技術(shù)差異視角下中國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)環(huán)境效率研究

陳 磊，王應(yīng)明

(福州大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福州350116)

0 引 言

2017年底，交通運(yùn)輸部在《關(guān)于全面深入推進(jìn)綠色交通發(fā)展的意見(jiàn)》中指出，我國(guó)要在2020年初步建成布局科學(xué)、生態(tài)友好、清潔低碳、集約高效的綠色交通運(yùn)輸體系.然而近10年來(lái)中國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)率居高不下；這不僅與交通運(yùn)輸部的規(guī)劃相悖，也不符合十九大以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展的主旋律.因此，科學(xué)地審視交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展模式，合理評(píng)價(jià)其環(huán)境效率，并以此促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)前亟待解決的重大社會(huì)問(wèn)題.

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是基于同類決策單元(DMU)的投入與產(chǎn)出來(lái)評(píng)價(jià)相對(duì)效率的方法，其因非參性和客觀性而成為解決環(huán)境效率評(píng)價(jià)問(wèn)題的主流工具，并被大量地應(yīng)用在交通運(yùn)輸領(lǐng)域.然而，大多數(shù)交通運(yùn)輸業(yè)的環(huán)境效率研究均局限在截面效率的測(cè)量上，并未考慮到不同時(shí)期效率的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性.張本照等[1]指出Malmquist指數(shù)分析法不僅能有效評(píng)價(jià)交通運(yùn)輸業(yè)的動(dòng)態(tài)效率，還能解析影響效率變化的內(nèi)在因素，具有很好的實(shí)踐價(jià)值.Wang等[2]指出由于人才、歷史、區(qū)位等方面因素的影響，各區(qū)域間可能存在技術(shù)差異性，并認(rèn)為應(yīng)采用Meta-frontier分析法來(lái)處理這種差異性，從而客觀地還原DMU的真實(shí)效率.

因此，本文根據(jù)Yao等[3]的研究思路，在DEA框架下采用Malmquist指數(shù)分析法和Meta-frontier分析法結(jié)合而成的Meta-frontier Malmquist指數(shù)(MFMI)分析法來(lái)研究2007—2016年中國(guó)不同地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的動(dòng)態(tài)環(huán)境效率及其區(qū)域技術(shù)差異性，并根據(jù)結(jié)果來(lái)制定相應(yīng)政策，從而有的放矢地促進(jìn)其環(huán)境效率的改善.

1 技術(shù)差異視角下的動(dòng)態(tài)環(huán)境效率測(cè)量方法

1.1 非期望產(chǎn)出弱可處置性DEA方法(RDEA)

與傳統(tǒng)效率評(píng)價(jià)不同的是，環(huán)境效率評(píng)價(jià)問(wèn)題需要考慮生產(chǎn)過(guò)程的非期望產(chǎn)出.F?re等[4]提出的RDEA是最常用的環(huán)境效率測(cè)量方法，其假設(shè)決策者無(wú)法依據(jù)主觀意愿自由地減少非期望產(chǎn)出，且該產(chǎn)出的減少必將導(dǎo)致期望產(chǎn)出的減少.假設(shè)有n個(gè)DMU，且每個(gè)DMU在t時(shí)期有m種投入(i=1,…,m)、s種期望產(chǎn)出和h種非期望產(chǎn)出；對(duì)于DMUk來(lái)說(shuō)，其環(huán)境效率可由式(1)的RDEA模型得到.

第1條和第2條約束表示投入與期望產(chǎn)出的自由可處置性，而第3條約束表示非期望產(chǎn)出的弱可處置性.由于這是一個(gè)投入導(dǎo)向型DEA，因此其效率越大越好，當(dāng)其值為1時(shí)，則DMUk為有效DMU.當(dāng)時(shí)，則DMUk是規(guī)模收益遞增(不變或遞減)的.若式(1)增加約束，則其轉(zhuǎn)化為規(guī)模收益可變的DEA模型，其所得效率為DMU的純技術(shù)效率，且DMUk的規(guī)模效率可以表示為.

1.2 MFMI分析法

MFMI分析法是考慮技術(shù)差異性的動(dòng)態(tài)效率指數(shù)，其可以將生產(chǎn)前沿面分為同時(shí)期群組前沿面、跨時(shí)期群組前沿面和全局前沿面，并依據(jù)不同的前沿面及它們之間的相互關(guān)系來(lái)測(cè)量與分解效率.根據(jù)Yao等[3]的研究，其首先將所有DMU分為Q組，則同時(shí)期群組前沿面可以定義為可以生產(chǎn)，其中q=1,…,Q；且其效率為；跨時(shí)期群組前沿面可以表示為，且其效率為；全局前沿面可以表示為，且其效率為DG(xt,yt,zt)；這些效率值均可基于相應(yīng)的生產(chǎn)可能集和RDEA模型來(lái)獲取.此時(shí)，其MFMI可表示為

式中：EC表示t到t+1時(shí)期群組效率的變化率，其用于衡量每個(gè)DMU在這兩個(gè)時(shí)期內(nèi)與同時(shí)期群組前沿面之間差距的變化程度，稱為“追趕效應(yīng)”；BPC表示同時(shí)期群組前沿面與跨時(shí)期群組前沿面之間的差距，稱為“創(chuàng)新效應(yīng)”；TGC表示跨時(shí)期群組前沿面和全局前沿面之間的差距，稱為“領(lǐng)先效應(yīng)”.對(duì)于MFMI、EC、BPC和TGC來(lái)說(shuō)，其值大于(等于或小于)1，則被評(píng)DMU在t+1時(shí)期優(yōu)于(等于或劣于)t時(shí)期.

2 數(shù)據(jù)與變量

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以2007—2016年中國(guó)大陸22個(gè)省、4個(gè)直轄市、4個(gè)自治區(qū)(不含西藏)的交通運(yùn)輸業(yè)為研究對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)環(huán)境效率評(píng)價(jià).按地域分布，可將它們劃分為如表1所示的東部、中部和西部，數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2008—2017)，《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(2008—2017)等資料.

表1 中國(guó)大陸部分地域劃分Table 1 Regional division in parts of China

2.2 指標(biāo)選取與處理

根據(jù)環(huán)境效率評(píng)價(jià)的相關(guān)研究[5]，其投入一般包括人力、資本和能源3個(gè)方面.因此，本文選取交通運(yùn)輸業(yè)的從業(yè)人數(shù)、固定資產(chǎn)資本存量和能源消費(fèi)量作為投入指標(biāo).由于缺乏固定資產(chǎn)資本存量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，本文以2000年為基年，根據(jù)張軍等的做法[6]，以基年的固定資本形成總額的10%作為原始資本存量，以9.6%為折舊值，通過(guò)指數(shù)平減法來(lái)消除不同年份間的價(jià)格影響，并基于永續(xù)存盤法來(lái)估算各省交通運(yùn)輸業(yè)的固定資產(chǎn)資本存量值.此外，本文選取交通運(yùn)輸業(yè)的GDP和CO2排放量作為期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出.同樣以2000年為基年，通過(guò)指數(shù)平減法消除不同年份間GDP的價(jià)格影響.而CO2排放量則是基于《IPCC2006》的方法，通過(guò)不同能源的消費(fèi)量、標(biāo)煤折算系數(shù)和碳排放系數(shù)等數(shù)據(jù)來(lái)估算得到.

3 效率評(píng)價(jià)結(jié)果分析

3.1 基于RDEA法的環(huán)境效率評(píng)價(jià)

通過(guò)RDEA模型，本節(jié)對(duì)2016年中國(guó)各地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的環(huán)境效率進(jìn)行實(shí)證分析，其結(jié)果如表2所示.

從整體上看，東部和中部的交通運(yùn)輸業(yè)環(huán)境效率均處于較高的水平，而西部的環(huán)境效率則差強(qiáng)人意.對(duì)于東部而言，其純技術(shù)效率水平居全國(guó)領(lǐng)先地位，而其規(guī)模效率還有待提升，且其人力和能源投入上存在一定的過(guò)量現(xiàn)象.中部則恰恰相反，其主要優(yōu)勢(shì)在于規(guī)模效率較高，而制約其環(huán)境效率提高的主要因素在于其純技術(shù)效率不足；且其在人力和能源投入上都存在一定的改進(jìn)空間.而西部無(wú)論純技術(shù)效率還是規(guī)模效率的表現(xiàn)均不夠理想，且其資本投入的松弛量較大，這說(shuō)明由于自身的生產(chǎn)技術(shù)水平的限制，西部還無(wú)法有效地利用國(guó)家對(duì)其越來(lái)越多的資本投入.

從局部上看，東部環(huán)境效率有效的地區(qū)有2個(gè)，純技術(shù)效率有效的有8個(gè)，這說(shuō)明東部各省的交通運(yùn)輸業(yè)具有較高的技術(shù)水平；東部規(guī)模效率雖然不高，但規(guī)模收益遞增的地區(qū)有5個(gè)，這體現(xiàn)了其在規(guī)模投入方面還具有很高的潛力.另外，對(duì)于北京等地區(qū)，其人力投入過(guò)多的現(xiàn)象較為明顯，這可能是因?yàn)楸本┑劝l(fā)達(dá)地區(qū)外來(lái)人口較多，且素質(zhì)不一，難以發(fā)揮出人才優(yōu)勢(shì).海南是東部環(huán)境效率表現(xiàn)較差的省份，這可能是因?yàn)槠洚a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和地理位置特殊所導(dǎo)致的.對(duì)于中部而言，雖然其規(guī)模效率較高，但多數(shù)地區(qū)均呈現(xiàn)出規(guī)模收益遞減的現(xiàn)象，這主要是由于規(guī)模與技術(shù)不相匹配所導(dǎo)致的，如安徽的規(guī)模效率為0.99，而其技術(shù)效率僅為0.51.對(duì)于西部而言，規(guī)模與技術(shù)水平不匹配的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，其處于規(guī)模收益遞減的地區(qū)達(dá)9個(gè)之多，這意味在這些地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的投入難以取得理想的產(chǎn)出，這主要是包含兩方面原因：一是西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，難以吸引高端人才，從而導(dǎo)致行業(yè)整體技術(shù)水平不高；二是西部地廣人稀，難以發(fā)揮規(guī)模效應(yīng).

表2 2016年環(huán)境效率評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Environmental efficiency evaluation in 2016

3.2 基于MFMI法的動(dòng)態(tài)環(huán)境效率評(píng)價(jià)

RDEA法可以有效測(cè)量DMU在某一時(shí)期的環(huán)境效率，但難以評(píng)價(jià)跨時(shí)期DMU環(huán)境效率之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性及區(qū)域技術(shù)差異性.因此，本節(jié)在RDEA的基礎(chǔ)上，采用MFMI方法對(duì)中國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的環(huán)境效率做進(jìn)一步的剖析，其結(jié)果如圖1所示.

由圖1(a)可知，從2007—2016年，大部分地區(qū)的MFMI值均大于1.0.這說(shuō)明近10年來(lái)全國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的環(huán)境效率在整體上均處于上升趨勢(shì).從局部上看，東部和中部在2011—2012年期間進(jìn)步明顯，而近3年來(lái)趨于平穩(wěn)，這可能是由于國(guó)家的“十二五”規(guī)劃對(duì)交通運(yùn)輸業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提出了更高的要求，從而促進(jìn)其環(huán)境效率的提升.而西部環(huán)境效率前期增長(zhǎng)較為緩慢，近年開(kāi)始出現(xiàn)明顯的提高，這說(shuō)明國(guó)家對(duì)西部大力扶持與開(kāi)發(fā)的成果開(kāi)始顯現(xiàn).

由圖1(b)～圖1(d)可知，東部的EC值變化趨勢(shì)較為平穩(wěn)，大體保持在1.0以上，這說(shuō)明其在近10年保持較好的追趕趨勢(shì)；但其整體上創(chuàng)新效應(yīng)并不顯著，BPC的均值略低于1.0，這可能是因?yàn)槠浣煌ㄟ\(yùn)輸體系較為完善，創(chuàng)新難度較大，加之近年來(lái)非東部的人才回流現(xiàn)象明顯所導(dǎo)致的；此外，東部的TGC均值略大于1.0，且在整體上高于中部和西部，這說(shuō)明其在全國(guó)范圍內(nèi)還保持著領(lǐng)先效應(yīng)，但該效應(yīng)并不十分顯著.對(duì)中部而言，其追趕效應(yīng)并不明顯，近4年的EC值均小于1.0，這說(shuō)明若從群組截面數(shù)據(jù)來(lái)看，其多數(shù)省份交通運(yùn)輸業(yè)的相對(duì)環(huán)境效率存在一定程度的倒退現(xiàn)象；其創(chuàng)新效應(yīng)表現(xiàn)尚可，BPC值的變化趨勢(shì)與東部相一致，并略高于東部，這說(shuō)明中部受東部的影響明顯，并通過(guò)吸收東部回流的人才及技術(shù)溢出效應(yīng)，使自身的創(chuàng)新能力得以提高.而西部近年來(lái)追趕效應(yīng)與創(chuàng)新效應(yīng)均較為明顯，但EC值和BPC值的穩(wěn)定性均較差，容易受政策導(dǎo)向的影響，總體來(lái)看，西部與其他地區(qū)之間的差距在不斷的縮小.

圖1 2007—2016年MFMI分析結(jié)果(縱向時(shí)間維度)Fig.1 MFMI analysis results during 2007-2016(Longitudinal time dimension)

圖2中各地區(qū)的值皆是2007—2016年的均值.從EC值來(lái)看，北京、天津和遼寧均由較好的表現(xiàn)，在霧霾日趨嚴(yán)重的壓力下，這些地區(qū)開(kāi)始不斷加強(qiáng)環(huán)保力度，從而促進(jìn)了交通運(yùn)輸業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.中部各省市均有明顯的改善，如江西和湖南的EC值分別為1.026和1.022.對(duì)西部來(lái)說(shuō)，云南存在較為明顯的異常值，其主要原因可能是由于該省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的偏差所致.而除青海外，西部其他地區(qū)均呈現(xiàn)出較好的追趕效應(yīng).從BPC值來(lái)看，除云南可能存在異常值外，其他各省市的值呈自東向西逐步增強(qiáng)的分布態(tài)勢(shì)，這主要是近年國(guó)家不斷加大中西部地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使中西部的交通運(yùn)輸體系有了很好的改善；同時(shí)這也說(shuō)明中西部的交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展?jié)摿σ笥跂|部.從TGC值上看，上海等發(fā)達(dá)地區(qū)保持著領(lǐng)先效應(yīng)，而北京、廣東、福建等地區(qū)的TGC值均約為1.000，這是因?yàn)檫@些地區(qū)的技術(shù)水平代表了中國(guó)這一時(shí)期交通運(yùn)輸業(yè)的整體前沿面狀況.而部分西部地區(qū)也出現(xiàn)了一些領(lǐng)先效應(yīng)，如貴州、新疆等，這是因?yàn)槠洚a(chǎn)業(yè)規(guī)模小，且基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)集中所致.從MFMI值上看，大部分省市的值均大于1.000，這與之前所得的整體交通運(yùn)輸行業(yè)環(huán)境效率值在逐漸提升的結(jié)論相一致.

圖2 2007—2016年MFMI均值(橫向地區(qū)維度)Fig.2 Mean of MFMI during 2007-2016(Horizontal regional dimension)

4 結(jié)論

本文在區(qū)域技術(shù)差異視角下采用RDEA法和MFMI法來(lái)對(duì)2007—2016年中國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的動(dòng)態(tài)環(huán)境效率進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析，并得出了以下幾個(gè)主要結(jié)論：

(1)中國(guó)各地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的環(huán)境效率均有較大的提升空間，且東部應(yīng)注意提高其規(guī)模效率，中部的效率瓶頸在于純技術(shù)效率，西部在純技術(shù)效率與規(guī)模效率均表現(xiàn)不佳.

(2)中國(guó)大部分地區(qū)的交通運(yùn)輸業(yè)均存在規(guī)模收益不佳的情況，且東部與中部在人力與能源投入的利用上均不夠充分，西部則存在資本投入利用效率低下的問(wèn)題.

(3)2007—2016年間中國(guó)各地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的動(dòng)態(tài)環(huán)境效率呈緩慢增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，但不同區(qū)域均存在各自的不足，主要表現(xiàn)為，東部的創(chuàng)新效應(yīng)不顯著，中部的追趕效應(yīng)表現(xiàn)較差，西部創(chuàng)新效應(yīng)與追趕效應(yīng)均具有較大的不穩(wěn)定性.此外，因自身的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和生態(tài)環(huán)境特征，東部與西部均保持一定的領(lǐng)先效應(yīng)，但并不顯著.

根據(jù)這些結(jié)論，本文提出以下幾點(diǎn)政策建議：

(1)東部應(yīng)適當(dāng)加大資本投入，重視交通運(yùn)輸業(yè)的整體規(guī)劃，以此提高其規(guī)模效率；加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)和環(huán)保技術(shù)研發(fā)，以此提高人力和能源投入的利用率，并增強(qiáng)自身環(huán)境效率的創(chuàng)新效應(yīng)；向國(guó)外發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，探索交通運(yùn)輸業(yè)低碳綠色高效的可持續(xù)發(fā)展模式，從而鞏固經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面既有的領(lǐng)先效應(yīng)的同時(shí)，帶動(dòng)全國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展.

(2)中部應(yīng)加快承接?xùn)|部發(fā)達(dá)地區(qū)先進(jìn)的技術(shù)手段和管理模式，從而提高其純技術(shù)效率；調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步完善交通運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，加大人才引進(jìn)力度，吸引發(fā)達(dá)地區(qū)的人才回流，從而改善產(chǎn)業(yè)規(guī)模收益不佳的現(xiàn)狀；適當(dāng)加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制，設(shè)立有效的改進(jìn)標(biāo)桿，給予一定的政策引導(dǎo)，激發(fā)該地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的追趕效應(yīng).

(3)西部需要進(jìn)一步增強(qiáng)交通運(yùn)輸業(yè)的政策支持力度，并保持一定的政策連貫性與導(dǎo)向性.這些政策的著力點(diǎn)應(yīng)更多地放在人才與技術(shù)上，適當(dāng)控制其資本投入的增長(zhǎng)幅度，從而緩解其規(guī)模與技術(shù)不相匹配的問(wèn)題，促進(jìn)純技術(shù)效率與規(guī)模效率的協(xié)同共進(jìn).提高資本投入的利用率，有針對(duì)性地加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而改善其規(guī)模收益情況.加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制，在保證其生態(tài)環(huán)境方面領(lǐng)先效應(yīng)的同時(shí)，充分發(fā)揮其追趕效應(yīng)與創(chuàng)新效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)跨越式可持續(xù)發(fā)展.