旅游地生態(tài)效率測(cè)度的SBM-DEA模型及實(shí)證分析

彭紅松,章錦河,*,韓 婭,湯國榮,張 瑜

1 南京大學(xué)國土資源與旅游學(xué)系, 南京 210023 2 安徽師范大學(xué)國土資源與旅游學(xué)院, 蕪湖 241003

旅游地生態(tài)效率測(cè)度的SBM-DEA模型及實(shí)證分析

彭紅松1,章錦河1,*,韓 婭2,湯國榮1,張 瑜1

1 南京大學(xué)國土資源與旅游學(xué)系, 南京 210023 2 安徽師范大學(xué)國土資源與旅游學(xué)院, 蕪湖 241003

旅游地是典型的人地關(guān)系相互作用的特殊區(qū)域,旅游地的生態(tài)效率研究是其制定與實(shí)施包容性、持續(xù)性發(fā)展政策與措施的基礎(chǔ)。采用基于時(shí)間序列、包含非期望產(chǎn)出的SBM-DEA模型方法,構(gòu)建旅游地生態(tài)效率測(cè)度模型及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,以黃山風(fēng)景區(qū)為例,利用1981—2014年的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù),測(cè)度旅游地復(fù)合系統(tǒng)的生態(tài)效率,分析其演化特征和階段,并利用Tobit回歸模型對(duì)其影響因素進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。結(jié)果表明：(1)34年來,黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率(綜合效率)不斷提升,且具較大發(fā)展?jié)摿?在分解效率中,技術(shù)效率較高,規(guī)模效率次之,規(guī)模效率是決定綜合效率的關(guān)鍵因素；(2)旅游生態(tài)效率的演化經(jīng)歷了初期低效、快速成長(zhǎng)、成熟高效、下行風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)階段,不同階段效率的特征不同,影響因素也存在差異；(3)旅游生態(tài)效率完成了由規(guī)模報(bào)酬遞增向遞減的過渡,資源要素的投入冗余已成為現(xiàn)階段阻礙生態(tài)效率的進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素；(4)旅游發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生顯著的正向影響,投資水平產(chǎn)生顯著的負(fù)向影響,以廢棄物末端治理為表征的環(huán)保規(guī)制對(duì)生態(tài)效率的提升作用并不顯著。文章最后提出,在山岳型風(fēng)景區(qū)發(fā)展初期,應(yīng)盡可能擴(kuò)大資源要素投入規(guī)模,進(jìn)入成熟階段后,則轉(zhuǎn)向逐漸控制投入規(guī)模,改善技術(shù)能力和資源配置能力,摒棄過度依靠資源消耗和環(huán)境污染的粗放式發(fā)展模式,走精細(xì)化、可持續(xù)的發(fā)展道路。

旅游生態(tài)效率; 時(shí)間序列SBM-DEA模型; Tobit回歸分析; 黃山風(fēng)景區(qū)

沿革于效率評(píng)價(jià)范疇,生態(tài)效率(Eco-efficiency)最早由Schaltegger和Sturm在1990年提出[1]。1992年世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)聯(lián)合會(huì)(WBCSD)出版《改變航向：一個(gè)關(guān)于發(fā)展與環(huán)境的全球商業(yè)觀點(diǎn)》[2],使生態(tài)效率的概念被廣泛認(rèn)識(shí)與接受,其基本思想是以最少的資源投入和環(huán)境代價(jià)獲得最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。生態(tài)效率作為衡量人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)、自然生態(tài)與人類生態(tài)的和諧度,測(cè)度企業(yè)、產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)、區(qū)域等不同類型與尺度的“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的有效工具,日益成為重要的研究前沿。國外相關(guān)研究起步于20世紀(jì)90年代,聚焦于生態(tài)效率的基礎(chǔ)理論[3-5]、測(cè)度方法[6-10]、生態(tài)效率在企業(yè)、行業(yè)、區(qū)域等不同尺度及領(lǐng)域的實(shí)證研究[11-14]等3個(gè)方面。國內(nèi)學(xué)者在引進(jìn)國外先進(jìn)的理論和評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,取得了積極的進(jìn)展,初步形成了一些適合中國國情的理論、方法及應(yīng)用[15-20]。但總體而言,國內(nèi)外相關(guān)研究尚存在以下不足：研究視角上,多從人類物質(zhì)生產(chǎn)行為(產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、產(chǎn)品)對(duì)環(huán)境影響的視角切入進(jìn)行生態(tài)效率評(píng)價(jià),而從人類消費(fèi)行為(如旅游業(yè)、旅游產(chǎn)品)對(duì)環(huán)境影響的視角的生態(tài)效率研究不足；研究方法上,對(duì)生態(tài)效率理論體系及相應(yīng)測(cè)算方法的系統(tǒng)性研究不足；研究區(qū)域上,較多關(guān)注大中尺度區(qū)域或城市案例,而對(duì)小區(qū)域尺度,尤其是旅游地的研究仍有待探索。

伴隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展,旅游效率研究成為效率評(píng)價(jià)的新興領(lǐng)域。國內(nèi)外學(xué)者主要關(guān)注旅游酒店[21]、景區(qū)[22]、目的地[23-24]等的經(jīng)營利用效率,而忽視了包含資源消耗、環(huán)境污染在內(nèi)的生態(tài)效率分析,盡管有關(guān)旅游線路產(chǎn)品[15]、旅游廢棄物[25]、旅游交通[26]等研究中涉及生態(tài)效率研究,但仍缺乏對(duì)旅游地生態(tài)效率的系統(tǒng)、綜合研究。旅游地生態(tài)效率已成為衡量旅游地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與可持續(xù)發(fā)展水平的主要指標(biāo)。如何科學(xué)分析旅游地的生態(tài)效率,解釋其與旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系,成為亟待解決的理論與實(shí)踐問題。

生態(tài)效率測(cè)度是生態(tài)效率研究的基礎(chǔ),主要包括單一比值法、指標(biāo)體系法和模型法[27]。單一比值法以產(chǎn)品/服務(wù)的價(jià)值與環(huán)境影響的比值來表示,生命周期評(píng)價(jià)法、物質(zhì)流分析法、生態(tài)足跡和能值分析法等屬于此類,適用于分析單個(gè)項(xiàng)目或技術(shù)對(duì)象,但由于未能給出最優(yōu)的比率集合,難以指導(dǎo)決策實(shí)踐[28]；指標(biāo)體系法的核心是構(gòu)建生態(tài)效率指標(biāo)集,利于綜合表征區(qū)域自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展水平和協(xié)調(diào)程度,但難以剔除主觀賦權(quán)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響；模型法中應(yīng)用最廣泛的是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(Data Envelopment Analysis,DEA),它是一種以相對(duì)效率為基礎(chǔ),對(duì)若干具有多輸入、多輸出的決策單元(Decision Making Unit,DMU),進(jìn)行相對(duì)有效性或效率評(píng)級(jí)的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法[29]。因具有無須統(tǒng)一指標(biāo)單位、無須考慮投入與產(chǎn)出之間的函數(shù)關(guān)系、無須預(yù)先估計(jì)參數(shù)、無須假設(shè)權(quán)重等優(yōu)點(diǎn),最大程度的保證了原始信息的完整,在效率研究中得到廣泛運(yùn)用。從現(xiàn)有DEA效率評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)來看,存在3個(gè)問題,一是DEA分析法要求評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)決策單元數(shù)量之間一般有1∶3的關(guān)系,因此不宜應(yīng)用于單個(gè)旅游地；二是往往忽略非期望產(chǎn)出,生態(tài)效率測(cè)度不完全；三是不能有效測(cè)度單個(gè)旅游地生態(tài)效率的變化過程與影響因素。

鑒于此,本文構(gòu)建基于時(shí)間序列、包含非期望產(chǎn)出的SBM-DEA(Slack Based Measure-Data Envelopment Analysis)生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及測(cè)度模型,并以黃山風(fēng)景區(qū)為例,從全要素投入-產(chǎn)出的視角對(duì)旅游地生態(tài)效率進(jìn)行歷時(shí)性研究,擬解決兩個(gè)問題,一是揭示旅游地生態(tài)效率的變化特征與演進(jìn)過程,二是識(shí)別影響旅游地生態(tài)效率的關(guān)鍵因素,探討旅游地生態(tài)效率與旅游投入、產(chǎn)出要素的關(guān)系,以期豐富相關(guān)研究的視角與方法,促進(jìn)旅游地的可持續(xù)發(fā)展。

1 指標(biāo)選擇、研究方法及數(shù)據(jù)來源

1.1 指標(biāo)選取與指標(biāo)解釋

生態(tài)效率的測(cè)度指標(biāo)包括投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出,投入、產(chǎn)出要素指標(biāo)的選取直接關(guān)系到生態(tài)效率測(cè)度的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的生態(tài)效率測(cè)度指標(biāo),本文結(jié)合旅游地發(fā)展要素的實(shí)際和投入產(chǎn)出過程,選取具體測(cè)度指標(biāo)(表1)。

表1 旅游生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

投入指標(biāo)方面。勞動(dòng)力、資本、能源與資源是旅游業(yè)發(fā)展的主要投入要素。勞動(dòng)力要素指標(biāo)一般用“從業(yè)人員數(shù)”表征,但未能凸顯投入的“成本”貨幣屬性,較之從業(yè)人員數(shù)量指標(biāo),平均工資水平這一質(zhì)量指標(biāo)更能體現(xiàn)勞動(dòng)投入的大?。毁Y本投入包括流動(dòng)資本與固定資本,流動(dòng)資本往往與工資、能源、資源的消耗相關(guān)聯(lián),為避免重復(fù),選擇每年新增固定資產(chǎn)投資指標(biāo)；能源消耗包括電、煤、天然氣等；水資源消耗主要考慮實(shí)體水消耗,包括旅游服務(wù)、管理以及生態(tài)、消防用水,不包括虛擬水；生物資源消耗主要是餐飲部分的生物資源消耗。綜上,最終選取平均工資水平、新增固定資產(chǎn)投資額、能源消耗量、水資源消耗量和餐飲生物資源消耗量五個(gè)指標(biāo)。

期望產(chǎn)出指標(biāo)方面。由于時(shí)間序列上旅游地生態(tài)產(chǎn)出變化相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)效率評(píng)價(jià)的影響不大,而社會(huì)產(chǎn)出也難以測(cè)度,故本文僅考慮經(jīng)濟(jì)方面的產(chǎn)出,而忽略生態(tài)及社會(huì)方面。學(xué)者們對(duì)期望產(chǎn)出指標(biāo)的選取標(biāo)準(zhǔn)不一,但絕大多數(shù)將旅游收入或旅游接待人次作為期望產(chǎn)出指標(biāo)[30]。從科學(xué)的角度出發(fā),游客滿意度也是反映旅游地發(fā)展期望產(chǎn)出的指標(biāo),但考慮到難以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化衡量的實(shí)際,故不作考慮。最終選取人均旅游收入作為期望產(chǎn)出。

非期望產(chǎn)出指標(biāo)方面。旅游廢棄物是影響旅游地環(huán)境質(zhì)量的主要因素,指在旅游發(fā)展中,由于游客旅游活動(dòng)、居民日常生活、旅游開發(fā)建設(shè)等活動(dòng)而產(chǎn)生的對(duì)旅游地環(huán)境有污染或生態(tài)影響的氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)物質(zhì)[25]。采用旅游廢棄物的排放量指標(biāo)來表征非期望產(chǎn)出,分別是垃圾排放量、污水排放量和廢氣排放量。

需要說明的是,旅游地生態(tài)效率的投入和產(chǎn)出大多發(fā)生在當(dāng)年,且投入和產(chǎn)出滯后效益具有同時(shí)性,本文忽略投入和產(chǎn)出效益的時(shí)滯性,默認(rèn)當(dāng)年投入獲得當(dāng)年全部產(chǎn)出。對(duì)本文涉及到的平均工資水平、新增固定資產(chǎn)投資及旅游收入等價(jià)值指標(biāo),使用居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)(CPI)折算為以1981年為基期的不變價(jià)格。對(duì)餐飲生物資源消耗量運(yùn)用旅游餐飲生態(tài)足跡模型,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的生態(tài)足跡[31]。對(duì)于游客及管理服務(wù)消耗的電、煤、石油、液化氣、木柴等能源,利用能源轉(zhuǎn)換系數(shù)統(tǒng)一換算成標(biāo)準(zhǔn)煤[32]。

1.2 模型方法

1.2.1 SBM-DEA模型

以CCR、BCC模型為代表的DEA傳統(tǒng)模型大多是基于徑向和角度的度量,未能充分考慮投入產(chǎn)出的松弛性問題,導(dǎo)致效率測(cè)度存在偏差[33]。為解決這一問題,Tone提出并發(fā)展了SBM-DEA模型[34]。它與傳統(tǒng)模型不同之處在于,把松弛變量直接放入目標(biāo)函數(shù),同時(shí)解決了投入松弛性問題和非期望產(chǎn)出下的效率評(píng)價(jià)問題。此外,SBM模型屬于非徑向、非角度度量方法,能夠避免徑向和角度選擇的差異導(dǎo)致的偏差,更能體現(xiàn)生態(tài)效率評(píng)價(jià)的本質(zhì)。描述如下：

定義生產(chǎn)可能性集P為：

P={(x,yg,yb)|x≥λx,yg≤λYg,yb≥λYb,λ≥0}

(1)

則基于規(guī)模報(bào)酬可變的SBM-DEA模型用式(2)表示：

(2)

式中,s表示投入、產(chǎn)出的松弛量,λ是權(quán)重向量。目標(biāo)函數(shù)P*關(guān)于s_,sg,sb是嚴(yán)格遞減的,并且0≤P*≤1。對(duì)于特定的決策單元,當(dāng)且僅當(dāng)P*=1,且s_,sg,sb均為0,綜合效率有效,且技術(shù)效率和規(guī)模效率均有效。若P*<1,或s_,sg,sb不全為0,說明決策單元是無效率的,為技術(shù)效率或規(guī)模效率無效,存在改進(jìn)投入產(chǎn)出的必要性。對(duì)上述模型施加不同約束條件后,可得到規(guī)模報(bào)酬不變的SBM-DEA模型及相應(yīng)效率值,依據(jù)上述模型判斷旅游地生態(tài)效率所處階段。

現(xiàn)有DEA效率研究大多以面板數(shù)據(jù)或截面數(shù)據(jù)為主,所得效率是不同決策單元橫向比較的結(jié)果,不能反映時(shí)間序列上特定研究對(duì)象的效率演進(jìn)過程,更不能在區(qū)域發(fā)展實(shí)踐上給予科學(xué)指導(dǎo)。鑒于此,本文依據(jù)SBM-DEA模型原理和生態(tài)效率內(nèi)涵,將單個(gè)旅游地不同年份的投入-產(chǎn)出系統(tǒng)作為決策單元,分析生態(tài)效率的縱向演進(jìn)過程。故旅游地生態(tài)效率(綜合效率,用TE表示)有效是指,該年份旅游地投入-產(chǎn)出系統(tǒng)在與其他年份比較中,是以最小的資源投入和環(huán)境損耗,獲得最大的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。由于時(shí)間序列上旅游地生態(tài)產(chǎn)出變化相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)效率評(píng)價(jià)的影響不大,且按照SBM-DEA模型的要求,評(píng)價(jià)單元必須大于三倍指標(biāo)之和,若綜合生態(tài)及社會(huì)方面的各類產(chǎn)出指標(biāo),將超出這一限制,導(dǎo)致測(cè)度結(jié)果出現(xiàn)偏差,故模型中暫未考慮社會(huì)及生態(tài)方面的產(chǎn)出。進(jìn)一步地,可將綜合效率分解為：(1)技術(shù)效率,指資源配置、利用及污染物控制的效率,用PTE表示。(2)規(guī)模效率,指資源規(guī)模集聚的效率,用來衡量決策單元是否處于最佳規(guī)模下的生產(chǎn),用SE表示。三者的值介于0—1,綜合效率等于技術(shù)效率與規(guī)模效率的乘積。

1.2.2 Tobit回歸模型

Tobit回歸模型由Tobin提出,屬于一種因變量受限的回歸模型,它能夠解決受限或截?cái)嘁蜃兞康哪Ｐ蜆?gòu)建問題[35]。使用SBM-DEA模型測(cè)算出的旅游生態(tài)效率是介于0—1的離散截?cái)嘀?為檢驗(yàn)生態(tài)效率的影響因素、方向及程度,識(shí)別影響旅游地生態(tài)效率的關(guān)鍵因素與控制措施,可將SBM-DEA模型得到的效率值作為因變量,各影響因素為自變量,運(yùn)用Tobit回歸模型檢驗(yàn)其影響因素。模型表達(dá)式為：

(3)

1.3 數(shù)據(jù)來源

研究團(tuán)隊(duì)常年對(duì)黃山風(fēng)景區(qū)的旅游發(fā)展和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行跟蹤調(diào)查。為進(jìn)一步獲取生態(tài)效率投入產(chǎn)出數(shù)據(jù),于2015年5月進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,主要采取訪談與文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)資料收集方式。一是走訪黃山風(fēng)景區(qū)管委會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展局、規(guī)劃土地處、園林局、交通局、旅游辦、環(huán)保辦等部門；二是走訪黃山集團(tuán)公司下屬的供水公司、用電服務(wù)公司、迅潔洗滌中心以及黃山股份公司下屬的經(jīng)營管理公司、景區(qū)開發(fā)管理公司、垃圾處理站、污水處理站、采購配送中心等部門,獲得投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出三類相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

投入數(shù)據(jù)包括1981—2014年黃山風(fēng)景區(qū)從業(yè)人員平均工資水平、新增固定資產(chǎn)投資額、能源消耗量、水資源消耗量、餐飲生物資源消耗量(資料來源于經(jīng)濟(jì)發(fā)展局、規(guī)劃土地處、園林局、經(jīng)營管理公司、景區(qū)開發(fā)管理公司、供水公司、用電服務(wù)公司、采購配送中心等部門)。對(duì)從業(yè)人員平均工資數(shù)據(jù)的個(gè)別缺失值,使用黃山市職工平均工資指標(biāo)(資料來源于《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《安徽60年》)代替。對(duì)游客的餐飲生物資源消耗量資料的部分缺失值,假定游客在目的地的餐飲生物資源的消耗量與當(dāng)?shù)鼐用裣嗤?使用當(dāng)?shù)鼐用竦娜司咳詹惋嬌镔Y源消耗量(資料來源于《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《安徽60年》)代替。期望產(chǎn)出數(shù)據(jù)包括黃山風(fēng)景區(qū)1981—2014 年的旅游總收入、總?cè)舜渭捌錁?gòu)成(來源于旅游辦)。非期望產(chǎn)出數(shù)據(jù)包括黃山風(fēng)景區(qū)1981—2014年管理及旅游服務(wù)產(chǎn)生的垃圾(包括生活垃圾、建筑垃圾)、污水(包括生活污水、洗滌污水、消防污水)和廢氣(包括煙塵、SO2、NOx)等各類旅游廢棄物排放總量及構(gòu)成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(資料來源于環(huán)保辦、垃圾處理站、污水處理站、迅潔洗滌中心等部門),污水達(dá)標(biāo)排放率等相關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(資料來源于環(huán)保辦) 等。原始數(shù)據(jù)及其主要特征如表2所示。

表2 黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)特征(1981—2014)

2 實(shí)證分析

2.1 研究區(qū)概況

黃山風(fēng)景區(qū)是享譽(yù)世界的旅游勝地,擁有世界文化與自然雙重遺產(chǎn)和世界地質(zhì)公園的桂冠,素有“五岳歸來不看山、黃山歸來不看岳”的美譽(yù)。風(fēng)景區(qū)位于黃山市境內(nèi)的黟縣、歙縣、休寧縣以及黃山區(qū)、徽州區(qū)之間,山境南北長(zhǎng)40 km,東西寬30 km,總面積約1200 km2,核心景區(qū)面積160.6 km2。據(jù)黃山管委會(huì)統(tǒng)計(jì),自 1979 年對(duì)外開放以來,旅游業(yè)發(fā)展迅速,至2014年,共接待國內(nèi)外游客4364.05萬人次,累計(jì)實(shí)現(xiàn)旅游收入177.16億元。隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展,資源要素投入日益增長(zhǎng),旅游廢棄物也逐漸增多,2014年員工人均工資為46473元,實(shí)現(xiàn)固定資產(chǎn)投資總額186381萬元,折算消耗標(biāo)準(zhǔn)煤、水、餐飲生物資源分別為10324t、817499t、5311hm2,排放垃圾、污水、廢氣分別達(dá)4377t、694874t、76t,對(duì)景區(qū)自然、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)系統(tǒng)的壓力不容忽視。

2.2 黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率特征

將不同年份的投入-產(chǎn)出系統(tǒng)作為決策單元,運(yùn)用包含非期望產(chǎn)出的SBM-DEA模型,計(jì)算出1981—2014年黃山風(fēng)景區(qū)生態(tài)效率(綜合效率)、技術(shù)效率和規(guī)模效率(表3)。研究發(fā)現(xiàn),黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率存在以下特征。

表3 黃山風(fēng)景區(qū)生態(tài)效率及其分解效率值(1981—2014)

TE：綜合效率 technical efficiency；PTE：技術(shù)效率 pure technical efficiency；SE：規(guī)模效率 scale efficiency；irs：規(guī)模報(bào)酬遞增increasing returns to scale；drs：規(guī)模報(bào)酬遞減 decreasing returns to scale；-：規(guī)模報(bào)酬不變

(1)總體看來,生態(tài)效率(綜合效率)不斷提升,且具較大發(fā)展?jié)摿Α｜S山風(fēng)景區(qū)1981—1988年生態(tài)效率平均值僅為0.07,而1999—2014年則達(dá)0.87,34年來,生態(tài)效率總體呈現(xiàn)提升趨勢(shì)。1981—2014年,生態(tài)效率平均值為0.530,達(dá)到有效1的年份有10個(gè),占比29.41%,表明生態(tài)效率系統(tǒng)存在大量的投入、非期望產(chǎn)出冗余,即使在減少已有資源要素投入和非期望產(chǎn)出47%的水平下,通過有效的技術(shù)利用水平和資源利用方式,仍能達(dá)到已有的期望產(chǎn)出水平,因而實(shí)行資源節(jié)約、環(huán)境友好型發(fā)展戰(zhàn)略是旅游地提升生態(tài)效率的必由之路。

(2)分解效率方面,技術(shù)效率較高,規(guī)模效率次之。技術(shù)效率和規(guī)模效率有效的年份分別是16個(gè)、10個(gè),占總體的47.06%、29.41%,平均值分別為0.744、0.654,標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.281、0.355,表明技術(shù)效率水平較高且相對(duì)穩(wěn)定,規(guī)模效率水平次之且年際變化較大。

(3)綜合效率與其分解效率的關(guān)系方面,規(guī)模效率是決定綜合效率的關(guān)鍵因素。為分析綜合效率與其分解效率之間的關(guān)系,分別建立基于時(shí)間序列的各效率二維有序坐標(biāo)散點(diǎn)圖(圖1),依據(jù)散點(diǎn)與45度對(duì)角線位置的遠(yuǎn)近,判定分解效率與綜合效率相關(guān)性的強(qiáng)弱。結(jié)果顯示,規(guī)模效率對(duì)綜合效率的解釋能力更強(qiáng)。進(jìn)一步進(jìn)行偏相關(guān)分析,通過依次控制各分解效率,分別測(cè)算綜合效率與各分解效率的相關(guān)程度。結(jié)果表明,規(guī)模效率、技術(shù)效率與綜合效率的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.959和0.839,均通過 0.95 置信水平下的顯著性檢驗(yàn),驗(yàn)證了黃山風(fēng)景區(qū)綜合效率與其分解效率之間均存在顯著的相關(guān)性。相比而言,與規(guī)模效率之間的相關(guān)程度更大,規(guī)模效率是決定綜合效率的關(guān)鍵因素

圖1 黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率及其分解效率的關(guān)系Fig.1 The relationship between tourism eco-efficiency and decomposition efficiencyof Huangshan Scenic Area

(4)規(guī)模報(bào)酬變化規(guī)律上,生態(tài)效率總體經(jīng)歷規(guī)模報(bào)酬遞增-不變-遞減的演變過程。1981—1989、1991—1998、2003、2005、2007、2008、2013和2014年,生態(tài)效率處于規(guī)模遞增階段,通過增加資源要素的投入規(guī)模,可獲得更大的期望產(chǎn)出水平；1990、1999—2002、2004、2006及2009—2011年,處于規(guī)模報(bào)酬不變階段,投入和產(chǎn)出的規(guī)模同比例增加；2012年處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段,若不考慮生態(tài)影響的區(qū)際轉(zhuǎn)移問題,黃山風(fēng)景區(qū)的要素投入已經(jīng)超過了資源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)的消化能力,進(jìn)一步擴(kuò)大投入規(guī)模將制約系統(tǒng)的產(chǎn)出水平,造成資源浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境破壞。由此,未來需審慎使用以擴(kuò)大資源投入規(guī)模為手段追求生態(tài)效率更大化的做法。

2.3 黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率演進(jìn)過程及階段

從黃山風(fēng)景區(qū)生態(tài)效率演進(jìn)過程來看,可分為初期低效階段、快速成長(zhǎng)階段、成熟高效階段和下行風(fēng)險(xiǎn)階段4個(gè)階段(圖2)。

初期低效階段(1981—1988年)：綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率平均水平分別為0.065、0.604和0.146,綜合效率和規(guī)模效率極低,技術(shù)效率較高。原因在于,景區(qū)開放之初,基本沿襲計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式下的經(jīng)營管理方式,投入規(guī)模嚴(yán)重不足,主要致力于優(yōu)化配置有限資源。該階段職工平均工資、新增固定資產(chǎn)投資額、能耗量、生物資源消耗量和供水量等僅占34年總量的7.46%、5.85%、14.91%、13.62%和12.43%,對(duì)生態(tài)效率系統(tǒng)影響較小。。

快速成長(zhǎng)階段(1989—1998年)：綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率平均水平分別為0.362、0.582和0.586,綜合效率快速增長(zhǎng),并在1990年達(dá)到有效1,主要得益于規(guī)模效率和技術(shù)效率的增長(zhǎng)。具體而言,黃山風(fēng)景區(qū)于1989年撤銷旅游處,成立“黃山旅游總公司”,逐漸擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式,開始市場(chǎng)化運(yùn)營。1996年,黃山旅游正式掛牌上市,開展勞動(dòng)用工、人事管理和分配制度改革,投入規(guī)模、經(jīng)營管理水平均快速提升。另外,新(改、擴(kuò))建游步道、酒店、索道、水庫等基礎(chǔ)與配套設(shè)施,使得接待能力大幅提升。1990年和1995年,分別完成兩次能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,電能占能源消費(fèi)總量的比例達(dá)85%以上。污水處理站的陸續(xù)投入使用,及固體垃圾的環(huán)?；幚?也有效降低了旅游廢棄物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

成熟高效階段(1999—2012年)：綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率平均水平分別為0.914、0.966和0.947,規(guī)模效率與技術(shù)效率共同促使生態(tài)效率保持在高位。1999年,組建“黃山旅游集團(tuán)”,并以黃山旅游發(fā)展股份有限公司為骨干企業(yè)(包含管委會(huì)所屬企業(yè)),實(shí)行規(guī)?；⒓瘓F(tuán)化經(jīng)營,使得資源要素投入規(guī)模、配置水平、管理經(jīng)營水平及旅游收入均大幅提升。堅(jiān)持“保護(hù)當(dāng)頭、生態(tài)優(yōu)先”的理念,建設(shè)綠色景區(qū),旅游生態(tài)效率系統(tǒng)漸趨成熟。

下行風(fēng)險(xiǎn)階段(2013—2014年)：綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率年均水平分別為0.55、0.565和0.965,綜合效率下行的根源在于技術(shù)效率下降,表明黃山風(fēng)景區(qū)經(jīng)過規(guī)模報(bào)酬遞增-不變-遞減階段后,生態(tài)效率系統(tǒng)的投入規(guī)模已逐漸與資源消化能力及環(huán)境吸納能力相平衡,進(jìn)一步驗(yàn)證了在規(guī)模報(bào)酬趨向遞減的階段,需審慎使用以擴(kuò)大資源投入規(guī)模為手段追求生態(tài)效率的做法,調(diào)控和優(yōu)化現(xiàn)有資源結(jié)構(gòu),提升技術(shù)效率,成為提升生態(tài)效率的主要途徑。

圖2 黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率演進(jìn)階段Fig.2 Tourism eco-efficiency evolution stage of Huangshan Scenic Area

3 黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率的影響因素

影響區(qū)域生態(tài)效率的主要因素有規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)、資本效應(yīng)、環(huán)境政策與管制因素等[36-38]。本文使用Tobit截取回歸模型,驗(yàn)證旅游發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、投資水平和環(huán)保規(guī)制5個(gè)因素對(duì)旅游生態(tài)效率的影響。模型自變量選取人均旅游收入(ATR)、酒店業(yè)收入占風(fēng)景區(qū)旅游總收入比例(HR)、萬元旅游收入能耗(RE)、萬元旅游收入新增固定資產(chǎn)投資額(FAI)和污水達(dá)標(biāo)排放率(LWP),因變量為綜合效率(TE)、技術(shù)效率(PTE)和規(guī)模效率(SE),數(shù)據(jù)截取1998—2014年的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。為避免數(shù)據(jù)量綱不同對(duì)參數(shù)估計(jì)造成的非平穩(wěn)性問題,對(duì)各影響因素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理(取自然對(duì)數(shù)),最大程度保留時(shí)間序列數(shù)據(jù)的特征。根據(jù)上述控制變量,模型(3)修正為：

(4)

式中,EE第i年旅游生態(tài)效率(TE、PTE、SE),ln(ATRi)、ln (HRi)、ln(REi)、ln(FAIi)和ln(LWPi)分別為第i年ATR、HR、RE、FAI和LWP的自然對(duì)數(shù),a0、b1、b2、b3、b4、b5為待估計(jì)參數(shù),ui為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

使用時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行Tobit回歸分析前,為避免變量的偽回歸問題,需進(jìn)行多重共線性檢驗(yàn)和單位根檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,各變量間相關(guān)系數(shù)小于0.65,通過多重共線性檢驗(yàn),各變量均存在單位根,在進(jìn)行一階差分后滿足平穩(wěn)性要求。最后,利用 Eviews 7.0對(duì)式(4)做Tobit回歸分析(表4)。

表4 黃山旅游生態(tài)效率Tobit回歸分析

* 、**、***分別表示在0.1、0.05、0.01水平上顯著

Tobit回歸結(jié)果顯示：

(1)旅游發(fā)展水平對(duì)生態(tài)效率的影響。以旅游地人均旅游收入ATR表征的旅游發(fā)展水平對(duì)綜合效率、規(guī)模效率產(chǎn)生顯著的正向影響,對(duì)純技術(shù)效率產(chǎn)生負(fù)向影響,但未通過顯著性檢驗(yàn)。表4表明,ATR每增加1%,綜合效率、規(guī)模效率會(huì)分別提升0.58%、0.78%。1998—2014年,黃山風(fēng)景區(qū)人均旅游收入從最低295元增長(zhǎng)到最高655元,旅游發(fā)展水平的提升能夠帶來規(guī)模效應(yīng),促進(jìn)生態(tài)效率的提升,也符合生態(tài)效率期望產(chǎn)出最大化的內(nèi)涵。

(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)效率的影響。以酒店業(yè)收入占景區(qū)旅游總收入的比例HR表征的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)綜合效率、規(guī)模效率產(chǎn)生顯著的正向影響,對(duì)純技術(shù)效率產(chǎn)生負(fù)向影響,但未通過顯著性檢驗(yàn)。旅游地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)所處的不同階段對(duì)生態(tài)效率的影響不同,黃山風(fēng)景區(qū)已由初期以“門票經(jīng)濟(jì)”為主的觀光階段,發(fā)展為當(dāng)下的“旅游綜合體”階段,酒店業(yè)建設(shè)已具相當(dāng)規(guī)模,有各類賓館星級(jí)酒店15家,其中4星級(jí)酒店5家,3星級(jí)酒店3家,床位數(shù)6576 張。表4表明,HR每增加1%,綜合效率、規(guī)模效率會(huì)分別提升0.68%、1.17%,可見促進(jìn)酒店業(yè)發(fā)展,增加過夜游客比例,發(fā)揮結(jié)構(gòu)效應(yīng),能夠提高旅游地生態(tài)效率。在未來在國家公園體制下,將山上酒店下遷,并適當(dāng)放寬控制酒店規(guī)模的政策,利于提升生態(tài)效率。

(3)技術(shù)水平對(duì)生態(tài)效率的影響。以萬元旅游收入能耗指標(biāo)RE表征的技術(shù)水平是負(fù)向指標(biāo),能耗越大,技術(shù)水平越低。1998—2014年,黃山風(fēng)景區(qū)RE從117t標(biāo)準(zhǔn)煤下降到69t,RE對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生顯著的負(fù)向影響,每下降1%,綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率會(huì)分別提升1.76%、1.91%、1.15%。可見,技術(shù)進(jìn)步對(duì)提高旅游地生態(tài)效率的作用較大,未來應(yīng)加大節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用,堅(jiān)定實(shí)行綠色景區(qū)戰(zhàn)略。

(4)投資水平對(duì)生態(tài)效率的影響。以萬元旅游收入新增固定資產(chǎn)投資額FAI表征的投資水平對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生顯著的負(fù)向影響。FAI每提高1%,綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率分別下降0.56%、0.24%、0.51%,可見,投資規(guī)模已逐漸與消化能力相平衡,未來需審慎使用以擴(kuò)大投資規(guī)模為手段追求生態(tài)效率的做法,而應(yīng)轉(zhuǎn)向提高投資配置能力和利用效率。

(5)環(huán)保規(guī)制對(duì)生態(tài)效率的影響。以景區(qū)污水達(dá)標(biāo)排放率 LWP 為表征的環(huán)保規(guī)制對(duì)生態(tài)效率的影響并不顯著。1998—2014年,黃山風(fēng)景區(qū)LWP 從50%增長(zhǎng)到100%,環(huán)境規(guī)制效果較好,但這種末端治理的污染管制方式對(duì)生態(tài)效率提升的作用并不明顯,消耗大量資源,未來可采取節(jié)能減排措施,從源頭上實(shí)現(xiàn)廢棄物減量化。

4 結(jié)論與討論

本文采用時(shí)間序列的SBM-DEA模型方法,構(gòu)建了旅游地生態(tài)效率測(cè)度模型及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并實(shí)證分析1981—2014年黃山風(fēng)景區(qū)的旅游生態(tài)效率演化特征和階段,檢驗(yàn)其影響因素,得出以下結(jié)論：(1)從總體特征來看,34年來,黃山風(fēng)景區(qū)旅游生態(tài)效率(綜合效率)不斷提升,且具較大發(fā)展?jié)摿?在分解效率中,技術(shù)效率較高,規(guī)模效率次之,規(guī)模效率是決定生態(tài)效率整體水平的關(guān)鍵因素；(2)從演化階段來看,經(jīng)歷了初期低效、快速成長(zhǎng)、成熟高效和下行風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)階段,不同階段效率的特征不同,主要影響因素也存在差異；(3)從規(guī)模報(bào)酬的變化規(guī)律來看,完成了由規(guī)模報(bào)酬遞增-規(guī)模報(bào)酬不變-規(guī)模報(bào)酬遞減的過渡,資源要素的投入冗余已經(jīng)阻礙了生態(tài)效率的進(jìn)一步提高,調(diào)控和優(yōu)化資源結(jié)構(gòu),改善技術(shù)效率,成為現(xiàn)階段提高生態(tài)效率的主要途徑；(4)從影響因素來看,不同因素對(duì)旅游生態(tài)效率的影響方向和影響程度存在差異,旅游發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平對(duì)旅游地生態(tài)效率產(chǎn)生顯著的正向影響,投資水平對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生顯著的負(fù)向影響,而以廢棄物末端治理為表征的環(huán)保規(guī)制則 生態(tài)效率的提升作用并不顯著。

從理論角度看,旅游地不同發(fā)展時(shí)期的資源投入規(guī)模、利用方式、經(jīng)營管理及技術(shù)水平存在階段性特征,其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出規(guī)模和環(huán)境影響效應(yīng)也隨之變化,進(jìn)而影響旅游地生態(tài)效率的演進(jìn),使其呈現(xiàn)不同的階段特征。從哲學(xué)聯(lián)系的觀點(diǎn)來看,旅游地發(fā)展階段和水平是影響生態(tài)效率水平高低的根本原因,探索旅游地生態(tài)效率應(yīng)該從宏觀尺度上,立足于旅游地復(fù)雜系統(tǒng)演化規(guī)律的視角尋找理論依據(jù),如旅游地生命周期理論,這一結(jié)論構(gòu)成了本文的理論價(jià)值。未來應(yīng)在完善旅游生態(tài)效率測(cè)度指標(biāo)體系與模型的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)不同類型、不同發(fā)展階段和地理背景下的旅游地對(duì)比研究,探討一般特征和基本模式,尋求生態(tài)效率指標(biāo)在生態(tài)安全、生態(tài)周期、生態(tài)倫理及可持續(xù)發(fā)展等問題上的應(yīng)用。

從實(shí)踐角度看,以上結(jié)論對(duì)以黃山風(fēng)景區(qū)為代表的山岳型風(fēng)景區(qū)的旅游生態(tài)效率提升也具現(xiàn)實(shí)意義。一般而言,在發(fā)展初期,旅游地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高,資源要素投入規(guī)模是制約旅游地發(fā)展的主要要素,應(yīng)盡可能擴(kuò)大資源投入規(guī)模,迅速提高產(chǎn)出水平。在旅游地發(fā)展進(jìn)入成熟階段后,應(yīng)逐漸控制并優(yōu)化資本、能源、水資源等的投入規(guī)模及結(jié)構(gòu),改善技術(shù)能力和資源配置能力,摒棄過度依靠資源消耗和環(huán)境污染的粗放式發(fā)展模式,走精細(xì)化、可持續(xù)的發(fā)展道路。

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Measurement and empirical analysis of eco-efficiency in tourism destinations based on a Slack-based Measure-Data Envelopment Analysis model

PENG Hongsong1, ZHANG Jinhe1,*, HAN Ya2, TANG Guorong1, ZHANG Yu1

1DepartmentofLandResourcesandTourismScience,NanjingUniversity,Nanjing210023,China2CollegeofTerritorialResourcesandTourism,AnhuiNormalUniversity,Wuhu241003,China

Many tourism destinations are characterized by interactions between people and the environment. Typically, research on the eco-efficiency of tourism destinations is the basis for the formulation and implementation of inclusive, sustainable development policies and measures. Extensive literature is available on the eco-efficiency evaluations of the environmental impact of human material production behavior, such as industry and manufacturing, but studies exploring tourism from the perspective of human consumption behavior are limited. Little systematic research has been conducted to investigate the eco-efficiency theoretical system and the calculation methods involved, with more attention paid to large-and medium-scale regional or urban cases. Small regional-scale cases, especially tourist destinations, are yet to be explored. Based on a time series Slack-based Measure-Data Envelopment Analysis (SBM-DEA) model, including unexpected output, we built a model to measure the eco-efficiency of tourism destinations and an evaluation index system. We selected the average wage level, new fixed asset investments, energy consumption, water consumption, and catering biological resource consumption as input indicators. Per capita tourism income was selected as the expected output indicator, and the emission indicators of tourism waste, namely, the amount of garbage, sewage, and waste gas emissions, were used to characterize the unexpected output indicators. We chose the Huangshan scenic area as an example and used the input and output data from 1981 to 2014 to measure the eco-efficiency of the tourist destination composite system and analyzed its evolution characteristics and phases. We used a Tobit regression model to empirically test the influencing factors. First, we explored the characteristics and the evolution of the eco-efficiency of the tourism destination; next, we distinguished the key factors that influenced this eco-efficiency and investigated the relationships between tourism eco-efficiency, tourism investment, and output factors. The following results were obtained: (1) In the past 34 years, eco-efficiency (technical efficiency) has grown continually in the Huangshan scenic area, which has a great development potential. Pure technical efficiency is the most influential, followed by scale efficiency, for decomposition. Scale efficiency is a decisive factor for technical efficiency. (2) The evolution of tourism ecological efficiency has four stages: initial inefficient stage, rapid growth stage, mature efficient stage, and downside risk stage. The eco-efficiency characteristics and influencing factors in different stages are different. (3) Tourism eco-efficiency is complete when scale transition returns from an increase to a decrease. Thus, the input redundancy of resources becomes the key factor preventing ecological efficiency from improving further in the present stage. (4) The level of tourism development, industrial structure, and technical level have a significant positive impact on eco-efficiency, but investment levels have a significant negative impact. The environmental regulation that emphasizes the management of waste is not effective in promoting eco-efficiency. This study proposed that the scale of resource inputs should be expanded as far as possible at the beginning of the mountain-type scenic area development. When the destination enters the mature stage, the investment scale should gradually be controlled. This involves improved technology and resource allocation, abandoning the extensive development pattern that results in overdependence on resource consumption and environmental pollution. The study contributes to related research perspectives and methods and promotes the sustainable development of tourism destinations.

tourism eco-efficiency; time series of SBM-DEA model; Tobit regression analysis; Huangshan scenic area

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41271161, 40971301)

2015-07-31;

日期:2016-06-13

10.5846/stxb201507311616

* 通訊作者Corresponding author.E-mail: zhangjinhe@nju.edu.cn

彭紅松,章錦河,韓婭,湯國榮,張瑜.旅游地生態(tài)效率測(cè)度的SBM-DEA模型及實(shí)證分析.生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(2):628-638.

Peng H S, Zhang J H, Han Y, Tang G R, Zhang Y.Measurement and empirical analysis of eco-efficiency in tourism destinations based on a Slack-based Measure-Data Envelopment Analysis model.Acta Ecologica Sinica,2017,37(2):628-638.