長三角地區的經濟發展與低碳實現雙贏了嗎

王薇 王韞 糜家輝

摘 要：經濟發展和低碳環境是城市在發展中需要平衡的兩大目標，而長三角地區的經濟發展水平位于全國前列，其低碳經濟效率對于中國其他城市具有很大的借鑒意義。選取2014—2017年長三角地區22個城市的投入指標（勞動力、資本、能源）和產出指標（期望產出GDP、非期望產出碳排放），采用DEA模型對長三角地區的低碳經濟效率進行評估。結論表明，雖然長三角地區目前并未形成經濟和低碳的雙贏局面，但是2014—2017年低碳經濟效率逐年上升，并且更加發達的城市表現出更高的低碳經濟效率。

關鍵詞：碳排放;低碳經濟;環境效率;長三角地區

中圖分類號：F127? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2019）27-0057-02

引言

近年來，隨著經濟社會的迅速發展，長三角地區的資源和環境問題日益突出，已成為制約其經濟可持續發展的重大障礙。中國的長三角地區是以上海市、南京市和杭州市為中心的城市經濟帶，經濟實力十分雄厚，已成為世界第六大城市群。然而，快速發展的經濟伴隨著巨大的資源投入，給當地帶來了許多嚴峻的環境問題。首先，長三角地區以煤炭為主的能源消費結構增加了CO2、SO2等氣體的排放，從而加劇了溫室效應和大氣污染。不僅如此，由于長三角地區水網密集、河湖眾多，工業廢棄物和生活污水的排放更加劇了水資源的污染。我國環保部和國土資源部發布的《全國土壤污染調查公報》顯示，由于土地酸化和工業廢渣的排放，南方的土壤污染顯著重于北方，且長三角地區的土壤污染問題尤為嚴重，這些問題都已經引起了專家學者的高度關注。

因此，出于改善環境的目的，環境效率成為了近年來研究的熱點，而環境效率研究的一大重點就是投入和產出的界定。本質上，經濟發展實現的GDP和構成中產生排放物都是產出，區別在于GDP是期望產出，而排放物是非期望產出。本文運用了DEA模型對長三角地區的環境效率進行評估，主要涉及的非期望產出是CO2。在DEA模型的構建中，對于非期望產出CO2有間接處理和直接處理兩種方式（劉翔、陳曉紅，2017）。間接處理包括將CO2視為投入變量或從實際產出中減去CO2作為真正的產出量，這種處理方式扭曲了生產過程的實質。直接處理則是用各種方式修正原DEA模型。本文即采用修正的DEA模型對2013—2017年長三角地區的環境數據進行實證分析，評估當地的環境效率。

一、文獻綜述

1978年，美國著名運籌學家A.Charnes和W.W.Cooper提出數據包絡分析方法（Data Envelopment Analysis，DEA）。該模型能利用線性規劃的方法分析一系列投入和產出指標，以此對相同類型的決策單位的效率進行評估，并提供有用的決策信息。隨后，DEA模型被廣泛運用于低碳經濟效率的研究中。

在國外研究方面，Joshua Ignatius針對應用DEM模型過程中可能存在的投入和產出數據模糊、失真、不對稱的問題提出了一個可用于環境效率評估和不同決策單元效率排序的改進的DEM模型，并通過與其他方法比較證明了新模型的有效性和合理性。Toshiyuki Sueyoshi等提出一種介于徑向和非徑向之間的新DEM方法，并以此評估中國經濟發展的可持續性和提出相關政策建議。George Halkos等總結了建模過程中處理非期望產出的幾種常用的方法，并分析了每種方法的利弊。

在國內，Jie Wu等基于改進的兩階段DEA模型，對2000—2012年間我國30個地區的低碳經濟效率進行了實證分析。陳曉紅等建立了進一步改進的三階段SBM-DEA模型，探究了全要素碳排放效率。改進后的模型通過降低外部隨機因素的影響，提高了決策的有效性。劉翔等運用非期望產出的DEA模型，對不同地區的碳減排潛力和低碳經濟效率進行了深入研究。李蝶等為了避免傳統模型對權重的過度依賴，通過將傳統DEA模型與交叉評價機制相結合建立了交叉評價DEA模型，研究了2012年中國30個省份的低碳經濟效率。Yongming Han等基于信息熵進一步改進了交叉DEA模型，使權重的計算達到最優。不僅如此，該模型還運用蒙特卡羅模擬使得不同單位間的效率區分更明顯。陳瑩文等通過改進的SBM模型，針對2012—2016年間我國30個省市的環境數據，研究了我國能源結構調整對環境效率的影響;并提出在節能減排方面，提高能源利用效率比調整能源結構更有效。上述學者的研究結果均表明我國的環境效率呈現出明顯的地區差異。東部地區的環境效率總是顯著高于中西部地區，中部地區的環境效率在大部分年份高于西部地區。Jie Wu經過深入分析還發現，我國中部地區的減排效率高于西部地區，而西部地區的治理效率高于中部地區。學者們還針對環境效率的差異，對不同地區提出了不同的政策建議。

二、實證分析

（一）變量設定與數據來源

城市是一個區域經濟發展的重要引擎，也是落實節能減排任務、進行生態文明建設的重要主體。本文嘗試從環境效率的角度對長三角地區城市環境保護與經濟發展雙贏的程度進行評價，并探尋改善潛力。在進行環境效率測算時，采用了勞動力、資本和能源，這也是被普遍接受的投入變量（Wang et al.，2015）。其中，勞動力表示的是城市年末的就業人數，資表示的是固定資產的投資總額，能源表示的是全年能源消耗總量。經濟發展是一個城市經過要素投入后最重要的產出，因此將國內生產總值GDP作為期望產出的代表。在研究低碳經濟時，城市的非期望產出采用二氧化碳排放量。

碳排放量的計算方法基于 IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》（2006年版）。根據《中國統計年鑒》口徑，將能源種類劃分為10類，其標準量轉化系數和碳排放系數，轉換系數的計量單位天然氣為噸標準煤/萬立方米，其余能源的單位為噸標準煤/噸，碳排放系數的單位為噸碳/噸標準煤。所有數據來源于2013—2017年《中國城市統計年鑒》和各省區及城市的統計年鑒及統計公報。變量的描述性統計，可以看出，長三角地區各個城市的投入和產出也是有一定差異的，分別從勞動力、資本和能源看，最大的是最小的30倍、16倍和99倍。與之相比較，期望產出GDP和非期望產出CO2則是相差60倍左右，投入和產出都呈現一定程度的右偏分布，在之后的環境效率測算中，要充分考慮分布差異。

（二）環境效率的DEA模型構建

為衡量長三角地區城市的環境效率情況，不妨設有N個被評價城市（即N個決策單元DMU），每個城市通過P種要素投入x=（x1，…，xP）可生產出Q種期望產出為y=（y1，…，yQ）和M種非期望產出b=（b1，…，bM）。因此認為，長三角地區的城市具有類似或一致的生產技術，可形成一個生產前沿，即共同前沿（GEE，group frontier）。

在包含非期望產出的生產框架下，進一步用產出導向的方向性距離函數來定義環境效率。方向性距離函數同樣是將產出（期望和非期望）與投入結合，是傳統Shephard距離函數更一般化的形式（Wang et al.，2014）。式（1）表示了共同前沿下的產出距離函數。

g=（gy，-gb）是產出的方向向量。方向向量g尋求期望產出在gy方向上的最大擴張及非期望產出在gb方向上的最大收縮。當方向向量取g=（0，-gb）時，表明在環境效率評價時只要求實現非期望產出的減少;而當方向向量取g=（gy，-gb）時，則表明環境效率的評價是以“又好又快”和環境與經濟雙贏為準則的。顯然，后一種環境效率的評價具有更高的要求，也更符合“環境友好型”的社會建設目標。

（三）模型結果與分析

根據式（2）進行計算，得到長三角22個城市2014—2017年的環境效率值，按照空間范圍從大到小形成。

1.從長三角地區的整體低碳經濟效率看，長三角地區所有城市的環境效率年度均值是0.7976，總體上還未實現經濟發展與低碳環境效率的雙贏，這也說明增加期望產出并減小CO2排放的潛力達到21%。2014—2017年，長三角地區的低碳環境效率從0.7755逐年上升到0.8354，而且增幅也是在不斷增加的，這與我國綠色金融發展政策的提出也是同步的。這說明2015年以來，生態環境政策取得了成效，供給側結構性改革的成果也在逐步顯現，長三角地區在經濟高速發展的同時，也越來越重視生態文明質量。

2.從長三角“三省一市”的角度看，上海市的低碳環境效率最高，2014—2017年的低碳經濟效率呈現逐年增長趨勢，年度平均為0.9864，2017年的低碳經濟效率值達到了1，環境治理與經濟發展逐步實現了較好的融合。江蘇省城市和浙江省城市的低碳經濟效率平均水平相似，分別為0.8170和0.8374;但是兩省低碳經濟效率的標準差分別為0.1360和0.1789，說明江蘇省位于長三角區域的8個城市內部差異較小，而浙江省位于長三角區域的7個城市的城市間差異較大;在長三角地區城市的比較中，安徽省的城市低碳經濟效率水平較低，平均只有0.6937，這和安徽省城市的工業結構相關，也說明了安徽省的低碳經濟效率還有很大的提升空間。

3.從長三角地區的22個城市角度看，各個城市的低碳經濟效率呈現階梯型分布，65%的城市2014—2017年呈現低碳經濟效率逐年上升的趨勢，說明長三角地區城市的低碳經濟建設前景是良好的。可以看出，在長三角的數據包絡分析中，2017年有9個城市的低碳經濟效率達到了1，分別是上海、南京、無錫、常州、蘇州、杭州、紹興、舟山和滁州。長三角地區低碳經濟效率較低的城市主要集中在安徽省，如馬鞍山的能源消耗量較大并且CO2排放量也較大，所以沒有很好地實現低碳經濟，具有很大的發展與改革空間。總之，這22個城市都是有著低碳經濟效率不斷提高的趨勢，同時表現出經濟發達地區的低碳經濟效率優于經濟欠發達地區。

結語

本文使用DEA模型對長三角地區的低碳經濟效率進行分析與評價，得到以下結論。

第一，長三角地區的低碳經濟效率值從2014年以來呈現增長趨勢，從2014年的上升到0.7755到2017年的0.8354，體現了長三角地區生態文明的建設成果在不斷顯現，在經濟發展的同時不斷提高低碳環境效率。

第二，長三角地區目前的低碳經濟水平還不高，近四年平均為0.7976，2017年為0.8354，目前還有約16%的增長空間，尚未實現經濟發展與環境建設的雙贏格局。這說明，低碳經濟的政策還要進一步落實，在提高總產出并減小CO2排放量的實踐上還要繼續推進。

第三，從長三角地區的內部比較來看，經濟更加發達的地區，低碳經濟效率值更高，說明經濟發展程度與環境建設是不矛盾的。原因有四點：一是在社會意識層面，經濟發達地區的人們會更加關注生態環境的建設;二是在產業結構層面，經濟發達的地區第三產業占比高，碳排放量相對指標較小;三是在微觀企業層面，高污染高排放性企業在罰款或者稅收的壓力下，由于環境成本大，會向人力成本較小的欠發達地區遷移;四是治理技術層面，經濟發達地區的污染治理水平較高，能源利用率也高，所以經濟發達地區呈現更高的低碳經濟效率。

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