中國八大經濟區生態效率測度及影響因素研究
——來自中國285個地級市面板數據的經驗證據

孫 偉 馬思雨

（安徽建筑大學，安徽 合肥 230601）

一、引言

自1978 年改革開放至今，伴隨著我國經濟的飛速發展，環境污染、資源耗竭等問題日益凸顯。為了實現可持續發展、促進我國生態文明建設，科學測度全國區域生態效率及把握生態效率的影響因素勢在必行。1990 年，德國學者Schaltegger 和Sturm 首次提出了生態效率的概念[1]。后經世界可持續發展工商理事會（WBCSD）廣泛推廣后，學術界逐漸接受其在經濟發展與環境保護之間尋求平衡共榮的觀念[2]。

在過往的三十年中，眾多學者對生態效率進行了全方面、多層次的深入研究。國內學者以我國經濟及環境數據為基礎，在生態效率指標體系構建、測度方法創新、影響因素分析等方面取得了許多有價值的研究成果。例如，胡彪和孫雪基于非期望產出SBM 模型分析了“京津翼”、“長三角”和“珠三角”城市群48 個城市的生態經濟效率時空演變規律[3]。任梅等以東部、中部、西部和東北地區為研究單元，利用非期望產出超效率SBM 模型測度了相關區域的生態效率[4]。屈文波基于中國30 個省份面板數據，在考慮非期望產出的情況下，測算了有關省際生態效率[5]。韓凌和徐昕基于Matlab 集成分析程序探究了2005-2014 年貴陽市鋁產業生態效率，并以此為貴陽市資源型城市轉型建言獻策[6]。

在生態效率測度方法方面，楊斌利用Charnes 等提出的數據包絡分析（DEA）方法測算了中國各區域的生態效率[7]。王恩旭和武春友基于超效率DEA 模型對中國30 個省市區進行了生態效率測度[8]。鄧波等將Fried 于2002 年提出的三階段DEA 模型運用至我國省際生態效率測度上，給出了2008 年31 個省市區的生態效率[9]。薛靜靜等則以DEA-BBC 模型為基礎，利用湖南省煤炭行業有關數據綜合分析了煤炭利用生態效率[10]。胡彪和付業騰采用非期望產出SBM 模型對中國30 個省市區的生態效率進行了測算[11]。

在生態效率影響因素方面，陳傲基于線性回歸模型，以區域生態效率評價值為最終評價指標，詳細分析了環保資金投入、環境政策和產業結構的影響程度[12]。蔡玉蓉和汪慧玲采用SYS-GMM 動態面板模型詳細探究了產業結構升級影響中國區域生態效率的理論機制[13]。許學國和張俊杰基于正式環境規制與非正式環境規制交互視角，實證分析了兩種規制對工業生態效率的影響[14]。類似地，謝波等依次將科技創新和環境規制影響因素與區域生態效率相結合，進行相關性分析[15]。龔新蜀等則探討了外商直接投資、市場分割對區域生態效率的影響[16]。

綜上所述，目前對于區域生態效率的研究已較為豐富，區域劃分形式多為省際、流域、傳統東中西區域等。但隨著社會的發展，傳統的東、中、西劃分方式已難以適應區域間的發展差異狀況。為此，國務院發展研究中心提出八大經濟區劃分方法，將大陸劃為八大社會經濟區域。目前，以八大經濟區為研究對象的區域生態效率及其影響因素研究較少。鑒于此，本文將基于2003-2016 年中國285 個地級市的面板數據，首先采用非期望產出SBM 模型測定相關城市生態效率，而后以八大經濟區為研究單元，采用Tobit模型分析相關影響因素，最后結合測度及分析結果提出相應的政策建議。

二、研究模型、指標體系及數據來源

（一）非期望SBM 模型

數據包絡分析（DEA）方法由Charnes 和Cooper于1978 年首次提出，可用于分析多個決策單元間的相對效率[17]。但由于傳統DEA 模型未考慮投入變量的松弛性及非期望產出，效率度量精度在特定情形下無法保證。Tone 針對以上缺陷，將松弛變量引入模型，提出如下考慮非期望輸出的SBM 模型[4]。

其中，ρ 為效率值，x 為投入變量，yg為期望產出變量，yb為非期望產出變量，m 為投入指標個數、S1為期望產出指標個數，S2為非期望產出指標個數，S-、Sg和Sb則分別為投入、期望產出和非期望產出的松弛變量。當效率值ρ=1 時，被評價的決策單元相對有效，投入產出關系無需做出調整；當效率值ρ＜1 時，被評價的決策單元相對無效，需相應調整投入產出關系以尋求更高的效率值。

（二）Tobit 模型

由于利用公式（1）導出的效率值ρ 取值范圍為0≤ρ≤1，本質上為受限變量。若此時仍采用最小二乘法對回歸系數進行估計，最終結果將會產生較大偏差。為解決上述因變量受限制的參數估計問題，Tobin 于1958 年提出了基于最大似然估計方法的Tobit 模型[18]。該模型具有如下標準形式

其中，β 為相關系數向量，Xi為自變量，Y*i和Yi分別為潛變量和被解釋變量，Ei為擾動變量，且假設該擾動項服從均值為0，方差為σ2的正態分布，即Ei～N（0,σ2）。

（三）指標體系的構建

生態效率的內涵由廣義角度出發可理解為產出與投入的比值，具體而言，生態效率即追求以最少的資源環境損耗實現最大的經濟社會效益[1]。文獻綜述中，有關生態效率指標體系構建的文獻均由投入、產出角度切入，所選取指標歸根結底均可劃分為資源類、環境影響類及經濟類三大類指標，其中資源類指標又可細分為自然資源類及社會資源類，而這正與生態效率內涵中所包含的資源、環境及經濟三個維度一一對應[3-6]。在借鑒現有文獻研究成果的基礎之上，考慮指標數據的可獲得性，最終選取自然資源投入、社會資源投入、期望產出以及非期望產出四類指標，具體指標如表1 所示。

表1 生態效率測度指標體系

（1）自然資源投入指標：該類指標主要反映八大經濟區的自然資源消耗情況。

（2）社會資源投入指標：該類指標主要反映生態經濟發展過程中作為基本指標的勞動力及資本的投入，依次選取從業人數期末數（萬人）及固定資本存量（萬元）加以表征。其中，固定資本存量的計算以固定資產投資總額為基礎數據，基于永續盤存法，以2002 年的價格為基期，分別計算得出2003-2016 年285 個地級市的固定資本存量。

（3）期望產出指標：該類指標主要用于衡量各研究單元的經濟產出，本文選取地區生產總值（萬元）用以表征經濟發展總量。特別地，為消除價格波動帶來的影響，所有數據均以2002 年價格為基期加以換算后供后續使用。

（4）非期望產出指標：該類指標主要表征經濟活動中所帶來的環境污染狀況，本文選取部分“三廢”排放量作為非期望產出指標，依次為工業廢水排放量（萬噸）、工業煙（粉）塵排放量（噸）以及工業二氧化硫排放量（噸）。

（四）數據來源

參照國務院發展研究中心對于八大經濟區的劃分標準①，基于2003-2016 年《中國城市統計年鑒》，剔除由于歷史遺留、行政區劃變更等原因造成的相關統計數據極度缺失的城市后，最終選取285 個地級市的相關數據進行后續分析。其中個別研究期內的數據缺失采用插值法進行補齊，相關數據按照2002 年的不變價格進行折算。

三、中國八大經濟區生態效率測度及分析

為最終獲取八大經濟區的生態效率，首先基于公式（1）所示的非期望產出SBM 模型，運用MaxDEA 7 Ultra 軟件測算所選取的285 個地級市的城市生態效率，后依據前文提及的區域劃分方式，基于加權平均得出最終所需的區域生態效率。相關地區及全國生態效率值測算結果具體如表2 所示，各地區生態效率變化趨勢及差異則如圖1 所示。

結合表2 和圖1，深入挖掘有關數據、仔細分析變化趨勢后，可得出如下特征：

（1）全國生態效率在2003-2016 年內總體水平不高，整體變化趨勢呈現為先下降后上升。具體而言，全國生態效率均值2003 年為0.61，隨后逐年下降至2005 年的0.53，2006 年后則始終保持波動上升，直至2016 年達到峰值0.68。

（2）北部沿海、東部沿海及南部沿海生態效率水平高于全國平均水平，東北地區、黃河中游、長江中游及西南地區生態效率值與全國生態效率值相當，而西北地區生態效率值則低于全國平均值。進一步依據各經濟區生態效率值排序，可將2003-2016 年大致劃分為三個階段，即2003-2008 年、2009-2013年以及2014-2016 年。

表2 八大經濟區生態效率測算值

圖1 2003-2016 年中國八大經濟區生態效率變動趨勢

四、中國八大經濟區生態效率影響因素分析

（一）變量選取

生態效率的內涵決定了區域生態效率測度將涉及資源、環境與經濟三個維度，而相應維度下多種指標所存在的差異注定會導致不同區域間生態效率水平迥異。因此，探尋區域生態效率影響因素時，應分別從資源、環境及經濟角度出發，選取多種具有典型代表性的指標加以分析。現有研究中，關于區域生態效率影響因素的系統研究較為少見，多為在區域生態效率測度的基礎之上選取若干指標進行實證探究，所涉及的區域劃分形式也通常為省際、流域或傳統東中西區域等[19]。文獻綜述中有關區域生態效率影響因素的研究基于所測度的研究單元內生態效率，詳細探究了包括科技創新、外商投資、環境規制等在內的多項指標的影響程度[12-16]。本文生態效率影響因素的選擇，以涵蓋資源、環境、經濟三方面典型要素為原則，最終選取經濟發展因素、人力資本因素、外資利用因素、科技實力因素以及政府政策因素四大類因素，具體所包含內容如表3 所示。需要特別說明的是，為消除價格波動帶來的影響，相關指標中的價格數據均以2002 年的價格為基期進行了折算。

1.經濟發展因素：經濟發展水平直接關乎生態效率測度指標體系中的期望產出指標，是區域生態效率的重要影響因素。具體而言，經濟發展水平將通過規模效應、結構效應及技術溢出效應直接或間接影響區域生態效率水平[20]。

表3 區域生態效率影響因素

2.人力資本因素：人力資本作為經濟活動中的基本指標，將從創新意識提升和環保意識增強兩方面對區域生態效率產生影響。

3.外資利用因素：外資利用對于區域生態效率的影響具有兩面性，一方面，在區域經濟發展的初期，資金短缺的壓力往往會帶來外資進入門檻的降低，從而使得過度的資源消耗及環境污染現象頻發；但另一方面，外資的引入也勢必會帶動技術水平的大幅提升，資源利用率的提高以及節能減排措施的改進又會對生態效率水平產生顯著正向影響[21]。

4.科技實力因素：科技實力作為區域生態效率水平提升的重要倚仗，具體體現在資源利用率提高及污染治理技術提升。

5.政府政策因素：環境規制與生態效率的環境維度直接相關，是區域生態效率水平的重要影響因素，本文選取污水處理廠集中處理率、生活垃圾無害化處理率以及一般工業固體廢物綜合利用率的加權平均值加以表征。與此同時，區域內政府的有關政策亦會對經濟發展等方面產生重要影響，因此也需將其納入影響因素選取范疇。

（二）回歸模型建立

基于公式（2）所示的標準Tobit 模型，建立如下相關關系模型以具體描述中國八大經濟區生態效率與各影響因素的幾何關系。

其中，EEit意指t 年i 地區的生態效率值，β1～β11分別為11 項影響因素對生態效率值的影響因子，αit常數項，Eit為該模型的擾動項。基于上述模型，利用Stata15.1 軟件對回歸系數進行估計，具體結果如表4所示。

分析表4 中相關數據可以得出如下特征：

1.繁榮程度、經濟聚集對區域生態效率具有顯著的正向作用，人力資本狀況、利用外資狀況、政府對科技的支持、基礎設施狀況、政府對經濟的干預、金融支持、環境規制對區域生態效率的影響則存在明顯的空間差異，而人口密度和政府對教育的支出對區域生態效率的影響不顯著。

2.經濟發展因素均通過了1%顯著性水平檢驗，這說明經濟發展水平是影響區域生態效率的重要因素。經濟的快速發展增加了政府的資本積累，政府有更多的資金投入環境治理，從而改善生態環境。該特征與屈小娥[22]的研究發現保持一致。

3.人力資本因素中人力資本狀況對東北地區、北部沿海及長江中游生態效率呈現顯著正向作用，這是由于隨著人們受教育程度的提高，環保意識得以進一步加強，從而對生態效率產生了良好的促進作用。該特征這與潘興俠[20]的研究發現保持一致。

4.外資利用因素對東北地區、北部沿海及東部沿海生態效率呈現正向影響，這說明在上述區域內的外商投資多為高新技術產業投資，技術設備的革新帶來了生態效率水平的提升；而對剩余經濟區生態效率則呈現負向影響，這是由于在大量引入外資的情況下，國外高污染、高耗能的產業也隨之進入我國，對我國生態環境帶來了較大壓力，該特征與潘興俠及謝波等[15]的研究發現保持一致。

5.科技實力因素中政府對科技支持的提升理應帶來區域生態效率水平的提升，但卻在多個經濟區內呈現負向影響，其中東北地區尤為顯著。這說明目前階段，我國科研創新體系仍不夠完善，不斷提升的科技支持并未完全轉換為生產力，受支持單位創新能力不足，未形成政府對科技支持提升促進生態效率水平提升的持續性良性關系。

6.政府政策因素對區域生態效率的影響呈現空間差異化分布。環境規制對大部分經濟區的生態效率呈現負向作用，這說明目前階段，嚴格的環境治理措施在一定程度上會抑制區域經濟增長。而理應對區域生態效率起正向作用的基礎設施狀況、政府對經濟的干預以及金融支持均存在部分經濟內對生態效率呈現顯著負向影響的現象，這說明目前階段，在促進經濟發展過程中，未全面考慮資源消耗及環境保護問題，從而造成資源與環境所帶來的負面影響要強于經濟增長本身所帶來的正向影響。

表4 中國八大經濟區生態效率影響因素測算結果

此外，為保證表4 所示測算結果的可靠性，本文對所涉及的11 項生態效率影響因素做穩健性檢驗，相應回歸結果表明前文所測算的回歸特性未發生實質性改變。因此，本文基于Tobit 模型得到的生態效率影響因素回歸分析結果是可信的。

五、結論與政策建議

本文基于2003-2016 年中國285 個地級市的面板數據，運用非期望產出SBM 模型測算出八大經濟區的生態效率，并基于Tobit 模型對4 大類11 項影響因素進行了回歸性分析，結論如下：

首先，區域生態效率測度結果顯示，2003-2016年，全國生態效率總體水平不高，整體變化趨勢呈現為先下降后上升趨勢。進一步地，八大經濟區生態效率變化趨勢與全國生態效率變化趨勢保持一致。其中北部沿海、東部沿海及南部沿海生態效率水平高于全國平均水平，東北地區、黃河中游、長江中游及西南地區生態效率值與全國生態效率值相當，而西北地區生態效率值則低于全國平均值。

其次，影響因素分析結果顯示，繁榮程度、經濟聚集對區域生態效率具有顯著的正向作用，人力資本狀況、利用外資狀況、政府對科技的支持、基礎設施狀況、政府對經濟的干預、金融支持、環境規制對區域生態效率的影響則存在明顯的空間差異，而人口密度和政府對教育的支出對區域生態效率的影響不顯著。概括而言，經濟發展因素對八大經濟區生態效率正向作用明顯，人力資本因素及外資利用因素對于區域生態效率影響呈現顯著的區域異質性，特別地，目前階段下科技實力因素及政府政策因素均未充分發揮對區域生態效率提升的促進作用，因此，作為政策建議的落腳點，后續應加以重點改進提升。

通過以上研究和分析，本文提出促進區域生態效率的政策建議：

第一，提高外資質量，強化發展監督。在不斷引入外資的情況下，應盡可能減少高污染、高排放以及高耗能項目引進，要保證經濟效益與環境效益共發展。與此同時，要不斷完善環保立法體系，在外資引進的同時，加強立法、執法監督，以實現可持續發展為最終目標。

第二，落實經濟支撐，注重自主創新。政府應把經濟投入落實到實處，為地區發展給予支持。要持續提升創新能力，不斷完善創新體系，把科技創新合理運用到生產型產業中。培育科研創新人才，注重科技創新激勵，將政府對科技的支持發展為生態效率提升的新興源泉。

第三，增強環保意識，完善規制政策。逐步提高人們的受教育程度，從小培養環保意識，讓環保思想深入人心。此外，環境規制政策的運用要同時平衡政府和市場兩方面作用，既不能一味地治理環境抑制經濟增長，也不能只顧經濟發展而破壞生態環境。

第四，嚴格基建標準，提升環保效應。在城市化不斷推進及眾多基礎設施興建的同時，要充分考慮環保因素，保證公共綠化面積。出行時應盡可能選擇公共交通，減少私家車的使用量，以減少交通運輸帶來環境壓力。此外，基礎設施投入使用時更要實時加強管控，避免更多的環境污染。