安徽省城市化發展對環境效率影響的分析

劉寧寧,劉慶玲

(安徽財經大學 經濟研究所，安徽 蚌埠 233000)

安徽省城市化發展對環境效率影響的分析

劉寧寧,劉慶玲

(安徽財經大學 經濟研究所，安徽 蚌埠 233000)

從城市化水平對環境效率影響的角度分析了城市化發展對環境效率的作用關系。與城市化對環境污染呈明顯負相關的結論不同，城市化發展對環境效率的作用呈現倒“U”型。在水平較低階段與環境效率是正向作用，在到達一定階段后與環境效率呈負相關作用。以2005年—2011年的面板數據為基礎，對安徽省城市化水平和環境效率做了測度，并對安徽省城市化對環境效率影響做了靜態面板分析。得出當前安徽省的城市化發展對安徽省的環境效率有著正向作用，并提出了發展經濟、因地制宜發展城市化、考慮環境承載力等建議。

城市化；環境效率；靜態面板模型

城市化的發展起源于英國的工業革命，隨著工業和經濟的發展，城市化也成為各國發展的必然趨勢。在資源、環境和人口等制約條件下走可持續發展的城市化道路是中國的必然選擇。中國的城市化自21世紀之后進入快速發展階段，城市化水平逐年提高，至2011年已超過50%[1]，城市化發展成效表現為進程加快、數量增加、規模擴大、質量提高，城市化發展的水平與經濟發展水平總體上是相適應的。然而，中國在不斷加快城市化的發展腳步的同時，也應該注意到城市化發展中所產生的問題，如環境影響和環境效率等問題。

在城市化發展和環境問題日益突出的大背景下，研究城市化的發展和隨之產生的環境問題成為學者關注的熱點。環境問題不僅是環境污染問題，還要求在不停滯社會經濟發展的前提下更加注重環境的保護和資源利用，從而使環境問題研究有了不同的著眼點。解決環境問題的一個有效的途徑就是從經濟、資源和環境三個方面入手，將這三個方面結合起來測度研究的一個方法就是環境效率[2]。本文以安徽省為研究對象，從城市化與環境效率的關系的角度研究城市化發展中的環境問題。

一、指標選取和研究方法

(一)城市化水平測度方法和指標

城市化的綜合測度指標應該包含人口、經濟和社會方面。指標的選擇要具有全面性、層次性、代表性和可操作性。綜合上述考慮，本文選擇人口類、經濟類、社會類三個一級指標[3]。人口類的二級指標包括城鎮人口比重、市區人口密度、第三產業從業人員比重三個指標；經濟類的二級指標包括人均GDP、工業化率以及第三產業產值比重；社會類二級指標包括人均居住面積、人均消費額和萬人擁有醫院床位數[4]。

采用綜合測度方法測度安徽省城市化綜合水平。綜合測度方法是將所有的指標包含的信息綜合得到一個指數，利用這個包含各個評價指標信息的綜合指數對要評價的對象進行評價測度[5]。該方法計算簡便，對不同的指標數據沒有特別的要求，是目前比較普遍使用的測度方法之一。其公式表達式如下：

(1)

其中，F表示某一區域城市化發展水平的綜合指數，s表示第j項指標無量綱化值，W表示第j項指標的權重。從公式(1)可知，要得到城市化水平綜合指數，要先將數據無量綱化和確定各指標的權重。

無量綱化是為了消除各指標原始數據量綱差異的影響，更加真實地反映各指標對城市化的貢獻。本文選取最大最小值方法對指標進行標準化處理。具體的計算公式如下：

(2)

權重的確定是綜合測度方法中最主要的問題，權重的不同會導致評價結果的不同。確定權重的方法比較多，主要可以分為客觀賦值和主觀賦值兩種方法。主觀賦權的方法會產生不同的人賦權受不同的人的價值觀念、心理因素、社會背景等不同因素的影響問題。因此本文采用客觀賦值法中熵值法計算城市化各指標的權重。熵值法[6]計算權重的比較簡單易理解。將無量綱化后的數據進行處理，得到全是正數的標準化矩陣Uij。即Uij=Zij+d,d為使(minZ+d)為略大于0的一個數。然后根據公式(3)和(4)計算出第j項指標熵值ej。

(3)

(4)

在公式(4)中，令k=1/lnm。計算出熵值之后，計算各指標的權重，效用值d=1-e。指標權重公式如下：

(5)

確定各指標權重和將指標無量綱化之后，代入到公式(1)中，計算得出城市化綜合水平指數。

(二)環境效率評價指標和方法

衡量一個區域環境狀況的方法很多，傳統的方法是用單位生產總值污染物和人均污染物排放量來衡量，這種方法雖然比較容易理解，但存在一定的局限性。單位GDP的污染物排放量沒有考慮資源投入因素，而人均污染物排放量沒有考慮產出和資本等其他要素投入[7]。數據包絡分析(DEA)方法計算環境效率考慮到資源的投入和期望產出與非期望產出，是當前運用較多的研究環境效率的方法之一。

運用數據包絡分析研究一個區域的環境效率，首先要選取合適的指標。指標的選擇既要考慮到期望產出，還要有非期望產出。本文在借鑒其他學者研究基礎上采用曾賢剛(2011)構建的環境效率評價指標[8]，作為安徽省環境效率投入產出指標體系。具體指標如表1所示。

確定評價指標后，要確定決策單元(DMU)，決策單元即DEA計算效率的對象，本文以安徽省2005年—2011年16個地區(不包括巢湖)為決策單元進行環境效率評價。

一般的效率計算模型是一定投入條件下使得產出最大或者一定產出時投入最小。但是，由上述指標可以看出，環境效率計算包含“不好”的產出，本文中以工業“三廢”來衡量，這種“不好”的產出即非期望產出。因此，在進行環境效率評價時，就要注意到非期望產出的處理，本文選擇DEA_SBM模型計算含有非期望產出的環境效率。

表1 環境效率評價指標

投入指標能源能源消費總量水資源用水總量資產固定資產投資土地建成區面積人力資源年末從業人員數產出指標期望產出非期望產出經濟“三廢”排放量地區GDP工業廢水排放量工業廢氣排放量工業固體廢棄物排放量

(6)

s.t.

x0=xλ+s1,

s-≥0,sg≥0,sb≥0,λ≥0

其中s是投入產出的松弛向量，λ是權重向量。目標函數ρ*遞減，并且滿足0≤ρ*≤1,對于特定的評定決策單元，當且僅當ρ*=1,s-=0,sg=0,sb=0時是有效率的[10]。ρ*<1，則決策單元是無效率的。該模型與傳統的CCR模型不同之處在于，SBM模型把松弛變量放入到目標函數中加以處理，既解決了投入的松弛性的問題又解決了含有非期望產出的處理問題。

(三)面板回歸研究方法

基于靜態面板數據對城市化對環境效率的影響進行回歸分析。在建立靜態面板數據模型時，通常設定t=1,2，…，T表示的是面板數據時間，T表示的是時期總數，i=1,2,…，N表示獨立的個體，N代表截面成員的個數，yit表示在時間t上的第i個因變量，xit表示在時間t上的第i個自變量，βit表示為對應于解釋變量xit的系數向量，k表示解釋變量的個數，αit表示每個獨立個體的截距項，εit表示隨機誤差項，并且滿足零均值、同方差的假設[11]?；谝陨显O定，面板數據模型的一般形式統一如下：

yit=αit+xit′βit+εit，i=1,2,…，N，t=1，2，…，T

(7)

二、實證結果分析

依據上述研究方法收集數據，數據來源《安徽統計年鑒》、《安徽省社會發展公報》、《中國環境統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、水資源公報、中國統計數據庫和中經網。

(一)安徽省城市化水平測度結果

采用熵值法計算得到安徽省城市化發展綜合水平結果如表2。

表2 安徽省各地級市城市化綜合水平發展指數

年份2005200620072008200920102011合肥0.7150.7090.6800.6580.7520.7350.662淮北0.3650.3630.4050.3910.3750.3930.412亳州0.2830.3620.3470.3710.2300.2880.354宿州0.2080.3450.2630.2970.2140.2640.236蚌埠0.3530.3630.3750.3580.3780.3810.368阜陽0.3730.3910.2860.3040.2980.3820.279淮南0.3700.3600.3880.3890.4260.3830.391滁州0.2940.3030.2660.3620.2570.2830.255六安0.3620.3600.3090.2960.3280.3700.332馬鞍山0.4920.4660.4800.5280.5450.5320.459蕪湖0.4930.4480.4460.4650.5720.5560.481宣城0.3160.3660.3830.3160.3270.3470.302銅陵0.4310.4550.4900.5000.4980.5250.554池州0.2160.2490.2740.2720.2620.3160.301安慶0.3120.3520.2760.2990.3460.3350.308黃山0.2830.3350.3540.4040.3470.3720.340

由表2可以看出，安徽省2005年到2011年各地區的標準差變化幅度比較小，總體的城市化水平呈上升趨勢，綜合指數最小值在[0.2，0.3]內波動，最大值在[0.6,0.8]內波動，平均值隨著年份變化也不大，在[0.3,0.45]區間波動，整體比較平穩。

(二)環境效率評價結果

對安徽省2005年到2011年的16個地級市(除巢湖)的環境效率進行分析，得到結果如表3所示。

表3 安徽省各地區環境效率

年份2005200620072008200920102011合肥0.5460.5070.5470.6210.4171.0001.000淮北0.5200.5100.5610.7270.5051.0001.000亳州1.0001.0000.9011.0000.6761.0001.000宿州1.0001.0000.7690.7920.4931.0001.000蚌埠0.9441.0000.6841.0000.2911.0000.759阜陽0.5750.7300.7070.8080.4511.0001.000淮南0.3900.4021.0001.0000.6321.0001.000滁州0.7111.0000.8481.0001.0001.0001.000六安0.5570.5750.7791.0000.5901.0000.795馬鞍山0.4860.5731.0001.0000.8141.0001.000蕪湖0.4570.4700.5780.6870.4201.0001.000宣城0.94791.0001.0001.0000.7411.0000.867銅陵0.5491.0001.0001.0000.7191.0001.000池州0.6340.5950.7321.0000.51020.7260.792安慶0.5600.7310.8511.0000.4981.0001.000黃山0.5781.0000.6260.6450.3920.8470.793

上述結果可以看出，合肥、蕪湖經濟發展相對較好的地區在2010年之前環境效率不高，因為在發展經濟的同時工業污染會增加，經濟發展相對較低的地區工業污染相對較少，但是環境效率也不一定高，因為經濟不發達使得環境效率資本投入不足。由此可見，要提高環境效率既要提高經濟發展水平又要控制污染物的排放。

三、安徽省城市化對環境效率影響結果分析

(一)回歸結果

用Stata對安徽省城市化發展水平和環境效率進行靜態面板回歸，選取112個樣本分成16組，得到結果如表4所示：

表4 回歸結果

環境效率系數標準差T值P>|t|5%的置信區間城市化0.2770.3302.350.0330.0721.480常數項0.4980.1313.810.0020.2190.777

注：F(1, 15)=5.52 P值>F=0.032 9

從表4可以看出，通過了5%的置信度檢驗，模型的擬合效果通過檢驗。

(二)整體結果分析

從表4的結果可以看出，在本文的數據計算結果中顯示城市化水平對環境效率有正向作用。城市化水平每提高1個百分點，環境效率可以提高0.277個百分點，兩者呈現出弱正相關關系，可以從以下幾個方面來解釋計算結果。

第一，環境效率與環境污染是有區別的。環境效率是對環境影響和經濟效益的一個綜合評價，多數以經濟效益的增加值和環境影響的比值來表示。用DEA計算環境效率是基于投入產出基礎的，投入不夠或者非期望產出過多都會導致環境效率不能有效。城市化的發展雖然產生工業三廢的非期望產出，但在增加投入方面有不可忽略的貢獻，因此城市化的發展對環境效率的作用應該取決于提高環境效率的成分和降低環境效率的成分哪個比例更高來顯示出對環境效率的作用方向。

第二，階段性的原因。安徽省目前的城市化水平落后于全國平均水平，在安徽省城市化發展的當前時期，城市化的發展會提高各種資源的投入，提高期望產出的量，非期望產出的量還不足以達到超過正向的作用，因此本文中得出城市化對環境效率的正向作用。但是城市化產生的非期望產出對環境效率有一定影響，所以結果顯示弱相關，不是高度的正相關關系。

(三)區域比較分析

按傳統的地理位置劃分，安徽省可以分為皖南、皖中、皖北三大經濟區域。用Stata軟件分別對三大經濟區域2005年到2011年的城市化水平和環境效率做靜態面板回歸，得到的回歸系數如表5所示。

表5 安徽省三大經濟區回歸結果

地區環境效率系數P>|t|皖南城市化0.5460.024皖中城市化-0.5100.031皖北城市化1.2620.049

結果顯示，皖南，皖中，皖北經濟區各自的城市化水平對環境效率的影響作用是不同的。皖南經濟區，城市化水平每增加1個百分點，環境效率上升0.54個百分點；皖中地區城市化綜合水平每增加1個百分點，地區的環境效率值下降0.51個百分點；皖北經濟區，城市化水平每上升1個百分點，環境效率增加1.262個百分點。分析結果如下：

不同地區的經濟發展水平和階段不同，城市化水平和環境效率都各不相同。皖南地區和皖北地區經濟社會發展水平不及皖中地區，可以看作皖南和皖北地區與皖中地區所處的發展階段不同，城市化水平和環境效率有所不同。在皖南和皖北所處的經濟社會水平發展階段，城市化對環境效率有正向作用，因為城市化的發展加大了投入，使得環境效率提高。在皖中地區城市化對環境效率是負向作用，說明在社會和經濟發展到一定水平時，由于城市化工業化的發展，致使環境污染在環境效率中的作用加大，環境污染加重，環境效率降低，不能達到有效，因此會出現城市化水平對環境效率有負向作用的狀況。

城市化對環境效率的影響不是單向的正向作用或者負向作用，而是隨著不同地區不同的社會和經濟發展階段的不同而有所變化。在城市化水平發展的不同階段，對環境效率的作用是不同的?？珊喡杂脠D1表示。

圖1 安徽省城市化水平與環境效率作用

在城市化水平較低的階段，城市化水平在X1之前時，城市化的發展在一定程度上增加了環境效率的投入，對環境效率有較大的正向作用。隨著城市化的發展，在X1到X2之間時，各種投入要素的產出效率逐漸降低，環境污染程度加大，對環境效率的正向作用減弱。當城市化發展到到X3之后的階段，城市化的發展在經濟和社會方面的正向作用小于城市化發展帶來的污染問題，因此對環境效率產生負向作用。由此可見，城市化水平和環境效率達到共贏的最好階段是在X2到X3之間的階段，在這個階段城市化水平較高，環境效率也相對有效，在一定程度上達到了經濟和環境的協調發展。

在本文研究的樣本和時間段內，安徽省的城市化水平對環境效率的作用處于X2以前階段，城市化水平對環境效率有正向作用。安徽省的城市化還有較大的發展潛力，環境效率也可以在城市化的發展下有所提高?？刂坪贸鞘谢陌l展和注意環境的保護，可盡量延長X2到X3的階段，使安徽省的城市化水平和環境效率繼續走向最高點。

四、 主要結論和建議

(一)結論

基于2005年到2011年的面板數據對安徽省城市化綜合水平對環境效率影響做了靜態面板分析，探索安徽省在現階段的城市化水平和環境效率的作用關系，得到結論如下：

安徽省的城市化綜合水平呈現上升的趨勢，發展態勢良好。但是總體水平不高，低于全國平均水平。各地區的城市化水平發展不平衡，存在一定程度的差異。安徽省的環境效率整體呈上升趨勢，但環境效率發展不平穩，整體在0.6到1之間波動，地區環境效率存在一定程度的差異，但不是很明顯。安徽省城市化發展與環境效率成弱正相關關系，當前安徽省城市化的發展投入要素大于非期望產出要素，對環境效率有正向作用。

(二)政策建議

由研究結果可知，在未來的一段時期內安徽省城市化的發展可以促進環境效率的提高。在可控的發展階段內，提高安徽省的城市化水平是可行的。首先，安徽省各地區城市化和環境效率都存在不同程度的差異。各地區應因地制宜，結合地區不同情況，制定發展政策，提高各地區的城市化水平和環境效率，使安徽省整體的城市化水平和環境效率提高。其次，依靠資源發展城市化的城市，在資源的合理利用方面應該做好規劃，城市發展同時注意資源利用，合理提高地區城市化水平。第三，資源枯竭型城市正逐漸增加，地區發展不能僅依靠資源，轉變發展方式，注意產業結構的調整和轉型，合理利用資源發展是關鍵。

〔1〕 周民良.中國城市的環境污染與可持續性發展[J].中國地質大學學報：社會科學版，2008(5)：14-21.

〔2〕 馬磊.中國城市化與環境質量研究[J].中國人口科學，2010(2)：73-83.

〔3〕 楊光.城市化發展水平測度研究——以四川省為例[D].成都：西南交通大學,2006：26-27.

〔4〕 邰英角，許銘，張小平.安徽省城市化水平綜合分析評價[J].國土與資源研究，2005(2):18-20.

〔5〕 郭軍華，姚奕.我國城市化與經濟增長的因果關系研究——基于1978-2007年東、中、西部、東部地區面板數據[J].人文地理，2010(6)：42-46.

〔6〕 顧朝林.中國城市發展新趨勢[J].城市規劃，2006,30(3):26-31.

〔7〕 周宏春，李新.中國的城市化及其環境可持續性研究[J].中國經濟轉型與發展研究，2010(4)：66-75.

〔8〕 曾賢剛.中國區域環境效率及其影響因素[J].經濟理論與經濟管理，2011(10):103-110.

〔9〕 劉耀彬，李仁東.城市化與城市生態環境關系研究綜述與評價[J].中國人口·資源與環境，2005，15(3)：52-59.

〔10〕 王家庭，王旋.我國城市化與環境污染的關系研究——基于28個省市面板數據的實證分析[J].城市問題，2010(11)：9-15.

〔11〕 候艷軍. 基于GIS對南疆區域城市化綜合水平的差異與城市組團發展研究[J]. 新疆師范大學學報自然科學版，2011，30(2)：13-19.

〔12〕 安林，李紅霞，楊選良.基于改進熵值法西部地區城市化水平綜合研究[J].統計與信息論壇，2007,22(5)：87-90.

(責任編輯 周吉光)

The Impact of the Urbanization Development on the Environment Efficiency in Anhui

LIU Ning-ning, LIU Qing-ling

(Anhui University of Finance & Economics, Bengbu, Anhui 233000)

Viewing from the impact of urbanization level on the environment efficiency, this study analyzes the impact of the urbanization on environment efficiency. Different from the previous conclusions of negative relation, the relationship shows an inverted "U" shape. They have a positive relation at the beginning of urbanization. After reaching certain level, they show a negative relation. Based on the panel data of 2005 -2011 from Anhui, the level of urbanization and environmental efficiency are measured, and the impact of urbanization on the environment efficiency is analyzed. It is concluded that current urbanization in Anhui has a positive effect on the environmental efficiency. Some recommendations on how to develop economy, urbanization and environment considerations are proposed.

urbanization; environmental efficiency; panel model

2013-10-23

安徽省高耗能產業節能降耗的協同體系研究(2011sk872)。

劉寧寧(1987—)，女，安徽界首人，安徽財經大學經濟研究所人口、資源與環境經濟學專業碩士研究生，研究方向：資源經濟學。

F061.5

A

1007-6875(2014)01-0046-05