中国省际环境效率评价及影响因素分析

张志强 ，李 婉 ，李军龙 ，3

（1.三明学院 经济与管理学院，福建 三明 365004；2.三明学院 海外学院，福建 三明 365004；3.福建省高校人文社科研究基地 低碳经济研究中心，福建 三明 365004）

中国经济已从增量发展向提质发展转变，高质量发展成为主旋律。资源利用效率及环境影响是度量高质量发展绿色理念的重要指标，DEA在环境效率评价研究中受到普遍应用。Halkos等利用DEA模型对欧盟成员国城市固体废弃物造成的环境影响进行了评价。[1]P509-521曾贤刚等利用三阶段DEA模型对城市环境效率进行评价并分析提升环境效率的影响因素。[2]P2667-2677王育平等利用SBM-Malmquist指数模型对福建环境效率进行研究。[3]P959-963Li等利用SEDEA模型对30个省份2000—2010年的环境效率进行了评价。[4]P1074-1083Song等利用DEA模型对省际环境效率进行评价并利用F检验从水平和垂直角度分析结果。[5]P577-583Chen等利用超效率DEA对长江沿岸城市进行环境效率分析，并用Tobit模型探索影响环境效率的因素。[6]P659-671还有学者利用 DEA窗口分析[7]P1117-1127、熵 SBM-DEA[8]P277-283、SBM-DEA[9]P68-75、非径向DDF[10]P13-19等模型对不同时间区间的各省份环境效率进行评价。通过分析现有文献可以看出，环境效率评价已成为研究热点，这些成果为我国治理环境，提高环境质量提供了科学依据。但目前对环境效率的研究主要从整体上出发，仅考虑生产投入和末端污染物等非期望产出，绿色生产水平和污染治理对环境效率的影响分析仍显不足，即多关注整体效率，未分阶段分析对整体效率的影响。环境效率体现在工业生产的两个阶段，一是工业生产的投入产出阶段，主要关注的是资源利用效率和绿色生产水平；二是污染治理阶段，主要关注的是污染治理投资对污染物的处理效率。本文在梳理环境效率评价相关研究的基础上，构建“生产→治理”两阶段投入产出指标体系，应用SBM模型从工业生产和污染治理两个角度综合评价环境效率，发现影响环境效率的主要因素，评价框架见图1。

图1 环境效率评价框架

一、研究方法与模型

（一）SBM 模型

运筹学家Charnes等人提出的CCR和BCC模型[11]P429-444、[12]P1078-1092及Zhu等人提出的包含非期望因素的效率评价模型不能同时从投入和产出两个角度进行效率评价，容易造成评价结果的偏差。为了更加客观地对决策单元进行评价，本文采用基于松弛测度的模型（SBM）[13]P16-20。假设有N个决策单元，在第一阶段使用m种投入生产s种产品，同时排放k种污染物，分别表示为和zkj。在第二阶段，使用额外的L种投入用于治理第一阶段产生的污染物，并产生N种产出，分别表示为和。第一阶段效率评价模型可表述为：

由于第一阶段的污染物排放在第二阶段被当作一种不可自由支配的非期望投入，并且第二阶段污染物的处理不会影响第一阶段的生产过程，建立第二阶段SBM模型为：

基于Tone等人提出的多阶段松弛测度模型中“固定衔接”的思想[14]P243-352，构建用于评价本文中国省际环境效率的两阶段SBM模型。

（二）Tobit回归分析

环境效率评价的结果处于0—1之间，如采用普通二乘估计，因变量的不连续取值容易产生偏差，Tobit模型作为处理因变量受限的有效分析工具，能准确测度哪些因素影响环境效率。本文以此模型进行分析，模型如下。

式中，Yi是环境效率，zi是解释变量，β0是常数，βi是解释变量的系数，εi是随机误差且服从正态分布。

二、中国省际环境效率评价

（一）评价指标构建与数据选取

可持续发展世界经济理事会提出，环境效率指满足人类需求的产品和服务的经济价值除以环境负荷，经济价值是经济活动的产出，产出越多，经济价值越大；环境负荷是环境承受经济活动利用资源消耗带来的污染物排放程度，污染物排放越多，环境负荷越大。因此，本研究以“资源-经济-环境”复合生态系统为整体，构建环境效率评价指标体系，该指标体系分为投入指标和产出指标。经济活动涉及的投入一般为能源、资本和劳动，其中资本包括社会资本和自然资源，本文选取固定资产投资总额、年末单位从业人员数和能源消耗量作为第一阶段经济发展投入指标。工业生产包括期望产出和非期望产出，期望产出一般选取地区生产总值表征地区经济发展总量，非期望产出一般以“三废”（废水、废气和固定废物）表征。因此，选取地区生产总值作为生产阶段产出指标，选取废水排放量、工业固定废物产生量和工业二氧化硫排放量作为生产阶段非期望产出指标；工业生产非期望产出又是污染治理阶段投入，选取污染治理投资总额作为治理阶段的投入指标，选取废水处理率、工业固体废弃物综合利用量作为治理阶段的产出指标，见表1。本研究以中国各省份2010—2015年相关数据为样本 （不含西藏和港澳台地区），各投入、产出数据来源于《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》和各省份、直辖市统计年鉴，投入产出指标的统计性描述见表2。

表1 环境效率评估指标体系

表2 环境效率评价指标描述性统计

可见，经济仍在持续快速发展。同时，2015年环境治理投资总额地区平均值比2010年增长1.37倍，二氧化硫地区排放平均值基本持平，2015年地区废水利用率和工业固体废物综合利用量平均值相比2010年均有所提升。

（二）环境效率评估

使用环境效率评价模型计算2010—2015年30个地区环境效率评价值，见表3。

表3 2010—2015年中国省际环境效率值

2010—2015年，我国的总体环境效率在0.762—0.845内波动，没有显著上升趋势。通过比较各年份有效单元数量，发现在2010—2015年都有效的单元只有11个，大部分地区整体效率都小于1。进一步分解环境效率评价，发现工业生产环境效率和环境治理效率均为1的只有北京、海南和青海。北京是政治中心，经济发展保持前列，也承办过奥运会等大型国际赛事，这使其重视环境治理和废物利用。海南为旅游区，青海地处青藏高原东北部，旅游业是其支柱产业，环境污染少且易处理。对比其他地区工业生产环境效率和环境治理效率，见图2。各地环境治理效率值均高于工业生产环境效率值，说明环境污染治理的效果主要体现在末端污染物的治理，如增加环保从业人员数量；对工业绿色生产的影响效果不理想，未能从源头改变能源消费模式。

图2 2010—2015年中国省际平均环境效率

按照国家统计局区域划分，划分为东部地区、西部地区、中部地区和东北地区。计算不同地区环境效率平均值，见图3—5。可以看出，工业生产环境效率从高到低依次为东部地区、西部地区、中部地区和东北地区，中部地区和东北地区位于平均水平之下，且各区域未出现上升趋势。环境治理效率最高的依然为东部地区，但在2015年出现下降趋势，西部地区2013年后呈上升趋势，中部地区在2012—2014年呈上升趋势，但在2015年略微下降。总效率各区域变化趋势与环境治理效率相似，说明我国环境治理主要通过治理经济发展中的排放污染物，工业绿色生产环境效率成为制约环境效率提高的主要因素。

图3 2010—2015年中国各区域绿色创新效率

图4 2010—2015年中国各区域环境治理效率

图5 2010—2015年中国各区域总效率

三、工业绿色生产环境效率影响因素

（一）影响因素

影响工业绿色生产的因素很多，可分为两大类：一类是工业自身绿色生产带来的效益激励，一类是来自政府、公众等外部因素压力对工业绿色生产的影响。本文从环境规制强度、技术市场成熟度、工业排污成本、产业结构、市场开放程度五个方面分析其对绿色创新效率的影响。

王锋正等认为环境规制强度与资源型产业的绿色技术创新存在正相关关系。[15]P143-146“波特假说”认为合理的环境规制能够使工业得到“创新补偿”，促进工业绿色发展。本文选取环境污染治理投资总额占第二产业增加值的比重来表示环境规制强度，比重越大，环境规制越强。

曹霞和于娟提出技术市场越成熟越有利于提升市场整体创新能力。[16]P10-19本文选取技术市场成交额作为技术市场成熟度的代理变量。通过向工业污染物排放征收费用遏制工业外部不经济行为，不仅可以减少污染物排放，还能够激励绿色创新，改进生产工艺。本文采用资源税作为工业排污成本的代理变量。

通常认为产业转型是实现绿色发展的有效途径，但庞瑞芝和王亮的研究却认为中国服务业的绿色发展也是无效的。[17]P18-28本文选取各区域第三产业增加值占生产总值的比重代表产业结构。

外商直接投资引进了先进技术和人才，但宽松的环境管制也可能导致污染工业的进入。李子豪和刘辉煌指出外商直接投资对环境质量的影响存在门槛效应。[18]P108-116本文选取外商工业投资额代表市场开放程度。

通过stata 15计算各因素对环境效率的影响。采用Tobit模型建立省际绿色发展效率与各影响因素的关系模型如下：

Eit=βi+β2Cit+β3Tit+β4Rit+β6Sit+β7Oit+εit

Eit代表前文基于SBM模型测算出的绿色发展效率，C、T、R、S、O 分别表示污染成本、技术市场成熟度、环境规制强度、产业结构和市场开放程度。面板Tobit混合效应模型中，βi为各省份的个体效应值。εit为随机扰动项。

（二）结果分析

以绿色发展效率作为因变量进行回归分析，见表4。企业污染成本系数小于零，表明污染成本与绿色发展效率呈显著负相关，征收资源税似乎对企业绿色创新起抑制作用，这或许是由于研究年限区间的限制。企业对资源税的征收反应存在滞后效应，并且预期的环境管制越严格，企业可能越加大生产力度，造成绿色发展效率下降。环境规制强度回归系数大于零且显著正相关，说明加强环境规制有利于提高绿色发展效率。技术市场成熟度和市场开放程度对绿色发展效率回归系数大于零，但是影响效果较小。产业结构与绿色发展效率负相关。

四、结论和建议

通过 SBM-DEA模型对2010—2015年中国省际绿色发展效率和环境治理效率进行评价，结果表明环境效率的提高主要来源于环境治理投资，绿色发展效率波动范围较大。通过分析企业绿色生产的影响因素发现，环境规制对企业绿色生产的影响作用最大，技术市场成熟度及市场开放程度的影响较小。根据以上分析结果，提出以下政策建议：（1）应进一步完善环境规制政策工具，特别是排污许可证制度，活跃排污权交易市场，通过行政和经济手段刺激企业转型升级、清洁生产；（2）通过财税手段加大环境治理，修复提高环境质量；（3）加大对新能源研发的投入，充分发挥新能源对传统能源的替代作用，减少污染物排放。

表4 绿色发展效率影响因素回归结果