生态环境视角下资源型地区产业转型效率评价——以山西省为例

梁红岩，董威励(山西大学 经济与管理学院，山西 太原 030006)

生态环境视角下资源型地区产业转型效率评价
——以山西省为例

梁红岩，董威励(山西大学 经济与管理学院，山西 太原 030006)

在中国经济“新常态”的背景下，产业转型是资源型地区打破发展的重重困境重要途径之一。本文构建生态环境视角下资源型地区产业转型效率评价体系，并利用包含坏产出的超效率SBM模型对生态环境视角下山西省的产业转型效率进行测算和评价。2001—2014年山西省整体生态环境视角下产业转型效率呈现波动的状态，2005—2014年山西省各市之间的转型效率呈现较大的差异，整体上山西省北部区域要优于南部区域，呈现北高南低的空间格局。

产业转型效率；生态环境；资源型地区；山西省

长期以来，资源型地区为保障我国经济快速增长的资源能源安全做出了巨大贡献。但是，由于经济发展宏观环境的变化，资源型地区经济增长动力明显不足、资源型产业发展空间受限、生态环境恶化等问题逐渐凸显。在国家大力建设生态文明、推动绿色发展的战略需求背景下，资源型地区产业转型不仅仅是简单的经济增长，更重要的是以生态环境为突破口，推动资源型地区产业转型，提升产业转型效率，实现生态环境与产业的融合、协调发展。

综合现有研究成果来看，资源型地区转型效率的研究主要是通过建立评价指标体系，选择不同的方法对研究区域的转型效率进行实证研究。第一，关于指标体系的建立，每一位学者关注的重点不一样，因此已有的研究中仍然没有形成统一的标准。王政辉、路世昌(2007)关注的是产业转型风险的大小，他们从六个风险层面建立了风险评估指标体系[1]。徐君(2011)关注的重点是产业结构优化，他选择了有关产业发展的七个方面来建立转型效率评价指标体系[2]。第二，从研究方法上可以分为两大类。一是主观权重评价方法，即权重的赋值是专家主观意义上的评分赋值，评价结果受个人的主观思维影响较大，结果会与实际情况差别很大。主要包括层次分析法和模糊评价方法。第二类，客观权重评价方法，利用数据确定各级指标的权重。主要方法包括：灰色关联度分析法[3]、聚类分析法[4]、主成份分析法[5]、因子分析方法、数据包络分析方法[6-9]。不同的研究方法都有其适用的研究领域，都有优点，也都有不足，具体研究中需要根据研究实际情况综合考虑。

山西省是保障我国城镇化与工业化快速发展资源能源安全的重要基地，也是我国典型的资源型省份之一。长久以来，为全国经济的快速增长提供了大量煤炭资源。但是，一直以煤炭开采支撑整个地区经济发展，导致地区产业结构不合理，持续增长动力缺乏。而且资源的过度开采也带来了一系列衍生问题，如地表沉陷、河流断流、水土流失、生物多样性破坏等生态环境系统失衡的现象十分突出。现阶段，山西省迫切需要改变产业发展现状，提高产业转型效率，改善地区生态环境，来突破地区发展的重重困境。

本文从生态环境视角出发构建资源型地区产业转型效率评价指标体系，以山西省为案例，对山西省的产业转型效率进行测算分析，并对产业转型效率的影响因素进行研究，为地区改善生态环境，提高产业转型效率提出对策建议，实现山西省产业与生态环境融合发展，同时也对其它资源型地区的产业转型具有借鉴的意义。

一、研究方法说明

数据包络分析方法(Data Envelopment Analysis, DEA)是由美国的Charnes、Cooper和Rhodes三人于1978年第一次提出的，它是以相对概念为前提建立的一种效率评价方法。Charnes、Cooper和Rhodes三人创立的第一个DEA模型，是基于规模收益不变的，其得出的技术效率包含了规模效率的成分，因此通常被称为综合技术效率[10]。该模型以他们三人姓氏的首字母来命名，即CCR模型。该模型中假设有n个决策单元，记为DMUj(j=1，2，……，n)，每个决策单元DMU有m种投入，记为xi(i=1，2，……，m)；q种产出，记为yr(r=1，2，……，q)，模型公式如下所示：

minθ

(公式1)

λ≥0

i=1,2,…m;r=1,2…q;j=1,2,…,n

随着研究的深入，人们开始不仅仅关注产出中对人们有用的产出，还要关注伴随着好的产出而产出的对人们没有好处的产出，或者对别人有害的产出。原有的DEA模型并不能对此做出解释，人们开始着手改进原有的模型，由此考虑非期望产出的SBM模型产生。

假设有n个决策单元(DMU，j=1，2，…，n)，每个决策单元DMU有m种投入要素(i=1,2，…，m)，q种产出要素，其中q1中期望产出(r=1，2，…，q1)，q2种非期望产出(t=1，2，…，q2)，Tone定义的包含坏产出的SBM模型如下所示[11]：

(公式2)

s.t.Xλ+s-=xk

Yλ-s+=yk

Bλ+sb-=bk

λ,s-,s+≥0

其中，s-、s+为松弛变量。

根据传统模型的计算结果中会出现多个效率为1的情况，这样人们无法判断这些效率值为1的决策单元的效率的高低。为了可以对效率值为1的评价单元进行比较排序，1993年Andersen和Petersen提出了“超效率”模型，该模型的核心就是将被评价的单元从参考集中剔除[12]。因此，本文在对转型效率进行评价时选择包含坏产出的SBM超效率模型，如下所示：

二、评价指标体系的构建及数据说明

1. 指标体系构建

产业转型是指通过改变经济运行过程中的投入要素来达到改变经济运行产物，从而改变产业现状的目的。但是往往人们更加关注的是经济消耗和增长，也就是更多考虑的是经济投入要素与产出经济产物之间的比值，而忽视生态环境方面的投入与产出。本文建立的指标体系包括两个角度和两个维度：投入包括两个维度，一是经济要素的投入，二是生态环境方面的投入。产出也包括两个维度，一个是经济增长，另一是对生态环境的不利影响。

在以往学者的关于资源型地区产业转型效率评价指标体系的研究中，很多研究者选取大量指标来全面反映产业转型的各个过程，但是这些指标之间的相关性比较大。田文香(2013)在建立产业转型效率评价指标体系时选择34项指标，但经过主成分分析之后，确定的主成分个数仅为4个，然后仅使用这4个指标来对转型效率进行评价，这样很有可能将一些指标忽视①。因此，本文在建立产业转型效率评价指标体系过程中，一方面尽量全面反映产业转型过程，一方面尽量避免相关指标重复选择。

产业转型是一个由投入要素改变，来带动产出改变的过程，投入要素的种类以及多少决定着地区经济运行系统产物的种类和多少，并由此决定着一个地区产业未来的结构和发展。第一方面，经济指标，根据柯布道格拉斯生产函数Y=AKαLβ，选取资本、劳动和技术作为投入指标，因此主要涵盖的指标是固定资产投资额(表示资本投入)、年末从业人数(表示劳动投入)和科学技术经费支出(表示技术投入)。第二方面，生态环境指标，资源型地区对能源的依赖性都比较大，因此在产业转型投人指标中需要选取资源投入量，以考察其对资源的依赖程度是否有所下降，主要涵盖的指标是能源消耗量。

资源型地区实现产业转型的目的是为了解决资源型地区存在的各种问题，实现地区经济持续增长和生态环境改善。所以，要评价产业转型的产出，必须从是否推进城市经济和生态环境的全面进步着手。因此，在选取产出指标的时候主要包括两个大的方面：第一方面，经济发展指标，从经济学的角度来看，从量的方面，资源型城市转型应该给地区经济寻找到持续增长的动力，因此主要涵盖的指标是地区生产总值；从结构方面，资源型城市转型主要体现为对资源产业的依赖降低，因此主要涵盖的指标是非资源产业②产值占地区生产总值的比重。第二方面，生态环境指标,大多数资源型地区目前都是排污量比较大的产业所占的比重特别大，所以，生态环境破坏都比较严重。因此，在选择产出指标时应该包括对生态环境有害的排放物，资源型城市在发展过程中，对生态环境造成破坏的主要包括二氧化碳和“三废”的排放，因此主要涵盖的指标包括二氧化碳排放量、废水排放总量、废气排放量、固体废物排放量。

根据上文选择指标，构建的生态环境视角下资源型地区产业转型效率指标体系如表1所示：

表1 生态环境视角下资源型地区产业转型效率评价指标体系

2. 数据来源及说明

由于数据包络分析方法(DEA)模型若包含过多投入产出指标会影响结果，呈现非常低的收敛速度，因此本文将固定资产投资额、年末从业人数和科学技术经费支出综合得到经济投入综合指标。由能源消耗组成生态环境投入指标。将GDP、非资源产业产值占GDP比重综合得到经济产出综合指标。将二氧化碳、废水、废气和固体废物的排放量综合得到生态环境产出综合指标。在对指标数据进行优化处理时，高峰(2012)选用层次分析法[13]，王莉(2014)选用权值因子判断表法[14]，确定各指标权重，但是这些方法都需要由该领域内的权威专家、学者对指标的重要程度做出判断，在此过程中主观因素比较强，因此本文在选取指标优化处理方法时尽量降低人为因素的影响。

在测算转型效率时，根据建立的评价指标体系，将经济投入指标和生态环境投入指标作为每个决策单元的输入，把经济产出指标作为每个决策单元的期望输出，把生态环境产出指标作为每个决策单元的非期望输出。在对山西省生态环境视角下的产业转型效率进行测算时，将2001—2014年的每一年看作一个决策单元。在对山西省每个地市生态环境视角下的产业转型效率进行测算时，将山西省11个地市作为11个决策单元。但由于地市级的部分数据没有公布，所以在对地市的转型效率进行测算时，在保障原有指标体系完整和不改变原有指标所代表的实际意义的基础上对部分指标进行了替换，其中经济投入和生态环境投入指标不变，经济产出中将“非资源产业产值占GDP比重(%)”替换为“第三产业产值占GDP比重(%)”，生态环境产出将“二氧化碳排放量(万吨)、废水排放总量(万吨)、废气排放量(亿标立方米)、固体废物排放量(万吨)”替换为“工业废水排放量 (万吨)、工业二氧化硫排放量 (吨)、工业烟(粉)尘排放量 (吨)”。

本文以山西省为案列，选取的时间段为2001-2014年。但由于地市级部分数据收集困难，所以对山西省各地市的研究选取的时间段为2005-2014年。数据主要来源于《山西统计年鉴(2002-2015)》、《中国统计年鉴(2002-2015)》和《中国城市统计年鉴(2002-2015)》等。其中山西省二氧化碳排放量根据山西省煤炭、电力、焦炭、汽油、柴油当年消耗量和相对应的碳排放系数③计算得出。为了避免价格因素导致测算结果的不准确，所以固定资产投资额、GDP和科学技术经费支出等数据都使用GDP平减指数④进行平减。

三、实证分析

1. 山西省整体产业转型效率评价结果与分析

根据收集整理的数据，使用DEA-Solver软件对山西省2001—2014年的产业转型效率进行测算，计算的效率值如表2所示：

表2 山西省2001—2014年生态环境视角下产业转型效率值

根据测算结果可以看出，2003-2006年、2008年、2011年、2012年和2014年的产业转型效率值都大于1，说明这几年转型效率实现了DEA有效，这几年的投入要素相对于其他几年在产业转型过程中充分发挥了作用。从山西省产业转型效率趋势图(图1)上可以看出，2001—2006年，除2004年产业转型效率有小幅度降低外，产业转型效率基本逐渐升上；2007年大幅度降低，变为0.8437；2008年升上，但接下来两年又大幅减低；2011年又出现好转，但是接下来的两年又大幅降低；2014年出现大幅度升上，达到相对效率最高值。探究其波动原因，可以发现其跟山西省实际情况极其吻合。“十五”期间，山西省开始关注产业转型，由于属于起步阶段，各项工作开始逐渐推进，转型的成效逐渐呈现，转型效率连年增加；“十一五”期间，山西省在“十五”的基础上继续推进产业转型，所以2006年转型效率仍然继续上升。但是随着国家政策的变动，开始对煤炭行业进行大的整顿治理，山西省也在2006年开始对煤炭企业进行整顿，关闭大量小煤矿、小煤窑，对经济发展产生了较大波动，导致第二年转型效率大幅降低；随着兼并重组各项工作的逐步进入正轨，2008年转型效率出现好转。但与此同时，国际上出现了大范围的国际金融危机，2009年和2010年受此影响转型效率出现了大幅度的下降；“十二五”时期，山西省抓住被批复为“转型综改区”而由此带来的发展机会，提高了产业结构调整的步伐，并且加大了对生态环境的关注，2011年转型效率大幅度提升。2012年《综改试验区总体方案》的出台，对山西省的发展道路做出了规划，为产业结构的优化明确了道路，2013年进行调整后，2014年转型效率极大提升，达到了效率最高值。

图1 2001-2014年生态环境视角下山西省产业转型效率趋势图

2．山西省11市产业转型效率评价结果与分析

根据收集整理的指标数据，使用DEA-Solver软件测算山西省11个地级市的2005—2014年的产业转型效率，测算出的结果如表3所示。

根据测算结果可以看出，山西省各市之间的转型效率呈现较大的差异，太原和朔州2005—2014年的转型效率都大于1，说明两市相对于其它地市转型过程中，投入要素得到更加充分的利用；大同、长治和晋城三市在2005—2014年期间转型效率从未大于1，说明这三市从未达到DEA有效，转型情况相对其余地区不容乐观；太原、阳泉和朔州三市2005—2014年转型效率的均值排在前三位，说明它们相对于其它市要素投入利用比较充分，长治、运城和临汾转型效率的均值排在末尾。

表3 山西省11市2005—2014年生态环境视角下产业转型效率值

“十五”时期末，太原、阳泉、朔州、晋中、运城、忻州和临汾的转型效率值大于1，长治的转型效率值最小。“十一五”时期末，太原和朔州的转型效率值大于1，这两个地市的投入要素相对其他地市得到更充分的利用，运城最低。2014年，相对有效的地区包括太原、阳泉、朔州和忻州四个地市，运城的效率值仍然是最低的。“十五”时期末与“十一五”时期末相比较，基于生态环境视角的转型效率值增加的仅有太原和朔州，其它地区降低；2014年与“十五”时期末相比较，转型效率值增加的包括阳泉、长治、朔州和忻州，其它地区降低；2014年与“十一五”时期末相比较，转型效率值增加的包括大同、阳泉、长治、晋城、运城、忻州、临汾和吕梁，其它地区降低。

表4 2005、2010和2014年山西省11市产业转型效率分级

按照效率测算结果可以将2005、2010和2014年山西省11个地市分为4个层次，如表4所示，其空间分布如图2所示。从空间格局来看，整体上山西省北部区域要优于南部区域，呈现北高南低的空间格局。2005年，山西省最北部的大同和中部的吕梁、晋城、长治转型效率比较低，呈现“干”字型的空间格局。2010年和2014年，太原、阳泉、朔州和忻州的转型效率相对比较高，呈现南北低中间高的空间格局。

图2 2005、2010和2014年生态环境视角下山西省产业转型效率空间变化

四、结论与建议

面对资源型地区经济发展难和资源枯竭困境、环境污染严重的困境，资源型地区产业转型必须加大对生态环境的关注。以往对资源型地区产业转型效率评价时更多的关注使用了多少经济投入要素，促进了多少经济增长，而对整个生产过程中资源的使用和对生态环境的破坏的重视程度比较低，因此需要从生态环境视角对资源型地区产业转型效率做出新的研究。

从山西省整体来看，2003-2006年、2008年、2011年、2012年和2014年的产业转型效率值都大于1，说明这几年转型效率相对于其它几年是有效的。从山西省各地市来看，山西省各市之间的转型效率呈现较大的差异，太原和朔州2005—2014年的转型效率都大于1，大同、长治和晋城三市在2005—2014年期间转型效率从未大于1。太原、阳泉和朔州三市2005—2014年转型效率的均值排在前三位，长治、运城和临汾转型效率均值排在末尾。从空间格局来看，整体上山西省北部区域要优于南部区域，呈现北高南低的空间格局。

优化资源型地区生态环境，提升产业转型效率需要各地市根据实际情况，降低对传统资源的依赖，严把生态关，优化生态环境和投资环境，加强对外经济联系，引进新资金，利用信息网络等新技术，实现生态与产业融合、协调发展，促进传统产业升级改造，壮大新兴产业，降低高耗能、高污染产业的比重。

注释：

①田文香在研究中，选择了7项产业转型投入指标，27项产业转型产出指标，利用主成分分析法对指标数据作优化处理，处理结果显示产业转型投入指标的主成分为1，产业转型产出指标的主成分为3。
②非资源产业是指除采矿业外其它的产业。
③碳排放系数：煤炭为0.7476tc/tec；电力为2.2132tc/tec；焦炭为0.1128tc/tec；汽油为0.5532tc/tec；柴油为0.5931tc/tec。
④1978年GDP指数为100。

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(责任编辑：胡乔)

山西省哲学社科规划课题(批准号：2016054006 )、湖北师范大学资源枯竭城市转型发展研究中心开放基金项目(批准号KF2016Y01)

2017—01—26

梁红岩，男，山西介休人，副教授，山西大学经济与管理学院经济系主任，资源枯竭型城市转型与发展研究中心研究成员，研究方向为产业转型；董威励，男，山西运城人，在校研究生，研究方向为资源型地区产业转型。

F290

A

2096- 3130(2017)04-0059- 06

10.3969/j.issn.2096-3130.2017.04.012