基于超效率DEA的中國區(qū)域生態(tài)效率評價與時空分異研究

2014-08-28 18:10劉丙泉呂高羊于曉燕

中國石油大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版) 2014年4期

劉丙泉+呂高羊+于曉燕

[摘要]在構(gòu)建區(qū)域生態(tài)效率評價指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）提出了區(qū)域生態(tài)效率時空分異評價方法，并對中國2000—2012年30個省市區(qū)生態(tài)效率時空分異情況進(jìn)行測度分析。結(jié)果表明：2000—2012年中國區(qū)域生態(tài)效率提升并不顯著，且與經(jīng)濟(jì)增長高度一致；東部地區(qū)省市生態(tài)效率明顯高于中西部地區(qū)，且時序提升明顯，與中西部地區(qū)差距正在拉大，中西部地區(qū)差距在縮小，西部地區(qū)時序提升明顯；中國區(qū)域生態(tài)效率前沿長期由江蘇、山東、浙江、北京、廣東等省市構(gòu)成，兩極分化加劇。

[關(guān)鍵詞]生態(tài)效率；時空分異；數(shù)據(jù)包絡(luò)分析

[中圖分類號]F205；X24[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-5595（2014）04-0015-05

一、引言

在改革開放以來的30多年里，中國取得了年均99%的經(jīng)濟(jì)增長成就，成為推動世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長極。然而，經(jīng)濟(jì)增長在要求各種資源有持續(xù)的投入的同時還伴隨非期望產(chǎn)出（如“三廢”、二氧化碳等）的不斷排放，“高投入、高消耗、高排放”的經(jīng)濟(jì)增長方式已經(jīng)對中國的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。因此，作為世界上最大的發(fā)展中國家，在工業(yè)化和城市化不斷加速的今天，如何在實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的同時，切實達(dá)到“美麗中國”的生態(tài)文明建設(shè)目的，是中國各級政府當(dāng)前及未來相當(dāng)長時間內(nèi)面臨的重要挑戰(zhàn)。

在實踐和理論研究中，構(gòu)建能夠同時衡量區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)成為眾多學(xué)者關(guān)注的焦點，由德國學(xué)者Schaltegger和Sturm提出的生態(tài)效率（EcoEfficiency）強調(diào)經(jīng)濟(jì)價值和環(huán)境效益的統(tǒng)一[1]，為不同層次區(qū)域同時衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供了簡單明了的測度指標(biāo)。自該指標(biāo)被提出以來，其研究對象包含了企業(yè)、工業(yè)園區(qū)、行業(yè)、國家等領(lǐng)域[25]，計算方法先后經(jīng)歷了比值法、指標(biāo)體系綜合評價法、模型法等三類方法[69]，其中以數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）為基本模型的評價方法由于無需事先指定指標(biāo)權(quán)重，較完美地契合了生態(tài)效率的相對性、過程性、投入產(chǎn)出關(guān)系等特征，被廣泛應(yīng)用于區(qū)域生態(tài)效率的評價?；诖?，本文以投入導(dǎo)向的DEA模型為主要評價方法，構(gòu)建區(qū)域生態(tài)效率評價指標(biāo)體系，靜態(tài)測度中國30個省級區(qū)域2000—2012年生態(tài)效率情況；為測度區(qū)域生態(tài)效率的時序提升情況，本文還構(gòu)建了效率差距（Efficiency Gap，EG）指標(biāo)，來分析區(qū)域生態(tài)效率時序變化規(guī)律。

二、研究方法與模型

假設(shè)對n個省級區(qū)域進(jìn)行生態(tài)效率靜態(tài)測度，每個區(qū)域具有相同的投入產(chǎn)出關(guān)系，均以i種資源消耗或污染物為投入，獲得s種產(chǎn)出，每一個區(qū)域稱為一個決策單元（Decision Making Unit，DMU），所有待估區(qū)域構(gòu)成生產(chǎn)可能集現(xiàn)實樣本。假設(shè)Xij表示第j個DMU的第i種投入要素量（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n），Yrj表示第j個DMU第r種產(chǎn)出的總量，則第j0個DMU的生態(tài)效率z0可由式（1）進(jìn)行估算[10]：

由式（1）估算所得的區(qū)域生態(tài)效率值會出現(xiàn)多個DMU同時效率1的情況，不利于不同區(qū)域生態(tài)效率的比較和排序，更不利于區(qū)域生態(tài)效率的時序提升測度。為此，本文應(yīng)用式（2）超效率DEA模型進(jìn)行生態(tài)效率靜態(tài)估算[1112]：

假設(shè)第j0個DMU第t期和t+1期的生態(tài)效率分別為θt0和θt+10，定義其效率差距EG[13]為：

中國石油大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）2014年8月第30卷第4期劉丙泉，等：基于超效率DEA的中國區(qū)域生態(tài)效率評價與時空分異研究三、指標(biāo)體系構(gòu)建

生態(tài)效率強調(diào)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須以資源的低消耗、環(huán)境的低污染為前提，因此，本文以資源消耗和環(huán)境污染為投入要素、經(jīng)濟(jì)效益為產(chǎn)出要素構(gòu)建區(qū)域生態(tài)效率評價指標(biāo)體系[14]，如表1所示。

四、實證研究

（一）數(shù)據(jù)來源

本文搜集了中國大陸30個省級區(qū)域生態(tài)效率指標(biāo)（西藏地區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計不全，未包括在內(nèi)），數(shù)據(jù)主要來自于中國統(tǒng)計年鑒（2001—2013）、中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒、中國能源統(tǒng)計年鑒及國家統(tǒng)計局網(wǎng)站。

（二）空間差異分析

根據(jù)式（2），在matlab2009a平臺編寫程序，得到中國30個省級區(qū)域2000—2012年的超效率生態(tài)效率情況，統(tǒng)計描述見表2。由表2知，2000—2012年全國省級區(qū)域生態(tài)效率年度平均值波動較小，2011年的088最低，2003年的100最高，但在此期間全國省級區(qū)域平均GDP增長了546倍，這說明從全國層面看，經(jīng)濟(jì)的快速增長并未帶動生態(tài)環(huán)境的改善，以GDP為綱依然是各區(qū)域生態(tài)效率提升的癥結(jié)所在；從全國層面省級區(qū)域生態(tài)效率變異系數(shù)可以看出，中國區(qū)域生態(tài)效率省級差距呈現(xiàn)先拉大后縮小的趨勢，2000年各省市生態(tài)效率差距最小，為039，2004年差距逐漸拉大到0，69，后逐步縮小到2012年的056。中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的2001—2008年，是中國省級區(qū)域生態(tài)效率差距比較顯著的時段，變異系數(shù)維持在06左右，而在此期間，中國各省份經(jīng)濟(jì)增長差距非常明顯，東部地區(qū)省市GDP平均增長了35倍，而中西部地區(qū)省市區(qū)經(jīng)濟(jì)平均增長了25倍，因此，中國省級區(qū)域生態(tài)效率差距更多由經(jīng)濟(jì)增長差距導(dǎo)致。

從全國三大經(jīng)濟(jì)帶來看，東部地區(qū)生態(tài)效率平均水平最高，中部地區(qū)次之，西部地區(qū)最低，與三大經(jīng)濟(jì)帶的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一致；并且，考察期內(nèi)東部地區(qū)省級區(qū)域生態(tài)效率發(fā)展比較穩(wěn)定，近年來一致維持在12以上，但是東部地區(qū)內(nèi)部各省市之間生態(tài)效率差距比較大，變異系數(shù)最高年份達(dá)到了067，但好在這種差距正在縮??；中部地區(qū)省級區(qū)域生態(tài)效率呈現(xiàn)緩慢下降趨勢，從2000年的085下降到了2012年的071，與東部地區(qū)差距在拉大，對西部地區(qū)的優(yōu)勢正在縮小，并且中部地區(qū)各省市生態(tài)效率之間差距較小，而且這種差距也在縮小，這說明中部地區(qū)各省市整體生態(tài)效率均存在下降趨勢；西部地區(qū)省級區(qū)域生態(tài)效率發(fā)展比較穩(wěn)定，但西部地區(qū)內(nèi)部各省市區(qū)生態(tài)效率之間差距在拉大。

（三）時序提升分析

本文從全國、三大經(jīng)濟(jì)帶兩個視角對不同區(qū)域尺度的生態(tài)效率差異進(jìn)行了比較分析。為度量相同區(qū)域生態(tài)效率時間序列演化規(guī)律，本文應(yīng)用式（3）總結(jié)不同區(qū)域生態(tài)效率的提升情況。

效率差距能度量同一區(qū)域相鄰年份的生態(tài)效率提升程度?？砂l(fā)現(xiàn)，從全國范圍來看，考察期內(nèi)有6個年份生態(tài)效率均值呈現(xiàn)改善狀態(tài)，6個年份呈現(xiàn)退化，除2011年退化比較顯著外，其余年份退化但不顯著；從三大經(jīng)濟(jì)帶情況來看，考察期內(nèi)，東部地區(qū)有9個年份生態(tài)效率呈現(xiàn)改善狀態(tài)，中部地區(qū)僅有2個年份呈現(xiàn)改善狀態(tài)，10個年份呈現(xiàn)退化狀態(tài)，西部地區(qū)有5個年份呈現(xiàn)顯著改善狀態(tài)，7個年份呈現(xiàn)退化但不顯著，因此，中國中西部地區(qū)生態(tài)效率與東部地區(qū)的差距正在拉大，中西部地區(qū)之間差距正在減小，這與空間差異部分的研究結(jié)果相一致；從省級區(qū)域?qū)用婵?，考察期?nèi)東部地區(qū)以江蘇、浙江、山東等為代表的7個省份呈現(xiàn)生態(tài)效率提升狀態(tài)，北京、天津、河北、遼寧等4個省份生態(tài)效率退化但并不顯著，與此同時，中部地區(qū)僅有黑龍江生態(tài)效率呈現(xiàn)提升狀態(tài)，其余省市均呈現(xiàn)緩慢退化狀態(tài)，而西部地區(qū)貴州、新疆生態(tài)效率提升顯著，5個省市生態(tài)效率呈現(xiàn)緩慢提升，4個省市生態(tài)效率呈現(xiàn)緩慢退化。

五、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

本文應(yīng)用超效率DEA模型，定量評估了2000—2012年中國30個省級區(qū)域生態(tài)效率水平，并從時序和空間兩個維度對中國省級區(qū)域生態(tài)效率進(jìn)行了差異分析，主要結(jié)論包括：

從全國層面來看，2000—2012年中國生態(tài)效率改善不明顯，省級區(qū)域生態(tài)效率與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高度一致，距經(jīng)濟(jì)增長反哺生態(tài)環(huán)境帶來環(huán)境改善的預(yù)期還較遠(yuǎn)。

從三大區(qū)域看，東部地區(qū)整體生態(tài)效率水平較高，并呈現(xiàn)時序提升，與中西部地區(qū)差距正在拉大，中西部地區(qū)生態(tài)效率差距正在縮小，西部地區(qū)生態(tài)率時序提升顯著。

從省級區(qū)域?qū)用婵?，中國省級區(qū)域生態(tài)效率前沿由浙江、江蘇、山東、北京等省市構(gòu)成，并且上述省市生態(tài)效率時序提升動力顯著，未來中國省級區(qū)域生態(tài)效率極可能出現(xiàn)兩極分化。

（二）建議

其一，中國大多數(shù)省市具有較大的生態(tài)效率提升潛力，尤其是中西部地區(qū)，這些地區(qū)生態(tài)效率較低的主要原因還是優(yōu)秀生產(chǎn)實踐技術(shù)未被引入，一旦這些地區(qū)能夠引入較佳的生產(chǎn)實踐項目和技術(shù)，生態(tài)效率將大幅提升。

其二，中國生態(tài)效率較高的省市大都仍然依靠高強度的要素投入和積累獲得經(jīng)濟(jì)的高速增長和環(huán)境治理的大幅投入，因此，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式勢在必行，尤其是東部地區(qū)省市，應(yīng)重點依托地理區(qū)位和發(fā)展成就，打造以總部經(jīng)濟(jì)為代表的高端經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)，嘗試將生產(chǎn)、制造模塊實施外包、轉(zhuǎn)移。

其三，中西部地區(qū)省市生態(tài)效率低的原因主要體現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢、發(fā)展效率低，因此該部分省市區(qū)應(yīng)在梳理本省市區(qū)發(fā)展特色的基礎(chǔ)上，制定本區(qū)域產(chǎn)業(yè)承接戰(zhàn)略和策略，積極承接國際、國內(nèi)產(chǎn)業(yè)外包及轉(zhuǎn)移，借助外部產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、管理技術(shù)、發(fā)展理念激活本地生產(chǎn)要素，進(jìn)而形成本土核心競爭力。

其四，強化技術(shù)創(chuàng)新、推動基礎(chǔ)設(shè)施完善將是中國省市區(qū)提升生態(tài)效率的關(guān)鍵基礎(chǔ)要素，技術(shù)創(chuàng)新是推動資源、環(huán)境約束下經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的關(guān)鍵驅(qū)動力，而目前中國大多數(shù)省市區(qū)在全球產(chǎn)業(yè)分工中位居價值鏈下游，這是造成這些省市區(qū)生態(tài)效率低下的重要原因，因此，提升技術(shù)創(chuàng)新能力刻不容緩。[參考文獻(xiàn)]

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[責(zé)任編輯：張巖林]