长江经济带环境治理效率研究

唐德才 汤杰新 薛佩佩

摘要：长江经济带被喻为中国射向世界的“箭”，然而随着城镇化和工业化进程的加速，在发展过程中却面临严峻的环境承载压力。文章选取2003年-2013年长江经济带9省2市的环境数据，对长江经济带的环境治理效率进行研究。结果表明，（1）长江经济带环境治理有效省份的数量有3个，无效省份为8个，整体不容乐观，且有恶化的趋势；（2）对长江经济带环境全要素生产率贡献程度最大的是技术进步指数，纯技术效率指数次之，规模效率指数最小；（3）长江经济带环境治理无效的主要原因不是城市环境管理水平低，而是环境资源投入冗余、污染物排放过多以及工业废弃物综合利用率不高。文章最后为长江经济带环境无效省市指明路径，使长江经济带环境治理投入产出要素进一步优化。

关键词：环境治理效率；SBM-Undesirable模型；Malmquist指数；长江经济带

一、 引言

长江经济带以21%的国土面积承载了43%的人口，经济总量占全国的45%，拥有全国超过45%的水资源和超过50%的内河航道里程，2015年长江经济带国内生产总值增速为8.5%，而同期全国的平均水平为6.9%，可见长江经济带目前为我国经济增长最具活力的地区之一，长江经济带也因此被喻为中国射向世界的“箭”。然而，随着城镇化和工业化进程的加速，长江经济带生态环境逐渐恶化，长江水利委员会提供数据显示长江流域遍布着38 000个排污口，已经形成了600公里的岸边污染带，每年排污水量相当于大半个黄河的水量，修复長江生态环境，保护长江流域生物多样性已经迫在眉睫。2016年1月5日国家主席习近平召开长江经济带发展座谈会，发表重要讲话，提出“共抓大保护，不搞大开发”的发展要求，这意味着在以后相当长一段时间内把修复长江经济带生态环境作为一项压倒性的工作。在环境修复的过程中，环境治理是否有效关系到长江经济带各省市共建绿色生态廊道目标的顺利达成。

研究环境效率角度不一，叫法也不一。在涉及到某一产业的环境效率时，一般称环境效率或者生态效率；在涉及到测量某一地域环境效率研究时，有学者称区域环境效率，也有学者称环境规制效率，还有称之为环境治理效率、生态效率、生态文明建设效率等等不一而足。虽然学者从不同的角度研究，称谓繁杂，但是在指标选取时相差不大。目前研究长江经济带环境效率比较缺乏，汪克亮等人（2015）对长江经济带工业环境效率进行分析，发现长江经济带工业环境效率整体偏低，且不同省市之间差距巨大，最后分析其影响因素。范纯增等人（2015）利用Malmquist指数对长江流域工业环境效率进行评价，发现生态效率和环境技术进步对Malmquist指数都有促进作用，但是技术进步贡献程度更大。本文针对长江经济带环境治理效率研究的缺失对长江经济带11个省市2003年～2013年环境数据进行分析，测度长江经济带各省市环境治理效率，并进一步分析投入产出因素，优化投入产出配置，为长江经济带环境的有效治理建言献策。

二、 评价模型

1. SBM-Undesirable模型。Tone于2001年建立了一个基于松弛变量的DEA模型，该模型与传统CCR和BCC模型的区别在于将松弛变量直接置于目标函数中。SBM模型不仅能够解决投入产出变量的松弛性问题，而且该模型具有非角度、非径向的特点，能够有效解决径向和角度带来的测量误差。因此该模型比传统的DEA模型有更多优势，能够真实反映效率评价值。由于在生产生活过程中也会伴随着非期望产出，例如生活垃圾，固体废弃物等。Tone于2004年又基于SBM模型提出了SBM-Undesirable模型。该模型不仅可以测算决策单元的效率值，还能够测算决策单元投入和非期望产出的冗余率以及期望产出的不足率。当目标函数值小于1，决策单元处于无效状态，考虑非期望产出的无效率来源可以进行分解，具体模型参考文献8。

2. DEA-Malmquist指数。Malmquist指数的概念最初由Malmquist提出，因此这类生产率指数称为Malmquist指数。Fare等人最早引进DEA的方法计算Malmquist指数，并将Malmquist指数分解为技术效率变化和技术改进变化。Fare等人对DEA方法进行改进，建立了测量两个不同时期的全要素生产率模型，并考虑规模可变把Malmquist指数分解为技术进步指数、纯技术效率指数和规模效率指数。目前DEA-Malmquist指数应用研究较多，这里不再赘述，本文将非期望产出指标放入投入指标中进行计算。

三、 数据选取

DEA是一种非参数的前沿分析方法，相对于参数的分析方法，DEA对评价单元的数量要求较少，尽管如此，如果评价单元的数量过少（如评价单元数量比投入产出指标的数量之和还要少），则会出现评价单元大面积有效的情况，评价单元和指标的数量关系一般要满足评价单元的数量大于投入产出指标的2倍。为了提高评价单元之间的区分度，本文选取指标尽量少而精，具有代表性。

投入指标选取工业环境治理设施数和环境污染治理投资总额两项指标，其中工业环境治理设施数由工业废水治理设施数和工业废气治理设施数加总所得。环境污染治理投资总额这一指标用各省市居民消费价格指数进行平减，以消除物价变动带来的测量误差。产出指标从城市、工业和非期望角度分别选取城市生活垃圾无害化处理率、工业废弃物综合利用率和单位GDP二氧化硫排放量三项指标。工业废弃物综合利用率由一般工业固体废物综合利用量除以一般工业固体废弃物产生量求得。单位GDP二氧化硫排放量由二氧化硫排放量（包括工业和生活两部分）除以单位GDP求得，其中GDP以2003年为基年利用地区生产总值指数测算实际地区生产总值，以消除通货膨胀带来的测量误差。其余指标由中国环境统计年鉴直接获得。

四、 实证分析

1. 长江经济带环境治理效率横向比较分析。利用软件DEA-SOLVER Pro5.0将模型设为规模不变，非期望产出与期望产出的比值设定为3比2对2003年～2013年长江经济带11个省市环境治理效率进行测算。将非期望产出权重设定较高，主要从可持续发展的角度考虑。如表1所示，（1） 11个省市中只有上海、贵州、重庆三省市环境治理效率等于1，其余省市都小于1，说明在环境治理的过程中，这3个地区不仅注重环境治理的效果，更注重质量，相对于其他8个省市环境治理的投入产出已经达到优化水平。（2） 从2003年～2013年长江经济带环境治理效率处于逐漸恶化的趋势，10年间环境治理无效地区在不断增多，2003年为2个，2008年4个，到2013年为8个，仅上海、重庆和贵州三个地区环境治理是有效的。其中，江苏、浙江两省情况特殊，2013年两省环境治理效率分别处于倒数一、二名，这与其发达的经济发展水平不匹配。在探索全面建成小康的道路上，江苏和浙江两省作为排头兵，补齐生态文明短板成为两省最迫切的任务，虽然两省的环境治理效果明显，但是两省的环境装备、资金和人力都投入过多，造成大量浪费，浙江、江苏两省更应该注重环境设备研发，提升环保产业的原始创新能力。

2. 长江经济带环境治理效率纵向变化分析。利用DEA-Malmquist模型测得长江经济带从2003年～2013年年均环境治理全要素生产率为1.005，即每年以0.5%的速度在增长，从规模可变的角度得出技术进步指数为1.019，纯技术效率指数为1.002，规模效率指数为0.984，三者对全要素生产率的贡献程度技术进步指数最大，纯技术效率指数次之，规模效率指数最小。技术效率指数为0.978，小于1，表明长江经济带环境治理投入要素结构不合理，比例失调，环境治理效率处于恶化趋势。技术进步指数为1.019，规模效率指数为0.984，表明长江经济带环保产业原始创新能力在不断提高，但是创新能力不能够和环境的投融资强度相协调。随着经济的发展，环境投融资力度逐渐加大，环境治理重复投资、冗余投资过多，资源浪费也较为严重。纯技术效率指数为1.002，大于1，表明长江经济带环境管理部门管理水平在稳步提升。

从技术进步指数来看，江苏、浙江、上海、重庆和江西位列前五位，且大于1，说明这些省市基础条件好，环保产业原始创新能力较强，其余均为小于1，原始创新能力较差。从技术效率指数来看，四川、湖南大于1，江西、湖北和云南小于1，其余省市均为等于1。从规模效率来看，四川大于1，上海、重庆和贵州等于1，其余7个省市均小于1。

3. 长江经济带环境治理效率投入产出因素分析。本文着重分析2013年长江经济带各省市环境治理效率优化问题，为“十三五”时期长江经济带优化环境资源配置提供参考。根据SBM-Undesirable模型，当环境治理效率小于1时，松弛变量的大小反映环境治理效率损失的原因。投入松弛变量除以其对应的投入指标值得到投入冗余率，将非期望产出指标的松弛变量除以非期望产出指标得到非期望产出冗余率，将期望产出指标的松弛变量除以其对应的期望产出指标得到期望产出不足率，计算结果如表2所示，由于上海、重庆和贵州这3个地区环境治理效率值为1，是环境治理有效地区，因此表2不包含这3个地区。

（1）从治理过程来看，长江经济带各省市城市垃圾无害化处理率的冗余率为0，而投入要素以及非期望产出单位GDP二氧化硫排放量都存在不同程度的冗余，期望产出工业废弃物综合利用率存在一定的不足。说明城市环境治理方面不是长江经济带环境治理无效的原因，导致长江经济带环境治理无效的原因是环境治理资源投入冗余、工业废弃物综合利用不足以及污染物排放过多造成的。

（2）根据8个省市环境治理无效的主要原因不同（当冗余率和不足率超过50%时，即假定该指标为环境治理无效的主要原因），可以将其划分为四类，其中江苏、浙江归为一类，江西、湖南、四川和云南归为一类，安徽和湖北各为一类。江苏、浙江环境治理无效的主要原因在于投入过多，这也再一次论证了两省规模效率都小于1，存在投入冗余的事实，江苏的物力，环境治理投资额冗余率以及浙江的物力冗余率都突破了70%。江西、湖南、四川和云南四省环境治理无效的主要原因为期望产出工业废弃物综合利用率不足以及非期望产出过多，表明四省的工业处于价值链低端较多，环境治理的设备和技术落后，高端人才缺乏，环境治理创新和研发能力不足。安徽省环境治理无效的原因不仅在于其投入资源过多，还因为非期望产出也过多，表明其环境治理高投入、高产出，处于较为粗放的发展状态。湖北环境治理无效的主要原因在于其非期望产出单位GDP二氧化硫排放量过多。

五、 讨论与结论

本文利用考虑非期望产出的SBM效率模型和DEA-Malmquist模型分别考察了从2003年～2013年长江经济带环境治理效率的横向和纵向变化，并且利用考虑非期望产出的SBM模型对长江经济带环境治理无效区域进行分析，探究其治理无效的原因，最后得到以下结论：（1）长江经济带环境治理效率整体不容乐观，从2003年～2013年环境治理有效区域仅三个：上海、贵州和重庆，其余省市都为无效；（2）对长江经济带环境全要素生产率的贡献程度：技术进步指数>纯技术效率指数>规模效率指数；（3）从治理过程来看，城市环境管理水平不是长江经济带环境治理无效的原因，环境治理投入冗余、污染物排放过多以及工业废弃物综合利用不足是长江经济带环境治理无效的原因。

本文针对长江经济带环境治理无效的四类区域提出相应的的政策建议。浙江、江苏两省环境治理无效主要由于投入过多所致，因此两省应减少环境治理的人才、资金投入，积极引进高级环境人才，提高环境原始创新能力、研发能力，引导节能环保等新型产业落地生根。江西、湖南、四川和云南环境治理无效主要受非期望产出过多以及工业废弃物综合利用率不足所致，因此，该区域应加快制造业转型升级，引导制造业向服务化方向发展，加大新能源研发力度和使用率，健全环境投融资机制，引导环境人才、资金及时流入。安徽省环保资金投入和非期望产出过多，这两个方面使其环境治理处于无效状态，表明其环境治理投资力度在不断加大，但是成效甚微，投入资源浪费严重，因此安徽省应减少环境投资，并将资金更多地向提升环保技术以及创新能力方面倾斜。湖北环境治理无效受非期望产出过多所致，因此，湖北在保持现有投入配置均衡的状态下，提升环境治理水平，打造中三角新的经济增长极，发挥长江经济带的传导作用。

参考文献：

[1] 杨汝梁，王菁，孙元欣.长三角地区服务业全要素生产率的测算（2003年-2011年）——基于Malmquist指数法[J].现代管理科学，2014，（2）：9-11.

[2] 汪克亮，孟祥瑞，杨宝臣，程云鹤.基于环境压力的长江经济带工业生态效率研究[J].资源科学，2015，37（7）：1491-1501.

[3] 雷怀英.基于DEA的交通运输与经济发展的协调性评价[J].统计与信息论坛，2007，（1）：50-53.

[4] 唐德才，汤杰新，刘昊.基于Malmquist指数的河南省科技资源配置效率研究[J].科技和产业，2016，16（01）：85-90.

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[7] 胡彪，王锋，李健毅，于立云，张书豪.基于非期望产出SBM的城市生态文明建设效率评价实证研究——以天津市为例[J].干旱区资源与环境，2015，29（4）：13-18.

[8] 潘丹，应瑞瑶.中国农业生态效率评价方法与实证——基于非期望产出的SBM模型分析[J].生态学报，2013，33（12）：3837-3845.

基金项目：南京信息工程大学气候变化与公共政策研究院开放课题（项目号：14QA019）；江苏省“六大人才高峰”第七批高层人才项目“基于资源、环境约束与低碳制造的中国产业政策研究”（项目号：S7410008001）。

作者简介：唐德才（1966-），男，汉族，江苏省射阳县人，东南大学管理学博士，南京信息工程大学马克思主义学院党总支书记、教授、博士生导师，研究方向为产业经济、区域经济；汤杰新（1991-），男，汉族，河南省固始县人，南京信息工程大学经济管理学院硕士生，研究方向为环境管理；薛佩佩（1993-），女，汉族，江苏省射阳县人，南京信息工程大学经济管理学院硕士生，研究方向为技术经济与管理。

收稿日期：2016-07-21。