交通、信息通達(dá)性與區(qū)域生態(tài)效率
——考慮空間溢出效應(yīng)的研究

(湖南大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙， 410079)

一、引言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)更加注重區(qū)際的互聯(lián)互通，而加強(qiáng)交通、信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是提高區(qū)域可達(dá)性的主要渠道。現(xiàn)階段，交通、信息基礎(chǔ)設(shè)施已從過(guò)去的短板發(fā)展為國(guó)際領(lǐng)先水平。截至2016年底，我國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍踢_(dá)到13.1萬(wàn)，高速公路已覆蓋約98%的城鎮(zhèn)人口20萬(wàn)以上的城市；鐵路運(yùn)營(yíng)里程從2012年的9.8萬(wàn)千米增加至12.32萬(wàn)千米，增長(zhǎng)26.5%，高速鐵路增長(zhǎng)率達(dá)144.4%，均居世界領(lǐng)先地位。信息基礎(chǔ)設(shè)施方面，“寬帶中國(guó)”和“互聯(lián)網(wǎng)+”的戰(zhàn)略計(jì)劃極大加快了我國(guó)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。早在 2008年底，我國(guó)的電話及互聯(lián)網(wǎng)用戶人數(shù)已超美國(guó)，居世界第一，截至2017年6月底，網(wǎng)民規(guī)模為7.51億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá) 54.3%，超過(guò)全球平均水平 4.6個(gè)百分點(diǎn)。

改革開(kāi)放以來(lái)，交通、信息通達(dá)性的提高極大地促進(jìn)了區(qū)際要素流動(dòng)、商品貿(mào)易往來(lái)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。但目前面臨著資源約束趨緊、環(huán)境污染加重等緊迫問(wèn)題。我國(guó)能源消耗總量已居世界首位，單位GDP能耗超過(guò)全球平均水平的 2倍。莊立等[1]通過(guò)測(cè)算自然資源相對(duì)稀缺指數(shù)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)正面臨著全面的資源緊缺困境。環(huán)境質(zhì)量大幅下降，在2014年178個(gè)國(guó)家的全球環(huán)境績(jī)效指數(shù)(EPI)①排名中，中國(guó)排第 118位，更直接的表現(xiàn)是2013年以來(lái)我國(guó)大面積的國(guó)土遭受霧霾侵襲。為此，現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須從關(guān)注“總量”轉(zhuǎn)向關(guān)注“質(zhì)量”，調(diào)整衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)。本文選取資源環(huán)境約束下的全要素生產(chǎn)率，即生態(tài)效率作為研究目標(biāo)，分析交通、信息通達(dá)性對(duì)區(qū)域生態(tài)效率的影響，進(jìn)而對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出政策建議。

二、文獻(xiàn)回顧

現(xiàn)有文獻(xiàn)從研究對(duì)象的角度可分為兩類：第一類以交通、信息等基礎(chǔ)設(shè)施為研究對(duì)象，分析其與經(jīng)濟(jì)變量的關(guān)系；第二類以資源環(huán)境約束下的投入產(chǎn)出率為研究對(duì)象，創(chuàng)新測(cè)算方法并分析其影響因素，鮮有文獻(xiàn)從機(jī)理和實(shí)證角度研究交通、信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率的影響。

(一) 基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

第一類核心解釋變量為基礎(chǔ)設(shè)施，學(xué)者們最先分析了其對(duì)經(jīng)濟(jì)變量的直接效應(yīng)，測(cè)算出產(chǎn)出彈性基本為正，且不同種類的基礎(chǔ)設(shè)施彈性存在異質(zhì)性，如Aschauer[2]、Munnell[3]、婁洪[4]、郭慶旺[5]、張學(xué)良[6]、胡鞍鋼[7]、韓寶國(guó)[8]等。Duranton、Morrow 等[9]通過(guò)分析美國(guó)城市貿(mào)易數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)高速公路與出口產(chǎn)品重量呈顯著正相關(guān)。Faber[10]對(duì)中國(guó)國(guó)家干線公路系統(tǒng)建設(shè)的歷程實(shí)證，發(fā)現(xiàn)中國(guó)公路網(wǎng)絡(luò)存在大城市經(jīng)濟(jì)集聚效應(yīng)，但對(duì)周邊小城市的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生負(fù)向影響。Celbis等[11]利用土耳其 1999—2011年的數(shù)據(jù)，實(shí)證發(fā)現(xiàn)信息基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)降低區(qū)際文化制度差異促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)整合；而后許多學(xué)者也關(guān)注到基礎(chǔ)設(shè)施的溢出效應(yīng)，如Romer[12]、Barro[13]等通過(guò)內(nèi)生增長(zhǎng)模型理論證明了基礎(chǔ)設(shè)施的正外部性。Lakshmanan[14]最早從企業(yè)成本的角度說(shuō)明了交通基礎(chǔ)設(shè)施的空間溢出效應(yīng)。劉生龍、胡鞍鋼[15?16]通過(guò)分析1988—2007年的省級(jí)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)交通和信息基礎(chǔ)設(shè)施的正溢出效應(yīng)明顯，而能源基礎(chǔ)設(shè)施溢出效應(yīng)不明顯。álvarez等[17]通過(guò)使用西班牙城市內(nèi)部資本和輸入資本衡量交通基礎(chǔ)設(shè)施的直接和間接效應(yīng)，實(shí)證了交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的正向溢出效應(yīng)。現(xiàn)階段，學(xué)者們集中于分析基礎(chǔ)設(shè)施與投入產(chǎn)出效率的關(guān)系。劉秉鐮等[18]實(shí)證發(fā)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)中國(guó)全要素生產(chǎn)率有顯著的正向溢出效應(yīng)，其中高速公路和二級(jí)公路的帶動(dòng)作用最為明顯。Ghani等[19]以印度“黃金高速公路”為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)高速公路對(duì)不同距離的制造業(yè)企業(yè)的產(chǎn)出水平及配置效率的促進(jìn)作用存在異質(zhì)性。郭家堂等[20]實(shí)證發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)我國(guó)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)型的全要素生產(chǎn)率具有顯著促進(jìn)作用，但對(duì)技術(shù)效率具有抑制作用。

(二) 生態(tài)效率的影響因素分析

第二類文獻(xiàn)的研究對(duì)象與本文的“生態(tài)效率”概念類似，同樣是資源環(huán)境約束下的投入產(chǎn)出效率，但采用不同表述，如技術(shù)效率(胡鞍鋼等[7])、環(huán)境效率(王兵[21]，楊俊[22]，王雪松[23])、環(huán)境要素生產(chǎn)率(陳詩(shī)一[24])等。Chambers等[25]和Chung等[26]提出基于方向性距離函數(shù)的環(huán)境規(guī)制模型，使得將環(huán)境污染產(chǎn)出作為非期望產(chǎn)出納入生產(chǎn)函數(shù)成為可能，隨即學(xué)者們基于此展開(kāi)研究。如胡鞍鋼等[7]利用考慮環(huán)境因素下的方向距離函數(shù)，測(cè)算了省級(jí)綠色全要素生產(chǎn)率并進(jìn)行了排名。王兵等[21]運(yùn)用 SBM 方向距離函數(shù)測(cè)度了1998—2007年我國(guó)30個(gè)省份的環(huán)境效率及環(huán)境全要素生產(chǎn)率，發(fā)現(xiàn)能源過(guò)度使用和SO2的過(guò)度排放是環(huán)境無(wú)效率的主要來(lái)源，人均GDP、外商直接投資等對(duì)環(huán)境全要素生產(chǎn)率影響不同。楊俊等[22]將環(huán)境污染作為非期望產(chǎn)出考慮，采用Tobit模型得出人均GDP與環(huán)境效率呈正相關(guān)，而財(cái)政分權(quán)度、工業(yè)比重和對(duì)外貿(mào)易呈負(fù)相關(guān)。Huang[27]創(chuàng)新使用了全局參比，同時(shí)考慮環(huán)境污染壞產(chǎn)出的超效率 DEA 模型(GB-US-SBM)、測(cè)算發(fā)現(xiàn)，2000—2010年省域生態(tài)效率存在空間集聚特征，增長(zhǎng)貢獻(xiàn)存在區(qū)域差異。黃建歡等[28]進(jìn)一步基于空間杜賓模型分析了其影響因素，發(fā)現(xiàn)專利授權(quán)總數(shù)、資本勞動(dòng)比和外商直接投資的直接效應(yīng)及空間溢出效應(yīng)均為正。Huang等[29]構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)環(huán)境指數(shù)，利用空間杜賓模型實(shí)證發(fā)現(xiàn)，全樣本下，省域競(jìng)爭(zhēng)引導(dǎo)區(qū)域綠色發(fā)展效應(yīng)不顯著，但在東部地區(qū)顯著，環(huán)境立法有效降低了污染強(qiáng)度，環(huán)境人員和資本投入作用不明顯。鄒璇等[30]、林伯強(qiáng)等[31]基于行業(yè)產(chǎn)值最大化和環(huán)境影響最小化，測(cè)算了我國(guó)工業(yè)行業(yè)的能源環(huán)境效率，發(fā)現(xiàn)對(duì)外貿(mào)易與能源環(huán)境效率之間呈顯著正相關(guān)。李佳佳等[32]和謝里[33]等利用城市數(shù)據(jù)建立門(mén)檻模型和空間杜賓模型，發(fā)現(xiàn)城市生態(tài)效率存在正向溢出效應(yīng)，得出了基于生態(tài)效率的最優(yōu)城市規(guī)模。Li等[34]發(fā)現(xiàn)中國(guó)城市政府透明度與生態(tài)效率呈非線性關(guān)系，非中心城市生態(tài)效率顯著低于中心城市，政府透明度有待提高。

總之，現(xiàn)有文獻(xiàn)中，一類集中分析基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)經(jīng)濟(jì)變量的直接和溢出效應(yīng)，未考慮資源環(huán)境約束，尤其是環(huán)境污染產(chǎn)出，不符合現(xiàn)階段實(shí)際情況。另一類著重在 DEA基礎(chǔ)上創(chuàng)新生態(tài)效率測(cè)算方法并分析其影響因素。鮮有文獻(xiàn)在資源環(huán)境約束下將二者聯(lián)系起來(lái)研究區(qū)域交通、信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率的作用機(jī)理和現(xiàn)實(shí)影響，而這正是本文的創(chuàng)新之處。

三、交通、信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率的作用機(jī)理

(一) 機(jī)理分析

交通、信息通達(dá)性的提高縮短了區(qū)域之間的地理、信息距離，提高了區(qū)際聯(lián)系便利性，但二者對(duì)生態(tài)效率的影響并不清晰。因此，一方面，要從生態(tài)效率的內(nèi)涵出發(fā)，分析交通、信息通達(dá)性同時(shí)影響環(huán)境效率、能源效率、經(jīng)濟(jì)效率的內(nèi)在機(jī)理。另一方面，要基于生態(tài)效率增長(zhǎng)分解的視角，分析交通、信息通達(dá)性影響生態(tài)效率的內(nèi)在機(jī)制。

區(qū)域交通、信息通達(dá)性具有明顯的網(wǎng)絡(luò)特征，通過(guò)空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)同時(shí)正向影響環(huán)境效率、能源效率和經(jīng)濟(jì)效率，進(jìn)而正向影響區(qū)域生態(tài)效率。首先，交通、信息網(wǎng)絡(luò)的形成，極大地降低了區(qū)際聯(lián)系成本，加強(qiáng)了區(qū)域、部門(mén)之間的空間聯(lián)動(dòng)，帶來(lái)區(qū)域要素配置效率的提高。知識(shí)技術(shù)溢出及經(jīng)濟(jì)集聚，促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)。高附加值、低污染產(chǎn)業(yè)占比的提高，可在同等經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出下降低資源消耗，減少環(huán)境污染，從而提高能源效率、環(huán)境效率。其次，技術(shù)進(jìn)步不僅包含工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，還包含能源利用技術(shù)和環(huán)境治理技術(shù)的進(jìn)步，也可提高能源效率、環(huán)境效率。再者，交通信息成本下降帶來(lái)的區(qū)域可達(dá)性的提高，促進(jìn)了區(qū)際企業(yè)合作交流，在能源利用及環(huán)境污染治理方面可較好地實(shí)現(xiàn)集約共享，有效地提高能源利用效率和環(huán)境治理效率。最后，要素配置效應(yīng)、知識(shí)溢出效應(yīng)及經(jīng)濟(jì)集聚效應(yīng)使得同等資源條件下的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出增加，從而提高經(jīng)濟(jì)效率。

基于生態(tài)效率增長(zhǎng)的分解視角，交通、信息通達(dá)性可通過(guò)影響純效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率，促進(jìn)生態(tài)效率提升。首先，交通、信息通達(dá)性的提高會(huì)降低區(qū)際交通成本和信息成本，縮短區(qū)際空間距離，使得勞動(dòng)力和資本等要素供求市場(chǎng)的市場(chǎng)分割程度和信息不對(duì)稱程度下降，促進(jìn)要素流動(dòng)，提高要素配置效率，有利于提升區(qū)域內(nèi)企業(yè)的管理能力和生產(chǎn)效率，可促進(jìn)純效率提升；其次，區(qū)際聯(lián)系便利性提高，能夠加強(qiáng)企業(yè)貿(mào)易往來(lái)及信息交流，利于知識(shí)技術(shù)擴(kuò)散，尤其是網(wǎng)絡(luò)通信普及可以帶來(lái)大規(guī)模信息集聚，極大地提高各行各業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的可能性，包括工業(yè)技術(shù)、能源集約技術(shù)和環(huán)保技術(shù)，從而全面促進(jìn)純技術(shù)效率增長(zhǎng)；最后，交通信息成本的下降，使得同類產(chǎn)業(yè)甚至整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈可低成本地向資源要素優(yōu)勢(shì)地區(qū)集聚，加上該地區(qū)生產(chǎn)要素的低成本優(yōu)勢(shì)，可提高要素生產(chǎn)率，同時(shí)帶來(lái)技術(shù)進(jìn)步，從而進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，規(guī)模效率的提升會(huì)提高經(jīng)濟(jì)效率，但可能降低環(huán)境效率和能源效率，最終對(duì)生態(tài)效率的影響方向取決于其對(duì)各組成部分的影響程度。

區(qū)域交通、信息通達(dá)性的提高也可能對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。首先，交通、信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)本身需要消耗大量資源，過(guò)于密集且設(shè)計(jì)不合理的基礎(chǔ)設(shè)施不僅無(wú)法產(chǎn)生空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，而且會(huì)造成資源浪費(fèi)，降低能源效率；其次，交通、信息通達(dá)性提高會(huì)直接促進(jìn)制造業(yè)集聚，增加能源消耗，同時(shí)加大集聚地區(qū)的環(huán)境壓力，降低能源效率和環(huán)境效率；最后，交通、信息通達(dá)性提高，使人口向大城市集聚，城市車(chē)輛密度大幅上升，交通污染排放增加，交通事故發(fā)生的可能性增加，經(jīng)濟(jì)損失上升，可能降低環(huán)境效率和經(jīng)濟(jì)效率。同時(shí)，鄰近地區(qū)交通、信息通達(dá)性的提高，會(huì)導(dǎo)致資源要素向鄰省集聚，形成“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”效應(yīng)，對(duì)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)效率產(chǎn)生不利影響。

綜上，交通、信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率可能同時(shí)存在正向和負(fù)向影響。交通、信息通達(dá)性處于較低水平時(shí)，提高通達(dá)性不足以發(fā)揮空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)對(duì)生態(tài)效率的促進(jìn)作用，甚至?xí)驗(yàn)橹圃鞓I(yè)對(duì)交通、信息成本較為敏感，使得制造業(yè)集聚，降低能源效率和環(huán)境效率，對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生負(fù)影響。但隨著交通、信息通達(dá)性進(jìn)一步提高，空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)不斷增強(qiáng)，專業(yè)化生產(chǎn)在地域分工上會(huì)日益凸顯，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)，單位產(chǎn)出的能源消耗日趨下降，單位產(chǎn)出的環(huán)境污染不斷減少，能源效率、環(huán)境效率提高，從而對(duì)生態(tài)效率的正向影響逐漸大于負(fù)向沖擊，綜合效應(yīng)表現(xiàn)為交通、信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率的正效應(yīng)。上述機(jī)理如圖1所示。

(二) 理論建模

假設(shè)生產(chǎn)是在一定生產(chǎn)技術(shù)A下，由勞動(dòng)力L、資本K、原材料M和能源E的有機(jī)組合共同完成。產(chǎn)出可表示為：

式中，ε、α、β、δ、θ分別表示技術(shù)、勞動(dòng)力、資本、土地、能源和原材料的產(chǎn)出彈性(0＜ε、α、β、δ、θ＜1)。生產(chǎn)過(guò)程中投入這些要素要支付成本和污染治理成本，同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染產(chǎn)出為O，O與能源和原材料的投入量正相關(guān)，與技術(shù)水平負(fù)相關(guān)，O與總成本TC可表示為：

式中，PL、PK、PE、PA、PO分別為勞動(dòng)力工資、資本借貸價(jià)格、能源價(jià)格、技術(shù)價(jià)格和污染治理單位成本，且δ＞φ和θ＞ω。求得凈收益最大化為：

各要素的一階條件化簡(jiǎn)為：

圖1 交通、信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率作用機(jī)理圖

根據(jù)一階條件可得各要素均衡投入為：L=αQ/PL；K=βQ/PK；E=(δQ?φOPO)/PE；M=(θQ?ωOPO)/PM；A=(εQ?ρOPO)/PA。

設(shè) ε+α+β+δ+θ=a，?ρ+ω+φ=b，由于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出規(guī)模報(bào)酬遞增，而環(huán)境污染產(chǎn)出隨著技術(shù)進(jìn)步，規(guī)模報(bào)酬遞減，則a＞1，0＜b＜1。代入可得均衡下總成本：

根據(jù)(7)、(9)得到能耗和物耗下的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和最優(yōu)環(huán)境污染產(chǎn)出：

根據(jù)生態(tài)效率內(nèi)涵，可將其表達(dá)為：

為簡(jiǎn)化推導(dǎo)過(guò)程，各要素價(jià)格外生給定并標(biāo)準(zhǔn)化：PO=PE=PA=1，則由(11)、(12)可得：

由機(jī)理分析可知，交通通達(dá)性的提高可降低運(yùn)輸成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)集聚，對(duì)制造業(yè)影響尤其大，會(huì)增加物料和能源消耗，隨著交通、信息通達(dá)性進(jìn)一步提高，技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，能耗又會(huì)隨之下降；信息通達(dá)性的可降低信息成本，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染下降，因此可設(shè)能耗E、物耗M與交通通達(dá)性τ呈倒U型關(guān)系，A與信息通達(dá)性μ呈正相關(guān)。即當(dāng) τ＜τ*時(shí)，(?E/?τ)＞0，當(dāng) τ＞τ*時(shí)，(?E/?τ)＜0；(?A/?u)＞0。

由于 φ＜δ，φε?δρ＜0，α(φε?δρ)+(1?b)(δρ?φε)＜0；

當(dāng) τ＜τ*時(shí)，(?ee*/?τ)＜0；當(dāng) τ＞τ*時(shí)，(?ee*/?τ)＞0。

結(jié)論 1：當(dāng)交通通達(dá)性較低時(shí)，交通通達(dá)性提高帶來(lái)制造業(yè)經(jīng)濟(jì)集聚，增加能源消耗和環(huán)境污染，對(duì)生態(tài)效率有負(fù)影響；當(dāng)交通通達(dá)性越過(guò)臨界點(diǎn)，通過(guò)空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，技術(shù)進(jìn)步，降低能源消耗和環(huán)境污染，可促進(jìn)區(qū)域生態(tài)效率提升。

同理，因(?A/?u)＞0，α(δρ?φε)+(1?b)(φε?δρ)＞0；故，(?ee*/?u)＞0。

結(jié)論 2：信息通達(dá)性可通過(guò)知識(shí)溢出效應(yīng)，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，減少環(huán)境污染，增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，促進(jìn)生態(tài)效率提升。

四、實(shí)證檢驗(yàn)

(一) 變量選取及數(shù)據(jù)描述

1.被解釋變量

(1) 生態(tài)效率測(cè)算方法說(shuō)明。

被解釋變量為生態(tài)效率(ee)，是全面考慮勞動(dòng)、資本、能源和土地等資源投入和產(chǎn)出，尤其是環(huán)境污染產(chǎn)出時(shí)的投入產(chǎn)出效率，即資源環(huán)境約束下的全要素生產(chǎn)率。投入變量包括勞動(dòng)，用各省歷年從業(yè)人數(shù)衡量，資本投入為“永續(xù)盤(pán)存法”測(cè)算的基期資本存量，土地投入為建成區(qū)面積，水資源投入為用水總量，能源投入為所有能源的消費(fèi)量。期望產(chǎn)出為實(shí)際GDP(換算為2000年不變價(jià))，非期望產(chǎn)出為環(huán)境污染產(chǎn)出，選取CO2、SO2、廢水、氨氮、煙(粉)塵排放量和廢水中化學(xué)需氧量六個(gè)指標(biāo)，利用熵權(quán)法構(gòu)建環(huán)境污染指數(shù)衡量，測(cè)算方法為考慮壞產(chǎn)出的共同前沿面超效率模型(Meta-US-SBM)[30]，定義如下：

式中，為Meta-US-SBM生態(tài)效率的數(shù)學(xué)定義，m=1,2, …, M; r=1, 2, …, R; j=1, 2, …；J，N為決策單元(DMU)總數(shù)；Nh為第 h組DMU個(gè)數(shù)；x、y、b代表投入、好產(chǎn)出和壞產(chǎn)出；M、R、J為三類變量的個(gè)數(shù)；K為群組；o為決策單元；xmko、yrko、bjko為被評(píng)價(jià)單元的投入、好產(chǎn)出和壞產(chǎn)出；為對(duì)應(yīng)的松弛變量；ε為無(wú)窮小。

(2) 生態(tài)效率時(shí)間變遷及空間特征。

在全國(guó)層面，2001—2012年生態(tài)效率均值呈逐年下降的趨勢(shì)，2013年后逐漸回升。在區(qū)域?qū)用妫鷳B(tài)效率差距逐年擴(kuò)大，僅東部地區(qū)總體上升，西部地區(qū)相對(duì)中部及東北地區(qū)降幅較小，且在2007年之后實(shí)現(xiàn)趕超。省級(jí)層面，生態(tài)效率高值集中在東部省及行政區(qū)(北京、天津、廣東等)和少數(shù)西部省及行政區(qū)(青海、寧夏等)(1.00)，中部地區(qū)的湖南表現(xiàn)較為突出(0.70)，低值集中在西部及部分中部地區(qū)省份(湖北、江西)(0.30)。全國(guó)生態(tài)效率存在較大的提升空間，區(qū)際差異擴(kuò)大，東部表現(xiàn)良好，中部綠色發(fā)展?fàn)顩r不容樂(lè)觀。區(qū)域生態(tài)效率時(shí)間變遷圖如圖2所示。

2001—2005年省域生態(tài)效率莫蘭指數(shù)值顯著為負(fù)，區(qū)域之間生態(tài)效率呈顯著“高?低”“低?高”值集聚；2006—2009年莫蘭指數(shù)值為正但不顯著，集聚現(xiàn)象不明顯；2010—2015年顯著為正，表現(xiàn)為“高?高”“低?低”值集聚；如表1所示。這說(shuō)明2001—2015年區(qū)域生態(tài)效率的空間特征隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化。

2.解釋變量

核心解釋變量為體現(xiàn)區(qū)域交通、信息通達(dá)性的交通密度(td)和網(wǎng)絡(luò)通信普及率，各省交通密度用公路、鐵路及內(nèi)航河道里程總和與國(guó)土面積的比值衡量，網(wǎng)絡(luò)通信普及率(ip)等于互聯(lián)網(wǎng)普及率與移動(dòng)電話普及率之和。

圖2 2001—2015年區(qū)域生態(tài)效率時(shí)間變遷

表1 生態(tài)效率 Moran’s I、Geary’s c 值

交通基礎(chǔ)設(shè)施方面，全國(guó)交通密度穩(wěn)步上升，但區(qū)域差異明顯，東部具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，中部緊隨其后，而西部及東北地區(qū)難以望其項(xiàng)背。信息普及方面，2001—2015年各地區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信普及率顯著提高，尤其在2011年之后，我國(guó)信息化建設(shè)有了階段性的飛躍。各區(qū)域信息化建設(shè)發(fā)展相對(duì)均衡，但中部網(wǎng)絡(luò)通信普及率相對(duì)較低，近年被西部趕超，信息通達(dá)性存在提升空間。

控制變量從影響經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和能源的因素中選取，資本密度(kl)為資本勞動(dòng)比率，預(yù)計(jì)與生態(tài)效率呈正相關(guān)；技術(shù)進(jìn)步用發(fā)明專利占比表示(tp)，預(yù)計(jì)正相關(guān)；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(is)為第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重，預(yù)計(jì)正相關(guān)；外商投資因素(fdi)，用外資及港澳臺(tái)工業(yè)企業(yè)銷售額占總工業(yè)銷售額比值衡量，外商投資一方面可能存在“污染天堂”②效應(yīng)，加重環(huán)境污染，另一方面存在知識(shí)技術(shù)的溢出效應(yīng)，可能提升生態(tài)效率，因此影響方向無(wú)法確定；產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)(ps)用國(guó)有工業(yè)企業(yè)銷售額占總銷售額比重表示，一方面，國(guó)有企業(yè)經(jīng)營(yíng)效率相對(duì)較低，會(huì)降低資源配置效率，另一方面，國(guó)有企業(yè)的產(chǎn)權(quán)屬性使其可能更注重環(huán)境污染治理(eg)，影響方向不確定；環(huán)境規(guī)制用工業(yè)污染治理完成投資額與工業(yè)總產(chǎn)值比值表示，預(yù)計(jì)正相關(guān)；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)(es)用煤炭消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的比重表示，預(yù)計(jì)負(fù)相關(guān)。如表2所示。

表2 變量描述性統(tǒng)計(jì)

3.數(shù)據(jù)來(lái)源說(shuō)明

生態(tài)效率的數(shù)據(jù)基于 Meta-US-SBM 測(cè)算得出，其他數(shù)據(jù)來(lái)源于2001—2015年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)信息年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》及《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

(二) 計(jì)量模型選擇及實(shí)證結(jié)果分析

上述機(jī)理表明：一方面，交通、信息通達(dá)性提高可能通過(guò)影響純效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率提升生態(tài)效率；另一方面，交通、信息通達(dá)性在促進(jìn)本地區(qū)生態(tài)效率提升的同時(shí)，可能對(duì)鄰近地區(qū)生態(tài)效率產(chǎn)生負(fù)影響，存在“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”效應(yīng)。下文從有無(wú)空間兩個(gè)角度，對(duì)交通、信息通達(dá)性影響生態(tài)效率的機(jī)理路徑實(shí)證檢驗(yàn)。

1.普通面板模型估計(jì)

由于交通、信息通達(dá)性與生態(tài)效率之間的具體關(guān)系并不明確，因此要對(duì)二者線性關(guān)系和非線關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，設(shè)定模型如下，其中αi為個(gè)體固定效應(yīng)，t為時(shí)間固定效應(yīng)，uit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

普通面板回歸結(jié)果顯示：交通密度與生態(tài)效率之間呈顯著正U型關(guān)系，交通密度達(dá)到臨界點(diǎn)1.048之后，才能顯著促進(jìn)生態(tài)效率提升。截至2015年底，西部及東北地區(qū)仍遠(yuǎn)低于該值，交通基礎(chǔ)設(shè)施急需完善，以使交通密度越過(guò)臨界點(diǎn)，對(duì)促進(jìn)生態(tài)效率提升起到積極作用；網(wǎng)絡(luò)通信普及率與生態(tài)效率呈顯著線性正相關(guān)，信息通達(dá)性提高對(duì)生態(tài)效率有直接促進(jìn)作用，網(wǎng)絡(luò)通信普及率每增加 1個(gè)百分點(diǎn)，生態(tài)效率上升0.311個(gè)百分點(diǎn)。

控制變量對(duì)生態(tài)效率的影響與預(yù)期基本一致，其中技術(shù)進(jìn)步對(duì)生態(tài)效率的影響為正但不顯著，可能是研發(fā)投資回報(bào)率不高、專利發(fā)明中工業(yè)技術(shù)發(fā)明占比遠(yuǎn)高于環(huán)保能源技術(shù)占比所致；外商投資影響顯著為正，說(shuō)明外商投資帶來(lái)的知識(shí)技術(shù)溢出效應(yīng)強(qiáng)于“污染天堂”效應(yīng)。產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)影響顯著為正，說(shuō)明國(guó)有企業(yè)確實(shí)更關(guān)注環(huán)境污染治理。

2.交通、信息通達(dá)性影響生態(tài)效率的機(jī)制檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)機(jī)理部分提出的交通、信息通達(dá)性通過(guò)影響純效率變化(ec)、純技術(shù)效率(tc)、效率變化的規(guī)模效率(ecs)及技術(shù)變化的規(guī)模效率(tcs)，從而影響生態(tài)效率的機(jī)制路徑，本文借鑒魏楚等[35]的實(shí)證方法，將生態(tài)效率增長(zhǎng)的分解作為傳導(dǎo)機(jī)制變量。為簡(jiǎn)化方程，將四個(gè)傳導(dǎo)機(jī)制變量用M表示，將其與交通、信息基礎(chǔ)設(shè)施的交互項(xiàng)引入方程，即td_M和ip_M；對(duì)機(jī)理路徑進(jìn)行檢驗(yàn)，td_ip表示交通、信息的交互項(xiàng)。

引入傳導(dǎo)機(jī)制變量的普通面板回歸結(jié)果顯示，交通、信息通達(dá)性的交互項(xiàng)顯著為正，交通、信息基礎(chǔ)可相互作用，形成空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，促進(jìn)生態(tài)效率提升。交通基礎(chǔ)設(shè)施與純效率變化交互項(xiàng)顯著為正，而與純技術(shù)變化的交互項(xiàng)卻顯著為負(fù)，說(shuō)明交通基礎(chǔ)設(shè)施主要通過(guò)提高純效率變化，提升區(qū)域生態(tài)效率，交通通達(dá)性的提高很大程度上促進(jìn)了制造業(yè)的要素配置效率和生產(chǎn)運(yùn)輸，而我國(guó)制造業(yè)多處于中低端水平，技術(shù)效率存在較大提升空間 ；信息基礎(chǔ)設(shè)施與純技術(shù)效率的交互項(xiàng)在 1%的水平上顯著為正，說(shuō)明信息通達(dá)性通過(guò)技術(shù)效率提升的傳導(dǎo)機(jī)制，能顯著地提升生態(tài)效率。交通、信息基礎(chǔ)設(shè)施與規(guī)模效應(yīng)的交互項(xiàng)均不顯著，二者通過(guò)影響規(guī)模效率提升生態(tài)效率的機(jī)制路徑并不明顯，說(shuō)明交通、信息通達(dá)性帶來(lái)的規(guī)模效率的提高，在提升經(jīng)濟(jì)效率的同時(shí)，降低了環(huán)境效率和能源效率，使其對(duì)生態(tài)效率影響不顯著。

3.空間面板模型估計(jì)

空間計(jì)量LM和Wald統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)拒絕無(wú)空間自相關(guān)及空間滯后效應(yīng)原假設(shè)，因此選擇空間杜賓模型進(jìn)行估計(jì)。空間權(quán)重使用鄰近矩陣 w1和反距離矩陣w2，其中，w1=1和0分別表示i、j為鄰省和非鄰省；w2=1/dij (dij為i、j省會(huì)間直線距離)。估計(jì)模型如下：

空間杜賓模型回歸結(jié)果顯示：在兩種空間權(quán)重矩陣下，生態(tài)效率的空間滯后因子ρ均顯著為負(fù)，鄰省生態(tài)效率對(duì)本省生態(tài)效率存在顯著負(fù)效應(yīng)，即區(qū)際“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”效應(yīng)強(qiáng)于“協(xié)同發(fā)展”效應(yīng)。如機(jī)理所分析的，鄰近區(qū)域之間一方面可能因?yàn)橐刭Y源稀缺性形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，使得資源要素向優(yōu)勢(shì)初始稟賦的地區(qū)集聚，降低落后地區(qū)經(jīng)濟(jì)效率；另一方面，由于大部分污染物的空間可流動(dòng)性，區(qū)際的環(huán)境污染排放可能存在“以鄰為壑”現(xiàn)象，也說(shuō)明區(qū)際“協(xié)同發(fā)展”效應(yīng)不顯著，綠色、協(xié)同、共享的發(fā)展理念未得到充分實(shí)踐。

解釋變量在兩種不同的權(quán)重矩陣下回歸結(jié)果不完全一致。交通密度直接效應(yīng)均為正，但在w2下系數(shù)不顯著，直接效應(yīng)不穩(wěn)定，可能部分地區(qū)在交通通達(dá)性提高帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出增加的同時(shí)，并沒(méi)有帶來(lái)資源集約和環(huán)境改善，區(qū)域生態(tài)效率提升不明顯。交通密度的空間滯后因子顯著為負(fù)，說(shuō)明鄰近地區(qū)交通密度的提高不利于本地區(qū)生態(tài)效率提升，同樣存在“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”效應(yīng)。一方面，鄰近地區(qū)交通通達(dá)性提高，在通過(guò)要素配置、經(jīng)濟(jì)集聚和知識(shí)技術(shù)溢出效應(yīng)促進(jìn)其生態(tài)效率提升的同時(shí)，對(duì)本地區(qū)形成“負(fù)反饋”，使得本地區(qū)資源要素存量下降，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出減少，若資源消耗和環(huán)境污染的降幅小于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出降幅，生態(tài)效率便會(huì)降低；另一方面，鄰近地區(qū)的交通收費(fèi)制度，在一定程度上限制了本地區(qū)對(duì)鄰近地區(qū)交通的使用，抑制了正向溢出效應(yīng)，總體使得鄰省交通通達(dá)性對(duì)本省生態(tài)效率產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)通信普及率直接效應(yīng)顯著為正，對(duì)鄰省生態(tài)效率也存在負(fù)影響，但顯著性不穩(wěn)定 ，即同樣表現(xiàn)出“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”，顯著性不穩(wěn)定可能是因?yàn)樾畔⑼ㄟ_(dá)性外溢性較強(qiáng)，無(wú)法通過(guò)“收費(fèi)”等措施加以限制，使鄰近地區(qū)信息共享成為可能，但結(jié)果表明正向溢出效應(yīng)仍弱于“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”效應(yīng)。

其他控制變量的空間溢出效應(yīng)較不穩(wěn)定。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)及技術(shù)進(jìn)步空間溢出效應(yīng)顯著為正，資本勞動(dòng)比率顯著為負(fù)，其他不顯著。結(jié)果匯總?cè)绫?。

表3 實(shí)證結(jié)果

五、結(jié)論及建議

本文基于2001—2015年我國(guó)29個(gè)省級(jí)行政區(qū)的數(shù)據(jù)(西藏和海南數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重，香港、澳門(mén)和臺(tái)灣統(tǒng)計(jì)口徑不一致，故沒(méi)納入分析)，分析了省域交通、信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率的影響機(jī)理并實(shí)證檢驗(yàn)，結(jié)果表明：首先，區(qū)域生態(tài)效率的空間集聚特征隨時(shí)間變化，從“高?低”“低?高”集聚向“高?高”“低?低”集聚演化，現(xiàn)階段生態(tài)效率空間滯后因子顯著為負(fù)，區(qū)際發(fā)展更多表現(xiàn)為“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”而非“協(xié)同發(fā)展”。其次，不考慮空間特征，交通通達(dá)性與生態(tài)效率之間呈顯著正U型關(guān)系，主要通過(guò)提高純效率提升生態(tài)效率。信息通達(dá)性與生態(tài)效率呈顯著正相關(guān)，也主要通過(guò)提高純技術(shù)效率提升生態(tài)效率。考慮空間特征時(shí)，交通通達(dá)性正向直接效應(yīng)不穩(wěn)定，信息通達(dá)性仍具有穩(wěn)定促進(jìn)作用，二者對(duì)鄰省生態(tài)效率產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，即交通、信息通達(dá)性提高對(duì)區(qū)域內(nèi)部生態(tài)效率提升有顯著作用，但對(duì)鄰近區(qū)域卻通過(guò)“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”效應(yīng)產(chǎn)生負(fù)反饋。最后，各控制變量回歸系數(shù)方向與預(yù)期基本一致，技術(shù)進(jìn)步因素對(duì)生態(tài)效率的促進(jìn)作用不顯著，可見(jiàn)通過(guò)能源環(huán)保技術(shù)提升區(qū)域生態(tài)效率仍存在較大的發(fā)展空間，技術(shù)創(chuàng)新仍是區(qū)域綠色發(fā)展的原動(dòng)力。為此，提出如下建議：

(1) 鼓勵(lì)生態(tài)效率較高地區(qū)帶動(dòng)生態(tài)效率較低地區(qū)共享發(fā)展，優(yōu)勢(shì)地區(qū)可通過(guò)優(yōu)化交通收費(fèi)機(jī)制，逐漸降低交通壁壘。促進(jìn)信息基礎(chǔ)設(shè)施的正向溢出效應(yīng)，引導(dǎo)知識(shí)技術(shù)向相對(duì)落后地區(qū)轉(zhuǎn)移，促進(jìn)各區(qū)域生態(tài)效率共同提升。

(2) 合理完善區(qū)域交通基礎(chǔ)設(shè)施，一方面，西部地區(qū)仍應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使交通密度越過(guò)臨界值，發(fā)揮其空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，對(duì)生態(tài)效率提升起到正向促進(jìn)作用，而東中部地區(qū)應(yīng)正視交通基礎(chǔ)設(shè)施的邊際效用遞減規(guī)律，過(guò)于密集的交通基礎(chǔ)設(shè)施在交通流量較小時(shí)會(huì)造成資源浪費(fèi)，在交通流量較大時(shí)會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染等負(fù)效應(yīng)。另一方面，在現(xiàn)實(shí)可行的情況下，可基于區(qū)際共享發(fā)展理念來(lái)優(yōu)化交通線路，以減少“鄰近競(jìng)爭(zhēng)”效應(yīng)，增加“協(xié)同發(fā)展”效應(yīng)。

(3) 進(jìn)一步完善區(qū)域內(nèi)部信息基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)揮信息通達(dá)性對(duì)生態(tài)效率的促進(jìn)作用，尤其是部分中部省份，如江西、安徽等生態(tài)效率較低的省份，應(yīng)充分利用地理鄰近條件，加強(qiáng)與湖北、湖南等較高生態(tài)效率省份的合作交流，共建信息基礎(chǔ)設(shè)施，共享信息資源，以增強(qiáng)信息通達(dá)性的正向溢出效應(yīng)，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)效率共同提升。

(4) 發(fā)揮交通通達(dá)性與信息通達(dá)性的交互作用，中西部地區(qū)在承接?xùn)|部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的同時(shí)，也應(yīng)注意接收其知識(shí)技術(shù)溢出，避免“粗獷式”轉(zhuǎn)移帶來(lái)的環(huán)境污染和資源消耗代價(jià)超過(guò)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)收益，出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率與環(huán)境效率的“雙重塌陷”，導(dǎo)致生態(tài)效率的降低。

(5) 全方位提升交通、信息通達(dá)性，強(qiáng)化生態(tài)效率的傳導(dǎo)機(jī)制，在通過(guò)改善交通基礎(chǔ)設(shè)施，提高純效率的同時(shí)，應(yīng)注重其影響純技術(shù)效率的傳導(dǎo)作用。企業(yè)合作，在注重制造、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)領(lǐng)域的同時(shí)，不可忽視知識(shí)技術(shù)的研發(fā)交流，從而通過(guò)更全面的傳導(dǎo)機(jī)制，利用交通、信息通達(dá)性提升區(qū)域生態(tài)效率。

(6) 鼓勵(lì)區(qū)內(nèi)企業(yè)加強(qiáng)能源、環(huán)保方面的技術(shù)創(chuàng)新；合理引進(jìn)外資，避免“污染天堂”效應(yīng)；污染治理權(quán)責(zé)明晰，避免企業(yè)“以鄰為壑”；優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)環(huán)保新能源。以此全方位促進(jìn)生態(tài)效率的提升，實(shí)現(xiàn)區(qū)域綠色、協(xié)同、共享發(fā)展。

注釋：

① EPI指數(shù)由美國(guó)耶魯大學(xué)環(huán)境法律與政策中心、哥倫比亞大學(xué)國(guó)際地球科學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布，每?jī)赡臧l(fā)布一次。

② “污染天堂”假說(shuō)認(rèn)為，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)外商投資形式將污染密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至發(fā)展中國(guó)家，從而造成東道國(guó)環(huán)境質(zhì)量惡化。

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