張悟移，陳天明，王鐵旦

（昆明理工大學 a.質量發(fā)展研究院；b.管理與經(jīng)濟學院，云南 昆明 650093）

一、引 言

隨著改革開放步伐的加速，中國的經(jīng)濟處于快速發(fā)展的階段，人們的生活水平的也得到了不斷提升。但是，在經(jīng)濟高速發(fā)展的背后卻存在著一個不容爭辯的事實——我國環(huán)境污染問題日趨嚴重，城市運行成本不斷提升，經(jīng)濟發(fā)展的正效益被大幅抵消，這與我國提倡的建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”的雙型社會相違背?；诖耍瑖鴥葘W者關于環(huán)境治理資源配置問題的重視度不斷提升。

近年來，國內外對于環(huán)境保護的討論很多，但對環(huán)境治理效率的定量分析卻很少。韓強、曹紅軍和宿潔利用多元統(tǒng)計和環(huán)比分析的方法，對中國工業(yè)領域的環(huán)保投入與產(chǎn)出進行分析，得出中國環(huán)保技術效率偏低的結論，并提出在產(chǎn)業(yè)結構、投資體系、經(jīng)濟與法律手段、社會保障體系四個方面來提高效率[1]；王俊能等人利用DEA和Tobit回歸模型分析了中國區(qū)域環(huán)境效率和環(huán)境效率的影響因素，并得出了人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)比重與環(huán)境效率呈正相關關系，城市化率和單位GDP能耗則與環(huán)境效率呈負相關關系[2]。蔡曉春、肖小愛利用超效率DEA模型對中國區(qū)域能源利用效率進行了研究，得出了中國區(qū)域能源利用效率的顯著差異，同時在節(jié)能方面給出了相關建議[3]。顏偉、唐德善應用DEA交叉評價方法，對中國環(huán)保投入的利用效率進行了分析，得出目前中國環(huán)保投入總量依然不足，投入產(chǎn)出效率有待提高，投資結構不盡合理，環(huán)保從業(yè)人數(shù)不足和整體素質有待提高的結論[4]；王家庭、張俊濤等利用三階段DEA方法對2010年中國的35個大中城市環(huán)保行業(yè)技術效率進行了測度，并得出中國城市環(huán)保行業(yè)的平均技術效率偏低的結論，同時通過對中國東、中、西部效率的測度，得出了中國環(huán)保行業(yè)技術效率的區(qū)域差異，由此提出了系列改進措施[5]。劉立秋、劉璐從環(huán)保投資的擇優(yōu)標準、投資規(guī)模、結構及有效配置的角度，運用DEA模型對區(qū)域環(huán)保投資的相對有效性進行了分析，并提出了系列建議[6]。吳育華、盧靜采用AHP和DEA相結合的方法，對中國11個城市的環(huán)保技術效率進行了評估，得出環(huán)保工作的主要問題在于工作效果差和工作效率低下[7]。

然而，針對中國區(qū)域環(huán)境治理效率普遍偏低的情況，前人的研究多只是局限于某一年的具體情況，而基于動態(tài)時間序列來考慮此問題的研究很少，因此，隨著時間的進行，區(qū)域環(huán)境治理效率的動態(tài)變化情況不能獲知。基于此，本文從數(shù)據(jù)的可獲得性和模型的精度考慮，并結合前人的研究，針對中國內地30個省份（除西藏），首先運用DEA方法對中國各省2010年和2011年的環(huán)境治理效率進行分析和對比評價，然后運用Malmquist全要素生產(chǎn)力指數(shù)對2002-2011年的時間序列數(shù)據(jù)進行分析，以期找出中國整體環(huán)境治理效率偏低的原因及其對策。由此，不僅得出了靜態(tài)時間序列下中國區(qū)域環(huán)境治理效率的情況，還得出了動態(tài)時間序列下中國區(qū)域環(huán)境治理效率的變化情況及變化成因。

二、研究方法

（一）數(shù)據(jù)包絡分析

數(shù)據(jù)包絡分析（Data Envelopment Analysis,DEA）是1978年由美國運籌學家A Charnes和W W Cooper等提出，該方法是以投入、產(chǎn)出不變的前提下，通過一定的線性規(guī)劃約束，旨在找出各決策單元（DMU）與DEA有效前沿面的偏離程度，以評價它們投入—產(chǎn)出比的效率情況[8]。

關于DEA的代表性模型有C2R、BC2、ST、FG等。本文旨在研究中國區(qū)域環(huán)境治理效率，同時找出其低效原因，而地區(qū)的環(huán)境治理一般都屬于可變規(guī)模報酬的情況。為此，本文選用考慮了規(guī)模報酬情況的BC2模型（D）。

DEA規(guī)模效率評價模型（D）：

其中，=(1,1,…,1)∈Em;eT=(1,1,…,1)∈Es。ε是非阿基米德無窮小量，在進行計算時，一般取10-4，s-,s+為松弛變量。

DMUj0為DEA有效的充要條件為上約束問題的最優(yōu)值解為VD=1，且其最優(yōu)解λ0=(λ01,λ02,…,λ0n)T,,,θ0均滿足VD=θ0=1,=0,=0。若VD≠1，則DMUj0為非DEA有效。若∑λ0j/θ0＜1,則DMUj0規(guī)模效益遞增；若∑λ0j/θ0＞1,則DMUj0規(guī)模效益遞減。各評價指標按照=θ0Xj-s-0,=Yj+s+0的方向改進。

（二）Malmquist全要素生產(chǎn)力指數(shù)

Malmquist全要素生產(chǎn)力指數(shù)最初由Malmquist（1953年）提出，之后，F(xiàn)are、lindgren和Ross等（1980年）對其進行了改進，主要改進思路為：構造從t期到t+1期的Malmquist全要素生產(chǎn)力指數(shù)M(xt+1,yt+1,xt,yt),以此來衡量技術效率變動、技術變動和全要素變動三者之間的變動關系。

式中Dt(xt,yt)、Dt+1(xt+1,yt+1)分別代表以t期的技術參數(shù)為參考時，t期和t+1期的決策單元距離函數(shù)；Dt+1(xt,yt)、Dt+1(xt+1,yt+1)含義類似。

在VRS的假設條件下，F(xiàn)are（1994年）進一步改進了Malmquist全要素生產(chǎn)力指數(shù)，他將其分解為了技術效率變化（Effch）和技術變化（Techch）兩個部分，而技術效率變化又可進一步分解為純技術效率變化（Pech）和規(guī)模效率變化（Sech）。因此，上式可以分解為：

式中M(xt+1,yt+1,xt,yt)表示生產(chǎn)率水平的變動情況，若其大于1代表提升，反之相反。Techch表示從t期到t+1期的技術生產(chǎn)的技術變動指數(shù)，即“前沿面移動效應”，若其大于1表示技術進步，反之相反[9]。Effch表示從t期到t+1期的相對技術效率的變動指數(shù)，又稱作“追趕效應”，若其大于1，表示DMU在后一期與前沿面的距離相對于前一期的距離較近，故相對效率提高，反之相反。Pech代表著管理的改善使效率發(fā)生了變動情況，若其大于1表示效率提升，反之相反。Sech代表DMU從長期來看向最優(yōu)規(guī)模靠近程度變化，若其大于1表示DMU向最優(yōu)規(guī)?？繑n，反之相反[9]。

三、中國區(qū)域環(huán)境治理效率實證分析

（一）指標的選擇和數(shù)據(jù)的來源

區(qū)域環(huán)境治理效率的評價系統(tǒng)是一個多投入、多產(chǎn)出的復雜系統(tǒng)，要綜合準確地對其進行評價，指標的選擇應遵循：科學性原則、可操作性和系統(tǒng)性原則[10]。同時，從人力、財力、物力三方面考慮輸入指標，從直接產(chǎn)出和經(jīng)濟產(chǎn)出方面考慮輸出指標，結合考慮數(shù)據(jù)的可得性，設置如下的輸入、輸出指標，各輸入、輸出指標為相關方面最具代表性的指標，其中，輸入指標包括：①環(huán)境工作人員數(shù)（萬人）；②工業(yè)污染治理完成投資額（萬元）；③廢物處理設施數(shù)量（套）；輸出指標包括：①三廢綜合利用產(chǎn)值(萬元)；②無害化廢物處理處置量（萬噸）。

本文采用我國內地30個省份（除西藏）作為決策單元，樣本容量（30）大于投入與產(chǎn)出指標之積的兩倍（3×2×2=12），可以認為DEA評價結果會有合理的區(qū)分度。此外，決策單元均為我國各省份（自治區(qū)），故可認為它們屬于同類型的決策單元，滿足DEA分析的要求。數(shù)據(jù)的時間序列為10年（2002-2011年），數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》及中國統(tǒng)計局。

（二）基于DEA模型的中國區(qū)域2010年、2011年環(huán)境治理效率分析

根據(jù)統(tǒng)計的指標數(shù)據(jù)，結合以上的DEA規(guī)模效率評價模型（D），利用軟件DEAP 2.1可計算出各地區(qū)2010年和2011年的相對效率值（表1）。

將表1中各地區(qū)2010年和2011年所算得的環(huán)境治理綜合效率對比，利用柱形圖可表示成圖1。

由表1中2010年和2011年中國區(qū)域環(huán)境治理效率，可以知道：

（1）從綜合效率的角度看，2010年，全國有8個省份（北京、黑龍江、上海、江蘇、浙江、廣東、海南和甘肅）達到了DEA有效，即投入產(chǎn)出比達到了最優(yōu)狀態(tài)，且其技術效率和規(guī)模效率均為有效狀態(tài)，而其他22個省份為非DEA有效，其中寧夏的環(huán)境治理效率最低，僅為0.453；2011年，全國有5個省份（北京、上海、江蘇、浙江和海南）為DEA有效，而黑龍江、廣東和甘肅則變成了非DEA有效，寧夏的環(huán)境治理綜合效率最低僅為0.255。將2010年和2011年的綜合效率值進行對比，如圖1?？梢钥闯觯瑥恼w上看，大部分地區(qū)這兩年的環(huán)境治理效率都呈下降的趨勢，尤其是吉林、黑龍江、廣東和甘肅，其下降趨勢最為明顯。天津、福建、江西和貴州的綜合效率有了緩慢提高；其他省份的綜合效率值變化不大，基本保持穩(wěn)定。

（2）從技術效率層面上看，2010年全國有9省（北京、黑龍江、上海、江蘇、浙江、廣東、海南、甘肅和青海）達到技術有效，說明這9個省份投入要素的配置結構屬于合理狀態(tài)，而其他省份則需要進一步完善要素的投入配置結構。2011年全國有6?。ū本⑸虾?、江蘇、浙江、海南和青海）達到技術有效，其他省則處于技術無效的狀態(tài)，尤其是廣西、陜西和寧夏，技術效率極低，與2010年相比，這幾個省份2011年的技術效率不升反降，說明這3個省必須徹底調整要素的投入配置結構，而其他非技術有效的省也應當適當完善要素的投入配置結構。

表1 中國區(qū)域環(huán)境治理能力效率值

續(xù)表1

圖1 2010年和2011年中國區(qū)域環(huán)境治理綜合效率比較

（3）從規(guī)模效率的層面上看，2011年全國有6個省份（北京、上海、江蘇、浙江、山東和海南）為規(guī)模效率不變，說明這些省份已經(jīng)達到投入要素的最佳組合，故只需保持不變即為最優(yōu)配置。河北、遼寧、江西、河南和廣東則處于規(guī)模效率遞減的狀態(tài)，說明這些省份的要素投入配置不合理，若在不改變其配置結構的前提下，應當適當減少資源的投入量，以達到節(jié)約資源的目的。其他省份則都處于規(guī)模效率遞增的狀態(tài)，說明這些省份有必要擴大生產(chǎn)規(guī)模，增加投入會拉動產(chǎn)出的增加，且產(chǎn)出的增長比會大于投入的增長比。

通過DEAP2.1軟件的計算，還可以得到使非DEA有效的決策單元（DMU）轉變?yōu)橛行MU的剩余變量的取值，即在達到同等產(chǎn)出的情況下，投入要素的可減少量。結果見表2（只分析2011年）。據(jù)非零松弛變量的理論可知，產(chǎn)出的松弛變量為零，故y的松弛變量取值未列出。

表2 2011年非DEA有效省份投入指標的松弛變量取值

通過表2的分析可知，為了達到當年同樣的產(chǎn)出，各非DEA有效的省份可按上表減少各投入要素的量。例如，天津可減少工業(yè)污染治理投資額143225.204萬元，山西可減少工業(yè)污染治理投資額256546.085萬元，江西可分別減少環(huán)境工作人員2.185萬人、減少廢物處理設施783套，其他省份的各投入要素的減少量可由表2同樣得出。

（三）基于Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)的中國區(qū)域環(huán)境治理效率分析

運用DEAP2.1軟件對2002年至2011年中國30省的序列數(shù)據(jù)進行Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)分析，得到了30個省份分年和分省的全要素生產(chǎn)力指數(shù)及其分解的計算結果，結果見表3和表4。

從中國30個省份環(huán)境治理效率的總體平均水平來看，由表3可知，2002-2011年這10年間，區(qū)域環(huán)境治理的效率整體是呈衰退趨勢的，平均TFP指數(shù)值僅為0.955。這10年間，只有2003年和2008年出現(xiàn)了正向的增長，其他均為下降。這說明了這10年間中國整體環(huán)境治理效率是呈下降趨勢的。

表3 2003-2011年中國區(qū)域環(huán)境治理效率分年TFP指數(shù)及分解

續(xù)表3

將表3中，2003-2011年各地區(qū)的Effch、Techch、Tfpch變化趨勢利用數(shù)據(jù)點折線圖表示出來，如圖2。

圖2 2003-2011年各地區(qū)的Ef f c h、Te c h c h、Tf p c h變化趨勢

從技術效率變化（Effch）的角度看，由表3和圖2可知，2003年、2006年和2008年都出現(xiàn)了正向增長，其中2008年增長最快，達到了3.2%的增長率。技術效率的變化情況是影響全要素生產(chǎn)率TFP高低的主要原因。從總體上看，中國區(qū)域環(huán)境治理的技術效率呈現(xiàn)增減上下波動的不穩(wěn)定變化趨勢。對技術效率的變動主要是由純技術效率（Pech）的變動引起的，由表3可知純技術效率（Pech）呈現(xiàn)上下波動的變化趨勢，說明了在2002年到2011年這10年間中國環(huán)境治理的管理力度相對不夠；由規(guī)模效率（Sech）的值可知，各年的Sech值普遍為1，2007、2008和2010年則低于1，說明了這3年間中國整體的環(huán)境治理效率呈規(guī)模遞減趨勢，由此可知其投入要素的配置結構不合理，急需進行調整。

從技術變化（Techch）的角度看，這10年間只有2003年的增長率是大于1的，其余各年均小于1，而技術效率的變動是影響到TFP增長快慢的主要要素。這說明了中國環(huán)境治理效率低下的主要原因是技術要素的制約，故依靠技術的進步來推動TFP值的上升是行之有效的方法。

由表4可知，按省份分的TFP指數(shù)看，在這10年間，只有內蒙古、黑龍江、廣西、海南、重慶、青海、寧夏和新疆出現(xiàn)了大于1的增長率，其他省份則為衰退趨勢，海南的TFP指數(shù)達到1.068。其中全要素生產(chǎn)力的提升主要是技術效率變化的結果，由表可知海南的技術效率值是最高的,達到1.060。這說明了，中國其它省份若想提升環(huán)境治理效率，可以借鑒海南的經(jīng)驗，加大對于技術要素的投入力度，使其技術效率得到提升，從而最終提升該省份的環(huán)境治理效率。

表4 2002-2011年中國區(qū)域環(huán)境治理效率分省TFP指數(shù)及分解

四、結論和相關建議

目前，環(huán)境污染問題已經(jīng)成為了影響人們生活質量的重大問題，同時，環(huán)境治理的效率高低也是地區(qū)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的重要保障和基礎。本文通過DEA和Malmquist生產(chǎn)效率指數(shù)方法，對中國區(qū)域環(huán)境治理效率分別從靜態(tài)和動態(tài)時間序列的角度進行了定量的分析和評價，并由此提出如下結論和建議：

（1）從靜態(tài)時間來看，2010和2011這兩年，北京、上海、江蘇、浙江和海南的環(huán)境治理效率相對略高，其他省份應該參考借鑒這5個省份的經(jīng)驗來進行調整自身的投入資源配置，同時加強區(qū)域間合作，做到知識和技術共享。特別是對于經(jīng)濟條件本身就比較落后的地區(qū)，如：廣西、陜西和寧夏地區(qū)，這些地區(qū)的生產(chǎn)效率普遍偏低，生產(chǎn)資源相對匱乏，因此，提高環(huán)境治理資源的利用效率就顯得尤為重要。

（2）從動態(tài)時間序列的中國整體環(huán)境治理效率來看，2002年至2011年間，中國整體環(huán)境治理效率呈下降趨勢，這說明隨著國內經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國環(huán)境治理資源的利用效率反而在不斷下降。究其原因，全要素生產(chǎn)力指數(shù)的數(shù)值大小主要依賴于技術變化，這說明了中國各個地區(qū)的技術落后是環(huán)境治理資源利用效率低下的主要制約因素，因此，各個省份應該加大科技投入，用技術進步來推動環(huán)境治理資源的可持續(xù)利用。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，這10年間中國整體的技術效率變化并未出現(xiàn)正增長，而技術效率變化主要是由管理要素引起的，因此，加強環(huán)境治理資源的內部管理，也是提高環(huán)境治理資源利用效率的一條可行之路。

（3）從動態(tài)時間序列的分省份環(huán)境治理效率考慮，2002年到2010年之間，內蒙古、黑龍江、廣西、青海、寧夏和新疆的全要素生產(chǎn)率指數(shù)為正增長，說明這些省份已經(jīng)意識到對環(huán)境治理資源合理利用的重要性，做出了一定的努力并取得了一定的成果。但它們的增長仍然主要依賴于技術效率的變化，這說明了內部管理得到了一定的提升，但技術的變化對環(huán)境治理資源利用效率的作用并不明顯，由此可知，我國各省份都需要重視科學技術要素的作用，并依靠技術的進步來提升各區(qū)域的環(huán)境治理效率。

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