鄱阳湖生态经济区矿业开发生态效率评价研究

尧志祥， 邹晓明

(1.东华理工大学，江西 南昌 330013；2.东华理工大学 资源与环境经济研究中心，江西 南昌 330013)

当前，社会关注的热点问题主要集中在人口、资源与环境发展问题上。对于人类的发展而言，矿产资源是一种极其重要的不可再生的自然资源。其开发利用的好坏将严重制约着一个国家和区域社会经济的发展，对其低效的开发利用将直接导致社会与经济效益的下降和地区生态环境的破坏。自改革开放以来，我国经济飞速发展，尤其是近十多年来，市场对矿产资源及其加工制成品的需求也急剧增长，这就迫切需要加大对矿产资源的开发利用。为了不断满足和支持国内经济建设与发展的需要，谋求矿产资源开采带来的高利，矿山企业加大矿山开发力度和扩大矿产开采规模。随着盲目和粗放的矿产开采利用，许多资源浪费与环境污染问题相继出现，如：大量共伴生矿的废弃，无数尾矿废矿的堆积，矿业“三废”的大量排放。这些矿业问题的产生不仅严重影响着经济社会的发展，而且极大地破坏了矿区良好自然生态环境。

2009年12月12日，《鄱阳湖生态经济区规划》的批复标志着鄱阳湖生态经济区上升为国家战略。推进湖区生态经济建设，就是要坚持保护优先、科学利用、严格管理的原则，遵循产业经济生态化、生态经济产业化的理念，统筹湖区的生态保护与经济发展，改变传统的生产与消费方式，创新体制机制、合理利用资源、发展生态经济[1]。如何把湖区建设成世界大湖流域矿产资源开发利用的示范地区和中国低碳经济发展先行区，使鄱阳湖的“一湖清水”永远保留下去将是一项艰巨的使命。而矿业开发是一种最主要的自然资源开发活动，不仅是因为它在经济和社会发展中具有十分重要的作用和地位，而且还由于矿业开发对生态环境带来的负面作用及影响也很显著，故须努力提高湖区矿业开发水平，促进湖区矿业的可持续发展。生态效率将宏观尺度上的可持续发展目标有效地融入到中低尺度的区域和企业发展规划中,是可持续发展理论在实践中的具体应用,也是建立节约型社会和发展循环经济的有效途径[2]。因此对湖区矿业开发生态效率进行评价研究，并探索湖区矿业可持续发展之路,这对于实现湖区矿业经济的可持续发展和湖区经济、社会、资源、环境的协调发展,促进鄱阳湖生态经济区的建设，实现江西省“生态立省”与“绿色崛起”的有机统一具有重要的理论和现实意义。

目前，关于鄱阳湖生态经济区方面的研究相当的多，相应地对于湖区所研究的范围也就更加宽广，涉及到许多方面。但具体到湖区矿产资源方面的相关文章就比较少，仅集中在湖区矿产资源特征和生态补偿机制方面，而对湖区的矿业开发生态效率方面的研究几乎没有。如徐贻赣等对湖区的矿产资源特征和开发利用现状进行了研究，并提出一些促进矿业优化的对策[3]；涂晓玲等介绍了湖区矿产资源生态补偿机制存在的问题，并在此基础上提出制定生态补偿定价机制、资金保障机制、有效约束机制和补救性生态补偿制度等对策[4]。

生态效率最早于1990年由德国学者Schaltegger和Sturm首次提出，并被定义为增加的价值与增加的环境影响的比值[5]。随后，世界可持续工商理事会(WBCSD)将生态效率定义为:通过创造有价格竞争优势的产品和服务来满足人类的需求及提高生活质量，同时将其环境影响和资源利用强度控制在地球的承载力水平之内[6]。随着生态效率概念被广泛地接受，其在许多不同领域和层次都得到了不同程度的应用，范围从单个产品到不同类型企业和行业，最后到城市、区域和国家层面。根据生态效率的本质内涵和实践应用，国内外研究者探索出了许多生态效率评价方法，主要包括：经济/环境单一比值法、能值分析法、物质流分析法、生态足迹法和数据包络分析法等方法。

2001年Charmondusit和Keartpakpraek将泰国Map Ta Phut工业园区的石油化工企业分为上中下游三大类，并对其进行生态效率评价分析[7]；2015年Susila Munisamya 和Behrouz Arabib，通过使用松弛变量衡量生产前沿面上的Malmquist-Luenberger生产力指数，观察发电厂的生态效率变化情况[8]；2012年刘巍等人基于生态效率理论和DEA方法，应用非期望产出作投入法和取倒数法、方向距离函数法和基于松弛测度的SBM四种不同的模型，研究24家综合类国家生态工业示范园区2010年的生态效率[9]；2015年李健等人使用非参数距离函数评价2007—2011年我国30个省份的生态效率，并利用Malmquist指数对生态效率做出动态分析[10]；2016年孙欣等人通过区域生态效率的投入产出指标体系的构建和基于Malmquist-Luenberger指数法的超效率DEA模型的采用，对2003—2013年长江经济带及上中下游的生态效率进行动态分析,并测算了生态效率差异性及收敛性[11]。

1 评价模型与变量选择

1.1 评价方法与模型建立

1978年著名运筹学家A.Charnes和W.W.Cooper等人提出评价生态效率的重要非参数方法——数据包络分析方法(DEA)。该方法是一种由数学、运筹学、数理经济学和管理科学等多门学科相互交叉的数据处理分析方法。此外DEA方法在实践中得到不断发展和应用，由此产生了不同类型模型，主要包括C2R、BC2、FG、C2GS2、C2W等众多模型[12]。本文选用基于规模报酬不变的CCR模型和基于规模报酬变动的BCC模型对湖区矿业开发活动的技术效率、综合效率、纯技术效率和规模效率进行比较和综合分析。假定有n个决策单元，且每个决策单元都有m种类型的输入和s种类型输出，则对应的引入松弛变量的CCR模型和BCC输入模型分别如下所示：

1.2 指标选取与数据来源

生态效率的本质是在资源消耗和环境破坏最小化的代价下获取最大的经济价值，因此合理选取矿业开发的投入产出指标是准确地评价湖区矿业开发生态效率的基础和关键。本文借鉴国内外关于矿业生态效率的相关定义和最新研究成果，结合DEA分析方法的基本原理及其对指标数据的要求，遵循指标选取的系统性、科学性、相对独立性和可操作性等准则，从矿业生态与经济协调发展的角度出发，构建湖区矿业开发生态效率的评价指标体系。体系构建过程中把矿业的资源消耗量作为投入指标，矿业环境污染物排放量和经济效益作为产出指标，其中环境污染物排放量是一种非期望产出，而经济效益是矿业活动的期望产出。

考虑到当前湖区矿业开发活动中普遍存在高消耗、高污染、高排放的“三高”粗放型生产方式，故投入指标方面选取矿业固定资产投资、矿业从业人数、矿业能源消耗总量三种指标变量，这些指标能够反映矿业开发的发展规模及投入情况。在产出指标选取方面，要考虑到两个方面的因素，一个是期望产出即真正意义上的效益产出，另一个则是非期望产出，这类产出是矿业开发活动过程中会伴随产生的对生态环境有害的产出。关于期望产出指标，本文结合矿业开发活动的实际情况和数据获取的难易程度，选取矿业总产值这类经济收益型指标，该指标的数值在投入成本一定条件下越大越好。而非期望产出指标则考虑选取矿业开发活动过程中不可避免产生的“三废”污染物排放量，即矿业废水排放量、矿业废气排放量、矿业废渣存放量，这些污染物指标均能有效地反映矿业开发活动对当地生态环境带来的影响。具体如表 1所示。

表1 湖区矿业开发生态效率投入产出指标

鄱阳湖生态经济区共包括了38个县区，除“三废”的排放量和部分推算数据外，所有数据均来源于2011到2015年各市县的官方统计年鉴，2010到2013年连续四年的“三废”指标数据均来自《2009—2014年鄱阳湖生态经济区统计年鉴》。本文中的“矿业废水排放量”包括工业废水和生活污水排放量，“矿业废气排放量”指工业和生活产生的SO2排放量，不含工业粉尘排放量(注：2013年开始湖区工业粉尘排放量未统计)，“矿业废渣存放量”包括工业固体废弃物和生活垃圾，由于工业固体废弃物和生活垃圾排放量数据很小，而且不方便采集，故用固体废弃物产生量代替。(注:因涉及到的指标数据篇幅较大故在此不列出。)

2 实证结果分析

2.1 评价结果

本文通过运用数据包络分析软件DEAP2.1，将整理形成的2010—2014年湖区矿业开发相关指标数据导入求解后，得到湖区矿业开发生态效率的计算结果，具体如表 2、表 3和表 4所示。

表2 2010—2011年湖区矿业开发生态效率结果表

表3 2012—2013年湖区矿业开发生态效率结果表

表4 2014年湖区矿业开发生态效率结果表

从上面结果表可以看出南昌市、渝水区2010到2014年综合效率都没有达到最优值，且总体规模报酬都是递减，只有南昌市2011年的规模报酬是递增的；景德镇仅2012年综合效率达到最优值，且规模报酬是有效的；九江市除2014年综合效率达到最优值，其他四年均未达到最优值，且规模报酬都是递减；鹰潭市仅2011年综合效率达到最优值，但总体规模报酬都是递增趋势，仅2012年显示递减；新干县仅2012到2014年综合效率都达到最优值，且规模报酬都是递增；樟树市在2011、2012年综合效率都达到最优值，且规模报酬都是有效的；高安市只有2014年综合效率达到最优值，但每年规模报酬都是递增的。丰城市、临川区、东乡县、鄱阳县、万年县这五个地方的综合效率每年都达到最优值。在DEA无效的市县，要强化矿产资源综合利用技术研发与创新，提高矿业生产效率，大力推行矿业清洁生产和发展低碳循环经济。在规模递增的市县，矿区可以在提高资源利用程度与降低生态环境破坏的前提下适当扩大规模。规模收益不佳的市县，应加强对矿业规模结构的调整，整合矿业资源，实现矿区矿业的规模化、专业化、大中小协调发展。

总之，湖区整体技术效率仅2011至2013年期间是下降的，其他年份则呈现上升趋势，综合效率和规模效率在2012至2013年是下降的，其他年份则都是上升趋势。这说明2010至2014年湖区矿业开发生态效率水平变化幅度较大，但由于政府加大对湖区的政策、经济等各方面的扶持力度使得湖区的生态环境有了明显的改善。这深刻提醒我们在快速发展地区矿业经济的同时，也要时刻注重减少矿业活动对当地生态环境造成的影响，切勿走“先污染，后治理”的老路子。具体如图 1所示。

表5 湖区矿业开发生态效率评价结果优化

图1 2010-2014年湖区整体矿业开发生态效率

2.2 评价结果优化

由于决策单元(DMU)中南昌市、鹰潭市、高安市和樟树市这些地区大部分年份的综合效率、技术效率及规模效率绝大多数都没有达到最佳值，甚至是DEA无效的，故需要优化这些地区矿业的投入要素使得其综合效率有效，最终实现湖区矿业可持续发展，具体如表 5所示。

分析结果优化表可发现，从投入产出要素冗余情况来看，2014年矿业固定资产投资、矿业从业人数和矿业能源消耗总量总冗余分别为58 667.352万元、2 549人和18.573万吨标准煤，占整个湖区对应的投入总量比分别为5.898%、2.787%和14.195%；2014年矿业“三废”废水排放量、废气排放量和废渣存放量所需减少量分别为52 917.107万吨、62 585.648吨和479.785万吨，占整个湖区对应排放量比依次为40.675%、20.22%和11.649%。从县市冗余情况看，南昌市和鹰潭市、高安市三地的投入要素冗余较严重，在整个湖区冗余总量中的占比较大。故这三个县市的矿山企业需要充分调整矿业开发的投入产出比，实现投入高效利用和期望产出的增加，大力推行矿业清洁生产和发展低碳循环经济，实现矿业“三废”的循环回收利用。

鄱阳湖生态经济区矿业发展五年当中三废的排放量超标是很严重的，尤其是矿业废水排放量增长迅速，急需控制和减少。相对而言矿业固定资产投资、矿业从业人数和矿业能源消耗总量冗余程度较小。因此简单总结主要存在的问题：①作为非期望产出的“三废”排放仍没有达到清洁生产要求，尤其是矿业废水和废气的排放量；②规模以上企业在投资生产设备、矿山等固定资产方面存在一定程度上的过剩情况，资金未得到充分有效利用；③近两年来规模以上企业在矿产生产和加工过程中存在较为严重的能源浪费情况；④存在矿业从业人员过剩、生产效率低下现象，具体如图 2所示。

图2 投入要素调整占鄱阳湖生态经济区的比例

3 结论

鄱阳湖生态经济区整体矿业开发生态效率水平的提高，需要重视资源的利用效率和对周边生态环境质量的负面影响，提高矿产资源综合开发利用水平，发展矿业循环经济，推广矿业清洁生产，坚持可持续发展观，协调经济增长、社会发展及生态保护，实现经济和社会效益的最大化。只有提高湖区矿业开发生态效率水平，走可持续发展道路，才能促进湖区的全面可持续发展。因此，结合前部分实证分析结果，现提出一些建议。

(1)树立绿色生态矿业的发展理念，走可持续发展道路。矿业的可持续发展要求做到以绿色矿业的发展理念发展生态矿业经济。在矿业开发利用过程中，以资源开发为手段，生态保护为前提，经济发展为目的，遵循生态矿业经济发展规律，选择经济、社会、资源和生态协调发展之路。湖区各市县必须结合当地矿业发展实际情况，有选择性地走一条具有自身特色的可持续发展道路，处理好矿业开发与生态环境保护的发展矛盾，探索矿业生态化建设，以矿业可持续发展为主线，以市场为导向，合理开发矿产资源。

(2)转变传统矿业开发模式，发展矿业循环经济。区域矿业的可持续发展急需转变传统矿业开发模式，发展矿业循环经济。传统的矿业开发活动中，普遍存在粗放开采、单一经营、低效利用与回收、过快消耗及严重生态环境破坏等一系列问题。这种落后的资源开发活动是不可持续的，所产生的问题和影响也将是深远持久的。因此，鄱阳湖生态经济区一定要结合湖区矿业实际特征探索出一条切实可行的可持续发展之路，发展矿业循环经济，创新高效的矿产资源开发模式，大力推行矿业清洁生产，改变资源粗放开采方式，实行矿业多种经营，实现矿产资源高效利用回收，减缓对重要矿产资源的消耗，减少矿业废弃污染物的排放，增强矿业废物的循环回收利用，保护生态环境[13]。

(3)创新矿业开发利用技术，提升资源的综合利用水平。以提高资源利用程度和降低生态环境破坏为宗旨，促进绿色生态矿业发展为动力，鼓励、引导和支持矿业开发利用技术创新。湖区矿产资源共伴生矿多，采选总体回收率较低，加之低效的能源利用率导致严重的资源浪费和生态环境污染。故矿业企业应努力加大技术研发，提高技术创新能力，改变当前湖区矿产资源综合开发利用技术落后的状况，缓解目前湖区矿业经济发展中资源浪费和生态环境污染严重的问题。当地要充分发挥和利用湖区矿产资源明显优势，对相关矿业企业提供政策优惠和资金资助、技术引导等全方位的支持，以提高企业技术创新积极性，激励其建立健全的矿业开发利用技术研发体系，提升资源的综合利用水平，从技术创新和进步方面促进湖区矿业可持续发展。

(4)提高生态环境保护能力，减轻矿业污染破坏。资源开发与生态环境保护是区域矿业经济发展必须面对的一对矛盾。在矿业开发利用过程中，会伴随产生环境污染和生态破坏，如矿业“三废”的排放带来的空气、江河和土质污染；资源开采和堆放导致土地植被破坏，引发地陷、水土流失等问题。因此，需要加大对生态破坏和环境污染问题处理方面的政策制定、资金投入、技术研发，如加强对矿业开发活动的环境管制，制定相关矿业生态环境保护法律法规，支持矿业废物减排及回收利用方面的技术创新等。提高湖区生态环境保护能力，减轻矿业污染破坏，进而在一定程度上实现湖区矿业的可持续发展。

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