我國不同區(qū)域城市綠色全要素水資源效率研究

由沙丘

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， 哈爾濱 150001)

我國不同區(qū)域城市綠色全要素水資源效率研究

由沙丘

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， 哈爾濱 150001)

[摘要]綠色全要素水資源效率是體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率與綠色效率視角下的水資源利用效率的指標(biāo)，綠色全要素水資源效率由綠色全要素水資源管理效率和綠色全要素水資源環(huán)境效率構(gòu)成，我國城市綠色全要素水資源效率總體上仍處于不平衡的狀態(tài)，東部地區(qū)城市的綠色全要素水資源效率較高，而中西部地區(qū)的綠色全要素水資源效率較低；內(nèi)部管理及外部環(huán)境是造成我國城市總體綠色全要素水資源效率低下的原因。因此，我國城市應(yīng)在優(yōu)化外部環(huán)境的同時(shí)，提升水資源的管理能力。

[關(guān)鍵詞]綠色全要素水資源效率；綠色全要素水資源管理效率；綠色全要素水資源環(huán)境效率；城市

2005年4月16日，《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》正式在中國政府網(wǎng)公布，水資源污染問題已經(jīng)引起了政府的高度關(guān)注，水污染防治工作已經(jīng)上升到國家政策層面。我國的水資源既面臨著短缺問題，也面臨著污染問題，要徹底解決這些問題，從需求側(cè)加強(qiáng)管理是非常必要的，在節(jié)水工作實(shí)施的過程中強(qiáng)調(diào)減污是實(shí)現(xiàn)水資源利用的關(guān)鍵。城市是水資源使用的主要單位，尤其是城市中的工業(yè)企業(yè)單位對(duì)水資源消耗量巨大，我國城市總水量占全國總用水量的比重由1998年的20.71%上升到2014年的24%，因此，以水資源等要素作為投入，基于綠色全要素視角下研究水資源效率具有十分重要的意義。

在水資源使用效率的影響因素方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、水資源價(jià)格、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及技術(shù)水平會(huì)影響到水資源利用效率。有研究表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與水資源利用效率成正比。[1-2]還有研究表明工業(yè)企業(yè)的水資源成本在產(chǎn)品總成本中占有重要的地位，水資源價(jià)格的提升抑制工業(yè)水資源的需求量，通過水資源價(jià)格的調(diào)控有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)水資源的節(jié)約。[3-4]秦長海等認(rèn)為水資源價(jià)格調(diào)控會(huì)提升農(nóng)業(yè)水資源的利用效率，同時(shí)會(huì)實(shí)現(xiàn)整個(gè)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的水資源的優(yōu)化配置；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)會(huì)影響到水資源利用效率。[5]郭磊等的研究表明，1994年以前的北京市水資源依賴型的產(chǎn)業(yè)占整個(gè)工業(yè)的比重較高，1994年之后的北京市水資源依賴型的產(chǎn)業(yè)占整個(gè)工業(yè)的比重逐漸降低，節(jié)水型的工業(yè)企業(yè)比重提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)水資源節(jié)約的貢獻(xiàn)度大幅度提升。[6]由以上研究可以看出，學(xué)術(shù)界對(duì)水資源效率的研究從單要素水資源效率已經(jīng)擴(kuò)展到全要素水資源效率，但是對(duì)綠色視角下的全要素水資源效率的研究還有待深入。本文在綠色視角下，構(gòu)建綠色全要素水資源效率的測(cè)度方法，對(duì)我國主要城市的綠色全要素水資源效率進(jìn)行了研究，并從水資源的內(nèi)部管理和外部環(huán)境等兩個(gè)視角下分析了其產(chǎn)生差異的原因，剖析這些城市的綠色水資源效率的提升路徑。

一、綠色全要素水資源效率的評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)構(gòu)建

(一)評(píng)價(jià)方法

本文采用了Fried等(1999)提出DEA四階段方法[7]，通過控制綠色全要素水資源效率影響的外部因素，對(duì)綠色全要素水資源效率的管理效率進(jìn)行測(cè)度，具體原理和步驟如下：

第一階段：基于原始數(shù)據(jù)的非期望產(chǎn)出的SBM模型計(jì)算。本文所涉及的產(chǎn)出指標(biāo)中有期望的產(chǎn)出及非期望的產(chǎn)出，而SBM模型較好地解決了這類問題，因此選擇非徑向非角度的SBM模型進(jìn)行分析。需要注意的是外部綠色水資源效率環(huán)境良好城市的生產(chǎn)投入數(shù)量要小于處于外部環(huán)境惡劣的城市，而這會(huì)導(dǎo)致前者獲得較好的效率表現(xiàn)。由此可見，此階段的DEA模型無法將外部環(huán)境因素對(duì)效率值的影響剝離出去。

第二階段：外生變量識(shí)別與影響因素模型的構(gòu)建。選擇外部環(huán)境變量作為解釋變量，以第一階段決策單位的投入的松弛量為被解釋變量，定量評(píng)價(jià)外生環(huán)境變量對(duì)投入松弛量或產(chǎn)出剩余量的影響。

第三階段：原始數(shù)據(jù)的調(diào)整。根據(jù)第二階段的估計(jì)結(jié)果，本文假設(shè)將我國所有的城市統(tǒng)一調(diào)整到最差的外部環(huán)境，原本處于有利環(huán)境下的樣本城市則必須“懲罰性”地加上更多的投入，在此基礎(chǔ)上得到調(diào)整后的投入項(xiàng)。采用“懲罰性”投入修改的目的是將各決策單元的外部環(huán)境統(tǒng)一化，對(duì)外界環(huán)境變量的影響進(jìn)行剝離，以更好地衡量內(nèi)部管理制度等方面所造成的綠色全要素水資源效率的差異，即第四階段所得出的綠色全要素水資源效率。

第四階段：調(diào)整數(shù)據(jù)后的DEA模型計(jì)算。將第三階段得到的投入變量替換原有的投入變量,將這些處理過的數(shù)據(jù)納入到非期望產(chǎn)出的SBM模型中，就可以得出去除環(huán)境變量的中國各城市的綠色全要素水資源管理效率。

(二)指標(biāo)構(gòu)建

1.綠色全要素水資源效率的指標(biāo)說明。綠色全要素水資源效率一詞，是源于全要素生產(chǎn)率的分析框架，參照全要素水資源效率(Total-Factor Water Efficiency, TFWE)的定義[1]，結(jié)合綠色全要素生產(chǎn)率及環(huán)境全要素效率的定義[8-10]，在考慮污染等非期望產(chǎn)出的基礎(chǔ)上，本文將綠色全要素水資源效率(Green Total-Factor Water Efficiency, GTFWE)定義為在考慮水資源投入與其期望產(chǎn)出及非期望產(chǎn)出要素下的理論值與實(shí)際值的比率，綠色全要素水資源效率中的“綠色”體現(xiàn)為水資源的節(jié)約與水污染的減排。

2.綠色全要素水資源管理效率的指標(biāo)說明。當(dāng)綠色全要素生產(chǎn)率的外部影響因素被識(shí)別出之后，就可以將各個(gè)城市的外部環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，使得其處于較為平等的環(huán)境中，由此獲得水資源投入的調(diào)整值，將調(diào)整之后的水資源值納入到原模型中，再次運(yùn)用SBM模型計(jì)算后就可以得到水資源的目標(biāo)值，將其目標(biāo)值與調(diào)整之后的水資源投入值進(jìn)行比較，得到的比率就是綠色全要素水資源管理效率。

3.全要素水資源環(huán)境效率的指標(biāo)說明。本文將綠色全要素水資源效率與綠色全要素水資源管理效率的差異歸為環(huán)境因素。借鑒李蘭冰(2012)的計(jì)算方法[11]，為了衡量綠色全要素水資源環(huán)境效率、綠色全要素水資源效率、綠色全要素水資源管理效率之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，本文設(shè)定的綠色全要素水資源環(huán)境效率為綠色全要素水資源效率與全要素水資源管理效率之比。

與綠色全要素水資源效率、綠色全要素水資源管理效率不同，全要素水資源環(huán)境效率的值不局限于0至1之間，若綠色全要素水資源環(huán)境效率大于1，表明該城市的綠色全要素水資源效率處于優(yōu)勢(shì)環(huán)境，綠色要素水資源無效率主要來自管理因素，且環(huán)境因素在一定程度上彌補(bǔ)了綠色全要素水資源管理無效率；若綠色全要素水資源環(huán)境效率小于1，表明該城市的綠色全要素水資源效率處于劣勢(shì)環(huán)境，環(huán)境因素是綠色全要素水資源無效率的重要來源；若綠色全要素水資源環(huán)境效率等于1，則表明該城市綠色全要素水資源效率與綠色全要素水資源管理效率相同，環(huán)境對(duì)綠色全要素水資源效率無明顯作用。

二、變量選取、樣本選擇與數(shù)據(jù)來源

(一)變量選取

水資源作為重要的生產(chǎn)要素被引入到C-D生產(chǎn)函數(shù)中。本文將勞動(dòng)、資本、能源及水資源作為投入要素，選擇城市GDP及城市污水排放量作為產(chǎn)出要素。在四階段DEA模型中，第二個(gè)階段中需要選定若干影響全要素水資源效率的環(huán)境因素，基于已有的研究成果，本研究選取了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境規(guī)制水平、工業(yè)技術(shù)水平等建立了水資源效率環(huán)境因素。投入、產(chǎn)出和環(huán)境變量的指標(biāo)內(nèi)涵如表1所示。

表1 投入、產(chǎn)出與環(huán)境變量的指標(biāo)說明

變量具體指標(biāo)(單位)投入要素勞動(dòng)就業(yè)人數(shù)(人)資本資本存量(億元)能源能源消費(fèi)總量(萬噸)水資源水資源消耗量(億立方米)產(chǎn)出因素總產(chǎn)出國內(nèi)生產(chǎn)總值(億元)水污染水平污水排放量(萬噸)環(huán)境要素產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)第二產(chǎn)業(yè)比重(%)環(huán)境規(guī)制水平工業(yè)“三廢”投資完成額/工業(yè)總產(chǎn)值工業(yè)技術(shù)改造水平工業(yè)技術(shù)改造投入經(jīng)費(fèi)/總產(chǎn)值

(二)樣本選取和數(shù)據(jù)來源

本研究選取我國289個(gè)地級(jí)市、副省級(jí)城市及省級(jí)城市作為研究對(duì)象。產(chǎn)值、從業(yè)人數(shù)及能源消耗量分別來自《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。治理污染的總投資、各地區(qū)工業(yè)用水量及價(jià)格分別來自《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》等統(tǒng)計(jì)年鑒。其中，以當(dāng)年價(jià)格核算的地區(qū)生產(chǎn)總值，應(yīng)消除通脹因素影響，轉(zhuǎn)換為以2000年為基期的價(jià)值量。本文衡量資本投入常用方法是永續(xù)盤存法[12]。

三、我國城市的綠色全要素水資源效率的綜合評(píng)價(jià)

2005—2012年，我國城市的綠色全要素水資源效率呈現(xiàn)出緩慢上升的態(tài)勢(shì)，2005年全國城市的綠色全要素水資源效率的平均值為0.322，2012年全國城市綠色全要素水資源效率的平均值為0.389，年均增長率不足2%。這也表明我國水資源節(jié)約減污的空間較大，考慮水污染等非期望產(chǎn)出的水資源節(jié)省量為現(xiàn)值的60%至70%。我國城市的全要素水資源效率呈現(xiàn)區(qū)域發(fā)展特點(diǎn)，其中北京、上海、天津、海南共4省份處于效率邊界前沿，絕大多數(shù)全要素水資源高的省份位于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部地區(qū)。

表2　2005年至2012年中國四大區(qū)域城市的綠色全要素水資源效率值

在2005—2012年間，我國四大地區(qū)城市的綠色全要素水資源效率均在提升，其中東部地區(qū)的工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，工業(yè)生產(chǎn)中的污水處理技術(shù)也逐漸提高，因此該地區(qū)城市的綠色全要素水資源效率領(lǐng)先于其他地區(qū)，其值在0.5至0.65之間；東北地區(qū)的綠色全要素水資源效率位于0.2至0.4之間，中部地區(qū)的全要素水資源效率大概在0.2至0.45之間；而西部地區(qū)的綠色全要素水資源效率最低，其值大約在0.15至0.3之間。在節(jié)水潛力方面，2012年東部地區(qū)水資源最大節(jié)約量約為水資源消耗總量現(xiàn)值的38%，中部地區(qū)約為69%，東北地區(qū)約為67%，西部地區(qū)約為70%，這些地區(qū)的節(jié)水潛力均是根據(jù)綠色全要素水資源效率前沿面上的城市相比較得來的，這些處于前沿面上的水資源的經(jīng)濟(jì)效率及綠色效率高的地區(qū)，其綠色全要素水資源效率的值為1，各地區(qū)城市綠色全要素水資源效率的平均值與該值的差值就是考慮綠色要求下的水資源節(jié)約潛力，該潛力值越大，說明該地區(qū)當(dāng)前的水資源利用的經(jīng)濟(jì)效率及綠色效率較低，即水資源的使用過程中存在的浪費(fèi)及水資源任意排放問題越嚴(yán)重。

四、綠色全要素水資源管理效率與綠色全要素水資源環(huán)境效率

2005—2012 年，我國城市的綠色全要素水資源管理效率(GTFWME)分別為0.508、0.496、0.503、0.507、0.513、0.517、0.523 和0.528，而同期綠色全要素水資源環(huán)境效率(GTFWEE)僅為0.622、0.655、0.655、0.657、0.702、0.738、0.738和0.747?？梢钥闯觯覈鞘械木G色全要素水資源管理效率值要明顯小于綠色全要素水資源環(huán)境效率值，這表明我國水資源在使用過程中存在著內(nèi)部管理上的不足，水資源調(diào)配不合理，水資源浪費(fèi)及水污染控制管理上存在不足，這均是導(dǎo)致綠色全要素水資源管理效率低下的原因；我國城市的綠色全要素水資源效率都小于1，這說明我國城市綠色水資源效率的外部環(huán)境處于比較惡劣的水平。以上的分析表明，我國城市的綠色全要素水資源效率受制于其環(huán)境效率與管理效率，綠色全要素水資源效率的提升需要同時(shí)注意這兩個(gè)方面。從動(dòng)態(tài)視角來看，2005—2012 年，GTFWE、GTFWME、GTFWEE均呈現(xiàn)波動(dòng)性增長趨勢(shì)，但是增長的幅度不均衡，三者的平均年增長率分別為2.756、0.551和2.675?？梢钥闯?，我國城市的綠色全要素水資源效率的提升動(dòng)力主要來自于外部環(huán)境的改善，尤其是工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整和工業(yè)節(jié)水技術(shù)的推廣運(yùn)用，水資源內(nèi)部的管理績效提升速度較慢。

2005—2012年，我國城市的綠色全要素水資源管理效率及綠色全要素水資源環(huán)境效率表現(xiàn)出明顯的不平衡特征。在綠色全要素水資源管理效率方面，東部地區(qū)城市一直居于首位，東北地區(qū)一直居于末位，西部地區(qū)和中部地區(qū)交替位列第二、三位。東部地區(qū)城市的水資源管理制度逐漸優(yōu)化，其綠色全要素水資源管理效率也逐漸得到提升；在綠色全要素水資源環(huán)境效率方面，我國各地區(qū)城市間差異也非常大，東部地區(qū)的綠色全要素水資源效率領(lǐng)先于其他地區(qū)，其次是西部地區(qū)，東北地區(qū)的綠色全要水資源效率最低，這表明東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的加大及工業(yè)技術(shù)水平的提升給綠色全要素水資源效率提升創(chuàng)造了良好的外部條件，而東北地區(qū)是我國傳統(tǒng)的重工業(yè)基地，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整較為緩慢，技術(shù)革新的速度也落后于東部地區(qū)，因此其綠色全要素水資源環(huán)境效率提升緩慢。由以上結(jié)果可知，東部地區(qū)水資源無效率主要來源于管理無效率，水資源效率改善主要依賴于管理效率提升；中部、西部和東北地區(qū)的水資源無效率改善，則應(yīng)既重視水資源管理水平提升，更要注重外生環(huán)境改善。

五、研究結(jié)論與政策建議

本研究系統(tǒng)地評(píng)價(jià)了我國不同區(qū)域城市的綠色全要素水資源效率、綠色全要素水資源管理效率和綠色全要素水資源環(huán)境效率，并分析了這些城市間的差異，所得出的研究結(jié)論如下：首先，我國城市總體的綠色全要素水資源效率水平非常低，內(nèi)部管理及外部環(huán)境因素是造成我國城市總體綠色全要素水資源效率低下的原因，而內(nèi)部管理水平低下是主要原因。其次，我國城市的綠色全要素水資源效率、綠色全要素水資源管理效率及綠色全要素水資源環(huán)境效率呈現(xiàn)區(qū)域性的差異，其中東部地區(qū)城市的三個(gè)效率均領(lǐng)先于全國其他地區(qū)城市。

針對(duì)上述研究結(jié)論，提出如下政策建議:第一，應(yīng)該將綠色全要素水資源效率作為政府部門績效考核的依據(jù)，結(jié)合目前的供給側(cè)改革，將綠色全要素水資源效率的提升作為供給側(cè)改革效果評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，以此來推動(dòng)政府改變傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長模式，促進(jìn)政府的環(huán)境規(guī)制制度完善，從而使得區(qū)域內(nèi)的工業(yè)企業(yè)的綠色全要素水資源效率的改善。第二，積極健全節(jié)水減排法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化節(jié)水減排目標(biāo)責(zé)任考核，健全獎(jiǎng)懲制度，把水資源節(jié)約貫穿于生產(chǎn)、流通、消費(fèi)、建設(shè)各領(lǐng)域和各環(huán)節(jié)，加快構(gòu)建資源節(jié)約、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式；總結(jié)上海、北京及廣州等地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善階梯水價(jià)，同時(shí)將水價(jià)和節(jié)水減排的考核指標(biāo)結(jié)合起來，針對(duì)那些節(jié)水減排效果良好的企業(yè)進(jìn)行給予水價(jià)優(yōu)惠措施，對(duì)于那些節(jié)水減排效果較差的企業(yè)進(jìn)行處罰。

[參考文獻(xiàn)]

[1]Hu J L, Wang S C, Yeh F Y. Total-factor Water Efficiency of Regions in China[J]. Resources Policy, 2006, 31(4).

[2]孫才志, 謝巍, 姜楠, 等. 我國水資源利用相對(duì)效率的時(shí)空分異與影響因素[J]. 經(jīng)濟(jì)地理, 2010, 30(11).

[3]Wang H, Lall S. Valuing Water for Chinese Industries: a Marginal Productivity Analysis[J]. Applied Economics, 2002, 34(6).

[4]賈紹鳳, 張士鋒. 北京市水價(jià)上升的工業(yè)用水效應(yīng)分析[J]. 水利學(xué)報(bào), 2003,(4).

[5]秦長海, 趙勇, 裴源生. 農(nóng)業(yè)水價(jià)調(diào)整對(duì)廣義水資源利用效用研究 [J]. 水利學(xué)報(bào), 2010, 41(9).

[6]郭磊, 張士峰. 北京市工業(yè)用水節(jié)水分析及工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)節(jié)水的貢獻(xiàn)[J]. 海河水利, 2004,(3).

[7]Fried H O, Schmidt S S, Yaisawarng S. Incorporating the Operating Environment into a Nonparametric Measure of Technical Efficiency[J]. Journal of productivity Analysis, 1999, 12(3).

[8]陳詩一. 中國的綠色工業(yè)革命:基于環(huán)境全要素生產(chǎn)率視角的解釋(1980—2008)[J]. 經(jīng)濟(jì)研究,2010,(11).

[9]李斌，等.環(huán)境規(guī)制、綠色全要素生產(chǎn)率與中國工業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變——基于36個(gè)工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)證研究[J]. 中國工業(yè)經(jīng)濟(jì),2013,(4).

[10]Rusiawan W, Tjiptoherijanto P, Suganda E, et al. Assessment of Green Total Factor Productivity Impact on Sustainable Indonesia Productivity Growth[J]. Procedia Environmental Sciences, 2015, 28.

[11]李蘭冰. 中國全要素能源效率評(píng)價(jià)與解構(gòu)——基于“管理-環(huán)境”雙重視角[J]. 中國工業(yè)經(jīng)濟(jì), 2012,(6).

[12]張軍, 章元. 對(duì)中國資本存量K的再估計(jì)[J]. 經(jīng)濟(jì)研究, 2003,(7).

〔責(zé)任編輯：巨慧慧〕

[收稿日期]2015-09-28

[作者簡介]由沙丘(1972-)，男，黑龍江哈爾濱人，副研究員，博士研究生，從事綠色水資源經(jīng)濟(jì)與管理研究。

[中圖分類號(hào)]TV213.4

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1000-8284(2016)06-0173-04