基于非期望中間產(chǎn)出網(wǎng)絡(luò)DEA的中國(guó)省際生態(tài)效率評(píng)價(jià)研究

楊佳偉++王美強(qiáng)??

摘要：從工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)兩階段視角，考慮非期望中間產(chǎn)出在兩個(gè)子階段的轉(zhuǎn)化情況，創(chuàng)新性地構(gòu)建具有非期望中間產(chǎn)出的中國(guó)省際生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用非期望中間產(chǎn)出網(wǎng)絡(luò)DEA模型對(duì)我國(guó)30個(gè)省份2009～2014年的生態(tài)效率進(jìn)行分析。研究表明：中國(guó)全局及階段生態(tài)效率整體偏低，考察期內(nèi)全局生態(tài)效率均有效的省份僅占133%，省際間生態(tài)效率差異比較明顯；中國(guó)生態(tài)效率空間格局與經(jīng)濟(jì)空間格局類似，階段生態(tài)效率呈現(xiàn)由東部地區(qū)向中西部?jī)?nèi)陸階梯式遞減的趨勢(shì)；全國(guó)總體、東部、中部以及西部地區(qū)全局生態(tài)效率不存在明顯的收斂特征，省際間生態(tài)效率差距在不斷擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞：生態(tài)效率；網(wǎng)絡(luò)DEA；非期望中間產(chǎn)出；兩階段系統(tǒng)

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.02.20

中圖分類號(hào)：F0622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-8409（2017）02-0092-06

Research on the Provincial Ecoefficiency Evaluation Based on

Network DEA Model with Undesirable Intermediate Outputs

YANG Jiawei， WANG Meiqiang

（School of management， Guizhou University， Guiyang 550025）

Abstract：Considering the transformation of undesirable intermediate outputs， this paper constructs an ecoefficiency evaluation system from twostage perspective， and employs undesirable twostage network DEA model to evaluate the ecoefficiency of 30 provinces in China during 2009～2014. Results show that the overall and substage ecoefficiency of China is relatively low， there are only 13.3% of the overall ecoefficiency are effective across the country， and showing significant differences among provinces. The ecoefficiency spatial pattern is similar with economic， and the substage ecoefficiency appears a staged decline from eastern to central and western inland regions. The overall efficiency of the country and three main regions does not present convergence feature obviously， and the gap between the ecoefficiency of different provinces is broadening.

Key words：ecoefficiency； network DEA； undesirable intermediate outputs； twostage system

改革開放以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)曾一度保持兩位數(shù)的增長(zhǎng)速度。目前，從經(jīng)濟(jì)總量來(lái)看，中國(guó)已經(jīng)超過(guò)日本成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。但中國(guó)過(guò)去30年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是有代價(jià)的，主要依靠高投入、高消耗以及高排放等粗放增長(zhǎng)方式來(lái)支撐。近年來(lái)，資源耗竭、氣候變暖、季節(jié)性霧霾等問題接踵而來(lái)，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，如何科學(xué)、有效地衡量我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)水平及其發(fā)展趨勢(shì)逐漸成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)、資源以及環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展所面臨的關(guān)鍵問題之一[1]。而由德國(guó)學(xué)者Schaltegger等提出的生態(tài)效率概念綜合考慮了經(jīng)濟(jì)、資源以及生態(tài)等各方面利益，提高生態(tài)效率也因此成為促進(jìn)資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展、共建生態(tài)文明社會(huì)的重要切入點(diǎn)[2]。

1文獻(xiàn)綜述

目前，關(guān)于生態(tài)效率的測(cè)度，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究。從評(píng)價(jià)方法來(lái)講主要包括單一指標(biāo)法、指標(biāo)體系法以及數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法[3]。單一指標(biāo)法相對(duì)簡(jiǎn)單但無(wú)法區(qū)分不同環(huán)境的影響，僅適合單個(gè)項(xiàng)目的分析；指標(biāo)體系法可以綜合反映各個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展水平和協(xié)調(diào)度，但指標(biāo)的選取和權(quán)重賦值具有較大的主觀性[4]；數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）法以相對(duì)效率為基礎(chǔ)，根據(jù)投入產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)度同質(zhì)決策單元之間的相對(duì)有效性，較好地避免了決策者主觀意識(shí)的干擾，因此被廣泛用于生態(tài)效率評(píng)價(jià)方面。其中，潘丹等運(yùn)用非期望產(chǎn)出SBM模型評(píng)價(jià)了我國(guó)30個(gè)省份的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率[4]；胡彪等運(yùn)用同樣方法對(duì)我國(guó)區(qū)域生態(tài)效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)[1]；高峰等對(duì)我國(guó)工業(yè)區(qū)域生態(tài)效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析[5]；關(guān)偉等對(duì)我國(guó)能源生態(tài)效率進(jìn)行了研究[6]。

學(xué)者們關(guān)于生態(tài)效率的研究已經(jīng)取得了豐碩的成果，但已有研究多是基于單階段DEA方法來(lái)測(cè)度生態(tài)效率，該類方法將整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)看成一個(gè)“黑箱”，缺乏對(duì)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部子過(guò)程效率的分析。對(duì)此，F(xiàn)re和 Grosskopf基于Fre對(duì)多階段生產(chǎn)轉(zhuǎn)變過(guò)程的研究，提出了網(wǎng)絡(luò)DEA模型[7]。此后，具有串聯(lián)結(jié)構(gòu)[8]和并聯(lián)結(jié)構(gòu)[9]的網(wǎng)絡(luò)DEA模型陸續(xù)被提出。但在測(cè)度生態(tài)效率過(guò)程中，不可避免地要考慮諸如二氧化硫排放量等非期望產(chǎn)出，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)DEA模型假設(shè)的是產(chǎn)出最大化，因此有必要在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)DEA模型中考慮非期望要素。

根據(jù)以上分析，本文首先基于兩階段視角構(gòu)建了我國(guó)生態(tài)效率的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并創(chuàng)新性地將工業(yè)廢水排放等指標(biāo)作為非期望中間產(chǎn)出來(lái)分析我國(guó)各省生態(tài)效率的具體情況；其次，采用Maghbouli等提出的考慮非期望中間產(chǎn)出的網(wǎng)絡(luò)DEA模型[10]，對(duì)我國(guó)2009～2014年30個(gè)省、市、自治區(qū)的全局和階段生態(tài)效率進(jìn)行實(shí)證分析，從工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)兩個(gè)方面分析我國(guó)生態(tài)效率的空間格局；最后根據(jù)我國(guó)生態(tài)效率的實(shí)際狀況，給出了生態(tài)效率的改善途徑，為實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)三者協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)借鑒。

41中國(guó)省際全局生態(tài)效率結(jié)果分析

由表2可知，從全國(guó)平均情況來(lái)看，我國(guó)30個(gè)省份2009～2014年的全局生態(tài)效率平均值為053，全局生態(tài)效率可提升空間較大?？疾炱趦?nèi)，全局生態(tài)效率均有效的省份包括北京、上海、廣東和海南4個(gè)地區(qū)，僅占樣本總數(shù)133%，表明絕大多數(shù)省、市、自治區(qū)存在生態(tài)資源投入冗余或產(chǎn)出不足的情況。

從區(qū)域視角來(lái)看，東部、中部、西部全局生態(tài)效率差異比較明顯，東部地區(qū)全局生態(tài)效率最高，為081，中部和西部地區(qū)的全局生態(tài)效率分別只有037和035。由圖2可知，考察期內(nèi)，全國(guó)整體以及各區(qū)域的全局生態(tài)效率均值走勢(shì)各異，東部地區(qū)下滑趨勢(shì)最為明顯，中部地區(qū)效率波動(dòng)最

大，而西部地區(qū)效率波動(dòng)則相對(duì)平穩(wěn)。而從省市層面來(lái)看，6年來(lái)只有北京、上海、廣東和海南4個(gè)區(qū)域始終處于年度評(píng)估的有效前沿面上，其他26個(gè)地區(qū)屬于全部或部分年份全局生態(tài)效率非有效地區(qū)?？傮w來(lái)講，中國(guó)生態(tài)效率狀況不容樂觀，在保證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，還需要加大在環(huán)境保護(hù)、污染治理等方面的投入，推動(dòng)各省經(jīng)濟(jì)綠色、高效發(fā)展。

42中國(guó)省際階段生態(tài)效率結(jié)果分析

由表3可知，2009～2014年我國(guó)各省份工業(yè)生產(chǎn)階段總體效率均值為058，超過(guò)均值水平的地區(qū)有12個(gè)，占樣本總數(shù)的40%；環(huán)境保護(hù)階段的總體效率均值為048，超過(guò)均值水平的地區(qū)有11個(gè)，占樣本總數(shù)的367%?？傮w來(lái)講，工業(yè)生產(chǎn)階段效率要高于環(huán)境保護(hù)階段，且兩者之間差距呈現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢(shì)。

由圖3和圖4可知，考察期內(nèi)，東部地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)階段效率均值均高于中、西部地區(qū)，這與全局效率情形一致。而從區(qū)域效率變化趨勢(shì)來(lái)看，東部地區(qū)階段效率值基本呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)（僅2013年有所上升）；中部地區(qū)2009～2012年的工業(yè)生產(chǎn)效率和環(huán)境保護(hù)效率走勢(shì)基本一致；西部地區(qū)兩個(gè)階段的效率均值的波動(dòng)幅度不大。對(duì)比圖3和圖4可以發(fā)現(xiàn)，中、西部地區(qū)子階段效率水平與東部地區(qū)之間差距比較大，且均低于全國(guó)平均水平。要提高中、西部地區(qū)的生態(tài)效率，需要從資金投入、技術(shù)投入和人才投入三方面入手，在保證中、西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有效的前提下，加大對(duì)這兩個(gè)地區(qū)環(huán)保技術(shù)的引進(jìn)力度，并針對(duì)這兩個(gè)地區(qū)實(shí)際情況制定一些優(yōu)惠政策，“引鳳筑巢”為中、西部崛起注入新的強(qiáng)大動(dòng)力。

根據(jù)上述分析可知，中國(guó)各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)階段的效率均值分別為058和048，本文以此為分界點(diǎn)將中國(guó)30個(gè)省份的生態(tài)效率利用模式分為四類，即高工業(yè)生產(chǎn)高環(huán)境保護(hù)、低工業(yè)生產(chǎn)高環(huán)境保護(hù)、低工業(yè)生產(chǎn)低環(huán)境保護(hù)以及高工業(yè)生產(chǎn)低環(huán)境保護(hù)四種類型，具體如圖5所示。

由圖5可知，北京、上海等11個(gè)地區(qū)的階段生態(tài)效率利用模式屬于“高工業(yè)生產(chǎn)高環(huán)境保護(hù)”型，占樣本總數(shù)367%，說(shuō)明我國(guó)絕大多數(shù)省份的生態(tài)效率利用模式偏離最佳區(qū)域，生態(tài)狀況不容樂觀；屬于“低工業(yè)生產(chǎn)高環(huán)境保護(hù)”類型的地區(qū)數(shù)量為零，說(shuō)明還沒有地區(qū)在工業(yè)生產(chǎn)效率低下的情形下能夠擁有較高的環(huán)境保護(hù)效率；湖南、湖北等18個(gè)地區(qū)的生態(tài)效率利用模式屬于“低工業(yè)生產(chǎn)低環(huán)境保護(hù)”型，占樣本總數(shù)的60%，且主要來(lái)自于中西部地區(qū)。江西的生態(tài)效率利用模式屬于“高工業(yè)生產(chǎn)低環(huán)境保護(hù)”型，說(shuō)明江西在保持較高工業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，需提升相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量和污染控制水平。

43中國(guó)省際生態(tài)效率收斂性分析

為更精確地分析各省份間生態(tài)效率的收斂性特征，下面對(duì)各省份全局生態(tài)效率以及子階段效率的收斂性進(jìn)行分析。考慮到本文研究的是省份之間差異且時(shí)間跨度不長(zhǎng)，故只進(jìn)行σ收斂性檢驗(yàn)，具體計(jì)算方法為：

σt=1N[∑Ni=1（lnYit-1N∑Ni=1lnYit）2]

其中，lnYit為第i個(gè)省份第t期全局生態(tài)效率的自然對(duì)數(shù)值，N為地區(qū)個(gè)數(shù)。

由圖6可知，考察期內(nèi)，環(huán)境保護(hù)效率呈明顯的發(fā)散特征，除2009～2010年和2012～2013年σ系數(shù)出現(xiàn)微幅下降外，基本不存在σ收斂；工業(yè)生產(chǎn)效率在考察期內(nèi)的σ收斂系數(shù)呈現(xiàn)增減交替波動(dòng)的狀態(tài)，且顯著低于環(huán)境保護(hù)階段，說(shuō)明各省工業(yè)生產(chǎn)效率間的差距最小，但絕對(duì)差距較2009年并沒有得到改善，各省市間發(fā)展不平衡問題依然嚴(yán)峻；全局效率σ收斂系數(shù)則介于工業(yè)生產(chǎn)效率和環(huán)境保護(hù)效率之間，也沒有呈現(xiàn)出明顯的σ收斂特征。

5結(jié)論

本文基于兩階段視角，考慮工業(yè)廢水排放、二氧化硫排放以及工業(yè)固體廢棄物排放等非期望產(chǎn)出，利用考慮非期望中間產(chǎn)出的網(wǎng)絡(luò)DEA模型對(duì)中國(guó)30個(gè)省、市、自治區(qū)2009～2014年的生態(tài)效率進(jìn)行了分析。主要研究結(jié)論如下：

（1）從全局來(lái)看，考察期內(nèi)，中國(guó)全局生態(tài)效率均值為053，處于較低水平，絕大多數(shù)省份存在生態(tài)資源投入冗余或產(chǎn)出不足的情況；從局域來(lái)看，考察期內(nèi)中國(guó)30個(gè)省市只有北京、上海、廣東和海南4個(gè)地區(qū)的全局生態(tài)效率一直處于有效前沿面上，僅占樣本總數(shù)的133%。

（2）中國(guó)各省、市、自治區(qū)全局和階段生態(tài)效率呈現(xiàn)出比較大的差異。各省、市、自治區(qū)階段生態(tài)效率利用模式只有三種，尚不存在“前低后高”模式，超過(guò)一半以上的省份屬于“低工業(yè)生產(chǎn)低環(huán)境保護(hù)”型。

（3）中國(guó)各省、市、自治區(qū)全局和階段生態(tài)均不存在明顯的σ收斂，區(qū)域間全局及階段生態(tài)效率的差距在擴(kuò)大。總體來(lái)講，環(huán)境保護(hù)效率發(fā)散特征最為明顯，其次是全局生態(tài)效率。

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（責(zé)任編輯：何彬）