安徽绿色经济效率的BCC—DEA有效性评价研究＊

张本照，谢天宇，王海涛

（合肥工业大学 经济学院，安徽 合肥230601）

成熟的经济增长表现为经济效率提高和经济总量扩张的高度统一。改革开放以来，我国在经济增长速度上取得的成就有目共睹，而粗放的增长模式带来大量的环境问题，近几年表现得尤其严重。安徽作为欠发达的中部省份，煤、铁、铜、水能等资源丰富，产业结构层次较低，高耗能产业比重较大，资源密集型企业较多，环境问题严峻。

一、相关文献综述

近年来，探索绿色经济效率的内涵和评价标准成为了国内外学者研究的热点问题。彭德芬认为经济增长质量是相对于经济增长效量的一个动态概念，是一个经济体伴随着经济总量的增长在经济、社会和环境等方面表现出的优劣程度，包括经济增长的持续性和稳定性、经济增长效率、经济结构状态、居民生活和生态环境等方面的内容［1］。刘树成认为，提升经济增长质量是不断提高经济增长态势的稳定性，不断提高经济增长结构的协调性，不断提高经济增长效益的和谐性。他认为经济增长的数量和质量是一个有机统一的整体，紧密相关。经济增长质量并非是只涉及一方面的单因素概念，而是一个社会性和综合性的概念。目前大部分学者集中研究衡量经济增长质量指标体系的构建，但并未形成成熟和统一的体系［2］。王宏卿提出，结合刻画宏观经济效益的有关指标来构建指标体系，包括劳动生产率、科技进步、投资效果单位能耗产出、环境状况与产业状况方面的指标。因此环境是衡量经济增长质量问题中的重要因素［3］。冷雪指出，工业化和城镇化腾飞的背后需要大量的能源消费来驱动，碳消费滋生了温室气体的大量释放，成为环境污染和全球气候变暖的重要原因。与碳排放相关的碳交易、碳金融等课题已成为国际能源专家的研究重心，我国也在2013年首次启动碳交易［4］。在研究方法方面，徐婕、张丽珩从投入产出角度出发，考虑经济增长代价下各地区间经济效率和经济发展的平衡性，运用DEA方法来评价2004年中国各地区的经济状况［5］。杨龙、胡晓珍将综合环境污染指数引入到DEA模型，测度了1995—2007年间我国29个省市区的绿色经济效率，发现环境问题伴随着经济高速的增长而日益严峻，总体上我国绿色经济效率呈波动性上升趋势［6］。许平、孙玉华将非期望产出作为投入应用到传统DEA模型中，将非期望产出直接反映到生产可能集中，解决了非期望产出生产活动的效率评价问题［7］。郑立群采取非期望产出作为投入法，将碳排放量作为模型的投入，将人口、能源耗费和GDP作为模型产出变量，建立了碳减排责任分摊的DEA模型，实证分析表明我国仅9个省区达到DEA有效，需对碳排放配额进行再分配。对于环境—经济系统而言，碳排放与化石能源的使用紧密相关，而人类的生活和生产活动都离不开化石能源的消耗，因此碳排放在环境保护和可持续发展方面扮演着重要角色［8］。尼古拉斯斯特恩认为，工业革命以来的碳排放严重恶化了地球的环境，无论在理论研究或实践应用方面，碳排放量已经成为大量学者的研究对象，同时也是政府制定环保政策时最关心的因素［9］。碳排放既是环境问题，又是经济发展问题。碳排放量作为经济发展过程中的非期望产出，已经成为引发环境问题，制约绿色经济效率的罪魁祸首。研究碳排放与经济增长质量的关系对于环境保护和经济可持续发展具有重要的意义。

本文在生产函数理论Y＝F（K，L）的基础上，运用非期望产出视作投入要素的方法，引入碳元素消费量Q作为碳排放量的投入指标，首先评价安徽省碳消费现状，再构建由K、L和Q组成的投入指标体系和由Y构成的产出指标体系，运用BCC—DEA模型对安徽省1995—2012年间的绿色经济效率进行测算，最后基于实证结果和安徽经济发展的现实，为安徽经济可持续发展提出相关政策建议。

二、研究方法及数据来源

（一）碳消费量测算

本文所指的碳消费量是指生产活动中所消耗能源中包含的碳元素量，碳元素在能源消耗过程中转化为二氧化碳、一氧化碳等有害物质排放到环境中，我们用碳排放量来估算碳消费量。由于二氧化碳在温室气体排放中的比重高达60%以上，并且相对于其他温室气体更容易引起气候变暖，因此本文所涉及到的碳消费和碳排放指二氧化碳的排放。

目前我国尚未建立碳排放量的数据统计体系，碳排放量只能通过能源消费量计算获得。本文以政府间气候变化专门委员会（IPCC）提出的《2006年IPCC国家温室气体指南》为参考，采用其中有关碳排放量计算的参数和排放系数，乘以各类能源的实际消费量，可以得到二氧化碳的排放量。公式如下：

其中，QCO2为碳排放总量，单位：万吨；s表示部门；v表示能源种类；ES，V为能源消费量，单位：万吨或亿千瓦时；NCV为能源低位发热量，单位：千焦/吨；CECS，V为碳排放系数，单位：千克碳/万亿焦或千克碳/兆瓦时；COF为碳氧化因子，本文保守采用《2006年IPCC国家温室气体指南》推荐的默认值100%；44表示二氧化碳的分子量；12表示碳元素的分子量。相关能源的参数取值见表1。

表1 相关能源的参数取值

（二）绿色经济效率DEA模型构建

从要素投入与产出的角度看，最典型的组织效率评价方法是数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA）。DEA 方法由 Charnes、Cooper、Rhodes提出，在一定的投入与产出条件下，计算出效率前沿面，即在固定投入下实现产出最大化或固定产出条件下实现成本最小化的决策单元（DMU）所组成的最优生产函数，待考察决策单元与效率前沿决策单元之间的距离即为该决策单元的相对效率。DEA是一种非参数统计方法，它可用于不同量纲指标，无需主观设定指标权重，也无需主观设定模型函数，客观性较强。因此本文采用规模收益可变的BCC—DEA模型来测度安徽的绿色经济效率。

假定有n个独立的决策单元DMUj，每个DMUj都有m种要素投入Xj和t种产出Yj，建立模型：

minθ

其中，θ为决策单元的有效值，λj为决策变量，S－i和S＋r分别为输入和输出的松弛变量，xi0和分别为DMUj0对应的输入值和输出值。当θS－iS＋r＝0时，此时决策单元同时达到技术有效和规模有效，称之为DEA有效；当θ＝1且S－i与S＋r不全为零时，决策单元为DEA弱有效；当θ＜1时，决策单元不是DEA有效，技术与规模都不是有效状态［10］。

研究生产效率的传统DEA模型在投入产出指标方面，往往选取地区生产总值为产出指标，资本和劳动力为投入指标，忽视了经济增长背后的科技投入和能源使用，不能体现经济增长带给环境的负外部性。本文根据索洛增长理论和碳排放研究，建立生产函数Y＝F（K，L，A，QCO2）。其中，产出指标Y为地区生产总值经CPI指数平减后得到的实际GDP，投入指标K为资本投入，由CPI平减后的固定资产投资表示，L为劳动投入，由从业人数表示，A为科技投入，由CPI平减后的科研发展支出表示，QCO2为碳消费，由碳排放量表示，以上数据来源于《安徽统计年鉴》《中国能源统计年鉴》。

三、实证结果与分析

本文根据安徽省1995—2012年间能源实物消费量，参考表1中参数的取值，使用公式（1）计算出安徽碳消费量，见表2。

表2 1995—2012年安徽省碳消费量（单位：万吨）

从表2中可见，安徽省碳消费量基本呈逐年增加趋势，年平均增长率为12%，增长速率在“十一五”期间达到极值，符合安徽省工业化和城镇化发展的趋势。在表1列举的九大能源中，燃料油的消费量呈下降趋势，煤油消费量振荡上升，其余能源消费量均呈现稳步上升趋势。

图1为1995—2012年安徽省GDP、科技支出、固定资产投资、从业人数和碳消费量的增长率变化趋势。可见，由于科技支出基数小、基础差，科技支出增长率在初期振荡幅度较大。除科技支出增长率外，其余指标呈现相似的振荡趋势，从业人数增长率变化较为平缓，固定资产投资增长率变化幅度最大，GDP增长率较其他指标表现出1—2期的滞后性，符合现实经济的发展规律。

本文根据平减法，将实际GDP作为产出指标，实际科技支出、实际固定资产投资、从业人数和碳消费量作为投入指标纳入DEA模型，运用DEAP2.1［11］软件测度安徽省绿色经济效率，综合效率越接近1表示绿色效率水平越高，结果见图2和表3。

表3 1995—2012年安徽省绿色经济效率指标及规模报酬

从图2和表3可以看到，安徽绿色经济效率呈现较为规律的振荡波动，其波动幅度有明显增大的趋势。从绿色经济综合效率来看，样本年期间，欠佳年份分别出现在1997年、2000年、2003年、2006年、2008年、2009年和2010年，最低值为2009年的0.94，说明安徽省绿色经济效率总体保持较高的水平。从技术效率来看，欠佳年份为2000年、2003年、2006年、2009年和2010年，说明这5年在提高生产效率和经济效率上的技术进步欠佳，在科技投入上存在不足。从规模效率来看，欠佳年份为1997年、2000年、2003年、2006年、2008年、2009年和2010年，其中，2008年和2010年显示为规模报酬递减，说明这两年的经济投入过多造成了浪费。

表4为1995—2012年安徽绿色经济效率指标的松弛变量。从要素投入方面来看，科技支出分别在2000年和2003年出现少量冗余，近10年未出现投入过剩，属于正常现象；固定资产投资在2008—2010年出现输入冗余，尤其在2009年和2010年更为明显；从业人数在2008年和2010年出现冗余，即劳动力过剩；碳消费量在2003年、2006年、2008年、2009年和2010年均出现冗余。

根据以上描述，可知安徽绿色经济效率呈现规律性的波动，整体效率水平较高。在模型中所有的要素投入中，出现冗余频率最高的要素是碳消费量，表明较其他投入要素来说安徽经济发展的路径更依赖于碳消费，有时减少碳消费可以提升安徽绿色经济效率，因此安徽省节能减碳的潜力巨大。科技支出是近10年来未曾出现冗余的投入要素，说明安徽经济发展面临科技支出不足的问题，科技支出水平限制了安徽绿色经济的发展。2008—2010年间，安徽绿色经济效率处相对较低水平，出现了多个投入要素的大量输入冗余，甚至在2008年和2010年产生规模报酬递减效应。

表4 安徽绿色经济效率指标松弛变量

通过寻找数据偏离的原因，我们发现2008—2010年间安徽省固定资产投资增加额达到了2005年来的峰值，其中2008年安徽省固定资产投资增加额为1 706.27万元，2009年为2 463.23万元，2010年为2 586.23万元，详见图3。深究其原因，我国政府于2008年11月推出了进一步扩大内需、促进经济平稳较快增长的10项措施，预计到2010年底约需投资4万亿元，主要方向为基础建设，与此同时，美元的贬值致使大量热钱涌入新兴市场，加速了我国固定资产投资的速度。基础建设所需的水泥、钢铁等原材料的生产需要大量的能源投入带来了大量的碳消费，导致了碳消费的冗余。资本和能源的投入在短期内缓解了经济危机对国内经济的影响，保证了经济发展的速度，具有积极作用，但根据本文的绿色经济效率模型，这些要素的投入也降低了绿色经济效率，带来了通货膨胀、产能过剩等一系列负面影响。

2010年后，随着4万亿元投资逐步到位，安徽省固定资产投资增加额出现大幅下降。2011年，安徽省固定资产投资增加额仅为2010年增加额的11%，该年的安徽省绿色经济效率达到了DEA有效。

四、结论与建议

（一）结论

首先，安徽省碳消费量基本呈逐年增加趋势，年平均增长率为12%，增长速率在“十一五”期间达到极值，符合安徽省工业化和城镇化发展的趋势。除被替代能源的消费量呈下降趋势外，其余能源消费量均呈上升趋势。几乎所有的碳能源都是不可再生能源，它们的储量是有限的。

其次，进入21世纪以来，安徽省GDP增长率、科技支出增长率、固定资产投资增长率、从业人口增长率和碳消费量增长率呈现出相似的演化趋势，其中较平缓的是从业人口增长率，较陡峭的为固定资产投资增长率。其中，GDP增长率相对于其他指标具有一定的滞后性。

再次，从不同的效率类型来看，模型把绿色经济效率指标体系划分为综合效率、技术效率和规模效率三类。综合效率呈现规律的振荡波动，其波动幅度有明显增大的趋势，其最低值为2009年的0.94，总体保持较高的水平。技术效率欠佳的年份为2000年、2003年、2006年、2009年和2010年，这五年在提高生产效率和经济效率上的技术进步欠佳，在科技投入上存在不足。规模效率欠佳的年份为1997年、2000年、2003年、2006年、2008年、2009年和2010年，其中，2008年和2010年显示为规模报酬递减，说明这两年的经济投入过多造成了浪费，其余五年为规模报酬递增。

最后，从不同的要素投入指标来看，出现冗余频率最高的要素是碳消费量，表明较其他投入要素来说安徽经济发展的路径更依赖于碳消费，适当减少碳消费可以提升安徽绿色经济效率，因此安徽省节能减碳的潜力巨大。科技支出是近十年来未曾出现冗余的投入要素，说明安徽经济发展面临科技支出不足的问题，科技支出水平限制了安徽绿色经济的发展。为应对2008年经济危机所进行的固定资产投资反而使得绿色经济效率处于相对较低水平，出现了多个投入要素的大量输入冗余，并产生规模报酬递减效应。

综上，任何一个要素的投入不足或过量都会限制或降低绿色经济效率，只有走协调分配投入要素的比例、调整产业结构、加快低碳产业发展的道路，才能保证在高效的绿色经济效率下减少碳消费带来的环境污染。

（二）建议

第一，把握全局，统筹兼顾，转变思想，优化配置，保持宏观经济政策的稳定性和连续性。传统的“GDP至上”理念当下凸显了越来越多的社会矛盾，威胁到生态、环境和人类的健康。不合理的要素投入导致安徽经济发展出现递增或递减的规模报酬性。绿色经济效率的周期波动表明安徽省投入产出系统未能平稳运行。政府应摒弃唯GDP论，坚持以科学发展观统领经济社会发展全局，继续加强和改善宏观调控，优化要素投入配置，在发展中根据经济运行中的新情况、新问题，适时适度微调，把握好宏观调控的方向、力度和时机，保证绿色经济效率和规模效率达到长期、持续、稳定的高效。

第二，调整好产业结构，承接好产业转移。安徽作为农业大省，目前正处于第二产业中的重化工业为主导产业的阶段，以通讯、汽车、房地产为标志的消费升级强力拉动了钢铁、制造、建材、化工等重化工产业发展，第三产业比重较低。调整产业结构，充分发挥市场配置资源的决定性作用，加强国家产业政策的合理引导，实现资源优化配置和产业升级。

第三，加大科技投入，提高自主创新能力。科技支出投入是安徽绿色经济发展的短板，制约了安徽的跨越式发展。安徽应发挥政府的主导机制，创新政府服务环境，强化政策扶持，一方面通过高校和企业两个途径稳步提高科学技术支出比例，建立和完善科技投入稳步增长机制，另一方面发挥人才是第一资源的支撑作用，鼓励高校、科研院所研究人员到企业或企业研究人员到高校、科研院所从事合作研究，加速人才集聚，激发优秀人才的创新创业激情，推进产、学、研合作进程，加快科技成果产业化，进一步提高自主创新能力和水平，实现绿色经济技术效率最优化。

第四，建立和完善环境污染问责制，引导和鼓励碳交易活动有序开展。对于已经暴露的环境问题，应由政府部门主导，根据“谁污染谁治理”的原则，找出“元凶”，责令其整改生产技术、还原生态环境。推广碳交易机制，利用市场这只看不见的手，健全碳排放权的交易机制和监督制度，完善碳基金、碳期权等碳金融支持手段使碳交易市场长期、稳定、健康运行。

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