发达与发展中国家可持续发展能力的动态评价——基于Malmquist－index DEA方法的研究

朱晓彤，刘 萌，任俊帆

发达与发展中国家可持续发展能力的动态评价
——基于Malmquist－index DEA方法的研究

朱晓彤，刘 萌，任俊帆

文章利用基于Malmquist指数的DEA方法，对于世界各大洲内11个发达国家及13个发展中国家2003～2012年间7个与可持续发展相关的指标进行动态分析。得到以下结论：发达国家的可持续发展主要依靠技术进步实现，发展中国家的可持续发展主要依靠规模效率实现；纯技术效率，即国家的政策与调控能力是保障发展的重要因素，但对于发展的推动效果较小。

数据包络分析；可持续发展能力；规模效率

可持续发展这一概念是在20世纪60年代因为美国女生物学家莱切尔·卡逊的《寂静的春天》第一次引起人们的注意。此后，该问题逐渐引起人们的广泛关注，10年后，罗马俱乐部发表研究报告《增长的极限》，第一次明确提出“持续增长”和“合理的持久的均衡发展”概念。1987年，联合国世界与环境发展委员会撰写了报告《我们共同的未来》，首次正式提出了可持续发展概念，并以这一概念为中心对环境和发展问题进行了全面阐述，引起广泛关注，最终于1992年联合国环境与发展大会上使可持续发展得到参会者的共识。

然而，近年来，以美国为首的主要发达国家在逐渐摆脱自己对于可持续发展的责任，意图从中谋取利益，2017年6月1日，美国总统特朗普宣布将退出《巴黎气候协定》，引起广泛反对。事实上，发达国家和发展中国家在该问题上虽然认识一直高度统一，但由于实际发展情况限制，各国对于应承担的责任一直存在分歧。可持续发展需要理论的指导和信息的支持，只有在充分的可持续发展信息的基础上，可持续发展理论才能找到归宿，可持续发展实践才能达到目标。通过数据分析的方法对发展中国家与发达国家可持续发展的情况进行科学的对比分析，有助于发展中国家提升自己的可持续发展水平，也有助于发达国家找到更有效的可持续发展的方法。

一、理论与模型

数据包络分析这一方法是1978年由美国学者Charnes和 Cooper等人提出，魏权龄教授引进国内的。etal于1989年运用Malmquist生产率指数对具体实证问题进行测算,又于1994年提出基于规模收益不变的FGNZ模型,将Malmquist指数模型进行分解为技术效率变化和技术进步变化两部分,更进一步分解为纯技术效率变化、技术进步变化和规模效率变化三部分。随着指数的不断完善，一般有三个公式来描述该生产指数。

式（2）是式（1）的变形，可以表示技术变化与技术效率变化的分离。第一部分EF，就是从t到t+1期生产效率的变化；而第二部分TC，就是从t到t+1期技术的变化率。

式（3）放松了式（1）和式（2）的对于固定规模报酬的假设，描述了变动规模报酬的情形，进一步将技术效率变化分解为纯技术效率变化和规模效率变化。注脚v表示的是变动规模报酬的情况；注脚c为固定报酬下的情况，则第一项表示的是在变动规模下的纯技术效率变化，第二项是规模效率变化，第三项与式（2）同，表示技术变化率。

基于DEA模型的Malmquist指数方法可以根据多种投入与产出变量进行效率分析，并且可以细分为技术变化与技术效率变化，而技术效率又可以分为纯技术效率变化和规模效率变化。利用该方法可以分析各个国家可持续发展情况来自技术变化和技术效率变化中的哪一种，从而能够为可持续发展的进一步提高提供可靠的依据。

二、“样本”变量和数据选取

根据DEA方法的要求，我们需要选取多组输入输出以及多组样本作为研究对象，这样通过模型得到的结论才能更接近实际情况。因此，我们在世界范围内选取了24个发达和发展中国家作为研究对象，7个指标作为研究指标。

在研究对象，即国家的选取上我们主要考虑了经济发展水平和地域因素，经济上有传统经济发达强国，例如美英法等，也有新兴的经济强国，例如南韩、印度等。其次在地域上，主要以北美、亚、欧为主，南美、非洲、大洋洲由于地区经济发展或数据缺失等原因，选择的国家较少，但具有代表性的国家都在研究范围内，例如：巴西、阿根廷、南非等。全部研究对象如下：挪威、爱尔兰、丹麦、瑞典、希腊、克罗地亚、葡萄牙、罗马尼亚、匈牙利、意大利、俄罗斯联邦、日本、大韩民国、中国、印度尼西亚、马来西亚、土耳其、新西兰、美国、智利、墨西哥、阿根廷、祕鲁、南非。

研究时间上我们选取了2003～2012年这一时间段，主要有这几方面考虑：可持续发展的概念主要是在21世纪开始在各国流行并开始实践；这一期间的前半段，世界经济基本处在平稳发展阶段，但在2008年爆发了全球性的金融危机，对于世界各国都是一个严峻考验，在危机中可以分析各国真实的可持续发展能力。

在研究指标上，我们选择的依据主要是布氏定义的可持续发展观念，因此，我们的7个指标是从经济、环境、人文三个方面进行挑选的。输入变量：工业增加值（占GDP百分比）；其他部门的二氧化碳排放量，不包括住宅建筑和商业及公共服务（占总燃料燃烧的百分比）；15岁以上人口就业率；教育公共开支和医疗卫生总支出（占GDP比例）。输出变量：调整后的国民净人均收入（2010年不变价美元）；森林面积（占土地面积的百分比）；能源使用量(人均千克石油当量)。

三、结果分析

本文主要是运用基于DEA模型的Malmquist指数来对发达国家和发展中国家的可持续发展程度进行对比分析。我们将Malmquist指数分解成若干个子效率指标，来核定生产效率。其子效率指标分别为：TC（技术进步变化）、PTEC（纯技术效率变化）、SEC（规模效率变化）。技术进步变化跟国家的技术体系的改革创新，新技术的发明创造有关；而纯技术效率变化则包括资源配置、行政管理水平和决策水平等效率的变化；最后是规模效率变化，即国家整体的发展规模和产业结构等。

基于数据选取的便利性，以及在2003～2012年时间段不同国家的经济发展状况，本文选取了11个发达国家和13个发展中国家，并在使用LINGO软件测算CCR和BCC模型结果的基础上，对这两类国家的可持续发展状况进行进一步的对比分析。

总体来看，发达国家只在2008～2009年的全要素生产率（TFP）大于1，其余均小于1，而发展中国家却刚好相反，只在2009～2010年的全要素生产率（TFP）小于1，其余均大于1。由此可知，在全要素生产率方面，发展中国家正在朝着可持续发展的方向发展。再看中国，除了在2007～2008年的全要素生产率保持不变以外，其余时间段都处于增长阶段，而与之相对比的美国在各年间的全要素生产率均保持不变。

从技术进步变化（TC）的角度来看，无论是发达国家还是发展中国家，在不同的年间均存在着不同程度的增幅和降幅。宏观上看，发达国家分别在2004～2005、2008～2009、2009～2010年间降幅0.5%、0.5%、1.7%，而发展中国家分别在 2003～2004、2005～2006、2009～2010、2011～2012年间降幅 0.5%、2%、1%、1.1%，我们发现2009～2010年间两类国家的TC值均下降，而在2007～2008年间，两类国家的TC值增幅最大，分别为1.1%、2%,可见2008年的金融危机可能给各国造成了不同程度上的影响。而中国的TC值在前四年间均小于1，从2007年后基本处于稳步上升的状态，且在2011～2012年增幅最大，为3.3%。由此可见，我国在2007年后开始重视技术进步，并进行了技术体系的改革创新以及新技术、新专利、新产品的发明创造。

因此，24个国家的总体技术进步变化呈现波动趋势，但是波动幅度不是很明显，而一部分国家的技术进步变化情况也不是很稳定。总而言之，国家可持续发展中的技术进步水平对全要素生产率的提高有一定的影响，但有时技术进步的提高，全要素生产率反而下降了，所以说技术进步变化并不是影响国家可持续发展的生产效率的唯一因素。

从纯技术效率变化的角度进行分析，发达国家的大部分时间段的PTEC值都小于1，发展中国家则稍胜一筹，由此可以初步看出发展中国家的行政管理水平、决策水平以及宏观调控的能力要优于发达国家。而中国的PTEC值在各年间均为1，保持不变，可见中国的可持续发展可能不受纯技术效率的影响。相比于中国，意大利在不同时期的表现则存在较大的不稳定性，该国家在2008～2009年的PTEC值大于1，其余时间均小于1，且降幅不等。并且，同一时期不同国家的表现也各不相同，在发达国家中，绝大部分国家的PTEC值始终不变，而在发展中国家中，1/3的国家会受到纯技术效率变化的影响。

24个国家总体的PTEC均值基本呈现先下降再上升再下降的趋势。对于一些PTEC值变动较大的国家，如：智利、南非，葡萄牙等，纯技术效率变化对这些国家的可持续发展或多或少存在着一定的影响。通过部分国家的PTEC有连续变动值而部分国家的PTEC值不变，可以发现，不同国家之间的纯技术效率变化差距较大，也说明了同一国家各时期的宏观调控能力以及同一时期各国的宏观调控能力存在较大的差异性。

在规模效率变化的基础上进行研究，发展中国家和发达国家的SEC值势均力敌，但仔细观察，我们看到，在2005～2006年，发达国家的SEC值达到最低，降幅1.8%，而发展中国家的SEC值则达到最高，增幅3.8%，发展中国家的规模效率水平在2006～2009年间都处于下降阶段，但是降幅在不断缩小，从2009年之后开始回升，发达国家的规模效率则处于上下浮动的状态，无明显规律。并且我们发现，中国受规模效率变化的影响较大，除了2007～2008年和 2011～2012年下降了 1.4%和 1.3%，在2010～2011年保持不变以外，其余时间段都在增长，且增长幅度很大，分别为：7%，4,9%，15.6%,7.8%,6.6%,3.2%，在2005～2006年间达到顶峰。与此同时，将近3/4的发展中国家和将近1/2的发达国家都不同程度上受规模效率变化的影响。

由此，发展中国家的规模效率总体呈现先增长再下降再增长的趋势。一些国家的规模效率持续不变，比如发展中国家的秘鲁，印度尼西亚，发达国家的挪威、日本、瑞典等；还有一些国家在绝大多数期间的SEC值保持不变，只有一到两个区间会发现细微变动，对于这些国家来说，规模效率变化对国家可持续发展的影响不是很大，但是发展中国家普遍受到了规模效率变化对生产效率的较大影响。

总而言之，全要素生产率的提高与技术进步变化、纯技术效率变化和规模效率变化是紧密结合，相互贯通、相互联系的，影响发展中国家和发达国家的效率指标不尽相同，其中规模效率变化是影响绝大多数发展中国家可持续发展的的主要因素，而技术进步则在一定时期内对可持续发展的生产效率产生作用，纯技术效率对个别发展中国家的生产率水平有影响。而对发达国家来说，技术进步变化、纯技术效率变化、规模效率变化指标中的一个或几个只对部分发达国家的可持续发展产生效果，而一些发达国家，比如：韩国、日本、挪威、瑞典等国的可持续发展不受任一指标的影响，因此，我们猜想可能存在其他因素影响其国家的可持续发展。

四、总结

本文从13个发展中国家和11个发达国家的7个有关可持续发展的指标入手，对发达国家和发展中国家在2003年至2012年间的可持续发展情况进行了对比分析。24个国家的总体可持续发展效率在不断增长，同时生产力水平也在不断提升。与发达国家相比，发展中国家的可持续发展水平还比较低，而且可持续发展的生产效率不够稳定。发达国家的可持续发展的生产效率能够保持持续增长，总体经济实力、行政调控能力、科技创新能力、社会发展规模以及生态系统服务等方面达到了较高水平，而发展中国家正是在这些方面还远远不够。

发展中国家在可持续发展这条道路上要做的还有许多，在做到资源的可持续的同时不断提高科技创新能力，通过技术效率的提高不断提高国家整体的生产能力、减少环境的污染，争取在技术效率方面追赶上发达国家的脚步。发达国家则需要不断改善本国的可持续发展，并且要履行好加强世界范围内可持续发展的义务，世界范围内的可持续发展不是一个国家的事情，而以美国为首的发达国家却试图放弃这一份义务，尝试退出《巴黎协议》，这是极其不明智的。

可持续发展是一个世界性问题，希望通过本文的研究能为发展中国家和发达国家的可持续发展提供有用的理论依据和基本建议，也希望发展中国家能够逐步提升本国的可持续发展能力，发达国家能够拥有更高的可持续发展水平，从而可持续发展在世界的每一个角落都能成为现实。

[1]蒙吉军.综合自然地理学（第2版）[M].北京：北京大学出版社, 2011.

[2]Banker R D,Charnes A,Cooper W W.Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis[J].Management Science,1984,30(9):1078～1092.

[3]CharnesA,CooperW W,RhodesE.Measuring the efficiency of decisionmakingunits☆[J].European JournalofOperationalResearch, 1978,2(6):429-444.

[4]魏权龄.数据包络分析[M].北京：科学出版社，2004.

[5]F?,Re R,Grosskopf S,et al.Time substitution w ith application to data envelopment analysis[J].European Journal of Operational Research,2010,206(3):686～690.

F019.6

A

1008-4428（2017）08-18-03

朱晓彤，南京邮电大学管理学院，研究方向：绩效评价与优化管理；

刘萌，南京邮电大学管理学院，研究方向：绩效评价与优化管理；

任俊帆，南京邮电大学管理学院，研究方向：绩效评价与优化管理。

本文为南京邮电大学大学生创新创业训练计划项目(项目编号：SZDG2016030)。