黃河流域綠色創(chuàng)新效率時(shí)空差異性研究

吳江婷，田 原

（1.鄭州大學(xué) 商學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.中鐵七局 鄭州公司，河南 鄭州 450052）

《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》［1］指出“我國(guó)加快綠色發(fā)展給黃河流域帶來(lái)新機(jī)遇，特別是加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、加強(qiáng)環(huán)境治理已經(jīng)成為新形勢(shì)下經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要推動(dòng)力”，要求“堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”“發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)清潔生產(chǎn)，堅(jiān)定走綠色、可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展之路”。黃河流域生態(tài)環(huán)境脆弱，工業(yè)發(fā)展缺乏創(chuàng)新活力，傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)發(fā)展對(duì)黃河流域生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，工業(yè)廢物排放帶來(lái)巨大生態(tài)壓力，因此加快提高工業(yè)企業(yè)綠色創(chuàng)新能力和綠色創(chuàng)新效率是實(shí)現(xiàn)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。國(guó)內(nèi)關(guān)于綠色創(chuàng)新效率的研究，主要集中在綠色創(chuàng)新效率的區(qū)域性評(píng)價(jià)［2－4］、影響因素［5－8］、綠色創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)［9－10］等方面，較少結(jié)合黃河流域?qū)嶋H情況進(jìn)行分析。針對(duì)黃河流域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系、生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)效率等方面的研究是目前的熱點(diǎn)［11－17］，但關(guān)于綠色創(chuàng)新效率的研究相對(duì)較少。筆者運(yùn)用超效率模型Super－SBM和Malmquist指數(shù)法對(duì)2010—2019年黃河流域九?。▍^(qū)）的綠色創(chuàng)新效率時(shí)空差異進(jìn)行了研究，并采用Tobit模型對(duì)黃河流域綠色創(chuàng)新效率的影響因素進(jìn)行分析，以期為黃河流域各省（區(qū)）實(shí)施生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

1.1.1 超效率模型Super－SBM

超效率模型Super－SBM彌補(bǔ)了傳統(tǒng)SBM模型的不足，可以對(duì)多個(gè)有效決策單元進(jìn)行排序和比較［18］，具體形式（目標(biāo)函數(shù)和約束條件）如下：

式中：θ為目標(biāo)效率值，θ值越大表示效率越高，θ≥1時(shí)表明決策單元達(dá)到DEA有效水平；m為投入指標(biāo)個(gè)數(shù)；為第i項(xiàng)投入的松弛變量；xik為第k個(gè)單元的第i項(xiàng)投入；s為產(chǎn)出指標(biāo)個(gè)數(shù)；為第r項(xiàng)產(chǎn)出的松弛變量；yrk為第k個(gè)單元的第r項(xiàng)產(chǎn)出；xij為第j個(gè)單元的第i項(xiàng)投入；λj為第j個(gè)單元的權(quán)重；n為被評(píng)價(jià)單元個(gè)數(shù)。

1.1.2 Malmquist指數(shù)法

超效率模型Super－SBM從靜態(tài)角度度量生產(chǎn)（創(chuàng)新）效率，無(wú)法反映不同時(shí)段效率的變化。為研究效率的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，采用Malmquist指數(shù)法［19］（其主要優(yōu)點(diǎn)是可以跨越時(shí)間對(duì)評(píng)價(jià)單元的效率進(jìn)行研究）推算綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)（Tfpch），并將其分解為技術(shù)效率變化指數(shù)（Effch）、規(guī)模效率變化指數(shù)（Sech）、純技術(shù)效率變化指數(shù)（Pech）、技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)（Techch），主要公式如下：

式中：xt、xt＋1分別為第t期和第t＋1期的投入；yt、yt＋1分別為第t期和第t＋1期的產(chǎn)出；Dt（）和Dt＋1（）分別為第t期、第t＋1期投入產(chǎn)出距離函數(shù)。

Tfpch小于1時(shí)，表示全要素生產(chǎn)率下降；Tfpch大于1時(shí)，表示全要素生產(chǎn)率上升；Tfpch等于1時(shí)，表示全要素生產(chǎn)率不變。

1.1.3 Tobit模型

采用Tobit模型（其對(duì)參數(shù)估計(jì)的誤差較?。?duì)黃河流域綠色創(chuàng)新效率影響因素進(jìn)行分析。根據(jù)黃河流域綠色創(chuàng)新發(fā)展有關(guān)數(shù)據(jù)的可得性并參考有關(guān)學(xué)者的研究，選取經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（ECO）、技術(shù)市場(chǎng)成熟度（MAR）、政府支持力度（GOV）、對(duì)外開放水平（OPEN）作為綠色創(chuàng)新效率的影響因素（各影響因素的量化指標(biāo)和對(duì)綠色創(chuàng)新效率的預(yù)期作用方向見表 1），把Super－SBM模型計(jì)算的綠色創(chuàng)新效率作為被解釋變量，構(gòu)建黃河流域綠色創(chuàng)新效率與影響因素關(guān)系的Tobit模型：

表1 各影響因素的量化指標(biāo)及預(yù)期作用方向

式中：GIE為Super－SBM模型計(jì)算的綠色創(chuàng)新效率；β0為常數(shù)；β1、β2、β3、β4為回歸系數(shù)；ε為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

采用2010—2019年黃河流域九?。▍^(qū)）的面板數(shù)據(jù)，按照Tobit模型進(jìn)行回歸分析，根據(jù)回歸分析結(jié)果，分析綠色創(chuàng)新效率的主要影響因素。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

參考國(guó)內(nèi)外學(xué)者的相關(guān)研究，設(shè)置工業(yè)資本投入、工業(yè)勞動(dòng)力投入、工業(yè)能源投入3個(gè)投入指標(biāo)，工業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目數(shù)、新產(chǎn)品銷售收入、有效發(fā)明專利數(shù)3個(gè)期望產(chǎn)出指標(biāo)，工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、工業(yè)固體廢物3個(gè)非期望產(chǎn)出指標(biāo)，見表2。參考有關(guān)學(xué)者的研究思路［20－22］，將非期望產(chǎn)出作為投入要素，這符合非期望產(chǎn)出越少越好的目標(biāo)。此外，考慮到工業(yè)非期望產(chǎn)出不完全源自創(chuàng)新活動(dòng)，如果全部作為產(chǎn)出指標(biāo)，會(huì)夸大創(chuàng)新活動(dòng)的污染物排放量，故參考呂洪燕等［23］的做法，按照地區(qū)工業(yè)新產(chǎn)品銷售收入占地區(qū)工業(yè)營(yíng)業(yè)收入的比例來(lái)分配非期望產(chǎn)出；同理，按照地區(qū)工業(yè)新產(chǎn)品銷售收入占地區(qū)工業(yè)營(yíng)業(yè)收入的比例來(lái)分配工業(yè)能源投入。

表2 綠色創(chuàng)新效率綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究所用黃河流域九?。▍^(qū)）的有關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于2011—2020年《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各省（區(qū)）的相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒。個(gè)別缺失數(shù)據(jù)采用線性擬合方法對(duì)其進(jìn)行估算。

2 綠色創(chuàng)新效率計(jì)算結(jié)果分析

2.1 綠色創(chuàng)新效率計(jì)算結(jié)果

采用超效率模型Super－SBM計(jì)算的黃河流域各?。▍^(qū)）2010—2019年綠色創(chuàng)新效率見表3。

表3 超效率模型計(jì)算的各?。▍^(qū)）綠色創(chuàng)新效率

由表3可知：2010—2019年黃河流域各?。▍^(qū)）綠色創(chuàng)新效率差異較大，變化范圍為0.078～1.551；整體上看，流域均值變化范圍為0.591～1.077，時(shí)段平均值為0.909（接近DEA有效水平）；各?。▍^(qū)）差別較大，按時(shí)段均值由高到低排序?yàn)榇?、魯、豫、陜、青、寧、甘、晉、內(nèi)蒙古，最高的四川省為1.331，最低的內(nèi)蒙古僅為0.434；2019年除寧夏和陜西外，其他?。▍^(qū)）均達(dá)到DEA有效水平。

將黃河流域分為上游、中游、下游3個(gè)區(qū)域（上游包括青、川、甘、寧，中游包括內(nèi)蒙古、陜、晉，下游包括豫、魯），各區(qū)域綠色創(chuàng)新效率平均值大致表現(xiàn)為下游＞上游＞中游，見圖1。2010—2019年下游地區(qū)綠色創(chuàng)新效率變化幅度相對(duì)較小，在1.1左右徘徊；中游地區(qū)和上游地區(qū)綠色創(chuàng)新效率波動(dòng)較大，其中上游地區(qū)在1.0上下波動(dòng)、中游地區(qū)在0.6上下波動(dòng)。

圖1 各區(qū)域綠色創(chuàng)新效率均值變化情況

2.2 全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)及其分解結(jié)果

運(yùn)用Malmquist指數(shù)法推算的2010—2019年黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)及其分解結(jié)果見表4。

表4 黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)及其分解結(jié)果

由表4可知，黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率逐年變化指數(shù)均大于1、時(shí)段平均值為1.139，表明黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率整體上呈上升趨勢(shì)。由綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)逐年變化情況來(lái)看，黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率在2016—2017年增幅最大（達(dá)39.4%），2014—2015年增幅最?。▋H為0.4%）。Tfpch在2010—2015年呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，于2014—2015年觸底后反彈，在2016—2017年達(dá)到峰值。其原因是，2016年為“十三五”規(guī)劃的開局之年，“十三五”規(guī)劃進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)生態(tài)文明建設(shè)和五大發(fā)展理念，使黃河流域綠色創(chuàng)新水平明顯提升。

2010—2019年技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步的時(shí)段平均增長(zhǎng)率分別為1.9%和11.8%，因?yàn)镋ffch和Techch的乘積等于Tfpch，因此實(shí)證結(jié)果表明技術(shù)進(jìn)步對(duì)全要素生產(chǎn)率的正面影響較技術(shù)效率的大。從技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)的變化情況看，2010—2011年、2013—2014年、2015—2016年、2016—2017年 增 幅 較 大，特 別 是2010—2011年增幅達(dá)到44.0%，而2014—2015年、2018—2019年下滑明顯。

黃河流域各?。▍^(qū)）綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)及其分解結(jié)果見表5。由表5可知，黃河流域九?。▍^(qū)）綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)除寧夏小于1外其他?。▍^(qū)）都大于1，說(shuō)明近些年黃河流域各?。▍^(qū)）綠色創(chuàng)新情況整體比較樂(lè)觀。綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率提升較快的省份有青海、四川、陜西，較慢的省份有內(nèi)蒙古、甘肅；綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)最大值為青海1.317，最小值為寧夏0.946，二者之差達(dá)0.371，表明綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化情況空間差異明顯。青海是綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率上升最快的省份，主要原因是青海省工業(yè)規(guī)模小、發(fā)展空間大；寧夏的綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)只有0.946，其分解結(jié)果表明，Effch、Techch、Sech均小于1，說(shuō)明在綠色創(chuàng)新技術(shù)和規(guī)模管理等方面存在不利于綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率提升的問(wèn)題。陜西和寧夏的技術(shù)效率變化指數(shù)小于1，說(shuō)明這兩個(gè)?。▍^(qū)）的綠色創(chuàng)新技術(shù)效率在2010—2019年整體上是下降的，應(yīng)該引起重視。

表5 各?。▍^(qū)）綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)及其分解結(jié)果

3 綠色創(chuàng)新效率影響因素分析

運(yùn)用Stata16.0軟件進(jìn)行綠色創(chuàng)新效率影響因素指標(biāo)數(shù)據(jù)處理和Tobit模型回歸分析，結(jié)果見表6。

表6 黃河流域綠色創(chuàng)新效率影響因素Tobit回歸分析結(jié)果

由表6可知：①經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平ECO與綠色創(chuàng)新效率之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性（顯著性水平為1%），說(shuō)明經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)黃河流域綠色創(chuàng)新效率有明顯的阻礙作用，這與預(yù)期的正向作用不一致，原因可能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中忽視了對(duì)環(huán)境帶來(lái)的壓力，故綠色創(chuàng)新效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)；②技術(shù)市場(chǎng)成熟度MAR與綠色創(chuàng)新效率之間呈現(xiàn)正相關(guān)性（顯著性水平為5%），表明技術(shù)市場(chǎng)成熟度的提高有利于提升綠色創(chuàng)新效率，原因是技術(shù)市場(chǎng)交易越順利、規(guī)模越大，創(chuàng)新氛圍就越濃厚，各類工業(yè)企業(yè)就會(huì)爭(zhēng)相研發(fā)創(chuàng)新、提升技術(shù)水平、將綠色創(chuàng)新納入企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，直接促進(jìn)了黃河流域綠色創(chuàng)新效率的提升；③政府支持力度GOV與綠色創(chuàng)新效率之間呈現(xiàn)正相關(guān)性（顯著性水平?jīng)]有達(dá)到10%），表明政府支持對(duì)于黃河流域綠色創(chuàng)新效率的提升具有正向作用，但作用不顯著，其原因可能是政府制定的政策缺乏針對(duì)性、實(shí)施不到位等導(dǎo)致政府支持沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果；④對(duì)外開放水平OPEN與綠色創(chuàng)新效率之間呈現(xiàn)正相關(guān)性（顯著性水平為1%），說(shuō)明對(duì)外開放對(duì)提升黃河流域綠色創(chuàng)新效率起到了正向作用，原因是對(duì)外開放可吸納外部資金、加快企業(yè)資金流動(dòng)等，對(duì)提升企業(yè)創(chuàng)新、科技研發(fā)的積極性起到正向影響，隨著對(duì)外開放水平的提高會(huì)引進(jìn)具有低污染優(yōu)勢(shì)的新技術(shù)、引發(fā)技術(shù)擴(kuò)散效應(yīng)，促進(jìn)區(qū)域整體競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

4 結(jié) 論

（1）采用超效率模型Super－SBM計(jì)算2010—2019年黃河流域各省（區(qū)）綠色創(chuàng)新效率，結(jié)果表明：2010—2019年黃河流域平均綠色創(chuàng)新效率為0.909，接近DEA有效水平；各?。▍^(qū)）綠色創(chuàng)新效率差異較大，大體表現(xiàn)為下游省份（魯、豫）＞上游省份（青、川、甘、寧）＞中游省份（內(nèi)蒙古、陜、晉）；2019年除寧夏和陜西外，其他各省（區(qū)）均達(dá)到了DEA有效水平。

（2）采用Malmquist指數(shù)法推算2010—2019年黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)并對(duì)其進(jìn)行分解，間接分析黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率動(dòng)態(tài)變化情況，結(jié)果表明：綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率逐年變化指數(shù)均大于1、時(shí)段平均值為1.139，即黃河流域綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率整體呈上升趨勢(shì)；從各?。▍^(qū)）來(lái)看，綠色創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率提升較快的省份有青海、四川、陜西，提升較慢的省份有內(nèi)蒙古、甘肅，下降的有寧夏。

（3）采用Tobit模型對(duì)黃河流域綠色創(chuàng)新效率影響因素進(jìn)行分析，結(jié)果表明：經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)黃河流域綠色創(chuàng)新效率有一定負(fù)面影響，政府支持對(duì)提升黃河流域綠色創(chuàng)新效率的作用不顯著，技術(shù)市場(chǎng)成熟度和對(duì)外開放水平對(duì)綠色創(chuàng)新效率有積極影響。建議重視區(qū)域均衡發(fā)展，加快提升企業(yè)綠色創(chuàng)新技術(shù)水平，堅(jiān)持對(duì)外開放戰(zhàn)略，增強(qiáng)政府監(jiān)管的有效性，全面推進(jìn)黃河流域工業(yè)企業(yè)綠色創(chuàng)新效率提升。