基于Super-SBM和Malmquist模型的西部地區(qū)環(huán)境效率分析

趙桂芳 牛勝?gòu)?qiáng)

摘 要：? 采用西部地區(qū)（除西藏外）11個(gè)省市自治區(qū)2005-2015年的面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用Super-SBM模型和Malmquist指數(shù)模型，從靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩方面對(duì)西部地區(qū)環(huán)境效率進(jìn)行分析.研究結(jié)果表明：西部地區(qū)整體環(huán)境效率不高，且各省市自治區(qū)之間存在明顯差異，四川環(huán)境效率最高，寧夏環(huán)境效率最低.Malmquist指數(shù)動(dòng)態(tài)分析表明，西部地區(qū)環(huán)境效率總體呈上升趨勢(shì)，但環(huán)境效率提升的主要驅(qū)動(dòng)力是技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)效率對(duì)環(huán)境效率提高貢獻(xiàn)不大，應(yīng)采取綜合措施全面、持續(xù)推進(jìn)西部地區(qū)環(huán)境效率提升.

關(guān)鍵詞： 靜態(tài)效率分析;動(dòng)態(tài)效率分析;技術(shù)進(jìn)步;技術(shù)效率

[中圖分類號(hào)]F127?? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

Environmental Efficiency Analysis of Western Area Based on the Super-SBM and Malmquist Models

ZHAO Gui-fang， NUI Sheng-qiang*

（Lanzhou University of Finance and Economics Institute of Statistics，Lanzhou 730020，China）

Abstract： The paper analyzes the environmental efficiency of western area from the aspects of static state and dynamic state based on the Super-SBM and Malmquist index models. The panel data from 2005-2015 are gathered from 11 provinces in the western area， not including Tibet. The research shows the environmental efficiency is not high in the whole western area and there are obvious differences among these provinces. Environmental efficiency in Sichuan is the highest and that in Ningxia is the lowest. The dynamic analysis based on the Malmquist index model finds the environmental efficiency in the western area tends upwards overall， the main reason of which is technological progress rather than technological efficiency. Therefore， the comprehensive measures should be adopted to improve the environmental efficiency of the western area entirely and sustainably.

Key words： state efficiencyanalysis; dynamic efficiency analysis; technological progress; technologicalefficiency

近年來(lái)，隨著綠色發(fā)展理念日益深入人心和建設(shè)美麗中國(guó)行動(dòng)不斷升級(jí)提速[1]，特別是國(guó)家政策對(duì)傳統(tǒng)資源導(dǎo)向型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不斷強(qiáng)化的限制以及供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革政策持續(xù)推進(jìn)，西部地區(qū)開始注重環(huán)境質(zhì)量評(píng)估，加大了環(huán)境保護(hù)投資力度.環(huán)境效率[2]指在相同的投入預(yù)算下，獲得盡可能多的期望產(chǎn)出和盡可能少的非期望產(chǎn)出.當(dāng)前，國(guó)內(nèi)學(xué)者大多是從省級(jí)層面、從不同角度對(duì)我國(guó)環(huán)境效率進(jìn)行分析研究.楊俊[3]、曾賢剛[4]、魯煒[5]和吳先華[6]等分別運(yùn)用不同的DEA方法對(duì)我國(guó)各省市自治區(qū)環(huán)境效率進(jìn)行了實(shí)證分析，但針對(duì)西部地區(qū)環(huán)境效率的研究較少.尹傳斌[7]等采用Super-SBM模型測(cè)算了我國(guó)西部大開發(fā)15年（2000-2014年）的環(huán)境效率，分析了影響西部地區(qū)環(huán)境效率的諸多因素.唐小力[8]運(yùn)用BCC模型研究了2000-2008年我國(guó)西部地區(qū)環(huán)境效率，利用Malmquist 指數(shù)模型分析了在此期間西部各省市自治區(qū)環(huán)境效率的變化情況.為了更客觀地評(píng)價(jià)西部地區(qū)環(huán)境效率狀況，本文運(yùn)用Super-SBM模型和Malmquist指數(shù)模型，分別從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)角度，對(duì)西部地區(qū)環(huán)境效率的總體水平和演變趨勢(shì)進(jìn)行實(shí)證分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)改進(jìn)和優(yōu)化西部地區(qū)環(huán)境效率提出對(duì)策建議.

1 環(huán)境效率評(píng)價(jià)模型

1.1 Super-SBM靜態(tài)環(huán)境效率評(píng)價(jià)模型

在環(huán)境效率的評(píng)價(jià)中，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析是最常用的一種方法.2001年Tone[9]提出了SBM模型，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法相比，該模型在目標(biāo)函數(shù)中直接接入了松弛變量，解決了松弛變量對(duì)測(cè)算結(jié)果的影響，測(cè)算結(jié)果更加合理準(zhǔn)確.研究表明，運(yùn)用包含非期望產(chǎn)出的SBM模型評(píng)價(jià)環(huán)境效率是可行的，而且得到學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可.李靜[10]以環(huán)境變量作為非期望產(chǎn)出，利用SBM模型測(cè)算了我國(guó)各區(qū)域環(huán)境效率值，說(shuō)明環(huán)境變量的引入明顯降低了環(huán)境效率水平.劉勇[11]等對(duì)比分析不同的DEA模型，表明SBM模型更能反映環(huán)境效率評(píng)價(jià)的本質(zhì).SBM模型的測(cè)算結(jié)果也存在一些不足，如測(cè)算結(jié)果中，有效決策單元的效率值最大為1，且經(jīng)常會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)決策單元同時(shí)為1的情況，這樣就存在多個(gè)有效決策單元無(wú)法比較的問(wèn)題，也對(duì)有效決策單元的進(jìn)一步研究帶來(lái)不便.為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，Tone[12]進(jìn)一步提出了Super-SBM模型，用于評(píng)價(jià)SBM有效的決策單元.鑒于此，本文采用包含非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型，測(cè)算我國(guó)西部地區(qū)靜態(tài)環(huán)境效率.

1.2 Malmquist動(dòng)態(tài)環(huán)境效率評(píng)價(jià)模型

Malmquist指數(shù)能夠反映不同時(shí)期的環(huán)境效率隨時(shí)間變化情況.從t到t+1期的Malmquist指數(shù)可以表示為：

公式（1）中， x t，y t 表示t時(shí)期的投入產(chǎn)出向量，Dt 0 x t，y t 表示距離函數(shù).如果M 0>1，則說(shuō)明從t期到t+1期該決策單元環(huán)境效率得到改善;反之，則說(shuō)明該決策單元環(huán)境效率下降.如果M 0=1，則表明該決策單元t期到t+1期環(huán)境效率沒(méi)有變化.Malmquist指數(shù)可以分解為技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和技術(shù)效率指數(shù)兩部分.前者指的是生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步對(duì)環(huán)境效率的影響，其值大于1，說(shuō)明出現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步，環(huán)境前沿面向前移動(dòng);后者體現(xiàn)的是管理水平的改善和提高，其值大于1，說(shuō)明決策單元靠近環(huán)境效率前沿面.

2 西部地區(qū)環(huán)境效率實(shí)證分析

2.1 變量選取、數(shù)據(jù)來(lái)源與數(shù)據(jù)處理

本文以我國(guó)西部地區(qū)為研究對(duì)象，利用2005-2015年各省市自治區(qū)的面板數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用Super-SBM模型分析環(huán)境污染情況下我國(guó)西部地區(qū)的環(huán)境效率狀況.由于西藏相關(guān)數(shù)據(jù)缺失較多，故只對(duì)西部地區(qū)其他11個(gè)省市自治區(qū)進(jìn)行分析研究.數(shù)據(jù)來(lái)源于各省市自治區(qū)的統(tǒng)計(jì)公報(bào)、統(tǒng)計(jì)年鑒和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.

研究選取勞動(dòng)、資源、資本作為投入要素[13]，產(chǎn)出要素考慮期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出兩類.勞動(dòng)要素投入采用各省市自治區(qū)歷年從業(yè)人員數(shù)衡量，資源要素投入采用能源消費(fèi)量衡量，資本要素投入通過(guò)資本存量衡量（資本存量的計(jì)算以2005年為基期采用永續(xù)盤存法進(jìn)行估算[14]，其基本公式為：

其中，K t和Kt-1分別表示t時(shí)期和t-1時(shí)期的資本存量，I t表示t時(shí)期的投資額，δ表示折舊率）.期望產(chǎn)出用各省市自治區(qū)的實(shí)際生產(chǎn)總值衡量.非期望產(chǎn)出采用二氧化硫排放量衡量.各省市自治區(qū)的實(shí)際生產(chǎn)總值統(tǒng)一以2005年不變價(jià)為基準(zhǔn)進(jìn)行換算得到.

2.2 靜態(tài)環(huán)境效率測(cè)算結(jié)果分析

利用2005-2015年西部地區(qū)11個(gè)省市自治區(qū)的面板數(shù)據(jù)，采用Super-SBM模型，應(yīng)用軟件MyDea1.0測(cè)算得到各省市自治區(qū)的環(huán)境效率值，結(jié)果見(jiàn)表1.

由表1可以看出，2005-2015年，西部地區(qū)的環(huán)境效率介于0.60～0.75，呈現(xiàn)先下降后緩慢上升的趨勢(shì)，總體環(huán)境效率偏低.以2015年為例，僅內(nèi)蒙古、重慶和四川達(dá)到了環(huán)境效率有效狀態(tài)，其他省市自治區(qū)環(huán)境效率較低，青海、寧夏環(huán)境效率不足0.5.說(shuō)明西部地區(qū)環(huán)境污染造成了較大程度的效率損失.2005-2015年，四川、重慶和內(nèi)蒙古的環(huán)境效率持續(xù)上升，并分別于2012，2013和2015年進(jìn)入環(huán)境前沿面，表明近年來(lái)，四川、重慶和內(nèi)蒙古的環(huán)境保護(hù)工作取得一定的成效.廣西、云南、新疆環(huán)境效率下降幅度較大，由2005年處于環(huán)境前沿面持續(xù)下降，到2015年環(huán)境效率值分別為0.76，0.57，0.58.2005-2015年，青海、寧夏的環(huán)境效率一直處于較低水平，效率值不到0.5，與西部其他省市自治區(qū)的環(huán)境效率相差甚遠(yuǎn).出現(xiàn)這種狀況的原因可能是政府在引導(dǎo)發(fā)展的過(guò)程中只注重經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的整體意識(shí)不強(qiáng)所產(chǎn)生的后果.但是從另一個(gè)角度看，環(huán)境效率值越低，改進(jìn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的潛力就越大.

由圖1可知，西部各省市自治區(qū)的環(huán)境效率在時(shí)間變化上存在較大差異.11年間，內(nèi)蒙古、廣西、重慶和云南的環(huán)境效率存在很大的變化，說(shuō)明這些省份的環(huán)境效率很不穩(wěn)定，各年之間的差距較大.內(nèi)蒙古和重慶環(huán)境效率逐年提高，環(huán)境保護(hù)取得一定的成效;廣西和云南環(huán)境效率逐年下降，環(huán)境出現(xiàn)倒退現(xiàn)象;青海、寧夏的環(huán)境效率值偏低，環(huán)境效率變化不大，這也反映出寧夏、青海環(huán)境效率長(zhǎng)期處于低效的嚴(yán)峻性.

2.3 環(huán)境效率動(dòng)態(tài)變化分析

研究運(yùn)用Malmquist指數(shù)模型分析2005-2015年環(huán)境效率變動(dòng)情況. Malmquist指數(shù)計(jì)算結(jié)果如表2所示，Malmquist指數(shù)分解結(jié)果見(jiàn)圖2和圖3.由表2可知，西部地區(qū)環(huán)境效率得到了一定程度的改善.2014-2015年西部各省市自治區(qū)的Malmquist指數(shù)除四川、寧夏、新疆外，都大于1，均值為1.043，說(shuō)明西部地區(qū)環(huán)境效率水平總體上朝著更好的方向發(fā)展.西部各省市自治區(qū)的跨期動(dòng)態(tài)變化區(qū)域差異比較大.差異最大的是廣西，最小值是2008-2009年的1.001，最大值是2014-2015年的1.227，差異值達(dá)到0.226;差異最小的為寧夏，2014-2015年為0.998，2007-2008年值最大為1.044，差異值為0.046.

由圖2可以看出，2005-2015年西部地區(qū)的Malmquist指數(shù)均大于1，表明西部地區(qū)環(huán)境效率整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但是各期間波動(dòng)幅度比較小.2005-2006和2006-2007年Malmquist指數(shù)均為1.05，表明環(huán)境效率較上年增長(zhǎng)5.0%，分別有4.5%和5.0%的貢獻(xiàn)來(lái)源于技術(shù)進(jìn)步.2007-2015年，雖然各年Malmquist指數(shù)均大于1，但是技術(shù)效率指數(shù)均小于1，說(shuō)明環(huán)境效率的提高得益于技術(shù)進(jìn)步的提高，技術(shù)效率不但沒(méi)有貢獻(xiàn)，甚至起負(fù)作用.總體而言，2005-2015年，西部地區(qū)Malmquist指數(shù)、技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和技術(shù)效率指數(shù)年平均增長(zhǎng)率分別為3.6%，6.4%和-0.25%，這也說(shuō)明環(huán)境效率的提高得益于技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)效率的作用較小.因此，西部地區(qū)新技術(shù)的不斷引進(jìn)，使得其環(huán)境效率得到一定程度的提高，然而技術(shù)效率不高的問(wèn)題還很普遍，有待進(jìn)一步改善.

圖3是西部各省市自治區(qū)Malmquist指數(shù)及其分解.從Malmquist指數(shù)角度來(lái)看，除云南外，其他省市自治區(qū)Malmquist指數(shù)均大于1，說(shuō)明西部地區(qū)環(huán)境效率水平整體有向好發(fā)展的態(tài)勢(shì)，內(nèi)蒙、重慶、四川的各項(xiàng)效率指標(biāo)都表現(xiàn)為有效，且重慶的環(huán)境效率上升幅度最高，達(dá)到10.0%，這主要?dú)w功于技術(shù)進(jìn)步的改善.雖然青海、寧夏的相對(duì)效率很低，西部各省市自治區(qū)的Malmquist指數(shù)大于1，說(shuō)明青海、寧夏的環(huán)境狀況也在逐年得到改善.在各個(gè)省市自治區(qū)中，技術(shù)進(jìn)步指數(shù)均大于1表現(xiàn)出不同程度的正向作用;技術(shù)效率指數(shù)除內(nèi)蒙古、重慶、四川外均小于1，說(shuō)明技術(shù)效率指數(shù)對(duì)西部地區(qū)環(huán)境效率的改善貢獻(xiàn)不大.總體而言，西部地區(qū)環(huán)境效率提高的主要驅(qū)動(dòng)力為技術(shù)進(jìn)步，而技術(shù)效率對(duì)環(huán)境效率的提高作用較小.

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1）2005-2015年，西部地區(qū)環(huán)境效率呈先下降后緩慢上升的趨勢(shì)，總體環(huán)境效率偏低.2015年僅內(nèi)蒙古、重慶及四川達(dá)到環(huán)境效率有效狀態(tài)，其他省市自治區(qū)環(huán)境效率較低，環(huán)境污染造成了較大程度的效率損失.寧夏的環(huán)境效率最低，其環(huán)境效率值不到0.5，與其他省市自治區(qū)差距較大.

（2）西部地區(qū)各省市自治區(qū)之間環(huán)境效率存在較大差異，且均有不同程度的波動(dòng).內(nèi)蒙古、廣西、重慶、云南的環(huán)境效率很不穩(wěn)定;內(nèi)蒙古和重慶環(huán)境效率逐年提高，環(huán)境保護(hù)方面取得一定的成效;廣西和云南環(huán)境效率在逐年下降，環(huán)境出現(xiàn)倒退現(xiàn)象;青海、寧夏的環(huán)境效率比較穩(wěn)定，但環(huán)境效率最低，說(shuō)明環(huán)境保護(hù)工作的收效甚微.

（3）從Malmquist指數(shù)的動(dòng)態(tài)分析結(jié)果可以看出，西部地區(qū)環(huán)境效率總體呈現(xiàn)向好發(fā)展態(tài)勢(shì)，其主要貢獻(xiàn)來(lái)源于技術(shù)進(jìn)步.西部各省市自治區(qū)中，除云南外其他省市自治區(qū)的Malmquist指數(shù)均大于1，歸因于技術(shù)效率的嚴(yán)重落后.內(nèi)蒙古、重 慶、四川的各項(xiàng)效率指標(biāo)都表現(xiàn)為有效，重慶市的環(huán)境效率增長(zhǎng)最快，增長(zhǎng)率達(dá)到10.0%，這主要?dú)w功于技術(shù)進(jìn)步的改善.寧夏的環(huán)境效率最低，但其Malmquist指數(shù)及技術(shù)進(jìn)步指數(shù)均大于1，環(huán)境狀況也正在得到逐年的改善.在各省市自治區(qū)的環(huán)境效率中，技術(shù)進(jìn)步均起到不同程度的正向作用.

3.2 提高西部地區(qū)環(huán)境效率的建議

提高西部各省市自治區(qū)環(huán)境效率 ?政府要加快引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，加大環(huán)保投資力度，嚴(yán)格控制煤炭消耗，加快清潔能源對(duì)煤炭的替代進(jìn)程;借鑒東部沿海城市的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，擺脫高污染、高能耗傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，圍繞重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈整合，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì);引導(dǎo)各省市自治區(qū)進(jìn)行區(qū)域合作交流，培養(yǎng)各省市自治區(qū)的自主創(chuàng)新能力，加快推動(dòng)各省市自治區(qū)之間環(huán)境合作機(jī)制.

提高西部地區(qū)環(huán)境效率的增長(zhǎng)率 ?繼續(xù)加大對(duì)技術(shù)進(jìn)步的支持力度，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新，重視技術(shù)發(fā)展和科技創(chuàng)新，加大對(duì)節(jié)能環(huán)保技術(shù)工藝和裝備研發(fā)的投入;提高政府和企業(yè)的環(huán)境管理水平;應(yīng)采取嚴(yán)格的監(jiān)督和治理措施，對(duì)于存在環(huán)境破壞的企業(yè)必須依法依規(guī)予以懲治，企業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，以提高環(huán)境治理技術(shù)水平，提高廢氣治理技術(shù)效率;考慮各省市自治區(qū)發(fā)展的差異性，實(shí)施差異化的環(huán)境效率改善模式，對(duì)于在環(huán)保工作中取得較好成效的省市自治區(qū)應(yīng)該繼續(xù)保持現(xiàn)有環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，環(huán)境改善成效不顯著的省市自治區(qū)應(yīng)該轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，加強(qiáng)環(huán)境管制，逐步實(shí)現(xiàn)西部地區(qū)整體環(huán)境效率的提高.

參考文獻(xiàn)

[1] ?葉青，陳齊特.美麗鄉(xiāng)村建設(shè)模式及實(shí)施路徑[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2014（2）：30-32.

[2] ?宋馬林，張琳玲，宋峰.中國(guó)入世以來(lái)的對(duì)外貿(mào)易與環(huán)境效率——基于分省面板數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析[J].中國(guó)軟科學(xué)，2012（8）：130-142.

[3] ?楊俊，邵漢華，胡軍.中國(guó)環(huán)境效率評(píng)價(jià)及其影響因素實(shí)證研究[J].中國(guó)人口資源與環(huán)境，2010，20（2）：49-55.

[4] ?曾賢剛.中國(guó)區(qū)域環(huán)境效率及其影響因素[J].經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理，2011（10）：103-110.

[5] ?魯煒，趙云飛.中國(guó)區(qū)域環(huán)境效率評(píng)價(jià)及影響因素研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2016，29（3）：30-35.

[6] ?吳先華，程晗，王桂芝.中國(guó)大氣環(huán)境效率評(píng)價(jià)及其影響因素——基于Super-SBM模型的研究[J].閩江學(xué)刊，2016（5）：13-25.

[7] ?尹傳斌，朱方明，鄧玲.西部大開發(fā)十五年環(huán)境效率評(píng)價(jià)及其影響因素分析[J].中國(guó)人口資源與環(huán)境，2017，27（3）：82-89.

[8] ?唐小力，祝東波.基于DEA的中國(guó)西部地區(qū)環(huán)境效率實(shí)證分析[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)，2012，26（4）：25-29.

[9] ?TONE K. A slacks-based measure of efficiency in data envelopment analysis[J]. European journal of operational research， 2001， 130（3）： 498-509.

[10] ?李靜.中國(guó)區(qū)域環(huán)境效率的差異與影響因素研究[J].南方經(jīng)濟(jì)，2009（12）：24-34.

[11] ?劉勇，李志祥，李靜.環(huán)境效率評(píng)價(jià)方法的比較研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2010，40（1）：84-92.

[12] ?TONE K. A slacks-based measure of super-efficiency in data envelopment analysis[J]. European journal of operational research， 2002， 143（1）： 32-41.

[13] ?李紅星，孫婷，蘇荷.基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法的區(qū)域工業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2017（4）：53-56.

[14] ?張軍，吳桂英，張吉鵬.中國(guó)省際物質(zhì)資本存量估算：1952-2000 [J].經(jīng)濟(jì)研究，2004（10）：35-44.