基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法的城市生態(tài)效率研究*

魏海濤　　劉玲

【城市經(jīng)濟(jì)與城市群】

基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法的城市生態(tài)效率研究*

魏海濤劉玲

運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法（DataEnvelopmentAnalysis）對(duì)中國(guó)地級(jí)及以上城市在2008—2014年間的綜合生態(tài)效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)探索性空間數(shù)據(jù)分析（ESDA）技術(shù)分析其空間分異特征，結(jié)果顯示，2014年中國(guó)城市生態(tài)效率普遍處于較低水平，大部分城市未達(dá)到有效，存在較強(qiáng)的空間關(guān)聯(lián)，呈現(xiàn)片狀分散集聚的格局；2008—2014年生態(tài)效率均值總體呈先減后增再減的變化趨勢(shì)，三大地帶東、中、西部地區(qū)生態(tài)效率并不完全與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相一致；省會(huì)城市及副省級(jí)城市綜合效率值最高，直轄市次之；生態(tài)效率與城市規(guī)模不具有一致性，大城市生態(tài)效率值最低，小城市反而最高；從規(guī)模效率看，大部分城市均處于規(guī)模效率遞減或遞增階段，說(shuō)明規(guī)模投入與產(chǎn)出并未實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析；生態(tài)效率；ESDA；空間分異

一、引言

自1990年德國(guó)學(xué)者Schaltegger和Sturn提出生態(tài)效率以來(lái)，生態(tài)效率已逐漸成為評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)。世界可持續(xù)發(fā)展商業(yè)理事會(huì)（WBCSD，1992）和 經(jīng) 濟(jì) 合 作 與 發(fā) 展 組織（DECD，1998）又對(duì)概念進(jìn)行深化，將生態(tài)效率看作是投入與產(chǎn)出的比值，其中產(chǎn)出是指提供的產(chǎn)品與服務(wù)的價(jià)值，投入是給社會(huì)造成的環(huán)境壓力。我國(guó)學(xué)者（李麗平等，2000；王金南，2002；諸大建等，2005；楊斌，2009；崔德濤，2011）從技術(shù)、競(jìng)爭(zhēng)力、過(guò)程等方面對(duì)生態(tài)效率進(jìn)行了歸納定義，綜合來(lái)看，生態(tài)效率是在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念上的一種進(jìn)步，它力求在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩者之間達(dá)到一種平衡，在生態(tài)環(huán)境損耗最小化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，以實(shí)現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的雙贏。

關(guān)于生態(tài)效率的研究?jī)?nèi)容，涉及生態(tài)效率指標(biāo)體系（羅艷，2012）、生態(tài)效率區(qū)域分布（楊斌，2009）、生態(tài)效率影響因素（潘興俠，2014）以及提升生態(tài)效率的措施（岳媛媛等，2004）。研究方法方面，有經(jīng)濟(jì)—環(huán)境比值評(píng)價(jià)法（OECD，1998）、指標(biāo)評(píng)價(jià)分析法（邱壽豐等，2007）、物質(zhì)流分析方法（邱壽豐，2007）、從生態(tài)承載力出發(fā)的生態(tài)足跡法（周靜等，2012）以及非參數(shù)的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（李久林等，2013）?？臻g上既包括地級(jí)及以上城市的生態(tài)效率（楊斌，2009），也有單個(gè)省份或城市的生態(tài)效率研究（李久林等，2013）。時(shí)間上既有截面分析（馮宇等，2013），又包括時(shí)間序列分析（李久林等，2013）。而在指標(biāo)體系方面，主要以自然資源與能源消耗、環(huán)境污染狀況、資本投入和勞動(dòng)力為主要考慮因素（崔德濤，2011）。

我國(guó)學(xué)者運(yùn)用DEA對(duì)生態(tài)效率進(jìn)行大量的研究工作。張炳等（2008）在現(xiàn)有的生態(tài)效率評(píng)價(jià)研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套企業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將污染物排放作為一種非期望輸出引入到數(shù)據(jù)包絡(luò)模型中。楊斌（2009）采用DEA方法從宏觀角度對(duì)中國(guó)2000—2006年區(qū)域生態(tài)效率進(jìn)行了測(cè)量和評(píng)價(jià)，以廢氣排放、廢水排放、固廢排放、能源消耗、水資源消耗、土地消耗為投入，以地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量為產(chǎn)出，分析得出中國(guó)整體生態(tài)效率變化不大，但東部與中西部之間存在顯著差異，并指出污染物的排放和資源的消耗是影響生態(tài)效率的主要因素。孫文博等（2011）運(yùn)用DEA分析方法對(duì)京津冀都市圈10個(gè)城市的生態(tài)效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以工業(yè)用電量、工業(yè)企業(yè)能源消耗和水消耗、工業(yè)廢水、二氧化硫和煙塵排放量為投入，以工業(yè)總產(chǎn)值為產(chǎn)出，計(jì)算各個(gè)城市的相對(duì)效率，并測(cè)算了它們的投入冗余率，指出了相對(duì)無(wú)效率城市今后的主要改進(jìn)方向。王黎明（2011）運(yùn)用DEA方法，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率投入產(chǎn)出模型，對(duì)江蘇省13個(gè)主要城市在2006—2009年的循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率進(jìn)行動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)。

通過(guò)文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)研究只關(guān)注了全國(guó)重點(diǎn)城市或城市群的生態(tài)效率，而缺少對(duì)地級(jí)市生態(tài)效率的研究，且研究時(shí)間大多集中于2010年前，對(duì)近幾年的生態(tài)效率研究較少；大多數(shù)采用DEA方法的研究主要關(guān)注綜合效率，缺少對(duì)純技術(shù)效率和規(guī)模效率的分析，在分析角度上偏重于時(shí)間縱向變化，而忽視橫向的比較；在指標(biāo)選取上多偏向于生態(tài)指標(biāo)而較少考慮經(jīng)濟(jì)投入指標(biāo)。本文運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法（DataEnvelopmentAnalysis，DEA）對(duì)2008—2014年中國(guó)287個(gè)地級(jí)及以上城市的生態(tài)效率進(jìn)行了測(cè)度，探討了城市生態(tài)效率的時(shí)空異質(zhì)性特征，以期為提高城市生態(tài)效率，優(yōu)化效率空間布局，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

二、研究方法與數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法（DEA）是由運(yùn)籌學(xué)家Charnes和Cooper（1978）在相對(duì)效率的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的效率評(píng)價(jià)方法。DEA使用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型評(píng)價(jià)具有多個(gè)輸入、特別是多個(gè)輸出的“部門”或“單位”間的相對(duì)有效性，判斷各個(gè)決策單元（DecisionMakingUnit， DMU）是否位于生產(chǎn)可能集的“生產(chǎn)前沿面”上，是一種非參數(shù)的統(tǒng)計(jì)方法。初始的DEA模型CCR是一個(gè)分式規(guī)劃，它建立在規(guī)模報(bào)酬不變的基礎(chǔ)上。近些年來(lái)，很多學(xué)者又通過(guò)進(jìn)一步研究對(duì)DEA模型進(jìn)行了擴(kuò)充和完善。數(shù)據(jù)包絡(luò)方法的優(yōu)點(diǎn)在于，DEA方法無(wú)須事先確定決策單元的具體生產(chǎn)函數(shù)的形式，避免了權(quán)重的選擇和估計(jì)參數(shù)系數(shù)，具有較強(qiáng)的客觀性，且效率值不受不同計(jì)量單位的影響。

按照數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，選取投入和產(chǎn)出指標(biāo)。投入指標(biāo)分為資源消耗和環(huán)境污染兩大類（如表1所示）。廣義上的資源消耗包括人力、資金、技術(shù)等方面的使用情況，所以分別使用在崗職工平均人數(shù)、固定資產(chǎn)投資總額和地方財(cái)政預(yù)算內(nèi)科學(xué)技術(shù)支出衡量；環(huán)境污染包括廢水、二氧化硫和煙塵等污染物的排放，選取的具體指標(biāo)為工業(yè)廢水排放量、二氧化硫排放量和工業(yè)煙塵排放量。產(chǎn)出指標(biāo)主要是為了衡量地區(qū)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，故用經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量來(lái)衡量，具體使用地區(qū)生產(chǎn)總值和人均生產(chǎn)總值代表。

表1DEA模型投入與產(chǎn)出指標(biāo)選取

以上數(shù)據(jù)均來(lái)源于2009—2015年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，數(shù)據(jù)范圍為地級(jí)市及以上城市（全市范圍）。指標(biāo)中固定資產(chǎn)投資額、地方財(cái)政預(yù)算內(nèi)科學(xué)技術(shù)支出和生產(chǎn)總值均統(tǒng)一以2008年為基年計(jì)算得出。由于城市等級(jí)的不固定性，地級(jí)市數(shù)量各年間略有不同，如2008—2010年地級(jí)市及以上城市的數(shù)量為286個(gè)，2011—2014年地級(jí)市及以上城市的數(shù)量為287個(gè)（香港、澳門、西藏拉薩市和海南三沙市數(shù)據(jù)缺失，故不在分析范圍之內(nèi)）。

在構(gòu)建上述模型和指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用DEAP2.1軟件進(jìn)行計(jì)算，得出各個(gè)城市的綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率。綜合效率是對(duì)決策單元的資源配置能力、資源使用效率等多方面能力的綜合衡量與評(píng)價(jià)，而純技術(shù)效率和綜合效率是對(duì)綜合效率的進(jìn)一步劃分。其中純技術(shù)效率是在規(guī)模報(bào)酬可變的情況下形成的技術(shù)效率，表明投入要素的使用狀況。規(guī)模效率可以根據(jù)綜合效率和純技術(shù)效率計(jì)算得出，為綜合效率/純技術(shù)效率。當(dāng)綜合效率為1時(shí)，表明該決策單元的投入產(chǎn)出是綜合有效的，即技術(shù)效率和規(guī)模效率同時(shí)有效。

（一）2014年城市綜合效率分析

1．綜合效率（crste）

根據(jù)已有研究，一般設(shè)定crste=1為生態(tài)效率高，08≤crste＜1為生態(tài)效率中等，0.6≤crste＜0.8為生態(tài)效率較低，crste＜0.6為生態(tài)無(wú)效率（馬占新，2010）。2014年全國(guó)地級(jí)及以上的城市綜合效率的均值為0.642，效率不高。具體來(lái)說(shuō)，生態(tài)效率有效的城市有31個(gè)，占全部城市的10.8%，而有89.2%的城市未達(dá)到有效。其中效率值低于0.6的有139個(gè)城市，效率值在0.6和0.8之間的有91個(gè)城市，效率低下的城市占全部城市的80%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，我國(guó)大部分城市未達(dá)到有效，且大部分都處于效率低下水平。效率值為1的城市散落分布在東北地區(qū)、東南部沿海地區(qū)和部分中部地區(qū)（見(jiàn)圖1），如松原市、廣州市、陽(yáng)泉市、呼和浩特市等。而中西部大部分地區(qū)處于較低效率水平，其中效率值最低的為甘肅省平?jīng)鍪?，其效率值僅為0.242。

圖1　　我國(guó)2014年城市綜合效率分布情況

2．空間格局

為便于描述效率分布的空間格局，計(jì)算出綜合生態(tài)效率的全局Moran’s I值為0.114，技術(shù)效率和規(guī)模效率的I值分別為0.153和0.206，均屬于空間集聚分布特征，并且均呈正相關(guān)。為了更清晰展現(xiàn)中國(guó)地級(jí)以上城市生態(tài)效率的空間關(guān)聯(lián)特征，繪制出了5%顯著性水平下的綜合效率LISA聚類圖（見(jiàn)圖2）。由圖2可知，287個(gè)城市中，223個(gè)城市顯示了非相似的空間關(guān)聯(lián)性。64個(gè)城市生態(tài)效率顯示了相似的空間關(guān)聯(lián)性，共占城市總數(shù)的22.3%。其中，30個(gè)城市位于第Ⅰ象限（高—高），屬“高效型”城市生態(tài)俱樂(lè)部；22個(gè)城市在第Ⅲ象限（低—低），屬“低效型”俱樂(lè)部。5個(gè)城市在第Ⅱ象限（低—高），屬“逆極化型”俱樂(lè)部；7個(gè)城市在第Ⅳ象限（高—低），屬“極化型”俱樂(lè)部。城市生態(tài)效率的Moran散點(diǎn)圖和聚類圖顯示了城市生態(tài)效率具有空間自相關(guān)性，也表明城市生態(tài)效率的空間依賴性和異質(zhì)性是同時(shí)存在的。

Moran’s I值能夠判斷出該現(xiàn)象在空間上的整體分布情況，但難以探測(cè)出聚集的位置所在及區(qū)域相關(guān)的程度。進(jìn)一步地，本文利用熱點(diǎn)分析將各地級(jí)市局域空間關(guān)聯(lián)指數(shù)Getis聚類，生成中國(guó)地級(jí)以上城市生態(tài)效率空間格局的熱點(diǎn)圖（見(jiàn)圖3）。熱點(diǎn)區(qū)表示城市生態(tài)效率高的集聚區(qū)，而冷點(diǎn)區(qū)表示城市生態(tài)效率低的集聚區(qū)。可知，中國(guó)地級(jí)以上城市綜合生態(tài)效率呈現(xiàn)東中部地區(qū)交錯(cuò)散落分布的格局，綜合效率高的區(qū)域聚集在大慶—哈爾濱—長(zhǎng)春地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、珠三角地區(qū)，以及內(nèi)蒙古、成都的部分地區(qū)。低效發(fā)展的冷點(diǎn)區(qū)集中在河南、云南、西藏東部、青海東部以及甘肅中東部。

圖2　2014年中國(guó)城市生態(tài)綜合效率的LISA集聚圖

圖3　2014年中國(guó)城市生態(tài)綜合效率的熱點(diǎn)分區(qū)

3．中國(guó)三大地帶綜合效率特點(diǎn)

根據(jù)三大地帶①的劃分，2014年?yáng)|部生態(tài)效率均值為0.675，中部生態(tài)效率均值為0.609，西部生態(tài)效率均值為0.638。全國(guó)共有31個(gè)城市達(dá)到了有效，其中12個(gè)集中在東部地區(qū)，9個(gè)集中在中部地區(qū)，10個(gè)集中在西部地區(qū)。從效率值低于0.6的來(lái)看，東部城市中有45個(gè)，中部城市有44個(gè)，西部城市有24個(gè)，分別占東、中、西部的39%、40%、38%。從以上數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，東部生態(tài)效率值最大，東、中、西部生態(tài)效率值相差不大，普遍處于較低水平，在西部城市中低效率城市比重更大，且中部生態(tài)效率值低于西部地區(qū)，這與我國(guó)當(dāng)前西部大開(kāi)發(fā)等國(guó)家政策相關(guān)，也表明我國(guó)城市的生態(tài)效率值并不與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r完全一致。

4．不同行政級(jí)別綜合效率特點(diǎn)

將全國(guó)所有地級(jí)市劃分為直轄市、副省級(jí)市及省會(huì)城市、地級(jí)市三大類。2014直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)市、地級(jí)市綜合效率的均值分別為0.764、0.705、0.632。其中直轄市中只有北京達(dá)到了有效，且重慶市的綜合效率最低為0.472，省會(huì)城市及副省級(jí)市中只有長(zhǎng)沙、廣州、深圳和?？谑羞_(dá)到了有效，地級(jí)市中有26個(gè)城市達(dá)到了有效，占地級(jí)市的10.23%。因此，從行政級(jí)別比較來(lái)看，城市的行政等級(jí)越高，城市的生態(tài)效率值也會(huì)更好，其中直轄市與省會(huì)城市及副省級(jí)市的生態(tài)效率相差不大，地級(jí)市生態(tài)效率較低。

5．不同規(guī)模城市綜合效率特點(diǎn)

按照新的城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)②，2014年小城市生態(tài)效率均值約為1，中等城市效率均值為0.909，大城市效率均值為0.615，特大城市效率均值為0.656，超大城市效率均值為0.713。由此可見(jiàn)，生態(tài)效率的大小與城市規(guī)模并非簡(jiǎn)單的正相關(guān)關(guān)系（見(jiàn)圖4），城市規(guī)模越大，不代表城市生態(tài)效率越高。其中，小城市的生態(tài)效率最高，接近1；大城市、特大城市和超大城市效率接近，且都在0.8以下，但總體上隨著城市規(guī)模的增大出現(xiàn)效率提高的趨勢(shì)。

圖4　2014年生態(tài)效率與城市人口關(guān)系圖

6．純技術(shù)效率與規(guī)模效率

2014年純技術(shù)效率均值為0.736，其分布如圖5所示，有49個(gè)城市達(dá)到了有效，占全部城市的17.07%。其中東部純技術(shù)效率均值為0.745，中部純技術(shù)效率均值為0.699，西部純技術(shù)效率均值為0.783。說(shuō)明東、中、西部城市的純技術(shù)效率差距不大，中部最低。2014年規(guī)模效率的均值為0.873，有33個(gè)城市達(dá)到了規(guī)模有效，占所有城市的11.5%，說(shuō)明城市的規(guī)模效率值普遍較高，但達(dá)到有效的城市卻較少。從城市的規(guī)模收益來(lái)看，其分布如圖6，2014年有35個(gè)城市處于規(guī)模報(bào)酬不變的階段，而有33個(gè)城市處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段，219個(gè)城市處于規(guī)模報(bào)酬遞增階段，說(shuō)明大部分城市未實(shí)現(xiàn)規(guī)模最優(yōu)，需要增加或減少投入，其中處于規(guī)模報(bào)酬遞增的城市有秦皇島市、阜陽(yáng)市、宿遷市等。

圖5 純技術(shù)效率圖

圖6 規(guī)模效率圖

表2　2008—2014年城市生態(tài)效率時(shí)空變化

（二）城市生態(tài)效率時(shí)空變化

1．綜合效率總體變化特點(diǎn)

根據(jù)計(jì)算（見(jiàn)表2），2008年全國(guó)地級(jí)及以上城市綜合效率的均值為0.704，屬于效率較低水平。具體來(lái)說(shuō)，達(dá)到效率有效的城市只有32個(gè)，占全部城市的11.2%。2009年全國(guó)地級(jí)及以上城市綜合效率均值為0.738，屬于效率較低水平，較上一年有所提高。生態(tài)效率有效的城市有46個(gè)，占全部城市的16.1%。2010年全國(guó)地級(jí)及以上城市綜合效率的均值為0.68，效率低，且比前兩年有較大幅度的下降。具體來(lái)說(shuō)，生態(tài)效率有效的城市僅有25個(gè)，占全部城市的8.7%。2011年全國(guó)地級(jí)及以上城市綜合效率的均值為0.641，效率低下。生態(tài)效率有效的城市有29個(gè)，占全部城市的10.1%，同時(shí)有89.9%的城市未達(dá)到有效。2012年全國(guó)地級(jí)及以上的城市 綜合效率的均值為0.673，效率不高，較上一年有所提高。生態(tài)效率有效的城市有34個(gè)，占全部城市的11.8%，有88.2%的城市未達(dá)到有效。2013年生態(tài)效率值為0.659，較上一年有所下降，生態(tài)效率有效的城市個(gè)數(shù)為32個(gè)，占全部城市的11.1%。2014年我國(guó)城市的生態(tài)效率均值為0.642，仍呈下降趨勢(shì)，生態(tài)效率有效的城市有31個(gè)，占所有城市的10.8%（見(jiàn)圖7）。

2008—2014年生態(tài)效率值呈先增后減、小幅度上升再下降趨勢(shì)。2009年生態(tài)效率均值最大，為0.738，2010年、2011年、2013年、2014年生態(tài)效率均值呈下降趨勢(shì)，2012年的效率值有所上升。這說(shuō)明生態(tài)效率值的變化情況并不總與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相一致（見(jiàn)圖8），經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并不意味著生態(tài)環(huán)境的改善。因此，我國(guó)應(yīng)始終堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念，重經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)也注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

圖7　2008—2014年城市不同效率占比情況

圖8　2008—2014年生態(tài)效率均值及人均GDP

2．三大地帶變化趨勢(shì)

根據(jù)計(jì)算，東、中、西部生態(tài)效率的分布情況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r較為一致，在0.6到0.8之間波動(dòng)（見(jiàn)圖9）。經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的東部地區(qū)，生態(tài)效率也較高，僅有個(gè)別年份有細(xì)微變化。東部城市生態(tài)效率均值最大，西部次之，中部最小。同時(shí)，三大地帶城市生態(tài)效率均值差距不大，尤其是中部與西部非常接近。但經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的東部地區(qū)城市生態(tài)效率均值也不高，只有0.727。西部地區(qū)生態(tài)效率變化波動(dòng)最大，中部變化最小。

3．不同行政級(jí)別變化

2008年直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)市、地級(jí)市綜合效率的均值分別為0.756、0.796、0.699。其中直轄市中北京達(dá)到了有效，省會(huì)城市及副省級(jí)市中只有廣州市和深圳市達(dá)到了有效，地級(jí)市中滄州市等29個(gè)城市達(dá)到了有效。2009年直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)市、地級(jí)市綜合效率的均值分別為0.753、0.82、0.734。其中直轄市中沒(méi)有一個(gè)城市達(dá)到有效，省會(huì)城市及副省級(jí)市中有武漢、廣州、深圳三市達(dá)到了有效，地級(jí)市中有43個(gè)城市達(dá)到了有效。2010年直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)市、地級(jí)市綜合效率的均值分別為0.767、0.799、0.672。其中直轄市中只有北京達(dá)到了有效，省會(huì)城市及副省級(jí)市中有青島、廣州、深圳三個(gè)城市達(dá)到了有效，地級(jí)市中有21個(gè)城市達(dá)到了有效。2011年直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)市、地級(jí)市綜合效率的均值分別為0.744、0.749、0.633。其中直轄市中只有北京達(dá)到了有效，省會(huì)城市及副省級(jí)市中只有廣州和深圳達(dá)到了有效，地級(jí)市中有呼和浩特市等27個(gè)城市達(dá)到了有效。2012年直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)市、地級(jí)市綜合效率的均值分別為0.753、0.789、0.666。其中直轄市中仍舊只有北京達(dá)到了有效，省會(huì)城市及副省級(jí)市中也只有廣州和深圳達(dá)到了有效，地級(jí)市中有大慶市、無(wú)錫市、常州市等31個(gè)城市達(dá)到了有效。2013年直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)市、地級(jí)市的綜合效率值分別為0.76、0.737、0.647，其中直轄市中只有北京達(dá)到了有效，省會(huì)城市及副省級(jí)市中有7個(gè)城市達(dá)到了有效，相比上年明顯增加，地級(jí)市中有24個(gè)城市達(dá)到了有效。2014年三類城市的綜合效率值分別為0.764、0.705、0.632，直轄市中只有北京達(dá)到了有效，省級(jí)市及副省級(jí)市中有4個(gè)城市達(dá)到了有效，地級(jí)市中有27個(gè)達(dá)到了有效。

2008—2014年不同行政等級(jí)城市綜合效率變化情況與總體綜合效率變化情況相一致（見(jiàn)圖10），總體看，都在2009年和2012年得到了提高，隨后在2010—2011年間和2013—2014年間呈下降狀態(tài)。其中省會(huì)城市及副省級(jí)市綜合效率值最高，地級(jí)市的綜合效率值最低。直轄市中北京除2009年外，其效率都達(dá)到了有效。在省會(huì)城市及副省級(jí)城市中，廣州和深圳每年都實(shí)現(xiàn)了效率有效。

4．不同規(guī)模城市變化情況

小城市在所有城市中規(guī)模效率最高，中等城市次之，但平均處于規(guī)模效率的高水平；大城市生態(tài)效率最低，大城市、特大城市、超大城市維持規(guī)模效率低水平，隨著城市規(guī)模增大，效率水平提升（見(jiàn)圖11）。由此可見(jiàn)，城市生態(tài)效率的大小不一定與城市規(guī)模相一致，城市規(guī)模越大，并不代表城市生態(tài)效率就越高。

圖9　　東、中、西部三大地帶生態(tài)效率變化情況

圖10　　不同行政等級(jí)城市生態(tài)效率變化情況

圖11　　不同規(guī)模城市生態(tài)效率變化情況

5．純技術(shù)效率變化情況

2008—2014年純技術(shù)效率均值分別為0.753、0.781、0.732、0.698、0.728、0.721、0.736，總體效率低且變化不大（見(jiàn)圖12）。從東、中、西部地區(qū)來(lái)看，三大地帶動(dòng)態(tài)變化不大，基本為低效，東部和西部相當(dāng)且略高于中部（見(jiàn)圖13）。

6．規(guī)模效率變化情況

2008—2014年規(guī)模效率呈先減后增的變化趨勢(shì)（見(jiàn)圖14），2011年規(guī)模效率最低。2008—2012年達(dá)到規(guī)模有效的城市分別有39個(gè)、60個(gè)、33個(gè)、35個(gè)、44個(gè)、36個(gè)和33個(gè)，與規(guī)模效率變化情況相一致，同時(shí)說(shuō)明達(dá)到規(guī)模有效的城市數(shù)量并不多。從規(guī)模收益來(lái)看，2008—2014年處于規(guī)模收益不變的城市分別有45個(gè)、64個(gè)、36個(gè)、40個(gè)、46個(gè)、38個(gè)和35個(gè)，處于規(guī)模收益遞減的城市分別有105個(gè)、153個(gè)、110個(gè)、76個(gè)、88個(gè)、101個(gè)和33個(gè)。大部分城市都處于規(guī)模收益遞減或遞增階段，而未達(dá)到規(guī)模有效。這表明大部分城市應(yīng)優(yōu)化其投入產(chǎn)出，處于規(guī)模收益遞減的城市應(yīng)適當(dāng)減少投入，處于規(guī)模收益遞增的城市可適當(dāng)增加投入，以實(shí)現(xiàn)資源的合理配置。

三、結(jié)論

圖12　2008—2014年純技術(shù)效率變化情況

圖13　2008—2014年?yáng)|、中、西部純技術(shù)效率變化情況

圖14　2008—2014年規(guī)模效率均值變化情況

通過(guò)運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法和探索性空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，計(jì)算和分析2008—2014年我國(guó)城市的生態(tài)效率及變動(dòng)情況，具體結(jié)論有以下幾點(diǎn)。第一，2014年我國(guó)城市生態(tài)效率普遍較低，存在較強(qiáng)的空間關(guān)聯(lián)，呈現(xiàn)片狀分散集聚的格局。東、中、西部生態(tài)效率值相差不大，東部生態(tài)效率最高，西部次之，中部最低；在不同行政等級(jí)城市中，直轄市的生態(tài)效率最高，地級(jí)市的生態(tài)效率均值最低；從人口規(guī)模看，城市規(guī)模越大，城市生態(tài)效率值不一定越高，小城市生態(tài)效率均值最高，而大城市效率值最低，且只有少數(shù)城市實(shí)現(xiàn)了規(guī)模有效，大多數(shù)城市都不處于規(guī)模最優(yōu)階段。從純技術(shù)效率看，我國(guó)城市純技術(shù)效率值處于中等水平，且東、中、西部三大地帶的效率值差距較小。從規(guī)模效率看，我國(guó)城市的規(guī)模效率均值較高，但仍處于規(guī)模遞增和遞減狀況，我國(guó)城市仍未實(shí)現(xiàn)規(guī)模效率。第二，2008—2014年生態(tài)效率均值總體略微下降，呈現(xiàn)先增后減再增的發(fā)展趨勢(shì)。其中2009年生態(tài)效率均值最高，2011年生態(tài)效率值最低。東、中、西部生態(tài)效率值變化不大，均處于0.6到0.8之間，基本與總體變化趨勢(shì)相一致，其中西部變化幅度最大。處于規(guī)模收益遞減的城市應(yīng)適當(dāng)減少投入，處于規(guī)模收益遞增的城市可適當(dāng)增加投入，以實(shí)現(xiàn)資源的合理配置。

第三，從城市行政等級(jí)看，2008—2014年間地級(jí)市生態(tài)效率均值變化幅度最大，直轄市和省會(huì)城市及副省級(jí)市變化幅度小，省會(huì)城市及副省級(jí)市生態(tài)效率值總體最高。從城市規(guī)模來(lái)看，不同規(guī)模城市的生態(tài)效率變化均值與總體變化趨勢(shì)相一致，其中小城市生態(tài)效率值最高，大城市生態(tài)效率值最小。

第四，2008—2014年純技術(shù)效率變化幅度不大且均值不高，均出于0.7到0.8之間，東部純技術(shù)效率均值最高，且無(wú)明顯波動(dòng)。2008—2014年規(guī)模效率變化情況為先減后增，多數(shù)城市處于規(guī)模遞增或遞減階段，說(shuō)明大多數(shù)城市仍需優(yōu)化其投入產(chǎn)出，以實(shí)現(xiàn)規(guī)模有效。

四、建議

本文運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法對(duì)2008—2014年中國(guó)287個(gè)地級(jí)及以上城市的生態(tài)效率進(jìn)行了測(cè)度，探討了城市生態(tài)效率的時(shí)空異質(zhì)性特征。為了提高城市生態(tài)效率，優(yōu)化效率空間布局，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，特根據(jù)上面的結(jié)論，提出以下建議。

第一，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，著重發(fā)展環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)。一方面，我國(guó)城市目前生態(tài)效率普遍較低，處于低效率水平，環(huán)境污染和資源浪費(fèi)嚴(yán)重。要改變這一現(xiàn)狀，就要積極促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式由粗放型轉(zhuǎn)向集約型，樹(shù)立綠色發(fā)展理念，淘汰高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)，減少資源消耗和環(huán)境污染，提高資源利用率。另一方面，調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力支持發(fā)展新興工業(yè)，對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)給予政策鼓勵(lì)。

第二，注重環(huán)境保護(hù)，加強(qiáng)區(qū)域生態(tài)統(tǒng)籌管理。從對(duì)東、中、西部城市生態(tài)效率的分析中可以看出，東部地區(qū)生態(tài)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率普遍較高，而中、西部各效率值較低，三大地區(qū)之間存在較大差距。因此，我國(guó)要堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)理念，構(gòu)建系統(tǒng)的區(qū)域發(fā)展體系，統(tǒng)籌管理各地區(qū)的資源和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際發(fā)展情況制定相應(yīng)的政策，縮小地區(qū)差距，以實(shí)現(xiàn)全國(guó)生態(tài)環(huán)境的改善。

第三，加大科技投入，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。從純技術(shù)效率看，我國(guó)城市生態(tài)純技術(shù)效率低下，說(shuō)明技術(shù)在我國(guó)生態(tài)建設(shè)方面的不足，存在技術(shù)投入不足和技術(shù)水平較低等問(wèn)題。因此，我國(guó)一方面應(yīng)增加科技投入，對(duì)相關(guān)研究和產(chǎn)業(yè)提供資金和政策支持，另一方面要積極學(xué)習(xí)和引入發(fā)達(dá)國(guó)家的優(yōu)秀技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，加快科技成果的應(yīng)用和推廣。

第四，優(yōu)化資源配置效率，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前我國(guó)城市生態(tài)規(guī)模效率水平較高，但大多數(shù)城市仍未實(shí)現(xiàn)有效，處于規(guī)模報(bào)酬遞增或遞減的階段。因此我國(guó)仍需優(yōu)化城市規(guī)模結(jié)構(gòu)，提高資源利用效率，最大化有限資源的產(chǎn)出。另外，要通過(guò)優(yōu)化配置城市資源，提高規(guī)模效率，進(jìn)一步地推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向集約化和高端化的方向發(fā)展。

第五，建立健全生態(tài)效率評(píng)價(jià)考核體系。建立并完善的生態(tài)效率評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)機(jī)制，用可量化指標(biāo)來(lái)衡量生態(tài)環(huán)境的發(fā)展?fàn)顩r，有利于政府明確當(dāng)前生態(tài)破壞和環(huán)境污染的程度。生態(tài)評(píng)價(jià)考核體系的構(gòu)建應(yīng)該根據(jù)地方的具體指標(biāo)和數(shù)據(jù)采取針對(duì)性措施，堅(jiān)持科學(xué)、合理、切合實(shí)際、獨(dú)具特色的原則，進(jìn)行生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建，從而促進(jìn)各地區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善。

注釋

①本文所講的東中西部有特定的范圍。東部地區(qū)包括12個(gè)省、直轄市、自治區(qū)，分別是遼寧、北京、天津、河北、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西、海南。中部地區(qū)包括山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南，共9個(gè)省。西部地區(qū)包括重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆，共10個(gè)省、自治區(qū)。②城市規(guī)模大小一般按城市聚居人口劃分，根據(jù)城區(qū)常住人數(shù)多少，城區(qū)常住人口50萬(wàn)以下的城市為小城市，城區(qū)常住人口50萬(wàn)以上100萬(wàn)以下的城市為中等城市；城區(qū)常住人口100萬(wàn)以上500萬(wàn)以下的城市為大城市，城區(qū)常住人口500萬(wàn)以上1000萬(wàn)以下的城市為特大城市，城區(qū)常住人口1000萬(wàn)以上的城市為超大城市。本文參考以上數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，以年末總?cè)丝谧鳛槌鞘幸?guī)模等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。

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（責(zé)任編輯：齊雙）

Study on the Urban Eco-Efficiency Based on DEA Model

Wei HaitaoLiu Ling

Based on the data from 287 cities through 2008 to 2014，this paper studies the urban eco-efficiency of prefecture level or above in China and their changing trends using data envelopment analysis method，and analyzes the comprehensive efficiency，pure technical efficiency，scale efficiency and spatial heterogeneity based on ESDA（Exploratory Spatial Data Analysis）.In 2014，the value of the urban eco-efficiency is generally at a low level，and its spatial distribution is strongly correlated with a schistose form of dispersed agglomeration.The average eco-efficiency from 2008 to 2014 was first decreased and then increased and finally decreased，and the eco-efficiency of the three regions was not entirely consistent with the regional economic development level.From the perspective of urban administrative levels，the comprehensive efficiency of the provincial capital cities and sub provincial cities is the highest，the second of the municipality.The changing trends of eco-efficiency and the city scale are not the same from the city scale perspective. The eco-efficiency of the big cities is the lowest，but the small cities the highest.The most cities are in declining or increasing phase from the scale efficiency perspective，the scale of input and output has not achieved the best.

Dater Envelopmert Analysis；Eco-Efficiency；ESDA；Spatial Differentiation

F062.2

A

2095—5766（2016）04—0152—09

2016—04—01

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目“農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)背景下勞動(dòng)力遷移的空間選擇：集聚還是分散？”（15YJC790113）；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助。

魏海濤，男，中央財(cái)經(jīng)大學(xué)政府管理學(xué)院講師，博士（北京100081）。劉玲，女，中央財(cái)經(jīng)大學(xué)政府管理學(xué)院本科生（北京100081）。