中國(guó)區(qū)域環(huán)境效率的收斂性、空間溢出及成因分析

李佳佳 羅能生

摘要：利用中國(guó)1998～2013年省際面板數(shù)據(jù)，基于SBM模型在測(cè)度區(qū)域環(huán)境效率的基礎(chǔ)上，將空間面板收斂模型和偏微分效應(yīng)分解方法相結(jié)合研究了區(qū)域環(huán)境效率的收斂性、空間溢出效應(yīng)及其成因。結(jié)果表明，全國(guó)區(qū)域環(huán)境效率存在絕對(duì)收斂，且東、中、西部三大區(qū)域差異明顯，東部地區(qū)不存在收斂，中、西部地區(qū)存在收斂；區(qū)域環(huán)境效率收斂存在較強(qiáng)的空間聯(lián)動(dòng)性和依賴性，且空間溢出效應(yīng)較為明顯，而在其影響因素中，城鎮(zhèn)化率、外貿(mào)依存度、技術(shù)水平對(duì)本地區(qū)和鄰近地區(qū)環(huán)境效率的收斂有正向空間溢出效應(yīng)，環(huán)境投資空間溢出效應(yīng)為負(fù)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的空間溢出效應(yīng)則不顯著。

關(guān)鍵詞：環(huán)境效率；SBM模型；收斂性；空間溢出效應(yīng)

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2016.08.01

中圖分類號(hào)：F0615；F207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-8409（2016）08-0001-05

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，堪稱“增長(zhǎng)奇跡”，但也為此付出了巨大的能源和環(huán)境代價(jià)。特別是近兩年來(lái)，環(huán)境污染已經(jīng)從經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)向中西部地區(qū)迅速蔓延，全國(guó)性霧霾天氣的出現(xiàn)揭露了當(dāng)前環(huán)境污染的嚴(yán)重性和生態(tài)的脆弱性。十八屆四中全會(huì)明確指出要保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建立生態(tài)文明法律制度。因此，如何以最小的資源損耗獲得最大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，如何減少環(huán)境污染的空間溢出，如何加強(qiáng)區(qū)域環(huán)境合作，是各地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)過(guò)程中面臨的重要課題。那么，我國(guó)區(qū)域環(huán)境效率的現(xiàn)狀是怎樣的，是否存在收斂性和空間溢出效應(yīng)？影響區(qū)域環(huán)境效率收斂性的成因有哪些？如何促進(jìn)區(qū)域環(huán)境效率的提升？本文擬就這些問(wèn)題進(jìn)行深入研究。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者分別對(duì)環(huán)境效率、收斂性和空間溢出效應(yīng)進(jìn)行了一些研究。環(huán)境效率是指某一區(qū)域使用更少的環(huán)境資源、產(chǎn)生更少的生態(tài)影響提供滿足人類需要的產(chǎn)品和服務(wù)。自1992年WBCSD提出環(huán)境效率以來(lái)，很多學(xué)者對(duì)環(huán)境效率的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了研究，其中DEA模型被證明是相當(dāng)有效的工具。雖然DEA模型的相對(duì)效率是以最小的投入來(lái)獲得最大的產(chǎn)出，但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，既要進(jìn)行相應(yīng)的資源投入，也不可避免地會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染物，只有盡量減少非期望產(chǎn)出才能得到最佳的環(huán)境效率。但是傳統(tǒng)DEA模型無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，所以一些學(xué)者開(kāi)始嘗試將非期望產(chǎn)出加入產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[1～3]。而收斂理論作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論的重要內(nèi)容之一，引起了國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者的研究[4]，現(xiàn)在該理論已經(jīng)拓展到金融發(fā)展、能源效率、碳排放等問(wèn)題上[5～7]。由于經(jīng)濟(jì)集聚的出現(xiàn)，環(huán)境效率集聚也隨之開(kāi)始逐漸產(chǎn)生，類似于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)由集聚發(fā)展為收斂，區(qū)域環(huán)境效率也可能存在收斂，一些學(xué)者開(kāi)始將收斂理論運(yùn)用到生態(tài)環(huán)境中，他們發(fā)現(xiàn)污染物排放量存在收斂趨勢(shì)[8，9]。但是他們的研究沒(méi)有考慮到由于環(huán)境污染具有負(fù)外部性而產(chǎn)生空間溢出效應(yīng)。事實(shí)上，一個(gè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境變化不僅受本地區(qū)環(huán)境的影響，還影響鄰近區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，即產(chǎn)生空間溢出效應(yīng)，但國(guó)內(nèi)很少有文獻(xiàn)將空間或地理因素納入到區(qū)域生態(tài)環(huán)境研究中，而基于空間視角研究生態(tài)環(huán)境收斂性則是少之又少?；诖耍疚睦梦覈?guó)1998～2013年省際面板數(shù)據(jù)，在測(cè)度區(qū)域環(huán)境效率的基礎(chǔ)上，通過(guò)SLM、SEM、SDM空間面板收斂模型的建立和偏微分效應(yīng)分解方法的結(jié)合，研究了我國(guó)區(qū)域環(huán)境效率的收斂性、空間溢出效應(yīng)和影響因素，為我國(guó)各區(qū)域加強(qiáng)區(qū)域合作、控制和減少污染排放、提升環(huán)境效率提供可供參考的政策建議。

1中國(guó)區(qū)域環(huán)境效率的測(cè)度

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行測(cè)度的方法有很多，由于DEA方法可以較好地衡量以最小的環(huán)境資源損耗獲得最大的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和更少的環(huán)境污染，且在建模前不需要進(jìn)行權(quán)重假設(shè)，而是根據(jù)決策單元的實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)得到權(quán)重，故本文將環(huán)境效率作為環(huán)境的替代指標(biāo)，選用DEA方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)度。由于傳統(tǒng)DEA模型在測(cè)算環(huán)境效率時(shí)，不能區(qū)分出有效決策單元之間存在的效率差異，所以選用可以區(qū)分DMU有效程度的超效率DEA模型[10，11]。為了解決廢氣、廢水等非期望產(chǎn)出問(wèn)題，本文利用非徑向SBM模型將非期望產(chǎn)出作為產(chǎn)出指標(biāo)來(lái)測(cè)度環(huán)境效率，其表達(dá)式為：

3實(shí)證分析

31變量選擇

根據(jù)以上對(duì)β收斂相關(guān)模型的分析，本文選取環(huán)境效率為被解釋變量，城鎮(zhèn)化率（UR）、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（IS）、環(huán)境投資（EI）、外貿(mào)依存度（TD）、技術(shù)水平（T）以及地區(qū)虛擬變量（D）為解釋變量進(jìn)行計(jì)量分析。其中，環(huán)境效率利用前面的SBM模型計(jì)算所得，城鎮(zhèn)化率用城鎮(zhèn)人口在總?cè)丝谥械谋戎乇硎?；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)用第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重表示；環(huán)境投資用工業(yè)污染治理投資額表示政府在治理環(huán)境方面的投入力度；外貿(mào)依存度用對(duì)外貿(mào)易總額占GDP的比重來(lái)表示；技術(shù)水平用單位GDP能耗表示。本部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源于歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境年鑒》和《中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

32β收斂分析

根據(jù)模型1運(yùn)用Matlab71軟件進(jìn)行估計(jì)（如表1）。OLS結(jié)果顯示， β0顯著為負(fù)，表明中國(guó)各地區(qū)環(huán)境效率整體上存在絕對(duì)β收斂，但區(qū)域差異較明顯。東部地區(qū)β0系數(shù)為負(fù)但不顯著，說(shuō)明東部各地區(qū)間不存在β絕對(duì)收斂，而是呈發(fā)散趨勢(shì)，這意味著初期環(huán)境效率較高的地區(qū)環(huán)境效率降低較慢，而環(huán)境效率較低的地區(qū)環(huán)境效率降低較快，出現(xiàn)了類似于“生態(tài)環(huán)境越好就越來(lái)越好，而生態(tài)環(huán)境越差就越來(lái)越差”的馬太效應(yīng)。中、西部地區(qū)β0系數(shù)都顯著為負(fù)，表現(xiàn)出典型的“俱樂(lè)部收斂”。

對(duì)模型2至模型4估計(jì)發(fā)現(xiàn)，全國(guó)β收斂系數(shù)的絕對(duì)值顯著增加，說(shuō)明地理和空間因素在省域生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮著重要作用。加入虛擬變量后，省際間環(huán)境效率存在β收斂，地區(qū)虛擬變量顯著為正，說(shuō)明地理位置對(duì)環(huán)境效率收斂的影響相當(dāng)明顯。而引入空間效應(yīng)之后，β收斂依然存在，且ρ和λ均顯著，說(shuō)明各地區(qū)環(huán)境效率收斂存在較強(qiáng)的空間聯(lián)動(dòng)性和依賴性。環(huán)境效率收斂到相鄰地區(qū)的溢出效應(yīng)較為明顯，環(huán)境效率收斂存在局部集聚的現(xiàn)象，這就是所謂的“效率的繁殖效應(yīng)”，即當(dāng)鄰近地區(qū)環(huán)境效率提高時(shí)，某一地區(qū)通過(guò)不斷地學(xué)習(xí)鄰近地區(qū)提升環(huán)境效率的新技術(shù)和方法，相應(yīng)提高本地區(qū)的環(huán)境效率。表明生態(tài)環(huán)境存在著顯著的“鄰里模仿行為”，地理和空間效應(yīng)通過(guò)空間溢出、區(qū)域模仿機(jī)制，在區(qū)域環(huán)境效率的變化中發(fā)揮著重要的作用。

33β收斂的影響因素分析

對(duì)模型5至模型7進(jìn)行估計(jì)（如表2），結(jié)果顯示，在考慮了導(dǎo)致不同穩(wěn)態(tài)的各因素后，省域間依然表現(xiàn)出顯著的條件收斂跡象，說(shuō)明不管模型是否考慮地區(qū)虛擬變量，是否引入相關(guān)控制因素，1998年以來(lái)用環(huán)境效率衡量的省域生態(tài)環(huán)境確實(shí)存在條件收斂趨勢(shì)，且結(jié)果具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。根據(jù)空間相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果，Lmsar和Lmerror均通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，且Lmsar的值顯著大于Lmerror的值，說(shuō)明相對(duì)于SEM模型，SLM模型更合適。故根據(jù)SLM估計(jì)結(jié)果：（1）城鎮(zhèn)化率的系數(shù)顯著為正，說(shuō)明城鎮(zhèn)化在一定程度上促進(jìn)了環(huán)境效率的提高，但其所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也值得關(guān)注；（2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的系數(shù)為正，表明第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重越高，環(huán)境效率變化亦趨于較高；（3）環(huán)境投資的系數(shù)為負(fù)，這與預(yù)想的符號(hào)相反，表明我國(guó)當(dāng)前工業(yè)污染治理投資嚴(yán)重不足，其增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)低于環(huán)境污染物的排放速度，環(huán)境投資對(duì)環(huán)境的促進(jìn)作用依然有限；（4）外貿(mào)依存度對(duì)環(huán)境效率的影響為正，說(shuō)明對(duì)外貿(mào)易可以吸收和引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，并將其運(yùn)用到生產(chǎn)中，進(jìn)而提高資源利用率，促進(jìn)環(huán)境效率提高；（5）單位GDP能耗的系數(shù)顯著為負(fù)，由于單位GDP能耗越大，技術(shù)水平越低，故技術(shù)水平與環(huán)境效率收斂呈正相關(guān)，所以各地區(qū)要提高技術(shù)水平、降低能源成本，促進(jìn)區(qū)域環(huán)境效率的增加。

34溢出效應(yīng)的分解

對(duì)模型8至模型10進(jìn)行估計(jì)，得到各因素的直接效應(yīng)、空間溢出效應(yīng)和總效應(yīng)（如表3）。（1）環(huán)境效率初期水平系數(shù)的直接效應(yīng)、空間溢出效應(yīng)均顯著為負(fù)，說(shuō)明環(huán)境效率的初期水平對(duì)環(huán)境效率的收斂存在空間溢出效應(yīng)，且區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間溢出效應(yīng)大小相差不大；（2）城鎮(zhèn)化率存在區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間顯著正向溢出，且總效應(yīng)也顯著為正，說(shuō)明隨著城鎮(zhèn)化水平的提高，不僅有利于本地區(qū)環(huán)境效率的增加，而且通過(guò)空間影響促進(jìn)了其他地區(qū)環(huán)境效率的提高；（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)本地區(qū)和周邊地區(qū)環(huán)境效率的影響不顯著，由于我國(guó)東、中、西部三大區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差距較大，產(chǎn)業(yè)布局空間上的差異是空間溢出效應(yīng)不明顯的原因之一；（4）工業(yè)污染環(huán)境投資存在區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間顯著的負(fù)向溢出效應(yīng)，說(shuō)明加大工業(yè)污染治理投資的力度對(duì)本地區(qū)和周邊地區(qū)環(huán)境效率均產(chǎn)生了負(fù)向的空間溢出效應(yīng)。這是因?yàn)槲覈?guó)地方政府為了實(shí)現(xiàn)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)利益最大化，在環(huán)境政策方面存在較為明顯的攀比競(jìng)爭(zhēng)，很多環(huán)境政策本質(zhì)上并未解決環(huán)境問(wèn)題；（5）外貿(mào)依存度區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間存在顯著的正向溢出效應(yīng)，說(shuō)明對(duì)外貿(mào)易不僅可以提升本地區(qū)的環(huán)境效率，而且其所帶來(lái)的先進(jìn)技術(shù)通過(guò)空間渠道傳遞到鄰近區(qū)域，促進(jìn)了鄰近區(qū)域環(huán)境效率的提高；（6）技術(shù)水平的系數(shù)為負(fù)，表明技術(shù)水平對(duì)本地區(qū)和周邊地區(qū)環(huán)境效率的增加均存在正向溢出效應(yīng)，技術(shù)進(jìn)步可以通過(guò)溢出促進(jìn)本地區(qū)和周邊地區(qū)環(huán)境效率的提高。

4結(jié)論與建議

本文利用中國(guó)1998～2013年省際面板數(shù)據(jù)，基于SBM模型在測(cè)度區(qū)域環(huán)境效率的基礎(chǔ)上，將空間面板收斂模型和偏微分效應(yīng)分解方法相結(jié)合研究了區(qū)域環(huán)境效率的收斂性、空間溢出效應(yīng)及其成因，結(jié)果表明：（1）中國(guó)區(qū)域環(huán)境效率在16年間整體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，東、中、西部三大地區(qū)的環(huán)境效率差異較大，整體上呈現(xiàn)“東部沿海較高，中部次高，西部最低”的分布特點(diǎn)；（2）全國(guó)區(qū)域環(huán)境效率存在β絕對(duì)收斂，東、中、西部地區(qū)的收斂差異明顯，東部地區(qū)不存在β收斂，中部和西部地區(qū)存在β收斂，區(qū)域環(huán)境效率收斂存在較強(qiáng)的空間聯(lián)動(dòng)性和依賴性，且空間溢出效應(yīng)較為明顯；（3）在區(qū)域環(huán)境效率不斷降低過(guò)程中，城鎮(zhèn)化率、外貿(mào)依存度、技術(shù)水平對(duì)本地區(qū)和鄰近地區(qū)環(huán)境效率的收斂有正向空間溢出效應(yīng)，環(huán)境投資空間溢出效應(yīng)為負(fù)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的空間溢出效應(yīng)不顯著。

環(huán)境效率收斂的空間溢出效應(yīng)表明，空間相鄰地區(qū)的生態(tài)環(huán)境變化會(huì)對(duì)本地區(qū)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，再加上各地區(qū)區(qū)位因素、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及環(huán)境政策的不平衡導(dǎo)致其生態(tài)環(huán)境存在較大差異。這種差異的逐漸擴(kuò)大會(huì)影響整個(gè)生態(tài)環(huán)境，所以環(huán)境污染的空間溢出效應(yīng)和負(fù)外部性特征，使得地方政府難以通過(guò)自身努力實(shí)現(xiàn)本地區(qū)環(huán)境效率的提高。再加上各地區(qū)政府僅考慮自身收益而進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境決策，容易導(dǎo)致污染排放陷入“公地悲劇”，影響整個(gè)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境水平。因此進(jìn)行區(qū)域間環(huán)境的合作成為各地區(qū)減少環(huán)境污染、提升環(huán)境質(zhì)量的有效途徑。區(qū)域之間環(huán)境保護(hù)和減排行為的合作能否達(dá)成，根本仍然是利益問(wèn)題，故需要建立利益協(xié)調(diào)機(jī)制，通過(guò)財(cái)政轉(zhuǎn)移支付的形式，重新分配帕累托改進(jìn)部分的收益，使得合作過(guò)程中生態(tài)環(huán)境受到損害地區(qū)的福利得到彌補(bǔ)，避免由于利益分配不均問(wèn)題導(dǎo)致環(huán)境投入不足和排污過(guò)度現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)也要采取措施打破各地區(qū)的體制障礙和技術(shù)壁壘，促進(jìn)各種環(huán)境保護(hù)措施、管理經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)水平的交流和溢出，遏制生態(tài)環(huán)境的惡化，促進(jìn)區(qū)域環(huán)境效率的收斂。從區(qū)域環(huán)境效率收斂的影響因素分析可以發(fā)現(xiàn)，要提高我國(guó)生態(tài)環(huán)境的總體水平，各地區(qū)要高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)而提高區(qū)域環(huán)境效率?？傊?，各地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境治理過(guò)程中要充分考慮地理空間效應(yīng)，加強(qiáng)環(huán)境合作，不斷增強(qiáng)區(qū)域環(huán)境效率正效應(yīng)的空間溢出，減少環(huán)境污染負(fù)外部性的空間溢出，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]Hadi V A，Kazemi M R，Tavassoli K M. Undesirable Factors in Efficiency Measurement [J]. Applied Mathematics and Computation，2005，163（2）：547-552.

[2]王兵，吳延瑞，顏鵬飛. 中國(guó)區(qū)域環(huán)境效率與環(huán)境全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)[J]. 經(jīng)濟(jì)研究，2010（5）：95-109.

[3]Huang J，Yang X，Cheng G，et al. A Comprehensive Eco-efficiency Model and Dynamics of Regional Eco-efficiency in China[J]. Journal of Cleaner Production，2014，67（15）：228-238.

[4]李俞，何悅. 西部大開(kāi)發(fā)背景下中國(guó)地區(qū)經(jīng)濟(jì)收斂性及其影響因素研究——基于市場(chǎng)異質(zhì)性視角[J]. 軟科學(xué)，2012（12）：78-82.

[5]趙偉，馬瑞永. 中國(guó)區(qū)域金融發(fā)展的收斂性、成因及政策建議[J]. 中國(guó)軟科學(xué)，2006（2）：94-101.

[6]楊正林，方齊云. 能源生產(chǎn)率差異與收斂：基于省際面板數(shù)據(jù)的實(shí)證分析[J]. 數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2008（9）：17-30.

[7]王群偉，周鵬，周德群. 我國(guó)二氧化碳排放績(jī)效的動(dòng)態(tài)變化、區(qū)域差異及影響因素[J]. 中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2010（1）：45-54.

[8]Strazicich M C，List J A. Are CO2 Emission Levels Converging Among Industrial Countries[J]. Environmental and Resource Economics，2003，24（3）：263-271.

[9]Brock W A，Taylor M S. The Green Solow Model[J]. Journal of Economic Growth，2010，15（2）：127-153.

[10]Andersen P，Petersen N C. A Procedure for Ranking Efficient Units in Data Envelopment Analysis[J]. Management Science，1993，39（10）：1261-1264.

[11]李佳佳.我國(guó)城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)效率的影響研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2014.

[12]Lesage J，Pace R K. Introduction to Spatial Econometrics[M]. CRC Press，2010.

（責(zé)任編輯：趙毅峰）