基于SBM-Malmquist 的長三角城市群綠色發展效率測度與評價

董璐蕓

（河海大學公共管理學院，南京 211100）

綠色發展既是對可持續發展的繼承，也是中國特色社會主義應對全球生態環境惡化客觀現實的重大理論貢獻，是解決區域生態環境問題、實現可持續高質量發展與一體化發展的根本之策。中共中央、國務院在2019 年12 月印發的《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》中明確提出，要推動長三角綠色一體化發展，夯實綠色發展生態本色。區域綠色發展的關鍵在于綠色發展效率的提升，即推動區域向低投入、低排放以及高效益的綠色發展模式轉變［1］。長三角地區包括上海市、江蘇省、浙江省、安徽?。ㄒ韵潞喎Q“三省一市”），該區域的綠色發展不僅要求發展效率高，而且要求區域內部發展均衡。只有當區域內城市群整體及內部各城市的綠色發展效率都實現了同步提升，整個區域實現了良好的綠色發展模式，才能更好引領長江經濟帶乃至全國的高質量發展。

隨著中國對綠色發展方式的高度重視和加快推進，城市或區域綠色發展效率評價已得到學者們的廣泛關注，取得了豐富的理論與實踐成果。數據包絡分析法（DEA）、隨機前沿法（SFA）、Malmquist-Luenberger 指數模型、空間變差函數、空間杜賓模型等方法被廣泛采用。國內外學者多以DEA 模型方法來評價綠色發展效率，楊龍等［2］對中國29 個省的綠色經濟效率進行測度并檢驗了效率差異的收斂性。Zhao 等［3］對中國 286 個不同規模、不同地區的城市綠色增長能力進行評估，并分析了其效率差距。已有的研究多從全國層面進行綠色發展效率比較，針對地級市一級的研究較少。長三角一體化升為國家戰略后，針對長三角區域內核心城市群的綠色發展效率測度及其空間差異的研究成果較少。本研究以長三角核心城市群為研究對象，構建綠色發展效率評價指標體系，對長三角區域內三省一市綠色發展效率進行評價，并進行空間異質性分析，以期為提高長三角城市群綠色發展效率并促進區域均衡協調發展提供政策建議。

1 研究方法

1.1 數據包絡分析法

基于相對效率原理，美國著名運籌學家Charnes等［4］提出一種評價決策單元相對有效性的方法，即數據包絡分析，并將效率定義為決策單元實際生產點與生產系統整體前沿面的距離，從微觀經濟中的生產函數理論出發，減小了主觀因素的誤差性，現已成為管理科學、決策分析等領域中一種重要的分析工具和研究手段［5］。傳統DEA 模型由于是徑向的或角度的，無法解決決策單元投入、產出要素的“松弛”等問題［6］。為避免這些問題，SBM 模型被引入到效率評價之中，該模型體現了節能減排和綠色經濟增長等綠色發展的內在要求［7］。本研究采用SBM 模型測度三省一市的綠色發展效率，模型如下。

式中，m為該決策單元中包含的投入指標數量，s1為產出指標數量，s2為非期望產出指標數量。x、yg和yb分別代表決策單元的投入變量、產出變量和非期望產出，s-、sg和sb分別代表投入變量、產出變量和非期望產出的松弛向量，X、Yg、Yb分別代表投入、產出和非期望產出矩陣，λ代表權重向量，下標0 表示當前決策單位DMU。目標函數ρ*為決策單元的效率值，它是關于投入變量s-、產出變量sg、非期望產出sb的嚴格單調遞減函數，當三者同時為0 時，目標函數取得最優值，即ρ*= 1，此時決策單元有效；當0＜ρ*＜1 時，決策單元非有效，存在改進的可能［8］。

1.2 Malmquist指數模型

由于各決策單元的生產技術、生產規模存在時間序列上的趨勢變化，籠統地將不同時間段的決策單元置于統一生產前沿面進行效率評估和對比，就無法分析生產技術變化、生產規模變化對決策單元效率變化的貢獻。在 SBM 模型的基礎上，F?re 等［9］首次提出了Malmquist 指數的概念，并將Malmquist指數分解為技術效率的變化和技術進步的變化，采用徑向距離的Malmquist 指數可分解為：Malmquist指數（TFP）=純技術效率變化指數（PEC）×規模效率變化指數（SEC）× 技術進步變化指數（TC）［10］。

2 指標選取與數據來源

2.1 指標選取

綠色發展強調經濟、社會和環境的協調統一，要求經濟高速度、高質量發展的同時，關注人類對于生態環境與資源的美好生活需求［11］。因此，測度區域綠色發展效率不僅要考慮投入產出要素如何配置，還應該將環境污染程度非期望產出納入考慮范圍之內［12］，充分體現綠色發展理念的科學性?；诖?，以投入—產出理論為基礎，構建長三角地區三省一市綠色發展效率評價指標體系，具體見表1。

表1 綠色發展效率評價指標體系

參考新古典經濟增長理論，考慮勞動力和資本為最主要的投入指標，同時還加入了技術投入這一指標，本研究確定的投入指標有：一是勞動力投入，采用區域內年末三次產業的總就業人數；二是資本投入，參考張軍等［13］總結的“永續盤存法”計算得出區域內年度資本存量；三是技術投入，以財政經費內科學技術支出為數據。產出指標應當包括期望產出與非期望產出兩類。期望指標，本研究采用區域GDP 予以表征，為消除通貨膨脹帶來的影響，以2003 年GDP 數據為基期對其進行平減處理。非期望指標使用環境污染指數予以表征，環境污染指數采用工業廢水排放量、工業SO2廢氣排放量以及工業煙塵排放量等原始數據，通過熵權法對三大排放量進行加權處理，得到環境污染指數的綜合指標，從而反映區域生產系統的環境外部性。

2.2 數據來源

本研究所需的數據主要來源于2006—2019 年的《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》《中國城市統計年鑒》《中國環境公報》以及各區域的統計年鑒和統計公報。在三省一市中的26 個城市，因安徽省銅陵市、池州市并未公開統計年鑒，本文評價時不包括這2 個城市單元。其余24 市2018 年的固定資產投資額各省市年鑒中尚未公開，因此通過增長率計算得以補充。

3 三省一市綠色發展效率評價及收斂性分析

3.1 三省一市綠色發展效率

運用DEAP2.1 計量軟件，測度2005—2018 年長三角地區24 個地級市的綠色經濟發展效率，結果見表2。對于特定的評價單元，測度值為1 是最高值，意味著生產單元完全有效，綠色發展水平最高；如果測度值小于1，說明存在效率損失。測度值處于0.8與1 之間時，綠色發展水平相對較高；測度值處于0.6 與0.8 之間時，綠色發展水平中等；測度值小于0.6 時，綠色發展水平較低［14］。

表2 2005—2018 年長三角24 個城市的綠色經濟效率值

由圖1 可知，長三角城市群綠色經濟效率的總體均值呈上升的趨勢，圍繞0.800 波動，表明長三角地區綠色發展水平在逐年提高且具有20%的提升空間。對比三省一市14 年的綠色發展效率均值可以發現，三省一市經濟區域的歷年綠色經濟效率均值處于0.600～1.000，差異程度不大，綠色發展水平都處于中等以上，這是因為長三角核心城市的GDP相較于該地區其他城市而言較高，期望產出值較大，因此綠色發展水平也相對較高。國務院于2008 年審議通過《進一步推進長江三角洲地區改革開放和經濟社會發展的指導意見》，該指導意見旨在實現長三角地區經濟、社會、環境與能源的和諧發展。受該政策影響，上海市、江蘇省、浙江省的綠色發展效率在2008 年顯著提升。通過嚴格控制高耗能、高污染產業過快增長，推動了長三角地區產業結構調整，環境污染指數也隨之大幅下降。此時行政意義上的長三角地區尚未包含安徽省，因此2008 年安徽省的綠色發展效率不受該政策影響，沒有發生顯著變化。2016 年，國務院常務會議通過《長江三角洲城市群發展規劃》，該規劃明確將安徽省皖江城市帶中8 個城市納入長三角城市群，而從長三角綠色發展效率的演變趨勢來看，2016 年后安徽省綠色發展效率值仍處于下降趨勢。受城市規劃政策影響，安徽省政府在2017 年發布《安徽省新型城鎮化發展規劃（2016—2025 年）》，堅持工業化、城鎮化雙輪驅動，皖江8 個城市是安徽省城鎮化和工業化的重點地區，在加入長三角區域合作后，打造皖北承接產業轉移聚集區，盡管期望產出經濟發展水平有所提升，但由此產生的工業三廢也大幅提高，區域經濟發展活動對環境的干擾程度加強，導致其綠色發展水平落后于區域內其他城市，要深度融入長三角地區的綠色發展，還需進一步提高其綠色發展水平。

圖1 2005—2018 年長三角綠色發展效率平均值

由表2可知，上海市、蘇州市、舟山市、馬鞍山市歷年綠色發展效率評估值均為1.000，表明這些城市始終位于效率前沿面。而合肥市、蕪湖市、安慶市、南通市、鹽城市的歷年綠色發展效率值較低，可見長三角區域內各城市間綠色發展效率存在著較大差異。

3.2 城市綠色發展效率變化分解分析

SBM 模型對各城市綠色發展效率的評估僅從靜態的視角反映了上海市、江蘇省、浙江省、安徽省經濟生產過程中的環境外部性，而全要素生產率則提供了一個動態的研究視角，有利于探索區域內綠色發展效率的時間變化趨勢［15］。本文在測度2005—2018 年長三角城市群24 個城市的綠色發展效率基礎上，利用各城市投入產出面板數據構建Malmquist 指數，進一步分析長三角城市群的綠色發展全要素生產率及其分解值。由圖1 可知，長三角三省一市綠色發展效率在2008—2009 年有明顯的下降趨勢，為探析其變化原因，將該年份全要素生產率指數分解為純技術效率指數、技術進步指數和規模效率指數［16］。由表3 可知，整體純技術效率指數、技術進步指數、規模效率指數分別為0.830、1.457、0.750，說明樣本整體綠色發展效率的下降主要是由純技術效率和規模效率的下降所引起的。上海市2008—2009 年全要素生產率指數、純技術效率指數、技術進步指數均大于1.000，其綠色發展效率處于提升階段，且主要依賴于純技術效率和技術進步的改善。

表3 2008—2009 年三省一市全要素生產率指數分解值

由表4 可知，2008—2009 年除了上海市全要素生產率指數大于1.000 外，江蘇省南京市、蘇州市、無錫市，浙江省舟山市以及安徽省合肥市、蕪湖市、馬鞍山市的綠色發展效率也在改善，且都主要源于技術進步，純技術效率、規模效率并未發揮其對動態綠色發展效率的推動作用。其他城市的綠色發展全要素生產率均小于1.000，表明各省份內部城市間綠色效率發展趨勢并不相同。因此，純技術效率和規模效率的提升成為了2009 年之后長三角區域整體綠色發展效率改善的驅動方向。

表4 2008—2009 年各城市全要素生產率指數分解值

為進一步分析當前長三角地區三省一市綠色發展效率的空間異質性，使用ARCGIS 10.7 軟件進行可視化分析。選取2017—2018 年的數據繪制出了三省一市24 個地級市綠色發展全要素生產率、純技術效率和規模效率的空間分布格局圖，以1.00 為閾值，將數據分為3 個等級，分別表示與相對數值相比較有所改善、保持不變、有所退步［17］。由圖2 可知，2017—2018 年各城市的全要素生產率均有變化，江蘇省除鹽城市、常州市外，其他城市當年全要素生產率均呈改善趨勢；安徽省除蕪湖市外，其他城市全要素生產率均有所下降。這表明樣本期上海、江蘇、浙江的綠色發展效率有所改善，而安徽省處于下降趨勢，24 個城市間的全要素生產率變化也大不相同。由圖 2、圖 3、圖 4、圖5 可知，2017—2018 年省際間全要素生產率變化與純技術效率、規模效率變化基本一致，與技術進步指數完全相反，說明2017—2018年長三角地區全要素生產率的提高主要是由純技術效率和規模效率的改善。因此，為提高三省一市的綠色發展效率，應更加重視技術進步；同時為提高整體綠色發展效率，不僅應努力縮小三省一市間的綠色發展差距，更應當注意城市間綠色發展的不平衡，如江蘇省鎮江市、浙江省金華市和安徽省宣城市，推動這些城市經濟發展方式的綠色化轉型，真正實現長三角綠色發展一體化。

圖2 2017—2018 年長三角地區全要素生產率分布

圖3 2017—2018 年長三角地區技術進步指數分布

圖4 2017—2018 年長三角地區純技術效率分布

圖5 2017—2018 年長三角地區規模效率分布

3.3 長三角區域綠色發展效率的收斂性檢驗

為進一步分析長三角地區整體綠色發展效率的趨同及發散狀況，探究未來發展趨勢，采用σ收斂、絕對β收斂方法進行收斂性檢驗。

3.3.1 σ 收斂性檢驗σ收斂作為一種常見的絕對收斂分析方法，通過歷年區域環境效率標準與均值的比值來反映區域綠色發展效率的波動性。分別測算長三角三省一市綠色發展效率的變異系數來考察σ收斂，如果變異系數隨時間推移而逐漸縮小則存在σ收斂。

由圖6 可知，長三角地區綠色發展效率的變異系數從2005 年開始逐漸波動式下降，在2008 年達到低點后，在2009 年反彈，之后又逐漸下降，在2015 年達到最低值。從2005—2018 年長期來看，長三角地區綠色發展效率差異正在減小，呈現σ收斂趨勢。

圖6 長三角地區整體綠色發展效率σ 收斂趨勢

3.3.2 絕對β 收斂性檢驗 絕對β收斂是指隨著時間推移，各地區綠色發展效率將收斂于相同水平，呈現完全相同的增長路徑和均衡穩態，即低綠色發展效率的地區比高綠色發展效率的地區具有更快的增長速度，構建的絕對β收斂模型如下。

式中，GTE為綠色發展效率，α為截距項，(lnGTEi,T- lnGTEi,0)為第i個省份從t=0 時期到t=T時期的年均GTE增長率；lnGTEi,0為第i個省份初始期GTE的對數值；β為初始期GTE的回歸系數；ε為隨機誤差項。如果β顯著為負，則說明存在絕對β收斂，即所有省份的綠色發展效率最終將趨同于相同的穩態水平。利用stata15.0 對模型（2）進行回歸，并且令T=1，可得下面方程。

由表5 回歸結果可知，初始期GTE的回歸系數β值為-0.25，且在1%的置信水平下顯著。這說明長三角地區整體綠色發展效率存在顯著的絕對β收斂趨勢，區域內三省一市綠色發展效率間的差異逐漸減小，也將逐漸收斂靠攏。

表5 2005—2018 年長三角地區綠色發展效率的絕對β 收斂分析

4 小結

本研究通過構建SBM-Malmquist 模型對2005—2018 年長三角城市群綠色發展效率進行靜態測算和動態分解分析，運用ARCGIS 10.7 軟件考察區域差異，并對其收斂性進行了檢驗。研究發現，樣本期間長三角城市群整體的綠色發展效率較高，總體呈現上升趨勢，主要受技術進步的影響，且區域內三省一市間總體差距在逐年縮小，但安徽省尚未真正融入長三角地區，長三角城市群內綠色發展存在著不平衡不充分的問題，各城市之間的地域差異較為明顯。

基于以上結論，為落實中央關于長三角區域一體化發展的戰略部署，以“聚焦高質量，聚力一體化”為指導，提出如下建議：①推動長三角地區內部各省份、各城市間協同綠色發展，是建成具有全球影響力世界級城市群的必然路徑與突破口。因此，需充分發揮上海市在長三角區域綠色發展的引領作用，加快技術創新步伐，突破綠色制造關鍵技術，樹立“環境友好型”經濟發展模式標桿；浙江省走在綠色生產技術、污染治理技術前列，應當積極推廣其經驗；安徽省之前大量承接江浙滬高耗能、高污染、高水耗產業，導致綠色發展水平整體較低，應當轉變產業結構發展，設置負面清單，提高產業準入標準，在經濟發展中將生態文明建設擺在突出位置，保護經濟社會發展的動力支撐，避免造成不均衡、不可持續的發展。②區域內三省一市發展水平有差異，這是阻礙高質量一體化發展的重要因素之一。因此，實現一體化發展不僅要縮小三省一市之間的發展差距，還要關注各省市內核心城市與外圍城市之間的綠色發展差距。在錯位發展的基礎上堅持協同發展，各城市不僅要根據其經濟水平、能級發展經濟，還要通過協同發展路徑強化開放合作、長板意識，建立區域環境府際合作治理機制，從而形成長三角區域綠色發展共同體。