中國各省環境效率及環境效率幻覺分析

王連芬+戴裕杰

摘要 為了更準確地了解我國經濟發展質量，深刻理解環境效率的含義，本文以全新視角對中國各省環境效率進行測量、分析。首先，基于中國各省農業和工業生產要素投入、期望產出和非期望產出，利用二次型方向性距離函數和收益函數的對偶關系，測算2011年至2013年中國大陸31個省份污染物的影子價格。其次，利用影子價格衡量污染物減排邊際成本的優點，根據世界可持續發展工商理事會（WBCSD）提出的環境效率測度公式，研究各省的環境負荷、環境效率，針對環境效率在衡量經濟發展質量過程中的缺陷，提出環境效率幻覺概念，結合二者對全國各省進行綜合評判，結果表明：全國范圍內的各省環境效率值基本呈逐年遞增趨勢；整體上環境效率值在東中西部呈遞減，但東北各省的環境效率值已普遍低于西南各省，且差距有擴大的趨勢；出現環境效率幻覺的省份較少，但隨著經濟“新常態”的出現，其數量在增加。再次，利用環境效率的上升和環境效率幻覺的下降判斷，中國僅二分之一的省份環境質量在真正好轉。最后，環境效率影響因素的分析表明：全國范圍內，產業結構、人均收入以及對外貿易水平與環境效率正相關，政府規制與環境效率負相關，對各地區的影響卻呈現出較大差異；政府規制在東部和中部地區對環境效率具有促進作用，且東部大于中部，而西部地區卻存在負效應；產業結構在中部和西部地區對環境效率具有積極的促進作用，且西部大于中部，但是東部地區卻存在著負效應；對外貿易的繼續增加對東中部地區環境效率具有消極的影響，且東部大于中部，對西部地區環境效率有積極的促進作用。

關鍵詞 影子價格；環境效率；環境效率幻覺；固定效應

中圖分類號 F062.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2017）02-0069-06 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2017.02.011

進入21世紀以來，中國經濟依然保持著較快增長。與此同時，中國在環境保護方面的發展卻相對滯后，在2010年世界環境績效指數（EPI，Environmental Performance Index）的排名中，中國僅得49分，居所有163個國家和地區的第121位，在全球范圍內處于較低水平；2014年中央經濟工作會議表示：中國的環境承載力已經接近上限，進一步敲響了環境保護的警鐘。而隨著我國經濟發展進入“新常態”，經濟增速放緩已成為不爭的事實，環境污染問題勢必隨著經濟“掩飾”能力的減弱而集中爆發。“新常態”下如何降低經濟發展所付出的環境成本是可持續發展的核心問題，周國梅、彭昊、曹鳳中[1]指出其關鍵在于環境效率的本質提高。考慮各省在資源稟賦、生態承載力和經濟發展水平上存在較大差異，簡單進行污染物量的比較不能體現不同省份污染物對其造成的經濟影響，據此進行的環境效率對比可能顯得有失公允且意義不大，而基于一定投入產出的影子價格彌補了相應的缺陷，突破以往用經濟產出價值量與污染物實物量對比的局限，創新實際環境效率值的測度方法，并有助于更深層次分析環境效率。

1 文獻綜述

邱壽豐、諸大建[2]依據德國的生態指標體系，結合我國的具體國情，構建適合度量我國循環經濟發展的環境效率指標，其中二氧化硫、氨氮、化學需氧量等成為主要影響因素。環境效率的高低已成為循環經濟發展的重要標志，李慧娟、龍如銀、蘭新萍[3]將其視為循環經濟可實踐化及數量化的有效工具，使得環境效率的測評顯得尤為重要。面對日益復雜的環境污染問題，環境效率的測算已經深入到經濟活動的各個領域，袁鵬、王大鵬、Cheerawit Rattanapan、Marius Winter[4-7]等學者分別測算了特定國家、地區、行業以及生產工藝技術的環境效率，并分析影響因素，這對于各層面環境效率的提高具有十分重要的作用。根據袁鵬、程施[8]的研究，我國目前依然處于環境庫茲涅茨曲線的上升階段，隨著經濟的增長，環境效率將得到有效提高。陳詩一[9]解釋了中國的節能減排與工業發展是能夠實現雙贏的，支持環境治理能夠引導環境優化和經濟發展雙贏的環境波特假說，再次證明健康的經濟發展方式對經濟與環境具有的積極作用。另一方面，呂力[10]從環境公平的經濟學內涵出發，論證了環境公平對社會福利的促進作用，并且可持續發展要求實現環境公平與環境效率的統一。綜上所述，環境效率的提高對于我國社會經濟的發展和福利的提高都具有非常重要的意義，而環境效率的提高必須建立在對環境效率現狀準確了解的基礎上。

環境效率測算方法較多，本文主要研究WBCSD這一量化公式。Kaoru Tone[11]運用環境效率=產生價值或提供服務/造成的環境影響，通過考察整個生命周期內的環境影響，作為測算產品和科技環境效率的分母。在針對不同的環境效率測算對象時， Dezhi Li、 Jin Zhu[12]通過對公式的變型，將其變為環境效率=產品或服務的價值/資源或環境代價。同時，王震、石磊[13]嘗試把環境影響等同于環境足跡的考量，這亦是對于環境效率測算的一種深化。Ruisheng Ng[14]在運用WBCSD公式運時，對測算的建筑工藝環境影響進行了拆分，使得環境影響能夠進行分部統計。受此影響，本文引入污染物的影子價格作為環境成本分部統計的公共單位。汪慧玲[15]和袁鵬[16]分別測算了我國農業污染物和城市工業污染物的影子價格，研究污染物給經濟發展和污染治理帶來的環境成本，使得非期望產出具有經濟性，能夠進行有效的價格信息獲取，袁鵬[17]利用影子價格模型測算104個地級市二氧化碳（CO2）的邊際減排成本，將影子價格銜接到差異地域條件下的環境負荷，進而影響各地區環境效率水平。武春友[18]考慮到了生態承載力對于環境效率的影響，使得環境效率的測算更加具有時間性和空間性，符合各地區非期望產出影子價格差異化的特征，充分展示了影子價格在測算環境效率時的優勢。

在已有研究的基礎上，本文引入污染物的影子價格作為環境成本的計價單位，在考慮各省在資源稟賦、生態承載力和經濟發展水平上存在較大差異的前提下，能全面的衡量各種不良環境影響并予以直接總計，有助于分析環境效率內涵，改變對環境效率的盲目崇拜。通過測算環境效率幻覺，彌補單純依賴環境效率衡量經濟發展質量時的缺陷。

2 研究方法

2.1 環境負荷測算公式

隨著資源和環境對中國經濟發展的剛性約束越來越嚴重，我們對環境效率的研究需要與生態環境負荷以及生態承載能力聯系起來，將環境效率的測算建立在環境負荷動態變化的基礎上，環境負荷的動態變化直接關系到環境成本的大小及環境效率的高低。具體表現為污染物排放量和影子價格的增減，根據人類環境影響（IPAT）公式的衍生方程。

其中， I指環境負荷，在本文中即為環境成本的總價值；pi 為第i種污染物影子價格；qi為第i種污染物的排放量。污染物的影子價格成為連接環境負荷與環境效率的重要橋梁。影子價格為單位污染物減排的邊際成本，充分反映減少排放一單位污染物會造成多少單位合意產出的損失，污染物影子價格的高低意味著其對經濟發展負效應的大小，從經濟效益的角度來說，污染物的影子價格就是污染物的貨幣表現形式。其測算主要依據Fre[19]提出的方法，因篇幅所限，詳細內容請參閱參考文獻15、16和19。

2.2 環境效率評價模型

環境效率的計算主要是涉及資源、環境和經濟三方面的指標，即以最少的資源，生產出最多的商品，且對生態環境產生最小的影響，從生態經濟學的角度出發，經濟發展與環境保護同步進行的和諧度即為環境效率值，本文利用WBCSD提出的環境效率公式：

環境效率=產品或服務的價值環境影響

其中，環境影響即為指環境負荷，則∑m[]i=1pmiqmi為第m省的總體環境成本，產品或服務的價值則為第m個省的GDPm，EEm則為第m省的環境效率值。

2.3 環境效率幻覺評價模型

學者們的研究普遍證明：我國絕大部分省份的環境效率值呈現增加趨勢，但是環保部門的監測數據卻顯示環境問題十分嚴峻，由此展開對環境效率真實意義的反思，自定義環境效率幻覺（Ecoefficiency illusion）：人們只重視環境效率名義上的增加，卻忽略了在環境效率增加時環境質量卻在降低的實際情況。環境效率幻覺產生是因為經濟增長的絕對值遠遠大于環境成本增加的絕對值，掩蓋了二者在增長速率上的差距，忽略了對經濟增長原因的分析，本文將環境效率幻覺闡述為環境成本增長率與經濟產出增長率之間的比值關系，如式（3）所示。

當環境成本增長率高于經濟產出的增長率，則環境效率幻覺大于1，屬于高環境效率幻覺范圍，反之，環境效率幻覺小于1，屬于低環境效率幻覺范圍，當然，當環境成本負增長時呈現出負環境效率幻覺，即不存在環境效率幻覺。

2.4 數據來源

我國歷年《環境統計年鑒》表明：農業、生活和工業是三個主要的污染物來源。由于在計算生活污染物影子價格時對于投入要素和期望產出無法有效，故予以剔除，2011年以前《中國環境統計年鑒》未對各地區農業污染物進行統計，因此本文主要測算2011—2013年農業和工業污染物影子價格，并分析2011—2013年間的各省環境效率和環境效率幻覺。計算農業的污染物排放影子價格時，以農業用水、土地和農業勞動力作為投入要素，產生的非期望產出主要為化學需氧量和氨氮，期望產出為農業GDP；計算工業污染物的影子價格時，以地區能源消費總量和固定資產作為投入要素，產生的非期望產出主要有化學需氧量、二氧化硫、粉塵、固體廢棄物和氨氮，期望產出為第二產業GDP。各省環境效率影響因素數據來自2011—2013《中國統計年鑒》，并作出相應處理。

3 結論與分析

3.1 基于影子價格的環境負荷與環境效率

采用MATLAB軟件測算非合意產出影子價格，結合IPAT以及WBCSD，得出環境負荷和環境效率（見表1）。

基于污染物影子價格的各省環境負荷逐年減小，環境效率值逐年上升，北京、天津、廣東、江蘇、浙江、福建、上海、海南等東部省份，位于我國環境效率的第一集團，當然，由于西藏污染物較全國其他省份來說，數量非常的少，環境負荷對環境的影響很小，其環境效率同樣處于一個極佳的位置，而河北、內蒙古、山西等能源大省，經濟產出不高但環境負荷較重，環境效率水平在全國處于較低的位置，中部諸省基本處于中等水平，值得注意的是，由于東北經濟增長速度的降低，其環境效率在全國處于較低的水平，西部的新疆、寧夏、青海等省份環境效率值遠低于東中部地區。這清晰的驗證了環境負荷與環境效率的反比關系，展示了降低環境成本對于提高環境效率的巨大作用。

3.2 各省環境效率幻覺值

基于上文提到的環境效率在衡量經濟發展質量上的缺陷，運用式（3）得出環境效率幻覺如表2。

我國的省份環境效率幻覺值大多小于1甚至出現負值，表明大部分省份不存在經濟增長速度高于環境成本增長速度的環境效率值上升。具體分析，對于環境效率幻覺的分析，出現環境效率幻覺的省份有兩種類型，一是分布在東部地區的上海、海南、江蘇等東部省份，其主要原因是著力發展第三產業而導致一二產業增長緩慢或負增長，如2012年上海出現環境效率幻覺則是由于其一二產業在實質上出現了0.87%的負增長；二是內蒙古、遼寧等省份，不僅經濟增長緩慢且污染負荷增長迅速。遼寧2013年出現環境效率幻覺是由于環境負荷由41.96億元迅速增加為62.24億元，而經濟增長率不僅低于環境負荷的增長速度，甚至低于全國的平均水平。

綜合分析兩表中各省環境效率以及環境效率幻覺。出現環境效率幻覺的省份由2012年的3個增加到2013年的6個，增加個數雖少，但增長幅度達到100%，直接說明我國環境問題的嚴重性。考察環境效率與環境效率的變化趨勢，2013年北京、天津、山西、吉林、上海、浙江、福建、江西、湖北、廣東、廣西、四川、貴州、山西、青海、寧夏等16個省份環境效率幻覺在降低，這16個省份中，只有青海的環境效率值由663.88下降到了597.44，其余省份的環境效率值均呈上升趨勢，這些省份存在環境質量好轉條件下的環境效率上升，反之，我國接近一半的省份環境效率的上升是因為經濟的絕對增長率高于環境負荷增長率而成就的，不是真正意義上的環境質量改善。可見，單獨考察環境效率以及環境效率幻覺時均不能較全面的衡量一地區的經濟發展質量，而影響環境效率幻覺的環境成本增長速率與經濟增長速率，能夠為一地區經濟的發展作出更好的評判。只有建立在環境效率幻覺基礎上的環境效率上升，才具有真正衡量經濟發展的功能。

4 各省環境效率影響因素及建議

根據已有研究，影響環境效率的因素很多，本文主要考慮各個省份差異較大且對環境效率（EE）有較大影響的幾個指標，首先是政府規制（GR），它表現為環保投資占各省GDP的比例，政府對環境治理投資越大，表明環境規制的強度越高。其次是各省的產業結構（IS），二三產業比重高，意味著經濟發展水平高，同時人類活動對生態環境的影響也更深。而人均GDP（PG）的高低是判斷各省處于環境庫茲涅茨曲線位置的最好指標，人均GDP的提高，暗示著人們對生態環境質量有更高的要求，而較高的GDP同樣意味著對生態環境更大的索取，這必將影響環境效率。而進出口貿易額（IE）所占比重也是闡述外貿依存度對我國環境影響的重要指標，運用STATA軟件對上述影響因素進行面板回歸分析，選擇固定效應模型，統計檢驗結果如表3所示。

高環境效率的發展方式已成為經濟發展的必由之路，良好的生態環境和環境保護能力必將成為一個國家或地區未來經濟發展質量好壞和生活水平高低的重要指標，所以，提高環境效率，不僅是我國經濟和社會發展的當務之急，也是經濟和社會持續健康發展的重心所在，根據實證結果分析如下：

（1）GR在全國范圍內與環境效率負相關，但具體到東中西部地區，其相關性存在較大差異，政府規制在東部和中部地區對環境效率具有促進作用，且東部大于中部，而西部地區卻存在負效應。其主要是因為東中部地區經濟發展水平較西部發達，東中部GDP總量遠大于西部地區，對于西部地區，環境規制的成本增加，雖然有利于環境質量的改善和GDP的增長，但是GR在GDP中的比重加大，會降低GDP 的增長率，經濟的低速發展無疑會使得環境效率降低得更快。

（2）IS在全國范圍內與環境效率正相關，但具體到東中西部地區，其相關性存在較大差異，產業結構在中部和西部地區對環境效率具有積極的促進作用，且西部大于中部，但是東部地區卻存在著負效應。其主要原因是東部地區實質上已達到或接近于發達國家或地區的水平，其二三產業的規模的增長會加大人類活動對環境的影響，而中西部地區產業結構相對比較落后，產業規模的擴大還存在著很大的規模效應，所以其產業規模與環境效率之間存在正相關的關系，東部地區對環境效率具有促進作用的應該是產業質量而非產業規模。

（3）PG在全國范圍內與環境效率是正相關關系。人均GDP的增加表明經濟規模的擴大，隨著人均收入的提高，人們將更加注重環境質量的好壞，經濟的增長對我國各地區環境效率值得提高具有促進作用，側面反映了我國目前經濟發展水平依然較低，環境效率值總體偏低，即使粗放的經濟增長依然能夠促進環境效率的提高。

（4） IE在全國范圍內與環境效率正相關，具體到東中西部地區，其相關性存在較大的差異，由于我國東部地區對外貿易發達，中部其次，西部較為落后，對外貿易的繼續增加對東中部地區環境效率具有消極的影響，且東部大于中部，而由于西部地區對外貿易的比重較小，其增長空間還很大，對外貿易的發展將繼續促進其經濟的增長，故對外貿易對西部地區環境效率值有積極的促進作用。

總而言之，要促進環境效率的增長，在全國范圍內提高人均收入水平。東部地區加強政府規制，優化產業結構，減少對外貿易依存；中部地區應加強政府規制，發展二三產業，縮小對外貿易；西部地區則減少政府規制，發展二三產業但擴大對外貿易規模。

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