張春梅， 王 敏， 朱云浩， 任啟龍

(淮陰師范學院 城市與環(huán)境學院， 江蘇 淮安 223300)

0 引言

淮河生態(tài)經(jīng)濟帶位于長江流域和黃河流域之間，水網(wǎng)密布，土地肥沃，孕育了悠久的淮河文明，自古以來就是重要的東西南北交通走廊.長期以來，淮河流域通過發(fā)展資源及相關產(chǎn)業(yè)取得了經(jīng)濟高速發(fā)展，但這種發(fā)展模式過于粗放，不僅資源利用效率低下，還會造成嚴重的工業(yè)污染.近年來，淮河流域這種毀生態(tài)求發(fā)展的經(jīng)濟增長方式已顯現(xiàn)越來越多的弊端，資源過度開發(fā)和環(huán)境污染嚴重制約了其可持續(xù)發(fā)展.《淮河生態(tài)經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃(2013—2030)研究報告》提出淮河流域必須轉變發(fā)展思路，以資源集約化和環(huán)境保護為基本要求，追求生態(tài)和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展[1].已有相關文獻對淮河生態(tài)經(jīng)濟帶發(fā)展問題的研究集中在資源承載力、土地城鎮(zhèn)化水平、水環(huán)境、產(chǎn)業(yè)結構、交通運輸、發(fā)展戰(zhàn)略等，目前還缺乏關于可持續(xù)發(fā)展能力測度方面的研究.本文擬以淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)現(xiàn)狀為背景，構建包含非期望產(chǎn)出的投入產(chǎn)出指標體系，運用BCC-DEA模型對淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率演變趨勢和影響因素進行分析評價，以期為提高淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率提供理論支持.

1 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)來源和研究方法

2.1 研究區(qū)域

淮河生態(tài)經(jīng)濟帶根據(jù)2014年《淮河生態(tài)經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃(2013—2030)研究報告》中的規(guī)劃范圍而定，包括河南省、安徽省、江蘇省的20個市和1個縣[2].為保證統(tǒng)計資料口徑的一致性和概念內(nèi)涵的準確性，本文將研究區(qū)域設定為20個地級市[3]，并根據(jù)省級行政區(qū)劃分為上游、中游和下游3個區(qū)域，如表1 所示.

2.2 數(shù)據(jù)來源

為了比較淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率的時空變化，選取了2006、2009、2012、2015和2018年的各市的生態(tài)經(jīng)濟投入產(chǎn)出指標數(shù)據(jù).部分指標數(shù)據(jù)經(jīng)過處理計算獲得，個別數(shù)據(jù)的缺失由相鄰年份差值修正獲取.研究數(shù)據(jù)主要來源于《河南統(tǒng)計年鑒》、《安徽統(tǒng)計年鑒》、《江蘇統(tǒng)計年鑒》及部分地市的統(tǒng)計年鑒.

表1 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶的區(qū)域劃分

2.3 研究方法

2.3.1 生態(tài)效率內(nèi)涵界定

1990年Schaltegger和Sturm提出了“生態(tài)效率”的概念，并對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展水平給出了一個簡單的測度指標[4].生態(tài)效率可以看作是一種產(chǎn)出與投入的比值，其核心思想是在創(chuàng)造較高經(jīng)濟產(chǎn)出的同時，盡可能少地投入資源并降低污染.該概念指出人類在創(chuàng)造社會經(jīng)濟價值的過程中不能忽視對環(huán)境的影響，強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)改進的結合，即經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一[5-6].結合相關文獻可以看出，國內(nèi)外學者對于生態(tài)效率的研究方法主要集中在價值與影響比值計算方法、因子分析法、因子分析聚類、熵值賦權的灰色綜合評價、超效率DEA模型、Tobit模型、隨機前沿分析法(SFA)、數(shù)據(jù)包絡分析法(DEA)等方法. 其中 DEA 是一種非參數(shù)效率評價方法，在生態(tài)效率測度中得到了廣泛的應用[7].

2.3.2 BCC-DEA模型

數(shù)據(jù)包絡分析方法(DEA法)是一種對同類型具有多輸入、多輸出的決策單元(DMU)進行相對有效性分析的有效方法[8]，是由美國運籌學專家Charnes A、Cooper W W和Rhodes E于1978年首次提出[9].DEA法能夠有效地反映生態(tài)系統(tǒng)中的資源配置是否合理，對投入產(chǎn)出狀況進行定量分析.DEA法不直接對數(shù)據(jù)綜合，也不需要對數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，而是以決策單元投入產(chǎn)出的實際數(shù)據(jù)求得最優(yōu)權重，排除了許多主觀因素，具有較強的客觀性[10].

DEA法運用廣泛，許學者對其進行改進，已形成多種模型.其中最基礎的是固定規(guī)模的CCR模型和可變規(guī)模的BCC模型.CCR模型是一種理想化的投入產(chǎn)出狀態(tài)，投入與產(chǎn)出等比增加，并不符合實際生產(chǎn)情況，而BCC模型考慮了邊際效益遞增或遞減情況，比較適合用來測度生態(tài)效率.本文采用的是投入導向型的BCC模型.

對決策單元進行評價，可以構造下面的BCC模型：

式中Xj、Yj分別為決策單元DMUj的投入和產(chǎn)出要素集；λj表示通過現(xiàn)行組合構造一個有效的DMU0時第j個決策單元的組合比例；θ為表示決策單元DMU0的有效值，即為投入產(chǎn)出的有效利用程度,θ越趨于1代表效率越合理；ε為非阿基米德無窮??；s+與s-為松弛變量，表示投入冗余和產(chǎn)出不足[11].

在BCC模型中，綜合技術效率是純技術效率和規(guī)模效率的乘積，效率為1代表DEA有效，否則就是無效或弱有效，且越趨近1表示效率越高.在本文中，生態(tài)技術效率是指生態(tài)結構能否符合總體要求并使之發(fā)揮最大經(jīng)濟效益，生態(tài)規(guī)模效率是指生態(tài)結構通過優(yōu)化配置對產(chǎn)出單元所發(fā)生作用的大小.

2.3.3 指標體系建立

生態(tài)效率測度要求在盡量少消耗資源和盡量少污染環(huán)境的前提下實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟發(fā)展.投入資源產(chǎn)出經(jīng)濟的同時造成一定的環(huán)境污染是不可避免的，因此在本文的研究中，將環(huán)境影響看作獲得經(jīng)濟產(chǎn)出的一種必然成本，因而將環(huán)境污染作為輸入指標考慮.在具體的指標選取上，資源消耗和環(huán)境污染作為投入指標，經(jīng)濟增長作為產(chǎn)出指標[12].資源消耗主要是能源、水、電力、土地等方面的消耗，環(huán)境污染主要是廢水排放、廢氣排放和固體廢棄物產(chǎn)生，經(jīng)濟增長選用地區(qū)GDP表示. 建立的生態(tài)效率評價指標體系如表2所示.

表2 生態(tài)效率評價指標體系

2 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶整體生態(tài)效率分析

利用淮河生態(tài)經(jīng)濟帶20個地級市5年統(tǒng)計年鑒中所得數(shù)據(jù)，運用DEAP2.1軟件分析中的可變規(guī)模報酬模型，輸出結果如表3所示.

表3 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率評價結果

3.1 時間演化分析

根據(jù)表3中生態(tài)效率均值繪制出整體和各區(qū)域生態(tài)效率變化趨勢如圖1所示.從圖1中可以看出，整體生態(tài)效率均值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢.上游與下游生態(tài)效率均值略高于整體生態(tài)效率均值，中游生態(tài)效率均值低于整體生態(tài)效率均值.上游淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率變化趨勢大致相近；中游2012年生態(tài)效率極差，然后逐漸恢復，呈現(xiàn)出先降后增的趨勢；下游生態(tài)效率有規(guī)律地波動，在2015年以后逐漸上升達到了生態(tài)效率最優(yōu).生態(tài)效率達到1的城市個數(shù)為：2006年12個，2009年8個，2012年5個，2015年10個，2018年13個. 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶無論是整體還是分區(qū)域，其生態(tài)效率均呈現(xiàn)出先下降后上升的“V”型演化趨勢.

圖1 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率均值變化

從圖1中還可以看出，2006年、2009年淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率處于下行期.此時大部分城市資源消耗較少，環(huán)境污染不嚴重，經(jīng)濟發(fā)展較緩慢.但隨著經(jīng)濟水平的發(fā)展，部分城市為了追求更高經(jīng)濟產(chǎn)出，增加了資源消耗，提升了產(chǎn)能方式，經(jīng)濟產(chǎn)出確實得到了提高，但是由于污染物排放量的增加，其生態(tài)效率反而出現(xiàn)下降.直到2012年，淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率處于最低點，除少部分城市生態(tài)效率依舊保持有效，大部分城市生態(tài)效率淪陷，成為浪費資源、污染環(huán)境的重災區(qū).這些城市在經(jīng)濟發(fā)展緩慢，環(huán)境資源投入已經(jīng)過多的情況下,為了追求更高的經(jīng)濟產(chǎn)出，繼續(xù)加大環(huán)境資源投入，未考慮到邊際效益遞減原則和自身生態(tài)技術發(fā)展，所以造成了更嚴重資源浪費和環(huán)境污染.如:淮南市、阜陽市、蚌埠市、淮北市和淮安市.2015年、2018年淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率處于修復期.大部分城市經(jīng)濟發(fā)展仍然以高資源消耗為代價，但資源集約化利用水平和治理污染能力的提高和生產(chǎn)技術、發(fā)展理念的更新?lián)Q代，經(jīng)濟發(fā)展提高的同時，環(huán)境污染逐漸下降.

3.2 空間格局分析

根據(jù)生態(tài)效率均值可以將淮河生態(tài)經(jīng)濟帶中城市分為優(yōu)(DEA=1)、良(0.8≤DEA<1)、中(0.6≤DEA<0.8)和差(0.4≤DEA<0.6)等4類，并將分類結果用ArcGIS可視化表達，如圖2所示.從圖2中可以看出，淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率空間差異明顯且下游大于上游大于中游.在上游城市中，周口市屬于優(yōu)級，平頂山等4個城市處于良級，漯河處于中級；在中游城市中，缺失優(yōu)級，亳州等5個城市處于良級，淮北處于中級，淮南處于差級；在下游城市中，徐州、宿遷和揚州處于優(yōu)級，鹽城和泰州位于良級，淮安處于中級.上游一半城市處于良級；中游有3個城市處于中級或差級；下游城市有2個城市處于優(yōu)級，沒有差級.綜合來看生態(tài)效率下游大于上游大于中游，這與各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展情況基本吻合.說明了生態(tài)效率與經(jīng)濟發(fā)展相互促進、相互影響.環(huán)境資源投入能轉化為經(jīng)濟發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展反過來又通過積累的財力進行環(huán)境治理與資源集約化利用和技術改造.經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)效率提高是同步進行的.

圖2 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率空間分異格局

3.3 時空演化分析

選取 2006、2009、2012、2015 和 2018 年為研究截面，根據(jù)各個年份的城市綜合生態(tài)效率，借助ArcGIS10.6軟件的可視化表達，繪制出淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率水平的時空演化圖，如圖3所示.從圖3中可以看出，淮河生態(tài)經(jīng)濟帶各市生態(tài)效率變化差異顯著.生態(tài)效率一直為優(yōu)級的只有周口、徐州、宿遷，周口與徐州是各地區(qū)戰(zhàn)略要沖，宿遷為新興城市，更加注重資源環(huán)境和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，由此生態(tài)效率為優(yōu)并長期保持.生態(tài)效率一直較差的城市有平頂山、漯河、淮北、淮南，這些都是典型的礦業(yè)城市，由于資源投入過多和環(huán)境破壞嚴重，短時間內(nèi)難以恢復生態(tài)環(huán)境，生態(tài)效率將持續(xù)走低.生態(tài)效率大體趨勢越來越好的城市有信陽、亳州、蚌埠、六安、淮安、鹽城、揚州、泰州.這些城市經(jīng)濟增長的方式逐漸與國家的綠色發(fā)展理念相統(tǒng)一，在經(jīng)濟增長的同時注重了環(huán)境質(zhì)量的提升，生態(tài)效率水平逐漸上升.生態(tài)效率大體趨勢越來越差的城市有商丘、駐馬店、宿州、阜陽、滁州.這些城市在發(fā)展過程中，缺乏生態(tài)經(jīng)濟創(chuàng)造力，如果再不及時進行生態(tài)經(jīng)濟轉型，生態(tài)效率會進一步下降.

圖3 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率水平的時空演化

3 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶分區(qū)域生態(tài)效率影響因素分析

為了更詳細了解淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率發(fā)展規(guī)律和揭示影響生態(tài)效率變化的具體原因，將上中下游的生態(tài)效率進一步分解成技術效率和規(guī)模效率，可視化結果如圖4～圖6所示.

4.1 上游城市

從圖4中可以看出，淮河生態(tài)經(jīng)濟帶上游城市生態(tài)效率受技術效率與規(guī)模效率雙重影響，且各個城市的技術效率和規(guī)模效率變化幅度不一，總體良好，但不穩(wěn)定.其中生態(tài)技術效率在0.8以上小幅波動，說明上游各市在經(jīng)濟發(fā)展的同時保持了資源集約和環(huán)境保護技術同步提高，增加了資源和環(huán)境的利用率.生態(tài)規(guī)模效率除漯河外其余都在0.8以上波動，其中2012年波動較大.漯河市生態(tài)規(guī)模效率從2009年以后驟降并一直處于低效率，表明漯河市的環(huán)境和資源利用規(guī)模與實際發(fā)展情況不符，造成了過多的資源浪費和環(huán)境污染.

圖4 上游城市技術效率和規(guī)模效率變化

4.2 中游城市

從圖5中可以看出，淮河生態(tài)經(jīng)濟帶中游城市生態(tài)效率受技術效率與規(guī)模效率雙重影響且各個城市的技術效率和規(guī)模效率變化幅度較大，總體較低，變化顯著.其中生態(tài)技術效率在2009年呈斷崖式下跌，淮南持續(xù)走低，其他城市上升緩慢.說明中游城市在經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)保護技術創(chuàng)新及應用水平方面沒有相應的提高，資源利用和環(huán)境保護措施沒有得到更新.所有城市生態(tài)規(guī)模效率在2012年都有下降.但隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，除了淮北這種嚴重依賴重工業(yè)發(fā)展經(jīng)濟的城市無法快速轉型外，其余各市資源利用規(guī)模與經(jīng)濟發(fā)展逐漸匹配，生態(tài)規(guī)模效率逐年上升.究其原因，主要是因為中游城市依靠資源優(yōu)勢發(fā)展起來的重工業(yè)和制造業(yè)企業(yè)較多，生產(chǎn)技術落后，發(fā)展規(guī)?？刂撇划?，造成了資源浪費嚴重，環(huán)境污染嚴重.截至2018年，仍然沒有太大轉變，說明中游各城市在提升生態(tài)效率方面還任重道遠.

圖5 中游城市技術效率和規(guī)模效率變化

4.3 下游城市

通過圖6中可以看出，淮河生態(tài)經(jīng)濟帶下游城市生態(tài)技術效率和規(guī)模效率總體較好，也比較穩(wěn)定，但需要提升個別城市生態(tài)效率.其中技術效率方面，淮安和鹽城出現(xiàn)過大幅下降.所有城市生態(tài)規(guī)模效率在0.8以上變動且穩(wěn)步上升，泰州和鹽城有過小幅下降.淮安、鹽城在經(jīng)濟發(fā)展過程中對環(huán)境和資源的利用率不高，管理水平有待提高.泰州和鹽城的生態(tài)規(guī)模應合理調(diào)整，使得生態(tài)規(guī)模投入與經(jīng)濟發(fā)展同步并保持穩(wěn)定.

圖6 下游城市技術效率和規(guī)模效率變化

4 對策建議

5.1 整體空間相互配合并協(xié)調(diào)發(fā)展

淮河生態(tài)經(jīng)濟帶的生態(tài)效率提升需要各省份之間的相互配合，協(xié)同發(fā)展[13].淮河生態(tài)經(jīng)濟帶水網(wǎng)密布、平原遼闊，應借助這一區(qū)位優(yōu)勢，對淮河生態(tài)經(jīng)濟帶進行統(tǒng)一調(diào)控并完善鐵路、公路、航運交通網(wǎng)的布置以及上游和下游對中游的經(jīng)濟幫扶和生態(tài)補償.環(huán)境污染方面不能是上游污染下游治理，而是確?；春恿饔蛏鷳B(tài)環(huán)境統(tǒng)一化監(jiān)督和管理.淮河生態(tài)經(jīng)濟帶存在生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的矛盾，需要上中下游相互配合，共同協(xié)商，建立生態(tài)一體化統(tǒng)籌機制，共同打造淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)經(jīng)濟體系，以促進生態(tài)效率同步提高.

5.2 上游城市提升效率的同時還需要增加穩(wěn)定性

淮河生態(tài)經(jīng)濟帶上游生態(tài)效率良好但不穩(wěn)定，受技術和規(guī)模效率雙重影響，生態(tài)效率忽高忽低，且各市不一.主要是各市發(fā)展定位不明確和政策不連貫導致的，需要根據(jù)各市發(fā)展特點和實際情況定位發(fā)展方向，考慮各個地區(qū)優(yōu)勢和劣勢，發(fā)展符合地方特色的生態(tài)經(jīng)濟，正確引導各市企業(yè)，打造公平的綠色金融市場.同時完善環(huán)境規(guī)制，確保政策連貫性，不能朝令夕改，造成各市生態(tài)效率忽高忽低，各級政府與社會共同監(jiān)督，從而帶動上游生態(tài)效率穩(wěn)步提升.

5.3 中游城市重點提升技術和規(guī)模效率

淮河生態(tài)經(jīng)濟帶中游生態(tài)效率低下，生態(tài)技術效率和規(guī)模效率同時嚴重制約了中游的生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展，生態(tài)技術和生態(tài)規(guī)模需同時優(yōu)化，重點在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構.淮河生態(tài)經(jīng)濟帶中游城市的企業(yè)以傳統(tǒng)工業(yè)和制造業(yè)居多，所以淮河生態(tài)經(jīng)濟帶中游提升生態(tài)效率的重點應該是工業(yè)結構的升級.應大力發(fā)展知識密集型、資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的新興產(chǎn)業(yè)，逐漸淘汰資源高消耗，環(huán)境高污染的企業(yè)，進而減少資源環(huán)境破壞問題.同時大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，堅持科學技術是第一生產(chǎn)力原則，以高技術產(chǎn)出同時達到降低資源消耗和環(huán)境污染，從而促進生態(tài)效率的提高.

5.4 下游城市需有針對性地提升局部城市相應效率

淮河生態(tài)經(jīng)濟帶下游生態(tài)效率總體較優(yōu)，需要有針對性地提升淮安、鹽城的生態(tài)技術效率和泰州的生態(tài)規(guī)模效率，以促進下游生態(tài)效率進一步提高.淮安和鹽城應加快高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加大科研教育投入，以技術進步帶動經(jīng)濟發(fā)展，以技術優(yōu)化提升生態(tài)效率.泰州在資源利用方面應遵循合理開發(fā)、分區(qū)推進、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，政府要對資源配置做出宏觀調(diào)控，對資源消耗較大的企業(yè)作合理評估，確定最優(yōu)規(guī)模，杜絕資源浪費.

5 結論

以淮河生態(tài)經(jīng)濟帶為研究對象，運用BCC-DEA模型，對淮河生態(tài)經(jīng)濟帶2006—2018年的生態(tài)效率變化進行分析，結論如下：

1) 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶的整體和各區(qū)域的生態(tài)效率呈現(xiàn)先下降后上升的“V”型演變過程.2006年、2009年淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率處于下行期，2012年淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率達到最低點，2015、2018年淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)效率處于修復期.

2) 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶生態(tài)經(jīng)濟效率空間差異明顯.下游大于上游，上游大于中游，與各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展情況基本吻合.

3) 淮河生態(tài)經(jīng)濟帶各市生態(tài)效率時空變化顯著.生態(tài)效率長期為優(yōu)的有周口、徐州、宿遷；生態(tài)效率較差城市有平頂山、漯河、淮北、淮南；生態(tài)效率大體趨勢向好的城市有信陽、亳州、蚌埠、六安、淮安、鹽城、揚州、泰州；生態(tài)效率大體趨勢越來越差的城市有商丘、駐馬店、宿州、阜陽、滁州.

4) 對區(qū)域生態(tài)效率影響因素分析發(fā)現(xiàn)上游城市技術和規(guī)模效率較高，但穩(wěn)定性較差；中游城市較低，且變化顯著；下游城市技術和規(guī)模效率較高，穩(wěn)定性較好.

依據(jù)多年數(shù)據(jù)對淮河生態(tài)經(jīng)濟帶地級市的生態(tài)投入產(chǎn)出進行詳細分析，探索該經(jīng)濟帶生態(tài)效率的時空演化規(guī)律.但是生態(tài)效率影響因素眾多，指標體系構建缺乏人力資源、政策影響等方面的指標.此外，DEA法測度生態(tài)效率具有一定局限性，生態(tài)效率是一個復雜系統(tǒng)，需要綜合運用各種方法.