基于SBM-DEA模型的旅游業(yè)生態(tài)效率評價

楊曉娟 魏小丹 梁瑜 謝青

摘?要：旅游業(yè)快速發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)造成很大的壓力，旅游業(yè)生態(tài)效率就是衡量兩者之間關(guān)系、判定旅游業(yè)是否可持續(xù)發(fā)展的一個重要指標(biāo)。通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)，建立海南省旅游業(yè)生態(tài)效率評價指標(biāo)體系，運(yùn)用包含非期望產(chǎn)出的SBM-DEA模型測算海南省旅游業(yè)動態(tài)生態(tài)效率，分析產(chǎn)生非有效率的原因，得出結(jié)論：海南省旅游業(yè)生態(tài)效率整體較高，旅游業(yè)技術(shù)發(fā)展水平不高、從業(yè)人員整體素質(zhì)較低和固定資產(chǎn)投資利用不充分是造成旅游業(yè)非有效率的主要原因?；诖?，提出大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)、提升旅游從業(yè)人員整體素質(zhì)、保護(hù)旅游生態(tài)環(huán)境等對策建議。

關(guān)鍵詞：旅游業(yè)生態(tài)效率?SBM-DEA模型?非期望產(chǎn)出?海南省

一、引言與研究簡述

生態(tài)效率的核心含義是用最少的投入和消耗，獲得最大的產(chǎn)出和效益[1]。旅游業(yè)生態(tài)效率源自生態(tài)效率，其評價方法也與生態(tài)效率相似。近些年模型核算法比較流行，大部分的研究是基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA），或在此基礎(chǔ)上的豐富和拓展。主要區(qū)別是環(huán)境污染指標(biāo)的設(shè)置以及投入指標(biāo)的選擇。有的研究將環(huán)境污染指標(biāo)放在投入指標(biāo)里考慮，而有的將其放在產(chǎn)出指標(biāo)里。比如李志龍等[2]、王兆峰等[3][4]、胡蘭雙[5]、彭紅松和章錦河等[6]，將環(huán)境污染指標(biāo)放在產(chǎn)出指標(biāo)里，用非期望產(chǎn)出的形式體現(xiàn)，林文凱、查建平、劉佳將環(huán)境污染指標(biāo)以投入的形式放進(jìn)模型分析。除了環(huán)境指標(biāo)，模型法產(chǎn)出指標(biāo)大都選擇旅游收入、旅游企業(yè)營業(yè)收入或者旅游人次數(shù)等，上述提到的文獻(xiàn)中，旅游收入都被作為產(chǎn)出指標(biāo)，林文凱產(chǎn)出指標(biāo)還設(shè)置了旅游人次。投入指標(biāo)的設(shè)置主要集中在土地投入、人力投入、資金投入、資源投入以及能源投入等幾個方面，其中彭紅松、胡蘭雙、李志龍等的研究中投入指標(biāo)涵蓋人力、資金、資源和能源四項(xiàng)，林文凱等沒有考慮土地投入和能源消耗，王兆峰和劉佳等的投入指標(biāo)只包含人力投入和資源投入。2010年國家推進(jìn)海南國際旅游島建設(shè)，2016年國家旅游局又將海南省列為首批國家全域旅游示范區(qū)創(chuàng)建單位，海南省旅游業(yè)不斷快速發(fā)展，但是旅游業(yè)的發(fā)展給生態(tài)環(huán)境的保護(hù)帶來壓力。姚治國[7][8]、彭征等從碳足跡和生態(tài)足跡的角度測算了海南省旅游業(yè)的生態(tài)效率，本文將選擇合適的投入產(chǎn)出指標(biāo)，運(yùn)用SBM-DEA模型測算海南省旅游業(yè)生態(tài)效率值，用以衡量海南省旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展關(guān)系。

二、研究方法與指標(biāo)選取

（一）SBM-DEA模型

假定研究的某個生產(chǎn)可能集P中，存在n個決策單元，每個決策單元中都有m個投入指標(biāo)，s1個期望產(chǎn)出指標(biāo)和s2個非期望產(chǎn)出指標(biāo)組成，則P可以被定義為式（1）：

（二）指標(biāo)體系及數(shù)據(jù)來源

本文選擇的旅游生態(tài)效率投入指標(biāo)包括人力、資金、旅游資源、能源消耗四個方面。其中不同年份核算范圍不一致的數(shù)據(jù)和缺失的數(shù)據(jù)，本文做了處理和估算。具體指標(biāo)及數(shù)據(jù)來源見表1。

三、海南省旅游業(yè)生態(tài)效率測度與原因分析

（一）生態(tài)效率測度及特征分析

本文根據(jù)研究需要選擇包含非期望產(chǎn)出的SBM-DEA模型，采用MaxDEA Pro 5.2軟件，首先選擇距離函數(shù)：非徑向的SBM，模型導(dǎo)向選擇：非導(dǎo)向（也稱雙向模型），規(guī)模收益選擇：Scale Efficiency（CRS and VRS），得到綜合生態(tài)效率（TE）及其分解變量：純技術(shù)效率（PTE）和規(guī)模效率（SE），其中，TE=PTE×SE。結(jié)果如表2整理。

表2所示的海南省旅游業(yè)各動態(tài)生態(tài)效率值，呈現(xiàn)出以下幾點(diǎn)特征：

第一，從綜合效率來看，海南省旅游業(yè)生態(tài)效率整體較高，其值均在0.7以上，比較低的兩次出現(xiàn)在2003年附近和2008年附近，分析原因，與這兩年中國出現(xiàn)兩次大的事件相關(guān)聯(lián)，2003年的非典和2008年的汶川地震和奧運(yùn)會，有可能影響到海南省旅游業(yè)。2001年至2018年TE有效（等于1）的年份一共有8年，除說明生態(tài)有效率程度較好，產(chǎn)出達(dá)到最高外，還提示有可能存在投入或非期望產(chǎn)出冗余。18年的平均綜合效率值為0.906，平均水平較高，標(biāo)準(zhǔn)差為0.094，差異較小。

第二，從分解效率來看，除綜合效率為1的年份和2005年，其他年份的規(guī)模效率值均高于純技術(shù)效率值，其中，純技術(shù)效率有效年份有9個，說明投入要素利用程度達(dá)到最優(yōu)，其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為：0.926和0.088;規(guī)模效率有效年份有8個，說明生產(chǎn)過程處于低投入高產(chǎn)出，其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為：0.977和0.033。兩者相比表明規(guī)模效率的水平較高且更穩(wěn)定，也反映出，海南省旅游業(yè)技術(shù)資源利用率和從業(yè)人員素質(zhì)等方面比單純的擴(kuò)大投入產(chǎn)出規(guī)模有更大的提升空間。

第三，從規(guī)模收益值來看，18年間，8年規(guī)模收益不變，5年遞增，5年遞減。規(guī)模收益不變時，投入與產(chǎn)出同比例變動，旅游業(yè)生態(tài)有效率;遞增的年份，說明要素投入不足或吸收率低，通過增加投入或提高投入利用率，可提高生態(tài)效率;遞減的年份，說明要素投入超負(fù)荷，繼續(xù)追加投入，會造成資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞。

第四，從結(jié)果還可看出，從2010年以來，海南省旅游業(yè)處于生態(tài)有效率的年份有6年，雖然2011、2012、2013生態(tài)無效率，但是這幾年處于規(guī)模收益遞增的階段。說明國際旅游島戰(zhàn)略和全域旅游示范省建設(shè)對海南省旅游業(yè)有較大的正向影響。

（二）旅游業(yè)生態(tài)非有效率原因分析

表2提示海南省旅游業(yè)還有10年處于生態(tài)無效率狀態(tài)，為進(jìn)一步分析，將MaxDEA軟件操作的規(guī)模收益改選為：一般化規(guī)模收益（GRS），設(shè)定∑λ取值范圍為[0，1]，距離函數(shù)和模型導(dǎo)向選擇不變，得出海南省旅游業(yè)各投入和各產(chǎn)出的松弛量，然后利用投入產(chǎn)出的松弛量計(jì)算冗余率和不足率，計(jì)算方式是用投入產(chǎn)出松弛量除以對應(yīng)的投入產(chǎn)出指標(biāo)值，整理即得表3。需要特別說明的是，選擇GRS后軟件計(jì)算的綜合生態(tài)效率值和前面的稍有不同（見表2），這是因?yàn)樵贕RS狀態(tài)下，雙向（non-oriented）模型中，效率值=（1-投入無效率值）/（1+產(chǎn)出無效率值），前文分解效率值時，2005年的純技術(shù)效率值為1，影響較大，GRS時，這一年處于生態(tài)綜合有效率狀態(tài)，其他年份影響不大，故這部分分析剔除2005年，只分析剩余9年非有效率原因。

表3計(jì)算數(shù)據(jù)顯示，海南省旅游業(yè)生態(tài)非有效率的這幾年，投入低效率和產(chǎn)出低效率同時存在，兩者相比，投入低效率影響更大。產(chǎn)出低效率主要體現(xiàn)在產(chǎn)出不足上，即旅游收入較少，其平均不足慮為0.083，而旅游業(yè)主要污染物的排放基本處于合理范圍，對海南省旅游業(yè)生態(tài)非有效率幾乎無影響。分年份來看，投入和產(chǎn)出低效率影響最大的還是2003年附近和2008年附近，這與之前的分析相一致，再一次說明大的突發(fā)事件和公共衛(wèi)生事件對旅游業(yè)有較大沖擊。深入研究投入要素發(fā)現(xiàn)，四類投入中，對非效率影響較大的是人力投入（旅游企業(yè)從業(yè)人員數(shù)）和資金投入（旅游企業(yè)固定資產(chǎn)），其平均冗余率分別為：0.257和0.202，說明海南省旅游業(yè)非效率的投入主要原因是旅游企業(yè)人員臃腫，從業(yè)人員數(shù)已超過了旅游企業(yè)實(shí)際需要的人數(shù)，工作效率低下，本文統(tǒng)計(jì)的從業(yè)人員數(shù)僅包含旅游企業(yè)固定從業(yè)人員數(shù)，真正從事旅游業(yè)的人數(shù)更多，因而這一影響將進(jìn)一步擴(kuò)大;固定資產(chǎn)投資過多，或者沒有得到有效利用，造成資金浪費(fèi)。旅游飯店平均冗余率為0.046，說明旅游資源也有一點(diǎn)投入過多，但影響不大。旅游業(yè)能源只有2002超出消耗，其他年份均沒有多余，說明旅游業(yè)能源消耗不多。顯然，能源消耗與環(huán)境污染存在較強(qiáng)的聯(lián)系，因此，這一分析也說明，目前海南省旅游業(yè)的發(fā)展對環(huán)境幾乎無影響。綜上，總體來看與本文前述分析相吻合，海南省旅游業(yè)動態(tài)生態(tài)效率較高，其發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的影響較小。

四、建議與總結(jié)

（一）進(jìn)一步提升海南省旅游業(yè)生態(tài)效率的建議

本文在梳理旅游業(yè)生態(tài)效率相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了海南省旅游業(yè)生態(tài)效率研究的指標(biāo)體系，并基于SBM-DEA模型和MaxDEA軟件對其進(jìn)行了實(shí)證測算和分析，得出海南省旅游業(yè)總體生態(tài)效率較高，其發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的破壞較小，生態(tài)非有效率的主要原因是人力和資金投入的非有效率，其次是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的不足和旅游資源的過度投入。鑒于此，建議可以采取以下措施進(jìn)一步優(yōu)化海南省旅游業(yè)生態(tài)效率。

1.保持現(xiàn)有旅游要素投入，大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，提高其有效利用程度。上述測算和分析中，本文所選的四個投入指標(biāo)在非效率年份都有冗余，但是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出卻呈現(xiàn)出不足的狀態(tài)，而且在之前生態(tài)綜合效率的分解效率測算中，純技術(shù)效率明顯低于規(guī)模效率。說明海南省旅游業(yè)生態(tài)效率受技術(shù)水平的約束。因此建議大力引進(jìn)或培養(yǎng)科技人才，提升旅游業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，才能使旅游投入要素得到高效利用，并在減少投入浪費(fèi)的同時提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出水平。

2.優(yōu)化產(chǎn)業(yè)模式，開展旅游從業(yè)相關(guān)培訓(xùn)，提升旅游從業(yè)人員整體素質(zhì)。在非效率分析中，本文所選的所有投入要素里，旅游企業(yè)從業(yè)人員數(shù)冗余率最高，一方面直接說明了海南省旅游從業(yè)人員過多，從業(yè)效率不高，整體素質(zhì)有待提升。因此應(yīng)通過舉辦知識、業(yè)務(wù)、能力等的培訓(xùn)或外派學(xué)習(xí)等方式，加強(qiáng)素質(zhì)培養(yǎng)。另一方面也間接反映了海南省產(chǎn)業(yè)模式存在問題，致使太多人涌入旅游業(yè)。因此應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，達(dá)到引導(dǎo)理性就業(yè)、提升效率的目的。

3.繼續(xù)控制旅游業(yè)能源消耗和污染物排放，保護(hù)旅游生態(tài)環(huán)境。良好的生態(tài)環(huán)境是海南省發(fā)展全域旅游的重點(diǎn)，因此對旅游業(yè)的能源消耗和污染物排放應(yīng)重點(diǎn)把控，不以生態(tài)環(huán)境的破壞為代價來發(fā)展旅游業(yè)。

（二）研究總結(jié)

回顧本文研究過程，有很多不足和可擴(kuò)展的空間?？偨Y(jié)如下幾條：第一，指標(biāo)選取問題。本文研究的是單一旅游地的動態(tài)生態(tài)效率，以時間作為決策變量，選擇了6個指標(biāo)變量18年的數(shù)據(jù)資料，其中投入指標(biāo)考慮了人力、資金、旅游資源和能源消耗四個方面，產(chǎn)出指標(biāo)考慮了期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出兩個方面，每個方面都只選擇了一個代表指標(biāo)。如果拋開效率模型對決策變量和指標(biāo)變量的數(shù)量對比關(guān)系要求，且所研究旅游地能有較完整的歷史數(shù)據(jù)資料，在投入指標(biāo)方面還可以擴(kuò)展環(huán)境投入，比如選擇環(huán)境污染治理投入指標(biāo)等;在已有投入方面還可以考慮多個指標(biāo)，比如人力投入還可以考慮從業(yè)人員平均工資，資金投入可考慮旅游業(yè)新增固定資產(chǎn)投資，旅游資源方面可以考慮旅行社、旅游景區(qū)數(shù)量，旅游業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施存量等，能源消耗可以分解出各種主要能源的消耗量，比如煤、石油、汽油、天然氣等;如果進(jìn)行區(qū)域間對比分析，投入指標(biāo)還可以考慮土地投入方面。產(chǎn)出指標(biāo)方面，期望產(chǎn)出還可以考慮旅游業(yè)增加值、旅游業(yè)總產(chǎn)值、旅游接待人次數(shù)等;非期望產(chǎn)出本文選擇了主要污染物排放，但是主要污染物沒有包含碳元素，而碳排放也是造成環(huán)境污染的一個很重要的方面，因此很多研究者計(jì)算旅游業(yè)碳排放作為非期望產(chǎn)出，筆者認(rèn)為不論是主要污染物排放還是碳排放都不能完全涵蓋涉及生態(tài)環(huán)境的非期望指標(biāo)，只有將兩者結(jié)合，才更有意義。本文研究的是動態(tài)數(shù)據(jù)，受限于歷史數(shù)據(jù)收集的可行性，沒有將碳排放考慮在內(nèi)。第二，數(shù)據(jù)處理問題。本文有兩個指標(biāo)完全采用估算數(shù)據(jù)，一個是旅游業(yè)能源消耗量，另一個是旅游業(yè)主要污染物排放量，估算方式均采用了區(qū)域總量乘以區(qū)域旅游業(yè)占比，旅游業(yè)占比是旅游收入與地區(qū)生產(chǎn)總值的比例。這樣的估算方式比較粗略，如果行業(yè)歷史資料比較齊全，計(jì)算各行業(yè)的旅游“剝離系數(shù)”估算，筆者認(rèn)為更準(zhǔn)確。第三，需深入研究的方面。前述研究本文只對海南省旅游業(yè)生態(tài)非有效率的年份進(jìn)行原因分析，而生態(tài)有效率的年份沒有深入分析。因?yàn)樯鷳B(tài)有效率也即效率值等于1的年份，有可能存在投入要素的冗余和浪費(fèi)，或此生態(tài)有效率是以非期望產(chǎn)出增多為代價，這需要進(jìn)一步選擇其他模型來研究，比如DEA的超效率模型。

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[8]姚治國，陳田.旅游生態(tài)效率模型及其實(shí)證研究[J].中國人口·資源與環(huán)境，2015，25（11）.

〔本文系2018年海南省教育廳高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目“全域旅游背景下海南省旅游業(yè)生態(tài)效率測度與評價”（項(xiàng)目編號：Hnky2018-83）階段性成果〕

〔楊曉娟、魏小丹（通訊作者）、梁瑜、謝青，海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院〕