基于生態福利績效的湖南省礦業城市綠色發展研究

劉志成，張子悅

(湖南農業大學商學院，湖南 長沙 410128)

0 引 言

自改革開放以來，我國城市經濟飛速發展、人民生活水平顯著提高，但是城市經濟發展所帶來的資源能源消耗與環境污染問題卻日趨嚴重，人們逐漸意識到，城市經濟發展的質量更加重要。城市不僅是經濟發展的重要載體，同時還是污染排放的重要單位，其中，礦業城市作為典型的資源型城市，資源路徑依賴嚴重，經濟與環境之間的矛盾更為尖銳。因此，筆者認為有必要對礦業城市的生態福利績效進行評價，并提出相應的優化建議。生態福利績效相對于綠色經濟效率而言，能更好地反映經濟、環境與人類的協調發展關系。而對決策單元的評價方法中，SBM模型(松弛變量模型)相較于傳統的DEA模型(數據包絡分析)，解決了跨期可比性、非期望產出等問題。因此，本文在已有研究的基礎上，選擇SBM模型對湖南省礦業城市的生態福利績效水平進行相應的測算分析，并根據Tobit模型回歸值得出相應的優化建議。

1 研究現狀

本文主要涉及兩個方面的文獻，一是城市綠色發展效率測度；二是城市生態福利績效。城市綠色發展是以經濟環境的和諧、可持續為目標的“雙贏”發展模式，其不僅傳承了可持續化發展的核心理念，還形成了城市綠色經濟產業的理論基礎，通過引用經濟學中“效率”的計算方法，城市的綠色發展水平便得到了量化。國外學者SEIFORD等[1-2]最早用DEA法對城市綠色效率進行分析時，采用轉換向量法將環境污染因素代入模型中進行分析，將非期望產出與-1相乘，之后再選取合適的轉換向量將全部非期望產出負值變為正值；隨后TONE[3]在對城市綠色效率進行評價分析時，以松弛測度的非徑向非角度為基礎建造SBM模型，分析處理非期望產出。近年來，國內學者也不斷對城市綠色效率的分異規律及影響因素進行探索，王曉云等[4]對我國城市綠色經濟效率綜合測度及時空分異進行分析，發現影響區域綠色經濟效率的最大因素為區域的城市化水平高低、產業結構轉型以及相關政策；錢爭鳴等[5]構建SBM模型對我國各省綠色經濟效率差異進行實證分析，經研究表明綠色經濟效率水平東部最高，西部次之，中部最低，且隨著科學技術的進步而進步。研究文獻頗豐，但也存在不足。第一，城市的劃分主要為地理劃分(如東中西部區域、城市群)和城市規模劃分(如大中小城市)，鮮有按照資源類型劃分后的研究；第二，資源型城市的效率研究主要集中于煤炭城市，而其他礦業城市的發展狀況則鮮有測度。 因此，本文根據礦業城市的綜合概念，篩選出湖南省的衡陽市、郴州市兩個礦業地級市進行評價研究。

生態福利作為一種新型的社會公共福利，不僅涵蓋了傳統經濟福利之于人的發展作用，還包含了生態環境對人的正外部性作用。同樣地，通過引用“效率”的計算方法，其將經濟、環境對“人”的影響一并納入了績效核算當中。外國學者DALY[6]最早提出用自然資源消耗所帶來的服務量衡量各國可持續發展水平的概念，但該研究僅限于理論，并未得出結論性的計算公式，直到1992年REES[7]提出生態足跡的概念后，人類對自然環境的影響效率才得到數值化的計算。國內對于生態福利績效的研究更側重于時空異質性分析，如龍亮軍等[8]對我國35個大中型城市的生態福利績效以2013年的截面數據進行分析后發現，我國城市整體福利水平不高，且城市福利水平差異較大；郭炳南[9]對長江經濟帶110個城市的生態福利績效進行測度，得出東部福利績效較為穩定，而中西部地區的績效水平差異較大的結論。縱觀已有研究發現，第一，衡量生態福利績效的關鍵在于福利指標與環境指標的選取，筆者認為，以礦業城市作為研究對象，應首選客觀福利，同時應考慮經濟與非經濟福利；第二，大部分文獻僅將環境影響以非期望產出的形式進行核算，但礦產資源作為礦業城市的重要資源性投入，其投入與產出均與環境密切相關。因此本文借鑒物質流分析法(MFA)，將環境指標分為直接物質投入(DMI)和環境污染質排放量(DPO)，在投入產出指標中均反映了環境影響。

綜上所述，綠色發展作為城市發展的重要手段，也作為城市發展的重要目標，通過“效率”的測算后，城市的綠色發展水平得以直觀地判斷；同時，隨著城市經濟與環境的平衡發展，城市的醫療教育水平逐步提高，城市生態福利績效的概念應運而生，城市發展的內涵也逐漸擴充為經濟、環境與人的三重平衡。因此本文選擇礦業城市作為研究對象，測算其生態福利水平，以期對礦業城市的綠色發展現狀做出全面的評價。

2 模型構建與樣本、指標選取

2.1 模型構建

SBM松弛變量模型是采用數學規劃法對多個輸入指標與輸出指標的同一類型決策單元(DMU)相對效率進行分析的一種非參數法。相對于傳統的數據包絡模型(DEA)，其考慮了跨期可比性、非期望產出及傳遞性的問題，在測算多因素線性規劃問題時，具有優越的適用性。

(1)

此時，SBM模型可表示為式(2)。

(2)

為更清楚地了解城市效率動態變化情況，采用Malmquist指數分析其動態變化，表達式見式(3)。

M(Xt+1,Yt+1,Xt,Yt)=

(3)

對式(3)進行估算分析，若Malmquist指數M(Xt+1,Yt+1,Xt,Yt)大于1，則說明分析的單元決策生產效率進步；反之則退步。還可以采用技術效率變化指數(EC)與技術進步變化指數(TC)的乘積來表示該指數。

(4)

在VRS假設條件下，進一步分解EC，可將其分解為純技術效率指數(PE)與規模效率指數(SE)，表達式見式(5)。

(5)

運用Tobit回歸模型可以對樣本的影響回歸值進行分析，在樣本存在受限因變量的情況下，傳統的回歸模型容易出現誤差，而Tobit模型作為截斷數據模型，具有優越的適用性，計算見式(6)。

Y*=Xiβ+εi

(6)

式中：Y*為潛變量；Y為潛變量大于0的值；X為自變量；α為截距；β為回歸參數；誤差項獨立且服從正態分布：ε-N(0,σ2)。

2.2 樣本與指標選取

樣本選取根據2005年中國礦業聯合會提出的礦業城市的基本概念，以衡陽市、郴州市作為研究對象。指標選取根據已有研究及聯合國發展署對于人類發展指數(HDI)的界定[10]，人類的生態福利不僅包括GDP，還包括教育及醫療水平的提高，故本文擬選用城市GDP作為經濟福利、平均受教育年限及全市中小學師生比反映當地教育水平、平均人口壽命及全市醫院衛生院床位數反映當地醫療水平，三者作為期望產出以反映總體福利水平的影響；結合物質流分析法(MFA)，選擇直接物質投入(DMI)，工業用水量、工業用電量作為資源性投入，單位從業人員數、固定資產投資額作為非資源性投入，環境污染質排放(DPO)作為非期望產出。最后選用經濟發展水平、產業結構、技術創新及環境規制作為影響因素進行回歸測算分析，具體指標變量見表1。

表1 指標變量說明Table 1 Indicator variable description

3 實證分析

3.1 數據來源

本文數據來源于2008～2017年《中國城市統計年鑒》與衡陽市、郴州市的統計年鑒。有些存在少數數據缺失的現象，則采用前后兩年的平均值作為改期的數據。

3.2 城市生態福利績效分析

3.2.1 動態分析

采用DEAP-Version3.1軟件與投入導向DEA模型對本文所選樣本2008～2017年城市生態福利績效進行分析，即可測算出Malmquist指數。

1) Malmquist指數時間變化趨勢。通過模型運算可以得出2008～2017年衡陽市、郴州市Malmquist指數與EC指標、TC指標、PE指標、SE指標變化圖(圖1和圖2)。

由圖1和圖2可知，選擇規模報酬不變的松弛測量下，2008～2017年實證分析期間，衡陽市與郴州市的Malmquist值均圍繞數值1呈M型上下浮動。通過兩市對比發現，衡陽市的技術進步值TC值與M值波動幅度較郴州市更大，證明其生態福利績效的增長率不太穩定。同時，對指標拆解發現，在兩市的EC值、PE值維持不變的情況下，Malmquist指數隨著TC值的變化而變化，由此可知，技術進步對兩市生態福利水平的提高具有重要作用。

2) Malmquist指數的增長特點。對兩市的生態福利績效增長情況進行計算，具體結果見表2。

圖1 2008～2017年衡陽市Malmquist指數與各指標變化趨勢圖Fig.1 Malmquist index and change trend of each indexin Hengyang city from 2008 to 2017

圖2 2008～2017年郴州市Malmquist指數與各指標變化趨勢圖Fig.2 Malmquist index and change trend of each indexin Chenzhou city from 2008 to 2017

表2 2008～2017年衡陽市和郴州市生態福利績效的增長指數分析表Table 2 Growth index analysis of ecologicalwelfare performance in Hengyang city andChenzhou city from 2008 to 2017

通過測算可知，衡陽市的生態福利績效年平均增長率為0.905 8，郴州市為0.881 9，兩者增長率均小于1，證明兩市10年間的生態福利水平在不斷下降，且兩市整體差異并不顯著。通過兩市數據對比發現，衡陽市M值的極值差額為0.69，而郴州市僅為0.33，衡陽市的增長波動更為明顯。

對兩市極值所在年份的投入產出數據進行分析后可知，兩市在極大值年份的固定資產投資額均出現顯著性增長，由此推斷固定資產的投入可以極大提高礦業城市生態福利的增長水平，因此，兩市應加強礦區基本設施建設，引進先進的生產設備與技術，對落后的生產設備及時更新改造，提高固定資產投資規模；而兩市在極小值年份的環境污染質排放量(DPO)均出現了顯著下降，由當年兩市政府經濟報告可知，兩市均在極小值年份間進行了大規模企業排污治理行動，這一行為雖然減少了企業排污量，但卻對當地的工業產值造成了重大影響，導致其增速進一步放緩。

3.2.2 靜態分析

1) SBM效率值分析。通過非徑向SBM模型對所選樣本城市的2008～2017年生態福利績效進行靜態分析。采用DEA-Solver軟件計算，結果見表3。由表3計算，衡陽市2008～2017年間的生態福利績效平均值為0.927 7，而郴州市為0.987 7，由此可知，礦業城市的靜態績效值與城市的經濟發展程度無直接關聯，衡陽市的經濟發展水平遠高于郴州市，但是郴州市的效率值卻更高。

表3 2008～2017年衡陽市和郴州市城市生態福利績效測度值Table 3 Performance measurement of urban ecologicalwelfare in Hengyang city and Chenzhou cityfrom 2008 to 2017

通過對投入產出數據的松弛變量分析，兩市在固定資產投資額上均有明顯松弛，生產要素缺乏管理且使用效率不高，直接導致了生態福利水平的無效；同時，衡陽市的礦產資源利用效率不高，資源投入過剩且污染排量較大，應著力提高礦業生產的技術水平，提高資源利用率；而郴州市在GDP上出現松弛，證明該市經濟發展水平不足，經濟發展程度限制了生態福利的提高，故應側重于發展經濟。

2) SBM有效性分析。由于樣本數量限制，衡陽市和郴州市的SBM有效性無法得到客觀檢驗，根據現有研究，以2017年湖南省的城市投入產出數據為基礎，引入虛擬城市變量單元。虛擬城市單元的投入產出類型分別為“低投入高產出”“低投入中產出”“低投入低產出”…“高投入低產出”，并依次標記為“A”至“I”，結果見表4。

表4 2017年11個城市生態福利績效有效性檢測Table 4 Effectiveness test of urban ecological welfareperformance of 11 cities in 2017

在引入虛擬城市單元后，衡陽市和郴州市2017年的生態福利績效值呈現無效變動。兩市真實效率值分別為0.486和0.388，同時根據排名可知，衡陽市和郴州市的生態福利處于中下水平，整體生態福利較低。

通過對松弛變量分析發現，衡陽市和郴州市在2017年的環境產出及非經濟福利上出現了較大程度的無效變動，證明兩市的經濟、環境與人類的發展協調度不足，經濟發展多是通過犧牲環境和人類福利獲得的。通過對虛擬城市單元的觀察，效率排名前3名的城市均為低投入類型，而產出數據則各有高低；排名末位的3座城市則屬于高投入類型，產出數據也各不相同，因此，礦業城市的生產要素投入、使用效率是影響其生態福利績效的重要因素，政府、企業應首要提高工業生產技術，促進生產要素充分合理利用，達到最佳生產規模。

3.3 動態福利績效的影響因素分析

本文根據已有研究，以績效增量的角度，即動態效率值M值作為因變量，以人均GDP反映經濟發展水平、產業結構因素反映產業高級化程度、技術創新因素反映生產技術水平、環境規制因素反映污染治理程度，考慮礦業城市實際,選擇對應自變量。先通過STATA 12軟件檢驗VIF方差膨脹因子，通過多重共線性檢驗后，再運用EVIEWS9.0軟件構建Tobit回歸模型，其結果見表5和表6。

由表5和表6可知，第一，經濟發展水平是湖南省礦業城市生態福利績效提高的關鍵因素。隨著城市經濟發展水平的提高，人們對環境及城市的醫療教育資源的關注度也隨之提高，促進了城市生態福利績效的顯著增長。第二，科技創新也是加速湖南省礦業城市生態福利提升的重要因素?？萍贾С霰让刻岣?%，整體績效增速提高0.045%，兩市政府應加大科技投入，促進當地采礦業生產技術水平提高，擺脫落后的高污染生產模式，實現清潔化生產。第三，現有的工業產業結構和加強環境規制都會抑制當地生態福利的動態成長。這證明當地工業結構較為單一落后，盲目地提高工業產值，尤其采掘業的產值，會對當地的生態福利造成負外部性的影響；同時，加強環境治理能減少企業排污，使其逐步實現清潔生產模式，當企業考慮環境成本時，生態福利的增速也會受到相應的限制。

表5 VIF方差膨脹因子檢測表Table 5 Vif variance expansion factor test table

表6 Tobit回歸模型測算值Table 6 Calculation value of Tobit regression model

4 結論與建議

1) 通過動態分析可知，技術進步和固定資產的投入有助于礦業城市生態福利水平的提高，而排污治理行動雖減少了企業的排污量，卻導致工業產值增速放緩。

2) 通過靜態分析發現，生產要素(如工業生產技術和基礎設施)的投入和使用效率有利于礦業城市生態福利績效的提升，而經濟發展水平則與礦業城市生態福利績效未存在直接關系。

3) 通過影響因素分析，可以看出經濟發展水平和科技創新是導致礦業城市動態的生態福利績效增長的主要驅動因素，但現有的工業產業結構和環境規制卻限制了礦業城市生態福利績效的增速。

為促進湖南省礦業城市生態福利水平提高，實現生態環境保護、經濟增長與人類發展的和諧性，本文根據研究為湖南省礦業城市發展提供以下政策建議。

1) 大力發展經濟，改善優化產業結構。兩市近年來經濟發展迅速，但如此高的經濟增長是由“高投入、高污染”得到的，城市經濟發展須由“高速”向“高質量”進行轉變。兩市政府應在經濟發展的同時，逐步將產業重心向第三產業轉移，借鑒國內外資源型城市轉型的成功案例，以旅游業、文化業等行業作為經濟發展的重要領域進行開發。

2) 礦冶技術的發展也是促進當地生態福利提高的重要因素。在中國城市化進程中，環境能源問題一直是一大“難題”，而礦業城市作為典型的資源依賴型城市，其生態環境轉型任務更為艱巨。提高資源能源的使用效率，必須依靠工業技術的創新，因此，政府應重視當地科學技術的發展，加大對科學技術的投入，鼓勵技術創新，整合當地礦冶技術資源，靈活運用至生產生活當中。同時，充分激發當地大型科學技術企業的創新積極性，鼓勵企業研發，研發出綠色生產核心技術，并用于開展科學技術成果交流會。

3) 制定切合礦業城市實情的環境法規。黨的十八大、十九大連續強調了社會主義生態文明的重要戰略地位，政府作為環境規制的主體，應當發揮積極作用，通過制定相應的環保法規、征收環境稅、組織排污權交易等直接間接舉措減少當地企業的排污。同時，也應考慮到礦業城市的發展主要依托于當地豐厚的礦產資源，礦產的開采、加工等流程都會造成環境污染，政府至企業都要對其中的利弊進行權衡，在經濟、環境與“人”之間尋求平衡。由當地工業委員會進行牽頭，組織企業代表與政府進行商討決議，最終制定出符合多方利益相關者的環境法規。