基于綠色GDP 和生態(tài)效率的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究
——以陜西省為例

余 煥， 雷 敏， 馬金晶， 李 睿

（西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710127）

可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展研究是生態(tài)文明新時(shí)代的熱點(diǎn)問題，兩者同根同質(zhì)，探討區(qū)域可持續(xù)發(fā)展問題，有利于實(shí)現(xiàn)區(qū)域未來綠色發(fā)展和高質(zhì)量轉(zhuǎn)型。“可持續(xù)發(fā)展”理念自誕生以來，就以生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)為目標(biāo)，指引世界各國(guó)共同努力應(yīng)對(duì)危機(jī)與挑戰(zhàn)，確保人類擁有可持續(xù)發(fā)展的未來。2015年聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展峰會(huì)通過《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》［1］，2021 年我國(guó)發(fā)布《中國(guó)落實(shí)2030 年可持續(xù)發(fā)展議程》，指出在多個(gè)具體目標(biāo)上取得進(jìn)展，如消除絕對(duì)貧困、生態(tài)環(huán)境優(yōu)化、人民生活水平提高等［2］，可持續(xù)發(fā)展成為人類發(fā)展共識(shí)。進(jìn)入21 世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，區(qū)域發(fā)展存在不平衡和資源消耗過大等問題，此類問題制約未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生不利影響，同時(shí)也將阻礙向綠色高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。由此，有效衡量和評(píng)價(jià)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r是正確處理好經(jīng)濟(jì)合理發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源充分利用之間關(guān)系的基礎(chǔ)，對(duì)區(qū)域未來可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃和布局起著不可替代的作用。

現(xiàn)階段我國(guó)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究專注于理論、方法、評(píng)價(jià)、戰(zhàn)略布局與調(diào)控對(duì)策等研究［3-8］，而區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r的衡量和評(píng)價(jià)主要表現(xiàn)在生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等領(lǐng)域，學(xué)者們認(rèn)可的方法主要有生態(tài)效率法、生態(tài)足跡法、綠色GDP 核算法、人類發(fā)展指數(shù)、驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)模型等［9-13］，也有學(xué)者通過構(gòu)建人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)指標(biāo)體系［14］，甚至將技術(shù)創(chuàng)新與對(duì)外開放程度納入指標(biāo)體系［15］進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前區(qū)域可持續(xù)發(fā)展衡量和評(píng)價(jià)研究成果多集中在單個(gè)研究領(lǐng)域或者運(yùn)用單一評(píng)價(jià)方法，本文將側(cè)重經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的綠色GDP 研究和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)效率研究相結(jié)合，更能準(zhǔn)確反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力，同時(shí)針對(duì)現(xiàn)有的能值可持續(xù)測(cè)度未考慮廢棄物排放對(duì)可持續(xù)發(fā)展的影響而進(jìn)行改進(jìn)，試圖在原有能值可持續(xù)指標(biāo)測(cè)度基礎(chǔ)上加入廢棄物與可更新能值比，更好的反映了區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平的衡量及評(píng)價(jià)也更加科學(xué)，是對(duì)可持續(xù)發(fā)展理論與方法研究的有益補(bǔ)充。

綠色GDP 能夠補(bǔ)充GDP 的不足，一定程度上可以度量經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r［16］，被各界廣泛運(yùn)用。發(fā)達(dá)國(guó)家積極進(jìn)行環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算的研究與實(shí)踐，試圖修正GDP 以彌補(bǔ)國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算體系的不足［17］，我國(guó)學(xué)者也在綠色GDP 核算方面做出過重要貢獻(xiàn)［18］。現(xiàn)階段關(guān)于綠色GDP 的研究集中在綠色GDP 的核算［11,16-18］、時(shí)空格局演變及績(jī)效評(píng)估等方面［19-21］，針對(duì)陜西省綠色GDP核算的研究多在市域?qū)用妫?1,18,21］，難以反映陜西省整體變化情況，亟需對(duì)陜西省整體可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行衡量與評(píng)價(jià)。生態(tài)效率是在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中投入與產(chǎn)出之間的比值，即經(jīng)濟(jì)價(jià)值與資源消耗、環(huán)境污染之間的比值［22］。其核心思想是用最小資源消耗和環(huán)境污染的代價(jià)換取最大經(jīng)濟(jì)效益，直接反映生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求。Super-SBM 模型由Tone［23］于2002 年提出，是測(cè)算生態(tài)效率的常用模型之一，是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（Data envelopment analysis，DEA）的優(yōu)化模型。Super-SBM模型結(jié)合超效率DEA 模型，可以同時(shí)解決無效決策單元（Decision making unit，DMU）松弛變量和有效DMU 效率值無法排序的問題。目前生態(tài)效率研究的熱點(diǎn)主題主要表現(xiàn)在評(píng)價(jià)方法探討、農(nóng)業(yè)生態(tài)效率測(cè)算、結(jié)合生命周期評(píng)估微觀主體效率、結(jié)合生態(tài)足跡測(cè)算不同對(duì)象效率和結(jié)合工業(yè)生態(tài)學(xué)測(cè)算工業(yè)系統(tǒng)效率等幾個(gè)方面［24］，也有學(xué)者研究我國(guó)生態(tài)效率的區(qū)域差異及演化［25］，并對(duì)城市群生態(tài)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)［26］，鮮有對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行衡量和評(píng)價(jià)的生態(tài)效率研究。

基于以上分析，本文從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境維度對(duì)2000—2019 年陜西省可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，采用能值分析法進(jìn)行綠色GDP 核算以衡量陜西省經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，運(yùn)用Super-SBM 模型進(jìn)行生態(tài)效率測(cè)算以反映陜西省生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平，并且對(duì)陜西省的可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在提升區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力，為陜西省未來可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃和布局提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)西北地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略起到一定的示范作用。

1 研究區(qū)概況

陜西省位于我國(guó)西北內(nèi)陸地區(qū)，西靠寧夏、甘肅，北依內(nèi)蒙古，南連湖北、重慶、四川，東鄰山西、河南，境內(nèi)北部為黃土高原，中部為關(guān)中盆地，南部為秦巴山地。省內(nèi)地形起伏變化多樣，平均海拔約為1127 m，多為大陸性季風(fēng)氣候，光照充足，太陽輻射量大，2020 年平均氣溫為12.6 ℃，平均降水量為649.4 mm，太陽能、風(fēng)能、雨水勢(shì)能及化學(xué)能資源豐富。礦產(chǎn)資源種類多，總量豐富，主要礦產(chǎn)資源集中度高，截止2019 年底，省內(nèi)煤礦資源保有儲(chǔ)量為1.73×1011t，石油和天然氣的剩余可采儲(chǔ)量分別為3.5×107t 和9.73×1011m3，多集中分布在陜北及渭北地區(qū)。2020 年省內(nèi)常住人口近3.95×107人，約占全國(guó)總?cè)丝诘?.8%，全年生產(chǎn)總值約2.62×1012元，比上年增長(zhǎng)2.2%。近年來陜西省可持續(xù)發(fā)展能力在不斷提升，三大地區(qū)發(fā)展差異明顯，表現(xiàn)出關(guān)中地區(qū)優(yōu)于陜北地區(qū)和陜南地區(qū)的發(fā)展特點(diǎn)［27-28］。由于“承東西、接南北”的獨(dú)特地理位置，使得陜西省成為我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障、引領(lǐng)西部發(fā)展的增長(zhǎng)極、國(guó)家（西部）科教與創(chuàng)新中心、國(guó)家綜合能源基地［29］。因此，陜西省經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)性研究對(duì)于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文研究時(shí)段為2000—2019 年，陜西省綠色GDP 核算和生態(tài)效率測(cè)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來源于2001—2020 年的《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)通過《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和《陜西省環(huán)境狀況公報(bào)》等進(jìn)行補(bǔ)充。能值分析所需的能值轉(zhuǎn)換率是由全球基準(zhǔn)能值來確定的，為了適應(yīng)新時(shí)代可持續(xù)發(fā)展研究，在已有研究成果基礎(chǔ)上［30-31］，根據(jù)2016 年Brown 等［32］計(jì)算出新的全球基準(zhǔn)能值（12.1×1024sej·a-1），通過同比例縮放的方法對(duì)能值轉(zhuǎn)換率進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整。采用的能量折算系數(shù)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中各產(chǎn)品及資源的能量、能值的計(jì)算方法及綠色GDP 核算方法主要參考藍(lán)盛芳、康文星、Brown、陳阜和李金平等［30-34］的研究成果。

2.2 數(shù)據(jù)處理

依據(jù)前人研究成果及數(shù)據(jù)可得性、可操作性、科學(xué)性等原則，選取綠色GDP 核算、生態(tài)效率測(cè)算及可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)的各項(xiàng)指標(biāo)，具體說明如下。

將所獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分為可更新資源、不可更新資源、不可更新資源產(chǎn)品、可更新資源產(chǎn)品、輸入資源、貨幣流和廢棄物流七大類。在核算綠色GDP 之前，先對(duì)各項(xiàng)資源及產(chǎn)品、貨幣流和廢棄物流進(jìn)行太陽能值及能值貨幣價(jià)值的計(jì)算，考慮到陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展、各類資源利用與消耗等實(shí)際情況，選擇相應(yīng)指標(biāo)類別和項(xiàng)目（表1）。需要說明的是，河流過境徑流量年際變化比較大，數(shù)據(jù)難以獲取，未將過境河水勢(shì)能及化學(xué)能納入可更新資源；水力發(fā)電及某些農(nóng)產(chǎn)品是可循環(huán)利用的，仍將水電歸入可更新資源產(chǎn)品；商品進(jìn)口、實(shí)際利用外資、旅游外匯收入、商品出口均為陜西省與國(guó)外之間的貿(mào)易；固體廢棄物為扣除綜合利用量之后的部分。

表1 陜西省太陽能值計(jì)算Tab.1 Calculation of solar energy value in Shaanxi Province

經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中必然消耗資源，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值和帶來環(huán)境負(fù)效益，也即投入大量資源，經(jīng)過社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)后獲得一定的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)（期望產(chǎn)出），同時(shí)產(chǎn)生廢棄物（非期望產(chǎn)出）影響環(huán)境。依據(jù)新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論及數(shù)據(jù)可得性，確定生態(tài)效率測(cè)算的投入和產(chǎn)出指標(biāo)（表2）。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中需要消耗大量能源、水資源、土地資源、人力資源和物質(zhì)資本，投入指標(biāo)從這五要素選取具有代表性的代理變量，分別為能源消費(fèi)總量、用水總量、城市建成區(qū)面積、年末從業(yè)人員數(shù)量和社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額。其中，能源消費(fèi)總量主要根據(jù)電力按當(dāng)年平均火力發(fā)電煤耗的等價(jià)值計(jì)算；2000年和2001年用水總量分別根據(jù)2001—2003 年和2002—2004 年的平均用水總量計(jì)算而得；2018年和2019年社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額分別根據(jù)陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒公布的增速10.2%和2.4%計(jì)算而得。而產(chǎn)出指標(biāo)有期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出之分，期望產(chǎn)出通常選擇代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量的GDP 作為指標(biāo)，非期望產(chǎn)出則選擇代表污染物排放量的“三廢”作為指標(biāo)。本文期望產(chǎn)出采用優(yōu)化的地區(qū)綠色GDP，非期望產(chǎn)出采用調(diào)整的“三廢”排放量，即固體廢棄物排放量除去了固體廢棄物的綜合利用量。

表2 陜西省生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.2 Evaluation index system of ecological efficiency in Shaanxi Province

綠色GDP 和生態(tài)效率的計(jì)算結(jié)果分別從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境角度對(duì)陜西省可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r做了有效衡量，為了更加全面的體現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，以能值分析理論為基礎(chǔ)并結(jié)合陜西省的實(shí)際情況，構(gòu)建區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值指標(biāo)體系，對(duì)陜西省可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)（表3）。其中，可更新資源能值包括可更新資源（太陽能等）及產(chǎn)品（小麥等）；不可更新資源能值包括不可更新資源（表土損耗）、產(chǎn)品（水泥等）及輸入資源（原煤等）；輸入能值包括商品進(jìn)口、實(shí)際利用外資及國(guó)際旅游收入；廢棄物能值包括廢氣、廢水及固體廢棄物；輸出能值包括商品出口，輸入與輸出能值均為陜西省與國(guó)外之間的貿(mào)易交流。

表3 陜西省生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)體系Tab.3 Emergy index system of eco-economic system in Shaanxi Province

2.3 研究方法

2.3.1 基于能值分析的綠色GDP核算法系統(tǒng)內(nèi)能值總量的計(jì)算需要對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)各項(xiàng)產(chǎn)品或資源的能量折算系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再乘以修正的能值轉(zhuǎn)換率得到各項(xiàng)產(chǎn)品或資源的太陽能值，然后將各項(xiàng)產(chǎn)品或資源的太陽能值換算成以市場(chǎng)貨幣計(jì)量的能值貨幣價(jià)值（按美元計(jì)）。

綠色GDP 的核算是在GDP 基礎(chǔ)上，扣除自然資源消耗（不可更新資源和不可更新資源產(chǎn)品）、輸入資源消耗和環(huán)境資源損耗（廢棄物流）的能值貨幣價(jià)值，其計(jì)算公式為：

式中：∑A為自然資源消耗（包括表土層損耗能、火電、平板玻璃、水泥、塑料和鋼材）的能值貨幣價(jià)值；∑B為輸入資源消耗（包括原煤、原油、天然氣、氮肥、磷肥和化學(xué)農(nóng)藥原藥）的能值貨幣價(jià)值；∑C為環(huán)境資源損耗（包括廢氣、廢水和固體廢棄物）的能值貨幣價(jià)值。

綠色GDP 指數(shù)反映該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展水平的程度，其計(jì)算公式為：

2.3.2 基于Super-SBM模型的生態(tài)效率測(cè)算法鑒于Super-SBM 模型的諸多優(yōu)勢(shì)以及陜西省的具體情況，本文選用Tone 提出的Super-SBM 模型對(duì)生態(tài)效率進(jìn)行測(cè)算，其數(shù)學(xué)規(guī)劃式如下：

式中：γ為效率值，當(dāng)γ< 1 時(shí)，DMU 為DEA 無效，即該DMU 的投入或產(chǎn)出需要做出相應(yīng)調(diào)整；當(dāng)γ≥1時(shí)，DMU 為DEA 有效；MIN為最小值函數(shù)；假設(shè)社會(huì)生產(chǎn)系統(tǒng)有q個(gè)同質(zhì)DMU，單個(gè)DMU 都有m種投入，n種期望產(chǎn)出以及t種非期望產(chǎn)出；和分別為投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的松弛變量，即投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出能夠優(yōu)化的量；xio和xik分別為第o和k個(gè)決策單元的第i類投入量，yjo和yjk分別為第o和k個(gè)決策單元的第j類期望產(chǎn)出量；zro和zrk分別為第o和k個(gè)決策單元的第r類非期望產(chǎn)出量；λk為第k個(gè)DMU 線性規(guī)劃的權(quán)重系數(shù)；VRS表示規(guī)模報(bào)酬可變。

2.3.3 基于能值分析的可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)方法能值可持續(xù)指標(biāo)（Emergy sustainable indices，ESI）反映生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力，在提高單位社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益并且控制單位綜合環(huán)境壓力的前提下，才有可能提高可持續(xù)發(fā)展水平，而且不是ESI值越高，可持續(xù)性越好。參照前人研究［30］，只有當(dāng)ESI值低于1時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很好，生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)才是可持續(xù)的，當(dāng)ESI 值高于10 時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展欠佳，可持續(xù)發(fā)展就無法得到保證。

改進(jìn)ESI 是在ESI 計(jì)算過程中充分考慮排放廢棄物對(duì)可持續(xù)發(fā)展的影響，加入了廢棄物與可更新能值比，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際情況，具體計(jì)算公式如下：

式中：ESI 為能值可持續(xù)指標(biāo)；EYR 為能值產(chǎn)出率；ELR 為環(huán)境負(fù)載率；EWR 為廢棄物與可更新能值比。

3 結(jié)果與分析

3.1 綠色GDP核算

3.1.1 系統(tǒng)投入的總能值2000—2019年陜西省投入的太陽能值總量不斷增加，從2000 年的9.47×1023sej 增加到2019 年的3.02×1024sej，增長(zhǎng)了3.19 倍（圖1）。就2019年太陽能值總量來說，其中可更新資源5.09×1022sej，不可更新資源2.37×1020sej，不可更新資 源 產(chǎn) 品3.50×1023sej，可 更 新 資 源 產(chǎn) 品1.76×1023sej，輸入資源8.94×1023sej，貨幣流6.41×1023sej，廢棄物流9.07×1023sej。可以看出陜西省2019 年廢棄物流太陽能值占總太陽能值的比重為30.03%，其次輸入資源太陽能值占總太陽能值的比重為29.60%，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，固體廢棄物和礦產(chǎn)資源（煤、石油及天然氣）對(duì)環(huán)境-生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)投入的太陽能值影響較大。

圖1 2000—2019年陜西省各類太陽能值及總太陽能值Fig.1 Various solar emergy and total solar emergy of Shaanxi Province from 2000 to 2019

3.1.2 綠色GDP核算2000—2019 年陜西省綠色GDP 和GDP 的總量都在持續(xù)穩(wěn)步增加，但綠色GDP的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及GDP（圖2）。其中綠色GDP 總量 由2000 年 的1.44×1010USD 增 加 到2019 年 的1.07×1011USD，增加了7.43 倍；GDP 總量由2000 年的2.18×1010USD增加到2019年的3.74×1011USD，增加了17.2倍。GDP 在2006年實(shí)現(xiàn)突破式增長(zhǎng)，隨后保持快速增長(zhǎng)，在2014—2016 年增長(zhǎng)動(dòng)力不足，保持平穩(wěn)態(tài)勢(shì)，2017 年再次突破式增長(zhǎng)，隨后繼續(xù)飛速增長(zhǎng)，由此與綠色GDP總量拉開差距。

圖2 2000—2019年陜西省綠色GDP和GDP總量Fig.2 Total of GDP and green GDP of Shaanxi Province from 2000 to 2019

結(jié)合圖3，可以看出2006—2014 年陜西省第二產(chǎn)業(yè)占比一直保持在50%以上，第二產(chǎn)業(yè)對(duì)陜西省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)巨大，說明在這一段時(shí)期內(nèi)，其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要依賴礦產(chǎn)資源和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的傳統(tǒng)工業(yè)，如能源化工業(yè)、建筑業(yè)等；而在2014 年以后，第二產(chǎn)業(yè)占比開始下降，第三產(chǎn)業(yè)占比開始上升，兩大產(chǎn)業(yè)占比均保持在40%以上，經(jīng)過3 a 的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，2017 年以后GDP 再次實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，反映此時(shí)期陜西省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要依賴第二、三產(chǎn)業(yè)，不再是單一的第二產(chǎn)業(yè)，這也就使得綠色GDP 的總量與GDP再次拉開差距。

圖3 2000—2019年陜西省三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)占比Fig.3 Structure proportion of three major industries of Shaanxi Province from 2000 to 2019

2000—2019 年陜西省綠色GDP 指數(shù)持續(xù)下降（圖4），由2000 年 的66.27% 下 降 到2019 年 的28.75%，年均降幅達(dá)到1.88%。具體來說，自然資源的能值貨幣價(jià)值占GDP 的比重呈現(xiàn)小幅上升的狀態(tài)，環(huán)境資源的能值貨幣價(jià)值占GDP 的比重并不高，且保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，但輸入資源的能值貨幣價(jià)值占GDP 的比重增長(zhǎng)較快，2008年后超過環(huán)境資源的占比，說明陜西省綠色GDP 指數(shù)的降低與輸入資源消耗有著極大的關(guān)系，也反映原煤、原油和肥料等資源在陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，影響經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平的提升。

圖4 2000—2019年陜西省綠色GDP指數(shù)及相關(guān)資源占比Fig.4 Green GDP index and proportion of related resource consumption in Shaanxi Province from 2000 to 2019

3.2 生態(tài)效率測(cè)算

本文通過Matlab R2020a 版本軟件編寫的SBM模型工具包計(jì)算生態(tài)效率，結(jié)果如圖5所示，生態(tài)效率總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)（如線性趨勢(shì)線），主要是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展加速能源消費(fèi)總量的上升和城市建成區(qū)面積的擴(kuò)大，使得環(huán)境壓力加大所致。從生態(tài)效率值來看，2000—2019 年陜西省最大生態(tài)效率值為2000 年的1.069，最小生態(tài)效率值為2017 年的0.891，生態(tài)效率的均值為1.007，說明陜西省2000—2019 年投入與產(chǎn)出的效率能夠達(dá)到相對(duì)有效，但效率下降反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的不協(xié)調(diào)問題，也能看出陜西省在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過程中還有節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境的潛力。同時(shí)，生態(tài)效率值小于1的年份有2 個(gè)，即DEA 無效，說明在2015 年和2017年進(jìn)行經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的過程中，陜西省生態(tài)環(huán)境遭到破壞的程度和資源不合理利用的情況較為嚴(yán)重。其他年份的生態(tài)效率值大于1，即DEA 有效，說明經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及資源得到合理發(fā)展、有效保護(hù)和充分利用。從生態(tài)效率發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，陜西省2000—2019年DEA 無效年份出現(xiàn)在后10 a，DEA 有效年份出現(xiàn)在前10 a，且生態(tài)效率出現(xiàn)下滑的狀態(tài)，說明陜西省的環(huán)境壓力有所增大，影響生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平的提升。

圖5 2000—2019年陜西省生態(tài)效率值Fig.5 Ecological efficiency value of Shaanxi Province from 2000 to 2019

3.3 可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)分析

2000—2019 年陜西省可持發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果（圖6），總體上可以看出陜西省能值產(chǎn)出率（Emergy yield ratio，EYR）在下降和環(huán)境負(fù)載率（Environment load ratio，ELR）在增長(zhǎng)，反映了陜西省在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，環(huán)境壓力在加大。廢棄物與可更新能值比（Emergy of waste to renewable ratio，EWR）在2000—2016年基本保持穩(wěn)定狀態(tài)，其值在2017年有所升高，說明陜西省產(chǎn)生廢棄物的量超過其治理能力，廢棄物對(duì)環(huán)境的壓力增大。2000—2019年ESI和改進(jìn)ESI在不斷下降，總體態(tài)勢(shì)逐漸趨于一致，而且與EYR 的發(fā)展趨勢(shì)保持較高的相似性。ESI 和改進(jìn)ESI值在2000—2009年偏高，兩者的值都大于10，表明在此時(shí)期陜西省綜合可持續(xù)發(fā)展欠佳，ESI 和改進(jìn)ESI值分別在2013年和2011年下降到10以內(nèi)，隨后逐步分別下降到2019 年的3.848 和2.225，反映陜西省的可持續(xù)發(fā)展處于良好狀態(tài)，仍然有潛力向著更加可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。

圖6 2000—2019年陜西省可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)Fig.6 Comprehensive evaluation of sustainable development in Shaanxi Province from 2000 to 2019

綜合來看，2000—2019 年陜西省綠色GDP 指數(shù)不斷下降和生態(tài)效率總體下滑，反映了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平不足和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿p小，ESI 和改進(jìn)ESI 值的不斷降低，表明陜西省綜合可持續(xù)發(fā)展水平的提升，目前仍處在良好的狀態(tài)。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

本文綜合多角度和多方法來測(cè)度區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，從不同方面衡量區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力，可以相互補(bǔ)充以彌補(bǔ)單一評(píng)價(jià)方法的局限性，是對(duì)可持續(xù)發(fā)展理論的進(jìn)一步梳理與完善。

從分析結(jié)果來看，可持續(xù)發(fā)展水平在此研究期內(nèi)處在良好狀態(tài)，可能得益于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)、政策扶持等多方面。本文測(cè)算陜西省的綠色GDP 指數(shù)結(jié)果與江蘇省、新疆及全國(guó)有一定差異，與同省榆林市、商洛市有一定的相似（表4），主要是研究方法、區(qū)域尺度、指標(biāo)選取等不同所造成。反映陜西省綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平仍落后于其他省份乃至全國(guó)，與同省其他地級(jí)市不相上下，甚至陜西省整體可持續(xù)發(fā)展水平的提升受到同省其他地級(jí)市的制約。在生態(tài)效率測(cè)算過程中，基于超效率模型以綠色GDP 作為期望產(chǎn)出指標(biāo)，不僅扣除環(huán)境損耗部分的價(jià)值量，還扣除資源消耗部分的價(jià)值量，更加符合實(shí)際情況，就目前來看，鮮有研究采用綠色GDP 作為期望產(chǎn)出。在進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)時(shí)，依據(jù)陜西省的實(shí)際情況，并且考慮了廢棄物會(huì)影響可持續(xù)發(fā)展，因此對(duì)ESI計(jì)算做出修正，使得對(duì)陜西省綜合可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)更加準(zhǔn)確。

表4 綠色GDP指數(shù)橫向比較Tab.4 Horizontal comparison of green GDP index

但是，限于作者能力、數(shù)據(jù)可得性和文章篇幅的局限，本文僅從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境角度對(duì)2000—2019年陜西省可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行測(cè)度，仍然不夠全面，如還可從社會(huì)角度來衡量可持續(xù)發(fā)展水平。再者，能值轉(zhuǎn)換率的修正是簡(jiǎn)單的調(diào)整，且沒有核算治理環(huán)境所產(chǎn)生正向效應(yīng)的價(jià)值，使得核算的各項(xiàng)資源消耗及環(huán)境損耗結(jié)果偏大，綠色GDP 的結(jié)果偏小。此外，對(duì)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的測(cè)度僅停留在生態(tài)效率上，沒有深入分析松弛變量問題，綠色發(fā)展效率也能反映環(huán)境狀況。因此，未來仍需進(jìn)一步建立經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等更加全面的可持續(xù)發(fā)展水平衡量體系，綜合運(yùn)用多種方法和手段來衡量和評(píng)價(jià)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。還需對(duì)測(cè)算的生態(tài)效率進(jìn)一步分析松弛性問題，探索改進(jìn)優(yōu)化非DEA 有效決策單元，以提高參考價(jià)值。

4.2 結(jié)論

本文基于能值分析法和Super-SBM 模型分別對(duì)2000—2019 年陜西省綠色GDP 和生態(tài)效率進(jìn)行測(cè)算，并對(duì)陜西省可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行分析，主要結(jié)論如下：

（1）2000—2019 年陜西省綠色GDP 和GDP 的總量持續(xù)增加，且綠色GDP 的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)不及GDP。綠色GDP 一直保持低速增長(zhǎng)，而GDP 由于2006 年和2017 年的2 次加速增長(zhǎng)使得兩者差距拉開。綠色GDP指數(shù)總體上處于下降趨勢(shì)，從66.27%下降到28.75%，年均降幅為1.88%。

（2）2000—2019年陜西省生態(tài)效率值（趨勢(shì)線）不斷在降低，顯然后10 a 的生態(tài)效率值總體要低于前10 a，且2 個(gè)DEA 無效的年份在后10 a，反映后10 a 的環(huán)境問題要比前10 a 突出。經(jīng)過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，降低第二產(chǎn)業(yè)比重，反而出現(xiàn)DEA 無效，反映環(huán)境壓力仍然巨大。

（3）2000—2019 年陜西省EYR 在波動(dòng)下降，而ELR 在持續(xù)上升，致使ESI 值在不斷減小，即使考慮廢棄物對(duì)可持續(xù)發(fā)展的影響，改進(jìn)ESI 值也是在不斷降低。因而，目前陜西省可持續(xù)發(fā)展水平仍處在良好的狀態(tài)。

總體來說，陜西省可持續(xù)發(fā)展水平仍在不斷提升，但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，過多依賴資源消耗，產(chǎn)生大量的廢棄物，使得環(huán)境壓力增大，綜合可持續(xù)發(fā)展?jié)摿υ跍p小，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及廢棄物的處理將會(huì)使得ESI和改進(jìn)ESI值逐漸小于1，向著綠色高質(zhì)量的發(fā)展方向轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)陜西省的可持續(xù)發(fā)展能力。