環(huán)境的影響，為研究“能源-經(jīng)濟-環(huán)境”(3E)系統(tǒng)耦合效率提供可測量的入口，此后該概念在世界可持續(xù)發(fā)展商業(yè)理事會(WBCSD)的推廣下被大眾認(rèn)可[2-3]。當(dāng)前對生態(tài)效率理論層面的研究多集中在概念延伸上，如任宇飛等[4]認(rèn)為生態(tài)效率可理解為以一定的資源要素投入為前提，通過生產(chǎn)等經(jīng)濟活動環(huán)節(jié)，將投入要素一方面轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，另一方面轉(zhuǎn)化為對環(huán)境負面影響的綜合能力。

針對生態(tài)效率評價上的研究，國外研究多集中在企業(yè)、行業(yè)、工業(yè)部門等微觀尺度上的生態(tài)效率測度，更關(guān)注生態(tài)效率對企業(yè)環(huán)保行為的指導(dǎo)[5]。如LAHOUEL[6]測度了法國17家服務(wù)業(yè)的效率；PéREZ等[7]研究了西班牙50個奶牛場的生態(tài)效率。國內(nèi)研究多集中在省級、區(qū)域?qū)用鎇8-10]，畢斗斗等[11]、鄭慧等[12]對省際、城市等不同的研究層面測度生態(tài)效率及其時空躍進特征。研究方法多使用模型法[13]，較廣泛應(yīng)用的為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)模型。學(xué)者們運用Super-DEA模型、SBM-DEA模型等對中國生態(tài)效率進行測算，發(fā)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)效率呈東、中、西部梯度式下降[14-15]。此外，對生態(tài)效率變化率的測算文獻多數(shù)使用DEA-Malmquist[16]、Malmquist-Luenberger指數(shù)法[17]，如李成宇等[18]運用DEA-Malmquist測算出中國工業(yè)生態(tài)效率增長率水平較高，且呈現(xiàn)穩(wěn)定增長趨勢；技術(shù)進步效率是生態(tài)效率提高的主要推動力。對生態(tài)效率影響機理研究方面，區(qū)域生態(tài)效率不但受到行業(yè)內(nèi)部的規(guī)模、技術(shù)和管理水平的影響，同時也會受到市場化程度等外部環(huán)境的影響[19]。如MA等[20]從管理、規(guī)模、技術(shù)等內(nèi)生性因素探討長三角生態(tài)效率差異原因。對于外部影響因素的研究，諸位學(xué)者認(rèn)為，生態(tài)效率的演變發(fā)展受到各種因素的聯(lián)合驅(qū)動，并且環(huán)境治理投資、第三產(chǎn)業(yè)占比、技術(shù)水平等因素對生態(tài)效率起促進作用，城鎮(zhèn)化水平、能源結(jié)構(gòu)等對生態(tài)效率起抑制作用[21-23]。

然而，以往文獻還存在以下問題：(1)絕大多數(shù)文獻未理清內(nèi)外部因素對生態(tài)效率的影響機理；(2)傳統(tǒng)DEA模型無法合理解決非期望產(chǎn)出及多個決策單元(DMU)有效排序問題，并且Malmquist-Luenberger指數(shù)法不具有循環(huán)累乘性，無法觀察生態(tài)效率的長期增長趨勢，并且可能會導(dǎo)致線性規(guī)劃無可行解。因此，基于研究方法和內(nèi)容上的不足，本研究在3E系統(tǒng)下運用Super-SBM模型、Global-Malmquist-Luenberger(GML)指數(shù)法測度中國30個省市(限于數(shù)據(jù)可得性，暫時不計西藏、中國香港、中國澳門、中國臺灣)2000—2016年生態(tài)效率及其內(nèi)部分解指標(biāo)，然后運用面板數(shù)據(jù)回歸模型及STIRPAT模型判斷內(nèi)外部因素對生態(tài)效率的影響機理。

1 研究方法、數(shù)據(jù)來源及指標(biāo)選取

1.1 研究方法

1.1.1 考慮非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型

基于傳統(tǒng)DEA模型的不足，運用Super-SBM模型對生態(tài)效率進行測算，該模型得出的生態(tài)效率是假設(shè)DMU在規(guī)模收益不變的情況下得到的，并且通過MAXDEA 7.9 Ultra軟件可分解為純技術(shù)效率(PTE)和規(guī)模效率(SE)，分別用來衡量地區(qū)技術(shù)進步和規(guī)模經(jīng)濟水平。對于傳統(tǒng)DEA來說，生態(tài)效率為0～1，當(dāng)?shù)貐^(qū)生態(tài)效率為1，說明技術(shù)和規(guī)模實現(xiàn)了有效性，該地區(qū)規(guī)模報酬不變，投入產(chǎn)出得當(dāng)，能產(chǎn)出穩(wěn)定高效的規(guī)模報酬，實現(xiàn)DEA有效；當(dāng)?shù)貐^(qū)生態(tài)效率小于1時，DEA無效。當(dāng)SE=1、PTE<1時，說明雖然實現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟性，但技術(shù)水平較落后；當(dāng)SE<1、PTE=1時，說明雖擁有較高的技術(shù)水平但未實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟[24]。Super-SBM模型可對有效DMU進行排序，由該模型得出的生態(tài)效率會出現(xiàn)大于1的情況，繼續(xù)增加投入還可促進生態(tài)效率的提高。

1.1.2 GML指數(shù)法

進一步運用GML指數(shù)法測算生態(tài)效率變化率，以此分析生態(tài)效率增長的內(nèi)在驅(qū)動因素。根據(jù)趙良仕等[25]可將GML指數(shù)分解為純技術(shù)效率變化率(PEC)、規(guī)模效率變化率(SEC)和技術(shù)效率變化率(TC)，分別對應(yīng)了生產(chǎn)過程中的管理、規(guī)模和技術(shù)變動水平。其中，PEC代表管理方法和結(jié)構(gòu)水平的提高，主要體現(xiàn)在環(huán)境的治理水平；SEC代表規(guī)模經(jīng)濟水平的變動情況；TC代表技術(shù)運用的進步情況，體現(xiàn)在各城市的技術(shù)水平及經(jīng)濟規(guī)模、技術(shù)進步之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

1.1.3 STIRPAT模型

為分析人口對環(huán)境的非線性影響，YORK等[26]基于IPAT等式，提出了環(huán)境壓力隨機模型，即STIRPAT模型，在實際運用中，通常取對數(shù)處理，具體為：

lnI=lna+blnP+clnA+dlnT+lnε

(1)

式中：I為環(huán)境壓力；a為比例常數(shù)項；P、A、T分別為人口、經(jīng)濟和技術(shù)進步相關(guān)參數(shù)；b、c、d分別為P、A、T的彈性系數(shù)；ε為誤差項。

在此基礎(chǔ)上對該模型進行改進，選取城鎮(zhèn)化水平、經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、環(huán)境規(guī)制、外商投資、技術(shù)進步、對外開放水平共8個變量作為影響生態(tài)效率提高的外部因素。

1.2 指標(biāo)選取及數(shù)據(jù)來源

1.2.1 生態(tài)效率指標(biāo)體系構(gòu)建

從投入產(chǎn)出角度下定義生態(tài)效率，參考張虎平等[27]指標(biāo)選取原則，將資本、勞動力和能源、水資源作為投入指標(biāo)，各地區(qū)GDP、污染物排放作為產(chǎn)出指標(biāo)。具體指標(biāo)選取如下：

(1)資源投入。選取各省的一次能源消耗總量、用水總量作為資源投入。海南缺乏2002年的能源消耗數(shù)據(jù)，本研究采用插值法將其補齊，數(shù)據(jù)引自歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》。

(2)勞動力投入。采用當(dāng)年的就業(yè)人數(shù)作為勞動力投入指標(biāo)，數(shù)據(jù)引自歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》。

(3)資本投入。采用張軍等[28]的永續(xù)盤存法計算，并在此基礎(chǔ)上以2000年不變價補充測算2001—2016年的資本存量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)引自歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》和各省統(tǒng)計年鑒資料。

(4)期望產(chǎn)出。采用各省的地區(qū)GDP作為期望產(chǎn)出，并利用GDP平減指數(shù)折算成以2000年為基期的實際GDP，數(shù)據(jù)引自歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》。

(5)非期望產(chǎn)出?？紤]數(shù)據(jù)可得性，選取CO2、SO2和COD作為非期望產(chǎn)出指標(biāo)。其中，CO2按照《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中的方法進行計算，選取煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣共8種化石能源消費量。由于缺乏海南2002年及寧夏2001—2002年的數(shù)據(jù)，采用線性插值法補齊，數(shù)據(jù)引自歷年的《中國能源統(tǒng)計年鑒》。

1.2.2 驅(qū)動因素指標(biāo)體系構(gòu)建

區(qū)域生態(tài)效率驅(qū)動因素可分解為兩類：(1)行業(yè)自身的內(nèi)部因素，如技術(shù)、管理、規(guī)模水平等；(2)外部環(huán)境因素。參考文獻[20]，本研究選取指標(biāo)具體見表1。

2 實證分析

2.1 生態(tài)效率

由表2可見，2000—2016年中國，生態(tài)效率均值為0.528，整體上無效。究其原因主要為：中國高速的經(jīng)濟增長速度、快速的城鎮(zhèn)化進程造成了嚴(yán)重的資源環(huán)境負擔(dān)，3E系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的失調(diào)狀況。由圖1(a)可見，全國2000—2016年P(guān)TE均值為0.702，且處于不斷下降的趨勢，主要由于企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新性不足、工藝落后、管理效率低下等弊端在短期內(nèi)無法得到改善，導(dǎo)致研究期內(nèi)PTE持續(xù)下滑，為遏制此態(tài)勢，政府應(yīng)加大節(jié)能減排實施力度，倒逼企業(yè)進行技術(shù)和管理方法上的革新。與PTE相比，SE均值為0.815，處于高位運行中，至2016年SE略有下降，這是由于在發(fā)展初期，社會有效需求上漲，導(dǎo)致各地區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，帶來了顯著的規(guī)模效應(yīng)，促進了生態(tài)效率與經(jīng)濟發(fā)展水平的提升，但由于要素邊際報酬遞減規(guī)律制約，隨著生產(chǎn)規(guī)模的繼續(xù)擴大，經(jīng)濟增長態(tài)勢難以保持，此時繼續(xù)增加投入會導(dǎo)致規(guī)模不經(jīng)濟現(xiàn)象產(chǎn)生。

表1 生態(tài)效率驅(qū)動因素指標(biāo)體系

表2 2000—2016年中國省級及3大區(qū)域生態(tài)效率及其分解效率

圖1 生態(tài)效率及其分解指標(biāo)變化趨勢

表3 中國3大區(qū)域生態(tài)效率的規(guī)模報酬情況

由表2可知，東部地區(qū)生態(tài)效率均值為0.812，遠高于中部地區(qū)(0.415)和西部地區(qū)(0.326)。高生態(tài)效率省份(北京、上海、天津)均位于東部沿海地區(qū)，該類地區(qū)較高的技術(shù)水平，為節(jié)能減排提供了技術(shù)支撐。低生態(tài)效率省份(新疆、貴州、寧夏)均屬于西部經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，但由于西電東輸?shù)却胧?，有可能?dǎo)致高估東部地區(qū)效率，低估中西部地區(qū)效率。由圖1(b)至圖1(d)可知，東部地區(qū)的PTE維持在較高水平，整體在1.000上下浮動，而中、西部地區(qū)歷年來PTE總體呈下降趨勢，下降原因為在承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過程中，西部地區(qū)為追求經(jīng)濟增長，放松了一些高能耗、高污染項目的準(zhǔn)入條件。中、東、西部地區(qū)SE均值分別為0.912、0.831、0.732，除東部地區(qū)SE略有下降外，中、西部地區(qū)SE均有提升。由表3可知，東、中部地區(qū)規(guī)模報酬遞減省份個數(shù)歷年來逐步增多，而西部地區(qū)僅有廣西省一個。表明東、中部地區(qū)已進入到規(guī)模報酬遞減階段，僅靠增加投入不會維持經(jīng)濟高速發(fā)展。

2.2 影響機理研究

2.2.1 內(nèi)部驅(qū)動因素

從表4可見，GML指數(shù)均值為1.011，生態(tài)效率總體是進步的。具體來看，TC均大于1，而PEC、SEC均值均小于1，在規(guī)模和管理水平上欠缺。為深入研究生態(tài)效率的內(nèi)部驅(qū)動因素，以PEC、TC和SEC為解釋變量，以生態(tài)效率變化率為被解釋變量，且GML分解指標(biāo)代表的是與上一年度生態(tài)效率的變化率，因此構(gòu)建的面板數(shù)據(jù)回歸模型如下：

TFPit=α+β1Xit+β2Yit+β3Zit+εit

(2)

式中：TFPit、Xit、Yit、Zit分別為第i區(qū)域t時段的生態(tài)效率變化率、PEC、TC、SEC；α為截距項；β1、β2、β3分別為Xit、Yit、Zit的彈性系數(shù)；εit為第i區(qū)域t時段的隨機干擾項。

利用Eviews 8.0對模型參數(shù)進行估計，根據(jù)Hausman檢驗結(jié)果，選用個體固定效應(yīng)模型，回歸結(jié)果見表5。影響生態(tài)效率的3個內(nèi)部因素均通過了1%水平下的檢驗，且TC、PEC、SEC每提高1%，生態(tài)效率分別提高2.156%、0.449%、1.806%，說明行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)、管理、規(guī)模等因素的提高能使生態(tài)效率得到顯著改善，并且技術(shù)和規(guī)模是促進生態(tài)效率提高的主要內(nèi)部驅(qū)動因素。

2.2.2 外部驅(qū)動因素

為進一步研究生態(tài)效率的外部驅(qū)動因素，采用STIRPAT模型定量分析外部環(huán)境對生態(tài)效率的影響。此外，為檢驗各地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平與生態(tài)效率是否呈“U”型分布，調(diào)整模型中的經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)，構(gòu)建面板數(shù)據(jù)模型如下：

EEit=α+λ1lnESit2+λ2lnESit+λ3lnTPit+

λ4lnISit+λ5lnENit+λ6lnURit+

λ7lnERit+λ8lnOPit+λ9lnFDIit+εit

(3)

式中：EEit為第i區(qū)域t時段的生態(tài)效率；ESit、TPit、ISit、ENit、URit、ERit、OPit、FDIit分別為第i區(qū)域t時段的經(jīng)濟規(guī)模、技術(shù)進步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化水平、環(huán)境規(guī)制、對外開放水平、外商投資指標(biāo)；λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7、λ8、λ9分別為ESit2、ESit、TPit、ISit、ENit、URit、ERit、OPit、FDIit的彈性系數(shù)。

選取2000—2016年各地區(qū)外部影響因素指標(biāo)，利用Eviews 8.0對模型參數(shù)進行估計，模型通過似然比檢驗，并根據(jù)Hausman檢驗結(jié)果顯示應(yīng)采用個體固定效應(yīng)模型，模型具有較好的穩(wěn)健性，回歸結(jié)果見表6。根據(jù)表6分析，得到以下結(jié)論：

(1)經(jīng)濟規(guī)模呈現(xiàn)顯著負相關(guān)，而ESit2對生態(tài)效率呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，驗證了2000年后中國經(jīng)濟發(fā)展水平與生態(tài)效率呈現(xiàn)“U”型分布。當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展水平較低時，追逐高速的經(jīng)濟增長速度，忽視環(huán)境質(zhì)量，導(dǎo)致生態(tài)效率降低；當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展到較高水平時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于合理化，清潔高效能源使用占比增加，促進生態(tài)效率提升，與王維國等[29]結(jié)論一致。

表4 2000—2016年中國GML指數(shù)及其分解指標(biāo)

表5 2000—2016年中國區(qū)域內(nèi)部影響因素回歸結(jié)果

注：1)*、**、***分別為在1%、5%、10%的統(tǒng)計水平上顯著。表6同。

表6 2000—2016年中國區(qū)域外部影響因素回歸結(jié)果分析

(2)技術(shù)進步未表現(xiàn)出顯著促進作用。從全國層面來說，已有較多學(xué)者證實，技術(shù)進步對生態(tài)效率的提高起促進作用，但同時指出“技術(shù)回彈效應(yīng)”明顯。從宏觀經(jīng)濟角度看，盡管技術(shù)進步提高了生態(tài)效率，減少了CO2排放，但增加了對能源的新需求，一定程度上抵消了節(jié)能的效果，與ZHOU等[30]研究結(jié)論一致。

(3)從生態(tài)效率提升的驅(qū)動因素來看，首先，環(huán)境規(guī)制呈顯著正相關(guān)，環(huán)境規(guī)制指標(biāo)每提高1%，生態(tài)效率上升0.013%。其次，對外開放水平每提高1%，生態(tài)效率提高0.064%。該效果一方面由于對外開放程度的擴大可有效引進國外先進的技術(shù)、設(shè)備及管理經(jīng)驗，有利于減少單位GDP能耗與污染物產(chǎn)出；另一方面，國際更高的環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)迫使國內(nèi)企業(yè)學(xué)習(xí)采用先進環(huán)保技術(shù)及環(huán)境管理經(jīng)驗，在減少環(huán)境污染排放的前提下增加GDP產(chǎn)出。最后，外商投資每提高1%，生態(tài)效率提升0.187%，主要通過帶來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及技術(shù)進步效應(yīng)推動生態(tài)效率的提高。

(4)從抑制生態(tài)效率提升的因素來看，首先，以第二產(chǎn)業(yè)占比為代表的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)每提升1%，生態(tài)效率下降0.186%，較突出的是以第二產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)的中西部地區(qū)。其次，能源結(jié)構(gòu)每提升1%，生態(tài)效率下降0.097%，主要由于中國一次性能源消費煤炭占比較大，帶來了大量的污染排放。最后，城鎮(zhèn)化水平每提升1%，生態(tài)效率下降0.318%。城鎮(zhèn)人口的增多需要配備大規(guī)模的城市基礎(chǔ)設(shè)施，消耗大量高能耗建材，同時城鎮(zhèn)化帶來生活能源需求的急速增長，因此造成生態(tài)效率降低。

3 結(jié) 語

(1)整體看，中國生態(tài)效率處于不斷下降的趨勢，全國均值為0.528，整體上無效。從3大區(qū)域看，東部地區(qū)的生態(tài)效率為0.812，遠高于中部地區(qū)(0.415)和西部地區(qū)(0.326)，且生態(tài)效率較高的均為東部沿海地區(qū)，而生態(tài)效率低下的均處于西部欠發(fā)達地區(qū)。從規(guī)模報酬角度看，東、中部地區(qū)大部分省份已進入到規(guī)模報酬遞減階段，西部地區(qū)大部分省份仍處于規(guī)模報酬遞增階段。

(2)從內(nèi)部因素來看，技術(shù)和規(guī)模是促進生態(tài)效率提高的主要內(nèi)部驅(qū)動因素；從外部驅(qū)動因素來看，2000年后中國生態(tài)效率與經(jīng)濟發(fā)展水平之間呈“U”型分布；由于“技術(shù)回彈”效應(yīng)，技術(shù)進步對生態(tài)效率未表現(xiàn)出明顯促進作用；環(huán)境規(guī)制、對外開放水平、外商直接投資對生態(tài)效率呈顯著促進作用，每提升1%，生態(tài)效率提高0.013%、0.064%、0.187%；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)及城鎮(zhèn)化水平對生態(tài)效率呈顯著抑制作用，每提高1%，生態(tài)效率下降0.186%、0.097%、0.318%。

(3)中國各省份及3大區(qū)域生態(tài)效率差異明顯，應(yīng)促進區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間協(xié)同發(fā)展。因此，針對東部地區(qū)應(yīng)將尋找節(jié)能減排技術(shù)突破作為重點，以此降低污染治理的技術(shù)成本，同時應(yīng)在自身生態(tài)效率穩(wěn)步提高的同時扶持中、西部地區(qū)省份向高效率方向發(fā)展；中、西部地區(qū)應(yīng)加強與東部沿海地區(qū)的技術(shù)交流，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、加大重點污染企業(yè)的懲罰力度等促進生態(tài)效率的提升；西部地區(qū)應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的進入條件，從經(jīng)濟增長、節(jié)能、環(huán)保等方面有選擇性承接有利于本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的項目。

(4)應(yīng)努力轉(zhuǎn)變中國長期以來的要素驅(qū)動型經(jīng)濟增長模式。中、東部地區(qū)的大部分城市處于規(guī)模報酬遞減階段，應(yīng)適當(dāng)減小能源要素投入規(guī)模，提高資源配置效率，走集約型增長道路；西部地區(qū)的大部分省份還處于規(guī)模報酬遞增階段，產(chǎn)出增長空間較大，適當(dāng)加大能源投入規(guī)模可進一步提高生態(tài)效率。