基于DEA的淮河生态经济带城市绿色发展效率分析
摘要：研究绿色发展问题,对于淮河生态经济带经济发展方式转型、化解淮河流域经济发展与环境资源矛盾,有着重要意义。以绿色发展的量化评价为切入点,采用数据包络分析方法,通过对淮河生态经济带不同城市绿色发展水平进行量化分析,测度淮河生态经济带城市绿色发展程度及区域差异,在此基础上探索不同区域提升绿色发展效率的路径。
本文源自安徽广播电视大学学报,2020(04):7-12.《安徽广播电视大学学报》杂志，季刊，于1980年经国家新闻出版总署批准正式创刊，由安徽省教育厅主管，安徽广播电视大学主办的学术性刊物，本刊在国内外有广泛的覆盖面，题材新颖，信息量大、时效性强的特点，其中主要栏目有：经济与管理、社区教育研究、现代远程开放教育研究、教育与教学等。
提出“淮河生态经济带”这一概念最早是在2012年,在2016年3月发布的国家“十三五”规划纲要中,淮河生态经济带建设被列入其中。规划明确提出:加强水环境保护和治理,推进鄱阳湖、洞庭湖生态经济区和汉江、淮河生态经济带建设[1]。
2017年4月,国家发展和改革委员会编制了《淮河生态经济带发展规划》,随后上报国务院。2018年10月,国务院对这份发展规划进行了批复,其中明确提出要“着力推进绿色发展,改善淮河流域生态环境,实施创新驱动发展战略”[2]。因此,对淮河生态经济带城市绿色发展水平进行测度,对于提升淮河生态经济带绿色发展水平、探索不同区域绿色发展路径有着重要意义,为淮河生态经济带城市制定经济绿色转型、协同发展政策等提供借鉴。
一、绿色发展研究概述
学术界关于绿色发展的探讨早已有之,自《中国人类发展报告2002:绿色发展,必由之路》发布以来,绿色发展逐渐成为研究的热点[3]。
目前学界对绿色发展的概念、特征、内涵等研究较为丰富,虽然各自表述不一,但究其实质,还是有着其内在的一致性。胡鞍钢在2003年“绿色中国”论坛上,提出绿色发展就是社会、经济、生态三位一体的新型发展[4],2014年他又重新对绿色发展的特征进行了概括,指出绿色经济增长模式是绿色发展的基础[5]。王玲玲和张艳国对绿色发展的内涵进行了研究,指出生态环境容量以及资源承载能力应被考虑其中[6]。黄志斌等对绿色发展理论的基本概念以及相互关系进行研究,强调绿色发展是一个过程[7]。
如何评价绿色发展水平,不同学者为此构建了各种指标体系。胡鞍钢认为应该将“单位GDP能源消耗量、主要污染物排放量、单位GDP二氧化碳排放量、森林覆盖率”等指标列入绿色发展的国家核心指标[8]。黄羿等将“生态城市建设力度、产业环境友好程度、循环经济发展水平”作为三个因素层,纳入城市绿色发展评价指标体系之中[9]。陈劭锋提出资源环境绩效指数法,对包括中国在内的世界主要国家的绿色发展水平进行了综合评估与对比分析。2012-2014年,北京师范大学经济与资源管理研究院与西南财经大学发展研究院联合发布了年度发展报告,构建了“人类绿色发展指数”,对多个省市的绿色发展水平进行科学测评与指数排名[10]。卢丽文等构建绿色发展指标,利用数据包络分析方法对长江经济带城市绿色发展效率进行了研究[11],采用同样方法进行研究的还有刘习平等学者[12]。
可以说,目前学者对于绿色发展问题研究较为丰富,这些研究成果既为本研究提供了借鉴与启示,也为我们对淮河生态经济带绿色发展问题的进一步探讨提供了线索与空间。淮河流域因其地理位置特殊、人口和产业聚集且生态环境较为恶劣,已成为我国“美丽中国”建设不可忽视的问题。由于学界对淮河生态经济带绿色发展问题的研究较少,需要我们去研究如何促进淮河生态经济带区域绿色发展:淮河生态经济带区域绿色发展水平如何,进而去研究制约该区域绿色发展的因素、推进淮河生态经济带经济绿色发展等问题。
二、研究方法与指标体系
(一)研究方法
为分析淮河生态经济带城市的绿色发展水平,本文借鉴大多数学者的方法采用数据包络分析中的SBM模型来测算。该方法基本思想如下:假设一个系统中有n个决策单元,并且每一决策单元都有三个向量:投入变量(x)、期望产出变量(yg)、非期望产出变量(yb)[13]。定义矩阵x、yg、yb如下:
X=[x1、x2…xn]∈Rm×n,Yg=[yg11g、yg22g…ygnng]∈Rs1×n,Yb=[yb11b、yb22b…ybnnb]∈Rs1×n
其中x>0,Yg≥0,Yb>0,当规模报酬不发生改变时,定义生产可能性集如下
p={(x,yg,yb)|x≥Xλ,yg≤Ygλ,yb≥Ybλ,λ≥0}p={(x,yg,yb)|x≥Xλ,yg≤Ygλ,yb≥Ybλ,λ≥0}
非期望产出的SBM模型如下式所示:
ρ∗=min1−1m∑i=1ms−ixi01+1S1+S2(∑r=1s1sgrygr0+∑r=1s2sbrybr0)s.t.⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪x0=Xλ+s−yg0=Ygλ−sgyb0=Ybλ+sbλ,s−,sg,sb≥0ρ*=min1-1m∑i=1msi-xi01+1S1+S2(∑r=1s1srgyr0g+∑r=1s2srbyr0b)s.t.{x0=Xλ+s-y0g=Ygλ-sgy0b=Ybλ+sbλ,s-,sg,sb≥0
(二)样本和指标情况
淮河生态经济带包括25个地市和4个县(市),其中江苏省7个市,山东省4个市、安徽省8个市、河南省6个市1个县、湖北省3个县(市),具体见表1。
表1淮河生态经济带城市分布
注:湖北省三个县(市)均为2018年新加入经济带,因此具体分析时不包括该省三个县(市)。
淮河生态经济带城市发展需要在生产中投入劳动、资本和资源三种因素,获得城市经济发展,但同时也会带来非期望的环境污染。基于此,本文参考相关学者的做法,搭建如下指标体系:劳动投入(x1)指标选取淮河生态经济带各城市年末就业人数(万人);用各城市全社会固定资产投资总额(亿元)来代表资本投入(x2);资源投入x3、x4则分别选取全社会用电总量(亿千瓦时)、城市供水总量(万立方米)代表。用地区国内生产总值(亿元)、地方财政预算内收入(亿元)代表经济产出y1、y2指标,而非期望产出指标y3、y4、y5则分别选取工业废水排放量(万吨)、工业二氧化硫排放量(吨)、一般工业固体废物产生量(万吨)代表[14]。
为使研究数据具有权威性、及时性以及可得性,所有数据来源均为本文涉及的城市所在省份2018、2019年统计年鉴,部分指标数据来自各城市环境保护厅环境统计公报等权威统计资料。
三、数据分析及结果讨论
(一)数据分析
本研究运用DEA-SOLVERPro5软件,分别用C2R模型和SBM模型测算了淮河生态经济带26个城市发展效率。其中C2R模型测算的指标值不包括y3、y4、y5三个非期望产出指标,表2为运用C2R模型测算的淮河生态经济带城市综合发展效率,表3为考虑了非期望产出的SBM模型测算结果,在此基础上测算了两个模型测算结果的变动值。
表2基于C2R模型淮河生态经济带城市综合发展效率
表3考虑非期望产出淮河生态经济带城市综合发展效率
(二)结果讨论
综合效率是指淮河生态经济带城市劳动力、资本、资源等投入转化为经济、环境等产出的充分度,反映的是在既定的投入下,产出所能达到的最大程度。在不考虑非期望产出的情况下,26个决策单元中有11个城市综合发展效率为1,为DEA有效单元,综合效率平均值为0.827,说明在不考虑期望产出时仅有11个城市劳动力、资本、资源等投入要素达到了较好的综合产出水平。而在考虑非期望产出的情况下,DEA有效的决策单元数量增加至19个,综合效率平均值为0.877。这说明非期望产出指标的引入提高了淮河生态经济带城市绿色发展水平。从具体的城市来看,两种情况下发展效率为1的城市有11个,分别为江苏省的扬州市、泰州市、徐州市,安徽省的亳州市、六安市,河南省的漯河市、信阳市、周口市以及山东的枣庄市、济宁市、菏泽市。考虑非期望产出的绿色发展水平下降的城市有6个,分别为河南省的平顶山市、南阳市,安徽省的淮南市、淮北市、宿州市,山东省的临沂市。考虑非期望产出的绿色发展水平上升的城市有9个,分别为安徽省的阜阳市、蚌埠市、滁州市,河南省的驻马店市、商丘市,江苏省的淮安市、盐城市、连云港市、宿迁市。其中综合效率下降最大的是平顶山市,变动值为-0.202,上升最多的是滁州市,变动值为0.045。
为进一步了解考虑非期望产出淮河生态经济带各城市绿色发展效率的影响因素,本文通过对综合效率无效的城市投入与产出指标冗余值来进行分析。如果不考虑非期望产出,影响淮河生态经济带城市非综合效率有效的投入指标冗余平均值分别为:100.65、230.36、11.26、3638.71,而考虑非期望产出后投入指标冗余平均值为-62.36、-83.90、-10.69、-1254.25(具体见表2、表3)。由此可见,如果我们不考虑环境因素测算城市发展效率,可能会导致决策出现一定的偏差,如安徽省滁州市,如果不考虑非期望产出的话,要想回归到综合效率有效,则需要增加国内生产总值1048.13亿元,而在考虑非期望产出,该城市为综合效率有效。
在非期望产出的三个指标冗余值上,在工业废水排放量(y3)这一非期望产出上,河南省平顶山市面临任务最重,如果要回归到综合效率有效的话,需要减少排放工业废水9378.97万吨,其次是安徽省的淮南市,需要减少排放工业废水3040.04万吨。在工业二氧化硫排放量(y4)这一非期望产出指标方面,山东省的临沂市面临任务最重,该市需要减少排放52938.45吨工业二氧化硫,方能使其回归综合效率有效;其次是安徽省淮南市和河南省平顶山市,分别需要减少排放18884.4吨、9956.67吨,才能回归综合效率有效。在一般工业固体产生量(y5)这一指标上,仍然是安徽省淮南市、河南省平顶市及山东省临沂市,分别需要减少排放1957.44吨、1692.88吨、1596.39吨。
四、结论
为更好地评价淮河生态经济带城市绿色发展水平,将环境污染中的工业废水、工业二氧化硫、工业固体废弃物作为非期望产出指标纳入评价指标,利用非径向的SBM模型,对淮河生态经济带26个城市2018年的绿色发展效率进行测算,并与传统DEA模型测算结果进行比较,分析两种不同视角下非有效决策单元影响因素及改进措施。
结果表明:客观评价淮河生态经济带城市绿色发展水平时,考虑环境因素的非期望产出指标,测得绿色发展水平明显高于不考虑环境因素的测算结果,这也表明了,如果我们单纯只考虑城市发展的经济指标,而不考虑环境污染等问题,那么将会低估淮河生态经济带城市的绿色发展综合效率及水平,而在分析这些城市绿色发展水平时考虑非期望产出的环境因素,更加符合淮河生态经济带城市发展的实际情况,这也表明淮河生态经济带城市在发展过程中不仅注重了经济发展,也注重了节约能源和保护环境。
总体上来看,影响淮河生态经济带城市综合效率非有效的主要因素各不相同,其中挑战较大的是河南省的平顶山市、安徽省的淮南市以及山东省的临沂市,这些城市要想更好地绿色发展,一是必须在大力发展经济的同时严格控制污染的排放,需要从政策规划、技术创新激励机制等方面加大政策引导,同时加大资金支持,多种途径帮助这些城市改善环境问题。二是要支持绿色产业发展,如加大发展环保制造业、旅游服务业等产业,促进产业结构优化,尽快实现高耗能产业的升级换代。
参考文献：
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