汪克亮，王丹丹，孟祥瑞

技術(shù)的異質(zhì)性、技術(shù)差距與中國區(qū)域大氣環(huán)境效率

汪克亮，王丹丹，孟祥瑞

（安徽理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽淮南232001）

文章充分考慮到不同區(qū)域大氣環(huán)境治理技術(shù)的異質(zhì)性，基于全要素生產(chǎn)理論與共同前沿生產(chǎn)函數(shù)框架，建立大氣環(huán)境效率測度DEA模型，并以2006-2015年中國30個省份與三大區(qū)域為研究對象進(jìn)行了實證分析，根據(jù)效率值的高低將全國各省份歸入具有不同大氣環(huán)境效率特征的四類地區(qū)，運用“共同技術(shù)率（MTR）”這一指標(biāo)刻畫三大區(qū)域之間大氣環(huán)境治理技術(shù)的差距，基于面板數(shù)據(jù)與Tobit模型實證檢驗省際大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的影響因素。研究結(jié)果表明，中國大氣環(huán)境效率水平較低，區(qū)域異質(zhì)特征突出，大氣污染減排潛力巨大，東部與中西部地區(qū)大氣環(huán)境治理技術(shù)差距較為明顯，落后省份趕超先進(jìn)省份的難度較大；經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技創(chuàng)新、能源消費結(jié)構(gòu)、環(huán)境規(guī)制、經(jīng)濟(jì)開放度對中國省際大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)水平均有一定影響，但影響機制存在差異。

大氣環(huán)境效率；異質(zhì)性環(huán)境治理技術(shù)；共同前沿生產(chǎn)函數(shù)；區(qū)域差異；影響因素

一、引言

近年來，中國多個地區(qū)大范圍霧霾天氣頻繁發(fā)生，且有越來越嚴(yán)重之勢，已經(jīng)成為政治、經(jīng)濟(jì)與生活領(lǐng)域的重要事件，引起了社會公眾的廣泛關(guān)注。2011年9月，世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布了全球91個國家1100個城市的空氣質(zhì)量及排名，中國32個城市的排名居于第812-1 058位［1］。中國不同區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等諸多方面存在很大差異，決策部門在制定大氣環(huán)境治理政策時如果沒有考慮到這種差異性，采用“一刀切”的政策制定方式，極有可能導(dǎo)致政策水土不服，使政策效果大打折扣，從而使得這一努力付之東流。因此，在充分考慮不同區(qū)域異質(zhì)性特征的基礎(chǔ)上，科學(xué)衡量中國各省份大氣環(huán)境效率水平，系統(tǒng)分析效率的地區(qū)差異性與影響機制，深入挖掘效率缺失的真實根源，無疑對于有針對性地制定區(qū)域大氣環(huán)境治理政策具有重要的指導(dǎo)意義。

環(huán)境效率一直是國內(nèi)外環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域研究的熱點。從數(shù)值來看，環(huán)境效率可以通過某一企業(yè)、行業(yè)或地區(qū)（統(tǒng)稱生產(chǎn)單位）創(chuàng)造單位價值所產(chǎn)生環(huán)境影響的大小來衡量，強調(diào)以盡可能少的環(huán)境代價創(chuàng)造盡可能多的經(jīng)濟(jì)價值，已成為衡量企業(yè)、行業(yè)或者地區(qū)可持續(xù)發(fā)展水平的一個重要度量指標(biāo)。環(huán)境效率常用的測度方法包括“生命周期評價（Life Cycle As?sessment，LCA）”以及“數(shù)據(jù)包絡(luò)方法（Data Envelop?ment Analysis，DEA）”，其中LCA方法主要用于評估特定產(chǎn)品在其整個生命周期過程中對環(huán)境造成的影響，但不適用于宏觀環(huán)境效率的評價，而基于非參數(shù)前沿的DEA方法則非常適用于宏觀環(huán)境效率的測度，是當(dāng)前國內(nèi)外該類問題研究的主流方法，涌現(xiàn)出一大批具有重要理論與應(yīng)用價值的研究成果［2-5］。然而，專門利用DEA方法研究大氣環(huán)境效率的文獻(xiàn)仍然比較少見，因而值得就該問題展開進(jìn)一步深入探究。其中具有代表性的文獻(xiàn)，如王奇與李明全（2012）運用超效率DEA模型，對中國各省份大氣污染治理效率進(jìn)行測度并分析效率的地區(qū)差異性［6］；金玲等（2014）運用DEA方法測度了中國各省份大氣污染排放效率，并從橫向和縱向兩個方面揭示了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和大氣污染排放效率之間的關(guān)系［7］；何為等（2016）基于SBM模型實證測算了2006-2013年天津市各區(qū)縣的大氣環(huán)境效率，并就各區(qū)縣大氣環(huán)境效率的差異性與變化趨勢及其影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)考察［8］。雖然上述文獻(xiàn)在應(yīng)用DEA方法研究大氣環(huán)境保護(hù)問題方面做出了有益的嘗試，但是研究假設(shè)趨于理想化，采用的模型也較為簡單，且過分強調(diào)決策單元的同質(zhì)性，一定程度上違背了經(jīng)濟(jì)事實［9-10］。為了更加科學(xué)客觀分析中國區(qū)域環(huán)境效率的地區(qū)差異與變化來源，本文將充分認(rèn)識到技術(shù)異質(zhì)性對區(qū)域大氣污染排放及治理的影響，在共同前沿生產(chǎn)函數(shù)理論框架下予以系統(tǒng)考察，通過建立基于全要素理論的大氣環(huán)境效率測度DEA模型，實證測算2006-2015年中國各省份大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)水平的高低，全面揭示大氣環(huán)境效率地區(qū)差異性的形成機理與變化源泉，并基于面板數(shù)據(jù)建立計量經(jīng)濟(jì)模型闡釋中國省際大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的外部環(huán)境影響因素及其作用機制，從而為決策部門因地制宜地制定大氣環(huán)境治理政策提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。

二、共同前沿生產(chǎn)函數(shù)理論

Battese and Rao（2002）［11］基于隨機前沿分析（SFA）方法最先提出了共同前沿（Meta-frontier）生產(chǎn)函數(shù)的理論框架，Donnell et al。（2007）［12］將其進(jìn)一步拓展至非參數(shù)前沿領(lǐng)域，解決了SFA只方法能處理單一產(chǎn)出問題的局限。共同前沿理論打破了傳統(tǒng)的技術(shù)同質(zhì)性假定，注重挖掘決策單元生產(chǎn)技術(shù)的異質(zhì)性特征，從而為準(zhǔn)確定位決策單元效率缺失的潛在深層次原因提供了可能性。設(shè)xi=(x1,x2,…,xn)∈產(chǎn)出向量yi=(y1,y2,…,yN)∈R+N，首先根據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)，將所有生產(chǎn)單元劃分為g個組群(g=1,2,…,G)，則第g個群組中生產(chǎn)單元投入產(chǎn)出的技術(shù)集合為Tg，則組群技術(shù)集為：

此時生產(chǎn)可能集可以定義為：

Pg(x)的上界即為“組群前沿”。組群前沿上的決策單元代表了該組群內(nèi)最優(yōu)的生產(chǎn)技術(shù)，是該組群內(nèi)的最佳投入產(chǎn)出點。基于組群前沿的距離函數(shù)可表示為：

根據(jù)Farrell（1957）［13］，距離函數(shù)的值可以通過決策單元的實際生產(chǎn)投入與前沿投入水平的標(biāo)示，因此可以用其來衡量決策單元的技術(shù)效率（Technical Efficiency，TE）。則決策單元的組群技術(shù)效率為：

設(shè)Tm為包含g個組群子生產(chǎn)技術(shù)集合的并集，即：

此時的生產(chǎn)可能集即可以表示為：

Pg(x)的上界就是“共同前沿（Meta-frontier）”。共同前沿上的決策單元是所有組群的最佳投入產(chǎn)出點，代表的是所有組群內(nèi)最優(yōu)的生產(chǎn)技術(shù)。顯然，共同前沿是組群前沿的包絡(luò)曲線?；诠餐把氐木嚯x函數(shù)可表示為：

如前所述，D→m(x,y)測算的是各決策單元實際投入與共同前沿投入的比值，因此決策單元的共同前沿技術(shù)效率即為：

并且，組群前沿的包絡(luò)曲線就是共同前沿，因此在群組前沿與共同前沿下，生產(chǎn)單元的技術(shù)效率有如下關(guān)系：

在共同前沿理論框架下，有一個非常重要的指標(biāo)，即“共同技術(shù)率（Meta-technology Ratio，MTR）”，數(shù)值上等于共同前沿技術(shù)效率與組群前沿技術(shù)效率之比。MTR越高，越表明組群前沿技術(shù)水平更接近共同前沿技術(shù)水平，兩者之間的落差越??；反之，若MTR越小，則組群前沿技術(shù)與共同前沿技術(shù)的落差越大。可以用MTR指標(biāo)來衡量組群與前沿技術(shù)間以及不同組群技術(shù)間的差距。MTR可以表示為：

距離函數(shù)的測算方法較多，如隨機前沿分析（SFA）與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）。鑒于DEA方法在處理多投入、多產(chǎn)出問題以及生成指標(biāo)權(quán)重等方面具有很大優(yōu)勢，因而本文采用DEA方法來測算距離函數(shù)。

三、樣本、指標(biāo)和數(shù)據(jù)

本文選擇2006-2015年共10年的中國省際面板數(shù)據(jù)為研究樣本，以中國大陸30個省份（包括自治區(qū)與直轄市，統(tǒng)稱省份。由于數(shù)據(jù)所限，西藏不在分析范圍之內(nèi)）為決策單元，構(gòu)建大氣環(huán)境效率測度DEA模型。根據(jù)共同前沿理論，首先要將30個省份劃分為具有異質(zhì)技術(shù)特征的不同組群。劃分標(biāo)準(zhǔn)的選擇非常重要。本文參考相關(guān)文獻(xiàn)［14-15］的做法，按照地理位置將30個省份分為東部、中部和西部三個組群。中國長期區(qū)域發(fā)展的不平衡因素導(dǎo)致這三大組群的大氣環(huán)境治理技術(shù)差距較為明顯?；谌厣a(chǎn)理論，本文選擇的投入指標(biāo)包括資本、勞動和能源。另外考慮到現(xiàn)階段中國大氣污染主要是煤煙型污染，主要成分是SO2與煙粉塵，因此本文選擇這兩種物質(zhì)作為大氣污染物的代表，將其也作為投入指標(biāo)納入到效率測度模型之中［16-17］。雖然從生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看，污染物并不是投入要素，但我們可以將其理解為生產(chǎn)單位經(jīng)濟(jì)增長所付出的環(huán)境成本或代價。

本文選擇決策單元的產(chǎn)出指標(biāo)為各省份GDP并以基期2006年不變價格對其進(jìn)行調(diào)整。投入變量的具體測算方法如下：①資本投入。按照多數(shù)文獻(xiàn)的做法，本文采用資本存量來衡量資本投入。由于無法直接獲取各省份歷年資本存量數(shù)據(jù)，我們采用永續(xù)盤存法予以估算。在估算過程中會涉及到基期資本存量的測算、固定資產(chǎn)投資平減指數(shù)的確定以及折舊率的選擇等問題。對此，本文直接采用單豪杰（2008）［18］的做法及計算結(jié)果，并按照其方法將各省份資本存量數(shù)據(jù)拓展至2015年并調(diào)整為2006年不變價，與省份GDP統(tǒng)計口徑保持一致。②勞動投入。勞動投入涉及眾多范疇，難以準(zhǔn)確衡量。本文不考慮勞動種類、勞動時間、勞動質(zhì)量以及勞動報酬等因素的影響，直接采用各省份“三次產(chǎn)業(yè)年末從業(yè)人數(shù)”作為勞動投入指標(biāo)的代替變量。③能源投入。以各省份的能源消費量來衡量能源投入，并將各類能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤來進(jìn)行統(tǒng)計。④大氣污染物。以各省份SO2和煙粉塵排放量作為大氣污染排放物的代表。這兩種大氣污染物不僅是霧霾的重要組成部分，也是當(dāng)前中國大氣污染控制的重點對象。部分省份相關(guān)變量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在若干年份出現(xiàn)了缺失情況，本文采用插值法或平滑預(yù)測的方法進(jìn)行補齊。各變量數(shù)據(jù)來自2007-2016年《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》以及各省份的相關(guān)年份統(tǒng)計年鑒、國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展統(tǒng)計公報等并經(jīng)過整理得到，描述統(tǒng)計見表1所列。

四、實證結(jié)果分析

（一）大氣環(huán)境效率測度及其地區(qū)差異性

關(guān)于距離函數(shù)的測算方法很多，本文采用最常用的基于投入導(dǎo)向的規(guī)模報酬不變CCR模型，利用DEA-solver軟件測算2006-2015年間共同前沿與組群前沿下中國各省份的大氣環(huán)境效率值，分別記為MAPE與GAPE，描述性統(tǒng)計特征見表2所列。

表2 中國30個省份大氣環(huán)境效率的描述統(tǒng)計特征（2006-2015年）

由表2可以看出，如果以共同前沿為基準(zhǔn)，中國30個省份的大氣環(huán)境效率研究期間的均值為0.666 0，距離生產(chǎn)前沿面還存在33.40%的改進(jìn)空間，表明在維持現(xiàn)有產(chǎn)出不變的情況，所有投入還可以在原有基礎(chǔ)上減少33.40%。如果所有省份都能夠達(dá)到共同前沿省份的環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)，那中國大氣污染減排的潛力是非?？捎^的。通過表2我們還發(fā)現(xiàn)，多數(shù)省份共同前沿與組群前沿下的大氣環(huán)境效率值差別很大。如中部地區(qū)的山西省，共同前沿下的大氣環(huán)境效率值為0.550 8，這意味著以全國最優(yōu)環(huán)境技術(shù)為基準(zhǔn)，在維持現(xiàn)有產(chǎn)出條件下，所有投入還可以減少44.92%；但在組群前沿下的大氣環(huán)境效率卻達(dá)到了0.822 7，表明以中部地區(qū)最佳的環(huán)境技術(shù)為基準(zhǔn)，維持現(xiàn)有產(chǎn)出的所有投入能夠再減少17.73%。很明顯，兩種前沿下的大氣污染減排潛力是不同的，這種差別主要是由于效率測度參考標(biāo)準(zhǔn)不同而造成的，組群前沿參考標(biāo)準(zhǔn)只是中部地區(qū)潛在最佳的大氣環(huán)境治理技術(shù)，而共同前沿卻是以全國潛在最優(yōu)的大氣環(huán)境治理技術(shù)為基準(zhǔn)。由于不同區(qū)域技術(shù)水平的差異，兩者之間必然存在一定差距。參考技術(shù)集不同，效率值必然不同。但同時我們也發(fā)現(xiàn)，如圖1所示，東部地區(qū)所有省份兩種前沿下的大氣環(huán)境效率值是相同的，這是由于共同前沿面全部由東部地區(qū)省份構(gòu)造的，東部組群前沿與共同前沿完全重合，這也從側(cè)面反映東部地區(qū)的大氣環(huán)境治理技術(shù)代表了全國最優(yōu)水平。

圖1 共同前沿與組群前沿下中國各省份大氣環(huán)境效率的平均值（2006-2015年）

由于各省份的GAPE是基于不同組群大氣環(huán)境治理技術(shù)計算得到的，不同組群省份的參考標(biāo)準(zhǔn)不一樣，因而不同組群省份的GAPE之間不存在可比性。因此，我們只能將共同前沿作為統(tǒng)一參考標(biāo)準(zhǔn)來分析全國各省份和區(qū)域大氣環(huán)境效率的差異性。由表1和圖1可知，不同省份大氣環(huán)境效率的異質(zhì)性特征較為明顯。其中，研究期內(nèi)北京、上海與廣東三省份一直位于生產(chǎn)前沿之上，大氣環(huán)境效率為1，反映了全國最優(yōu)的大氣污染防治水平，是最佳大氣環(huán)境治理技術(shù)的代表。大氣環(huán)境效率較高的省份還包括天津（0.894 3）、江蘇（0.866 6）、浙江（0.857 1）等東部地區(qū)省份，這些省份的實際生產(chǎn)點更接近生產(chǎn)前沿面，經(jīng)濟(jì)增長與大氣環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)水平較高。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，節(jié)能減排技術(shù)發(fā)達(dá)是這些省份的共同特點。相比之下，大氣環(huán)境效率最低的幾個省份是寧夏（0.375 3）、青海（0.406 8）、云南（0.456 9）與貴州（0.460 8），這些省份集中來自經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的西部地區(qū)。

從區(qū)域?qū)用鎭恚?006-2015年，東部、中部和西部地區(qū)的大氣環(huán)境效率均值分別為0.829 6、0.634 6和0.533 9。東部地區(qū)最高，其次為中部地區(qū)，西部地區(qū)最低，符合中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“梯度”特征，其中中西部地區(qū)的大氣環(huán)境效率都是低于全國平均水平。東部地區(qū)是中國大氣環(huán)境效率最高的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與大氣環(huán)境保護(hù)之間實現(xiàn)了較好的平衡，這與東部沿海地區(qū)優(yōu)良的地理位置、發(fā)達(dá)的技術(shù)水平、雄厚的經(jīng)濟(jì)實力密切相關(guān)。中部地區(qū)是中國主要的能源與制造業(yè)基地，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為粗放，二元經(jīng)濟(jì)特征明顯，經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型難度較大，節(jié)能減排任務(wù)艱巨，大氣環(huán)境保護(hù)形勢不容樂觀。對于當(dāng)前面臨的巨大資源環(huán)境壓力，中部地區(qū)應(yīng)當(dāng)牢牢抓住當(dāng)前新一輪產(chǎn)業(yè)升級的歷史機遇，加快推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，實現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)與新興產(chǎn)業(yè)之間的互融互通，強力實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，走出“中部塌陷”困境，實現(xiàn)跨越式發(fā)展與中部崛起。西部地區(qū)長期以來都是中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平最低的地區(qū)，公眾環(huán)境保護(hù)意識較為薄弱。一直以來，西部各省份都以經(jīng)濟(jì)增長、提高人民生活水平作為首要宏觀經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，從而忽視了對大氣環(huán)境的保護(hù)。近年來特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略實施以來，在中央政策傾斜支持下，西部地區(qū)工業(yè)發(fā)展速度很快，但是這些工業(yè)多是集中于能源消耗大、污染排放多的資源環(huán)境密集型工業(yè)。另一方面，近年來東部和中部地區(qū)的高耗能、高污染行業(yè)也不斷向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致“污染西遷”。除此之外，西部地區(qū)眾多省份為了吸引外資，帶動本地經(jīng)濟(jì)增長，人為降低項目準(zhǔn)入的環(huán)境門檻，使得一大批能耗高、污染嚴(yán)重的外資項目得以上馬，一定程度上使得西部地區(qū)成為發(fā)達(dá)國家的“污染避難所”。在多方努力之下，近年來西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)獲得了較快發(fā)展，人民生活質(zhì)量得以進(jìn)一步提高，但同時也給當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)帶來了巨大的壓力，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在不斷退化。作為中國環(huán)境最為脆弱的地區(qū)和重要的生態(tài)功能區(qū)，西部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的高低直接關(guān)系到全國人民的環(huán)境福利，事關(guān)重大。因而，如何在保持西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，節(jié)約資源，有效保護(hù)環(huán)境，是擺在中國政府面前一項亟待解決的重要議題。

（二）省際大氣環(huán)境效率的地區(qū)分類及其提升策略

中國區(qū)域發(fā)展的不平衡特征顯著，從而導(dǎo)致不同區(qū)域大氣環(huán)境保護(hù)能力與防治水平也存在很大差別。為了提高政策制定的針對性與有效性，本文按照2006-2015年各省份大氣環(huán)境效率測算值由高到低的順序，將30個省份劃分為不同大氣環(huán)境保護(hù)能力的四類區(qū)域，具體見表3所列。

表3 全國30個省份大氣環(huán)境效率的分類結(jié)果（2006-2015年）

由表3可知，北京、上海與廣東屬于第Ⅰ類地區(qū)，這三個省份大氣環(huán)境效率最高，研究期間內(nèi)牢牢占據(jù)共同生產(chǎn)前沿，展現(xiàn)了中國最高的大氣環(huán)境保護(hù)能力與水平，經(jīng)濟(jì)增長與大氣環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)度最高。Ⅱ類地區(qū)包括天津、江蘇、浙江等7個省份。該類地區(qū)省份較為接近生產(chǎn)前沿面，大氣環(huán)境治理水平較高，但還存在一定的改進(jìn)空間。如果今后不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和改進(jìn)大氣環(huán)保技術(shù)，這些省份很有希望進(jìn)入第Ⅰ類地區(qū)。第Ⅲ類地區(qū)所包含的省份最多，達(dá)到16個，超過全國省份總數(shù)的一半，這些省份大氣環(huán)境效率接近或低于全國平均水平，主要來源于中西部與東北地區(qū)，如安徽、湖北、甘肅、新疆、吉林、黑龍江等，且多數(shù)省份為中國傳統(tǒng)工業(yè)制造與能源生產(chǎn)基地，資源環(huán)境密集型產(chǎn)業(yè)比重較高，經(jīng)濟(jì)增長方式較為粗放，同時這些省份也是中國大氣污染最為嚴(yán)重的地區(qū)，大范圍霧霾天氣也多是出現(xiàn)在這些省份，經(jīng)濟(jì)增長與大氣環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系很不協(xié)調(diào)。今后相當(dāng)長時期內(nèi)，這些省份都是中國節(jié)能減排政策關(guān)注的重點地區(qū)，也是大氣污染防治的主要區(qū)域，提升這些省份的大氣環(huán)境效率對于全國層面大氣環(huán)境質(zhì)量的改善具有至關(guān)重要的意義。貴州、云南、青海與寧夏4省份屬于第Ⅳ類地區(qū)，該地區(qū)是中國大氣環(huán)境效率最低的地區(qū)。事實上，單純從數(shù)據(jù)上來看這些省份的大氣環(huán)境質(zhì)量其實并不是很低，大氣污染物絕對排放量也不是很高，但經(jīng)濟(jì)增長所付出的大氣環(huán)境代價要高于前三類地區(qū)，有限的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出是依靠大量的資源消耗與污染排放來獲得的，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的匹配程度較低。究其原因，主要是由于該類地區(qū)的發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，生產(chǎn)技術(shù)落后，大氣污染防治能力低下且缺乏足夠財政資金的支持。長期經(jīng)濟(jì)的低水平發(fā)展使得當(dāng)?shù)卣c居民的環(huán)保意識普遍不高，以資源環(huán)境為代價換取經(jīng)濟(jì)增長的“逐底競爭”傾向十分嚴(yán)重。為此，一方面當(dāng)?shù)卣仨氁m時轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)發(fā)展思路，通過依靠創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級來實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量增長，從而逐漸降低資源環(huán)境消耗；另一方面中央政府也應(yīng)給予該類地區(qū)更多人力、物力與財力方面的支持，通過促進(jìn)地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)合作與技術(shù)交流，采用精準(zhǔn)扶持與對口支援等援助方式來幫助這些省份的大氣環(huán)境治理水平實現(xiàn)本質(zhì)性的提高。

（三）區(qū)域間大氣環(huán)境治理技術(shù)差距分析

前文測算了2006-2015年中國30個省份和三大區(qū)域的大氣環(huán)境效率，并對效率的地區(qū)差異性進(jìn)行了解釋分析。事實上，中國大氣環(huán)境效率的區(qū)域異質(zhì)性特征在很大程度是由于區(qū)域之間大氣環(huán)境治理技術(shù)存在差距所致。本節(jié)通過測算東部、中部與西部地區(qū)的共同技術(shù)率MTR，并以此定量刻畫三大區(qū)域間的大氣環(huán)境治理技術(shù)差距，結(jié)果如圖2所示。

圖2 三大區(qū)域共同技術(shù)率的變化趨勢（2006-2015年）

經(jīng)過計算可以得到，2006-2015年間東部、中部和西部三大地區(qū)的共同技術(shù)率MTR均值分別為1.000、0.654 9、0.604 6，其中東部地區(qū)明顯高于中西部地區(qū)。樣本期內(nèi)東部地區(qū)的MTR一直為1，實現(xiàn)了全國潛在最優(yōu)大氣環(huán)境治理技術(shù)的100%，代表了全國大氣污染防治與大氣環(huán)境保護(hù)的最高水平。相比之下中西部地區(qū)的MTR則明顯低于東部地區(qū)，距離共同前沿還分別存在34.51%與39.54%的改進(jìn)空間，表明中國區(qū)域間大氣環(huán)境治理技術(shù)存在明顯差距，這種差距制約了中國大氣環(huán)境效率的進(jìn)一步提升。從變化趨勢來看，由圖2可知，樣本期內(nèi)中西部地區(qū)的大氣環(huán)境治理技術(shù)基本上停滯不前，甚至出現(xiàn)下降趨勢，中部地區(qū)的MTR在考察期內(nèi)表現(xiàn)比較疲軟，從2006年的0.650 8微幅上升至2015年的0.660 3，僅提高1.46%；相比之下西部地區(qū)的MTR提升則為明顯，從2006年的0.583 6上升到2015年的0.646 3，增幅達(dá)到10.74%，并且越來越接近于中部地區(qū)水平。因為共同技術(shù)率能夠反映區(qū)域大氣環(huán)境治理技術(shù)水平的高低，所以我們可以將三大區(qū)域的共同技術(shù)率兩兩相減，用來衡量三大區(qū)域之間大氣環(huán)境治理技術(shù)的差距，結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出，研究期內(nèi)東部與中西部地區(qū)之間的大氣環(huán)境治理技術(shù)差距整體上是縮小的，但是改善幅度非常有限。其中，東部與中部地區(qū)之間的差距從2006年的0.34 32降至2015年的0.339 7，東部與西部地區(qū)之間的差距從2006年的0.416 4下降為2015年的0.353 7。區(qū)域之間技術(shù)差距較大且被“鎖定”的既定事實表明中國不同區(qū)域間，特別是東部與中西部之間可能存在阻礙技術(shù)轉(zhuǎn)移的壁壘因素，如地方保護(hù)主義、市場分割、信息封鎖等，這些因素抑制了市場要素的自由流動和資源的有效配置，嚴(yán)重制約了技術(shù)溢出效應(yīng)的充分發(fā)揮，導(dǎo)致東部地區(qū)先進(jìn)的大氣污染防治技術(shù)與管理經(jīng)驗無法向落后的中西部地區(qū)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。在這種形勢下，中西部地區(qū)追趕東部地區(qū)的難度可能會繼續(xù)加大。另外，近年來中部與西部地區(qū)之間的技術(shù)差距有不斷縮小的趨勢，這主要是由于從2011年開始西部地區(qū)追趕中部地區(qū)的速度明顯加快所致。

圖3 三大區(qū)域間大氣環(huán)境治理技術(shù)差距的變化趨勢（2006-2015年）

（四）省際大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的影響因素分析

上文分析了中國不同省份和區(qū)域大氣環(huán)境效率于大氣環(huán)境治理技術(shù)的差異性，但形成這種差異的內(nèi)在原因是什么，還有待進(jìn)一步建立計量經(jīng)濟(jì)模型來進(jìn)行驗證。為此，本文分別以2006-2015年各省份共同前沿下的大氣環(huán)境效率以及共同技術(shù)率（用來衡量大氣環(huán)境治理技術(shù)）為被解釋變量，以它們的影響因素為解釋變量來構(gòu)建計量經(jīng)濟(jì)模型。根據(jù)理論分析與已有研究成果，本文最終選擇以下六類影響因素：①地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長水平（PGDP）。本文以不變價格表示的人均GDP指數(shù)來衡量各省份的經(jīng)濟(jì)增長水平，為了消除樣本數(shù)據(jù)的非平穩(wěn)特征，對其取對數(shù)（lnPGDP）。②產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（INS）。以各省份第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重來表示。③科技創(chuàng)新水平（R&D）。本文以各省份科技活動經(jīng)費內(nèi)部支出占GDP的比重來衡量科技創(chuàng)新水平。④能源消費結(jié)構(gòu)（ENS），以各省份煤炭消費總量占能源消費總量的比重來表示。⑤環(huán)境規(guī)制水平（ER）。本文以各省份工業(yè)污染治理投資占GDP的比重來衡量環(huán)境規(guī)制水平。⑥經(jīng)濟(jì)開放度（OPEN），以人民幣價格表示的各省份進(jìn)出口總額占GDP的比重來表示。由于被解釋變量的取值處于0和1之間，屬于受限因變量，若采用普通最小二乘回歸方法會導(dǎo)致參數(shù)估計的有偏與不一致，因此本文選擇Tobit面板計量經(jīng)濟(jì)模型進(jìn)行回歸分析，這樣可以得到參數(shù)的一致估計量。本文計量回歸所涉及變量的數(shù)據(jù)來自歷年《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》與《中國對外經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計年鑒》。Tobit回歸結(jié)果見表4所列。

表4 中國省際大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的Tobit回歸結(jié)果

根據(jù)表4可知：①在1%的顯著性水平下，各省份大氣環(huán)境效率、大氣環(huán)境治理技術(shù)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系，也即隨著經(jīng)濟(jì)增長水平的提高，各省份的大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)也在提升，主要是因為隨著經(jīng)濟(jì)的增長，生產(chǎn)工藝、資源利用效率與環(huán)境治理技術(shù)逐漸提高，經(jīng)濟(jì)增長傾向于向更清潔、更集約的方向轉(zhuǎn)型。②產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對各省份大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的影響在1%的檢驗水平下顯著為正，表明第三產(chǎn)業(yè)比重的增加對于提升大氣環(huán)境效率與改善大氣環(huán)境效率有顯著促進(jìn)作用，這是因為第三產(chǎn)業(yè)主要以流通服務(wù)業(yè)為主，能耗與污染排放相對較少，有利于改善大氣環(huán)境效率與環(huán)境治理技術(shù)。③科技創(chuàng)新對大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)有顯著促進(jìn)作用，在1%的顯著性水平下，兩方程回歸系數(shù)分別達(dá)到3.052 4與5.098 0，這表明科技創(chuàng)新對大氣環(huán)境改善有非常重要的影響，“波特假說”在此得到了經(jīng)驗支持。④能源消費結(jié)構(gòu)對于大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的提升均產(chǎn)生了明顯負(fù)面作用，兩方程的回歸系數(shù)為負(fù)且在1%水平下顯著，主要原因是由于煤炭燃燒產(chǎn)生大量的大氣污染物嚴(yán)重破壞了大氣環(huán)境，同時燃煤技術(shù)落后以及潔凈煤技術(shù)推廣不力等因素也阻礙了中國大氣環(huán)境治理技術(shù)的進(jìn)一步提升。⑤環(huán)境規(guī)制對大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的影響都不顯著，兩方程系數(shù)均沒有通過5%水平的顯著性檢驗。理論上加大環(huán)境規(guī)制力度會倒逼企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝與治污技術(shù)，促進(jìn)大氣環(huán)境效率的改善，但本文回歸結(jié)果并不支持這一判斷。究其原因，一方面工業(yè)污染治理投資占GDP比重可能并不是一個衡量環(huán)境規(guī)制水平的合適指標(biāo)；另一方面，大氣環(huán)境效率越低的省份，面臨的治理壓力也就越大，工業(yè)污染治理的投資力度往往也就越大，從而使得環(huán)境效率與環(huán)保投資額度上在數(shù)值上出現(xiàn)一定程度的負(fù)相關(guān)。另外，工業(yè)污染治理投資的增加有利于改善大氣環(huán)境治理技術(shù)，但影響力度較弱，系數(shù)雖然為正但沒有通過10%水平的顯著性檢驗。⑥提升經(jīng)濟(jì)開放度顯著促進(jìn)了大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的改進(jìn)，兩方程回歸系數(shù)均通過了5%水平的顯著性檢驗，原因在于開放水平的提升有利于引進(jìn)吸收國外先進(jìn)的生產(chǎn)治污技術(shù)與管理經(jīng)驗，提高自身的發(fā)展水平，這一點已經(jīng)被眾多研究所證實。

五、主要結(jié)論和政策啟示

本文充分考慮中國大氣環(huán)境治理技術(shù)的區(qū)域異質(zhì)性，在共同前沿生產(chǎn)函數(shù)框架下系統(tǒng)闡釋中國省域大氣環(huán)境效率問題，基于2006-2015年的省際面板數(shù)據(jù)，采用DEA方法測算了在共同前沿和群組前沿下各省份的大氣環(huán)境效率，分析地區(qū)間效率差異特征，并采用共同技術(shù)率來衡量三大區(qū)域大氣環(huán)境治理技術(shù)差距。研究結(jié)果表明：①樣本期內(nèi)，以共同前沿為基準(zhǔn)，全國30個省份的大氣環(huán)境效率均值只有0.666 0，距離生產(chǎn)前沿還有33.40%的改進(jìn)空間，大氣污染減排空間巨大。②大氣環(huán)境效率的地區(qū)差異特征明顯，東部地區(qū)省份的表現(xiàn)顯著優(yōu)于中西部地區(qū)，如果能縮小地區(qū)之間的差距，中國大氣環(huán)境污染問題定能得到進(jìn)一步改善。③根據(jù)省際大氣環(huán)境效率的高低將中國30個省份劃分為不同效率特征的四類地區(qū)，并為各類地區(qū)未來大氣環(huán)境治理提出了有針對性的發(fā)展策略與路徑。④研究期間內(nèi)三大地區(qū)間存在明顯的大氣環(huán)境治理技術(shù)落差，且這種落差并沒有出現(xiàn)明顯改善趨勢，今后中西部落后省份追趕超越東部先進(jìn)省份依然任重道遠(yuǎn)。⑤回歸結(jié)果顯示地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長、增加第三產(chǎn)業(yè)比重、增加R&D投入以及提升開放水平對大氣環(huán)境效率與大氣環(huán)境治理技術(shù)的改善均有顯著促進(jìn)作用，而煤炭消費比重增加則明顯起到抑制作用。但不同影響因素的作用方向、力度與顯著水平存在一定差異。

上述結(jié)論可以引申出如下政策意涵：①環(huán)境問題究其實質(zhì)是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、消費模式和發(fā)展道路問題。切實加快發(fā)展方式的轉(zhuǎn)型升級，改變片面強調(diào)GDP的政績觀，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)粗放型的生產(chǎn)、消費和能源利用方式，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，是改善中國大氣環(huán)境質(zhì)量，有效避免霧霾天氣頻發(fā)的根本出路。②積極制定有效的節(jié)能減排措施和嚴(yán)格的環(huán)境質(zhì)量管理對策，合理控制煤炭消費總量，堅決淘汰落后的生產(chǎn)能力，確定大氣污染控制的重點區(qū)域和領(lǐng)域，大力推進(jìn)戰(zhàn)略環(huán)評，加強規(guī)劃環(huán)評和科學(xué)規(guī)劃，促進(jìn)區(qū)域重點產(chǎn)業(yè)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。③加大大氣環(huán)境治理技術(shù)研發(fā)資金的投入力度，推動大氣環(huán)境治理的科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)，在提升自主創(chuàng)新能力的同時堅定不移地引進(jìn)國外先進(jìn)的大氣污染防治技術(shù)與管理經(jīng)驗，充分利用技術(shù)外溢效應(yīng)來實現(xiàn)中國大氣環(huán)境效率與治理技術(shù)的跨越式提升。④考慮到大氣污染的遷移與“泄漏”效應(yīng)，中國須要建立區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機制來應(yīng)對大區(qū)域的大氣污染問題，中央政府應(yīng)建立重點區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的機制，如在京津冀、長三角、珠三角等大氣污染的重點區(qū)域率先示范。要加強區(qū)域間大氣污染防治的交流與合作，讓先進(jìn)的污染防治技術(shù)從東部地區(qū)向中西部地區(qū)實現(xiàn)有效轉(zhuǎn)移，從而根本上提高中西部地區(qū)的大氣環(huán)境治理技術(shù)水平，縮小區(qū)域之間的技術(shù)差距。中央政府需要進(jìn)行頂層設(shè)計來破除地方保護(hù)主義、市場分割等區(qū)域壁壘，逐漸弱化行政區(qū)劃、建立共同的市場規(guī)則、克服政策與體制落差，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)間和地區(qū)間資源優(yōu)化配置，為早日實現(xiàn)不同區(qū)域之間大氣環(huán)境效率的趨同創(chuàng)造更好的條件。

［1］薛進(jìn)軍，趙忠秀.中國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展報告（2013）［M］.北京：社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2013.

［2］Camarero M，Castillo J，Picazo Tadeo A J，et al.Eco-effi?ciency and Convergence in OECD countries［J］.Environ?mental Resource Economics，2013，55（1）：87-106.

［3］Zhang B，Bi J，F(xiàn)an Z Y，et al.Eco-efficiency analysis of industrial system in China：a data envelopment analysis ap?proach［J］.Ecological Economics，2008，68（1/2）：306-316.

［4］Picazo Tadeo A J，Gomez Limon J A，Reig Martinez E.As?sessing farming eco-efficiency：a Data Envelopment Analy?sis approach［J］.Journal of Environmental Management，2011，92（4）：1154-1164.

［5］李靜，汪克亮.多重目標(biāo)約束下我國能源效率變動分解、區(qū)域差異與影響因素研究［J］.華東經(jīng)濟(jì)管理，2013，27（10）：66-71.

［6］吳軍.環(huán)境約束下中國地區(qū)工業(yè)全要素生產(chǎn)率增長及收斂研究［J］.數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2009（11）：17-27.

［7］金玲，楊金田.基于DEA方法的中國大氣環(huán)境效率評價研究［J］.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2014，39（2）：19-23.

［8］何為，劉昌義，郭樹龍.天津大氣環(huán)境效率及影響因素實證分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2016,30（1）；30-34.

［9］王群偉，周德群，周鵬.中國全要素二氧化碳排放績效的區(qū)域差異——考慮非期望產(chǎn)出共同前沿函數(shù)的研究［J］.財貿(mào)經(jīng)濟(jì)，2010（9）：112-117.

［10］汪克亮，楊寶臣，楊力.中國全要素能源效率與能源技術(shù)的區(qū)域差異［J］.科研管理，2012，33（5）：56-64.

［11］Battese G E，Rao D S P.Technology gap，efficiency，and a stochastic metafrontier function［J］.International Journal of Business and Economics，2002，1（2）：87-93.

［12］Donnell O C J，Rao D S P，Battese G E.Metafrontier frameworks for the study of firm-level efficiency and tech?nology ratios［J］.Empirical Economics，2007，34：231-255.

［13］Farrell M J.The measurement of productive efficiency［J］. Journal of Royal Statistical Society，1957，120（3）：253-290.

［14］汪克亮，楊力，程云鶴.異質(zhì)性生產(chǎn)技術(shù)下中國區(qū)域綠色經(jīng)濟(jì)效率研究［J］.財經(jīng)研究，2013，39（4）：57-67.

［15］李勝文，李大勝，邱俊杰，李新春，何軒.中西部效率低于東部嗎？——基于技術(shù)集差異和共同前沿生產(chǎn)函數(shù)的分析［J］.經(jīng)濟(jì)學(xué)季刊，2013，12（3）：777-798.

［16］Hu J L，Lee Y C.Efficient three industrial waste abate?ment for regions in China［J］.International Journal of Sus?tainable Development and World Ecology，2008，15（2）：132-144.

［17］Honma S，Hu J L.Efficient waste and pollution abatement for regions in Japan［J］.International Journal of Sustain?able Development and World Ecology，2009，16（4）：270-285.

［18］單豪杰.中國資本存量K的再估算：1952-2006［J］.數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2008（10）：17-31.

HeterogeneousTechnology,TechnologyGapandChina’sRegionalAirEnvironmental Efficiency

WANG Ke-Liang,WANG Dan-dan,MENG Xiang-rui
(School of Economics and Management,Anhui University of Science and Technology,Huainan 232001,China)

Full considering the heterogeneity of air environmental governance technology among China’s different regions,this paper builds the DEA model for air environmental efficiency measurement based on the theory of total factor production and meta-frontier pro?duction function,and utilizes China’s 30 provinces and three major areas from 2006 to 2015 as the sample for empirical analysis,and di?vides China’s 30 provinces into four categories according to different characteristics of air environmental efficiency,and employs“metatechnology ratio”(MTR)to measure air environmental governance technology gap among China’s three major areas.Then,the paper uses Tobit model to empirically test the influencing factors of China’s provincial air environmental efficiency and air environmental governance technology based on the provincial panel data.The study results show that China’s air environmental efficiency is generally lower with large potential of air pollution reduction,and regional differences are distinctly.There exists a considerable gap of air environmental gover?nance technology between China’s eastern,central and western areas,which indicates that it is much difficult for the less developed prov?inces to catch up with and surpass the advanced provinces.Economic development,industry structure,technological innovation,energy consumption structure,environmental regulation and economic openness all exert certain impacts on China’s air environmental efficiency and air environmental governance technology through differentiated influencing mechanisms.

air environmental efficiency;heterogeneous environmental governance technology;meta-frontier production function;regional differences;influencing factors

F205

A

1007-5097（2017）05-0048-08

［責(zé)任編輯：程靖］

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.05.007

2016-10-22

國家自然科學(xué)基金項目（71403003）；教育部人文社會科學(xué)研究項目（13YJC790136）；安徽省高校優(yōu)秀青年人才支持計劃重點項目（gxyqZD2016075）；中國博士后科學(xué)基金項目（2014M551787）

汪克亮（1980-），男，安徽樅陽人，副教授，管理學(xué)博士，研究方向：低碳經(jīng)濟(jì)與綠色發(fā)展，效率與生產(chǎn)率分析；王丹丹（1992-），女，江蘇蘇州人，碩士研究生，研究方向：資源經(jīng)濟(jì)與環(huán)境管理；孟祥瑞（1965-），男，吉林洮南人，教授，博士生導(dǎo)師，工學(xué)博士，研究方向：管理系統(tǒng)工程。