黄河流域生态效率测度与提升对策

黄敦平，刘子杰

（1.安徽财经大学经济学院，安徽 蚌埠 233030；2.南京大学商学院，江苏 南京 210093）

改革开放以来，中国经济取得快速发展，但由于主要依赖于高能耗、高污染的粗放型发展模式，在经济快速崛起的同时，造成能源枯竭、水土流失、季节性雾霾等一系列环境问题。黄河流域作为中国重要的经济发展地带、生态安全屏障以及打赢脱贫攻坚战的重要区域，在我国生态环境保护和社会经济发展中具有重要地位。2019 年9 月，习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上明确提出，要综合治理，系统治理，源头治理，统筹推进各项工作，加强协同配合，推动黄河流域高质量发展。黄河流经9 个省区，约占全国国土面积的1/3，2018 年黄河流域省份人口总量达4.2 亿，地区生产总值23.9 万亿元，占全国生产总值的1/4。以下对黄河流域生态效率进行测度，并根据测度的结果提出相应对策，为国家制定相关政策提供参考。

一、文献综述

有关生态效率领域的研究成果较为丰富，大多集中于生态效率的内涵界定、评价测算及实际应用领域三个方面。一是关于生态效率的内涵界定。葛艳芳等(2019)发现生态效率可以表征某一区域经济在进行产品或服务的生产供给时，能最大程度地降低生态资源的消耗量及对自然环境产生压力的能力，体现出环境、资源、社会与经济等不同社会层面之间协调、协同、均衡的良性发展关系。[1]二是关于生态效率的评价测度。在微观企业发展层面张新林(2019)采用多元统计分析法(PCA)对企业活动所造成的生态环境负荷进行量化分析，并利用三阶段DEA 法进行生态效率水平的评估；[2]在中观行业发展层面，郭莉与郭亚军(2006)通过生命周期评估法(LCA)和多准则决策法(MCDM)分层量化中国制造业的生产及运输过程的水、能源和碳足迹，进一步分析生态效率中环境和经济两方面绩效；[3]在宏观区域发展层面，张立新和闫振好(2019)采用BC2模型对山东省17 地市建设用地的生态效益进行量化评估，发现山东各地市的经济水平和生态收益、前期能源损耗和后期污染治理等具有显著的相关性。[4]三是关于生态效率的实际应用。高志芳(2018)从金融资本聚集和生产模式创新的视角探究长江经济带生态效率的影响因素，发现生产模式创新的提升作用明显优于金融资本聚集；[5]马勇(2019)认为优化升级区域的产业结构有助于推进本地区和毗邻区域生态效率的提升。[6]

综上所述，学术界关于生态效率的研究较为丰富，为本文研究提供了扎实理论基础，但上述研究成果主要集中于微观和中观层面的，而着眼于黄河流域的研究相对较少，并且评价指标的选取也存在着较强的主观性。因此，本文将构建基于DEA 模型的生态效率指标体系，并采用BC2模型分析黄河流域9 个省份2011-2018 年生态效率，进一步运用层次聚类分析模型，将黄河流域9 个省份进行类别划分，为实现黄河流域高质量发展提出行之有效的政策性建议。

二、研究方法与指标体系构建

(一)研究方法

BC2模型

BC2模型是测定单一时期目标单元（DMUj）在规模报酬既定条件下的产出效率，通过分解综合技术效率(TE)得出纯技术效率(PTE)与规模效率(SE)，即TE=PTE×SE。其中，纯技术效率(PTE)是指投入规模不变情况下的要素配置和利用效能，规模效率(SE)主要测定决策单元(DMU)是否达到最佳生产规模。基于资源、环境等要生态投入要素具有显著的规模效应，投入规模的变动会对其规模报酬产生较大影响，故为了满足凸锥性公理、最小性公理以及无效性公理三类假设，本文将采用投入导向型的BC2模型，具体模型如公式1。

公式1 中，θ 是属于（0，1）的标量，即目标单元（DMUj）的综合效率值；λj是一个N×1的权重变量；s+表示剩余变量；s－表示松弛变量；êT和eT为单位空间向量。一般θ ≤1，意味着该决策单元技术效率尚未达到有效阶段；而θ 值越靠近于1，则表明技术越有效，并且位于路径前沿上。

(二)指标体系构建

1.投入-产出指标

区域生态效率是区域经济收益和环境效益之和与要素资源投入及其造成的生态负荷总量之和的比值，兼顾了经济效率和环境效益。李兰冰和刘秉镰(2015)将工业分解为能源生产、资源利用和污染治理三个阶段，构建了出三阶段DEA 模型，科学评估了2005-2012 年工业系统的全要素资源效率和综合技术效率。[7]史丹和王俊杰(2016)选取工业氮氧化物排放、工业固体废物排放、工业废水排放量代表环境污染指标，以工业用水量和工业用电总量作为投入指标，测度中国2008-2015 年31 个省市制造业能源效率。[8]曾福生和刘俊辉(2019)将投入指标划分为资金、政策和产业结构3类，以社会固定资产投资总额、当年完成环保项目投资额作为投入指标；以污染事故罚款总额、政府财政支出作为政策指标；以第二产业占GDP 比重作为产业机构指标。[9]焦国伟和冯严超(2019)以城市建设用地面积、全社会用电总量、工业碳排放量、污水排放总量、耕地面积等六项作为投入指标，构造研究生态效率的概念结构。[10]

基于此，本文参考以上学者的研究成果，结合黄河流域污染治理和生态保护的实际情况，确保使用数据的完整性和可靠性，构建以劳动力、水资源、能源、土地、资金和环境污染为投入，以环境效益和生态效益两项指标为产出的区域生态效率评价指标体系，具体见表1。

表1：生态效率评价指标体系

三、黄河流域生态效率分析

本部分将采用规模效益不变的BC2模型分析2011-2018 年黄河流域生态效率水平。为消除量纲的影响，将负向指标做标准化和正向化处理。由于研究样本数的限制，采用因子分析法对环境污染、环境效益以及经济效益等含有多项子指标的决策层进行降维处理。

(一)黄河流域生态效率测度 测算黄河流域各省份2011-2018 年综合效率(CRSTE)、纯技术效率(VRSTE)以及规模效率(SCALE)，具体结果如表2 所示。

表2：2011-2018 年黄河流域生态效率均值

从表2 可以看出，黄河流域整体生态效率不高。2011-2018 年间黄河流域各省份纯技术效率得分均值为0.968，接近于1，综合效率得分为0.673，规模效率得分为0.688，综合效率得分均值和规模效率得分均值都远小于1。黄河流域各区域间的生态效率存在较强的空间异质性，上中下游各区域生态效率整体呈现出梯度上升趋势：黄河上游各地区生态效率相对较低，除四川外的其余四个省的生态效率值排在最后四位；黄河中游的山西、河南、陕西三省综合效率排名分别是第3、4、5 位；处于黄河下游的山东省综合效率最高，分别是黄河上游区域的甘肃的1.692倍、宁夏的2.128倍、青海的2.203倍、内蒙古的2.294 倍。

(二)黄河流域生态效率聚类分析 为进一步分析黄河流域生态效率水平的空间异质性，基于黄河流域生态效率评价指标数据，采用层次聚类模型将黄河流域9 个省份按照生态效率划分为生态效率水平较高地区、一般地区和较低地区3 种类型，结果如表3 所示。

表3：黄河流域生态效率聚类分析结果

生态效率水平较高地区有山东、四川2 个省份，该类型省份的生态综合效率值均大于0.9，表明该地区生态收益和经济效用的协调发展水平较高。其中山东的每万元GDP 电力消耗量、人均用水量都处于较低水平，且废水排放总量、固体废物产生量、水土流失面积等指标相较其他省份较低。较少的资源要素投入和较低的环境污染负荷使得山东在生态效率方面发展态势相对突出。四川作为西部地区的重要省份，地方政府坚定推进生态文明建设和生态环境保护，以生态环境保护督察制度为抓手，坚持生态优先、绿色发展，聚焦环境问题，聚力治污攻坚，积极引导农业、康养业、旅游业等产业的绿色化发展，环境效益和经济效益指标相对较高，因此，四川的生态效率也处于较高水平。

生态效率水平一般地区有山西、陕西、河南3个省份，该类型省份的生态综合效率得分在0.55-0.85 之间。近年来，山西牢固树立转型发展理念，坚持构建创新生态，深入推进创新驱动，在蓝天、碧水、净土三大攻坚保卫战方面取得阶段性成就，各项产业发展的资源要素投入和生态环境负荷明显降低，但由于产业创新转型的发展历程较短，在资源利用效率方面仍存在较大不足，导致其经济效益较低，因此生态效率仍处于一般水平。河南牢牢把握沿黄河地区的生态特点和资源禀赋，大力推进黄河流域生态廊道建设规划，努力完善市场化、多元化生态补偿机制，从过去的立足“要”向立足“干”转变，向先行先试转变，积极引领沿黄生态文明建设，在全流域率先树立起河南标杆，但在水资源高效率利用、生态文旅产业发展、污染联防联治、水土流失治理等方面基础相对薄弱，与生态效率较高水平地区依然存在着一定的差距。

生态效率水平较低地区有内蒙古、宁夏、青海、甘肃4 个省区，该类型省份的生态综合效率值均低于0.6，属于生态无效率型。这些省份位居内陆，不具备优越的交通区位优势，经济发展生态效率也较低。其中，青海地处黄河的源头，是中国五大牧区之一，但牧区人草畜矛盾、草地生态恶化等方面问题较为突出，草场超载放牧严重，畜牧业经营效益低下。尽管近年来青海大力推进生态文明体制改革，努力实现以能源、产业、消费、农牧业为架构的绿色发展方式，但取得的成效不太理想，因此其生态效率处于较低水平。内蒙古作为黄河“几”字弯的重要节点省份，在黄河流域生态环境保护方面具有重要地位，但过度的放牧导致草原破坏较严重等问题成为制约内蒙古生态效率发展的主要因素。因此，内蒙古地区应当高标准开展自治区生态环境保护督察，集中解决一批生态环境突出问题。

四、结论与建议

基于2011-2018 年黄河流域各省份数据，通过BC2模型测度黄河流域各省份生态效率，并在此基础上，采用聚类模型将黄河流域各省份按照生态效率水平划分为较高地区、一般地区和较低地区。研究得出：(1)2011-2018 年黄河流域9 省的生态效率整体不高，且各省份间存在较强空间异质性，表现为梯形提升空间分布格局。9 省份中仅有山东综合效率得分达到1，实现技术和规模效率最优，其余省份生态效率均处于不良状态；(2)按照生态效率水平进行划分，山东、四川为生态效率水平较高地区，山西、陕西、河南为生态效率水平一般地区，内蒙古、宁夏、青海、甘肃良为生态效率水平较低地区。

结合当前实际，为提升黄河流域生态效率提出以下对策建议：

一是补协调发展之短板，提升黄河流域生态效率。首先，以城市群建设为契机，推进黄河上、中、下游流域协调发展。城市群是一种统筹区域内各类生产要素分配、注重经济与环境协调发展、城市化与现代化同步推进的新发展理念。因此，城市群建设能够解决黄河流域生态保护中的产业布局、要素调度和环境保护等实际问题，促进上游、中游、下游在内的大中小城市协同发展，实现流域内产业全面转型与推动流域间环境持续改善。在提升黄河流域生态效率的过程中，以下游山东等地的产业转型与中游山西等地的产业承接来缩小社会发展初期带来的经济差距，充分发挥下游地区的创新能力，突出下游中心城市济南、青岛的首位度，发挥山东半岛城市龙头作用，推进沿黄河地区中心城市发展。其次，通过PPP、股权合作、政府购买服务等投融资机制，吸引社会资本有序参与，探索环境治理项目与其他资源开放项目的“生态保护+”组合模式，创新社会资本参与黄河流域保护与治理的投资收益模式。

二是促绿色发展之进程，提升黄河流域生态效率。首先，以健全生态保护和修复制度为抓手，统筹黄河流域的水山林田湖草一体化保护和修复工作，增强沿黄省份森林、草原、河流、湖泊、湿地等环境承载能力，提升对重要生态系统的保护和持续利用效率。其次，开展黄河沿岸大规模土地绿化行动，加快沿线水土流失和荒漠化综合治理，保护流域生物多样性，筑牢黄河生态安全屏障。再次，推进能源革命，促进黄河流域山西大同、陕西铜川等资源型城市积极承接长三角、京津冀产业转移，因地制宜积极开发陆上风电与光伏发电，有序推进黄河上游水电、风电建设，鼓励新能源龙头企业跨省投资建设风能、太阳能、生物能等新能源。

三是扬创新发展之长处，提升黄河流域生态效率。首先，创新管理体制机制，构建沿黄河生态经济带的生态走廊和经济走廊，促进沿线各省从资源型的传统工业发展向生态型的绿色经济、生态文明建设转型，提升黄河流域生态服务功能。其次，探索建立跨行政区生态环境基础设施建设和运营管理的协调职级，充分发挥相关流域机构作用，强化水资源统一调度，涉水事物监管和省际间水事协调，建设重点水域环境综合治理信息平台，推进生态环境数据共享和联合监测，防范生态环境风险，进而促进黄河流域生态屏障建设。