張靜曉，金偉星，李 慧，彭夏清，許浩雷

（1. 長安大學 經(jīng)濟與管理學院，陜西 西安 710064；2. 長安大學 建筑工程學院，陜西 西安 710061，E-mail：zhangjingxiao964@126.com）

作為世界上最大的二氧化碳排放國，中國一直致力于控制和減少二氧化碳排放。政府已承諾，到2030年，單位GDP二氧化碳排放量將降至2005年的35~40%[1]。在此背景下，各行業(yè)都亟需實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。作為中國的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)快速發(fā)展的同時，也造成了大量的二氧化碳排放[2~4]，嚴重制約了建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。如何實現(xiàn)建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型已成為眾多學者關(guān)注的熱點。

綠色全要素生產(chǎn)率（GTFP）是評估低碳轉(zhuǎn)型的重要指標。GTFP可進一步劃分為靜態(tài)GTFP和動態(tài)GTFP兩類。靜態(tài)GTFP是指環(huán)境約束下，決策單元（DMU）同一時期所有投入的綜合生產(chǎn)率。動態(tài)GTFP則是指一個時期的靜態(tài)GTFP與以前某個時期的靜態(tài)GTFP的比值。與靜態(tài)GTFP相比，動態(tài)GTFP的優(yōu)點在于能夠反映不同時期生產(chǎn)率的增長或減少，揭示生產(chǎn)率的演變過程。評估建筑業(yè)動態(tài) GTFP有助于明確建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的動態(tài)過程，為建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展政策的制定提供重要參考。因此，有必要合理評估建筑業(yè)動態(tài)GTFP。

了解CO2排放績效是減少排放的重要基礎(chǔ)。評估CO2排放績效的指標可以分為單因素指標和多因素指標。單因素指標由CO2排放量與某一變量的比值表示，例如Kaya等[5]提出的碳強度以及Mielnik等[6]提出的碳指數(shù)。然而，單因素指標是從局部角度評估CO2排放績效，其結(jié)果容易產(chǎn)生偏差。Ang[7]發(fā)現(xiàn)，不同的單因素指標具有不同的變化范圍，這可能會影響CO2排放績效的評估結(jié)果。此外，Sun[8]也發(fā)現(xiàn)，使用不同的單因素指標評估CO2排放績效可能得出完全不同的結(jié)論。中國建筑業(yè)發(fā)展水平存在較大的區(qū)域異質(zhì)性，采用單因素指標評估CO2排放績效可能會產(chǎn)生較大的偏差。GTFP在考慮勞動力、機械、能源消耗等全部生產(chǎn)要素的框架下評估CO2排放績效，克服了單要素指標片面性的缺陷，逐漸受到學界關(guān)注。

投入和產(chǎn)出的聚合造成了 GTFP難以測度。DEA在處理多投入多產(chǎn)出問題上具有突出優(yōu)勢[9]，因此被廣泛用于測度GTFP。單純通過DEA模型測度GTFP存在求解復雜的問題，實際研究中一般考慮將DEA模型與生產(chǎn)率指數(shù)相結(jié)合。M生產(chǎn)率指數(shù)最早由Malmquist提出[10]，是生產(chǎn)率研究中應用最廣泛的方法。值得注意的是，M生產(chǎn)率指數(shù)在處理非期望產(chǎn)出方面存在缺陷。在實際生產(chǎn)過程中，除了期望產(chǎn)出外，還將不可避免地產(chǎn)生非期望產(chǎn)出。非期望產(chǎn)出不應被忽略[11]。為彌補 M 生產(chǎn)率指數(shù)的這一缺陷，Chung等[12]提出了ML生產(chǎn)率指數(shù)。ML生產(chǎn)率指數(shù)能夠捕捉GTFP的動態(tài)變化，實現(xiàn)了對動態(tài)GTFP的測度。盡管如此，在建筑業(yè)中，只有Hu等[13]使用ML生產(chǎn)率指數(shù)對澳大利亞建筑業(yè)動態(tài)GTFP進行了測度。此外，包括ML生產(chǎn)率指數(shù)在內(nèi)的現(xiàn)有方法存在松弛變量問題、線性規(guī)劃無解問題和不一致性問題等缺陷，這同樣會影響動態(tài)GTFP測度結(jié)果的準確性。因此，需要探索一種用于合理測度動態(tài)GTFP的改進方法。

本研究旨在提出一個優(yōu)化的 GML生產(chǎn)率指數(shù)，用以合理評估建筑業(yè)的動態(tài) GTFP。與之前的方法相比，該方法集中解決了松弛變量問題、線性規(guī)劃無解問題和不一致性問題，提高了動態(tài) GTFP測度結(jié)果的合理性。優(yōu)化的GML生產(chǎn)率指數(shù)被用于測度中國建筑業(yè)2011~2017年間的動態(tài)GTFP。研究成果為中國建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型政策的制定提供了科學依據(jù)，彌補了已有研究的方法缺陷，對于其它行業(yè)提高動態(tài)GTFP評估準確性具有重要的示范意義。

1 研究方法

本研究提出了一種改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)，以準確評估我國30個省市建筑業(yè)的動態(tài)GTFP。30個省市的建筑業(yè)數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒（2012~2018）》《中國能源統(tǒng)計年鑒（2012~2018）》和《中國建筑業(yè)統(tǒng)計年鑒（2012~2018）》。假設(shè)在時間段T（t=1,…,T）中有n個 DMU（j=1,…,n,DMUj）。投入I= (i1, … ,im) ∈，期望產(chǎn)出O= (o1, …,os) ∈，非期望產(chǎn)出UO= (uo1,uo2,…,uok) ∈。

由于不可行解問題、松弛變量問題和不一致性問題是現(xiàn)有動態(tài)GTFP測度方法的主要缺陷。因此，為了提高動態(tài)GTFP測量的合理性，本研究著重于解決3個問題。一是為解決不一致性問題，本研究選擇RAM模型作為動態(tài)GTFP測度的基礎(chǔ)模型。與傳統(tǒng)的 DEA模型相比，該模型具有非徑向非角度特性，且無需設(shè)置主觀參[14]；二是本研究在RAM模型中設(shè)定了投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的松弛變量；三是為解決不可行解問題，本研究在模型中引入全域基準技術(shù)。因此，本研究建立如下改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)。

在VRS假設(shè)下，改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)可被分解為生產(chǎn)率增長的組成部分。PTEt表示時間t的純技術(shù)效率，PECt，t+1表示時間t到t+1之間的PTE變化。為了測度時間t到t+1的技術(shù)變動，BPCt，t+1被用來表示BPG的變化。SEt表示規(guī)模效率。在VRS假設(shè)下，SCHt，t+1表示兩個時期規(guī)模效率的比率。

本研究參考了行業(yè)或地區(qū) GTFP研究相關(guān)文獻，建立如表1所示建筑業(yè)GTFP評價指標體系。評價指標體系由投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出三部分組成。其中，CO2排放被作為非期望產(chǎn)出。CO2排放量采用聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）推薦的碳排放系數(shù)計算得到。該方法已被廣泛用于行業(yè)或地區(qū)的二氧化碳排放計算，計算結(jié)果具有較高的可信度。

表1 建筑業(yè)評價指標體系

2 實證分析

2.1 不同測度方法比較分析

為驗證改進的 GML生產(chǎn)率指數(shù)在測度動態(tài)GTFP方面的先進性，本研究采用標準GML生產(chǎn)率指數(shù)和改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)分別對 2011~2017年期間中國建筑業(yè)的動態(tài)GTFP進行測度，并對測度結(jié)果進行比較分析?？紤]到動態(tài)GTFP的相似分布可能產(chǎn)生不同的DMU排名，參考Oh[15]的做法，采用T檢驗和核密度圖對兩種方法的測度結(jié)果進行比較。比較分析過程分為兩個階段：第一階段，使用T檢驗確定兩種測度方法測度產(chǎn)生的DMU排名是否相同；第二階段，使用核密度圖確定兩組測度結(jié)果分布是否相同。

在第一階段，先分別檢驗兩組測度結(jié)果分布的正態(tài)性。表2的檢驗結(jié)果表明，兩組測度結(jié)果均滿足正態(tài)分布（Sig = .000）。在滿足這一前提條件后，進行T檢驗。如表3所示，兩種測度方法測度產(chǎn)生的 DMU排名相同的假設(shè)在 5%顯著性水平上被拒絕。這意味著兩組測度結(jié)果之間存在顯著差異，但哪種方法的測度結(jié)果更加合理仍需在第二階段進行檢驗。

表2 正態(tài)分布檢驗結(jié)果

表3 T 檢驗結(jié)果

在第二階段，如圖1所示，兩組測度結(jié)果基本呈對稱分布，且對稱軸較為接近。但是，與標準GML生產(chǎn)率指數(shù)相比，改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)測度得到的結(jié)果分布更加集中，且極端效率值更少。

圖1 GML核密度圖

由上述兩階段的分析可知，與標準GML生產(chǎn)率指數(shù)相比，改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)能夠有效減少測度結(jié)果中的極端值數(shù)量，從而提高測度結(jié)果的穩(wěn)定性。這意味在GTFP的測度方面，改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)比標準GML生產(chǎn)率指數(shù)更合理。因此，本研究在后續(xù)部分，選擇基于改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)的測度結(jié)果分析中國建筑業(yè)GTFP的時空演變規(guī)律。

2.2 全國層面動態(tài)GTFP分析

如圖2所示，GML在2011~2014年期間增長，而在2014~2017年期間下降。因此，根據(jù)GML的發(fā)展趨勢，研究期被分為兩個階段。

圖2 2011~2017年期間全國層面動態(tài)GTFP及其分解變化趨勢

（1）第一階段（2011~2014年），GML略大于1，表明建筑業(yè)GTFP低速增長。BPC具有與GML類似的發(fā)展趨勢，從1.0034增加到1.0143，表明同期邊界向更多期望產(chǎn)出和更少CO2排放方向轉(zhuǎn)向全域技術(shù)前沿。然而，PEC從1.0009下降至0.9928，表明平均技術(shù)效率低于同期基準。同時，SCH從1.0003略微下降至0.9928。

（2）第二階段（2014~2017年），GML從1.004大幅下降至 0.971，表明建筑業(yè) GTFP持續(xù)下降，并且速度加快。通過分析GML的分解，發(fā)現(xiàn)BPC的下降是 GML惡化的主要原因。在此期間，BPC下降了0.0349，表明同期邊界向更少期望產(chǎn)出和更多CO2排放方向轉(zhuǎn)向全域技術(shù)前沿。與此同時，PEC在0.9930附近趨于平穩(wěn)，表明建筑行業(yè)的技術(shù)效率持續(xù)低速下降，進一步加劇了GTFP的惡化。值得注意的是，隨著SCH從0.9980增加到1.0066，建筑規(guī)模效率開始改善。

2.3 地區(qū)層面GTFP分析

根據(jù)地區(qū)的地理位置和經(jīng)濟發(fā)展水平，本研究將30個省市劃分為東、中、西3個地區(qū)，從而進一步分析中國建筑業(yè)GTFP發(fā)展存在的區(qū)域差異，如圖3所示。

從圖3（a）所示，東部和中部地區(qū)的GML在2011~2017年期間呈先升后降的趨勢，而西部地區(qū)則呈相反的趨勢。在2011~2013年期間，東部地區(qū)的GML從1.013略微增加到1.024，表明GTFP緩慢增長。然而，在2014~2017年，東部地區(qū)的GML從0.998下降到0.974，表明GTFP下降且下降速度加快。中部地區(qū)的GML在2015~2017年期間下降了0.040，幾乎是同時期東部地區(qū)下降幅度的兩倍。與東部和西部地區(qū)不同，在2011~2017期間，西部地區(qū)的GML從1.003增加到1.015，表明GTFP略有增加。

圖3 2011~2017年期間3個地區(qū)GTFP及其分解變化趨勢

由圖3（b）所示，在2011~2014年期間，3個地區(qū)的PEC僅有小幅波動，表明該時期建筑業(yè)的技術(shù)效率相對穩(wěn)定。從2015年開始，3個地區(qū)的PEC開始發(fā)生明顯變化，并呈現(xiàn)出截然不同的趨勢。東部地區(qū)的PEC從1.019增加到1.053。然而，在同一時期，中西部地區(qū)的PEC均小于1，表明技術(shù)效率持續(xù)下降。特別是在2015~2017年期間，中部地區(qū)的PEC下降了0.035，表明技術(shù)效率大幅下降。

如圖3（c）所示，在大多數(shù)年份中，中部地區(qū)和西部地區(qū)的BPC都大于1，表明這兩個地區(qū)的同期技術(shù)前沿沿著更多期望產(chǎn)出和更少CO2排放的方向向全域技術(shù)前沿靠近。在考察期內(nèi)，東部地區(qū)的BPC呈先升后降的趨勢。2011~2014年期間，東部地區(qū)的 BPC大于 1，表明東部地區(qū)建筑業(yè)的 CO2排放得到了有效控制。然而，在2015~2017年期間，東部地區(qū)的BPC從0.970下降至0.919。

如圖3（d）所示，在2011~2017年期間，東部地區(qū)的 SCH呈總體下降趨勢，表明建筑業(yè)規(guī)模效率下降。但是，中西部地區(qū)的 SCH在大多數(shù)年份都大于 1，表明這兩個地區(qū)的建筑業(yè)規(guī)模效率穩(wěn)定增長。值得注意的是，在2015~2017年期間，西部的SCH從1.004增加到1.029，表明規(guī)模效率改善明顯。

3 討論與政策建議

國家層面的分析結(jié)果表明，中國建筑業(yè) GTFP在2011~2014年期間有所增長，而在2015~2017年期間下降。政府在“十二五”規(guī)劃中將CO2排放作為約束性指標。在建筑業(yè)，政府采取了許多減少CO2排放的措施，例如推廣低碳和環(huán)保建筑材料、回收廢棄建筑材料以及提高預制化水平。2011~2014年期間GTFP的增長肯定了政府的努力。盡管如此，PEC在2014年急劇下降，且SCH在2011~2014年期間也持續(xù)下降。通過區(qū)域?qū)用娴姆治?，發(fā)現(xiàn)變化主要發(fā)生在中西部地區(qū)。與東部地區(qū)相比，中西部地區(qū)的投入和產(chǎn)出不足更為普遍，造成了 PEC和SCH的負增長趨勢。與此同時，GTFP在2015年開始下降，這與Zhang等[16]基于靜態(tài)角度的觀察結(jié)果一致。期望產(chǎn)出的增長放緩是該時期GTFP下降的主要原因。中國建筑業(yè)發(fā)展嚴重依賴投資。但在2015年，中國遭受了股市危機。此后，國內(nèi)投資放緩，對建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了負面影響。例如，中國建筑業(yè)2015年的總產(chǎn)值僅較上一年增長了2.6%，與 2014年的 10.2%的增幅相比明顯下降[17]。這種變化導致同期的技術(shù)前沿沿著更少期望產(chǎn)出和更多CO2排放的方向向全域技術(shù)前沿轉(zhuǎn)移，從而導致了GTFP的下降。

區(qū)域?qū)用娴姆治鼋Y(jié)果表明，中國建筑業(yè) GTFP發(fā)展存在明顯的區(qū)域異質(zhì)性。產(chǎn)業(yè)發(fā)展與區(qū)域經(jīng)濟水平相關(guān)[18，19]。由于區(qū)域經(jīng)濟的異質(zhì)性，可以合理地預期GTFP的發(fā)展也具有異質(zhì)性。在考察期內(nèi)，東部地區(qū)技術(shù)效率不斷提高，與中西部地區(qū)相比，東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，資源集中，為技術(shù)進步提供了相對有利的環(huán)境。然而，在2015~2017年期間，技術(shù)進步未能抵消期望產(chǎn)出增長放緩帶來的負面影響。由于高度的市場化，東部地區(qū)受到經(jīng)濟危機的影響更大。中部地區(qū)GTFP在2015~2017年期間出現(xiàn)明顯下降，主要是由于技術(shù)效率和規(guī)模效率下降。與此同時，規(guī)模效率的下降表明中部地區(qū)面臨嚴重的產(chǎn)能過剩問題。在建筑業(yè)技術(shù)效率低下的情況下，中部地區(qū)應思考如何利用過剩的產(chǎn)能來提高技術(shù)效率。與上述兩個地區(qū)不同，隨著SCH和BPC的改善，西部地區(qū)GTFP在2015~2017年期間以較低的速度增長。主要原因：一是“一帶一路”倡議帶動了西部地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，使建筑業(yè)的潛在規(guī)模效率得以實現(xiàn)；二是在西部大開發(fā)計劃的支持下，西部地區(qū)進一步發(fā)展了基礎(chǔ)設(shè)施，并高度重視能效提高，這有利于控制二氧化碳排放；三是西部地區(qū)市場化程度低，有效地保護了建筑業(yè)的發(fā)展不受經(jīng)濟危機的影響。

基于上述分析，提出以下政策建議：

（1）建立中國建筑業(yè)省級層面的 GTFP監(jiān)測系統(tǒng)。本研究發(fā)現(xiàn)，建筑業(yè)對外部經(jīng)濟、環(huán)境和政策調(diào)整較為敏感。如由于股市危機，建筑業(yè) GTFP在 2015年出現(xiàn)明顯下降。建立建筑業(yè)省級層面的GTFP監(jiān)測系統(tǒng)有利于及時發(fā)現(xiàn)此類狀況，并采取有效措施。

（2）關(guān)注建筑業(yè) GTFP發(fā)展的區(qū)域異質(zhì)性。建筑業(yè)發(fā)展的區(qū)域異質(zhì)性已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。例如，本研究同樣發(fā)現(xiàn)，在考察期內(nèi)，東部地區(qū)純技術(shù)效率不斷提升，而中西部地區(qū)面臨純技術(shù)效率低下的困境。中央政府在制定相關(guān)政策時，應特別注意這一區(qū)域異質(zhì)性，以提高政策實施有效性。

（3）提高建筑業(yè)能源利用效率。本研究發(fā)現(xiàn)，在2011~2014年期間，由于實現(xiàn)了對CO2排放的有效控制，建筑業(yè)GTFP有所增加?？刂艭O2排放是改善GTFP的重點。已有研究發(fā)現(xiàn)，建筑業(yè)的CO2排放與能源使用密切相關(guān)[20]。因此，提高能源利用效率是控制CO2排放的有效途徑。

4 結(jié)語

本研究提出了一種改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)，提高了動態(tài)GTFP測度的有效性?；?011~2017年的面板數(shù)據(jù)，將改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)應用于我國30個省市的建筑業(yè)動態(tài)GTFP測度；并進一步從全國和地區(qū)兩個層面分析建筑業(yè)動態(tài)GTFP發(fā)展，探討了GTFP變化的原因。主要發(fā)現(xiàn)如下：與標準GML生產(chǎn)率指數(shù)相比，改進的GML生產(chǎn)率指數(shù)有效減少了極端效率值的數(shù)量，從而提高了測度結(jié)果穩(wěn)定性。在第一階段（2011~2014年），GML大于1，表明建筑業(yè)的GTFP持續(xù)改善。對CO2排放的有效控制是該時期GML增長的主要原因。在第二階段（2015~2017年），GML從0.986下降至0.971，表明建筑業(yè) GTFP下降。2015年中國股市危機引起的投資放緩對建筑業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了負面影響，導致該階段GML下降。建筑業(yè)GTFP發(fā)展中存在明顯的區(qū)域異質(zhì)性，這主要是由于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平和政策異質(zhì)性引起的。

本研究為動態(tài)GTFP測度提供了一種新的可靠方法，豐富了產(chǎn)業(yè)和區(qū)域動態(tài)GTFP的研究內(nèi)容，為中國建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供了新思路。本研究的局限性在于：一是綠色全要素生產(chǎn)率指標體系的構(gòu)成未能充分考慮人、機、料、法、環(huán)5個要素及其之間的關(guān)系，使得政策建議與建筑業(yè)實際生產(chǎn)過程的結(jié)合緊密度有待提高；二是所構(gòu)建的數(shù)學模型沒有考慮DMU之間的相互作用。實際上，區(qū)域經(jīng)濟學的研究表明，一個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展可能會對其周邊地區(qū)產(chǎn)生影響。例如，廣東、上海和浙江等建筑業(yè)發(fā)達地區(qū)可能會對周邊省市產(chǎn)生輻射效應，從而影響這些地區(qū)的建筑業(yè)GTFP發(fā)展。因此，未來的研究可以擴展到探索如何將人、機、料、法、環(huán)合理納入指標體系，以及在模型中建立DMU間的聯(lián)系。