中國物流業(yè)二氧化碳排放效率測度與分析

龔愛清，張立國 GONG Aiqing,ZHANG Liguo

（1.桂林電子科技大學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)中心，廣西 桂林 541004；2.桂林航天工業(yè)學(xué)院 廣西航空物流研究中心，廣西 桂林541004）

0 引言

氣候變化是近年來國際社會廣泛關(guān)注的問題，以二氧化碳為代表的溫室氣體減排已經(jīng)成為全球環(huán)境治理的核心內(nèi)容。2015年11月，在聯(lián)合國氣候大會上，習(xí)近平主席代表中國承諾，“有信心和決心，在2030年使單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降60%～65%?！秉h的十九大報告中明確提出，中國要“積極參與全球環(huán)境治理，落實減排承諾?！?/p>

物流業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，對于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有基礎(chǔ)性作用。物流業(yè)是中國二氧化碳排放的主要行業(yè)之一，尤其是燃油的消耗，穩(wěn)居各行業(yè)首位。同時，物流業(yè)還是中國目前唯一二氧化碳排放強度持續(xù)增加的行業(yè)，其達到峰值的時間尚未明顯的體現(xiàn)出來。因此，研究中國物流業(yè)的二氧化碳排放效率，對于參與全球環(huán)境治理，落實減排承諾具有重要的意義。

關(guān)于物流業(yè)二氧化碳方面的研究，現(xiàn)有的文獻大致分為如下三個方面：一是對于低碳物流理論的探討。2003年，英國政府發(fā)布了英國能源白皮書《我們能源的未來：創(chuàng)建低碳經(jīng)濟》，首次提出了低碳經(jīng)濟的概念。后來，不同學(xué)者開始將低碳經(jīng)濟與各個行業(yè)相結(jié)合，低碳物流就是其中一個行業(yè)領(lǐng)域。如董千里等（2010）運用物流集成思想，分析了低碳物流運作理論基礎(chǔ)及其模式要點，論證了貨運物流化實現(xiàn)低碳物流運作的重要途徑。同時還界定了低碳物流的內(nèi)涵，并從宏觀和微觀兩個層面分析了低碳物流業(yè)實現(xiàn)路徑[1]。王國文（2010）總結(jié)了低碳物流概念，并從供應(yīng)鏈的角度提出了實現(xiàn)低碳物流的政策建議[2]。徐旭（2011）歸納了低碳物流的內(nèi)涵和特征，并從物流活動低碳化、循環(huán)化和低碳化等方面研究了低碳物流的發(fā)展模式[3]。二是物流系統(tǒng)低碳發(fā)展建模方面的研究。低碳物流概念提出以后，許多學(xué)者開始從物流系統(tǒng)的視角研究低碳發(fā)展問題，探討如何通過系統(tǒng)設(shè)計和建模實現(xiàn)低碳化發(fā)展。如崔娥英等（2012）將物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)施選址問題與環(huán)境因素相結(jié)合，構(gòu)建了單目標(biāo)綠色物流網(wǎng)絡(luò)模型，研究了碳稅和碳交易變化對總物流成本的影響[4]?？锖２ǖ龋?014）研究了低碳轉(zhuǎn)型下的港口質(zhì)押貸款理論，建立了低碳港口物流質(zhì)押貸款組合優(yōu)化決策理論模型[5]。郭健全等（2017）構(gòu)建了碳交易環(huán)境下，兩階段生鮮電商企業(yè)跨區(qū)域閉環(huán)物流網(wǎng)絡(luò)及配送車輛路徑優(yōu)化模型[6]。三是低碳物流系統(tǒng)效率實證研究。隨著低碳物流研究的不斷深入，以數(shù)據(jù)為支撐的實證研究成為必然趨勢，許多學(xué)者開始利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)對低碳物流系統(tǒng)進行實證研究。如劉承良等（2017）利用2003～2014年30個省市區(qū)的物流業(yè)面板數(shù)據(jù)，研究了低碳約束下的物流業(yè)效率空間演化問題[7]。馬越越（2016）從低碳視角出發(fā)，研究了中國區(qū)域物流業(yè)全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)[8]。董鋒等（2016）基于超效率DEA模型同時引入Ruggiero三階段方法，測算了低碳約束下我國的省際物流業(yè)效率[9]。

從現(xiàn)有的文獻分析，有關(guān)物流業(yè)二氧化碳排放方面的研究，理論和建模的研究相對較多，而實證計量視角的研究相對較少?，F(xiàn)有的少量的實證研究，主要是側(cè)重于將二氧化碳作為一個因素研究物流業(yè)的全要素效率問題，專門研究物流業(yè)二氧化碳排放效率方面的文獻還比較少見。本文將針對中國物流業(yè)的二氧化碳排放效率問題，進行系統(tǒng)性的研究。

1 研究方法

對于非期望產(chǎn)出的處理，目前常用兩種方法，第一種方法是將非期望產(chǎn)出視為生產(chǎn)過程中的投入要素，將其和其他投入要素一起引入生產(chǎn)函數(shù)，然后用生產(chǎn)率理論進行計算。如Mohtadi（1996）[10]、Ramanathan（2005）[11]等。第二種方法是將非期望產(chǎn)出視為產(chǎn)出要素。這種方法先對非期望產(chǎn)出進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，然后將其作為產(chǎn)出要素引入生產(chǎn)過程，用生產(chǎn)率理論處理，如Chung（1997）[12]、涂正革（2008）[13]等。由于目前第一種方法較為成熟，這里嘗試用第一種方法對中國物流業(yè)二氧化碳排放的效率進行測度。本章利用非參數(shù)DEA分析方法，將二氧化碳排放作為物流業(yè)的一個投入要素，在全要素生產(chǎn)率框架下構(gòu)建物流業(yè)二氧化碳排放的效率測度模型。根據(jù)全要素生產(chǎn)率理論的相關(guān)表述，利用投入導(dǎo)向性CCR-DEA模型，構(gòu)建物流業(yè)的二氧化碳排放效率的測度模型，具體構(gòu)建過程如下：

其中，xij表示第j個省物流業(yè)的第i個輸入變量，yrj表示第j個省物流業(yè)的第i個輸出變量；基于數(shù)據(jù)的可得性，在本模型中，n=30,m=4,r=1；和分別為輸入和輸出要素中的松弛變量；λ為相對于在CCR模型中DMU0重新構(gòu)造一個有效的DMU組合中第j個省物流業(yè)的投入產(chǎn)出要素組合比例。

根據(jù)式（1）的計算，令決策單元的最優(yōu)效率值為θ*，則可以得到如下結(jié)論：

（1）若θ*=1，且當(dāng)所有的s-和s+均為0時，則稱其對應(yīng)的獨立決策單元DEA有效，表明第j個省的物流業(yè)投入要素之間達到了最佳的組合比例，并產(chǎn)出了最好效果，物流業(yè)的全要素效率最佳。

（2）若θ*=1，但是s-≠0或者s+≠0，則稱其對應(yīng)的獨立決策單元為弱DEA有效。此時，可以通過減少某種要素投入的方式，得到相同的產(chǎn)出效果，或者在保持投入要素不變的情況下，將產(chǎn)出提高。

（3） 若θ*＜1，則稱其對應(yīng)的獨立決策單元為非DEA有效。

對于情況（1），各個投入要素都得到了有效利用，是效率的最佳狀態(tài)。對于情況（2）和情況（3），決策單元的投入要素未得到充分利用，存在著投入冗余。

根據(jù)Hu和Wang對全要素能源效率概念的界定方式[14]，對于第j0個物流決策單元DMUj0，在其產(chǎn)出一定的條件下，其二氧化碳排放效率的測度方式界定如下：

2 數(shù)據(jù)的來源及處理

（1）變量選擇、數(shù)據(jù)來源與處理

基于數(shù)據(jù)的可得性和研究實際需要，這里選取《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》中2014年中國30個省、區(qū)、自治市（由于西藏的能源數(shù)據(jù)無法獲得，香港、澳門和臺灣的各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得困難，故在本研究中剔除）交通運輸、倉儲和郵政業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)代替物流業(yè)。投入要素選擇為物流業(yè)資本存量、物流業(yè)從業(yè)人員數(shù)量和物流業(yè)能源投入量和物流業(yè)二氧化碳排放量，產(chǎn)出要素為物流業(yè)產(chǎn)值。

①資本存量：以《中國統(tǒng)計年鑒》中各地區(qū)的交通運輸、倉儲和郵政業(yè)固定資產(chǎn)投資額為依據(jù)。首先，利用GDP平減指數(shù)將2003～2014年12年中每年的固定資產(chǎn)投資額換算成1978年的物價水平，以消除價格因素對研究結(jié)果的干擾。其次，是對資本存量的計算。參考徐杰等[15]的研究結(jié)論，2000年我國的資本存量估計為51 844.5億元（1978年價格），結(jié)合當(dāng)年我國的固定資產(chǎn)投資額，得到固定資產(chǎn)投資額與資本存量的比例關(guān)系。用當(dāng)年我國各省的交通運輸、倉儲和郵政業(yè)固定資產(chǎn)投資額乘以該比例系數(shù)即可得到各省市區(qū)的2000年物流產(chǎn)業(yè)資本存量數(shù)。在物流業(yè)折舊率的選取方面，這里選取劉秉鐮[16]設(shè)定的12.1%。于是，根據(jù)永續(xù)盤存法就可以得到我國各省、市、區(qū)2014年物流業(yè)資本存量數(shù)值。

②物流業(yè)從業(yè)人員數(shù)量：選取《中國統(tǒng)計年鑒》中各省、市和自治區(qū)交通運輸、倉儲和郵政業(yè)2014年現(xiàn)有從業(yè)人員數(shù)。

③物流業(yè)能源投入數(shù)據(jù)：根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計口徑，選取煤炭、焦炭、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣、熱力和電力等10種能源，將10種能源全部統(tǒng)一折算成標(biāo)準(zhǔn)煤[17]。

④物流業(yè)二氧化碳排放量：根據(jù)IPCC2006的研究結(jié)論，物流業(yè)的二氧化碳排放量可以通過各種能源消耗所產(chǎn)生的二氧化碳排放量估算加總得到。

⑤物流行業(yè)產(chǎn)值：選取《中國統(tǒng)計年鑒》中各省、市和自治區(qū)2014年交通運輸、倉儲和郵政業(yè)的產(chǎn)值，并將其全部轉(zhuǎn)化成1978年的價格。

相關(guān)數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計如表1所示。

表1 2014年我國物流業(yè)二氧化碳排放效率計算描述統(tǒng)計

3 中國物流業(yè)二氧化碳排放效率區(qū)域差異分析

根據(jù)本文建立的物流業(yè)二氧化碳排放效率測度模型，利用2014年我國30個省市區(qū)的物流業(yè)數(shù)據(jù)，得到表2的計算結(jié)果。

表2 2014年我國區(qū)域物流業(yè)二氧化碳排放效率結(jié)果

從表2可以看出，2014年，我國物流業(yè)二氧化碳排放的效率平均為0.662，低于全國不分行業(yè)總體二氧化碳排放效率0.895[18]的數(shù)值。這種現(xiàn)象說明，在所有的行業(yè)當(dāng)中，我國物流業(yè)的二氧化碳排放效率較低，行業(yè)的二氧化碳減排壓力巨大，實現(xiàn)2030年碳排放達到峰值，中國物流業(yè)需要進一步加強政策引導(dǎo)，出臺更為合理的政策措施。

從區(qū)域的視角分析，2014年，我國物流業(yè)二氧化碳排放效率呈現(xiàn)出了東部（0.762）大于中部（0.620），中部又大于西部（0.603）的特點。東部地區(qū)由于經(jīng)濟發(fā)達，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，物流業(yè)所需要的貨物基礎(chǔ)能夠得到保證，物流業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)能夠很好的體現(xiàn)出來，所以物流業(yè)的二氧化碳排放效率較好。西部地區(qū)物流業(yè)基礎(chǔ)薄弱，物流集貨難度相對較大，車輛的實載率不高，導(dǎo)致無效行駛相對嚴(yán)重，進一步制約了西部地區(qū)物流業(yè)二氧化碳的排放效率。中部地區(qū)和西部地區(qū)的數(shù)據(jù)較為接近，與東部地區(qū)相比，差距較為明顯，說明我國物流業(yè)的地區(qū)發(fā)展不平衡現(xiàn)象較為嚴(yán)重。“一帶一路”戰(zhàn)略的提出對于西部地區(qū)的發(fā)展顯得尤為必要，“中部崛起”戰(zhàn)略的實施，能夠進一步提升中部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展速度。

4 中國物流業(yè)二氧化碳排放效率省域差異分析

根據(jù)本文建立的物流業(yè)二氧化碳排放效率測度模型，利用2014年我國30個省市區(qū)的物流業(yè)數(shù)據(jù)，得到表3的計算結(jié)果。

從表3可以看出，2014年，我國物流業(yè)的二氧化碳排放效率呈現(xiàn)出了明顯的兩級分化特征。江蘇、廣東、河北、貴州、青海和寧夏等6個省市區(qū)的表現(xiàn)最好，都達到了最優(yōu)前沿面，DEA模型BBC有效。因此，上述6個省市區(qū)物流業(yè)二氧化碳排放的效率較高，已經(jīng)是最優(yōu)的非期望產(chǎn)出。

但是，從物流業(yè)的二氧化碳排放效率計算過程分析，在考慮二氧化碳排放的視角下，廣東、貴州、青海和寧夏等4個省市的物流業(yè)效率尚未達到最優(yōu)，這與它們的規(guī)模效率未達到最優(yōu)有關(guān)，4個省區(qū)的規(guī)模效率數(shù)值分別為0.797、0.903、0.241和0.816。

2014年，廣東省物流業(yè)規(guī)模效率為0.797，整個行業(yè)已經(jīng)進入了規(guī)模收益遞減階段，是全國唯一一個規(guī)模收益遞減的地區(qū)。廣東省作為我國經(jīng)濟最發(fā)達的省，近年來的GDP一直雄踞全國首位，物流業(yè)的規(guī)模也隨之快速發(fā)展起來，涌現(xiàn)出了大量的物流企業(yè)。許多地區(qū)都發(fā)布了物流發(fā)展規(guī)劃，建立大量的物流園區(qū)。2014年，廣東物流產(chǎn)業(yè)增加值為2 740.76億元，占GDP的4.04%。新增固定資產(chǎn)投資額2 589.9億元，僅占固定資產(chǎn)總投資的9.85%，從業(yè)人口85.4萬人，人員投入僅占4.33%。以上投入都大于全國的平均水平，使得廣東省的物流業(yè)存在投入過剩情況。因此，為了進一步規(guī)范廣東的物流業(yè)發(fā)展，減少二氧化碳排放，廣東需要優(yōu)化投資組合，適當(dāng)減少物流資源的投入，將物流行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級作為工作重點。

貴州和寧夏的物流業(yè)處于輕微的規(guī)模收益遞增階段，說明這兩個省區(qū)存在著物流業(yè)投入有一定不足，需要進一步優(yōu)化投入要素的投入比例，適當(dāng)增加某些投入要素的數(shù)量，使得整個行業(yè)的物流效率獲得提升。

青海省的表現(xiàn)最為與眾不同，物流業(yè)二氧化碳排放效率最優(yōu)，而行業(yè)規(guī)模收益處于快速遞增階段，說明該省存在的物流業(yè)投入不足較為嚴(yán)重，急需加大投資力度。因此，青海的物流業(yè)發(fā)展需要注意兩個途徑：一是要加大經(jīng)濟的發(fā)展速度，使得物流業(yè)的服務(wù)對象得到保證，從而提升物流業(yè)的發(fā)展，提高設(shè)施設(shè)備的利用率。二是，加大物流業(yè)投入要素力度，特別是基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，鼓勵更多的物流企業(yè)進駐青海。同時，注重對物流企業(yè)的整合，促進產(chǎn)業(yè)集聚，不斷提升物流業(yè)的規(guī)模收益。

從表3還可以看出，2014年，云南、遼寧、四川、黑龍江、廣西和新疆等6個省市區(qū)的表現(xiàn)較差，物流業(yè)的二氧化碳排放效率均為0.5以下，是全國數(shù)值較低的主要原因。全國30個省市區(qū)中，有15個在0.6以下，占了總數(shù)的一半。高于全國不分行業(yè)二氧化碳排放效率值（0.895）的省市區(qū)只有7個。

云南省物流業(yè)的二氧化碳排放效率（0.235）表現(xiàn)最差。物流業(yè)的純技術(shù)效率（0.289）低是主要原因。出現(xiàn)這種情況的原因可能有以下兩個方面，一是云南的新技術(shù)應(yīng)用較為緩慢。云南是我國的內(nèi)陸省份，交通不方便，民族較多，新技術(shù)推廣應(yīng)用的難度較大。特別是在臨近省份貴州大數(shù)據(jù)行業(yè)迅速發(fā)展的背景下，云南的相對落后更為明顯。在對接?xùn)|盟發(fā)展過程中，云南在許多領(lǐng)域已經(jīng)被臨近省份廣西所超越，導(dǎo)致了對現(xiàn)代新技術(shù)企業(yè)的吸引力不足；二是云南的基礎(chǔ)設(shè)施投入不足，云南是我國西南地區(qū)最后通高鐵的省，許多地方鐵路運輸依然處于運力的水平依然比較低下，制約了地方經(jīng)濟的發(fā)展。

同時，我們發(fā)現(xiàn)，東北4省區(qū)（黑龍江、吉林、遼寧和內(nèi)蒙古）的物流業(yè)二氧化碳排放效率值在全國處于較低水平。這與當(dāng)前我國東北地區(qū)的發(fā)展實際是相一致的。東北地區(qū)屬于我國傳統(tǒng)的老工業(yè)基地，在新中國經(jīng)濟發(fā)展中曾經(jīng)起到了至關(guān)重要的作用。然而，進入新世紀(jì)以來，由于一些原因，東北在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中沒有跟上，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)沒有實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，導(dǎo)致了近年來的經(jīng)濟發(fā)展一直低迷。東北地區(qū)的物流業(yè)仍然屬于較低的資源消耗型行業(yè)，管理水平相對落后，導(dǎo)致了二氧化碳排放效率較為低下。

表3 2014年我國省域物流業(yè)二氧化碳排放效率結(jié)果

5 結(jié)論

應(yīng)用CCR—DEA分析方法，將物流業(yè)的二氧化碳排放作為投入要素，構(gòu)建了全要素視角下的物流業(yè)二氧化碳排放測度模型，通過2014年的數(shù)據(jù)對我國30個省市區(qū)的二氧化碳排放效率進行了測度，并從全國、區(qū)域和省域三個視角進行了分析。主要結(jié)論如下：

第一，DEA模型能夠與非期望產(chǎn)出相結(jié)合，能夠單獨測度非期望產(chǎn)出的效率數(shù)值。

第二，從全國的視角分析，2014年，我國物流業(yè)二氧化碳排放的效率平均為0.662，遠(yuǎn)低于全國各行業(yè)平均水平，說明在節(jié)能減排問題上，物流業(yè)是以后政府關(guān)注的重點領(lǐng)域，需要出臺密集的政策和措施才能確保減排承諾的實現(xiàn)。

第三，從區(qū)域的視角分析，2014年，我國物流業(yè)二氧化碳排放效率呈現(xiàn)出了東部（0.762）大于中部（0.620），中部又大于西部（0.603）的特點。中部與西部地區(qū)的效率值較為接近，但是與東部的差距較大，說明我國物流業(yè)二氧化碳排放效率的區(qū)域不平衡問題較為明顯。

第四，從省域的視角分析，2014年，我國物流業(yè)的二氧化碳排放效率呈現(xiàn)出了明顯的兩級分化特征。江蘇、廣東、河北、貴州、青海和寧夏等6個省市區(qū)的表現(xiàn)最好，都達到了最優(yōu)前沿面，DEA模型BBC有效。東北4省區(qū)（黑龍江、吉林、遼寧和內(nèi)蒙古）的物流業(yè)二氧化碳排放效率值在全國處于較低水平，東北經(jīng)濟振興刻不容緩。