生态文明建设效率评价指标体系构建与实证*

田 杰，王 芹

(西安工业大学 经济管理学院，西安 710021)

改革开放以来，中国经济飞速发展，但经济发展使生态文明遭到严重破坏。特别是工业化和城市化进程的加快，给生态文明建设带来了一系列问题，如迅猛的经济发展与缓慢的生态文明建设不协调、自然环境遭到严重破坏、资源不能合理配置等。为实现国家长期的可持续发展，建设生态文明成为必然。党的十八大第一次把生态文明建设纳入“五位一体”中国特色社会主义事业总体布局。党的十九大提出：生态文明建设是中华民族可持续发展的千年大计，强调人与自然的和谐共处是发展社会主义的基本战略[1]。生态文明建设除了生态建设和环境建设，还涉及许多领域，有经济建设、文化建设和社会建设等多方面，其建设进程与建设成效难以实施定量评估，制约着科学调控措施的制定与实施，阻碍生态文明健康发展[2-3]，因此，科学测算生态文明建设效率水平是当前亟待解决的重要问题。已有研究对生态文明建设的理论分析居多[4-6]，对省级层面的城市生态文明建设效率测算分析比较少[7-9]，研究方法大多采取层次分析法或数据包络分析(Data Envelopment Aanalysis，DEA)方法[10-12]，在生态文明建设投入产出的非期望属性方面研究较少。本文以陕西省为研究对象，用非期望产出模型(Slack Based Model,SBM)对其生态文明建设的投入产出效率进行测算分析，充分考虑生态文明建设的非期望产出属性，期望得到更加合理的效率水平，以期为陕西省生态文明建设提出相关政策建议。

1 评价指标体系和研究方法

1.1 评价指标体系的构建

生态文明建设效率评价指标体系的设立必须体现生态文明建设效率内涵。生态文明建设效率其本质内涵是经济増长和生态可持续的同时实现，是指实现社会经济发展的同时必须保障生态资源的可持续发展，协调经济发展与环境保护二者之间的关系，实现经济和环境的双赢[13]。提高生态文明建设效率的最终目标是在生态承载力范围内最大限度发展经济。改善生态文明建设的最终目标是以最小的生态破坏获取最大的经济效益，即以最小的资源投入和环境污染发展经济。由于生态环境作为一种资源是有限的，如果重点考虑经济发展过程中的环境代价，符合经济学中稀缺资源配置的理论。因此在进行生态文明建设效率评价指标体系设计中必须体现生态文明建设效率内涵，即必须考虑经济和资源环境两个方面。

效率的基本定义指产出与投入比率，追求以最小投入获取最大产出，生态文明建设的基本目标为加强生态文明建设，在促进经济发展的同时，保护好生态环境。本文选取经典生产函数模型，即柯布—道格拉斯生产函数，根据投入-产出来描述陕西省生态文明建设效率。投入指标选取三大基本要素投入，即资本、劳动力和能源，与其对应的代表指标分别是全社会固定资产投资总量、年末社会从业人员总数以及能源消耗总量。虽然生态文明建设工程的本质等同于一般的工程项目，但是其特殊性体现在： 生态文明建设要促进生态环境改善，要带来经济效益增长；生态文明建设的产出，除了有正向的产出外，还会带来废气、废水和固废等负向产出。考虑到生态文明建设的特殊性[14]，产出指标分为两部分，包括期望产出(经济)与非期望产出(环境)，其中经济效益的代表指标为国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)，环境的代表指标为环境污染综合指数，环境污染综合指数是以工业废气排放总量，工业二氧化硫排放总量，工业烟尘排放总量，工业废水排放总量和工业固体废物产生量为基础指标，运用熵权法确定权重，通过测算得出各年份环境污染综合指数。构建生态文明建设效率评价指标体系见表1。

表1 生态文明建设效率评价指标体系

由表1构建生产函数为

F(G,Q)=f(K,L,E)

(1)

式中：G、Q分别为经济和环境产出效益；K、L、E分别为资本、劳动力和能源投入。

1.2 研究方法

在经济学中，技术效率指在给定时间内产出增加或投入减少的能力。在实际应用中，测量技术效率需要生产前沿面的数据分析。确定生产前沿面的方法通常有两种[15]：计量模型法，就是我们通过计量模型来估计前沿生产函数的参数，并在此基础上确定技术效率；线性规划法，通过数学中的线性规划确定生产技术前沿面及技术效率。前沿分析法根据生产函数的形式可分为参数法和非参数法，参数法的代表是随机前沿分析(Stochastic Frontier Analysis，SFA)，非参数法用DEA数据包络分析。SFA的特点是通过构造生产前沿面来计算技术效率，具有较高的可靠性，其结果受特殊点的影响较小。但是处理产出不像DEA那么方便。DEA的特点是通过线性规划来度量效率，没有已知生产前沿的特定形式，只有投入和产出数据，并且有多种DEA模型。本文选用DEA模型作为主要分析方法，考虑到生态文明建设的特殊属性，即存在非期望产出，采取SBM模型进行生态文明建设效率测算与分析，由于决策单元(Decision Making Unit，DMU)之间存在综合效率为1的情况，引入超效率SBM模型(Super-SBM)。

非期望产出SBM模型原理为:假设有n个决策单元，每个决策单元存在3个向量，包括投入向量、期望产出向量、非期望产出向量，形式分别为x∈Rm,yg∈Rs1,yb∈Rs2可定义矩阵为

X=[x1,x2,…,xn]∈Rm×n>0，

得出SBM非期望产出模型为

(2)

式中，ρ为目标效率值;s-、sg、sb分别为投入的松弛变量、期望产出的松弛变量、非期望产出的松弛变量;λ为权重向量。其中，目标函数ρ*中的分子和分母分别为决策单元投入无效率与产出无效率，目标函数对变量s-、sg、sb是严格递减的，且目标函数值的区间为[0，1]。当且仅当s-=0、sg=0、sb=0时ρ*=1，DMYk为环境效率有效。

鉴于非期望产出的SBM模型有可能出现多个决策单元均有效的情况，因此不能准确地对这些决策单元进行区分和排序。为了对这些决策单元进行区分，定义DMYk为SBM有效，此时含有非期望产出的Super-SBM模型为

(3)

式中：ρ*为目标效率值，其他变量均与式(2)同。

结合评价目的，对生态文明建设效率进行评价，将能源、资金和劳动力等投入对经济社会、生态环境以及科技文化的影响综合考虑，符合Super-SBM模型多投入多产出的设定，同时引入SBM模型，充分考虑生态文明建设中存在的非期望产出问题，使测算更加接近实际效率值。

2 数据来源及数据预处理

2.1 研究区域及数据获取

传统经济发展强调经济效益，往往忽略经济发展对环境造成的负面影响，导致绿色GDP大打折扣，陕西省作为传统经济发展模式的典范，其生态文明建设效率更加具有代表性。陕西省作为古今丝绸之路的起点，在丝绸之路经济带建设中承担着不可或缺的角色，作为西北地区的主要大省份，完善其生态文明建设，提出更好的发展理念，不仅是对陕西省人民，同时为整个西北地区生态经济建设做出巨大贡献。近年来陕西省在发展经济的同时，认识到生态文明建设的重要性，积极调整产业结构，制定一系列办法措施，试图改善生态资源利用现状，以期促进经济多元化的健康持续发展，虽然取得一定成效，但资源利用和生态环境仍然存在很多问题，生态文明建设效率仍有待提高。本文数据均来源于2008—2019年《陕西省统计年鉴》 《陕西省环境公报》以及国家统计局公开发布的数据。

2.2 数据预处理

生态文明建设的产出指标，表征非期望产出的环境指标有许多个，如废气、废水和固废排放量等，为了简化指标体系，文中对非期望产出指标进行处理，确定基础非期望产出指标为工业废气排放总量，工业二氧化硫排放总量，工业烟尘排放总量，工业废水排放总量以及工业固体废物产生量，运用熵权法确定权重，通过测算得出各年份环境污染综合指数。

对原始统计数据进行数据无量纲化处理(最大最小值标准化)为

(4)

式中：Qmn为第m年份第n个环境污染度量指标最大最小标准化处理以后的值；Wmn为原始数据;minWn为该环境度量指标中的最小值；maxWn为该环境度量指标中的最大值，m=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12；n=1，2，3，4，5。

运用熵权法确定各指标权重值。第n项指标对应第m年的特征比重计算式为

(5)

式中：j=1，2，…，12。

第n项指标的熵值计算为

(6)

式中：k=1/ln(n)，0<λn<1，j=1，2，3，…，12。

各项指标的熵权计算为

(7)

测算各年份环境污染综合指数为

(8)

式中：φmn为各年份陕西省环境污染综合指数；Pn为第n个环境污染度量指标的权重；Qmn为第m年份第n个环境污染度量指标无量纲化处理后的数值，m=1,2,3,4,5,…,12。

同理得到陕西2007—2018年环境污染综合指数见表2。

表2 陕西省2007—2018年环境污染综合指数

3 实证结果

3.1 非期望产出SBM模型估计结果

利用Max DEA Pro软件，运用非预期产出的SBM模型，对陕西省2007—2018年生态文明建设效率水平进行测算，得出各年份生态文明建设效率值见表3，其中综合技术效率(Technical Efficiency,TE)，纯技术效率(Pure Technical Efficiency,PTE)，规模效率(Scale Efficiency,SE)。

表3 基于SBM模型的陕西省2007—2018年生态文明建设效率值

决策单元有效性分析。在近12年陕西生态文明建设过程中，2007年,2008年,2010年，2011年,2012年,2014年，2016年以及2018年均为效率水平较好的生产前沿时期，平均效率水平高达0.952，达到良好以上水平。说明陕西省生态文明建设效率较高，建设效果明显，但仍存在问题需要改进。

综合效率分析。根据生态文明建设的效率值，得到基于SBM模型的陕西省生态文明建设态势如图1所示。

图1 基于SBM模型的生态文明建设综合技术效率、纯技术效率和规模效率

因为综合技术效率为纯技术效率与规模效率的乘积，因此，综合技术效率受纯技术效率和规模效率的影响，存在倒U型趋势。2007年和2008年综合技术效率均为有效，说明陕西省在这两年生态文明建设中，资金、劳动力和能源等投入使用较合理，在获得较高经济收益的同时，没有对环境造成较大污染，生态文明建设取得了显著效果；2009年，规模效率下降，导致综合技术效率下滑，其原因是受劳动力、资本以及能源等冗余因素影响，使得各种资源投入与效益产出无适当匹配，陕西省政府很快意识到存在的问题，在随后的3年间，改善投入，调整生产结构，使规模效率恢复到较为稳定的状态。2013年重现规模效率下降的情况，政府反应迅速及时调整，2014年回归正常状态。在2015年，规模效率下降的同时，纯技术效率下降，纯技术效率主要受管理和技术因素的影响，表明陕西省政府不仅在资金、劳动力和能源投入等方面存在问题，而且在管理方式调整上遇到障碍。陕西省政府能够及时调整，使2016年综合技术效率维持在有效水平。2017年规模效率出现微降，导致综合效率随之下降，政府及时调整规模，使得2018年规模效率和纯技术效率均达到有效状态。

纯技术效率分析。生态文明的技术效率为在生态文明建设过程中，资本、劳动力和能源等同时投入生态文明建设，所获得的实际经济正效益和环境负效益与生产前沿面生态文明最优效益之比，纯技术效率的值越高表示要素投入越得到有效运用。通过对纯技术效率的分析，可以衡量每个生产要素是否存在浪费，以及生产要素的分配是否协调。

由表3可知，在部分年份中，例如2015年陕西省生态文明建设无效，是由于纯技术效率无效引起的。从均值上看，近12年纯技术效率达到0.979，高于规模效率平均值0.973，效率水平波动与近几年陕西省在生态文明建设方面采取的政策措施有关。为贯彻落实党中央、国务院《关于加快推进生态文明建设的意见》，探索绿色、低碳和生态的建设模式，2015年陕西省住建厅印发《陕西省绿色生态城区指标体系(试行)》，加强陕西省绿色生态城区建设的建设规范和指导方针，促进全省城乡建设发展转型，2011—2015年国家“十二五”规划下达，随着一系列发展计划的实施，生态文明建设工作呈现调整状态，生态文明建设效率略有波动，总体呈现上升趋势。2016年生态文明建设效率水平达到最高值，2017年和2018年效率值虽然略有波动，整体是上升趋势，表明生态文明建设投入产出及管理效率趋于稳定，随着经验的积累和政府职能效率的提升，资源浪费问题得到及时改善。

规模报酬分析。规模报酬主要考察有关地区生态文明建设是否达到合理的生产规模，包括3种：规模报酬递增、不变和递减。规模收益不变是一种理想的生产状态，规模的增加表明投入不足，规模的缩小表明投资有冗余，两者都表明规模无效。从表3看出，在综合效率无效的年份，规模报酬递增。当生产要素以相同的比例变化时，产出水平将以较大的百分比变化，此时应增大生产投入，扩大生产规模。陕西省规模效率低的原因是生态文明建设的投入不足未形成规模，缺乏规模经济性;陕西省生态文明建设出现规模报酬递增的投入不足现象，表明陕西省生态文明建设规模与投入—产出量不匹配。究其原因，主要是各种生产投入配置不合理，使当前投入与其实际发展所需资源供需不对等，具体表现为某些资源出现投入冗余，如劳动力和能源等；某些资源相对不足的现象，如城市居民生态文明意识、高精尖技术、高端人才、相关部门管理经验以及政策宣传力度等。

3.2 非期望产出Super-SBM模型估计结果

运用SBM模型分析得出的结果中，决策单元技术效率有效的情况居多，为进一步探究陕西省生态文明建设效率在近12年中是否有提高，引用Super-SBM模型对决策单元分析。利用Max DEA pro软件，运用非期望产出Super-SBM模型，对陕西省2007—2018年生态文明建设效率水平进一步测算，得出各年份生态文明建设效率值见表4。

表4 基于Super-SBM模型的陕西省2007—2018生态文明建设效率值

由表4可以看出，在近10年中，2018年综合技术效率最大，相比于2007年，效率值提高了0.498。2015年由于有纯技术效率出现降幅，综合技术效率最低，究其原因可能有，在十二五和十三五的交接年份，由于相关制度措施的颁布，使得生态文明建设的要素投入和管理模式均处于调整适应时期，生态文明建设效率水平出现一定波动，2016年效率值迅速回升，2017年和2018年虽有波动，但总体趋势向好，2018年在近12年效率值中排序第1，因为前期各项资源投入与效益搭配有了确定组合；陕西省政府有了适合陕西省发展的管理模式，使得综合技术效率在2016年有明显提高并趋于稳定，生态文明建设取得了显著成绩。

根据生态文明建设Super-SBM模型所得效率值，得到陕西省生态文明建设综合技术效率、纯技术效率及规模效率态势如图2所示。对综合技术效率进行划分，可以分为纯技术效率和规模效率。从图2可知，综合效率的提高主要是由纯技术效率引起，2015年综合技术效率较前提高，基于资源浪费状况改善，政府职能效率提升；2016年综合技术效率较前显著提高，2017年和2018年趋于稳定，陕西省生态文明建设效率有明显提升。反观其规模效率近6年来一直处于无效状态，对综合效率有较大的影响，影响建设步伐，尤其是部分生态文明建设效率无效的年份(2009年，2013年)存在着纯技术效率有效、规模效率无效的现象，说明规模效率无效很可能是陕西省生态文明建设效率无效的原因。

图2 基于Super-SBM的生态文明建设综合技术效率、纯技术效率、规模效率

4 结 语

综合分析显示，陕西省政府在控制生态文明建设纯技术效率方面表现积极，充分发挥其政府职能，及时发现资金、劳动力和能源使用存在的问题，加强制度建设，创新管理方式；陕西省有着丰富的生态旅游资源，使其规模效率能够维持在较高水平,纯技术效率对综合技术效率的影响更为显著。陕西省应进一步发挥其丝绸之路起点的地理位置优势，在生态文明建设过程中，进一步合理配置资本、劳动力和能源投入，获得合理的经济产出，同时控制非期望产出的数量，走节约、集约和理性的发展道路，尽量避免重复投资带来的资源浪费。

研究提出政策建议如下：① 加大教育和科技产业投入。传统工业发展会带来经济的发展，在经济发展的同时，会对环境造成较大的污染。要对传统工业进行改革，积极创新，培养人才。每一次科学技术的出现，都会给人类的生产和生活方式带来很大的改变，科学技术的发展需要人才，加大教育和科技的投入将从根本上推动生态经济的建设。② 完善生态社会制度。应进一步建立健全和完善有关激励机制、表达机制和监督机制等公众参与机制，确保有效发挥，提高公众参与的积极性，扩大公众的知情权和监督权。增加陕西省政府，企业环境信息披露和透明度，提高公众对环境保护监督的意识，积极行使自己的环境权益。明确民间组织的法律地位，明确其组织性质、活动范围和方式，给予独立的行事资格，不断提高民间社会组织的社会信誉度，公众支持度等，为组织提供行事保障。③ 产业结构优化升级。由各产业部门相互协调，为社会提供所需产品和服务，创造更多就业机会。陕西省目前产业结构仍然是第二产业为主，经济规模和产业结构与生态效率呈明显的负相关，必须重视环境和经济之间的平衡，提高能源利用效率，改变传统的以能源、资源消耗获取经济增长的经济发展模式，对传统工业增长模式创新升级，推进绿色发展、循环发展和低碳发展。有理由有信心相信，陕西省生态文明建设未来将保持稳定向好的发展态势。