中國民航業綠色發展效率及其影響因素研究
——基于超效率DEA-Malmquist 指數模型

李瀅瀅，施堯淇，艾合旦木·哈力木拉提，劉沛萱，王 末，楊若愚*

（1.中國民航大學 經濟與管理學院，天津 300300；2.中國民航大學 安全科學與工程學院，天津 300300）

中國作為世界第二大民航市場，綠色環保可持續日益成為民航工作建設重點，民航局早在“十二五”期間就提出，要減少民航對環境的污染的影響，實施綜合控制顆粒物與污染物的大氣治理措施。在“十三五”期間，民航局繼續要求創新體制機制，并進行區域聯合治理與國際合作，以推動綠色民航長效可持續發展。近年來，我國對環境保護的關注及對民航綠色發展的高度重視，使得節能減排已成為一項評價民航發展的重要評價指標，因此本文關注民航大氣污染排放，環境治理投資等要素，搜集2011—2020 年全國31 個省份的面板數據，依托于DEA-Malmquist 指數模型對民航綠色效率進行測算。

1 文獻綜述與研究方法

1.1 文獻綜述

近年來，國內外均有學者運用DEA 模型對航空業和區域發展進行效率測算。其中陳俁秀等[1]采用DEA 指數模型對航空能源效率進行分析，發現我國綜合效率低，部分民航節能減排項目沒有達到相對有效，應該從強化技術應用能力和提升組織管理能力入手改善我國民航節能減排效率低下的問題。鞏彥峰[2]將碳排放作為非期望產出，衡量了亞太地區14 個航空公司的發展效率。王艷等[3]用DEA 等方法測算我國各省份的綠色節能效率，并得出區域間節能水平由東向西遞減，隨經濟發展區域間差異呈收斂趨勢。丁勇等[4]在綜合考慮人力、物力、財力等投入指標和客運收入、貨運收入等產出指標的基礎上，測度了國內外多家航空公司的運營效率。在國外文獻中，Song 等[5]運用DEA 模型分析民航機場運行效率，發現民航業水平與地區經濟社會發展水平相關性較強。Li 等[6]認為，航空公司效率分為3 個階段：運營階段、服務階段和銷售階段，而溫室氣體排放被視為服務階段的不良產出。Yu 等[7]運用動態網絡DEA 方法對比分析了中國和印度多家航空公司的運營效率，發現各有特色。雖然DEA 模型普遍運用于民航發展效率測算，但只有少數研究聚焦于民航產業與省份發展的綠色效率測算，考慮環境因素和大氣污染因素投入產出指標的文獻較少，并且仍然存在數據較為老舊的局限性，并且選取指標時忽略了大氣污染因素，對地區研究不夠完善、對31 個省份進行全面測度的文獻非常少，因此本文運用DEA 模型，把具有多項投入和產出的決策單元投影到生產前沿面進行時空交互視角下的全面性效率評價。隨著技術進步和民航業綠色發展的要求，研究需要結合中國情境綜合考慮投入指標的選取。

1.2 研究方法

本文主要使用與DEA 模型技術關系密切的Malmquist 生產率指數模型，通過該方法將全要素生產率分解成技術進步率變化、純技術效率變化和規模效率變化等，分析我國各省份民航綠色發展效率的結構特征。

DEA-Malmquist 生產率指數公式如下

式中：Dt（xt+1，yt+1），Dt（xt，yt）分別指以t 期的技術為參考時，t 期和t+1 期的決策單元的距離函數；Dt+1（xt+1，yt+1），Dt+1（xt，yt）含義相似。

2 指標設計和數據來源

2.1 指標設計

選取恰當的投入和產出指標是民航綠色DEA 效率測算的關鍵，本文搜集了較有權威性的統計年鑒中的數據，先選取了多個有關民航綠色發展和大氣污染的指標，再將已選出的指標通過熵權法得出的權重，篩選出權重較大貢獻值較大的指標。基于DEA 模型進而實現對民航業2011—2020 年綠色發展效率的測算，分析不同省份地區的民航發展效率及其動態變化，經過上述操作和主客觀結合綜合判斷后最終選取2011—2020 年31 個省份數據指標，見表1。

表1 指標設計與變量說明

2.2 數據來源

本文研究所有數據主要來源為《中國統計年鑒》《中國交通統計年鑒》和各省統計年鑒，研究的時間跨度為2011—2020 年，數據具有科學性和真實性。選取31 個省份的面板數據作為最初原始數據，再對最初原始數據用excel 軟件進行數據處理作為探究區域和時間對效率影響的新原始數據。經檢驗該3 組數據均滿足DEA 模型對變量的要求。

3 數據分析結果

3.1 各省份民航綠色發展效率及其影響因素

全要素生產率測算結果見表2。綜合技術效率是在投入指標從業人員及環境治理投資不變的情況下，實際的民航客運量、民航貨運量，二氧化硫、氮氧化物、顆粒物的排放與理想中的產出比值。從31 個省份整體的全要素生產率來看，Malmquist 指數均值為0.894，說明民航綠色發展總體的相對效率水平相對較低。

技術效率是指由科技含量的提高而帶來的產出成效，反映了對現有資源有效利用的能力，綜合技術效率是對決策單元的資源配置能力，純技術效率是由于管理和技術等因素影響的生產效率，規模效率是由于規模因素影響的生產效率。各地區的區域效率計算結果存在較大差異，是由于各地區的民航業發展情況不同所導致，另外各地區的從業人員和環境治理投資也是影響的重要因素。

由表2 可知，全國依據發展效率可以將其分為3類地區，第一類地區為“三高”地區，其中有北京、上海、山東、重慶、貴州和云南等省份的綜合技術效率等于1，與這些省份的社會經濟發展狀況息息相關，其中北京、上海、山東等地區人口較多、經濟發達，對外交流也比較多，因此民航業的整體發展水平較高。重慶、貴州、云南等省份旅游業發展較為成熟，因此，民航業蓬勃發展，綠色發展效率也比較高。以上省份的各指標數據均處于全國較高水平，決策單元中的投入產出是綜合有效的，分析出的效率切實符合地區民航業發展的現狀。

表2 2011—2020 年各省市年均全要素生產率及其指數分解

第二類地區為“三低”地區，如黑龍江、吉林等省份，其技術效率遠小于平均值，在一定程度上是由于其是早期工業大省，近年來面臨著資源趨于枯竭的頹勢，經濟發展也處于下滑階段，民航業的發展較為艱難，發展規模縮小，在清潔技術發展、航空新能源使用和環境治理方面的投資和產出也不多。由于近幾年的科技能力也處于被其他省市超越的局面，造成純技術效率低，也使其投入要素利用水平不高，綜合技術效率低，所以理論上的投入指標與產出指標和實際發展造成了較大差異造成純技術效率低，也使其投入要素利用水平不高，綜合技術效率低。

第三類地區為“低-高-低”地區，其純技術效率高于全國的平均值，但是規模效率低。如天津、內蒙古、廣東、四川和青海等。這些省份的民航業綠色發展主要是依靠純技術效率的提升而非規模效率的增加和技術進步的提升。純技術效率并不能彌補技術進步和規模效率的滯后，導致這些省份綜合效率都普遍較低，規模效益有待提升，技術進步的提升空間也比較有限，這些都影響全要素生產率的提升。

3.2 東、中、西地區的對比分析

本文參考國家統計局的劃分方法，對中、東、西3大區域的民航業綠色發展全要素生產率進行對比分析，據表3 數據表來看，各區域的發展比較均衡，從總體上看，東、中、西各地區全要素生產變化率的十年均值都小于1，說明整體上呈現下降趨勢。其中東部地區民航業全要素生產率整體下降4%，中部地區總體下降3.5%，西部地區整體下降3.8%。對于技術效率，東部地區總體下降6.5%，中部地區整體下降6.4%，西部地區總體下降5%。通過對比分析，西部地區總體效率水平下降較少，其次是中部地區，東部地區總體下降幅度最大。中東部地區人口較多，經濟較為發達，經濟的波動對于民航業的發展也會造成不小的影響，另外受新冠病毒感染疫情影響，人員流動減少，造成民航出行人數較少，對3 大區域尤其是東部地區的民航業產生較大沖擊。

表3 2011—2020 年東、中、西各區域年均全要素生產率的對比分析

3.3 “十二五”和“十三五”各省市全要素生產率指數對比分析

通過對“十二五”期間（2011—2015 年）和“十三五”期間（2016—2020 年）各年份產業DEA 生產率指數分析，得到各省市全要素生產率指數及其分解結果見表4。

表4 “十二五”及“十三五”各省市年均全要素生產率及其指數分解

從時間層面來看，各省份“十三五”的民航業綠色發展全要素生產率普遍高于“十二五”。由表4 可知，31個省份“十三五”期間的全要素生產率均值和純技術效率均值都大于“十二五”期間的均值。“十三五”期間，全要素生產率相比于“十二五”提高0.024。但總體發展趨勢仍不樂觀，綜合來看“十二五”期間，大部分省市的效率值均未達到1，沒有達到理想狀態，我國民航業的綠色發展效率還不充分。

“十三五”期間，DEA 生產率指數均值是0.853，相比于過去五年提高了0.024，其中北京、上海、海南、云南、寧夏的各項效率和全要素生產率都達到1；內蒙古、山東、廣東、西藏的純技術效率和全要素生產率達到了1。從整體上來說，我國民航的各項指標比“十二五”期間有了一個更為均衡的發展，純技術效率的均值有所增加，而技術效率指標和規模效率指標的均值卻變小了。效率低的省份主要分布在東北地區、西部地區和西南部地區，這些區域的地理位置比較偏，相比于“十二五”時期，西部和西南部地區的部分省份在“十三五”期間各項效率數值都有所下降。“十二五”到“十三五”期間，西部和西南部的發展情況仍落后于全國均值，而東部地區技術效率有明顯提高。這可能與各地區的科技發展水平、經濟發達程度及區域開發水平等社會經濟因素有關，實踐也證明，民航綠色發展水平與各地區的經濟社會發展水平具有一定的耦合性。北京、上海、江蘇和浙江等地區的教育水平相對較高，人才引進率高，使得這些地區的科技產業的標準更加有效，民航綠色發展效率也更高。

4 結論

基于DEA 模型對全國31 個省份民航綠色發展效率數據的分析，實現對民航業2011—2020 年綠色發展效率的測算，從時間層面來看，雖然全國大部分地區“十三五”的全要素生產率高于“十二五”并且2020 年相比2011 年略有回升，但總體發展形勢仍不樂觀，反映出我國民航綠色建設實施過程中的技術應用及規劃管理能力都不強，綠色效率有較大提升空間。

綠色發展是實現民航持續發展的手段和基石，國家應該高度重視航空碳排放，合理建立減排目標，提升綠色民航發展能力以促進產業、行業和整個社會的可持續發展。另一方面民航業各單位也應對綠色發展工作有效推進和管理，加強推動執行民航綠色發展計劃，完善環境污染監管機制并建立評價考核體系，以提升民航綠色發展效率，建設民航強國。