江苏省环境效率的测度及其影响因素实证分析

辜子寅 ，俞逸帆

（1.常熟理工学院 数学与统计学院，江苏 常熟 215500；2.中南财经政法大学 统计与数学学院，湖北 武汉 430073；3.西南财经大学 统计学院 四川 成都 611130）

1 问题的提出

“十一五”期间，江苏省经济持续快速发展，GDP由2006年的21742.05亿元增长到2010年的41425.48亿元，翻了近1番，平均增长速度17.5%.2010年全国人均GDP为29762元/人，这略高于江苏2006年的水平28526元/人，到2010年江苏人均GDP已经增长到52840元/人.2010年工业废水排放量26.38亿吨，较2006年的28.72亿吨稍有下降；工业废气排放量31212.93亿标准立方米，是2006年的1.25倍；工业固体废物产生量9063.83万吨，比2006年增加了25.97%.可见，废水排放得到有效控制，而其他污染却呈现恶化趋势.经济高速发展的同时，环境问题不容忽视.因此，选择合适的变量和模型对环境效率进行测度，并对其影响因素展开分析，对江苏经济可持续发展具有重要意义.

从某种意义上看，是经济增长带来了环境污染，这是一种非期望产出[1].但对于发展中国家，受到技术水平的限制，适度的污染是经济增长所必须付出的代价[2].从这一思路出发，可将环境污染理解为一种投入[3]，投入总希望越少越好，将经济增长作为产出，产出总希望越高越好.本文运用数据包络分析[4-5]和Malmquist指数[6-7]方法，从投入产出角度衡量环境效率.

2 江苏省环境效率的测度

2.1 变量选取和数据来源

人均实际地区生产总值反映经济总体发展水平，本文选取此变量作为产出变量，是将按当年价格计算的地区生产总值经居民消费价格指数（以2006年为基期）调整，除以总人口而得到.工业“三废”是环境污染的主要来源，考虑到数据的可获得性，选取人均工业废水排放量、人均工业废气排放量、人均工业烟尘排放量作为环境投入变量.收集江苏省“十一五”期间（2006-2010年）13个市投入产出的面板数据，数据来源于历年《江苏统计年鉴》.

2.2 基于数据包络分析方法的静态效率测度

采用数据包络分析方法（DEA），利用软件deap2.1，构建CCR模型计算得到江苏省每年各地区环境投入的技术效率值crste，构立CCGSS模型将技术效率值分解为纯技术效率值vrste和规模效率值scale：crste=vrste×scale.根据每年静态效率计算结果求得2006～2010年各效率的平均值，如图1所示.

由图1可看出，这五年间盐城的环境效率均为1，处于相对最优水平，称为DEA有效.苏州、泰州、宿迁环境效率较高，平均值在0.7～0.9.其中，苏州有三年（2008、2009、2010）属DEA有效，泰州（2007、2010）和宿迁（2006、2008）分别各有两年属DEA有效，此三个地区的纯技术效率值五年均等于1，表明其DEA无效全来自于规模无效率.通过对其规模收益进行判断，发现苏州和泰州处于规模收益递减阶段，表明环境投入量的增加不可能带来更大比例的产出增量.宿迁处于规模收益递增阶段，说明其产出有较高的提升空间.无锡、徐州、连云港和扬州四市效率中等，平均值在0.4～0.6.无锡的无效率主要来自于规模无效率，徐州和连云港主要为纯技术无效率.其余五个地区环境投入效率很低，尤其是南京，其效率值是最低的.通过对投入产出变量进行分析，发现造成这五市效率低下的原因主要是人均工业废气排放量明显高于其他地区.南京在此期间年均排放量为4485.14亿标准立方米，相比排在第二位的苏州年均排放量是1682.27亿标准立方米.常州、南通、淮安和镇江的工业废气年均排放总量在1000亿标准立方米左右，污染较严重，而此四市人口数量又相对较少，故人均污染较强，效率值很低.

图1 静态环境效率测度结果

2.3 基于Malmquist指数的动态效率测度

DEA研究的是不包含时间变量的各年度截面数据.Malmquist生产率增长指数是对面板数据进行动态分析，衡量效率的改变，可分解为效率改进指数effch和技术进步指数techch：Malmquist=effch×techch，effch又可进一步分解成纯技术效率变化指数pech和规模效率变化指数sech：effch=pech×sech.运用软件deap2.1测度“十一五”期间江苏环境效率变动状况，结果见表1、表2.

从表1可知，从全省总体来看，2006～2010各年Malmquist生产率增长指数均大于1，表明环境效率逐年得到提升，年平均增长率为13.0%.观察effch和techch不难发现，techch均值为0.984＜1，说明环境效率的提高没有得到技术进步的有力支撑，技术进步存在很大的改进空间.Malmquist指数得到增长的主要驱动力来自效率改进，其贡献大于技术退化的负作用，effch平均增长率14.8%，增速较快.纯技术效率平均增长率5.6%，仅在2008年出现了效率降低，而规模效率呈现波动性增减，平均增长率为8.7%.

由表2，从各地Malmquist生产率增长指数来看，环境效率得到改善的地区有10个，其中均值较大的地区是无锡、苏州、连云港、扬州、镇江，平均每年改善幅度超过20%，苏州与扬州幅度超过35%.由于这些地区techch或小于1，或略大于1，表明此区域环境投入效率的提高主要来源于效率改进.Malmquist指数小于1的地区有盐城、淮安、宿迁.盐城各年的静态技术效率一直处于生产前沿面上，则其技术效率变化指数、pech以及sech均为1，盐城效率的恶化来源于没有得到技术进步的有力推动.淮安受到技术效率和技术变化的双重拖累，仅在规模效率上略有提升.宿迁的纯技术效率在静态分析一直处于最佳状态，受规模效率和技术变化的拖累，Malmquist指数是最低的.总的来看，效率改进对江苏各地环境投入效率的推动作用是明显的，仅淮安和宿迁效率改进指数低于1.同时技术进步状况值得忧虑，仅无锡、常州、苏州和扬州四地稍有提高，这制约着环境效率的改进，也是今后环保工作的重点和难点.

表1 Malmquist指数年均变化情况

3 江苏省环境效率的影响因素分析

3.1 影响因素的选取

运用EViews6.0，通过构建面板数据模型[8]对环境效率的影响因素及影响程度进行探讨.在参考现有研究和考虑数据可得性基础上，选取三个变量作为环境效率影响因素：（1）产业结构：第二产业增加值占地区生产总值的比重X1；（2）政府规制：各地政府财政支出占地区生产总值比重X2；（3）经济外向度：各地进出口贸易总额与地区生产总值之比X3.数据来源于历年《江苏统计年鉴》.以X1、X2、X3为自变量，分别以Malmquist、effch和techch的累计值为因变量，构建面板数据模型，分别记为模型1、模型2、模型3.

表2 各地区Malmquist指数变化情况

3.2 实证结果

（1）面板单位根检验

为了避免出现伪回归现象，本文采用LLC方法对各变量进行单位根检验以判断其平稳性，结果见表3.可见，相伴概率都接近于0，则拒绝存在单位的原假设，表明各自变量与因变量均为平稳序列，可以建立面板数据模型.

（2）模型形式的确定

面板数据模型有三种形式：无个体影响的不变系数模型、变截距模型、变系数模型.采用协方差分析方法对模型形式的设定进行检验，结果见表4.然后运用Hausman检验方法对其中的变截距模型进行检验，确定到底应该使用固定效应模型还是随机效应模型，结果见表5.

（3）回归分析结果

采用广义最小二乘法对模型参数进行估计，加权方式为cross-section weights（使用估计的截面残差的方差进行加权），回归方程如下，三个模型调整后的判定系数分别为 0.9663、0.7510、0.7540，可见拟合优度均较高.

表3 面板数据单位根检验结果

表4 模型形式的检验结果

表5 Hausman检验结果

从模型1看，产业结构的回归系数显著为负，说明第二产业占GDP比重的提高会降低环境效率.具体看，江苏省“十一五”期间环境效率Malmquist指数年年上升，而全省第二产业占GDP的比重由2006年的56.5%降为2010年52.5%.我国第二产业包含工业和建筑业，工业废水、废气、固体废物是环境污染的主要来源.第二产业比重的提高会加大污染物的排放，抑制环境效率的改善.政府规制回归系数显著为正，表明政府财政支出占GDP比重的增加可以有力推动环境效率的提高.2010年江苏在环保方面的财政支出139.89亿元，较2006年23.41亿元有较大增幅.由于政府财政支持，2010年江苏环保机构数727个，比2006年增加155个；环保系统人员数10240人，比2006年增长10.83%；建成区绿化覆盖率44.1%，比2006年多2.4个百分点；“三废”综合利用产品产值218.97亿元，是2006年的1.52倍，可见环境效率的提高与政府对环保的重视和投入是密不可分的.经济外向度的回归系数显著为负.扩大对外开放程度，引进先进技术提高环保管理水平，这是预期.但在“十一五”期间，江苏并没达到预期的对环境效率的促进作用，这与不同类别进出口商品的金额有关.江苏省一直保持贸易顺差的部门中，食品制造业（顺差额由2006年61981万美元增加到2010年102618万美元）、造纸业（顺差额翻了1.25番）、纺织业（顺差额提高了68%）、服装业（顺差额提高了51%）化学需氧量排放系数较高，非金属矿物制品业（顺差额由54087万美元增加到78612万美元）二氧化硫排放系数较高，这些商品产出及出口的增加必然加重环境的负荷.皮革制品业、石油及石油产品、天然气及人造气等矿物燃料加工业、化学工业、金属矿采选业是江苏省保持贸易逆差的部门，这些部门的化学需氧量、氨氮、苯胺、氰化物、挥发酚等污染物的排放系数较高.大量进口这些部门的产品，减少其在江苏省的生产，能有效减轻环境污染，提高环境效率.理论上，进出口不同类型产品对环境的作用不同，从实证结果来看，负向影响作用更强.

从模型2来看，在10%的显著性水平下，三个自变量均对因变量产生显著影响.相比模型1，各回归系数的符号是相同的，不同的是，政府规制对效率改进指数的正向影响更强，而产业结构和经济外向度对效率改进指数的负向影响稍弱.

从模型3来看，政府规制对技术进步指数没有显著影响，对比前两个模型，政府干预着重表现为对现有环境的保护和对污染的治理，这些措施确实改进了环境效率.但在技术进步方面，则相对薄弱.比如，2006年环保系统科研所12所，2008年增长到最高值14所，2010年又回落到12所.本文研究时段仅为5年，政府规制影响不显著的实证结果与预期相符.产业结构和经济外向度对技术进步指数均产生显著正向影响，相比模型1、模型2，系数符号发生了改变.究其原因，第二产业尤其是工业企业规模得以扩大，才有能力投入足够的资金和人力从事技术创新.而扩大对外开放程度，引进先进技术水平和管理经验，对环境技术的进步也是有所裨益的.前文动态研究结果表明，Malmquist指数得到增长的主要驱动力量来自效率改进，因为技术进步指数小于1，它对Malmquist指数的贡献为负，这是制约江苏环境效率得到进一步提高的瓶颈因素.

4 结 论

从静态效率测度来看，盐城、苏州、泰州、宿迁环境效率较高，南京、常州、南通、淮安和镇江效率较低，控制工业废气的排放是低效地区环保工作的重点.

从动态效率测度来看，2006～2010年江苏环境效率总体上逐年提升，这主要得益于效率改进指数的贡献，技术进步指数制约着Malmquist指数的提高.

从影响因素的分析结果来看，政府规制对效率改进指数有正向影响，对技术进步指数没有显著影响，综合来讲，政府实施有效干预对环境效率的提高有促进作用.产业结构和经济外向度的作用具有双面性，它们对效率改进指数均呈现负影响，而对技术进步指数均呈现正影响.负向作用超过正向作用，与环境效率Malmquist指数呈现负相关.第三产业是相对减物质化的，故降低第二产业占GDP的比重，提高第三产业的比重，实现产业结构的升级是提高江苏环境效率的有力措施.在对外贸易过程中，注意进出口商品的选择，严格控制污染排放系数较高的部门产品的出口，因为出口增加必然刺激生产，要从工业生产的源头上实施环境保护，拒绝走先污染后治理的老路.

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