劉寧寧,劉慶玲
(安徽財經(jīng)大學 經(jīng)濟研究所,安徽 蚌埠 233000)
安徽省城市化發(fā)展對環(huán)境效率影響的分析
劉寧寧,劉慶玲
(安徽財經(jīng)大學 經(jīng)濟研究所,安徽 蚌埠 233000)
從城市化水平對環(huán)境效率影響的角度分析了城市化發(fā)展對環(huán)境效率的作用關(guān)系。與城市化對環(huán)境污染呈明顯負相關(guān)的結(jié)論不同,城市化發(fā)展對環(huán)境效率的作用呈現(xiàn)倒“U”型。在水平較低階段與環(huán)境效率是正向作用,在到達一定階段后與環(huán)境效率呈負相關(guān)作用。以2005年—2011年的面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對安徽省城市化水平和環(huán)境效率做了測度,并對安徽省城市化對環(huán)境效率影響做了靜態(tài)面板分析。得出當前安徽省的城市化發(fā)展對安徽省的環(huán)境效率有著正向作用,并提出了發(fā)展經(jīng)濟、因地制宜發(fā)展城市化、考慮環(huán)境承載力等建議。
城市化;環(huán)境效率;靜態(tài)面板模型
城市化的發(fā)展起源于英國的工業(yè)革命,隨著工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展,城市化也成為各國發(fā)展的必然趨勢。在資源、環(huán)境和人口等制約條件下走可持續(xù)發(fā)展的城市化道路是中國的必然選擇。中國的城市化自21世紀之后進入快速發(fā)展階段,城市化水平逐年提高,至2011年已超過50%[1],城市化發(fā)展成效表現(xiàn)為進程加快、數(shù)量增加、規(guī)模擴大、質(zhì)量提高,城市化發(fā)展的水平與經(jīng)濟發(fā)展水平總體上是相適應(yīng)的。然而,中國在不斷加快城市化的發(fā)展腳步的同時,也應(yīng)該注意到城市化發(fā)展中所產(chǎn)生的問題,如環(huán)境影響和環(huán)境效率等問題。
在城市化發(fā)展和環(huán)境問題日益突出的大背景下,研究城市化的發(fā)展和隨之產(chǎn)生的環(huán)境問題成為學者關(guān)注的熱點。環(huán)境問題不僅是環(huán)境污染問題,還要求在不停滯社會經(jīng)濟發(fā)展的前提下更加注重環(huán)境的保護和資源利用,從而使環(huán)境問題研究有了不同的著眼點。解決環(huán)境問題的一個有效的途徑就是從經(jīng)濟、資源和環(huán)境三個方面入手,將這三個方面結(jié)合起來測度研究的一個方法就是環(huán)境效率[2]。本文以安徽省為研究對象,從城市化與環(huán)境效率的關(guān)系的角度研究城市化發(fā)展中的環(huán)境問題。
(一)城市化水平測度方法和指標
城市化的綜合測度指標應(yīng)該包含人口、經(jīng)濟和社會方面。指標的選擇要具有全面性、層次性、代表性和可操作性。綜合上述考慮,本文選擇人口類、經(jīng)濟類、社會類三個一級指標[3]。人口類的二級指標包括城鎮(zhèn)人口比重、市區(qū)人口密度、第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比重三個指標;經(jīng)濟類的二級指標包括人均GDP、工業(yè)化率以及第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重;社會類二級指標包括人均居住面積、人均消費額和萬人擁有醫(yī)院床位數(shù)[4]。
采用綜合測度方法測度安徽省城市化綜合水平。綜合測度方法是將所有的指標包含的信息綜合得到一個指數(shù),利用這個包含各個評價指標信息的綜合指數(shù)對要評價的對象進行評價測度[5]。該方法計算簡便,對不同的指標數(shù)據(jù)沒有特別的要求,是目前比較普遍使用的測度方法之一。其公式表達式如下:
(1)
其中,F(xiàn)表示某一區(qū)域城市化發(fā)展水平的綜合指數(shù),s表示第j項指標無量綱化值,W表示第j項指標的權(quán)重。從公式(1)可知,要得到城市化水平綜合指數(shù),要先將數(shù)據(jù)無量綱化和確定各指標的權(quán)重。
無量綱化是為了消除各指標原始數(shù)據(jù)量綱差異的影響,更加真實地反映各指標對城市化的貢獻。本文選取最大最小值方法對指標進行標準化處理。具體的計算公式如下:
(2)
權(quán)重的確定是綜合測度方法中最主要的問題,權(quán)重的不同會導致評價結(jié)果的不同。確定權(quán)重的方法比較多,主要可以分為客觀賦值和主觀賦值兩種方法。主觀賦權(quán)的方法會產(chǎn)生不同的人賦權(quán)受不同的人的價值觀念、心理因素、社會背景等不同因素的影響問題。因此本文采用客觀賦值法中熵值法計算城市化各指標的權(quán)重。熵值法[6]計算權(quán)重的比較簡單易理解。將無量綱化后的數(shù)據(jù)進行處理,得到全是正數(shù)的標準化矩陣Uij。即Uij=Zij+d,d為使(minZ+d)為略大于0的一個數(shù)。然后根據(jù)公式(3)和(4)計算出第j項指標熵值ej。
(3)
(4)
在公式(4)中,令k=1/lnm。計算出熵值之后,計算各指標的權(quán)重,效用值d=1-e。指標權(quán)重公式如下:
(5)
確定各指標權(quán)重和將指標無量綱化之后,代入到公式(1)中,計算得出城市化綜合水平指數(shù)。
(二)環(huán)境效率評價指標和方法
衡量一個區(qū)域環(huán)境狀況的方法很多,傳統(tǒng)的方法是用單位生產(chǎn)總值污染物和人均污染物排放量來衡量,這種方法雖然比較容易理解,但存在一定的局限性。單位GDP的污染物排放量沒有考慮資源投入因素,而人均污染物排放量沒有考慮產(chǎn)出和資本等其他要素投入[7]。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法計算環(huán)境效率考慮到資源的投入和期望產(chǎn)出與非期望產(chǎn)出,是當前運用較多的研究環(huán)境效率的方法之一。
運用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析研究一個區(qū)域的環(huán)境效率,首先要選取合適的指標。指標的選擇既要考慮到期望產(chǎn)出,還要有非期望產(chǎn)出。本文在借鑒其他學者研究基礎(chǔ)上采用曾賢剛(2011)構(gòu)建的環(huán)境效率評價指標[8],作為安徽省環(huán)境效率投入產(chǎn)出指標體系。具體指標如表1所示。
確定評價指標后,要確定決策單元(DMU),決策單元即DEA計算效率的對象,本文以安徽省2005年—2011年16個地區(qū)(不包括巢湖)為決策單元進行環(huán)境效率評價。
一般的效率計算模型是一定投入條件下使得產(chǎn)出最大或者一定產(chǎn)出時投入最小。但是,由上述指標可以看出,環(huán)境效率計算包含“不好”的產(chǎn)出,本文中以工業(yè)“三廢”來衡量,這種“不好”的產(chǎn)出即非期望產(chǎn)出。因此,在進行環(huán)境效率評價時,就要注意到非期望產(chǎn)出的處理,本文選擇DEA_SBM模型計算含有非期望產(chǎn)出的環(huán)境效率。
表1 環(huán)境效率評價指標
投入指標能源能源消費總量水資源用水總量資產(chǎn)固定資產(chǎn)投資土地建成區(qū)面積人力資源年末從業(yè)人員數(shù)產(chǎn)出指標期望產(chǎn)出非期望產(chǎn)出經(jīng)濟“三廢”排放量地區(qū)GDP工業(yè)廢水排放量工業(yè)廢氣排放量工業(yè)固體廢棄物排放量
(6)
s.t.
x0=xλ+s1,
s-≥0,sg≥0,sb≥0,λ≥0
其中s是投入產(chǎn)出的松弛向量,λ是權(quán)重向量。目標函數(shù)ρ*遞減,并且滿足0≤ρ*≤1,對于特定的評定決策單元,當且僅當ρ*=1,s-=0,sg=0,sb=0時是有效率的[10]。ρ*<1,則決策單元是無效率的。該模型與傳統(tǒng)的CCR模型不同之處在于,SBM模型把松弛變量放入到目標函數(shù)中加以處理,既解決了投入的松弛性的問題又解決了含有非期望產(chǎn)出的處理問題。
(三)面板回歸研究方法
基于靜態(tài)面板數(shù)據(jù)對城市化對環(huán)境效率的影響進行回歸分析。在建立靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型時,通常設(shè)定t=1,2,…,T表示的是面板數(shù)據(jù)時間,T表示的是時期總數(shù),i=1,2,…,N表示獨立的個體,N代表截面成員的個數(shù),yit表示在時間t上的第i個因變量,xit表示在時間t上的第i個自變量,βit表示為對應(yīng)于解釋變量xit的系數(shù)向量,k表示解釋變量的個數(shù),αit表示每個獨立個體的截距項,εit表示隨機誤差項,并且滿足零均值、同方差的假設(shè)[11]?;谝陨显O(shè)定,面板數(shù)據(jù)模型的一般形式統(tǒng)一如下:
yit=αit+xit′βit+εit,i=1,2,…,N,t=1,2,…,T
(7)
依據(jù)上述研究方法收集數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來源《安徽統(tǒng)計年鑒》、《安徽省社會發(fā)展公報》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》、水資源公報、中國統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫和中經(jīng)網(wǎng)。
(一)安徽省城市化水平測度結(jié)果
采用熵值法計算得到安徽省城市化發(fā)展綜合水平結(jié)果如表2。
表2 安徽省各地級市城市化綜合水平發(fā)展指數(shù)
年份2005200620072008200920102011合肥0.7150.7090.6800.6580.7520.7350.662淮北0.3650.3630.4050.3910.3750.3930.412亳州0.2830.3620.3470.3710.2300.2880.354宿州0.2080.3450.2630.2970.2140.2640.236蚌埠0.3530.3630.3750.3580.3780.3810.368阜陽0.3730.3910.2860.3040.2980.3820.279淮南0.3700.3600.3880.3890.4260.3830.391滁州0.2940.3030.2660.3620.2570.2830.255六安0.3620.3600.3090.2960.3280.3700.332馬鞍山0.4920.4660.4800.5280.5450.5320.459蕪湖0.4930.4480.4460.4650.5720.5560.481宣城0.3160.3660.3830.3160.3270.3470.302銅陵0.4310.4550.4900.5000.4980.5250.554池州0.2160.2490.2740.2720.2620.3160.301安慶0.3120.3520.2760.2990.3460.3350.308黃山0.2830.3350.3540.4040.3470.3720.340
由表2可以看出,安徽省2005年到2011年各地區(qū)的標準差變化幅度比較小,總體的城市化水平呈上升趨勢,綜合指數(shù)最小值在[0.2,0.3]內(nèi)波動,最大值在[0.6,0.8]內(nèi)波動,平均值隨著年份變化也不大,在[0.3,0.45]區(qū)間波動,整體比較平穩(wěn)。
(二)環(huán)境效率評價結(jié)果
對安徽省2005年到2011年的16個地級市(除巢湖)的環(huán)境效率進行分析,得到結(jié)果如表3所示。
表3 安徽省各地區(qū)環(huán)境效率
年份2005200620072008200920102011合肥0.5460.5070.5470.6210.4171.0001.000淮北0.5200.5100.5610.7270.5051.0001.000亳州1.0001.0000.9011.0000.6761.0001.000宿州1.0001.0000.7690.7920.4931.0001.000蚌埠0.9441.0000.6841.0000.2911.0000.759阜陽0.5750.7300.7070.8080.4511.0001.000淮南0.3900.4021.0001.0000.6321.0001.000滁州0.7111.0000.8481.0001.0001.0001.000六安0.5570.5750.7791.0000.5901.0000.795馬鞍山0.4860.5731.0001.0000.8141.0001.000蕪湖0.4570.4700.5780.6870.4201.0001.000宣城0.94791.0001.0001.0000.7411.0000.867銅陵0.5491.0001.0001.0000.7191.0001.000池州0.6340.5950.7321.0000.51020.7260.792安慶0.5600.7310.8511.0000.4981.0001.000黃山0.5781.0000.6260.6450.3920.8470.793
上述結(jié)果可以看出,合肥、蕪湖經(jīng)濟發(fā)展相對較好的地區(qū)在2010年之前環(huán)境效率不高,因為在發(fā)展經(jīng)濟的同時工業(yè)污染會增加,經(jīng)濟發(fā)展相對較低的地區(qū)工業(yè)污染相對較少,但是環(huán)境效率也不一定高,因為經(jīng)濟不發(fā)達使得環(huán)境效率資本投入不足。由此可見,要提高環(huán)境效率既要提高經(jīng)濟發(fā)展水平又要控制污染物的排放。
(一)回歸結(jié)果
用Stata對安徽省城市化發(fā)展水平和環(huán)境效率進行靜態(tài)面板回歸,選取112個樣本分成16組,得到結(jié)果如表4所示:
表4 回歸結(jié)果
環(huán)境效率系數(shù)標準差T值P>|t|5%的置信區(qū)間城市化0.2770.3302.350.0330.0721.480常數(shù)項0.4980.1313.810.0020.2190.777
注:F(1, 15)=5.52 P值>F=0.032 9
從表4可以看出,通過了5%的置信度檢驗,模型的擬合效果通過檢驗。
(二)整體結(jié)果分析
從表4的結(jié)果可以看出,在本文的數(shù)據(jù)計算結(jié)果中顯示城市化水平對環(huán)境效率有正向作用。城市化水平每提高1個百分點,環(huán)境效率可以提高0.277個百分點,兩者呈現(xiàn)出弱正相關(guān)關(guān)系,可以從以下幾個方面來解釋計算結(jié)果。
第一,環(huán)境效率與環(huán)境污染是有區(qū)別的。環(huán)境效率是對環(huán)境影響和經(jīng)濟效益的一個綜合評價,多數(shù)以經(jīng)濟效益的增加值和環(huán)境影響的比值來表示。用DEA計算環(huán)境效率是基于投入產(chǎn)出基礎(chǔ)的,投入不夠或者非期望產(chǎn)出過多都會導致環(huán)境效率不能有效。城市化的發(fā)展雖然產(chǎn)生工業(yè)三廢的非期望產(chǎn)出,但在增加投入方面有不可忽略的貢獻,因此城市化的發(fā)展對環(huán)境效率的作用應(yīng)該取決于提高環(huán)境效率的成分和降低環(huán)境效率的成分哪個比例更高來顯示出對環(huán)境效率的作用方向。
第二,階段性的原因。安徽省目前的城市化水平落后于全國平均水平,在安徽省城市化發(fā)展的當前時期,城市化的發(fā)展會提高各種資源的投入,提高期望產(chǎn)出的量,非期望產(chǎn)出的量還不足以達到超過正向的作用,因此本文中得出城市化對環(huán)境效率的正向作用。但是城市化產(chǎn)生的非期望產(chǎn)出對環(huán)境效率有一定影響,所以結(jié)果顯示弱相關(guān),不是高度的正相關(guān)關(guān)系。
(三)區(qū)域比較分析
按傳統(tǒng)的地理位置劃分,安徽省可以分為皖南、皖中、皖北三大經(jīng)濟區(qū)域。用Stata軟件分別對三大經(jīng)濟區(qū)域2005年到2011年的城市化水平和環(huán)境效率做靜態(tài)面板回歸,得到的回歸系數(shù)如表5所示。
表5 安徽省三大經(jīng)濟區(qū)回歸結(jié)果
地區(qū)環(huán)境效率系數(shù)P>|t|皖南城市化0.5460.024皖中城市化-0.5100.031皖北城市化1.2620.049
結(jié)果顯示,皖南,皖中,皖北經(jīng)濟區(qū)各自的城市化水平對環(huán)境效率的影響作用是不同的。皖南經(jīng)濟區(qū),城市化水平每增加1個百分點,環(huán)境效率上升0.54個百分點;皖中地區(qū)城市化綜合水平每增加1個百分點,地區(qū)的環(huán)境效率值下降0.51個百分點;皖北經(jīng)濟區(qū),城市化水平每上升1個百分點,環(huán)境效率增加1.262個百分點。分析結(jié)果如下:
不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平和階段不同,城市化水平和環(huán)境效率都各不相同。皖南地區(qū)和皖北地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展水平不及皖中地區(qū),可以看作皖南和皖北地區(qū)與皖中地區(qū)所處的發(fā)展階段不同,城市化水平和環(huán)境效率有所不同。在皖南和皖北所處的經(jīng)濟社會水平發(fā)展階段,城市化對環(huán)境效率有正向作用,因為城市化的發(fā)展加大了投入,使得環(huán)境效率提高。在皖中地區(qū)城市化對環(huán)境效率是負向作用,說明在社會和經(jīng)濟發(fā)展到一定水平時,由于城市化工業(yè)化的發(fā)展,致使環(huán)境污染在環(huán)境效率中的作用加大,環(huán)境污染加重,環(huán)境效率降低,不能達到有效,因此會出現(xiàn)城市化水平對環(huán)境效率有負向作用的狀況。
城市化對環(huán)境效率的影響不是單向的正向作用或者負向作用,而是隨著不同地區(qū)不同的社會和經(jīng)濟發(fā)展階段的不同而有所變化。在城市化水平發(fā)展的不同階段,對環(huán)境效率的作用是不同的??珊喡杂脠D1表示。
圖1 安徽省城市化水平與環(huán)境效率作用
在城市化水平較低的階段,城市化水平在X1之前時,城市化的發(fā)展在一定程度上增加了環(huán)境效率的投入,對環(huán)境效率有較大的正向作用。隨著城市化的發(fā)展,在X1到X2之間時,各種投入要素的產(chǎn)出效率逐漸降低,環(huán)境污染程度加大,對環(huán)境效率的正向作用減弱。當城市化發(fā)展到到X3之后的階段,城市化的發(fā)展在經(jīng)濟和社會方面的正向作用小于城市化發(fā)展帶來的污染問題,因此對環(huán)境效率產(chǎn)生負向作用。由此可見,城市化水平和環(huán)境效率達到共贏的最好階段是在X2到X3之間的階段,在這個階段城市化水平較高,環(huán)境效率也相對有效,在一定程度上達到了經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
在本文研究的樣本和時間段內(nèi),安徽省的城市化水平對環(huán)境效率的作用處于X2以前階段,城市化水平對環(huán)境效率有正向作用。安徽省的城市化還有較大的發(fā)展?jié)摿?,環(huán)境效率也可以在城市化的發(fā)展下有所提高。控制好城市化的發(fā)展和注意環(huán)境的保護,可盡量延長X2到X3的階段,使安徽省的城市化水平和環(huán)境效率繼續(xù)走向最高點。
(一)結(jié)論
基于2005年到2011年的面板數(shù)據(jù)對安徽省城市化綜合水平對環(huán)境效率影響做了靜態(tài)面板分析,探索安徽省在現(xiàn)階段的城市化水平和環(huán)境效率的作用關(guān)系,得到結(jié)論如下:
安徽省的城市化綜合水平呈現(xiàn)上升的趨勢,發(fā)展態(tài)勢良好。但是總體水平不高,低于全國平均水平。各地區(qū)的城市化水平發(fā)展不平衡,存在一定程度的差異。安徽省的環(huán)境效率整體呈上升趨勢,但環(huán)境效率發(fā)展不平穩(wěn),整體在0.6到1之間波動,地區(qū)環(huán)境效率存在一定程度的差異,但不是很明顯。安徽省城市化發(fā)展與環(huán)境效率成弱正相關(guān)關(guān)系,當前安徽省城市化的發(fā)展投入要素大于非期望產(chǎn)出要素,對環(huán)境效率有正向作用。
(二)政策建議
由研究結(jié)果可知,在未來的一段時期內(nèi)安徽省城市化的發(fā)展可以促進環(huán)境效率的提高。在可控的發(fā)展階段內(nèi),提高安徽省的城市化水平是可行的。首先,安徽省各地區(qū)城市化和環(huán)境效率都存在不同程度的差異。各地區(qū)應(yīng)因地制宜,結(jié)合地區(qū)不同情況,制定發(fā)展政策,提高各地區(qū)的城市化水平和環(huán)境效率,使安徽省整體的城市化水平和環(huán)境效率提高。其次,依靠資源發(fā)展城市化的城市,在資源的合理利用方面應(yīng)該做好規(guī)劃,城市發(fā)展同時注意資源利用,合理提高地區(qū)城市化水平。第三,資源枯竭型城市正逐漸增加,地區(qū)發(fā)展不能僅依靠資源,轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,注意產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和轉(zhuǎn)型,合理利用資源發(fā)展是關(guān)鍵。
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(責任編輯 周吉光)
The Impact of the Urbanization Development on the Environment Efficiency in Anhui
LIU Ning-ning, LIU Qing-ling
(Anhui University of Finance & Economics, Bengbu, Anhui 233000)
Viewing from the impact of urbanization level on the environment efficiency, this study analyzes the impact of the urbanization on environment efficiency. Different from the previous conclusions of negative relation, the relationship shows an inverted "U" shape. They have a positive relation at the beginning of urbanization. After reaching certain level, they show a negative relation. Based on the panel data of 2005 -2011 from Anhui, the level of urbanization and environmental efficiency are measured, and the impact of urbanization on the environment efficiency is analyzed. It is concluded that current urbanization in Anhui has a positive effect on the environmental efficiency. Some recommendations on how to develop economy, urbanization and environment considerations are proposed.
urbanization; environmental efficiency; panel model
2013-10-23
安徽省高耗能產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗的協(xié)同體系研究(2011sk872)。
劉寧寧(1987—),女,安徽界首人,安徽財經(jīng)大學經(jīng)濟研究所人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟學專業(yè)碩士研究生,研究方向:資源經(jīng)濟學。
F061.5
A
1007-6875(2014)01-0046-05