1、1西部大开发十五年环境效率评价及其影响因素分析摘要西部大开发政策实施以来，西部地区实现了快于东部和中部的经济增长。正确认识西部地区经济增长中的环境成本，评价西部地区的环境效率具有重要意义。本文运用考虑非期望产出的超效率 SBM 模型测算了 20002014 年西部大开发以来的环境效率。研究发现：西部地区环境效率偏低，处于相对无效状态。西部地区环境效率明显低于传统效率，经济增长付出了较高的环境代价。西部大开发以来传统效率与环境效率之间的差距呈现先扩大后缩小的“倒 U”型走势变化。西部地区省份环境效率在全国排名靠后，各省份的环境效率呈现出差异化的发展态势，其中重庆和四川排名不断提升，新疆排名逐步回
2、落，内蒙古和广西在西部地区排名相对靠前且比较稳定，云南和陕西一直处于中间水平，贵州、甘肃、青海、宁夏排名相对靠后。西部地区环境效率 20002003 年上升，20042010 年不断下降，20102014 年趋于平稳。西部地区环境效率低于东部地区且差距大，也低于中部地区和全国平均水平。通过收敛性检验发现，西部地区各省份间的环境效率差距呈现先缩小后扩大的趋势；西部地区与东部地区间的环境效率差距逐渐扩大，与中部地区间的环境效率差距先扩大后缩小。本文同时采用了 Tobit 模型进行面板回归，实证分析了西部地区环境效率的影响因素。结果表明：经济发展水平、科学技术水平、能源消费结构、环保投资力度对西部地
3、区环境效率具有显著影响；产业结构变化和对外开放程度对西部地区环境效率影响不显著；西部地区存在环境效率的库兹涅茨曲线。 2关键词西部地区；环境效率；超效率 SBM 中图分类号 F124.6 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2017）03-0082-08doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2017.03.010 为了提升西部地区经济社会发展水平，促进我国区域经济均衡发展，2000 年党中央正式提出了西部大开发政策。西部大开发政策的提出与实施，给西部地区发展带来了重大机遇，该政策实施以来西部地区经济实现了快速增长。据计算，西部地区 2014 年实际生产总值与 20
4、00 年相比增长了 403.7%，而东部和中部分别为 368.1%、363.2%。西部地区在过去的十五年期间经济增长快于东部和中部，西部大开发政策对西部地区经济增长起到了良好的提振作用。经济增长和环境保护是我国现代化进程中面临的难题，西部地区在实现快速发展的同时，也带来了许多资源和环境问题。西部地区作为我国生态环境脆弱，在资源、能源、生态安全等方面具有重要战略地位的地区1，在经济发展过程中应更加重视资源节约和生态环境保护。当前西部地区经济发展依然相对落后，西部地区面积占全国的 71.4%，生产总值却依然只占全国的 18.14%，尤其是扶贫攻坚任务依然艰巨。面临既要实现经济增长，又要保护生态环境
5、，实现经济“又好又快”发展的目标和任务，改变西部地区高投入、高消耗、高排放的低效增长方式，实现经济增长方式向集约型和质量效益型转变，走上绿色发展道路，是西部地区新一轮大开发实现新发展的必然选择。在转变经济发展方式过程中必须充分认识经济增长对资源的消耗以及产生的环境污染问题，对经济增长效率的评估必须考虑环境的消耗。客观、3准确地评估西部大开发考虑环境约束下的经济增长绩效，有利于我们更加正确认识西部大开发过程中经济增长的资源和环境问题，从而促使西部地区在新一轮的西部大开发中走上绿色发展道路，实现经济“又好又快”发展。 1 文献综述 将环境约束纳入分析框架度量生产效率更为准确，更符合现实生产过程，对
6、可持续的分析更加可靠。将资源和环境因素纳入到生产率核算中进行环境效率评估一直被学术界关注。DEA 方法是生产率度量的有效分析工具，得到广泛应用。然而经典 DEA 模型要求投入必须尽可能缩减而产出必须尽可能扩大，使得经典的 DEA 模型不适用于考虑环境污染的生产效率评估。为了使 DEA 方法可以度量包含环境污染的生产效率，学者们作了许多尝试。Fare et al2提出一种非线性的环境生产率评价方法，由于该方法是一种非线性规划的生产率评价方法，求解较为困难，使其应用受到一定的限制。Hailu 和 Veeman3则把环境污染作为投入要素，与其他常规投入一同纳入传统 DEA 模型中来度量决策单元的环境
7、效率，形成环境污染作投入处理法。在实际生产中，人们自然是希望环境污染越小越好，这与 DEA 对投入指标的要求是一致的，因而这种方法具有一定的合理性。由于在现实的生产过程中，非期望产出和常规投入并不能总是保持一定的同比例关系，因此这种评价方法不能反映出实际的生产过程。Seiford 和 Zhu4提出了一种数据转换函数法，来计算决策单元的环境效率。数据转化法在 BCC 模型中虽然具有很大的优势，但在 CCR模型中则无法保持分类的一致性。Chung et al5提出了方向性距离函4数（DDF）用于评价考虑环境因素的生产率，较好地解决了考虑非期望产出的生产率评价问题。但是该方法是径向和角度的度量方法，
8、没有考虑投入和期望产出的松弛问题，导致度量的生产率值不准确和有偏。Kaoru Tone6提出基于松弛测度的 SBM（Slacksbased measure）模型，有效克服了径向和角度的缺陷。 尹传斌等：西部大开发十五年环境效率评价及其影响因素分析中国人口?资源与环境 2017 年第 3 期伴随着测度方法的不断改进和发展，许多学者选择全国、区域、行业、特殊问题等视角进行环境效率的评价和实证研究。刘瑞翔7、王兵等8采用 SBM 模型对中国省际的环境效率或中国绿色经济增长绩效进行了研究。杨俊等9将污染变量作为具有弱可处置性的“坏”产出的 DEA 模型，曾贤刚10使用线性数据转换的 DEA方法，刘殿国
9、和郭静如11采用超效率 DEA 方法，鲁炜和赵云飞12运用 DEA 比例模型，各自都对中国省域环境效率进行实证了分析。有许多学者对不同行业的环境效率进行了研究。涂正革等13采用 SBM 模型，对 19982008 年资源环境约束下我国工业的环境效率展开实证分析。张子龙等14利用超效率 DEA 分析了中国 286 个地级城市在 20052010 年间的工业环境效率变化。也有学者从特殊的问?和视角进行环境效率研究，谭雪等15分析了用水和排水视角下中国环境效率；吴先华等16用超效率 SBM 模型对中国大气环境效率进行了评价。综合目前的研究来看，DEA 方法仍然是生产效率评价最典型的方法。 从对西部大
10、开发政策实施绩效和对西部地区的环境效率研究来看，朱承亮等17、陆张维等18、彭曦和陈仲常19、李国平等20、淦未宇等21、王新红5等22分别从全要素生产率、区域均衡发展、前后对比、综合评价等角度对西部大开发战略实施绩效进行了评价，但都未涉及环境效率的评估。从环境效率的角度评价西部大开发绩效的研究较少，容建波等23采用SBM 模型评估了碳排放约束下中国西部地区环境效率，但只考虑碳排放这一非期望产出。部分对全国环境效率的研究中对西部地区环境效率有所涉及，但是缺乏针对性的细致分析，且数据的时间跨度较短。选择从环境效率的视角评价西部大开发实施以来的经济增长效率，对补充西部大开发的研究以及更好推进新一轮
11、西部大开发具有重要意义。综上，本文采用基于非期望产出超效率的 SBM 模型度量我国西部大开发过去十五年（20002014 年）的环境效率，并以测算结果为基础，采用 Tobit 模型对西部地区环境效率的影响因素进行分析。 2 研究方法及数据 2.1 环境效率评价模型 DEA 方法中有分别适用于不同问题的具体模型，其中 SBM 模型在度量非期望产出的环境效率方面具有独特的优势，得到学术界广泛的使用和认可。SBM 模型属于非径向，松弛变量直接被加入到目标函数中，直接对输入和输出的松弛变量进行处理，解决了投入松弛性问题。同时，SBM 模型具有无量纲性和非角度的特点，能够避免量纲不同和角度选择的差异带来
12、的偏差和影响，比其他模型更能体现生产率评价的本质。然而，经典的 SBM 模型不能解决决策单元效率大于 1 的排序问题。 2002 年 Kaoru Tone 在 SBM 模型的基础上提出超效率 SBM 模型。超效率 SBM 模型允许有效决策单元的效率值大于等于 1，这样解决了有效决6策单元间的排序及差别问题。本文拟采取超效率 SBM 模型测算西部地区的环境效率。包含非期望产出的超效率 SBM 模型表示如下： 其中，n 表示 DMU 个数，m 表示 DMU 投入个数，S1 表示期望产出个数，S2 表示非期望产出的个数。x-、yg和 yb分别表示投入、期望产出和非期望产出的松弛量，yg 和 yb 分
13、别表示期望产出和非期望产出， 是一个常数向量。目标函数 p*越大表示决策单元效率越高。 2.2 环境效率影响因素的分析模型 为了探究西部地区环境效率的影响因素和影响程度，以更好地对环境效率的提升提出针对性对策建议，以环境效率为因变量进行回归分析。由于环境效率是一个大于 0 的受限因变量，当因变量为切割值（或截断值）时，OLS 不再适用于估计回归系数，本文采用面板 Tobit 模型对环境效率的影响因素进行分析。Tobit 模型表示如下： 当 yi0 时，y*i=0；当 yi0 时，y*i=yi。式中，y*i 为潜变量；yi为观测到的因变量；0 为常数项；ij 为自变量向量；j 为相关系数向量；i
14、 为随机误差项。 2.3 数据和变量选取 本文以西部大开发起始年 2000 年为最初年，根据数据的可得性选择2014 年为截止年份，以 20002014 年为考察区间。西部地区所包括的省份有内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。由于西藏数据缺失严重，选择除西藏外的西部其余 11个省（区、市）为基本研究单元（DMU） 。本文基础数据来源于中国统计年鉴 中国能源统计年鉴和中国环境统计年鉴以及各省的统计7公报，个别省份少数年份缺失数据采用滑动平均或指数平滑进行补全。 在投入方面，?C 合考虑资本、劳动、资源三种要素投入。其中资本存量以 2000 年为基期，2000
15、 年的初始值借鉴张军25的研究结果，采用永续盘存法进行估算。现有研究对劳动要素大部分采用各省历年从业人员数来衡量，为同时反应劳动投入的数量和质量，本文采用教育年限法评估得到的人力资本存量进行衡量。资源要素投入采用能源消费量来衡量。 其次，在产出方面，包含有期望产出和非期望产出两类。其中期望产出选择各省、市、自治区的生产总值表示，统一以 2000 年不变价格为基准进行换算得到各省份的地区实际生产总值。其中非期望产出，为更全面地考虑环境污染因素，选择工业二氧化硫排放量、工业废水排放总量、工业固体废物产生量作为非期望产出指标。 根据环境经济学相关理论和已有文献研究，环境效率的主要影响因素有以下几个方
16、面：产业结构、科技水平、对外开放程度、能源消费结构、经济发展水平、环境保护力度等。本文相应地用第二产业产值占地区生产总值比重衡量产业结构，以 decy 表示；用专利授权数衡量科技水平，以 zlsq 表示；用进出口贸易总额占地区生产总值比重衡量对外开放程度，以 jck 表示；用煤炭消费占能源消费比重衡量能源消费结构，以mtxf 表示；用人均地区生产总值衡量经济发展水平，对人均地区生产总值进行取自然对数处理，以 ln（grp）表示；用环境污染治理投资占地区生产总值的比重衡量环境保护力度，以 hbtz 表示。为了考察西部地区环境效率的变化是否存在库兹涅茨曲线，加入人均地区生产总值的平方项，8以 ln
17、（grp）2 表示。 3 环境效率评估结果及分析 基于 20002014 年的面板数据，采用非期望产出的超效率 SBM 模型计算西部地区环境效率，为了将传统效率值与环境效率值进行对比，同时也使用合意产出的超效率 SBM 模型对不包含环境污染变量的传统效率情况进行了测算，并对效率进行排名。为了保证西部地区与东部地区、中部地区具有可比性，将东、中、西省份进行统一测算。东部地区包括北京、天津、河北、山东、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、广东和海南；中部地区包括黑龙江、吉林、山西、河南、安徽、江西、湖南和湖北。西部各省份主要年份环境效率值与传统效率值见表 1，西部各省份主要年份在全国的环境效率排名及西部
18、地区内部的排名见表 2。 3.1 西部地区总体环境效率评价 从表 1 可以看出，西部各省的环境效率较低，所有省份的环境效率都低于 1，没有省份实现环境效率有效。过去十五年环境效率平均值最高的省份是四川省，最低的是宁夏。图 1 是西部地区总体的环境效率和传统效率以及传统效率与环境效率的差值的走势变化。从图 1 可以看出，考虑了非期望产出的环境效率值比不考虑非期望产出的传统效率值明显下降。西部大开发实施以来的十五年期间，西部地区总体的环境效率为 0.308，传统效率为 0449，传统效率与环境效率的差值为 0.141，说明西部地区的经济增长付出了较多的环境代价，也说明不考虑环境因素的效率评价是不合
19、实际、不准确的，而基于非期望产出的 SBM 模型能够提高效率评价的准确性和可信程度。西部地区环境效率与传统效率差值在过去十五年中呈现先增加后减少，形9成“倒 U”型曲线的走势，并在 2008 年出现拐点。在 20002008 年环境效率与传统效率的差值不断增加，尤其是在 20022005 年间环境效率与传统效率的差值快速提升，说明西部大开政策效应的显现促进了西部地区经济加快发展，但同时未能控制好环境污染和能源消耗。2008 年之后环境效率与传统效率的差值不断缩小，20062010 年“十一五”规划期间国家实施了节能减排强制措施，使得环境效率与传统效率的差值在20062008 年扩大的速度减缓，
20、2008 出现拐点后环境效率与传统效率的差值不断缩小，反映出西部地区节能减排工作取得了一定成效。 3.2 西部地区省际间环境效率排名分析 从环境效率值可以发现，西部地区内部各省份之间的环境效率差距明显，而进一步对环境效率排名分析可以发现差距的动态变化情况，更清晰呈现出各省的环境效率水平在西部地区的位置及动态变化。从环境效率的排名来看，西部地区省份在所测算的 30 个省份中排名靠后，全国排名中的最后十五个省份几乎全部是西部省份。就西部地区内部的排名来看，省际间差异较大，西部地区各省份的环境效率呈现差异化的发展态势，有的省份排名随时间的变化较大，有的省份排名则较为稳定。新疆 20002003 年环
21、境效率在西部连续排名第一，之后不断下降。排名不断上升的是重庆和四川。重庆市 2000 年在全国排名第 24，在西部地区排名第五；到 2014 年在全国排名达到第 14，在西部地区排名第一。四川省2000 年在全国排名 23，在西部地区排名第 5；从 2004 年开始到 2013 年四川省在西部地区排名则一直保持第一，在全国的排名逐步上升，到2014 年在全国排第 15 名。在西部地区内部排名靠后的省份是贵州、甘肃、10青海、宁夏，宁夏一直处于最后一名，贵州、青海大部分年份排名在末3 位。内蒙古和广西的排名相对靠前且排名比较稳定，排名在第 2 到第 4之间。云南和陕西在西部地区排名处于中间水平，
22、其中云南在20002003 年排名相对靠前，之后有所回落；而陕西省的排名稳定，在全国的排名一直处于 2326 之间。 3.3 西部地区与东部、中部环境效率比较 图 2 为 20002014 年全国、东部、中部、西部环境效率的变化图。从图 2 可以发现，东部地区的环境效率高于中部地区和西部地区，西部地区环境效率低于中部地区，中部地区和西部地区都低于全国环境效率，西部和中部地区的环境效率与东部有较大的差距。从环境效率的发展趋势来看，西部和东部、中部呈现出较为相似的趋势，20002003 年环境效率提升，20042010 年呈现不断下降的趋势，20102014 年环境效率趋于平稳。 3.4 西部地区环境效率收敛性检验 西部地区各省份的环境效率有着较大的差异，差异的变化是什么趋势，其差异是扩大还是缩小？西部地区环境效率低于东部地区和中部地区，尤其是与东部地区有着较大的差距。那么西部地区的环境效率与东部地区、中部地区之间的差距是否存在缩小的趋势呢？这就需要对西部地区的环境效率进行 收敛性检验。 收敛是指区域间某一经济指标的差异程度。 收敛最常用的指标是变异系数：CVj=j/j， j 为第j 年变量的标准差， j?榈?j 年变量的均值。收敛检验结果见图 3。从图 3 可见，西部地区内部省份间的环境效率差异系数表现出先逐渐减小
