基于DEA-SBM 模型的黃河流域生態(tài)效率研究

摘要：黃河是我國第二長河，具有重要的戰(zhàn)略地位，國家高度關(guān)注黃河流域的生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展。本文選擇黃河流域省區(qū)層面2010-2017年的數(shù)據(jù)，借助MAXDEA軟件，運用包含非期望產(chǎn)出的超效率DEA-SBM模型測度了各省區(qū)的生態(tài)效率水平，根據(jù)黃河流域現(xiàn)狀分析和DEA結(jié)果，為黃河流域生態(tài)保護提出建議。

關(guān)鍵詞：黃河流域;生態(tài)效率;超效率DEA-SBM模型

中圖分類號：F2文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.04.002

0引言

與西方國家“先污染再治理”的道路選擇不同，我國明確提出要在建設(shè)的同時解決環(huán)境污染問題?！笆濉逼陂g，生態(tài)環(huán)境部制修訂了包括環(huán)境質(zhì)量標準、污染物排放標準、環(huán)境管理技術(shù)規(guī)范等一系列措施保障環(huán)境質(zhì)量。黨的十九屆五中全會提出要構(gòu)建生態(tài)文明體系，并在“十四五”規(guī)劃中明確了未來五年環(huán)境質(zhì)量改善的目標。

黃河流域具有重要的戰(zhàn)略地位，針對黃河流域生態(tài)環(huán)境和高質(zhì)量發(fā)展等問題，我國進行了一系列有益的探索。2019年黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展正式轉(zhuǎn)變成國家重大戰(zhàn)略。黃河流域的生態(tài)狀況對我國至關(guān)重要，系統(tǒng)測度黃河流域生態(tài)效率水平，總結(jié)其中的時空特征，可為黃河流域進一步優(yōu)化生態(tài)保護，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供參考依據(jù)。

1文獻綜述

1990年，德國學者Schaltegger 和Sturn提出生態(tài)效率這個名詞，將其定義為“經(jīng)濟增加值與環(huán)境影響的比值”。生態(tài)效率的研究內(nèi)容較為廣泛，涉及微觀的企業(yè)、產(chǎn)品層面和宏觀的產(chǎn)業(yè)、區(qū)域、能源等層面。Alves 和 Medeiros （2015）對巴西微型和小型企業(yè)進行研究。盧燕群（2017）等對全國 30 個省的工業(yè)生態(tài)效率進行了測算和評價。生態(tài)效率的評價方法有經(jīng)濟-環(huán)境比值評價法，生態(tài)足跡法，生態(tài)效率指標評價法，參數(shù)分析法，非參數(shù)分析法等。DEA（非參數(shù)分析法）及其擴展方法被廣泛運用于生態(tài)效率測度。黃晴晴（2015）建立工業(yè)生態(tài)效率評價指標體系，采用DEA窗口分析技術(shù)對我國2003-2012年48個礦業(yè)城市工業(yè)生態(tài)效率及其提升路徑進行研究。劉華軍（2020）等構(gòu)建 MinDS 模型測度了黃河流域用水效率，分不同視角刻畫了黃河流域用水效率的空間格局及動態(tài)演進趨勢。黃河流域生態(tài)效率的研究范圍涉及省區(qū)、城市層面，研究方法大多采用DEA模型。劉軒志（2019）等通過DEA-SBM超效率模型，測度出黃河流域九省的生態(tài)效率水平，據(jù)此提出政策建議。閻曉（2021）等運用TOPSIS法測度2003-2017年黃河流域37個資源型城市的生態(tài)效率。

本文基于對黃河流域自身的經(jīng)濟-生態(tài)-社會狀況的分析，構(gòu)建黃河流域生態(tài)效率的評價指標體系，考慮非期望產(chǎn)出因素后，選擇包含非期望產(chǎn)出的超效率DEA-SBM模型測算效率值，分析提升黃河流域生態(tài)效率的對策。

2黃河流域經(jīng)濟-生態(tài)-社會現(xiàn)狀

2.1經(jīng)濟情況

黃河流域自然資源豐富且具有獨特的區(qū)位優(yōu)勢，是我國主要的經(jīng)濟地帶之一。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)整理結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黃河流域9省區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡，整體上經(jīng)濟發(fā)展水平呈現(xiàn)黃河下游>中游>上游，下游的山東省2018年地區(qū)生產(chǎn)總值和人均生產(chǎn)總值都在黃河流域9省區(qū)中排名第一。9省區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平主要由第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)帶動，第一產(chǎn)業(yè)帶動經(jīng)濟增長比例較低，整體來看第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值差距不大，產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型還有較大的提升空間。

2.2生態(tài)情況

黃河流域擁有多個國家公園和國家重點生態(tài)功能區(qū)，生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢明顯，此外黃河流經(jīng)黃土高原和五大沙漠沙地，河流中泥沙量大，生態(tài)環(huán)境脆弱。黃河流域生態(tài)環(huán)境相對嚴峻，存在防洪安全、水資源安全、大氣安全等問題。黃河流域存在大量高污染企業(yè)，石油、化工、造紙、煤炭等高污染行業(yè)，污染物排放量巨大，超出黃河流域自身承載力，亟須調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改進企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，提高黃河流域生態(tài)效率水平。

2.3社會情況

國家的政策導向和法律法規(guī)影響地區(qū)生態(tài)效率水平。我國制定了一系列法律法規(guī)，減少能源生產(chǎn)和消費活動對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響，間接促進生態(tài)效率水平的提高。針對流域的生態(tài)保護問題，我國創(chuàng)新生態(tài)文明體制機制，重點在于完善流域內(nèi)協(xié)調(diào)管理和治理體系，明確各方責任，加強流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境保護力度。黃河流域部分省區(qū)位于國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略和絲綢之路經(jīng)濟帶的戰(zhàn)略布局中，政策優(yōu)勢較為突出，有利于黃河流域高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)效率的提升。

3實證研究

3.1研究方法

包含非期望產(chǎn)出的超效率DEA-SBM模型是在包含非期望產(chǎn)出SBM模型的基礎(chǔ)上，考慮超效率模型，即運用超效率模型綜合測算效率值。SBM模型不同于傳統(tǒng)的DEA模型，它采用至前沿最遠距離函數(shù)類型，考慮到松弛變量對效率值的影響，對效率值的測度更加準確。超效率模型改進了傳統(tǒng)DEA只能區(qū)分無效單元（效率值<1時）的情況，可以區(qū)分效率有效值之間的優(yōu)劣，更加全面地反映數(shù)據(jù)結(jié)果。

3.2指標選擇

3.2.1投入指標

根據(jù)指標選取的合理性、數(shù)據(jù)的可獲得性和黃河流域的基本情況等方面的考慮，借鑒相關(guān)學者的做法，本文的投入指標選取的是勞動、水資源、資本、土地。如表1所示，其中，勞動用就業(yè)人數(shù)表示，水資源以用水總量表示，資本用全社會固定資產(chǎn)實際投資表示，土地用城市建設(shè)用地面積表示。

3.2.2產(chǎn)出指標

產(chǎn)出指標不僅包括期望產(chǎn)出，還有非期望產(chǎn)出。期望產(chǎn)出選擇地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP），非期望產(chǎn)出選取的是廢水排放總量、二氧化硫排放總量。

3.3結(jié)果分析

借助maxdea6.0軟件，選擇產(chǎn)出導向、規(guī)模報酬可變、包含非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型，測算出黃河流域 2010-2017年9省區(qū)的超效率生態(tài)效率綜合值，如表2所示。超效率測算的是效率值是截面數(shù)據(jù)結(jié)果，因此，本文以年份為截面并對數(shù)據(jù)結(jié)果進行排序整理成表3，有利于分析黃河流域各省區(qū)時間和空間上的效率變化。

根據(jù)表2的結(jié)果可以看出，黃河流域各省區(qū)生態(tài)效率整體較好，除了甘肅、山西、寧夏等部分省區(qū)外，大部分省區(qū)都處于效率有效。地區(qū)之間的生態(tài)效率值差異呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，從2010年青海與四川之間2.065的效率差異上升到2011年青海與甘肅之間的最大差異4.864，2011年之后地區(qū)差異呈下降趨勢，2017年的地區(qū)差異為青海與山西之間的1.058。

根據(jù)表3各省區(qū)2010-2017年生態(tài)效率的排名情況可以看出，青海省和山東省生態(tài)效率排名常年穩(wěn)定在第一名、第二名，說明其生態(tài)效率較好，經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展較好。甘肅省、寧夏省、山西省生態(tài)效率排名靠后，生態(tài)效率有待進一步改善，這三省的經(jīng)濟發(fā)展水平都相對落后，生態(tài)效率處于較低水平與追求經(jīng)濟發(fā)展，環(huán)境破壞嚴重相關(guān)。四川省生態(tài)效率呈現(xiàn)波動趨勢，與其經(jīng)濟實力有較大出入，生態(tài)效率值在研究期間大致呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，需要引起重視，在經(jīng)濟發(fā)展的同時加大環(huán)境保護力度。內(nèi)蒙古、陜西省生態(tài)效率相對趨于穩(wěn)定。河南省生態(tài)效率在研究期間呈現(xiàn)上升趨勢，說明其在經(jīng)濟發(fā)展的同時重視環(huán)境保護，生態(tài)成效逐漸顯現(xiàn)。

4政策建議

生態(tài)效率的影響因素是多方面的，需要綜合把握、全面考慮黃河流域整體及各省情況，本文借鑒相關(guān)學者的研究，結(jié)合包含非期望產(chǎn)出的超效率DEA-SBM模型分析結(jié)果，最終提出以下幾點政策建議。

4.1經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展

黃河流域生態(tài)效率的提升要注意經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)，追求經(jīng)濟發(fā)展的同時關(guān)注環(huán)境保護問題，特別是甘肅省、寧夏省、山西省這些經(jīng)濟發(fā)展水平相對滯后的省區(qū)，不能犧牲環(huán)境追求發(fā)展，相反，爭取在經(jīng)濟發(fā)展的同時走可持續(xù)發(fā)展道路，形成良好生態(tài)環(huán)境的同時促進正向生態(tài)-經(jīng)濟效益，如在青海、內(nèi)蒙古等地發(fā)展原生態(tài)經(jīng)濟、天然氧吧、綠色文化產(chǎn)業(yè)等。

4.2加強政府環(huán)境規(guī)制

有效的環(huán)境規(guī)制促進生態(tài)效率的提升。我國的環(huán)境治理道路展現(xiàn)了環(huán)境規(guī)制的重要性和實用性。黃河流域整體及各省區(qū)生態(tài)效率提升需要政府的環(huán)境規(guī)制，尤其是四川省、山西省、陜西省這些生態(tài)效率相對較低的省區(qū)，嚴格控制污染排放量。如完善相關(guān)法律法規(guī)的修訂，加大環(huán)境規(guī)制力度，關(guān)注污染末端的治理，加強污染源頭的控制等。

4.3調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

黃河流域存在大量的高污染企業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對黃河流域生態(tài)效率的提升具有重要影響。一方面，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低第二產(chǎn)業(yè)比重，提高第三產(chǎn)業(yè)比重，間接減少污染物排放量。另一方面，推廣綠色金融，充分考慮低碳和生態(tài)保護因素，促進資金從高污染、高排放、高能耗產(chǎn)業(yè)向低碳產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，間接提高生態(tài)效率。

4.4提高技術(shù)水平

黃河流域尤其是山東省、河南省等經(jīng)濟發(fā)展較好、生態(tài)效率較高的地區(qū)應(yīng)該積極推動技術(shù)進步，學習各地區(qū)優(yōu)秀技術(shù)、加強企業(yè)與科研機構(gòu)的合作交流，加強科技創(chuàng)新，促進清潔生產(chǎn)技術(shù)、污染處理技術(shù)等的研發(fā)，進而帶動其他省區(qū)發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：常夢杰（1996-），女，漢族，河南駐馬店人，中南民族大學經(jīng)濟學院碩士在讀，研究方向：資源與環(huán)境經(jīng)濟學。