碳中和背景下黄河流域绿色经济发展效率及影响

陈红玲,李 琰

〔河南牧业经济学院 金融与会计学院,河南 郑州 450044〕

“十四五”确立的以降碳为重点的生态文明建设战略发展方向，对推动经济社会发展向全面绿色转型至关重要[1]。黄河流域部分省份以矿业、能源和重化工业为主的产业结构对该流域生态环境破坏极大，“碳中和”和“碳达峰”的战略目标，为黄河流域的经济发展指明了方向。绿色经济是降低高能耗、高污染，实现低碳环保的经济发展模式的必由之路。提高绿色经济发展效率,就是以最少的资源和环境代价实现最大的经济增长[2]。本文对黄河流域经济带绿色发展效率进行评价，探究其影响因素，试图为黄河流域经济带实现绿色发展提供有益的借鉴。

一、文献综述

绿色经济发展效率的测度和评价已有丰富的研究成果。从经济发展效率的评价指标来看，我国学者大都根据新经济增长理论把劳动力、资本、技术、能源等生产要素作为投入要素，把经济增长和环境污染分别作为期望产出和非期望产出。构建绿色 GDP作为产出指标，把环境污染因素[3]、环境规制因素[4]纳入评价体系，对我国绿色经济发展效率进行测度。从绿色经济效率的量化指标测算模型和方法来看，绿色经济效率的量化指标一般利用熵权法计算环境污染指数，构建相对绿色GDP作为产出指标进行测算，再到利用实际GDP扣除环境降级损失和自然资源消耗作为效率测算产出指标，测算模型从最初的简单DEA模型进行测算，到运用超效率DEA模型[5]、DEA- SBM 模型[6]、三阶段 DEA 模型[7]测算各地域绿色经济发展效率值。从绿色经济效率的影响因素看，我国学者一般从经济发展水平、产业结构、技术进步、人力资本、对外开放等因素进行分析。研究表明技术进步是提升绿色效率的关键因素[8]；科技投入、政策支持对城市绿色发展具有显著作用[9]；产业结构对黄河流域省份绿色经济效率影响显著[10]。

当前对黄河流域经济发展的研究主要集中在宏观层面，主要是对黄河流域生态保护和高质量发展战略的具体内容和实施方案的研究。我国学者测算了黄河流域高质量发展水平[11]，采用复杂系统耦合协同模型对黄河流域各省份的经济增长与环境保护之间的协同度进行测度[12]，从产业角度入手，测算黄河流域工业高质量发展效率[13]。

目前，对黄河流域绿色经济发展效率测算以及影响因素分析的文献较少。本文选取黄河流域各省区 2011—2020 年的面板数据为样本，首先运用熵值法计算出黄河流域环境污染综合指数，构建相对绿色GDP作为产出指标，采用DEA-Malmqist指数法构建方向性距离函数来测算黄河流域绿色经济效率值。并在此基础上建立省际面板回归模型，探究影响黄河流域绿色发展效率的影响因素，为缓解黄河流域经济发展、环境污染和资源耗竭之间的矛盾提供借鉴。

二、环境污染综合指数评价

绿色经济是经济与环境和谐共存的经济发展模式，根据绿色经济发展特征，构建环境污染综合指数，对黄河流域经济发展过程中的经济和环境友好情况进行评价，并以此为依据对绿色经济发展效率研究提供评价依据。

1.研究方法

采用熵值法测算黄河流域环境污染综合指数。熵值法是一种客观赋权法，可以测量每个指标体系中包含的信息量，确定各指标体系的权重。环境污染综合指数指标是一个反向指标，数值越大，环境污染综合程度越高。环境污染的表现是多方面的，用一个指标很难反映环境污染的整体情况。借鉴其他学者观点和环境污染综合指数的构建体系[14]，从水污染、固体污染及大气污染三方面建立评价指标体系对环境污染进行评价。

2.变量选取与数据来源

分别选取水污染、固体污染及大气污染三方面的7项指标，构建黄河流域环境污染综合指数对地区环境污染程度进行评价，见表1。相关数据来源于2012—2020年黄河流域各省统计年鉴、国家统计年鉴和中国环境统计年鉴。

表1 环境污染综合指数指标

3.评价分析

通过对黄河流域各省2011—2020年的黄河流域环境污染选取的7项指标，运用熵值法对数据进行计量，得出黄河流域各省10年间的环境污染综合指数，结果如表2所示：

表2 黄河流域环境污染综合指数

2011年到2020年间黄河流域经济发展中的环境处于不断改善的状态，经济和环境友好状况不断改善。从环境污染综合指数均值为视角分析，黄河流域各省综合环境污染指数整体波动比较平缓，2014年以后综合环境污染指数逐年下降。可能与2014—2020年期间相关环境规制政策的出台有关，环境规制效应明显。随着人们环保意识逐渐增强，以及预期逐步向好，综合环境污染指数呈现平稳下降的趋势。从横向维度视角分析，环境污染程度严重的省份共有3个，分别是山东、山西和河南。环境质量相对较好的省份有陕西、甘肃、青海和宁夏。而山西、内蒙古、青海环境污染水平在2020年度上升趋势明显，推测是由于粗放的经济发展方式，资源的无序开采，环境污染的问题没有得到彻底解决；还有环境法规不够完善，人们环保意识不强[15]。河南、陕西、甘肃和宁夏环境污染综合指数呈下降状态，经济和环境友好情况缓慢向好。

三、绿色经济发展效率评价

1.研究方法

数据包络分析法(DEA)是经济研究中对效率进行评价的常用方法。这种方法在计算评价的过程中以投入产出指标之间的关系为研究对象，不存在主观人为判断，评价方法科学合理。其中DEA-Malmquist是以基础的DEA-CCR和DEA-BCC模型为基础构建的动态评价模型，能有效避免生产函数设定不当带来的误差。一般Malmquist指数越大，代表评价对象的效率水平越高。该模型不仅可以对各省绿色经济效率进行趋势分析和对比分析，还可以从指标的变化中发现引起效率变化的原因。本文采用deap2.1软件，通过DEA-Malmquist模型对黄河流域各省的绿色经济发展效率进行评价比较。

2.变量选取

借鉴其他学者的研究成果，结合黄河流域绿色经济发展现状，构建绿色经济发展效率投入产出指标体系，计算出绿色 GDP，即生产总值和环境污染综合指数的比值，作为最终的产出。投入指标包括物质资本、人力资本、技术和能源等。具体评价指标体系如表3所示。

表3 黄河流域绿色效率的投入产出变量表

3.评价分析

(1)黄河流域绿色发展效率分年度和分省份测算。黄河流域各省2012—2020年的绿色发展效率测度结果如表4、表5所示。

通过表4、表5的数据可以看到，从2012年到2020年黄河流域经济发展过程中的绿色经济发展效率比较平稳，2016年出现近9年的峰值，但从2017年起有所下滑。2019年又出现了一个小的上浮。这一变动的原因和环境污染综合指数的变化趋势是相同的。平均全要素生产率指数小于1的省份有内蒙古、青海,其他省份都高于1，内蒙古平均全要素生产率指数较低的原因在于技术进步和技术效率都偏低，青海在于规模效率不高。这也说明黄河流域经济发展中更多依赖投入型、粗放型经济增长模式，对污染排放的监管尚不成熟，支付了较高的环境成本，资源配置的规模效率低下；这也说明黄河流域的技术水平整体较低，未能充分利用投入的人力、物质资本，难以通过集聚效应吸引资源流入，易落入“技术创新陷阱”当中[15]。黄河流域中部分省份得益于地理优势，受到东部地区的技术辐射，获得了较多的技术外溢并能加以吸收，其规模效率高于西部省份。

表4 黄河流域各省份绿色发展全要素生产率指数(tfpch)

表5 黄河流域各省份绿色经济发展效率平均值

(2)黄河流域绿色发展效率总体测算。黄河流域2012—2020年的绿色发展效率总体测度情况如表6所示。

表6 黄河流域全要素生产率指数年度平均值

根据黄河流域生产率指数均值可以看出，黄河流域经济绿色发展效率整体有向好趋势，2013—2016 年间经济绿色发展效率波动比较小，在2017年经济绿色发展效率最高，之后又进入平稳阶段。原因在于环境规制的政策效果显现，提高了绿色经济效率，但整体环境法规还不够完善，导致了绿色经济效率最终的回落。黄河流域整体经济绿色发展效率提高的原因得益于技术进步(techch),说明在国家政策的支持下，黄河流域技术创新和技术引进带来的技术进步效果明显，而技术效率(effch)规模效率(sech)则是低效率。资源配置带来的技术规模效应和技术提升带来的技术效率提升是提高绿色经济发展效率的关键因素，但还没有充分发挥作用。

(3)黄河流域环境污染综合指数和绿色经济全要素生产率指数对比分析。见图1：

图1 2012—2020年黄河流域环境污染综合指数和绿色经济全要素生产率变化对比图

根据黄河流域环境污染指数和经济绿色发展效率折线图对比分析，经济增长与环境保护基本趋于协调发展。2012—2015 年综合环境污染指数波动较小，2016年绿色经济发展效率最高，综合环境污染指数相对较低，说明环境污染治理成效显现，环境压力相对减轻。2012—2015年经济绿色发展效率和综合环境污染指数波动都相对稳定，说明经济正逐步向有利于经济和资源环境协调的方向发展；2017—2020年经济绿色发展效率出现了回调，而环境综合污染指数有上升的势头，说明环境问题仍然不能轻视。

从各省的具体情况看，山西、山东和河南的绿色经济发展效率水平较高，均大于1，处于有效率状态，但这几个省的综合环境污染指数排名也比较靠前。说明目前黄河流域各省经济发展还是以传统产业为主，经济增长往往伴随着能源消耗和环境污染的增加，虽然加大了环境保护和节能降耗的力度，绿色经济发展效率有一定提高，但经济发展对能源的依赖和污染物的排放还未能得到彻底改变。

四、绿色经济效率影响因素分析

基于上述分析，在测算黄河流域绿色经济效率的基础上。建立省际面板模型，进一步挖掘黄河流域绿色经济效率影响因素以及影响程度，对黄河流域绿色经济效率影响因素进行实证分析。

1.模型构建

构建面板数据模型：

其中i表示第i个省市，取值范围为1到8代表8个省市；t代表时间，取值范围是2011—2020年；yi,t代表绿色经济效率；xit为解释变量。本文选取的影响因素包括经济发展水平、产业结构、能源消耗、人力资本、技术进步等，β为影响因子，u为随机误差项。基于前者分析绿色经济发展效率作为被解释变量，分析影响绿色经济发展效率的相关因素与选取的解释变量间的关系选择省际面板进行回归分析。

2.指标选取

(1)绿色经济效率。选用第三部分测算的考虑环境污染水平的绿色全要素生产率作为被解释变量。

(2)经济发展水平。环境保护和绿色发展作为国家的治国理念，经济发展水平对绿色经济效率是有影响的。本文用人均GDP来代表区域经济发展水平作为解释变量。

(3)产业结构。产业结构升级从数量上更是从质量上提高劳动生产率，第三产业的发展有助于环境污染的下降，本文选取了第三产业与总产业的比值作为黄河流域产业结构的代表作为解释变量。

(4)能源消耗。衡量各地区能源综合利用效率，也可反映出该地区对于能源的依赖程度，能源利用率的提高能促进经济效率提升。本文选用单位GDP 能耗作为衡量能源强度的指标作为解释变量。

(5)人力资本水平。绿色经济效率反映了人与自然关系的协调性。人力资本反映了在物质基础上的个人发展情况。本文选取职工平均工资水平来表示人力资本水平作为解释变量。

(6)技术进步。技术进步带来产业创新，增加经济效率，推动绿色经济发展。本文选取R&D经费内部支出来衡量黄河流域的技术水平作为解释变量。

3.结果分析

(1)实证结果。使用 stata15.0软件，利用黄河流域各省份2012—2020年的面板数据，对影响黄河流域各省份绿色经济发展效率的影响因素进行实证研究。首先对模型进行Hausman检验，Prob>chi2=0.9939，p值大于0.05，宜选择随机效应模型进行回归分析。为了减弱模型中数据的异方差性，取对数进行线性回归。实证结果如表7所示：

表7 回归结果

(2)结果分析。回归结果显示，产业结构、能源消耗、科技进步、人力资源水平与绿色经济发展效率之间的关系均通过显著性检验。经济发展水平未通过显著性检验。

人均GDP对于绿色发展效率影响不显著。这是因为黄河流域多为中西部省份，当前还尚未彻底转型成绿色经济发展模式，资本和能源依然是支持经济发展的主导因素，经济发展水平对绿色发展效率的促进作用不显著，应更加注重优化绿色发展资源的合理配置，提升资源利用率至关重要。

产业结构对于黄河流域的绿色经济效率呈现出正向作用，回归系数较大，产业结构每增长1%，则绿色经济效率增长0.428%，说明黄河流域省份绿色发展效率受绿色产业的影响非常大。因而优化产业结构能够有效促进绿色经济效率的增长，黄河流域的省份多为中西部省份，第三产业占比还有待提升，比如山西省长期以第二产业发展为主导产业，能源产业在产业发展中占比较高，这将不利于绿色经济效率的提升。所以，黄河流域依赖于合理化产业结构来推动绿色经济效率边际效应较高。

能源消耗与黄河流域绿色经济效率之间呈现负面影响,即单位GDP 能耗越高，绿色经济效率水平越低。单位GDP的能源消耗强度增长1%，绿色经济效率会下降0.1176%，因此改善能源效率强度，优化能源效率是提升绿色经济效率的重要途径。黄河流域有较多能源大省，在倡导绿色经济发展、碳中和、碳达峰的背景下，高耗能、高污染的产业结构亟须调整。

人力资本投入对于黄河流域的绿色经济效率呈现出正向作用，回归系数较大，人力资本投入每增长1%，则绿色经济效率增长0.6588%，说明人力资本投入对黄河流域绿色发展效率影响显著。劳动力要素工资水平的提高带来劳动者素质的提高，人力资本投入对绿色经济效率提高具有促进作用。

技术进步对于黄河流域的绿色经济效率呈现出正向作用。技术要素投入每增长1%，则绿色经济效率增长0.0854%；黄河流域在降低能耗、改善环境方面，科技投入无疑是提高绿色经济效率的主导因素。

(3)稳健性检验。首先，使用固定效应模型进行回归分析验证。其次，考虑到2014年以后才凸显环境规制效应，绿色经济发展效率平稳提升，所以减少两期的统计数据进行回归分析验证。检验结果如表8所示。

表8 稳健性检验结果

从稳健性检验结果可以看出，解释变量在两种检验模型中和实证分析结论是一致的。产业结构、能源消耗、人力资本和技术进步对绿色经济发展效率的影响均通过显著性检验，产业结构、人力资本和技术进步与绿色经济发展效率呈现出正相关的关系，能源消耗与绿色经济发展效率呈现出负相关的关系。经济发展水平未通过显著性检验。两种检验方法和实证分析得出相同的结论，通过稳健性检验。

五、结论与建议

1.结论

(1)环境污染综合指数缓慢下降。基于以上数据测算的结果可以看出，当前黄河流域各省综合环境污染指数整体波动比较平缓，黄河流域经济发展过程中，环境得到改善，经济和环境友好情况也有所改善。黄河流域环境污染指数在2013—2021年期间整体呈现缓慢下降趋势，2018—2020年期间有所抬头，说明黄河流域环境污染问题依然突出，特别是中部个别省份的污染还比较严重。从环境污染综合指数的省际横向分析，环境污染程度严重的共有3个省份，分别是山西、山东、河南。在环境规制下，这三个省份环境污染综合指数呈现下降趋势。内蒙古环境污染程度处于中间位置，但上升趋势明显。环境污染程度较轻的省份有陕西、甘肃、青海和宁夏。但是青海环境污染水平呈现上升的趋势。

(2)绿色经济发展效率有向好趋势。环境污染指数增加会降低黄河流域整体绿色经济发展效率。虽然黄河流域整体经济绿色发展效率有向好趋势，但环境保护形势仍然十分严峻，绿色发展效率普遍较低。技术效率(effch)和规模效率(sech)低，未能充分利用投入的人力、物质资本和技术。各省份绿色经济发展效率也存在一定差距。根据回归分析，可以看出产业结构升级、降低能源消耗、加大人力资本投入和技术进步对提高黄河流域的绿色经济发展效率具有显著作用。

对比黄河流域环境污染指数和经济绿色发展效率可以看出，经济增长与环境保护基本协调，但在2018—2020年经济绿色发展效率出现回调，环境综合污染指数有上升的趋势。从各省的具体情况看，山西、河南、山东绿色经济发展效率水平较高，均大于1，处于有效率状态，但这几个省的综合环境污染指数排名也比较靠前。目前黄河流域各省经济发展还是以资本和能源依赖型的传统产业为主，经济增长往往伴随着能源消耗和环境污染的增加。

(3)黄河流域绿色经济发展是实现高质量发展的重要保障。经济高质量发展本身隐含着生态保护、改善生态环境、实现绿色经济发展。现阶段，根据文中测算的黄河流域环境污染综合指数，黄河流域各省份在工业化、城镇化进程中，资源环境污染、水资源紧张等环境代价仍然较大，生态环境改善问题仍要高度重视。提高绿色经济发展效率对实现黄河流域高质量发展具有重要意义。推进产业结构升级、降低资源投入、加快技术进步和加大人力资源投入对绿色经济发展具有显著影响。产业结构升级意味着向高附加值、低碳环保转变的经济发展模式的转化。加快技术创新，减少能源消耗，吸引创新型、知识型人才，加大人力资本的投入，都为支撑黄河流域经济高质量发展提供重要保障。

2.建议

(1)重视产业结构升级对绿色经济效率的影响。产业结构升级有两个指标：一是产业结构在量上的合理化；二是劳动生产率提高带来的产业结构在质上的改进。回归结果显示本地区产业结构对绿色经济效率有显著影响。产业结构优化升级，需要更多关注劳动生产率的提高。黄河流域经济绿色发展效率整体不高，而技术效率(effch)规模效率(sech)则是低效率甚至无效率的情况。在产业结构高级化进程中需要重视重工业的低碳化发展。降低黄河流域环境污染综合指数，实现工业的发展和环境保护协调发展。还应结合该地区自身的情况调整产业结构，进一步提高绿色经济发展效率。

(2)降低能源消耗。在碳中和、碳达峰战略指引下，黄河流域的能源产业应围绕着供给侧和需求侧双向改革。在供给侧，应当利用黄河流域丰富的风能、水能和太阳能资源，大力推进新能源体系的开发和利用，实现能源利用的升级换代，促进相关产业实现低碳转型和产业升级。同步积极推进需求侧节能降耗,推动低碳能源替代高碳能源。

(3)技术创新。从上述分析看出，黄河流域绿色发展技术效率、规模效率都不高，一方面绿色经济发展的技术投入不足，另一方面也体现了技术在生产中应用效率不高。技术的发展和应用对传统的工业升级改造还没有发挥更大的作用。应加大利用新技术对传统的工业升级改造，扶植一批高技术含量、环保、低能耗的企业。在改善产业结构的同时，带来生产效率的提升。

(4)引进人才，完善人力资源薪酬体制。绿色发展最终谋求的是绿色生产和绿色生活方式，合理的人力资源薪酬体制，才能吸引高素质人才。大力吸引创新型、知识型人才，培育好、利用好高素质人才。人才是绿色经济发展的生力军，也是绿色生活方式的参与者。