縣域尺度下河南省綠色發(fā)展效率測度及時空演化特征分析

楊亞麗 董 旭

（1.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 a.信息管理學(xué)院 b.經(jīng)濟學(xué)院，河南 鄭州450046；2.武漢大學(xué) 區(qū)域經(jīng)濟研究中心，湖北 武漢 430072）

一、引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟發(fā)展取得巨大成就，但粗放型的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式尚未得到根本轉(zhuǎn)變，長期積累的資源環(huán)境約束日益趨緊，生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾亟待破解[1]。黨的十九大以來，五大新發(fā)展理念深入人心，綠色發(fā)展理念更是成為處理生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的基本遵循。在此背景下，如何推動綠色發(fā)展，為高質(zhì)量發(fā)展筑牢生態(tài)之基，成為值得深入討論的重要理論和現(xiàn)實問題。從學(xué)理上分析，綠色發(fā)展效率（Green Development Efficiency，簡稱 GDE）是衡量綠色發(fā)展狀態(tài)的重要特征，提升綠色發(fā)展效率是推動綠色發(fā)展的必然要求和關(guān)鍵舉措[2]。如何提升區(qū)域綠色發(fā)展效率，需要首先明確區(qū)域綠色發(fā)展效率的基本水平和現(xiàn)狀特征?？h域是我國最基本的行政單元，起著關(guān)乎整個國民經(jīng)濟健康穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點作用，從縣域?qū)用鏈y度綠色發(fā)展效率并分析其演化趨勢和空間分布可以為區(qū)域綠色高質(zhì)量發(fā)展提供重要參考[3]。

自英國環(huán)境經(jīng)濟學(xué)家D Pearce等.在其著作《綠色經(jīng)濟藍皮書》中首提綠色發(fā)展思想以來，學(xué)術(shù)界針對綠色發(fā)展的研究逐漸增多[4]。為直觀理解綠色發(fā)展的狀態(tài)特征，“效率”概念被引入用于量化綠色發(fā)展，綠色發(fā)展效率的測度分析成為該領(lǐng)域研究的一個重點。從研究尺度來看，大多研究側(cè)重從國家、省域、市域等宏觀尺度測度整體經(jīng)濟或特定行業(yè)的綠色發(fā)展效率并分析其時空分布特征[5][6][7][8]，也有部分學(xué)者立足企業(yè)等微觀主體開展綠色發(fā)展效率的測度研究[9][10]。從研究方法來看，主要采用包含技術(shù)時變的SFA模型和包含非期望產(chǎn)出的DEA模型[11][12][13]，其中基于松弛測度的方向性SBM-DEA模型最為常用[14]。從研究結(jié)論來看，大都表明我國綠色發(fā)展效率整體水平不高，但近年來有波動上升的趨勢[15][16]。

總體而言，學(xué)術(shù)界關(guān)于綠色發(fā)展效率的測度和分析取得了較為豐碩的研究成果。然而，從區(qū)域?qū)用鎭砜?，研究的空間尺度有待進一步細化，現(xiàn)有研究以省域和市域單元為主，使推動綠色發(fā)展效率提升的空間應(yīng)對策略比較寬泛。此外，針對河南省綠色發(fā)展效率的研究較少，從縣域尺度開展測度并分析時空演化特征的研究更是鮮有發(fā)現(xiàn)。因此，本文從縣域尺度對河南省綠色發(fā)展效率進行測度，并分析其時間演變趨勢、空間分異格局、空間關(guān)聯(lián)特征以及時空收斂性，旨在為河南省縣域經(jīng)濟綠色高質(zhì)量發(fā)展提供一定的理論支持和政策參考。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）研究方法

1.SEBM模型。非期望產(chǎn)出的處理是測度綠色發(fā)展效率的關(guān)鍵。目前學(xué)術(shù)界較多采用基于方向性距離函數(shù)的SBM模型，這種方法可以有效區(qū)分非期望產(chǎn)出和期望產(chǎn)出，并考慮了投入和產(chǎn)出的松弛變動，但未能同時兼容徑向和非徑向冗余，Tone和Tsutsui（2010）[17]將徑向距離函數(shù)與SBM距離函數(shù)相結(jié)合提出的EBM（Epsilon-Based Measure）模型在很大程度上解決了這一問題。為解決同一生產(chǎn)前沿上不同決策單元效率的不可比問題，本文將DEA的超效率模型融入EBM模型中，使用SEBM（Super-efficiency EBM）模型測度河南縣域綠色發(fā)展效率。產(chǎn)出導(dǎo)向的SEBM模型基本形式如下：

在（1）式和（2）式中，x、y和 z分別代表投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出；εx、εy和εz分別為包含徑向與非徑向效率的參數(shù)，取值范圍是[0，1]；s=（s-mt，s+nt，s×bt）與w=（w-mt，w+nt，w×bt）分別代表t時期投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出對應(yīng)的松弛變量和距離權(quán)重；M、N、B、T分別為投入、期望產(chǎn)出、非期望產(chǎn)出數(shù)量以及時期數(shù)；θ為徑向效率，ρ為約束條件的線性組合系數(shù)，k為決策單元序號；φ為對上述線性規(guī)劃進行求解得到的潛在效率值，即縣域綠色發(fā)展效率值。

2.全局和局部空間自相關(guān)分析。空間自相關(guān)分析是定量刻畫不同地區(qū)彼此關(guān)聯(lián)程度的有效方法，包括全局空間自相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析。全局空間自相關(guān)分析用于反映觀測變量在整個研究區(qū)域內(nèi)的分布狀況，識別其是否存在空間集聚，通常使用全局莫蘭指數(shù)Moran's I作為衡量指標，其計算公式為：

局部自相關(guān)分析用于反映特定地區(qū)與其相鄰地區(qū)之間的局部相似性或差異性，通常使用局部莫蘭指數(shù)Ii作為衡量指標，其計算公式如下：

正的Ii表示該地區(qū)與鄰近地區(qū)的屬性相似（“高—高”或“低—低”），負的Ii表示該地區(qū)與鄰近地區(qū)的屬性不相似（“高—低”或“低—高”）[18]。局部莫蘭指數(shù)Ii一般以LISA（Local Indicator of Spatial Association）集聚圖的方式呈現(xiàn)。

3.時空收斂分析法?，F(xiàn)有收斂性研究文獻通?？紤]三種收斂類型——σ收斂、絕對β收斂和條件β收斂。σ收斂分析研究地區(qū)之間特定變量觀測值的標準差變動情況，如果標準差隨時間變小，則認為該變量在不同地區(qū)之間存在σ收斂。

絕對β收斂是指不同地區(qū)某一屬性值能夠?qū)崿F(xiàn)相同的穩(wěn)態(tài)增長率，一般通過對屬性變量期末與期初的平均增長率關(guān)于期初水平進行回歸得到收斂系數(shù)加以量化。絕對β收斂的回歸模型如下：

式中，Yi，T和 Yi，0分別表示第 i個地區(qū)屬性變量的期末值和期初值，βa為絕對β收斂系數(shù)。如果βa顯著為負，表明該屬性變量在不同地區(qū)之間存在絕對收斂趨勢，否則存在發(fā)散趨勢。

條件β收斂是指在考慮了不同地區(qū)的異質(zhì)性后，不同地區(qū)的特定屬性均朝著各自的穩(wěn)態(tài)增長率趨近。但由于不同地區(qū)并不能得到統(tǒng)一的增長速度，因此，條件β收斂并不意味著各個地區(qū)的屬性值趨同。條件β收斂的回歸模型如下：

式中，Yi，t和 Yi，t-1分別表示第 i個地區(qū)屬性變量的當期值和滯后一期值，βc為條件β收斂系數(shù)。如果βc顯著為負，表明不同屬性變量在不同地區(qū)之間存在條件收斂趨勢，否則存在發(fā)散趨勢。

對于絕對β收斂和條件β收斂，其收斂速度λ與收斂系數(shù)之間的關(guān)系為：

（二）數(shù)據(jù)來源

由于市轄區(qū)統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺失較多，本文以河南省106個縣和縣級市為研究對象。考慮到行政區(qū)劃調(diào)整的影響，剔除了撤縣設(shè)區(qū)的“郾城縣”“開封縣”“陜縣”和“許昌縣”。同時，鑒于2018年全國各行政層面的環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)并未公布，將研究的時間區(qū)間設(shè)定為2002—2017年。使用SEBM模型測度綠色發(fā)展效率的指標包括：

1.投入指標，包括勞動和資本。對于勞動投入，使用各縣（市）全社會從業(yè)人員（萬人）作為代理變量。對于資本投入，以各縣（市）全社會固定資產(chǎn)投資（億元）為基礎(chǔ)，借助永續(xù)盤存法轉(zhuǎn)換為固定資本存量[19][20]。

2.期望產(chǎn)出指標，以各縣（市）地區(qū)生產(chǎn)總值（億元）作為代理變量。

3.非期望產(chǎn)出指標，包括工業(yè)廢水排放量（萬噸）、工業(yè)二氧化硫排放量（噸）、工業(yè)煙粉塵排放量（噸）和一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（萬噸）?？h級層面缺少此類指標的官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但本文通過對省級和地級層面規(guī)模以上工業(yè)增加值與上述指標之間的關(guān)系進行統(tǒng)計分析和檢驗，發(fā)現(xiàn)存在高度的正相關(guān)性。據(jù)此，以各縣（市）規(guī)模以上工業(yè)增加值占全省的比重為權(quán)數(shù)計算各縣（市）四類非期望產(chǎn)出指標。

相關(guān)指標的原始數(shù)據(jù)來自2003—2018年的《河南統(tǒng)計年鑒》和《中國環(huán)境年鑒》，涉及市場價值的指標均以2002年為基期進行價格平減。

三、測度結(jié)果與分析

（一）時間演變特征

基于樣本數(shù)據(jù)，使用MaxDEA軟件測度河南省縣域綠色發(fā)展效率。囿于篇幅所限，將全部106個縣域按照相對區(qū)位劃分為豫中、豫東、豫西、豫南和豫北五大區(qū)域①豫中地區(qū)包括鄭州、平頂山、許昌和漯河4個城市，轄18個縣（市）；豫東地區(qū)包括開封、商丘和周口3個城市，轄20個縣（市）；豫西地區(qū)包括洛陽和三門峽2個城市，轄13個縣（市）；豫南地區(qū)包括南陽、信陽和駐馬店3個城市，轄28個縣（市）；豫北地區(qū)包括安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽和濟源6個城市，轄27個縣（市）。，以所轄縣（市）綠色發(fā)展效率的均值反映區(qū)域綠色發(fā)展效率，各縣（市）歷年綠色發(fā)展效率結(jié)果不再羅列②如有需要，讀者可聯(lián)系作者索取。。如表1所示，研究期內(nèi)河南全省綠色發(fā)展效率為0.8390，豫西地區(qū)效率值最高（0.8800），豫中地區(qū)效率值最低（0.8080）。

表1 河南省及五大區(qū)域綠色發(fā)展效率

動態(tài)來看，河南全省綠色發(fā)展效率呈波動下降態(tài)勢（見圖1a），從2002年的0.8498降至2017年的0.8111，累計降幅4.55%。就五大區(qū)域而言（見圖1b），豫中、豫東、豫西和豫南地區(qū)綠色發(fā)展效率均在波動中下降，降幅分別為4.84%、8.33%、11.92%和1.65%，豫北地區(qū)綠色發(fā)展效率則經(jīng)歷了先升后降的“倒U型”軌跡，但期末相比期初略微上升1.14%。

（續(xù)表）

圖1 河南省及各地區(qū)綠色發(fā)展效率演變趨勢

（二）空間分布特征

為直觀展示河南省縣域綠色發(fā)展效率的空間分布特征，基于ArcGIS10.6制作四分位地圖。如圖2所示，研究期內(nèi)河南省縣域綠色發(fā)展效率的空間差異明顯，總體呈現(xiàn)出“豫西和豫南地區(qū)高于其他地區(qū)”的分布格局。研究期初，絕大部分縣域的綠色發(fā)展效率處于第一個四分位區(qū)間；到研究期末，多數(shù)縣域的綠色發(fā)展效率分布在第二個四分位區(qū)間，但絕對水平的效率值出現(xiàn)了下降。進一步計算河南省五大區(qū)域內(nèi)部縣域綠色發(fā)展效率標準差（見表2），分析區(qū)域內(nèi)部縣域綠色發(fā)展效率的分布差異?？梢钥闯?，豫西地區(qū)雖然縣域綠色發(fā)展效率較高，但內(nèi)部差異也最大，遠高于其他區(qū)域。豫中地區(qū)縣域綠色發(fā)展效率的分布差異低于豫西地區(qū)但高于其他地區(qū)，研究期內(nèi)標準差均在0.11以上；豫東、豫南和豫北地區(qū)縣域綠色發(fā)展效率的分布差異較小，大部分年份的標準差低于0.10。

圖2 河南省縣域綠色發(fā)展效率空間分布格局及演變

表2 河南省五大區(qū)域縣域綠色發(fā)展效率標準差

（三）空間關(guān)聯(lián)特征

根據(jù)圖2，河南省縣域綠色發(fā)展效率在空間分布上似乎存在同類聚集的現(xiàn)象。為驗證這一空間關(guān)聯(lián)特征是否存在，采用空間自相關(guān)分析方法進行判斷。第一，基于地理鄰接空間權(quán)重矩陣計算縣域綠色發(fā)展效率的全局莫蘭指數(shù)（見表3）①為保證結(jié)果的穩(wěn)健性，本文同時基于地理距離和經(jīng)濟距離計算縣域綠色發(fā)展效率的全局莫蘭指數(shù)，結(jié)果與此基本相同。。結(jié)果顯示，除2003年外，其他年份河南省縣域綠色發(fā)展效率的全局莫蘭指數(shù)均不顯著，表明河南省綠色發(fā)展效率在縣域尺度上并不存在明顯的空間集聚特征。第二，運用LISA集聚圖對縣域綠色發(fā)展效率進行局部空間自相關(guān)分析（見圖3）。可以看出，研究期內(nèi)河南省絕大多數(shù)縣域綠色發(fā)展效率的局部空間集聚特征也不明顯，少數(shù)縣域存在“高—低”或“低—高”集聚效應(yīng)，但這同樣表明縣域綠色發(fā)展效率在局部地區(qū)的差異性顯著。事實上，LISA集聚圖中不顯著縣域占比很高與全局莫蘭指數(shù)的結(jié)果相一致，均表明河南省縣域綠色發(fā)展效率的空間分異明顯。

表3 河南省縣域綠色發(fā)展效率的全局莫蘭指數(shù)

圖3 河南省縣域綠色發(fā)展效率的局部空間自相關(guān)格局

（四）時空收斂特征

1.河南省縣域綠色發(fā)展效率的σ收斂檢驗（見圖4）。整體來看，河南全省綠色發(fā)展效率標準差由期初的0.1850降至期末的0.1347，峰值出現(xiàn)在2003年和2012年，研究期內(nèi)縣域綠色發(fā)展效率呈現(xiàn)出了較為明顯的σ收斂趨勢。分區(qū)域來看，豫中和豫南縣域綠色發(fā)展效率標準差在整個研究期內(nèi)保持低位平穩(wěn)，豫東和豫北縣域綠色發(fā)展效率標準差在2006年之后保持較低水平，直觀上存在一定程度的σ收斂趨勢；豫西縣域綠色發(fā)展效率標準差波動較大，但總體呈下降趨勢，σ收斂趨勢較為明顯。

圖4 河南省及各地區(qū)綠色發(fā)展效率標準差演變趨勢

2.河南省縣域綠色發(fā)展效率的絕對β收斂和條件β收斂檢驗。表4顯示了2002—2017年河南省縣域綠色發(fā)展效率的絕對β收斂和條件β收斂檢驗結(jié)果。第一，看絕對β收斂，全省及五大區(qū)域的回歸系數(shù)βa均為負且通過了1%水平的顯著性檢驗，表明河南縣域綠色發(fā)展效率存在絕對β收斂趨勢，收斂速度在3%—13%之間，這與σ收斂檢驗給出的直觀結(jié)論基本一致。第二，看條件β收斂，全省及五大區(qū)域的回歸系數(shù)βc同樣在1%的水平上顯著為負，表明河南省縣域綠色發(fā)展效率也存在明顯的條件β收斂趨勢，但收斂速度低于絕對β收斂，介于1%—7%之間，同樣印證了σ收斂檢驗的結(jié)論。

表4 河南省縣域綠色發(fā)展效率絕對β收斂與條件β收斂檢驗

四、結(jié)論與展望

（一）結(jié)論

本文利用SEBM模型測度2002—2017年河南省縣域綠色發(fā)展效率，進而對其時間演變、空間分布、空間關(guān)聯(lián)和時空收斂等特征進行了初步分析。結(jié)果顯示：（1）河南省縣域綠色發(fā)展效率整體呈波動下降態(tài)勢，豫西縣域的降幅最為明顯。（2）河南省縣域綠色發(fā)展效率存在顯著的空間差異，呈現(xiàn)“豫西、豫南高于其他地區(qū)”的分布格局；分區(qū)域看，豫西縣域綠色發(fā)展效率水平最高，但內(nèi)部差異也最大；豫東、豫南和豫北縣域綠色發(fā)展效率內(nèi)部差異較小。（3）不論是全局層面還是局部層面，河南省縣域綠色發(fā)展效率均不存在明顯的空間集聚特征，縣域綠色發(fā)展缺乏協(xié)調(diào)聯(lián)動性。（4）河南省縣域綠色發(fā)展效率雖然存在明顯的空間差異，但σ收斂、絕對β收斂和條件β收斂檢驗均表明，這種空間差異隨時間變化出現(xiàn)了顯著的收斂趨勢。

（二）展望

本文從縣域?qū)用鎸幽鲜【G色發(fā)展效率進行測度分析，是對現(xiàn)有研究的補充和完善，但還存在一些不足，需要在后續(xù)研究中深化和改進。第一，由于縣級層面污染排放數(shù)據(jù)的缺失，采用規(guī)模以上工業(yè)增加值占比作為權(quán)重估算縣域的非期望產(chǎn)出指標，可能影響綠色發(fā)展效率測度結(jié)果的準確性。第二，本文僅針對河南省縣域綠色發(fā)展效率進行測度分析，缺乏一定的參照系，后續(xù)可以通過擴大樣本范圍識別河南縣域綠色發(fā)展效率的相對水平。第三，綠色發(fā)展效率的測度有助于明確綠色發(fā)展的基本現(xiàn)狀，如何提升綠色發(fā)展效率才是理論和實踐工作的核心，接下來需要著力探究影響綠色發(fā)展效率的可能因素和作用機制，為河南省縣域綠色發(fā)展效率協(xié)同提升提供決策依據(jù)。