中國省際環(huán)境效率評(píng)價(jià)及影響因素分析

張志強(qiáng) ，李 婉 ，李軍龍 ，3

（1.三明學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福建 三明 365004；2.三明學(xué)院 海外學(xué)院，福建 三明 365004；3.福建省高校人文社科研究基地 低碳經(jīng)濟(jì)研究中心，福建 三明 365004）

中國經(jīng)濟(jì)已從增量發(fā)展向提質(zhì)發(fā)展轉(zhuǎn)變，高質(zhì)量發(fā)展成為主旋律。資源利用效率及環(huán)境影響是度量高質(zhì)量發(fā)展綠色理念的重要指標(biāo)，DEA在環(huán)境效率評(píng)價(jià)研究中受到普遍應(yīng)用。Halkos等利用DEA模型對(duì)歐盟成員國城市固體廢棄物造成的環(huán)境影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。[1]P509-521曾賢剛等利用三階段DEA模型對(duì)城市環(huán)境效率進(jìn)行評(píng)價(jià)并分析提升環(huán)境效率的影響因素。[2]P2667-2677王育平等利用SBM-Malmquist指數(shù)模型對(duì)福建環(huán)境效率進(jìn)行研究。[3]P959-963Li等利用SEDEA模型對(duì)30個(gè)省份2000—2010年的環(huán)境效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。[4]P1074-1083Song等利用DEA模型對(duì)省際環(huán)境效率進(jìn)行評(píng)價(jià)并利用F檢驗(yàn)從水平和垂直角度分析結(jié)果。[5]P577-583Chen等利用超效率DEA對(duì)長江沿岸城市進(jìn)行環(huán)境效率分析，并用Tobit模型探索影響環(huán)境效率的因素。[6]P659-671還有學(xué)者利用 DEA窗口分析[7]P1117-1127、熵 SBM-DEA[8]P277-283、SBM-DEA[9]P68-75、非徑向DDF[10]P13-19等模型對(duì)不同時(shí)間區(qū)間的各省份環(huán)境效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過分析現(xiàn)有文獻(xiàn)可以看出，環(huán)境效率評(píng)價(jià)已成為研究熱點(diǎn)，這些成果為我國治理環(huán)境，提高環(huán)境質(zhì)量提供了科學(xué)依據(jù)。但目前對(duì)環(huán)境效率的研究主要從整體上出發(fā)，僅考慮生產(chǎn)投入和末端污染物等非期望產(chǎn)出，綠色生產(chǎn)水平和污染治理對(duì)環(huán)境效率的影響分析仍顯不足，即多關(guān)注整體效率，未分階段分析對(duì)整體效率的影響。環(huán)境效率體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的兩個(gè)階段，一是工業(yè)生產(chǎn)的投入產(chǎn)出階段，主要關(guān)注的是資源利用效率和綠色生產(chǎn)水平；二是污染治理階段，主要關(guān)注的是污染治理投資對(duì)污染物的處理效率。本文在梳理環(huán)境效率評(píng)價(jià)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建“生產(chǎn)→治理”兩階段投入產(chǎn)出指標(biāo)體系，應(yīng)用SBM模型從工業(yè)生產(chǎn)和污染治理兩個(gè)角度綜合評(píng)價(jià)環(huán)境效率，發(fā)現(xiàn)影響環(huán)境效率的主要因素，評(píng)價(jià)框架見圖1。

圖1 環(huán)境效率評(píng)價(jià)框架

一、研究方法與模型

（一）SBM 模型

運(yùn)籌學(xué)家Charnes等人提出的CCR和BCC模型[11]P429-444、[12]P1078-1092及Zhu等人提出的包含非期望因素的效率評(píng)價(jià)模型不能同時(shí)從投入和產(chǎn)出兩個(gè)角度進(jìn)行效率評(píng)價(jià)，容易造成評(píng)價(jià)結(jié)果的偏差。為了更加客觀地對(duì)決策單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，本文采用基于松弛測(cè)度的模型（SBM）[13]P16-20。假設(shè)有N個(gè)決策單元，在第一階段使用m種投入生產(chǎn)s種產(chǎn)品，同時(shí)排放k種污染物，分別表示為和zkj。在第二階段，使用額外的L種投入用于治理第一階段產(chǎn)生的污染物，并產(chǎn)生N種產(chǎn)出，分別表示為和。第一階段效率評(píng)價(jià)模型可表述為：

由于第一階段的污染物排放在第二階段被當(dāng)作一種不可自由支配的非期望投入，并且第二階段污染物的處理不會(huì)影響第一階段的生產(chǎn)過程，建立第二階段SBM模型為：

基于Tone等人提出的多階段松弛測(cè)度模型中“固定銜接”的思想[14]P243-352，構(gòu)建用于評(píng)價(jià)本文中國省際環(huán)境效率的兩階段SBM模型。

（二）Tobit回歸分析

環(huán)境效率評(píng)價(jià)的結(jié)果處于0—1之間，如采用普通二乘估計(jì)，因變量的不連續(xù)取值容易產(chǎn)生偏差，Tobit模型作為處理因變量受限的有效分析工具，能準(zhǔn)確測(cè)度哪些因素影響環(huán)境效率。本文以此模型進(jìn)行分析，模型如下。

式中，Yi是環(huán)境效率，zi是解釋變量，β0是常數(shù)，βi是解釋變量的系數(shù)，εi是隨機(jī)誤差且服從正態(tài)分布。

二、中國省際環(huán)境效率評(píng)價(jià)

（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建與數(shù)據(jù)選取

可持續(xù)發(fā)展世界經(jīng)濟(jì)理事會(huì)提出，環(huán)境效率指滿足人類需求的產(chǎn)品和服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值除以環(huán)境負(fù)荷，經(jīng)濟(jì)價(jià)值是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的產(chǎn)出，產(chǎn)出越多，經(jīng)濟(jì)價(jià)值越大；環(huán)境負(fù)荷是環(huán)境承受經(jīng)濟(jì)活動(dòng)利用資源消耗帶來的污染物排放程度，污染物排放越多，環(huán)境負(fù)荷越大。因此，本研究以“資源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)為整體，構(gòu)建環(huán)境效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系分為投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)活動(dòng)涉及的投入一般為能源、資本和勞動(dòng)，其中資本包括社會(huì)資本和自然資源，本文選取固定資產(chǎn)投資總額、年末單位從業(yè)人員數(shù)和能源消耗量作為第一階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展投入指標(biāo)。工業(yè)生產(chǎn)包括期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出，期望產(chǎn)出一般選取地區(qū)生產(chǎn)總值表征地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量，非期望產(chǎn)出一般以“三廢”（廢水、廢氣和固定廢物）表征。因此，選取地區(qū)生產(chǎn)總值作為生產(chǎn)階段產(chǎn)出指標(biāo)，選取廢水排放量、工業(yè)固定廢物產(chǎn)生量和工業(yè)二氧化硫排放量作為生產(chǎn)階段非期望產(chǎn)出指標(biāo)；工業(yè)生產(chǎn)非期望產(chǎn)出又是污染治理階段投入，選取污染治理投資總額作為治理階段的投入指標(biāo)，選取廢水處理率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用量作為治理階段的產(chǎn)出指標(biāo)，見表1。本研究以中國各省份2010—2015年相關(guān)數(shù)據(jù)為樣本 （不含西藏和港澳臺(tái)地區(qū)），各投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和各省份、直轄市統(tǒng)計(jì)年鑒，投入產(chǎn)出指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)性描述見表2。

表1 環(huán)境效率評(píng)估指標(biāo)體系

表2 環(huán)境效率評(píng)價(jià)指標(biāo)描述性統(tǒng)計(jì)

可見，經(jīng)濟(jì)仍在持續(xù)快速發(fā)展。同時(shí)，2015年環(huán)境治理投資總額地區(qū)平均值比2010年增長1.37倍，二氧化硫地區(qū)排放平均值基本持平，2015年地區(qū)廢水利用率和工業(yè)固體廢物綜合利用量平均值相比2010年均有所提升。

（二）環(huán)境效率評(píng)估

使用環(huán)境效率評(píng)價(jià)模型計(jì)算2010—2015年30個(gè)地區(qū)環(huán)境效率評(píng)價(jià)值，見表3。

表3 2010—2015年中國省際環(huán)境效率值

2010—2015年，我國的總體環(huán)境效率在0.762—0.845內(nèi)波動(dòng)，沒有顯著上升趨勢(shì)。通過比較各年份有效單元數(shù)量，發(fā)現(xiàn)在2010—2015年都有效的單元只有11個(gè)，大部分地區(qū)整體效率都小于1。進(jìn)一步分解環(huán)境效率評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境效率和環(huán)境治理效率均為1的只有北京、海南和青海。北京是政治中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展保持前列，也承辦過奧運(yùn)會(huì)等大型國際賽事，這使其重視環(huán)境治理和廢物利用。海南為旅游區(qū)，青海地處青藏高原東北部，旅游業(yè)是其支柱產(chǎn)業(yè)，環(huán)境污染少且易處理。對(duì)比其他地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境效率和環(huán)境治理效率，見圖2。各地環(huán)境治理效率值均高于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境效率值，說明環(huán)境污染治理的效果主要體現(xiàn)在末端污染物的治理，如增加環(huán)保從業(yè)人員數(shù)量；對(duì)工業(yè)綠色生產(chǎn)的影響效果不理想，未能從源頭改變能源消費(fèi)模式。

圖2 2010—2015年中國省際平均環(huán)境效率

按照國家統(tǒng)計(jì)局區(qū)域劃分，劃分為東部地區(qū)、西部地區(qū)、中部地區(qū)和東北地區(qū)。計(jì)算不同地區(qū)環(huán)境效率平均值，見圖3—5。可以看出，工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境效率從高到低依次為東部地區(qū)、西部地區(qū)、中部地區(qū)和東北地區(qū)，中部地區(qū)和東北地區(qū)位于平均水平之下，且各區(qū)域未出現(xiàn)上升趨勢(shì)。環(huán)境治理效率最高的依然為東部地區(qū)，但在2015年出現(xiàn)下降趨勢(shì)，西部地區(qū)2013年后呈上升趨勢(shì)，中部地區(qū)在2012—2014年呈上升趨勢(shì)，但在2015年略微下降。總效率各區(qū)域變化趨勢(shì)與環(huán)境治理效率相似，說明我國環(huán)境治理主要通過治理經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的排放污染物，工業(yè)綠色生產(chǎn)環(huán)境效率成為制約環(huán)境效率提高的主要因素。

圖3 2010—2015年中國各區(qū)域綠色創(chuàng)新效率

圖4 2010—2015年中國各區(qū)域環(huán)境治理效率

圖5 2010—2015年中國各區(qū)域總效率

三、工業(yè)綠色生產(chǎn)環(huán)境效率影響因素

（一）影響因素

影響工業(yè)綠色生產(chǎn)的因素很多，可分為兩大類：一類是工業(yè)自身綠色生產(chǎn)帶來的效益激勵(lì)，一類是來自政府、公眾等外部因素壓力對(duì)工業(yè)綠色生產(chǎn)的影響。本文從環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度、技術(shù)市場(chǎng)成熟度、工業(yè)排污成本、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)開放程度五個(gè)方面分析其對(duì)綠色創(chuàng)新效率的影響。

王鋒正等認(rèn)為環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與資源型產(chǎn)業(yè)的綠色技術(shù)創(chuàng)新存在正相關(guān)關(guān)系。[15]P143-146“波特假說”認(rèn)為合理的環(huán)境規(guī)制能夠使工業(yè)得到“創(chuàng)新補(bǔ)償”，促進(jìn)工業(yè)綠色發(fā)展。本文選取環(huán)境污染治理投資總額占第二產(chǎn)業(yè)增加值的比重來表示環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，比重越大，環(huán)境規(guī)制越強(qiáng)。

曹霞和于娟提出技術(shù)市場(chǎng)越成熟越有利于提升市場(chǎng)整體創(chuàng)新能力。[16]P10-19本文選取技術(shù)市場(chǎng)成交額作為技術(shù)市場(chǎng)成熟度的代理變量。通過向工業(yè)污染物排放征收費(fèi)用遏制工業(yè)外部不經(jīng)濟(jì)行為，不僅可以減少污染物排放，還能夠激勵(lì)綠色創(chuàng)新，改進(jìn)生產(chǎn)工藝。本文采用資源稅作為工業(yè)排污成本的代理變量。

通常認(rèn)為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的有效途徑，但龐瑞芝和王亮的研究卻認(rèn)為中國服務(wù)業(yè)的綠色發(fā)展也是無效的。[17]P18-28本文選取各區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)增加值占生產(chǎn)總值的比重代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

外商直接投資引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)和人才，但寬松的環(huán)境管制也可能導(dǎo)致污染工業(yè)的進(jìn)入。李子豪和劉輝煌指出外商直接投資對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響存在門檻效應(yīng)。[18]P108-116本文選取外商工業(yè)投資額代表市場(chǎng)開放程度。

通過stata 15計(jì)算各因素對(duì)環(huán)境效率的影響。采用Tobit模型建立省際綠色發(fā)展效率與各影響因素的關(guān)系模型如下：

Eit=βi+β2Cit+β3Tit+β4Rit+β6Sit+β7Oit+εit

Eit代表前文基于SBM模型測(cè)算出的綠色發(fā)展效率，C、T、R、S、O 分別表示污染成本、技術(shù)市場(chǎng)成熟度、環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)開放程度。面板Tobit混合效應(yīng)模型中，βi為各省份的個(gè)體效應(yīng)值。εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

（二）結(jié)果分析

以綠色發(fā)展效率作為因變量進(jìn)行回歸分析，見表4。企業(yè)污染成本系數(shù)小于零，表明污染成本與綠色發(fā)展效率呈顯著負(fù)相關(guān)，征收資源稅似乎對(duì)企業(yè)綠色創(chuàng)新起抑制作用，這或許是由于研究年限區(qū)間的限制。企業(yè)對(duì)資源稅的征收反應(yīng)存在滯后效應(yīng)，并且預(yù)期的環(huán)境管制越嚴(yán)格，企業(yè)可能越加大生產(chǎn)力度，造成綠色發(fā)展效率下降。環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度回歸系數(shù)大于零且顯著正相關(guān)，說明加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制有利于提高綠色發(fā)展效率。技術(shù)市場(chǎng)成熟度和市場(chǎng)開放程度對(duì)綠色發(fā)展效率回歸系數(shù)大于零，但是影響效果較小。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與綠色發(fā)展效率負(fù)相關(guān)。

四、結(jié)論和建議

通過 SBM-DEA模型對(duì)2010—2015年中國省際綠色發(fā)展效率和環(huán)境治理效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明環(huán)境效率的提高主要來源于環(huán)境治理投資，綠色發(fā)展效率波動(dòng)范圍較大。通過分析企業(yè)綠色生產(chǎn)的影響因素發(fā)現(xiàn)，環(huán)境規(guī)制對(duì)企業(yè)綠色生產(chǎn)的影響作用最大，技術(shù)市場(chǎng)成熟度及市場(chǎng)開放程度的影響較小。根據(jù)以上分析結(jié)果，提出以下政策建議：（1）應(yīng)進(jìn)一步完善環(huán)境規(guī)制政策工具，特別是排污許可證制度，活躍排污權(quán)交易市場(chǎng)，通過行政和經(jīng)濟(jì)手段刺激企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、清潔生產(chǎn)；（2）通過財(cái)稅手段加大環(huán)境治理，修復(fù)提高環(huán)境質(zhì)量；（3）加大對(duì)新能源研發(fā)的投入，充分發(fā)揮新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的替代作用，減少污染物排放。

表4 綠色發(fā)展效率影響因素回歸結(jié)果