基于Super-SBM和Malmquist模型的西部地區環境效率分析

趙桂芳 牛勝強

摘 要：? 采用西部地區（除西藏外）11個省市自治區2005-2015年的面板數據，運用Super-SBM模型和Malmquist指數模型，從靜態、動態兩方面對西部地區環境效率進行分析.研究結果表明：西部地區整體環境效率不高，且各省市自治區之間存在明顯差異，四川環境效率最高，寧夏環境效率最低.Malmquist指數動態分析表明，西部地區環境效率總體呈上升趨勢，但環境效率提升的主要驅動力是技術進步，技術效率對環境效率提高貢獻不大，應采取綜合措施全面、持續推進西部地區環境效率提升.

關鍵詞： 靜態效率分析;動態效率分析;技術進步;技術效率

[中圖分類號]F127?? [文獻標志碼]A

Environmental Efficiency Analysis of Western Area Based on the Super-SBM and Malmquist Models

ZHAO Gui-fang， NUI Sheng-qiang*

（Lanzhou University of Finance and Economics Institute of Statistics，Lanzhou 730020，China）

Abstract： The paper analyzes the environmental efficiency of western area from the aspects of static state and dynamic state based on the Super-SBM and Malmquist index models. The panel data from 2005-2015 are gathered from 11 provinces in the western area， not including Tibet. The research shows the environmental efficiency is not high in the whole western area and there are obvious differences among these provinces. Environmental efficiency in Sichuan is the highest and that in Ningxia is the lowest. The dynamic analysis based on the Malmquist index model finds the environmental efficiency in the western area tends upwards overall， the main reason of which is technological progress rather than technological efficiency. Therefore， the comprehensive measures should be adopted to improve the environmental efficiency of the western area entirely and sustainably.

Key words： state efficiencyanalysis; dynamic efficiency analysis; technological progress; technologicalefficiency

近年來，隨著綠色發展理念日益深入人心和建設美麗中國行動不斷升級提速[1]，特別是國家政策對傳統資源導向型經濟發展模式不斷強化的限制以及供給側結構性改革政策持續推進，西部地區開始注重環境質量評估，加大了環境保護投資力度.環境效率[2]指在相同的投入預算下，獲得盡可能多的期望產出和盡可能少的非期望產出.當前，國內學者大多是從省級層面、從不同角度對我國環境效率進行分析研究.楊俊[3]、曾賢剛[4]、魯煒[5]和吳先華[6]等分別運用不同的DEA方法對我國各省市自治區環境效率進行了實證分析，但針對西部地區環境效率的研究較少.尹傳斌[7]等采用Super-SBM模型測算了我國西部大開發15年（2000-2014年）的環境效率，分析了影響西部地區環境效率的諸多因素.唐小力[8]運用BCC模型研究了2000-2008年我國西部地區環境效率，利用Malmquist 指數模型分析了在此期間西部各省市自治區環境效率的變化情況.為了更客觀地評價西部地區環境效率狀況，本文運用Super-SBM模型和Malmquist指數模型，分別從靜態和動態角度，對西部地區環境效率的總體水平和演變趨勢進行實證分析，并在此基礎上對改進和優化西部地區環境效率提出對策建議.

1 環境效率評價模型

1.1 Super-SBM靜態環境效率評價模型

在環境效率的評價中，數據包絡分析是最常用的一種方法.2001年Tone[9]提出了SBM模型，與傳統的數據包絡分析方法相比，該模型在目標函數中直接接入了松弛變量，解決了松弛變量對測算結果的影響，測算結果更加合理準確.研究表明，運用包含非期望產出的SBM模型評價環境效率是可行的，而且得到學術界的廣泛認可.李靜[10]以環境變量作為非期望產出，利用SBM模型測算了我國各區域環境效率值，說明環境變量的引入明顯降低了環境效率水平.劉勇[11]等對比分析不同的DEA模型，表明SBM模型更能反映環境效率評價的本質.SBM模型的測算結果也存在一些不足，如測算結果中，有效決策單元的效率值最大為1，且經常會同時出現多個決策單元同時為1的情況，這樣就存在多個有效決策單元無法比較的問題，也對有效決策單元的進一步研究帶來不便.為了克服這個缺點，Tone[12]進一步提出了Super-SBM模型，用于評價SBM有效的決策單元.鑒于此，本文采用包含非期望產出的Super-SBM模型，測算我國西部地區靜態環境效率.

1.2 Malmquist動態環境效率評價模型

Malmquist指數能夠反映不同時期的環境效率隨時間變化情況.從t到t+1期的Malmquist指數可以表示為：

公式（1）中， x t，y t 表示t時期的投入產出向量，Dt 0 x t，y t 表示距離函數.如果M 0>1，則說明從t期到t+1期該決策單元環境效率得到改善;反之，則說明該決策單元環境效率下降.如果M 0=1，則表明該決策單元t期到t+1期環境效率沒有變化.Malmquist指數可以分解為技術進步指數和技術效率指數兩部分.前者指的是生產技術的進步對環境效率的影響，其值大于1，說明出現技術進步，環境前沿面向前移動;后者體現的是管理水平的改善和提高，其值大于1，說明決策單元靠近環境效率前沿面.

2 西部地區環境效率實證分析

2.1 變量選取、數據來源與數據處理

本文以我國西部地區為研究對象，利用2005-2015年各省市自治區的面板數據為樣本，運用Super-SBM模型分析環境污染情況下我國西部地區的環境效率狀況.由于西藏相關數據缺失較多，故只對西部地區其他11個省市自治區進行分析研究.數據來源于各省市自治區的統計公報、統計年鑒和國家統計局.

研究選取勞動、資源、資本作為投入要素[13]，產出要素考慮期望產出和非期望產出兩類.勞動要素投入采用各省市自治區歷年從業人員數衡量，資源要素投入采用能源消費量衡量，資本要素投入通過資本存量衡量（資本存量的計算以2005年為基期采用永續盤存法進行估算[14]，其基本公式為：

其中，K t和Kt-1分別表示t時期和t-1時期的資本存量，I t表示t時期的投資額，δ表示折舊率）.期望產出用各省市自治區的實際生產總值衡量.非期望產出采用二氧化硫排放量衡量.各省市自治區的實際生產總值統一以2005年不變價為基準進行換算得到.

2.2 靜態環境效率測算結果分析

利用2005-2015年西部地區11個省市自治區的面板數據，采用Super-SBM模型，應用軟件MyDea1.0測算得到各省市自治區的環境效率值，結果見表1.

由表1可以看出，2005-2015年，西部地區的環境效率介于0.60～0.75，呈現先下降后緩慢上升的趨勢，總體環境效率偏低.以2015年為例，僅內蒙古、重慶和四川達到了環境效率有效狀態，其他省市自治區環境效率較低，青海、寧夏環境效率不足0.5.說明西部地區環境污染造成了較大程度的效率損失.2005-2015年，四川、重慶和內蒙古的環境效率持續上升，并分別于2012，2013和2015年進入環境前沿面，表明近年來，四川、重慶和內蒙古的環境保護工作取得一定的成效.廣西、云南、新疆環境效率下降幅度較大，由2005年處于環境前沿面持續下降，到2015年環境效率值分別為0.76，0.57，0.58.2005-2015年，青海、寧夏的環境效率一直處于較低水平，效率值不到0.5，與西部其他省市自治區的環境效率相差甚遠.出現這種狀況的原因可能是政府在引導發展的過程中只注重經濟的快速發展、保護生態環境的整體意識不強所產生的后果.但是從另一個角度看，環境效率值越低，改進經濟活動的潛力就越大.

由圖1可知，西部各省市自治區的環境效率在時間變化上存在較大差異.11年間，內蒙古、廣西、重慶和云南的環境效率存在很大的變化，說明這些省份的環境效率很不穩定，各年之間的差距較大.內蒙古和重慶環境效率逐年提高，環境保護取得一定的成效;廣西和云南環境效率逐年下降，環境出現倒退現象;青海、寧夏的環境效率值偏低，環境效率變化不大，這也反映出寧夏、青海環境效率長期處于低效的嚴峻性.

2.3 環境效率動態變化分析

研究運用Malmquist指數模型分析2005-2015年環境效率變動情況. Malmquist指數計算結果如表2所示，Malmquist指數分解結果見圖2和圖3.由表2可知，西部地區環境效率得到了一定程度的改善.2014-2015年西部各省市自治區的Malmquist指數除四川、寧夏、新疆外，都大于1，均值為1.043，說明西部地區環境效率水平總體上朝著更好的方向發展.西部各省市自治區的跨期動態變化區域差異比較大.差異最大的是廣西，最小值是2008-2009年的1.001，最大值是2014-2015年的1.227，差異值達到0.226;差異最小的為寧夏，2014-2015年為0.998，2007-2008年值最大為1.044，差異值為0.046.

由圖2可以看出，2005-2015年西部地區的Malmquist指數均大于1，表明西部地區環境效率整體呈現上升趨勢，但是各期間波動幅度比較小.2005-2006和2006-2007年Malmquist指數均為1.05，表明環境效率較上年增長5.0%，分別有4.5%和5.0%的貢獻來源于技術進步.2007-2015年，雖然各年Malmquist指數均大于1，但是技術效率指數均小于1，說明環境效率的提高得益于技術進步的提高，技術效率不但沒有貢獻，甚至起負作用.總體而言，2005-2015年，西部地區Malmquist指數、技術進步指數和技術效率指數年平均增長率分別為3.6%，6.4%和-0.25%，這也說明環境效率的提高得益于技術進步，技術效率的作用較小.因此，西部地區新技術的不斷引進，使得其環境效率得到一定程度的提高，然而技術效率不高的問題還很普遍，有待進一步改善.

圖3是西部各省市自治區Malmquist指數及其分解.從Malmquist指數角度來看，除云南外，其他省市自治區Malmquist指數均大于1，說明西部地區環境效率水平整體有向好發展的態勢，內蒙、重慶、四川的各項效率指標都表現為有效，且重慶的環境效率上升幅度最高，達到10.0%，這主要歸功于技術進步的改善.雖然青海、寧夏的相對效率很低，西部各省市自治區的Malmquist指數大于1，說明青海、寧夏的環境狀況也在逐年得到改善.在各個省市自治區中，技術進步指數均大于1表現出不同程度的正向作用;技術效率指數除內蒙古、重慶、四川外均小于1，說明技術效率指數對西部地區環境效率的改善貢獻不大.總體而言，西部地區環境效率提高的主要驅動力為技術進步，而技術效率對環境效率的提高作用較小.

3 結論與建議

3.1 結論

（1）2005-2015年，西部地區環境效率呈先下降后緩慢上升的趨勢，總體環境效率偏低.2015年僅內蒙古、重慶及四川達到環境效率有效狀態，其他省市自治區環境效率較低，環境污染造成了較大程度的效率損失.寧夏的環境效率最低，其環境效率值不到0.5，與其他省市自治區差距較大.

（2）西部地區各省市自治區之間環境效率存在較大差異，且均有不同程度的波動.內蒙古、廣西、重慶、云南的環境效率很不穩定;內蒙古和重慶環境效率逐年提高，環境保護方面取得一定的成效;廣西和云南環境效率在逐年下降，環境出現倒退現象;青海、寧夏的環境效率比較穩定，但環境效率最低，說明環境保護工作的收效甚微.

（3）從Malmquist指數的動態分析結果可以看出，西部地區環境效率總體呈現向好發展態勢，其主要貢獻來源于技術進步.西部各省市自治區中，除云南外其他省市自治區的Malmquist指數均大于1，歸因于技術效率的嚴重落后.內蒙古、重 慶、四川的各項效率指標都表現為有效，重慶市的環境效率增長最快，增長率達到10.0%，這主要歸功于技術進步的改善.寧夏的環境效率最低，但其Malmquist指數及技術進步指數均大于1，環境狀況也正在得到逐年的改善.在各省市自治區的環境效率中，技術進步均起到不同程度的正向作用.

3.2 提高西部地區環境效率的建議

提高西部各省市自治區環境效率 ?政府要加快引進先進技術，加大環保投資力度，嚴格控制煤炭消耗，加快清潔能源對煤炭的替代進程;借鑒東部沿海城市的先進經驗，調整產業結構，擺脫高污染、高能耗傳統產業，圍繞重點產業進行產業鏈整合，發展循環經濟;引導各省市自治區進行區域合作交流，培養各省市自治區的自主創新能力，加快推動各省市自治區之間環境合作機制.

提高西部地區環境效率的增長率 ?繼續加大對技術進步的支持力度，鼓勵企業進行節能減排技術創新，重視技術發展和科技創新，加大對節能環保技術工藝和裝備研發的投入;提高政府和企業的環境管理水平;應采取嚴格的監督和治理措施，對于存在環境破壞的企業必須依法依規予以懲治，企業應積極引進先進的技術，以提高環境治理技術水平，提高廢氣治理技術效率;考慮各省市自治區發展的差異性，實施差異化的環境效率改善模式，對于在環保工作中取得較好成效的省市自治區應該繼續保持現有環境規制強度，環境改善成效不顯著的省市自治區應該轉變經濟發展方式，加強環境管制，逐步實現西部地區整體環境效率的提高.

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