孫鈺等

摘要

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市環(huán)境問(wèn)題日益突出。城市公共基礎(chǔ)設(shè)施，特別是生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量具有顯著的改善作用。城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益反映了基礎(chǔ)設(shè)施投入與所產(chǎn)生的城市環(huán)境有益成果之間的對(duì)比關(guān)系，是衡量運(yùn)營(yíng)效果的重要指標(biāo)。本文運(yùn)用基于二次目標(biāo)函數(shù)的DEA交叉效率模型，對(duì)中國(guó)35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。結(jié)果顯示，35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益整體狀況并不樂(lè)觀，特別是一線城市表現(xiàn)很不理想，表明城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間并不存在必然的正相關(guān)關(guān)系；基于聚類分析的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)一步顯示，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況與投入規(guī)模間也不存在正相關(guān)關(guān)系。分析表明，除投入結(jié)構(gòu)不合理外，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力過(guò)大而致使環(huán)境承載能力相對(duì)不足是導(dǎo)致城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益低下的主要原因。從短期來(lái)看，以具有相似投入規(guī)模的高效城市為標(biāo)桿調(diào)整公共基礎(chǔ)設(shè)施投入結(jié)構(gòu)，是低效城市改善環(huán)境效益的有效舉措；從長(zhǎng)期來(lái)看，以新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略為指導(dǎo)合理推進(jìn)小城鎮(zhèn)公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、以國(guó)際典型可持續(xù)發(fā)展城市為標(biāo)桿優(yōu)化城市公共基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展模式，是從根本上改善我國(guó)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況的必然選擇。

關(guān)鍵詞城市公共基礎(chǔ)設(shè)施；環(huán)境效益；DEA交叉效率模型

中圖分類號(hào)F294.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1002-2104（2015）04-0092-09

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.04.012

改革開(kāi)放至今，中國(guó)經(jīng)歷了快速的城市化進(jìn)程。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)顯示，從1979-2013年，中國(guó)城市化率從19.99%提高到53.73%，平均每年提高約1個(gè)百分點(diǎn)，城市人口從1.7億增加到7.3億，平均每年增加1 600萬(wàn)人左右。城市化帶來(lái)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，也給城市生態(tài)環(huán)境造成了巨大的壓力，導(dǎo)致城市環(huán)境狀況日益惡化?！吨袊?guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，1979-2012年，城市污水排放量從163億m3增長(zhǎng)到417億m3，增長(zhǎng)了1.6倍。同期，城市生活垃圾產(chǎn)生量由2 508萬(wàn)t增長(zhǎng)到17 081萬(wàn)t，增長(zhǎng)了5.8倍。環(huán)境污染、資源枯竭等生態(tài)軟肋嚴(yán)重威脅著城市的可持續(xù)發(fā)展以及人類的生存安全。城市公共基礎(chǔ)設(shè)施，特別是生態(tài)環(huán)境類基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，對(duì)于降低污染、提升城市環(huán)境質(zhì)量具有明顯效果?！吨袊?guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，1980-2012年，城市生活垃圾無(wú)害化處理率由6.9%提高到84.8%。1991-2012年，城市污水處理率由14.9%提高到84.3%。可見(jiàn)，公共基礎(chǔ)設(shè)施改善城市環(huán)境的作用是十分顯著的，其對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化功能日益得到認(rèn)可與重視。因此，對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析，能夠?yàn)槌鞘泄不A(chǔ)設(shè)施投資政策及運(yùn)營(yíng)管理提供可資借鑒的依據(jù)，有利于緩解城市環(huán)境惡化狀況，對(duì)于城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

上世紀(jì)80年代開(kāi)始，基礎(chǔ)設(shè)施與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系開(kāi)始受到重視，最初的研究關(guān)注大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，即基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)（EIA）[1]。國(guó)內(nèi)學(xué)者也從上世紀(jì)90年代開(kāi)始了這一領(lǐng)域的研究[2-3]，并在理論和方法上取得了一些有益成果。但是，基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境影響評(píng)價(jià)只關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響，而沒(méi)有考慮到基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化和改善作用。20世紀(jì)90年代，西方城市化高潮的到來(lái)造成了人類生存環(huán)境的惡化，以改善城市環(huán)境為目的，西方學(xué)界開(kāi)始重視基礎(chǔ)設(shè)施的生態(tài)環(huán)境效益，掀起了“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”研究的熱潮[4]。在此基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)學(xué)者明確提出了基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的概念[5]，并開(kāi)始致力于這一領(lǐng)域的理論研究。并且，有部分學(xué)者嘗試運(yùn)用價(jià)值分析[6]、經(jīng)濟(jì)損益分析[7]、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型等[8]方法對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境效益進(jìn)行定量考察。

已有關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的定量研究只考慮了特定基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目產(chǎn)生的效益，而缺乏對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)環(huán)境效益的全面審視，同時(shí)，由于方法的局限性，既有分析并沒(méi)有對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益進(jìn)行投入產(chǎn)出的系統(tǒng)考察。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）是進(jìn)行相對(duì)效率評(píng)價(jià)的有效工具，也有學(xué)者嘗試運(yùn)用其對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析[9]，但尚未有運(yùn)用DEA方法對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)價(jià)的嘗試。本文創(chuàng)新性地將DEA方法引入城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益評(píng)價(jià)研究中，在對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)環(huán)境效益投入產(chǎn)出機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，建立了一套全面的城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用基于二次目標(biāo)函數(shù)的DEA交叉效率模型，以我國(guó)35個(gè)大中城市為樣本，對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況進(jìn)行全面評(píng)價(jià)和分析。

1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

與環(huán)境影響評(píng)價(jià)關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的不利影響不同，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的評(píng)價(jià)更注重公共基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的有利影響。效益指效果和利益，其本質(zhì)是反映一種投入產(chǎn)出的對(duì)比關(guān)系。觀照經(jīng)濟(jì)效益的定義，即資源利用、勞動(dòng)消耗與所獲得的符合社會(huì)需要的勞動(dòng)成果之間的對(duì)比關(guān)系[10]，本文將城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益定義為城市公共基礎(chǔ)設(shè)施部門在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，資源利用、勞動(dòng)消耗與所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境有益成果之間的對(duì)比關(guān)系。

城市公共基礎(chǔ)設(shè)施是為城市生產(chǎn)、生活提供基礎(chǔ)條件的永久的、成套的工程構(gòu)筑、設(shè)施、設(shè)備[11]及其服務(wù)的總和，包括能源動(dòng)力設(shè)施、水資源和供排水設(shè)施、道路交通設(shè)施、郵電通信設(shè)施，生態(tài)環(huán)境設(shè)施和防減災(zāi)設(shè)施等[12-13]。與其他社會(huì)生產(chǎn)部門相同，基礎(chǔ)設(shè)施部門的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)也會(huì)對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生各種影響，比如，土地資源的占用、“三廢”的排放等。但是，與其他部門不同的是，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施中的生態(tài)環(huán)境設(shè)施、供排水設(shè)施中的污水處理設(shè)施、防減災(zāi)設(shè)施中的防洪設(shè)施等，通過(guò)污染治理、綠化、減小損害等方式對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生有利作用，導(dǎo)致城市環(huán)境的改善。具體來(lái)講，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)環(huán)境的有利影響是通過(guò)兩個(gè)途徑發(fā)揮作用的，反映為城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的直接環(huán)境效益和間接環(huán)境效益。

（1）城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的直接環(huán)境效益。城市生態(tài)環(huán)境設(shè)施中的垃圾處理設(shè)施、園林綠化設(shè)施、市容環(huán)衛(wèi)設(shè)施以及水資源和供排水設(shè)施中的污水處理設(shè)施，能夠直接作用于城市環(huán)境，從而對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生直接的干預(yù)。一方面，垃圾處理設(shè)施、市容環(huán)衛(wèi)設(shè)施、污水處理設(shè)施等，通過(guò)對(duì)城市垃圾、廢水的集中收集和處理，達(dá)到降低城市環(huán)境污染、改善城市環(huán)境質(zhì)量的目的；另一方面，市容環(huán)衛(wèi)、園林綠化設(shè)施等，通過(guò)對(duì)城市自然及人工景觀的設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)等，增加城市綠化覆蓋面積，實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境的優(yōu)化和提高。

（2）城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的間接環(huán)境效益。城市公共基礎(chǔ)設(shè)施部門通過(guò)環(huán)境治理及提供其他的環(huán)境服務(wù)，導(dǎo)致城市生態(tài)環(huán)境的改善。在這一過(guò)程中，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施部門投入大量的勞動(dòng)力和資金成本用于環(huán)境治理和改造活動(dòng)，而產(chǎn)生的效益卻不完全表現(xiàn)為相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施部門的收入，由環(huán)境狀況改善而導(dǎo)致的相關(guān)社會(huì)生產(chǎn)部門生產(chǎn)條件的改善間接導(dǎo)致了社會(huì)總收益的提高。因此，對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的考察不能只局限于公共基礎(chǔ)設(shè)施部門的產(chǎn)出成果，而是要從全社會(huì)總收益的角度去衡量。

本文從投入-產(chǎn)出的角度對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境效益進(jìn)行考察，選取的指標(biāo)力求反映城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的投入水平及其產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境有益成果。投入指標(biāo)包括垃圾處理設(shè)施（x1）、污水處理設(shè)施（x2）、市容環(huán)衛(wèi)設(shè)施（x3）、生態(tài)環(huán)保相關(guān)從業(yè)人員（x4）和生態(tài)環(huán)保資金投入（x5）5項(xiàng)指標(biāo)，分別用來(lái)反映城市公共基礎(chǔ)設(shè)施部門用于環(huán)境改善的人、財(cái)、物的投入狀況。在產(chǎn)出指標(biāo)方面，本文充分考慮到城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益發(fā)揮的不同途徑，選取的產(chǎn)出指標(biāo)既包含能夠直接反映城市公共基礎(chǔ)設(shè)施部門所產(chǎn)生的環(huán)境改善成果的指標(biāo)，包括垃圾處理成效（y1）、水處理成效（y2）、園林綠化成效（y3），又包含能夠間接反映城市公共基礎(chǔ)設(shè)施部門所產(chǎn)生的環(huán)境保護(hù)外部效應(yīng)的指標(biāo)，即全社會(huì)總產(chǎn)出（y4）。另外，指標(biāo)的選取還充分考慮了數(shù)據(jù)的可得性、適應(yīng)性等原則。

根據(jù)以上原則，本文構(gòu)建了城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。

2實(shí)證研究與結(jié)果分析

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱DEA）是一種利用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型計(jì)算具有相同投入和產(chǎn)出的若干個(gè)決策單元（Decision Making Unit，簡(jiǎn)稱DMU）相對(duì)有效性的評(píng)價(jià)方法。DEA方法問(wèn)世以來(lái)，得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，基于不同目標(biāo)和要素的多種DEA模型在處理復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)管理問(wèn)題時(shí)發(fā)揮了重要的作用[14]。本文分別運(yùn)用基于二次目標(biāo)函數(shù)的對(duì)抗型交叉效率模型、友好型交叉效率模型[15]和中立型交叉效率模型[16]對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，一方面，通過(guò)三種DEA交叉效率模型評(píng)價(jià)結(jié)果與傳統(tǒng)CCR模型評(píng)價(jià)結(jié)果的對(duì)比分析，來(lái)證明交叉效率模型在評(píng)價(jià)問(wèn)題中的合理性和可行性；另一方面，通過(guò)三種交叉效率模型評(píng)價(jià)結(jié)果的相互印證來(lái)強(qiáng)化最終的評(píng)價(jià)結(jié)果的可信性，因?yàn)橐恍?shí)證研究[16-17]中得出的結(jié)論顯示，三種模型計(jì)算的交叉效率值雖然結(jié)果不同，但對(duì)于評(píng)價(jià)次序并無(wú)顯著影響。

2.1樣本的選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

考慮到樣本間的可比性，本文選取全國(guó)35個(gè)大中城市作為評(píng)價(jià)單元，利用35個(gè)城市2012年的橫截面數(shù)據(jù)來(lái)考察其環(huán)境效益狀況。相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)取自《2013中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒2012年》以及相關(guān)城市2012年環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

2.2評(píng)價(jià)過(guò)程與結(jié)果分析

本文選取中國(guó)35個(gè)大中城市2012年相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，同時(shí)運(yùn)用三種DEA交叉效率模型對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，MATLAB7.11.0軟件的分析結(jié)果見(jiàn)表2。作為對(duì)比，表2中同時(shí)給出了用原始CCR模型進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果。

2.2.1DEA交叉效率模型與CCR模型評(píng)價(jià)結(jié)果的對(duì)比分析

如表2所示，運(yùn)用CCR模型所產(chǎn)生的評(píng)價(jià)結(jié)果中出現(xiàn)了17個(gè)城市均為DEA有效的情況，其他城市表現(xiàn)為DEA無(wú)效。盡管CCR模型的評(píng)價(jià)結(jié)果能夠?qū)⑺斜辉u(píng)價(jià)單元粗略地劃分為DEA有效和非DEA有效兩個(gè)等級(jí)，但對(duì)于DEA有效的17個(gè)城市無(wú)法顯示其相對(duì)優(yōu)劣狀況。與之相比， DEA交叉效率模型的評(píng)價(jià)結(jié)果則很好地解決了這一問(wèn)題。由表2可知，三組DEA交叉效率模型的評(píng)價(jià)結(jié)果中均不存在DEA有效（即評(píng)價(jià)值為1）的單元，即使是表現(xiàn)最好的城市深圳，其評(píng)價(jià)結(jié)果在任一交叉效率模型評(píng)價(jià)中均未達(dá)到1，說(shuō)明其公共基礎(chǔ)設(shè)施的投入產(chǎn)出比并非完全有效，仍存在進(jìn)一步提升空間，這樣的結(jié)果更符合各城市的實(shí)際情況。對(duì)三組DEA交叉效率模型評(píng)價(jià)結(jié)果的效率值進(jìn)行比較可見(jiàn)，采用友好型交叉效率模型得到的各決策單元效率值較高，而采用對(duì)抗型交叉效率模型得到的效率值較低，采用中立性交叉效率模型得到的效率值介于二者之間，這與前人研究[16-17]中所得出的結(jié)論是一致的。

另外，通過(guò)對(duì)各城市CCR模型效率值與交叉模型效率值的比較可見(jiàn)，一些在CCR評(píng)價(jià)中表現(xiàn)為DEA有效的城市，在交叉評(píng)價(jià)中的表現(xiàn)并不好，如烏魯木齊、長(zhǎng)春、呼和浩特，在CCR評(píng)價(jià)中效率值為1，而在交叉評(píng)價(jià)中效率值均較低，幾乎低于平均效率值；相反，一些在CCR評(píng)價(jià)中為非DEA有效的城市，在交叉評(píng)價(jià)中排名卻有明顯提升，如合肥、福州。這種情況進(jìn)一步表明， DEA交叉效率評(píng)價(jià)模型能夠很好地修正傳統(tǒng)CCR模型評(píng)價(jià)結(jié)果的偏差，從而使結(jié)果更符合客觀現(xiàn)實(shí)。因此，本文將采用DEA交叉效率模型得到的評(píng)價(jià)結(jié)果作為進(jìn)一步分析的依據(jù)。

2.2.2三種DEA交叉效率模型評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性檢驗(yàn)

盡管一些決策單元在三種交叉效率模型評(píng)價(jià)結(jié)果中的排序是相同的，但仍存在大部分決策單元三種排序不相同的情況。為科學(xué)驗(yàn)證三組評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性，本文引入Kendalls W檢驗(yàn)對(duì)各決策單元在三組評(píng)價(jià)結(jié)果中的排序是否具有一致性進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果中W值越接近1，P值越小，則表明一致性越顯著。對(duì)上述三組評(píng)價(jià)結(jié)果的檢驗(yàn)結(jié)果顯示，W值為0.972，χ2值為99.187，P值為0.000，由此可以認(rèn)為三組評(píng)價(jià)結(jié)果存在顯著的一致性。

對(duì)三種模型評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性檢驗(yàn)表明，即使不考慮決策單元間的博弈關(guān)系，DEA交叉效率評(píng)價(jià)模型仍可給出有效且可信的評(píng)價(jià)結(jié)果。但另一方面，通過(guò)對(duì)三組評(píng)價(jià)

結(jié)果中效率均值的比較，可以得出這樣的推斷：當(dāng)決策單元間采取合作而非對(duì)抗的策略時(shí)，將有助于改善整體的效率狀況。

2.2.335城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況比較分析

表2的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，中國(guó)35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益總體狀況并不理想，特別是DEA交叉效率模型評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的評(píng)價(jià)均值較低，即使是最為樂(lè)觀的友好型交叉效率模型評(píng)價(jià)結(jié)果中效率均值也僅達(dá)到0.694 9，說(shuō)明中國(guó)35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況仍有待進(jìn)一步改善，且各城市效益狀況存在很大差異。進(jìn)一步，根據(jù)三組DEA交叉效率模型的評(píng)價(jià)結(jié)果將中國(guó)35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況劃分為優(yōu)秀、良好、一般、較差和很差五種類別，分類依據(jù)如下：

盡管對(duì)樣本的選取已經(jīng)考慮到城市間的可比性，但是35個(gè)人口規(guī)模較具可比性的大中城市在發(fā)展水平、發(fā)展模式上仍然存在較大差距。為了使各城市間的評(píng)價(jià)比較更具合理性和實(shí)踐價(jià)值，本文根據(jù)2014年最新城市等級(jí)劃分結(jié)果將35個(gè)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益分類狀況列示于表3。

如表3所示，表格中的每一行顯示了具有相似發(fā)展水平的若干城市間公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的差別狀況。具體來(lái)看，5個(gè)一線城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況差異較大，深圳、廣州表現(xiàn)優(yōu)秀，而上海、北京、天津三個(gè)直轄市表現(xiàn)為較差和很差；二線城市在各類中的分布呈現(xiàn)顯著的梭形，即表現(xiàn)為一般水平的城市數(shù)量最多，向兩端依次遞減，表現(xiàn)為優(yōu)秀和很差水平的城市很少；7個(gè)三線城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況表現(xiàn)均不理想，全部處于一般及以下水平。上述情況表明，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間并不存在必然的正相關(guān)關(guān)系。特別是北京、上海、天津3個(gè)城市評(píng)價(jià)結(jié)果很不樂(lè)觀，與其發(fā)展水平呈顯著的負(fù)相關(guān)。結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這3個(gè)直轄市的人口規(guī)模均達(dá)到或接近千萬(wàn)級(jí)水平，說(shuō)明這些城市承載了過(guò)多的發(fā)展壓力，即使投入大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施用于環(huán)境治理效果也并不理想。

2.3基于聚類分析的35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益評(píng)價(jià)結(jié)果

CCR模型的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，其可以通過(guò)投影分析，為非DEA有效單元轉(zhuǎn)變?yōu)镈EA有效單元提供改進(jìn)方案：非DEA有效單元的改進(jìn)目標(biāo)是DEA有效單元的線性組合。而交叉效率模型在解決這一問(wèn)題時(shí)天然地存在著缺陷，一個(gè)根本原因在于交叉效率模型評(píng)價(jià)中并不存在完全有效的決策單元，從而無(wú)法為其他決策單元的投影提供一個(gè)可靠的標(biāo)桿。但是，CCR模型的投影分析同樣忽略了這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，即由于被評(píng)價(jià)單元在資源稟賦、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、發(fā)展水平以及其他一些客觀因素方面存在差異，導(dǎo)致其投入規(guī)模也存在很大差異，對(duì)于與有效決策單元存在巨大差異的非有效單元而言，短時(shí)間內(nèi)調(diào)整投入規(guī)模使其達(dá)到有效是不現(xiàn)實(shí)的。對(duì)此，一些研究提出采用聚類分析方法，根據(jù)投入指標(biāo)對(duì)被評(píng)價(jià)單元進(jìn)行分類，將具有相似投入規(guī)模的決策單元?dú)w為一類，每一類中以效率值最高的決策單元作為其他決策單元調(diào)整投入結(jié)構(gòu)的標(biāo)桿[18-19]。

通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的觀察發(fā)現(xiàn)，35個(gè)城市在公共基礎(chǔ)設(shè)施投入水平方面存在明顯的差異。因此，本文將采用聚類分析方法，首先根據(jù)投入指標(biāo)將中國(guó)35個(gè)大中城市劃分為公共基礎(chǔ)設(shè)施投入水平相當(dāng)?shù)娜舾山M，將每組中效率值最高的城市作為該組中其他城市改進(jìn)公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的標(biāo)桿城市。表4列示了35個(gè)大中城市按公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模進(jìn)行聚類的結(jié)果。

由表4可知，聚類分析的結(jié)果將35個(gè)大中城市分為投入規(guī)模相異的4個(gè)組，每組中包含公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益不同的若干城市，為使各組中標(biāo)桿城市的選擇更為直觀，將城市分組及效益評(píng)價(jià)狀況列示如表5。

由表5可見(jiàn)，投入規(guī)模相似的各組中不同城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況存在顯著差異，這為標(biāo)桿城市的選擇以及其他城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的改善提供了可能。傳統(tǒng)分析認(rèn)為，導(dǎo)致決策單元無(wú)效的原因可歸結(jié)為投入規(guī)模與投入結(jié)構(gòu)的扭曲，那么對(duì)于投入規(guī)模相似的各決策單

元來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致其效率差異的最可能原因就必然是投入結(jié)構(gòu)的不合理。因此，對(duì)于相對(duì)低效的城市來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)公共基礎(chǔ)設(shè)施投入結(jié)構(gòu)應(yīng)能改善其環(huán)境效益狀況。在第一組中，深圳、廣州、上海、重慶、北京、天津6個(gè)城市的公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模相似，而深圳的環(huán)境效益要顯著優(yōu)于其他5個(gè)城市，在短期內(nèi)，以重慶為標(biāo)桿對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施投入結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整將有助于其他5個(gè)城市環(huán)境效益的提高。在第二組至第四組中，南京、杭州和濟(jì)南可以被選擇為各組的標(biāo)桿城市，作為同組中其他城市調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施投入結(jié)構(gòu)、在短期內(nèi)改善其環(huán)境效益狀況的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)合原始數(shù)據(jù)的分析表明，中國(guó)35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模存在較大差異，且大致遵循從一線城市到三線城市遞減的規(guī)律，表明城市公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。但是，表5中的分組評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，處于投入規(guī)模較高組別中的城市，其公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況并未明顯優(yōu)于規(guī)模較低組別中的城市。例如，在城市公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模相對(duì)較高的第一組中，上海、北京、天津、重慶4個(gè)城市環(huán)境效益狀況評(píng)價(jià)結(jié)果很不理想，效率水平低于第二組中的所有城市以及第三組和第四組中的若干城市；而在投入規(guī)模相對(duì)較小的第四組中，濟(jì)南、鄭州、成都、長(zhǎng)沙、南寧5個(gè)城市的評(píng)價(jià)結(jié)果要優(yōu)于第二組和第三組中的所有城市。這種

狀況表明，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況與投入規(guī)模并不存在正相關(guān)關(guān)系。

從具體城市來(lái)看，公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模相對(duì)較大的北京、上海、天津3個(gè)一線城市和另一個(gè)直轄市重慶的環(huán)境效益狀況均不理想，上海、重慶表現(xiàn)為較差，北京和天津表現(xiàn)為很差，這種狀況與一線城市和直轄市的應(yīng)有功能極不匹配。而某些投入規(guī)模較小的二線城市的公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況卻非常好，如濟(jì)南、鄭州，均表現(xiàn)出優(yōu)秀水平。分析可能的原因，我們認(rèn)為，導(dǎo)致城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益低下的原因除投入結(jié)構(gòu)不合理外，最大的原因是一種功能性的矛盾，表現(xiàn)為產(chǎn)出的相對(duì)不足。具體來(lái)講，對(duì)于一些發(fā)展水平較高的城市而言，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力過(guò)大，導(dǎo)致環(huán)境承載能力相對(duì)不足，即使投入大規(guī)模的公共基礎(chǔ)設(shè)施，也無(wú)助于改善其環(huán)境狀況。對(duì)于這些城市，只有采取功能疏導(dǎo)性的政策措施才能有效緩解其環(huán)境日益惡化的趨勢(shì)。

3結(jié)論與建議

本文運(yùn)用基于不同二次目標(biāo)函數(shù)的DEA交叉效率評(píng)價(jià)模型對(duì)中國(guó)35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，實(shí)證結(jié)果表明：

DEA交叉效率評(píng)價(jià)模型能夠很好地修正傳統(tǒng)CCR模型評(píng)價(jià)結(jié)果的偏差，從而使結(jié)果更符合客觀現(xiàn)實(shí)；三種不同二階段模型的評(píng)價(jià)結(jié)果具有顯著的一致性，表明即使不考慮決策單元間的博弈關(guān)系，DEA交叉效率評(píng)價(jià)模型仍可給出有效且可信的評(píng)價(jià)結(jié)果，但當(dāng)決策單元間采取合作而非對(duì)抗的策略時(shí)，將有助于改善整體的效率狀況；35個(gè)大中城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益整體狀況并不樂(lè)觀，特別是個(gè)別一線城市表現(xiàn)很差，說(shuō)明城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間并不存在正相關(guān)關(guān)系；進(jìn)一步基于投入規(guī)模的聚類分析表明，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益并不與投入規(guī)模成正比；對(duì)于具有相似投入規(guī)模的城市而言，以標(biāo)桿城市為目標(biāo)調(diào)整公共基礎(chǔ)設(shè)施投入結(jié)構(gòu)將有助于環(huán)境效益的提高；導(dǎo)致城市環(huán)境效益低下的最大原因在于功能性矛盾，即城市環(huán)境承載能力的相對(duì)不足?；谝陨辖Y(jié)論，本文提出如下對(duì)策建議：

（1）加大城市生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施投入。與其他城市公共基礎(chǔ)設(shè)施相比，生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于城市環(huán)境的優(yōu)化和改善作用是直接且顯著的。因此，加強(qiáng)城市生態(tài)環(huán)境類基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，增加對(duì)城市環(huán)境的直接干預(yù)，將有助于提高城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境效益。目前我國(guó)城市生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施主要包括污水處理設(shè)施、生活垃圾處理設(shè)施和城市園林綠化基礎(chǔ)設(shè)施。污水處理設(shè)施和生活垃圾處理設(shè)施技術(shù)水平較低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)污水和生活垃圾的分類處理和有效循環(huán)利用，對(duì)于這兩類基礎(chǔ)設(shè)施，需要加大科技投入，進(jìn)行改造升級(jí)。而對(duì)于城市園林綠化設(shè)施的建設(shè)則應(yīng)該借鑒國(guó)際上比較成熟的“綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃理念”，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)規(guī)劃與發(fā)展。另一方面，由于公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，因此，對(duì)于城市公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模的調(diào)整是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，要與城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)。

（2）強(qiáng)化城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的標(biāo)桿管理。標(biāo)桿管理的實(shí)質(zhì)是尋找同類決策單元中的最佳范例，以此為基準(zhǔn)通過(guò)比較、判斷、分析，從而找到自我改進(jìn)的途徑和方法。對(duì)于公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益較差的城市而言，以經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)較好的城市為標(biāo)桿，比較各自在城市公共基礎(chǔ)設(shè)施投入方面存在的差異，并分析產(chǎn)生差異的可能原因，將有助于這些城市建立公共基礎(chǔ)設(shè)施投入數(shù)量和結(jié)構(gòu)的調(diào)整目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市環(huán)境的改善。考慮到我國(guó)城市間發(fā)展不平衡，各城市在公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模上存在較大差異，選擇與自身投入規(guī)模相似且效益狀況較好的城市為標(biāo)桿，對(duì)于效益狀況較差城市的公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益改進(jìn)行動(dòng)具有更加現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

但是，從城市可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，由于我國(guó)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況整體并不樂(lè)觀，以相對(duì)高效的城市為標(biāo)桿采取公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益的改善措施在短期內(nèi)是可行且有效的。但從長(zhǎng)期考量，國(guó)內(nèi)標(biāo)桿城市的環(huán)境效益狀況并不是城市公共基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的最終目標(biāo)。以國(guó)際典型可持續(xù)發(fā)展城市為標(biāo)桿，對(duì)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施投入規(guī)模和結(jié)構(gòu)以及城市公共基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展模式進(jìn)行深層次調(diào)整，將有助于從根本上改善我國(guó)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益狀況，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。例如，美國(guó)的伯克利和波特蘭，北歐的哥本哈根和斯德哥爾摩等城市，通過(guò)改進(jìn)交通體系、興建綠色基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)行垃圾分類處理和能源循環(huán)高效利用等措施，實(shí)現(xiàn)了城市環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，成為國(guó)際可持續(xù)發(fā)展城市的典范[20]。

（3）推進(jìn)小城鎮(zhèn)公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。導(dǎo)致中國(guó)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境效益低下的最主要原因在于城市環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的功能性矛盾，越是發(fā)達(dá)的城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度越大，從而遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了環(huán)境的承載能力。即使是城市規(guī)模相當(dāng)?shù)?5個(gè)大中城市，發(fā)展水平差異也很驚人，以地區(qū)生產(chǎn)總值為例，2012年的數(shù)據(jù)顯示，地區(qū)生產(chǎn)總值最高的上海市是最低的?？谑械慕?5倍。但是，對(duì)于不同的城市，環(huán)境的初始狀態(tài)并無(wú)如此巨大的差異。因此，越是高強(qiáng)度的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的破壞越嚴(yán)重且往往是不可逆的，即使采取再多的補(bǔ)償措施也不能使環(huán)境還原到初始的承載狀態(tài)。這種情況下，功能疏導(dǎo)性的措施應(yīng)該被用來(lái)改善城市環(huán)境產(chǎn)出相對(duì)不足的狀況。一種有效的做法是通過(guò)加大對(duì)城市周邊小城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入力度，使其分擔(dān)城市的部分承載功能，這是公共基礎(chǔ)設(shè)施投入政策調(diào)整的必然趨勢(shì)。同時(shí)，這一思想也恰好符合十八屆三中全會(huì)提出的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略，并且，基礎(chǔ)設(shè)施作為城鎮(zhèn)發(fā)展的基礎(chǔ)更應(yīng)該被置于優(yōu)先考慮的政策范疇。

（編輯：劉照勝）

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AbstractWith the speeding up of Chinas urbanization process，the urban environmental problems become increasingly prominent. Urban public infrastructure， especially the environmental infrastructure， can significantly improve the quality of urban environment. Environmental benefits of urban public infrastructure is an important target for the public infrastructure department， which reflects the comparative relations between its input and output of the environment. In this article， the DEA crossefficiency model based on the quadratic objective function is adopted to evaluate and analyze the urban public infrastructure environmental benefits of 35 Chinese large and mediumsized cities. The results indicate that， the overall state of public infrastructure environmental benefits of 35 Chinese large and mediumsized cities is not ideal， and some developed cities perform especially poor， which reflects that there is no positive correlation between the environmental benefits of urban public infrastructure and level of economic development. A cluster analysis based on input scale shows that， the environmental benefits of urban public infrastructure does not proportional to the input scale else. In addition to the unreasonable input structure， the relative lack of environmental carrying capacity to the enormous pressure of social and economic development is the main cause that leads to the low environmental benefits of urban public infrastructure. For cities which have low efficacy， adjustment of input structure aiming at those cities that have high efficiency and similar input scale can lead to improvement in environmental benefits of public infrastructure in short term. In the long run， promoting infrastructure construction of small towns and changing development mode by the examples of the global sustainable development cities are the necessary choices for all Chinese cities to improve their environmental benefits of urban infrastructure.

Key wordsurban public infrastructure； environmental benefits； DEA crossefficiency model