河北省绿色经济效率评价与时空演化——基于DEA—Malmquist 指数

张 硕，武媛媛，武子健

（1.河北工业大学 经济管理学院，天津300130；2.吉林大学 生物与农业工程学院，长春130012）

一、引言

党的十九大提出，中国经济已经由高速增长阶段转向高质量发展阶段，高质量发展是贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念的根本体现，而绿色发展则是建设现代化经济体系的必然要求。“绿色经济”一词早在1989 年被英国经济学家David Pearce 提出，此后学者们展开对绿色发展的研究。[1][2]近年来，诸多学者围绕区域绿色发展进行了较为深入的研究。在绿色发展的内涵方面，胡鞍钢和周绍杰认为绿色发展观是第二代可持续发展观，强调经济系统、自然系统和社会系统间的系统性、整体性和协调性。[3]车磊等认为绿色发展的核心理念在于低碳、循环和可持续发展，其关键在于提升绿色发展效率。[4]在绿色发展效率测度方面，随机前沿方法、数据包络分析法等被学者们广泛运用。[5]在指标体系构建方面，资本、劳动力、能源消耗多被纳入指标体系，产出指标则多选择国内生产总值来衡量。[6][7]

河北省环抱北京、天津两大直辖市，是中国北方重要省份，承担了疏解北京非首都核心功能、扩大环境容量生态空间等重要任务。然而，当前对河北省绿色发展的研究较少，缺乏理论和实践支撑。有鉴于此，现先运用熵值法计算出工业环境成本指数，构建河北省绿色经济效率评价指标体系，最后运用DEA 模型和Malmquist 指数测度2010—2018年河北省11 个地级市绿色经济效率，并对其时空演化特征进行分析，以期为河北省可持续发展提供参考。

二、绿色经济效率指标体系构建与处理

（一）投入指标选取与数据处理

现以投入—产出理论为基础，并考虑数据的科学性与可得性，构建河北省绿色经济效率评价指标体系，见表1。

表1 河北省绿色经济效率评价指标体系

在劳动力投入方面，选取城镇单位从业人员数作为劳动力就业人数。在资本投入方面，采用永续盘存法估算河北省各地历年资本存量，以2010 年为基期，用2010 年固定资产投资额除以2010—2018 年固定资产投资额的年平均增长率与折旧率之和作为2010 年的资本存量。其中，折旧率δ 取9.5%，每年的固定资产投资额均通过固定资产投资指数、价格指数先折算到基期，具体计算步骤与公式如下。

式（1）中，K0为基期固定资本存量，I0为基期固定资产投资额，g 为固定资产价格年平均增长率，δ为固定资产折旧率。

式（2）中，Kt为某地第t 年的固定资本存量，Kt-1为该地第t-1 年的固定资本存量，δ 为折旧率9.5%，It为该地第t 年的固定资产投资额，已折算到基期。

在资源投入方面，基于数据的可得性和科学性，选取了工业用电瓦数作为衡量资源投入的标准。

（二）产出指标选取与数据处理

在产出方面，引用张军和佃杰采取的绿色GDP计算方法（绿色GDP=GDP/环境成本综合指数），[8]其反映的是单位环境成本带来的经济产出值，若绿色GDP 值越大，则经济增长质量越高，若绿色GDP值越小，则经济增长质量越低，GDP 均折算到基期。

基于数据的可获得性，现选取各市工业废水排放量、工业烟尘排放量、工业二氧化硫排放量作为基本指标，运用熵值法构建工业环境成本指数，具体计算步骤与公式如下。

首先，对各市工业废水排放量、工业烟尘排放量、工业二氧化硫排放量指标进行无量纲化处理，设某城市某指标为xij，标准化后值为yij，则：

其次，运用熵值法确定各指标权重。因为熵值法要涉及到对数计算，而在无量纲处理时存在标准化后值为0 的情况，为避免对数计算无意义，先对数据进行处理，为保证平移后对原始数据影响尽可能小，故选择向右平移0.0001 个单位，公式为：

计算第j 个指标下i 地指标比重：

计算第j 个指标的熵值：

计算第j 个指标的权重：

最后，计算综合指数：

（三）数据来源

现所需的统计数据均来源于2011—2019 年的《中国统计年鉴》《中国城市统计年鉴》《河北经济年鉴》，对于缺失的2018 年固定资产投资额数据，根据《中国城市统计年鉴2019》发布的各市环比增长率计算后补充。2016 年石家庄工业用电数据缺失，采用前后年份平均值进行补齐。

三、发展评价与演化分析

（一）河北省工业环境成本指数变化情况

现选取工业废水排放量、工业烟尘排放量和工业二氧化硫排放量作为指标，运用熵值法计算得出2010—2018 年河北省城市工业环境成本指数，如表2 所示。

经济发展最好的唐山市环境成本指数最高，说明该市发展对环境的外部性较大。排名比较靠前的邯郸、石家庄等城市也大致与经济发展状况相符，说明与省内城市比较，这些城市的发展在一定程度上仍是以牺牲环境为代价的。廊坊的工业环境成本排在第十位，但2018 年国内生产总值排在全省第六位，这与其地理位置、产业结构、京津冀协同发展政策等因素相关。

表2 2010—2018 年河北省城市工业环境成本指数及排名

从时间维度上来看，除个别年份外，河北省各城市工业环境成本指数的变化呈现出很强的一致性，经济较发达的城市工业环境成本指数一直在全省处于靠前地位，具体如图1 所示。

图1 2010—2018 年河北省各城市工业环境成本指数变化趋势图

（二）基于Malmquist 指数的效率分解

在考察经济效率方面，DEA 模型被学者广泛采用。现借助DEAP2.1 软件，计算2010—2018 年河北省11 个城市的Malmquist 生产率及其分解指数。假设规模报酬可变，投入导向型。得到2017—2018 年河北省绿色经济效率的Malmquist 生产率及其分解指数，如表3 所示。

表3 2017—2018 年河北省绿色经济效率情况

从城市层面来看，共有四个城市的技术效率变化高于全省平均水平，廊坊市最高，七个城市低于全省平均水平，说明各城市之间绿色经济效率差异明显，在现有技术条件下，资源配置能力普遍较低。各城市纯技术效率差异不大，集中在0.96—1.2 之间，其中，有七个地级市达到或超过1。在规模效率方面，河北省有三个地级市超过了1，廊坊最高为2.285，有八个地级市接近1，说明河北省各城市规模效应发挥较好。

为了进一步考察更长时期内各市绿色经济效率的区域差异，得到河北省11 城市2010—2018 年技术效率变化、技术进步、纯技术效率、规模效率、全要素生产率，如表4 所示。

表4 河北省各城市绿色经济效率情况

根据表4 中的数据可知，2010—2018 年河北省全要素生产率变化为-3.9%，说明生产力水平和生产效率有下降情况。其中，技术效率变化指数为0.542，技术进步变化指数为1.786，说明技术进步贡献了大部分的全要素生产率。从地级市层面来看，大部分城市全要素生产率均小于1，表明各城市绿色发展效率尚有较大提升空间。其中衡水最高，表明衡水市发展付出的环境代价最小，效率最高。部分城市的全要素生产率变化与地理位置、政策和产业结构紧密相关。从技术进步变化指数来看，各地级市均超过1。从纯技术效率来看，各城市差异较小，石家庄、承德、张家口、秦皇岛、唐山、邢台、衡水均达到或大于1，廊坊、保定、沧州、邯郸小于1，生产规模尚有调整的空间。综合以上分析可知，技术进步贡献了河北省大部分的全要素生产率，纯技术效率和规模效率不高是全要素生产率下降的最主要原因。

（三）时空演化

从时间维度来看，近年来河北省全要素生产率变化不大，在1 上下浮动，如表5 所示，图2 中的折线也说明了这一趋势。由于全要素生产率在1 上下浮动，导致技术效率变化指数和技术进步变化指数呈现关于1 对称的分布形态，二者在2015—2016年呈现出较大差异。

表5 2010—2018 年河北省绿色经济效率变动情况

图2 2011—2018 年河北省绿色经济效率Malmquist指数分解结果

进一步分解技术效率变化指数来考察，如图3 所示。纯技术效率在1 上下浮动，变化幅度不大。技术效率变化和规模效率变化趋势具有很明显的一致性，二者呈现出先上升再下降，又上升的变化趋势。

图3 2011—2018 年河北省绿色经济发展技术效率变化指数分解

为了从空间维度考察河北省绿色经济效率变化规律与区域差异，现借助ArcGIS10.6 软件，选取2011—2012 年、2014—2015 年、2017—2018 年作为考察时间节点，绘制河北省地级市绿色经济技术效率、纯技术效率和规模效率空间分布图。其中，运用自然断点法将效率值划分为高水平、中等水平、较低水平和低水平四类。

图4 河北省绿色经济技术效率分布格局及演化

图4为河北省绿色经济技术效率分布，2011—2012 年技术效率高水平城市为张家口和衡水，技术效率低水平城市为石家庄和邢台；2014—2015 年技术效率高水平城市为石家庄和邯郸，技术效率低水平城市为衡水和秦皇岛；2017—2018 年技术效率高水平城市为廊坊，技术效率低水平城市为沧州。总体来看，河北省绿色经济技术效率变化规律性不强，冀北地区大致处于高水平或中等水平，中部城市处于较低水平，总体呈现向好发展趋势。

图5 为河北省纯技术效率分布，2011—2012 年纯技术效率高水平的城市为石家庄，纯技术效率低水平城市为邢台和沧州；2014—2015 年纯技术效率高水平城市为沧州，纯技术效率低水平城市为承德、廊坊、石家庄和衡水；2017—2018 年纯技术效率高水平城市为廊坊，纯技术效率低水平城市为邢台、邯郸和沧州。总体来看，近年来河北省绿色经济纯技术效率整体呈现出下降趋势。

图5 河北省纯技术效率分布格局及演化

图6 河北省规模效率分布格局及演化

图6为河北省绿色经济规模效率分布，2011—2012 年规模效率高水平的城市为张家口和衡水，规模效率低水平城市为石家庄和邢台；2014—2015 年规模效率高水平的城市有邯郸，规模效率低水平城市有秦皇岛；2017—2018 年规模效率高水平的城市有廊坊，规模效率低水平城市有沧州。整体来看，河北省北部区域规模效率水平较高，中部和南部地区处水平较低。

四、结论与对策建议

现运用DEA—Malmquist 指数测度了2010—2018 年河北省地级市绿色经济效率和全要素指数的变化，并在此基础上分析了其现状和时空变化趋势。研究发现，一是经济发展水平高的地区存在环境成本高的情况，说明河北省当前仍存在以环境为代价谋发展的现象，尚未实现高质量发展。二是河北省绿色经济效率发展水平不高，仍有较大提升空间。三是技术进步贡献了大部分的全要素生产率，而规模效率和技术效率贡献不足，仍需提高规模效应，提高资源配置效率。

鉴于此研究结论，针对绿色发展提出以下建议。一是积极融入京津冀协同发展，环北京区域发挥好相应作用。继续建设张家口“京张体育文化旅游休闲带”，推动“旅游+”融合发展。立足“首都水源涵养功能区和生态环境支撑区”功能定位，着力推动交通、生态、产业一体化建设。二是贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念。推动唐山、石家庄等经济较发达地区产业结构升级，优化和完善环境规制政策，将生态指标纳入政府绩效考核，多主体参与环境治理，实现高质量发展。推动沧州、邯郸等地积极承接北京产业转移，提高资源配置效率和技术效率，进而提高全要素生产率。三是深入实施创新驱动发展战略。大力支持技术创新，发展优势产业，打造创新集群，营造良好的创新生态。推动大数据、人工智能等领域创新发展，促进行业数字化加速转型，提高效率和优化经济结构。充分发挥地理位置优势，打造跨区域优势产业链。围绕雄安新区集聚创新资源、提升创新能力、打造创新平台、建设创新高地。四是因地制宜，发挥各市特色和资源优势促进高质量发展，各地应发挥本地发展潜力，实现优势互补。