沿黄城市群绿色发展效率研究:水平测度、动态演化及因素分解

赵 健,卓奇昕

(1.河南工程学院 经济贸易学院,河南 郑州 451191;2.香港城市大学 商学院,中国 香港 999077)

一、引言

黄河横跨中国西部、中部、东部9省,国家统计局数据显示,2022年黄河流域9省GDP总值为30.69万亿元,约占国内生产总值的1/4。黄河流域能源资源丰富,生态地位突出,是我国重要的经济地带和生态屏障。黄河流域资源型城市和老工业城市数量占比达到一半以上,资源开采和重化工业不合理发展对生态环境造成破坏,粗放型发展方式导致流域面临的生态环境约束越来越突出。

党的十八大以来,习总书记多次实地考察黄河流域生态保护和经济社会发展情况,先后对宁夏回族自治区、甘肃省、河南省、山西省等地提出了黄河流域治理的目标战略,该战略的核心在于生态环境保护与经济社会发展相契合,走生态优先绿色发展之路。党的十九大又提出我国向高质量发展阶段转变,要建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,为黄河流域绿色发展指明了方向。党的二十大提出“推动黄河流域生态保护和高质量发展”,为黄河流域工业绿色发展提出了更高要求。因此,摆脱先污染后治理的老路、形成绿色发展方式是黄河流域综合治理的关键环节,也是新时代区域生态文明建设的重要内容。

基于对黄河流域城市群绿色发展问题的考虑,本文旨在研究黄河流域绿色发展效率,通过Super-SBM模型以及Malmquist-luenberger指数对黄河流域2010-2020年绿色发展效率测度和分解,考察“十二五”至“十三五”时期黄河流域城市绿色发展效率水平和变化特征,为黄河流域城市群绿色发展提供对策和建议。

二、文献综述

与本研究相关的文献有以下几个方面。

一是绿色发展内涵研究。在国际金融危机和全球气候变暖的双重挑战背景下,绿色发展的内涵不断丰富,并广泛运用于世界各国的发展评价以及政策评估。绿色发展的概念与可持续发展概念相似,都强调在实现经济增长的同时达到资源节约与污染减排。

二是绿色发展指标体系构建研究。胡鞍钢等从中国生态环境问题出发,构建绿色发展的相关模型,具体包括绿色福利、绿色财富和绿色增长三方面[1]。任平等从中国高质量发展的阶段要求角度,构建了经济发展、生态文明、社会和谐在内的高质量绿色发展框架[2]。郭付友等将劳动力、资本、技术等资源作为投入要素,GDP作为产出要素[3];李天籽等构建了相似的指标体系[4],研究了长江经济带三大城市群的绿色发展效率。

三是绿色发展效率测度研究。杨志江等[5]、周清香等[6]运用SBM-DEA模型,对中国省际绿色发展效率进行测度,发现绿色发展效率水平不高,呈现先升后降的特征。刘杨等在DEA-SBM模型的基础上,构造均衡函数对城市群均衡特征进行分析[7]。周亮等[8]、窦睿音等[9]、李春梅等[10]运用SBM-Undesirable、泰尔指数和空间马尔科夫链等方法研究中国城市绿色发展效率的变化特征。韩雅清等运用方向性距离函数和Malmquist 指数测度了绿色发展效率[11],睢党臣等[12]也开展了类似研究。

从现有研究看,确定绿色发展效率的测度指标具有一定的主观性,在样本选择上多是全国省域层面,针对黄河流域城市群的研究多集中于某一年度或者特定地区,对黄河流域城市群跨时期分析相对较少。因此,本文将以2010-2020年黄河流域城市群为研究对象,基于绿色发展效率的内涵,构建测度指标体系,并从静态和动态两方面展开研究。

三、沿黄城市群绿色发展效率测度

(一)样本选择及数据来源

根据我国“十三五”规划发展纲要,黄河流域城市群包括呼包鄂榆城市群、宁夏沿黄城市群、兰西城市群、关中平原城市群、晋中城市群、中原城市群、山东半岛城市群,因此本文选取以上7个城市群进行研究。

在具体城市确定上,借鉴王家明和余志林[13]研究方法,同时考虑数据可得性,并考虑城市和黄河的关系和城市自身发展水平,选取34个沿黄城市。其中,兰西城市群包括兰州、西宁、白银、定西;呼包鄂榆城市群包括呼和浩特、包头、鄂尔多斯、榆林;宁夏沿黄城市群包括银川、固原、石嘴山、中卫、吴忠;关中平原城市群包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、天水;晋中城市群包括太原、吕梁、晋中、忻州、阳泉;中原城市群包括郑州、洛阳、开封、新乡、焦作、晋城;山东半岛城市群包括济南、聊城、淄博、东营、滨州。数据来源于《中国城市统计年鉴》及各地级市的统计公报,部分缺失值使用线性插值法补齐。

(二)绿色发展效率指标体系构建

本文将劳动、资本、资源、技术4大要素纳入投入指标体系,二级指标为全市年末单位从业人员数、固定资产投资额、全社会用电量和供水总量、科学技术财政投入。考虑到本研究将绿色发展的内涵界定为经济与生态实现协调共赢,本文选择各市的实际GDP和城市建成区绿化覆盖率作为期望产出,实际GDP根据不同年份的GDP指数,以2010年为基期进行折算。以工业废水排放总量、工业SO2排放量,以及烟尘(粉)排放量作为非期望产出。各指标定义如表1所示。

表1 沿黄城市群绿色发展效率指标体系

(三)绿色发展效率测度结果

生产前沿分析方法是测度效率的常用方法,根据是否已知生产函数的具体形式,该方法又分为随机前沿分析方法(SFA)和数据包络分析方法(DEA)。SFA方法需要假设生产函数的具体形式,容易出现模型设定偏误问题,因此在测度绿色发展效率上多采用DEA方法,传统DEA径向模型在效率评价中忽视松弛变量。Tone[14]考虑了松弛变量因素,先后提出SBM、Super-SBM模型,其中Super-SBM有效解决对多个有效率单元的排序问题。此外,在生产效率时间动态变动分析上,Chung[15]等将非期望产出的方向距离函数应用于Malmquist模型,由此得到Malmquist-luenberger指数,实现包括非期望产出的动态效率评价。本文借助Super-SBM模型测度绿色发展效率值,考虑数据包括非期望产出,利用Malmquist-luenberger指数分析绿色发展效率的动态变化并进行技术效率和技术进步分解,从静态和动态两方面考察2010-2020年黄河流域城市群绿色发展效率情况。测度结果如表2所示,全部结果在DEA-SOLVER中运行。

表2 沿黄城市群绿色发展效率

从区域角度来看,2010-2020年间绿色发展效率的均值由高到低的排序为:关中平原城市群>呼包鄂榆城市群>晋中城市群>兰西城市群>山东半岛城市群>宁夏沿黄城市群>中原城市群。最高的是关中平原城市群,均值为1.1099,效率值最低的是中原城市群,均值为1.0294。

整体而言,7大城市群在2010-2020年均处于绿色发展有效率的水平。就测度结果而言,绿色发展效率值大于1可视为有效率,小于1 视为无效率[16]。其中,呼包鄂榆城市群、关中平原城市群2010-2020年均处于有效率的阶段,而宁夏城市群2014、2015、2019年、晋中城市群2017年、兰西城市群2020年、山东半岛城市群2019年以及中原城市群2012年绿色发展水平处于无效率阶段。关中平原城市群的城市绿色发展状况良好,而处于黄河中游的宁夏平原城市群、晋中城市群、中原城市群绿色发展无效率的城市较多。

四、沿黄城市群绿色发展效率特征分析

(一)静态分析

为考察黄河流域7大城市群绿色发展效率特征,分别绘制了7大城市群绿色发展效率箱线图和时间趋势图,详见图1和图2。

图1 黄河流域7大城市群绿色发展效率箱线图

图1为各个城市群2010-2020年绿色发展效率值的箱线图。图1显示,在研究期间关中平原城市群绿色发展效率变动幅度大,中原城市群变动幅度小。关中平原城市群、呼包鄂榆城市群处于高绿色发展效率值的时期较多,宁夏沿黄以及山东半岛城市群处于低绿色发展效率值的时期较多,由此形成了城市群整体绿色发展效率值的差异。

图2 黄河流域7大城市群绿色发展效率均值变动

图2为沿黄7大城市群绿色发展效率变化趋势图,图2显示,从整体水平来看2010-2020年间,7大城市群绿色发展效率波动较大,其中2010-2015年绿色发展效率值持续波动,2015-2020年在波动中上升。期间最大值1.101位于2011年,最低值1.032位于2013年,绿色发展的效率均值为1.0648。就测度结果而言,绿色发展效率值大于1可视为有效率,小于1 视为无效率,说明研究期间黄河流域的绿色发展整体处于有效率的水平。2010-2015年持续波动效率值不稳定的原因可能在于流域本身资源型城市较多,“十二五”时期经济发展方式不合理,仍然以高污染、高耗能、低产出的重工业为主,“十三五”时期,黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家战略,各个城市群也开展积极有效的探索。例如,宁夏回族自治区准确把握发展定位,开展山水林田湖草沙综合治理,积极构建清洁能源、绿色食品、文化旅游等现代产业体系。河南“四水同治”战略取得成效,山西省加快推进传统重工业高端化绿色化智能化改造,山东省积极推动新旧动能转换,因此黄河流域整体绿色发展效率值开始波动上升。

(二)动态分析

考虑本研究涵盖非期望产出,因此选择Malmquist-luenberger指数。ML指数可分解为技术进步率(TC)和技术效率变化率(EC)。若TC指数>1(<1),表示相邻两时期出现了技术进步(退步),若EC指数>1(<1),表示相邻两时期出现了效率的提高(损失)。

为进一步分析黄河流域城市群绿色发展效率随时间动态变化趋势,运用Matlab R2022a测度2010-2020年黄河流域城市群绿色发展效率的ML指数,图3绘制了2010-2020年黄河流域7大城市群ML指数变化趋势图。ML指数介于0和1,表示生产效率降低,若ML指数大于1,则表示生产效率提高,图3的ML指数趋势与Super-SBM模型测度的城市群绿色发展效率均值变动趋势基本吻合。

五、沿黄城市群绿色发展效率因素分解

为进一步了解技术进步和技术效率对黄河流域以及不同城市群综合效率的影响,现对Malmquist-luenberger指数进行分解,分解结果如表3所示。

表3 黄河流域7大城市群ML指数分解

表3显示,技术效率和技术进步的变化对城市群绿色发展效率的影响不同。呼包鄂榆城市群、宁夏城市群ML指数均值小于1,根据效率值的分解,呼包鄂榆城市群是受技术退步和技术效率损失的双重影响,而宁夏沿黄城市群显然是受技术效率损失的影响。说明对这两大城市群而言,绿色发展缺乏增长动能,受生产技术的影响显著,表明应通过扩大绿色技术应用规模或提高纯技术效率来推动绿色发展。根据各个城市群EC、TC指数的发展趋势来看,研究期间两者指数在1两侧分布居多,这表明城市群绿色发展技术效率提升和技术进步缺乏统筹和协调,从而影响整体ML指数的提高。

六、对策建议

本研究提出以下对策建议。

一是重视资源投入优化对绿色发展的作用。黄河流域要强化水资源刚性约束,加强全流域水资源节约集约利用,科学合理分配生活和生产用水,推广形成循环利用节约用水的生活方式;加大工业污染协同治理和城市生活污染治理,强化环境管制,提升工业节能标准,促进企业向低污染、低排放、低耗能发展模式转变。

二是中游城市群要把握自身发展定位,着力提升绿色发展效率。黄河中游城市受水资源供需矛盾、水土流失以及环境污染的影响,生态承载力弱,绿色发展动力不足,因此要完善生态保护治理机制,优化能源、用水、用地结构,引导煤炭等能源行业向智能化、绿色化方向转型。同时要注重技术研发和引进,加快培育新兴产业主体。各个城市群要因地制宜,兰西上游城市群要在落实生态保护的同时,发展绿色导向、创新导向的新兴产业,优化出口产品结构,中原城市群、晋中城市群等中游城市在发展的同时要将资源约束贯穿始终,优化能源结构,发展新兴产业,防治污染。山东半岛下游城市群要建设下游生态走廊,加大农业工业节水力度。

三是重视技术进步、技术效率提升协调统筹的作用。根据效率值的分解,黄河流域城市群在技术创新方面仍有较大差距。当前首先应当着眼传统产业转型和战略性新兴产业发展需要,统筹布局建立国家重点实验室和技术研发中心,推动关键共性技术研究,完善科技融资体系,提升科技支撑绿色发展的能力。其次要通过完善相关体制机制,鼓励企业跨地区建立技术研发交流中心,促进地区间技术协同创新。积极引导民间投资向新技术、新材料环保型产业流入。再次要优化信贷结构,增加商业银行绿色信贷的比重,在实施过程中,要强化金融监管,依照环保政策严格把控贷款投向。