湖南省矿业城市转型可持续发展能力评价

■ 周 羽/成金华,2/戴 胜

（1．中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2．中国地质大学（武汉）资源环境经济研究中心，湖北 武汉 430074）

湖南省矿业城市转型可持续发展能力评价

■ 周 羽1/成金华1,2/戴 胜1

（1．中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2．中国地质大学（武汉）资源环境经济研究中心，湖北 武汉 430074）

利用基于物质流（DMF）指标的数据包络法（DEA），结合湖南省矿业城市2003-2013年相关的投入-产出数据，对湖南省矿业城市转型可持续发展能力进行评价。主要结论：作为矿业城市的郴州、衡阳发展效率总体不是太高，而且呈现螺旋式上升的趋势。在投入产出的指标上，非DEF有效的年份均存在投入冗余现象。这说明，随着矿业城市的地区生产总值增加，矿产资源的利用量也日益增加。政策建议：(1)在矿业发展层面，要在优化矿业结构的同时，要注重企业优化，实现规模经营；(2)在产业转型层面应明确产业发展方向，煤炭工业主要实行保护性开采，有色工业应以市场为依托、以效益为中心；(3)在生态转型层面，应增加环保资金投入，加强矿山地质环境恢复与治理。

矿业城市；可持续发展；评价模型；评价指标；DEA；湖南

0 引言

20世纪80年代，人类对自身发展进行了全面总结和反思，从而提出了一个全新概念和发展模式，即可持续发展。随后可持续发展的思想被迅速引入社会经济的各个领域，引发了可持续发展的研究热潮[1，2]，甚至许多学者呼吁要建立一个综合性的可持续性科学[3]。可持续发展评价是当前研究领域的热点问题和难点问题[4]。按照党的十八大对生态文明建设的总体要求，低碳、绿色、和谐的矿业发展方式应该成为矿业城市可持续发展的必然选择和重要途径。矿业城市可持续发展的研究成为当前研究矿业城市理论与实践的关键切入点。郴州、衡阳作为湖南省典型的矿业地级城市，因其特有的产业结构现状、环境问题的特点而引发关注。矿业可持续发展已成为湖南省可持续发展战略重点和关键，迫切需要系统地研究其可持续发展问题。目前，国内外学者已经对矿业城市可持续发展能力进行了大量的科学研究，提出了一些重要的分析框架，构建了系列评价指标体系和评价模型，并进行了相应的实证研究[5]，但是，对湖南省矿业城市可持续发展水平进行研究的文章还比较少。因此，本文通过构建评价模型，建立一套定量的指标体系以及评估方法，对湖南省矿业城市转型过程中可持续发展能力评价深入研究，为湖南省矿业城市成功转型提供政策建议。

1 湖南省矿业型城市转型发展面临的主要问题

(1)矿业开发面临的问题。湖南省人均资源量少，且综合回收率低。除了少数矿产资源外，许多大宗矿产资源人均占有量都低于全国平均水平，一些矿产资源则严重短缺。此外，湖南省伴生矿比较多，且由于采、选、冶技术落后等因素，导致矿产资源利用率低，综合回收率也低，造成了资源浪费。湖南省部分地区矿业秩序混乱，存在非法采矿和越界采矿现象，不仅造成了矿产资源的严重浪费和破坏，并且给社会带来了诸多问题。

(2)环境破坏问题。当地企业多为高耗能、高耗水、高排放的重工业，其单位产值能耗远远超过其他产业，这些重工业企业的污水、废气排放占比很大但处理达标率低，衡阳市、郴州市废水达标率均低于90%。湖南省矿业开采过程中产生了大量对环境有害的固体废物，如2013年衡阳工业固体废物产生量795.4592万吨，郴州市工业固体废物产生量为1610.53万吨，工业固体废物产生量主要集中在有色金属矿采选业、电力行业。工业固体废弃排放量已成为破坏和污染地表环境的主要因素之一。2014年湖南省首份重金属污染调查结果由环保公益组织长沙曙光环保公益中心对外披露[6]（参见表1）。目前我国重金属污染主要集中在岭南矿带上，因此湘江流域成为重灾区，其特点是多种有色金属共生，有色金属和选冶药剂的复合污染加大污染整治难度。

表1 土壤重金属含量检测最高值

2 可持续发展能力评价模型与指标

2.1 综合评价模型

数据包络分析的模型C2R模型就是假设存在两个决策单元(DMU)，其中每个决策单元都有m种投入要素和n种类型的产出，则第j个决策单元DMU对应的输入项可以表示为xj=(x1j，x2j，...，xmj)T＞0，j=1，2，...，n；对应的输出项可以表示为yj=(y1j，y2j，...，ysj)T＞0，j=1，2，...，n。S-为剩余变量，S+为松弛变量。构造出C2R模型：

(1)当θ=1，且S-=0，S+=0时，决策单元被认为是DEA有效，而且它的规模和技术都是有效的。

(2)当θ=1，但至少S-或S+大于0时，决策单元被认为是弱DEA有效，而且不会同时出现规模和技术都是有效的情况。

(3)当θ＜1，决策单元被认为是DEA无效，且不具有技术有效和规模有效。

2.2 模型评价指标——基于MFA的指标选择

矿业城市可持续发展系统比较复杂，它涵盖了五个子系统，分别是矿产资源子系统、环境子系统、人口子系统、经济子系统以及社会子系统。在利用DEA模型评价区域的可持续发展能力的过程中，要密切联系物质流评价的相关理念[7，8]，把以上5大子系统划分为输出和输入子系统，而且还选用了相关重要指标作为输出、输入指标。

矿产资源是矿业城市生存和发展的基础，矿业城市能否实现可持续发展，矿产资源投入是否有效则起到了关键作用，而生态环境质量是否优良则起到了基础作用。因此，本文根据物质流分析系统中的指标，选取直接物质投入量（DMI）、环境污染物排放量（DPO）作为DEA分析中资源环境输入指标。同时，考虑到资源、环境要素只有与人力、资金等要素结合在一起才能产生社会经济效益，所以选择全社会从业人员、固定资产投资额2个指标作为社会经济要素投入指标。矿业城市可持续发展主要体现在经济发展、社会进步、环境质量改善等方面，本文主要从经济社会效益最佳化考虑矿业城市发展的可持续性，因此输出指标为地区生产总值和职工平均工资。

本文所涉及的社会经济以及物质资源数据均来源于《中国城市统计年鉴》（2004-2014年）、《中国环境统计年鉴》以及《湖南省统计年鉴》，2004-2014年的衡阳、郴州统计年鉴等。此外，由于部分数据的缺失，在DMI、DPO计算时，没有考虑矿业城市间物质交换。

2.3 模型数据

根据输入、输出指标，进行数据采集。依据指标体系的共性、个性原则，同时结合衡阳市、郴州市的实际情况，将指标体系略作调整。在矿产资源子系统中，本文主要利用衡阳市、郴州市各类固体矿产品年产量总和作为直接物质投入量指标，各指标具体数值见表2。

表2 2003-2013年衡阳市、郴州市矿业城市可持续发展能力评价指标数据

将湖南省衡阳、郴州两个典型矿业城市（地级市）2003-2013年输入指标和输出指标相关数据代入C2R模型，利用Deap2.1软件[9，10]计算各年份郴州、衡阳的综合效率、规模效率、纯技术效率等，通过分析得出2003-2013年衡阳和郴州两个矿业城市在转型过程中可持续发展能力演变特征与趋势。

3 湖南省矿业城市转型可持续发展能力评价

3.1 湖南省矿业城市转型可持续发展能力演变

通过综合评价模型计算出衡阳、郴州两个矿业城市在转型过程中的可持续发展能力演变，见图1。由图1可知，2003-2013年湖南省矿业城市可持续发展能力整体上呈上升趋势，平均综合效率由0.555增加到0.973，这是因为虽然研究时段内全部样本的平均规模效率下降，但平均纯技术效率却提升，从而促动矿业城市整体可持续发展能力的提升。而2006年来国内煤炭价格先升后降，有色金属价格也出现上升，供应趋紧，导致矿业企业粗放式扩张，引发湖南省矿业城市综合效率下降。

为了进一步分析湖南省矿业城市在转型过程中可持续能力演变，本文利用C2R进行了DEA横向评价研究，对湖南省矿业城市可持续能力进行了分解。对于衡阳市，由上文模型评价标准可知，在2005、2006、2008、2009、2011、2012年中，满足条件：θ=1，且S1-=S2-=S1+=S2+=S3+=S4+=0，因此说明这7年间的DMU对C2R模型DEA有效。而2003、2007、2010年，满足条件θ＜1，则说明这几年的DMU对模型为非DEA有效，其中2003年相对效率更差。2004年，由于满足条件，θ=1且，S1+=S2+=S3+=S4+＞0因此为弱DEA有效。衡阳市和郴州市2003-2013年转型过程中可持续能力发展效率综合评价结果分别见表3、表4。

图1 2003-2013年湖南省矿业城市转型过程中可持续发展能力演变

从表3可以看出，衡阳市在转型过程中可持续发展能力螺旋上升，2006年衡阳市从矿业可持续角度来看发展较好，随之在2007年就跌入到谷底，2008、2009年皆出现反弹，2010年又出现短暂滑落，之后在可持续发展的过程中进入佳境。从矿业城市可持续发展的角度可以看出，矿产城市在重复着艰难的转型之路。

从表4可以看出，郴州市的转型演变之路也极其艰难。在2006、2008、2010、2011年期间，满足条件：θ=1，且S1-=S2-=S1+=S2+=S3+=S4+=0，因此为DEA有效。而在2003、2004、2005、2007、2009年期间，满足θ＜1，因此为非DEA有效。而2003年的相对效率更低。其中2012、2013年满足条件θ=1，且S1+=S2+=S3+=S4+＞0，故为弱DEA有效。

表3 2003-2013年衡阳市转型过程中可持续能力发展效率综合评价结果

表4 2003-2013年郴州市转型过程中可持续能力发展效率综合评价结果

郴州市在转型过程中总体上可持续能力发展效率在提升，但绝不是线性上升，而是螺旋式上升，这说明在郴州市转型的过程中出现反复。在2003-2006年，郴州市可持续能力发展效率由无效逐渐转变为有效，2007、2009年却出现反弹，2010年之后，郴州市可持续发展能力向好的趋势发展。郴州作为一个矿业城市，转型过程中可持续发展能力不理想，但是朝着一个理想的趋势在变化。

3.2 湖南省矿业城市可持续发展能力综合评价

从湖南省矿业城市可持续发展状况，以及衡阳市、郴州市可持续发展横向与纵向的研究不难看出，湖南省矿业城市的可持续发展能力不是很理想，特别是在矿业转型过程中，可持续发展能力出现了反复，例如2007、2010年。从横向对比来看，衡阳与郴州作为两类不同的矿业城市，可持续发展能力存在差异，而且发展效率综合评价值发生波动年份也不同。主要原因有两个方面：

在经济结构方面，由上文分析的结果可知，衡阳市第二产业发展缓慢，由2005年的38.5%增加到2013年47.9%，而郴州市第二产业发展速度较快，由2005年的47.4%增加到57.6%。2005-2013年间，衡阳市的第二产业占比比郴州市占比平均低10个百分点。作为一个矿业城市，应更加重视第二产业的发展，通过大力发展第二产业，促进工业发展，以此来降低对矿产资源的依赖性，使经济逐步走向多元化。

在环境方面，衡阳市的劣势很明显，虽然衡阳市政府每年都投入了大量的资金来整治环境，但由于矿业城市特有的产业性质，排放物污染依然非常严重，尤其是工业二氧化硫、工业废水排放量均高于郴州。矿业城市的可持续发展首先要保证矿业经济发展，充分发挥传统产业经济的优势，但是在可持续发展过程中要避免伴生性的环境问题、社会问题等等，这就需要我们把伴生性的问题压缩到最小，为了使环境问题最小化，需要投入大量资金引进先进技术来提高工艺设备水平。

4 结论与建议

根据对郴州、衡阳2003-2013年矿业城市转型过程中可持续发展能力效率评价和投入产出生产前沿面上的“投影”分析，可以得出如下结论：

(1)作为矿业城市的郴州、衡阳发展效率总体不是太高，而且呈现螺旋式上升的趋势。这说明湖南省矿业城市可持续发展能力不仅存在规模效率上的制约还存在技术效率上的瓶颈。

(2)在投入产出的指标上，非DEA有效的年份均存在投入冗余现象；从产出的指标上看，在矿产资源投入量和地区生产总值的倒数不存在产出不足，这说明，随着矿业城市的地区生产总值增加，矿产资源的利用量也在日益增加。

为了避免到矿产资源枯竭时而被迫转型，衡阳市、郴州市要提前对矿业城市转型、产业转型、生态转型做好谋篇布局的准备工作。结合以上几点转型方向，本文给出如下政策建议：

（1）矿业发展层面。一方面，优化矿业结构，增强优势矿产资源自给能力。加强和支持有色矿产资源的精加工，延伸有色矿产资源产业链，发展关联产业，将有色矿产资源优势转换为矿业经济优势。调控部分稀有矿产的开采总量，提升衡阳、郴州在常规矿产品和稀有矿产品的优势地位。另一方面，优化矿产企业，要弃“小”扶“大”，弃“弱”扶“强”，鼓励“小”“小”联合，规模经营，同时要分矿区设定最低开采规模指标，对矿产企业进行法律制度约束。

(2)矿业城市产业转型层面。首先明确产业发展方向，对于煤炭工业，主要是实行保护性开采，加快企业技术改造，提高煤炭质量。有色工业发展方向，要坚持“深化改革，创新体制，调整矿权，提升产业”的十二字方针。以市场为依托，以效益为中心，以高新技术的产业化为手段，实现有色金属产业结构的总体优化和升级。

(3)矿业城市生态转型层面。矿业城市生态环境恢复治理，积极贯彻实施《湖南省地质环境保护条例》，向矿山企业全面、足额收缴地质环境治理备用金，同时从各级财政中安排部分资金，加强矿山地质环境恢复与治理；增加环保资金投入，促使矿山企业废气、废水、废渣的达标排放。实现生态文明，是矿业城市转型发展的根本方向。对衡阳、郴州等矿业城市来说，要通过加快生态文明建设，建设绿色城市、绿色矿业，以促进城市转型升级，实现矿业城市可持续发展。

[1] 牛文元．可持续发展理论的基本认知[J]．地理科学进展,2008,27(3)：1-6．

[2] MORAN D D,WACKERNAGEL M,KITZES J A,et al．Measuring Sustainable Development： Nation by Nation[J]．Ecological Economics,2008(64)：470-474．

[3] KATES R W,ClARK W C,CORELL R,et al．Environment and Development：Sustainability Science[J]．Science,2001(292)：641-642．

[4] 李明明,廖强,牟守国,等．资源型城市可持续发展动态评价研究——以江苏省徐州市为例[J]．国土资源科技管理,2008,25(3)：21-25．

[5] 苏飞,张平宇．大庆市城市经济系统可持续性评价[J]．中国人口·资源与环境,2009,19(6)：154-159．

[6] 人民网．湖南首份重金属污染调查结果公布 [EB/OL]．(2014-12-01)[2015-05-18]．http://hn.people.com.cn/n/2014/1201/c356328-23073747.html.

[7] W BER K W．Data envelopment analysis [J]．Journal of Travel & Tourism Marketing, 2007, 21 (4)：91-108．

[8] 仇方道,李博,佟连军．基于MFA和DEA的东北地区矿业城市可持续发展能力评价[J]．资源科学,2009(11)：1898-1906．

[9] 杨晨．基于MFA和DEA的辽宁省环境经济系统分析[D]．大连：东北财经大学,2013．

[10] 商允忠,王华清．资源型城市转型效率评价研究——以山西省为例[J]．资源与产业,2012(1)：12-17．

Evaluation of Sustainable Development Capacity of Mining City's Transformation in Hunan Province

ZHOU Yu1, CHENG Jinhua1,2, DAI Sheng1
(1.School of Economics and Management of China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan Hubei 430074; 2.Research Center of Resource and Environmental Economics, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan Hubei 430074)

Through the method of data envelopment analysis (DEA) which was based on the material fl ow (DMF) indicators, we evaluate the sustainable development capacity of mining city's transformation in Hunan Province based on relevant input-output data of these cities from year of 2003 to 2013. The main conclusions show that the development eff i ciency of Chenzhou and Hengyang is not too high, while it presents a spiraling trend in the long run. When analyzing the indicator of input and output, we fi nd the input redundancy phenomenon existing in non DEF effective year. This shows that the amount of utilization of mineral resources will increase with GDP growth in the mining cities. There are several policy recommendations as follows. First, at mining industry level, we should optimize the mining structure and focus on business optimization, in order to achieve the scale operation. Second, on the issues of industrial transformation, we should make clear the direction of industrial development, take the protective mining mainly in the coal industry, while non-ferrous industry should rely on market and put the benef i t as the priority. Third, on the issues of ecological transformation, we should increase investment in environmental protection, strengthen the efforts on mine geological environment restoration and the governance.

mining city; sustainable development; evaluation model; evaluation indicators; DEA; Hunan Province

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2015）11-0044-05

2015-06-21；

2015-08-28

国家社科重大招标项目“我国资源环境问题的区域差异和生态文明指标体系研究”（11&ZD040）；中国地质调查局工作项目“地质工作促进生态文明建设评价研究”（12120114056501）

周羽 (1980-)，男，湖南省湘潭市人，中国地质大学（武汉）经济管理学院博士研究生，主要从事矿产资源管理方面的研究工作。