馮怡康，王雅潔

(河北工業(yè)大學 經(jīng)濟管理學院，天津 300401)

基于DEA的京津冀區(qū)域協(xié)同發(fā)展動態(tài)效度評價

馮怡康，王雅潔

(河北工業(yè)大學 經(jīng)濟管理學院，天津 300401)

采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)模型測度京津冀協(xié)同發(fā)展的動態(tài)效度，并分析導致三地協(xié)同度差異的原因。研究結(jié)果表明，京津冀地區(qū)協(xié)同發(fā)展效度并沒有達到最優(yōu)，但協(xié)同度總體效率越來越好；北京、天津的協(xié)同度大于河北；京津冀三地的投入要素使得產(chǎn)出最大化，但投入與產(chǎn)出比例沒有達到最優(yōu)。最后，依據(jù)京津冀協(xié)同效度和發(fā)展定位提出了相應(yīng)的對策建議。

京津冀協(xié)同發(fā)展；數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)；動態(tài)效度評價

一、引 言

《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》的出臺標志著三地協(xié)同發(fā)展進入到實質(zhì)階段，困擾多年的京津冀發(fā)展不平衡問題有望得到實質(zhì)性解決。京津冀協(xié)同發(fā)展中存在著諸多問題，厘清京津冀協(xié)同發(fā)展歷程可以更好地探究這些問題的本質(zhì)原因，像發(fā)展歷程及制約因素[1]、京津冀協(xié)同發(fā)展的三大時空演化階段[2]等問題已引起學者們的關(guān)注。然而，京津冀協(xié)同度的發(fā)展動態(tài)以及導致發(fā)展不平衡的原因相對研究較少，特別是缺少這方面的定量研究。

協(xié)同是一個系統(tǒng)性概念，為此，學者們多從多個子系統(tǒng)或緯度測度區(qū)域協(xié)同度。Sarum應(yīng)用動態(tài)仿真模型，研究了資源、經(jīng)濟、環(huán)境、技術(shù)進步之間的關(guān)系[3]。葉民強、張世英研究了區(qū)域經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展問題[4]。洪開榮通過結(jié)合中部地區(qū)實際情況，構(gòu)建中部地區(qū)資源—環(huán)境—經(jīng)濟—社會協(xié)調(diào)發(fā)展狀況評價指標體系，引入系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度模型，定量測算了中部地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展度[5]。王柯敬利用系統(tǒng)論的方法，運用主成分分析法和模糊數(shù)學隸屬函數(shù)，對中國資源—環(huán)境—經(jīng)濟復合系統(tǒng)的綜合發(fā)展及協(xié)調(diào)狀況進行實證研究[6]。在測度方法上，主要有主成分分析法[7]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)[8-9]、灰色關(guān)聯(lián)度[10]、因子分析法[11]等。

本文從經(jīng)濟、資源和環(huán)境三個方面測度京津冀協(xié)同發(fā)展。研究方法上，則采用DEA方法，該方法可以用來度量區(qū)域產(chǎn)出中的投入產(chǎn)出比，能夠反映出經(jīng)濟發(fā)展中資源消耗和環(huán)境污染情況，有效監(jiān)測區(qū)域的協(xié)同發(fā)展。

二、DEA評價模型與指標數(shù)據(jù)選擇

(一)DEA模型

DEA方法由Charnes, Cooper, Rhode于1978年提出，旨在評價“多投入多產(chǎn)出”模式下決策單元(DMU)的相對有效。根據(jù)規(guī)模報酬的變化情況，DEA模型都有基于投入(input-oriented)和產(chǎn)出(output-oriented))2種方向。DEA模型眾多，其中CCR和BCC模型較為常用，BCC模型將CCR模型得出的綜合技術(shù)效率(TE)進一步分解為純技術(shù)效率(PTE)和規(guī)模效率(SE)，并且綜合技術(shù)效率等于純技術(shù)效率與規(guī)模效率的乘積[12]。

1．CCR模型。設(shè)有n個決策單元(DMU),每個決策單元都有m種輸入和s種輸出，分別記第j個決策單元的輸入和輸出為：

Xj=(x1j，x2j，…，xmj)

Yj= (y1j,y2j, …，ysj)

其中xij>0，yrj>0 (i=1,2,…,m;r=1,2,…,n)

CCR模型的線性規(guī)劃為：

Θ=Minθ

λj≥0,j=1,2,L,n

s-≥0,s+≥0

2．BCC模型。BCC模型的線性規(guī)劃為：

Θ=Minθ

s-≥0,s+≥0

式中:θ為決策單元的有效值，λ為決策單元的規(guī)模收益，n為決策單元數(shù)，s-和s+為松弛變量。假設(shè)模型的最優(yōu)解為：θ*,s-*,s+*,λ*，則其經(jīng)濟意義如下。

(1) 當θ*=1,s-*=s+*=0時，稱該DMU為DEA有效，決策單元同時為技術(shù)有效和規(guī)模有效，反映了該地區(qū)的資源配置效率達到了最佳狀態(tài)。

(2) 當θ*=1,s-*、s+*不全為0時，稱該DMU為弱DEA有效，技術(shù)效率和規(guī)模效率程度較高，但仍需要進行調(diào)整。

(3) 當θ*<1,s-*≠0、s+*≠0時，稱該DMU為DEA總體無效，技術(shù)效率和規(guī)模效率都沒有達到最優(yōu)，反映了該地區(qū)的資源配置效率較差。

若將投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)合理的情況下單位產(chǎn)出的平均投入定義為xN，實際投入定義為xA，單位產(chǎn)出理想的最小投入定義為xB，則綜合技術(shù)效率(TE)、純技術(shù)效率(PTE)以及規(guī)模效率(SE)分別可以表示為:

綜合技術(shù)效率是對決策單元的資源配置能力、資源使用效率等多方面能力的綜合衡量與評價；純技術(shù)效率是指投入能否有效運用使產(chǎn)出最大化或投入最小化；規(guī)模效率則代表產(chǎn)出與投入的比例是否適當，該值越高代表規(guī)模比例越適合，生產(chǎn)力也越強[12]。

(二)指標數(shù)據(jù)選擇

本文將資源消耗與環(huán)境污染等作為投入指標，而將經(jīng)濟價值作為產(chǎn)出指標，構(gòu)建了資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展效率評價指標體系(表1)。

表1 京津冀協(xié)同發(fā)展測度指標體系

投入指標主要為資源消耗和環(huán)境污染，包括資金投入、能源消耗、水資源消耗、工業(yè)“三廢”排放，具體內(nèi)容為：社會固定資產(chǎn)投資、環(huán)境污染治理投資、能源消耗總量、用水總量、廢水排放量、廢氣排放量、固體廢物排放量，共7個指標內(nèi)容。產(chǎn)出指標主要指經(jīng)濟收益，用GDP總量衡量。

本文將北京、天津、河北、京津冀整體作為協(xié)調(diào)發(fā)展決策單元(DMU)，時間跨度為2004—2013年。所有原始數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》以及國家統(tǒng)計局官網(wǎng)。

運用DEA模型對決策單元的評價指數(shù)雖與輸入、輸出量的量綱無關(guān)，但由于不同指標數(shù)量差過大極易造成運算偏差，因此對各指標數(shù)值進行標準化處理[13]。對于每一年，令i代表某個地區(qū)，i=1,2,3,4。j代表某項指標內(nèi)容，j=1,2,3，…8。PVij代表第i個地區(qū)，第j項指標內(nèi)容的統(tǒng)計值。PVSij代表統(tǒng)計值標準化后的結(jié)果。具體計算公式如下。

(1)對于逆指標：廢水、廢氣、固體廢物的排放量，采用的算法為：

i=1,2,3,4j=1,2,3，…8

(2)對于其他指標，采用的算法為：

i=1,2,3,4j=1,2,3，…8

三、實證分析

(一)實證測度

本文運用DEA中的CCR和BCC模型及其公式，利用DEAP 2.1軟件，對北京、天津、河北、京津冀整體自2004—2013年的10年投入、產(chǎn)出指標數(shù)據(jù)進行處理，得到其綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率(表2)。

表2 京津冀協(xié)同發(fā)展DEA測度結(jié)果

注：綜合效率=技術(shù)效率*規(guī)模效率。

(二)結(jié)果分析

1. 京津冀整體協(xié)同度動態(tài)評價。從京津冀協(xié)同度測度結(jié)果來看，京津冀綜合效率小于1，說明其資源配置效率較差，資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展并沒有達到有效性，但呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，符合協(xié)同發(fā)展的規(guī)律。自2011年后，京津冀整體的綜合效率超過0.9，且持續(xù)增長，綜合效率增長的背后是國家政策與市場共同作用的結(jié)果。2011年后京津冀協(xié)同發(fā)展進入加速階段，并且隨著京津冀地區(qū)環(huán)境問題日益嚴重，霧霾現(xiàn)象屢屢發(fā)生，京津冀地區(qū)越來越重視資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展的問題，三地政府加強合作，建立大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機制，減少化石能源的消耗，控制和減少廢水、廢氣、廢物的排放，投入環(huán)境治理資金，改善大氣環(huán)境，使得京津冀地區(qū)的資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展的綜合效率不斷提高。從京津冀技術(shù)效率和規(guī)模效率得分來看，京津冀經(jīng)濟發(fā)展得益于豐富的資源，但也消耗了過度資源，破壞了區(qū)域生態(tài)環(huán)境，制約了京津冀協(xié)同發(fā)展水平。

2. 京津冀各地區(qū)協(xié)同度動態(tài)評價。北京、天津、河北多數(shù)年份綜合效率小于1，說明其資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展度未達到有效性，但有效性在逐年提高。2004—2013年，京津冀三地協(xié)同度北京、天津相差不多，而河北差距較大，說明京津資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展效度優(yōu)于河北。這與三地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異性有關(guān)，北京主要以第三產(chǎn)業(yè)為主，第二產(chǎn)業(yè)所占比重不足30%，并以高科技產(chǎn)業(yè)為主，資源消耗較少，對環(huán)境破壞性也較?。惶旖螂m以第二產(chǎn)業(yè)為主，但高技術(shù)產(chǎn)業(yè)所占比重越來越多，重點發(fā)展高端制造業(yè)，對資源依賴性較低；河北則仍以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主，特別是鋼鐵、煤炭、化工等高耗能產(chǎn)業(yè)所占比重較大，污染較嚴重。京津產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有多樣性，由于不完全依賴資源，其協(xié)同度發(fā)展效率要好于過分依賴于資源消耗的河北，但三個地區(qū)的資源、環(huán)境消耗比對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻仍未達到最優(yōu)。

2008年，北京、天津、河北綜合效率顯著增大，較之前的年份、下一年達到局部高點，隨后下降。這主要是因為2008年恰逢北京奧運會，國家增加環(huán)境治理投資，大力控制和減少能源消耗總量，控制廢水、廢氣、廢物的排放，不僅是空氣質(zhì)量得以改善，經(jīng)濟也穩(wěn)步向前發(fā)展，由此使得2008年的京津冀綜合效率達到局部最高。2011年，河北綜合效率為0.885，為歷史最高，這是因為河北2011年的環(huán)境治理投資從370億元急增到623億元，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步調(diào)整，從而達到了綜合效率的歷史最高水平。2013年，北京、天津綜合效率等于1，說明其DEA有效，同時為技術(shù)有效和規(guī)模有效，反映了該地區(qū)的資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展效率達到了最佳狀態(tài)?？梢姡h(huán)境、資源對一個地區(qū)發(fā)展的重要性，如果經(jīng)濟發(fā)展過度消耗資源、破壞環(huán)境，那么資源配置效率是較低的，將制約經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

四、 結(jié)論與建議

(一)研究結(jié)論

從整體看，2004—2013年，京津冀地區(qū)協(xié)同發(fā)展效度并沒有達到有效，即資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展效果并非最佳，但協(xié)同度總體效率越來越好，這得益于經(jīng)濟發(fā)展中對環(huán)保問題的重視。分地區(qū)來看，北京和天津的綜合效率大于河北，說明京津協(xié)同發(fā)展程度要高于河北；京津冀三地協(xié)同度均呈上升趨勢，2013年京津兩地協(xié)同度達到最優(yōu)。京津冀三地均是現(xiàn)有投入要素使得產(chǎn)出最大化，而投入與產(chǎn)出比例沒有達到最優(yōu)。

(二)對策建議

區(qū)域協(xié)同發(fā)展重在內(nèi)涵式發(fā)展，即以較小的資源投入獲得較大的經(jīng)濟效益，并不給當?shù)丨h(huán)境帶來過重負擔，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。京津冀整體協(xié)同度未達到最佳，須改進當前的經(jīng)濟發(fā)展模式，但三地協(xié)同度不一，也應(yīng)重視差異化發(fā)展。

1.加強區(qū)域協(xié)作，推進協(xié)同發(fā)展。京津兩地的優(yōu)勢在于知識和技術(shù)資源豐富，高校、科研院所、高新技術(shù)企業(yè)多，劣勢在于發(fā)展空間小、自然資源少；而河北省幅員遼闊、自然資源豐富，但科技資源不足。因此，京津冀三地應(yīng)加強區(qū)域協(xié)作，提升整體區(qū)域協(xié)同發(fā)展程度。京津可將資源消耗較大的制造企業(yè)轉(zhuǎn)移到河北，但對資源消耗大、污染嚴重的企業(yè)要進行淘汰、改造、提升，不能走資源消耗的老路，更不能以犧牲河北的資源和環(huán)境為代價。河北要加強與京津企業(yè)、高校和科研院所的合作，借助京津優(yōu)勢資源改進生產(chǎn)技術(shù)，提升創(chuàng)新能力，減少對資源和環(huán)境的依賴性。

2.減少資源消耗，改善生態(tài)環(huán)境。建立京津冀協(xié)同發(fā)展信息交流平臺和運行體制機制，共同建立有關(guān)生態(tài)補償機制和排污權(quán)交易等制度。減少能源結(jié)構(gòu)中傳統(tǒng)能源比重，加大清潔能源的比重，增強太陽能、風能等現(xiàn)代能源的普及性。同時，加大環(huán)境治理力度，整治污染企業(yè)，建立嚴格的環(huán)境檢測、監(jiān)督制度，采用科學的方法治理環(huán)境問題，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

3.調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化資源配置。提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，依據(jù)《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》的三地定位，三地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有所差異。

北京作為首都，應(yīng)為協(xié)同發(fā)展作出表率作用。按照四個中心的城市定位，大力扶植和發(fā)展新型、高端產(chǎn)業(yè)，將不符合城市定位的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到津冀地區(qū)，以緩解北京資源緊張、環(huán)境污染、交通擁擠的“大城市病”問題，注重在利用資源發(fā)展經(jīng)濟的同時保護環(huán)境，積極發(fā)展低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟。

天津作為京津冀協(xié)同發(fā)展中的關(guān)鍵一環(huán)，應(yīng)進一步改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)所占比重，增加高技術(shù)產(chǎn)業(yè)所占比重，重點發(fā)展高端制造業(yè)，打造全國先進制造研發(fā)基地。利用其科技資源做大做強先進制造業(yè)，重點發(fā)展汽車、航天、機器人、綠色能源、新材料、高端智能裝備等現(xiàn)代制造業(yè)。

河北省作為京津冀中重要的一員，其資源、環(huán)境、經(jīng)濟的協(xié)同發(fā)展水平較低，亟須進行能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，改變傳統(tǒng)依賴于煤石油等能源現(xiàn)狀，加大清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重。為承接來自京津地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，必須加快對傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)的更新改造與技術(shù)提升，同時加大對環(huán)保產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的投資。與此同時，加大環(huán)境治理力度，聯(lián)手京津共同治理大氣污染。

[1]張可云,蔡之兵.京津冀協(xié)同發(fā)展歷程、制約因素及未來方向[J].河北學刊，2014(6):101-105.

[2]孫久文,原倩.京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的比較和演進重點[J].經(jīng)濟社會體制比較,2014(5):1-11.

[3]SARUM G B. Global Modeling Project[J]. Department of the Environment, 1977(2): 230.

[4]葉民強，張世英．區(qū)域經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展衡量研究[J].數(shù)量經(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟研究，2001(8)：55-58．

[5]洪開榮.中部地區(qū)資源—環(huán)境—經(jīng)濟—社會協(xié)調(diào)發(fā)展的定量評價與比較分析[J].經(jīng)濟地理，2013(12)：16-23.

[6]王柯敬.中國資源—環(huán)境—經(jīng)濟復合系統(tǒng)發(fā)展及協(xié)調(diào)狀況研究:2000—2012[J].中央財經(jīng)大學學報，2014(6):74-82.

[7]江永紅.安徽省資源、環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評價[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2012(7):94-102.

[8]穆東,杜志平.資源型區(qū)域協(xié)同發(fā)展評價研究[J].中國軟科學,2005(5):106-113.

[9]柯健，李超．基于DEA聚類分析的中國各地區(qū)資源、環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展研究[J].中國軟科學，2005(2)：144-148．

[10]李海東,王帥,劉陽.基于灰色關(guān)聯(lián)理論和距離協(xié)同模型的區(qū)域協(xié)同發(fā)展評價方法及實證[J].系統(tǒng)工程理論與實踐,2014(7):1749-1755.

[11]馮旭芳，劉敏．區(qū)域發(fā)展差異測度及協(xié)調(diào)對策——以山西為例[J]．經(jīng)濟問題，2007(3)：124-126．

[12]尹怡誠.基于DEA的中國工業(yè)污染治理效率[J].環(huán)境工程學報，2015(6):3063-3068.

[13]徐婕.我國各省區(qū)經(jīng)濟增長質(zhì)量相對有效性評價[J].生產(chǎn)力研究，2008(7):92-94.

【責任編輯 郭 玲】

The Dynamic Validity Evaluation of Cooperative Development in Beijing-Tianjin-Hebei Based on DEA

FENG Yi-kang, WANG Ya-jie

(School of Economics and Management, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)

Data Envelopment Analysis (DEA) is used in the paper to measure the validity of cooperative development in Beijing-Tianjin-Hebei and analyzes the reasons for the differences in the three areas. The research indicates the validity of cooperative development in Beijing-Tianjin-Hebei has not been achieved optimally, but overall efficiency of cooperative degree has been better and better. Cooperative degree between Beijing and Tianjin is greater than Hebei Province. Factor inputs from Beijing-Tianjin-Hebei contribute to maximum output but input and output ratio has not been achieved optimally. At last, based on the validity and orientation of cooperative development in Beijing-Tianjin-Hebei, the paper proposes corresponding suggestions.

the cooperative development in Beijing-Tianjin-Hebei; DEA; the validity evaluation

2016-01-25

河北省軟科學計劃項目“京津冀產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的機制、路徑與對策研究”(15456232D)；河北省社會科學發(fā)展研究課題“京津冀產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與結(jié)構(gòu)升級的區(qū)域聯(lián)動機制研究”(2015040221)；天津市哲學社會科學規(guī)劃項目“面向京津冀合作的京津雙核協(xié)同治理機制研究”(TJYY13-023)

馮怡康(1985-)，男，滿族，天津人，河北工業(yè)大學經(jīng)濟管理學院博士研究生，主要研究方向：人力資源戰(zhàn)略管理。

F127

A

1005-6378(2016)02-0070-05

10.3969/j.issn.1005-6378.2016.02.013