中國省際環(huán)境保護(hù)效率測度和提升路徑研究

唐 欣 張高強(qiáng)

（1.鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000；2.河南工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450000）

一、引言及文獻(xiàn)綜述

改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就，但環(huán)境污染問題也日益突出。耶魯大學(xué)環(huán)境法律與政策中心、哥倫比亞大學(xué)國際地球科學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心（CIESIN）聯(lián)合實(shí)施的2018EPI環(huán)境績效指數(shù)（Environmental Performance Index）調(diào)查顯示，在新興經(jīng)濟(jì)體中，中國排第120位，快速增長的經(jīng)濟(jì)給環(huán)境帶來了巨大的壓力，從PM2.5綜合評測等方面對空氣質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，中國在全球排倒數(shù)第4名，現(xiàn)實(shí)狀況不容樂觀。國家高度重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的環(huán)境問題，2020年7月28日，生態(tài)環(huán)境部科技與財(cái)務(wù)司司長鄒首民在生態(tài)環(huán)境部例行新聞發(fā)布會(huì)上指出，整個(gè)“十三五”期間生態(tài)環(huán)境部配合財(cái)政部累計(jì)下達(dá)2248億元生態(tài)環(huán)境資金，未來五年之內(nèi)，我國將繼續(xù)增加環(huán)境保護(hù)的人力資本和物質(zhì)資本投入，用于環(huán)境修復(fù)和保護(hù)、提升能源效率、發(fā)展可再生能源和發(fā)展綠色交通等方面。習(xí)近平總書記指出，中國將不斷加大環(huán)保各方面的投入，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值的用水量、能耗、二氧化碳排放量將分別下降23%、15%、18%。隨著國家和公眾對環(huán)境保護(hù)的持續(xù)關(guān)注，環(huán)保投入也在逐年增加。如何準(zhǔn)確衡量和提升環(huán)保投入的效率，是實(shí)現(xiàn)環(huán)境有效管理和可持續(xù)發(fā)展所面臨的重要問題之一。本文基于省際環(huán)保投入效率評價(jià)這一研究目的，將“環(huán)保投資”的概念擴(kuò)大到“環(huán)保資金投入”和“環(huán)保人員投入”兩個(gè)方面。通過建立適當(dāng)、規(guī)范、系統(tǒng)的環(huán)保指標(biāo)體系，利用DEA模型，評價(jià)分析我國大陸30個(gè)省區(qū)市（除西藏外）的環(huán)保投入效率，反映不同地區(qū)環(huán)保投入效率的真實(shí)水平，以期全面了解我國的環(huán)保投入效率；并通過對比東、中、西、東北部各地區(qū)的環(huán)保投入效率，優(yōu)化我國環(huán)保投入方案，為環(huán)境保護(hù)政策的制定提供相關(guān)理論依據(jù)。

目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界對環(huán)保投入概念尚沒有準(zhǔn)確的界定，部分學(xué)者認(rèn)為環(huán)保投入是指用于污染防治、保護(hù)和治理生態(tài)環(huán)境的資金，包括環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目工程、環(huán)保設(shè)施運(yùn)行維護(hù)費(fèi)、污染治理、綠化費(fèi)用等（Cai、Fang）；也有學(xué)者在資金投入的基礎(chǔ)上引入了環(huán)保工作人員的投入（楊俊等）。

隨著環(huán)保投入的逐步加大，雖然環(huán)保投入效率的重要性逐漸增強(qiáng)，但國內(nèi)對產(chǎn)業(yè)或者行業(yè)的效率研究主要針對制造業(yè)、銀行業(yè)、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域，對環(huán)保投入產(chǎn)出效率的研究并沒有引起廣泛關(guān)注。近年來，學(xué)者從不同研究視角對環(huán)保投入效率展開研究：一是在全國范圍內(nèi)研究環(huán)保投入效率，二是以省區(qū)市為單位的環(huán)保投入效率分析。

關(guān)于在全國范圍內(nèi)研究環(huán)保投入效率。國外學(xué)者Lozano Gutierrez以美國為例，把人口作為投入，GDP作為期望產(chǎn)出，二氧化碳排放作為非期望產(chǎn)出，根據(jù)線性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換法建立了非參數(shù)DEA模型來研究產(chǎn)出效率。國內(nèi)學(xué)者韓強(qiáng)、曹洪軍利用聚類分析和因子分析對2007年我國大陸地區(qū)31個(gè)省區(qū)市工業(yè)領(lǐng)域的環(huán)保資金投入與產(chǎn)出進(jìn)行了分析以及對2002—2006年全國工業(yè)領(lǐng)域的環(huán)保投入與產(chǎn)出進(jìn)行了環(huán)比分析；顏偉等構(gòu)建基于DEA的CCR模型，又引入DEA交叉評價(jià)方法，對中國的環(huán)保投入效率實(shí)證分析，結(jié)果表明我國環(huán)保投入利用效率較低、投入總量依然不足、投資結(jié)構(gòu)不盡合理。楊俊等利用三階段的DEA模型對我國30個(gè)省區(qū)市的環(huán)保投入效率進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)在區(qū)域間投入效率以及累積效應(yīng)的影響下呈逐漸擴(kuò)大趨勢?；诖耍瑢W(xué)者們對全國范圍內(nèi)環(huán)保投入各個(gè)方面的利用效率進(jìn)行分析，宋姍姍等采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法（DEA），構(gòu)建環(huán)保投入指標(biāo)體系，并以此為基礎(chǔ)，分別對我國部分省區(qū)市的廢水治理、廢氣治理和環(huán)境污染綜合治理效率進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)我國區(qū)域廢氣治理仍處在較低水平。

綜合以上國內(nèi)外研究成果可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于環(huán)保投入效率的分析研究是深入有效的，對本文具有重要的指導(dǎo)意義。然而環(huán)保投入不僅僅包含環(huán)保資金的投入，還包含環(huán)保人員以及環(huán)保技術(shù)的投入，同時(shí)環(huán)保技術(shù)的投入又包含了環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新人力資源投入和環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)投入，因此本文在已有研究基礎(chǔ)上拓展了環(huán)保人員的投入。學(xué)者在研究中國地區(qū)環(huán)保投入效率問題時(shí)，通常將目光局限于某一年的具體情況，很少表現(xiàn)出環(huán)保投入效率的動(dòng)態(tài)變化情況?；诖?，本文在全方位考慮環(huán)保投入要素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建指標(biāo)體系，對2014年和2018年中國大陸30個(gè)省區(qū)市的環(huán)保投入效率進(jìn)行分析和對比評價(jià)，多角度解析我國不同區(qū)域的環(huán)保投入效率。

二、研究方法

本文關(guān)于環(huán)保投入效率的研究，采用的是非參數(shù)估計(jì)的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型（Data Envelopment Analysis，DEA）。

利用CCR模型（投入導(dǎo)向下）對決策單元（DMU）的環(huán)保投入產(chǎn)出進(jìn)行研究。CCR模型是一種線性規(guī)劃方法，以規(guī)模報(bào)酬不變?yōu)榛A(chǔ)，每個(gè)決策單元的綜合效率（又叫作技術(shù)效率TE，Technical Efficiency）可以分解為純技術(shù)效率（PTE，Pure Technical Efficiency）和規(guī)模效率（SE，Scale Efficacy）。其中，規(guī)模效率主要指體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)規(guī)模企業(yè)的比重，以及企業(yè)規(guī)模能力有效利用程度，純技術(shù)效率是指剔除規(guī)模之外的效率。設(shè)有n個(gè)決策單元（DMU），用變量Xj和Yj表示每個(gè)DMU都有m種輸入和s種輸出；xij的意義是第j個(gè)決策單元DUMj的第i種輸入類型的輸入量；yrj的意義是第j個(gè)決策單元DUMj的第r種輸出類型的輸出量；θ是決策單元的有效值；s+s-是被引入的松弛變量；ε指的是非阿基米德無窮小量；λj是構(gòu)造一個(gè)新的有效DMU組合中j個(gè)決策單元DUMj的組合比例。故投入導(dǎo)向下標(biāo)準(zhǔn)的CCR模型如下：

三、數(shù)據(jù)來源和變量選取

（一）數(shù)據(jù)的來源及處理

對我國環(huán)保投入的研究尚處于探索階段，各方面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不太完善，統(tǒng)計(jì)時(shí)間相對滯后。本文整理了我國大陸30個(gè)省區(qū)市（除西藏外）2014—2018年的投入產(chǎn)出指標(biāo)值，同時(shí)根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)一口徑將中國分為東、中、西、東北四大區(qū)域。對于部分省區(qū)市的指標(biāo)缺失值，采用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境年鑒》《中國環(huán)境質(zhì)量報(bào)告》以及其他公開出版物。

（二）投入產(chǎn)出指標(biāo)的篩選

在參考已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，基于數(shù)據(jù)的可獲得性和科學(xué)性，選取以下投入產(chǎn)出指標(biāo)：

1.投入指標(biāo)：關(guān)于投入指標(biāo)的選取，本文不僅考慮了環(huán)保資金，還納入了環(huán)保人員，故選用環(huán)境污染治理投資額、排污費(fèi)、環(huán)保人員人力資本存量。環(huán)境污染治理投資額是最能反映資本投入量的指標(biāo)，能夠全面地覆蓋污染治理的各個(gè)方面；我國目前并沒有專門的法律來控制“環(huán)境稅”，因此大多采用“排污費(fèi)”來替代環(huán)境稅控制企業(yè)的污染排放，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較完整；環(huán)保投入中既包括了物質(zhì)資本投入，也包括人力資本投入，為使度量更加全面，故環(huán)保人力資本存量也作為環(huán)保投入指標(biāo)之一。

2.產(chǎn)出指標(biāo)：由于我國的排放主要來源于工業(yè)排放，因此采用工業(yè)廢水處理率、一般工業(yè)固體廢物綜合利用量、工業(yè)廢氣去除率作為產(chǎn)出指標(biāo)。此外，因近幾年生活污染排放日益加劇，所以將城市污水處理率作為產(chǎn)出指標(biāo)。

在應(yīng)用DEA模型進(jìn)行效率分析時(shí)，要求決策單元的數(shù)量是投入產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)量的兩倍及以上，本文的決策單元有30個(gè)，投入產(chǎn)出的指標(biāo)共有7個(gè)，適合使用DEA模型進(jìn)行測算。此外，投入產(chǎn)出指標(biāo)之間應(yīng)該存在顯著的正相關(guān)。經(jīng)計(jì)算得出的各指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)見表1。

表1 指標(biāo)之間的Peason相關(guān)系數(shù)值

計(jì)算各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)時(shí)，工業(yè)廢氣去除率和工業(yè)廢水處理率與排污費(fèi)和人力資本的原始數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)并沒有通過10%的顯著性檢驗(yàn)?；诖吮疚耐ㄟ^采用SPSS軟件做箱線圖，識別極端異常值點(diǎn)，并剔除極端異常值后再次計(jì)算指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)。表1顯示指標(biāo)之間的Peason相關(guān)系數(shù)通過了10%的顯著性檢驗(yàn)，因此選取環(huán)境污染治理投資額、排污費(fèi)和環(huán)保人員人力資本存量作為投入指標(biāo)，同時(shí)選取工業(yè)廢水處理率、一般工業(yè)固體廢物綜合利用量、工業(yè)廢氣去除率和城市污水處理率作為產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行DEA效率分析是恰當(dāng)?shù)摹?/p>

四、環(huán)保投入效率的差異性分析

（一）區(qū)域環(huán)保投入產(chǎn)出效率值

由表3可知，2014年的環(huán)保投入綜合技術(shù)效率中，有效的是北京、天津、上海、海南、青海和寧夏，這些地區(qū)的環(huán)保投入純技術(shù)效率和規(guī)模效率也同樣有效；2018年環(huán)保投入綜合技術(shù)效率有效的地區(qū)和2014年相同，綜合技術(shù)效率低于0.3的有8個(gè)地區(qū)，其中湖南最低，僅為0.181。2018年的全國環(huán)保投入綜合技術(shù)效率平均值高于2014年的環(huán)保投入綜合技術(shù)效率均值。我國在“十一五”期間正式將內(nèi)地劃分為東、中、西和東北四個(gè)區(qū)域①東部包括北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南10個(gè)省（市）；中部包含山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南6個(gè)??；西部由四川、重慶、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、廣西、內(nèi)蒙古等12個(gè)?。▍^(qū)、市）組成；東北則包括黑龍江、吉林、遼寧3個(gè)省。。從綜合效率均值看，地區(qū)間表現(xiàn)為：東部＞西部＞東北＞中部。而各區(qū)域的純技術(shù)效率均值無一例外均大于規(guī)模效率均值。純技術(shù)效率值全國水平下能始終維持在相對較高的水平，均能達(dá)到0.9以上，中部的表現(xiàn)弱于東部，但和東北部相比有一定優(yōu)勢，而東北地區(qū)的規(guī)模效率均值高于中部地區(qū)。從2014年到2018年，純技術(shù)效率有效的省區(qū)市略多于規(guī)模技術(shù)效率有效的省區(qū)市，不同地區(qū)呈現(xiàn)出不同的變化態(tài)勢，其中西部地區(qū)綜合技術(shù)效率的變化最大，東部地區(qū)次之。

表3 2014年和2018年各地區(qū)環(huán)保投入效率值

（二）結(jié)果分析

1.環(huán)保投入綜合效率分析

綜合效率的得分往往被用來衡量各省區(qū)市環(huán)保投入整體效率水平的高低。從效率值的空間轉(zhuǎn)移路徑可以看出：除去環(huán)保投入綜合技術(shù)效率有效的地區(qū)之外，環(huán)保投入綜合效率值變化趨勢不同，部分地區(qū)增加如內(nèi)蒙古等，部分地區(qū)降低如河南等。全國30個(gè)省區(qū)市環(huán)保投入效率在2014年和2018年變化不大，只有浙江省的變化幅度超過0.2。

2.環(huán)保投入純技術(shù)效率分析

純技術(shù)效率是指在目前特定的生產(chǎn)技術(shù)水平下投入要素的利用程度，常用來衡量環(huán)保投入有效與否在多大程度上是由技術(shù)導(dǎo)致的。2014年全國純技術(shù)效率得分為1的有北京、天津、上海等16個(gè)地區(qū)，2018年全國達(dá)到技術(shù)有效的有北京、天津、江蘇、重慶等18個(gè)地區(qū)，其他地區(qū)處于技術(shù)無效狀態(tài)。與2014年相比，2018年的純技術(shù)效率值略高，這說明對于大多數(shù)地區(qū)來說，純技術(shù)效率值得到了提升。但是吉林、湖北2018年的技術(shù)效率值不升反降，表明這些省份急需提升環(huán)保投入的技術(shù)水平。從區(qū)域變化看，東北地區(qū)和西部地區(qū)的環(huán)保投入純技術(shù)效率值變化最為明顯。

3.環(huán)保投入規(guī)模效率分析

規(guī)模效率能夠用來比較各省區(qū)市當(dāng)前的生產(chǎn)規(guī)模與最佳生產(chǎn)規(guī)模間的差距，規(guī)模效率得分值越靠近于1，生產(chǎn)規(guī)模也越接近最佳生產(chǎn)規(guī)模。具體看，2014年的環(huán)保投入規(guī)模效率中，有效的是北京、天津、海南、青海等5個(gè)地區(qū)，2018年其規(guī)模效率依然有效，這些地區(qū)的環(huán)保投入規(guī)模已經(jīng)達(dá)到最佳生產(chǎn)規(guī)模，只需保持不變即可。除去規(guī)模效率有效的地區(qū)，其他省區(qū)市的規(guī)模效率都偏低，不足0.7。從地區(qū)的變化看，部分地區(qū)處于規(guī)模效率遞增的狀態(tài)，說明這些地區(qū)需要不斷加大環(huán)保投入力度，提升地區(qū)規(guī)模效應(yīng)，最終拉動(dòng)產(chǎn)出的增加；同時(shí)也有少部分地區(qū)的規(guī)模效率出現(xiàn)了降低趨勢。

4.純技術(shù)效率和規(guī)模技術(shù)效率的比較分析

從數(shù)據(jù)看，環(huán)保投入綜合效率值等于環(huán)保投入純技術(shù)效率值與環(huán)保投入規(guī)模效率值的乘積，純技術(shù)效率值或者規(guī)模效率值的降低都有可能導(dǎo)致綜合效率的降低。具體說，在環(huán)保投入綜合效率無效的省區(qū)市中，大部分地區(qū)的純技術(shù)效率值均大于規(guī)模效率值，這表明對于大部分地區(qū)來說，規(guī)模效率值不高導(dǎo)致了環(huán)保投入綜合技術(shù)效率低下。就區(qū)域而言，中部地區(qū)純技術(shù)效率平均值與規(guī)模效率平均值的差距最大，東北地區(qū)次之，東部地區(qū)最小。

5.各地區(qū)環(huán)保投入效率的差異性分析

通過各地區(qū)的環(huán)境污染治理投資額可以看出，東部地區(qū)的環(huán)境保護(hù)力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于西部和中部地區(qū)。2017年江蘇省的環(huán)境污染治理投資額為715.4億元，而西藏自治區(qū)的僅為27.2億元，資金投入差距巨大。又由于地理位置因素和歷史發(fā)展因素，西部和東北部地區(qū)發(fā)展速度明顯落后于東部，造成其在技術(shù)利用發(fā)展上的相對落后和要素投入配置水平上的欠缺，環(huán)保人才的流失進(jìn)一步加劇了地區(qū)之間的差距。

除了環(huán)保投入力度差距明顯之外，西部地區(qū)由于本身生態(tài)環(huán)境脆弱以及環(huán)保意識滯后等方面的原因，使得環(huán)保投入效率低下。一方面由于土地沙化情況嚴(yán)重，水土流失情況突出等，另一方面由于人口過快增加，人為地破壞森林、草地，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步被破壞。為了進(jìn)一步解決我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡的問題，國家提出了西部大開發(fā)戰(zhàn)略，地方政府為了更好地推動(dòng)當(dāng)?shù)匕l(fā)展，出臺了各項(xiàng)優(yōu)惠政策，引進(jìn)一些具有污染性的企業(yè)卻沒有做好配套的環(huán)境保護(hù)措施。與此同時(shí)，也放松了對污染性企業(yè)的監(jiān)管力度，甚至引發(fā)“環(huán)境管理失靈”。最終導(dǎo)致了西部地區(qū)環(huán)保投入效率低下，增加環(huán)保投入的效果并不明顯。

五、結(jié)論與啟示

對比2014年和2018年各地區(qū)的環(huán)保投入效率可發(fā)現(xiàn)，全國環(huán)保投入效率整體不高，中西部地區(qū)綜合效率值明顯低于東部地區(qū)，將各區(qū)域綜合效率分解后可發(fā)現(xiàn)，我國環(huán)保投入效率低下的主要原因是規(guī)模效率值低下，這是制約環(huán)保投入效率的主要因素。今后，我國各地區(qū)提升環(huán)保投入效率的過程中應(yīng)重點(diǎn)考慮擴(kuò)大環(huán)保投入規(guī)模，提高規(guī)模效率；同時(shí)還須調(diào)整環(huán)保要素投入的結(jié)構(gòu)，使投入發(fā)揮最大作用。鼓勵(lì)地區(qū)之間跨地區(qū)合作，逐步提高環(huán)保資源的配置能力，優(yōu)化污染治理投入集中力度，形成規(guī)模效應(yīng)。

對比不同地區(qū)的環(huán)保投入效率可發(fā)現(xiàn)，省際環(huán)保投入效率不均衡，空間異質(zhì)性明顯。2018年中國大陸（除西藏外）只有5個(gè)地區(qū)環(huán)保投入綜合效率是有效的，半數(shù)以上省區(qū)市的環(huán)保投入綜合效率有待提高。東部地區(qū)環(huán)保投入綜合效率值明顯高于中部和西部地區(qū)，這主要是環(huán)保投入規(guī)模效率和純技術(shù)效率的共同作用所引起。

我國國土面積遼闊，各省區(qū)市環(huán)保投入效率差距大，空間異質(zhì)性大，各省區(qū)市要結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際狀況，優(yōu)化環(huán)保資源配置，不斷改進(jìn)投入結(jié)構(gòu)，以提升環(huán)保投入效率、縮小地區(qū)差異。東部地區(qū)環(huán)保投入綜合效率值明顯高于中部和西部地區(qū)，對于環(huán)保投入效率低的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，應(yīng)當(dāng)逐步加大環(huán)?？萍既藛T和環(huán)保資金方面的投入，鼓勵(lì)企業(yè)自主性研發(fā)，引進(jìn)環(huán)保型技術(shù)，加大中央和地方對純技術(shù)效率低下的省區(qū)市的扶持力度；對于環(huán)保投入效率低的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，應(yīng)當(dāng)合理地調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中帶來的環(huán)保壓力，引導(dǎo)合理的環(huán)保資源配置結(jié)構(gòu)。

對比不同省區(qū)市的環(huán)保投入效率后不難發(fā)現(xiàn)，大部分省區(qū)市規(guī)模效率比較低，如湖南和江蘇。對于規(guī)模效率比較低而純技術(shù)效率較高的省區(qū)市而言，更為緊要的任務(wù)是提升環(huán)保規(guī)模效益，擴(kuò)大環(huán)保投入規(guī)模，優(yōu)化環(huán)保投入結(jié)構(gòu)，促使環(huán)保投入更加規(guī)范化和高效化。對于純技術(shù)效率低于全國平均水平的省區(qū)市，如黑龍江、吉林等，應(yīng)當(dāng)加大政策扶持力度，鼓勵(lì)企業(yè)自主研發(fā)，同時(shí)引進(jìn)環(huán)保型技術(shù)和環(huán)保類人才，走出綠色、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。而對于純技術(shù)效率和規(guī)模效率均不高的省區(qū)市，在加大環(huán)保方面投入的同時(shí)，也要加強(qiáng)省市之間的跨區(qū)域交流與合作，打破資源規(guī)模效益的限制，增強(qiáng)環(huán)保技術(shù)的溢出效應(yīng)，不斷提高技術(shù)創(chuàng)新能力、組織管理水平，形成生態(tài)環(huán)境綜合治理合力。