田 瑜，盛 武

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

水資源作為人類賴以生存的基礎(chǔ)性自然資源，在工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中起到不可或缺的作用。雖然中國水資源豐富，但由于人口總數(shù)龐大，人均可用水資源仍然較低，再加上工業(yè)廢水、生活污水和其他廢水的排放，使得我國當(dāng)前面臨的水資源形勢十分嚴峻[1-3]，如何解決工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、水資源需求與環(huán)境保護之間的矛盾，提升水資源利用效率，成為人們關(guān)注的熱點話題。本文以江西省為例，將水環(huán)境污染視為非期望產(chǎn)出，采用Undesirable-SBM模型和Malmquist指數(shù)模型，分別從靜態(tài)和動態(tài)角度對江西省2010—2016各城市工業(yè)水資源效率進行測度與分析，以期為江西省工業(yè)經(jīng)濟增長與水環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論參考與決策依據(jù)。

1 研究方法

1.1 Undesirable-SBM模型

DEA，即數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法，在1978年由Charnes等人提出，是一種用來處理具有多個輸入和多個輸出的多目標決策問題的研究方法。DEA作為一種非參數(shù)分析方法，近年來已廣泛應(yīng)用于效率測度及效率評價領(lǐng)域。傳統(tǒng)的DEA模型未考慮投入產(chǎn)出變量的松弛問題，從而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏差，對此Tone K[4]提出了非徑向、非角度的SBM模型,該模型在效率評估時更具有優(yōu)勢。而DEA Solver Pro5.0軟件是效率測度中最常見的軟件，其中的OUTPUTS模塊，不僅能測算出效率值大小，對投入產(chǎn)出冗余也有較為全面的描述。因此，本文采用SBM-Undesirable模型和DEA Solver Pro5.0軟件，測算江西省工業(yè)水資源效率。

(1)

式中：ρ為所求目標函數(shù)，s表示松弛變量，且s-，sg，sb是嚴格遞減的。對于給定的決策單元當(dāng)且僅當(dāng)ρ為1時，即s-=sg=sb=0時，則決策單元有效；當(dāng)0≤ρ<1時，則決策單元無效，可通過消除松弛改進投入產(chǎn)出。

1.2 Malmquist指數(shù)模型

Malmquist指數(shù)是瑞典經(jīng)濟學(xué)家和統(tǒng)計學(xué)家Sten Malmquist在1953年提出的，用來分析不同時期的消費變化，Caves等人在1982年開始將其應(yīng)用于生產(chǎn)效率變化的測算， 1994年Fare等人將這一理論首次結(jié)合數(shù)據(jù)包絡(luò)法(DEA)使用，之后Malmquist指數(shù)被廣泛應(yīng)用。Malmquist指數(shù)的很大優(yōu)勢就是可以將全要素生產(chǎn)率轉(zhuǎn)化為技術(shù)效率變化與技術(shù)變化，據(jù)此推斷生產(chǎn)率變化的根源。 Malmquist指數(shù)不僅能夠測度多領(lǐng)域的效率動態(tài)變化，對不同時期的工業(yè)水資源效率隨時間的變化情況也能進行較為全面的描述。從t到t+1的Malmquist指數(shù)可表示為

(2)

2 樣本選擇與數(shù)據(jù)處理

2.1 樣本指標選擇

指標選擇上，綜合Chen、姜博騫和楊高升等學(xué)者的做法[5-10]，文本選取以下指標作為投入產(chǎn)出指標：1)資產(chǎn)投入。本文以工業(yè)固定資產(chǎn)投資額作為資產(chǎn)投入指標來衡量決策單元的工業(yè)資本投入。2)勞動投入。由于某些年份工業(yè)就業(yè)人數(shù)暫時無法查詢，因此，本文選取各城市的第二產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)來衡量各城市勞動力投入。3)能源投入。本文采用工業(yè)用水量作為工業(yè)能源投入指標。4)期望產(chǎn)出。本文以各地級市規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值來衡量期望產(chǎn)出。5)非期望產(chǎn)出。工業(yè)生產(chǎn)帶來的一系列問題中，水環(huán)境問題尤為重要，也引起了人們的廣泛關(guān)注。由于工業(yè)污染物排放品類較多，本文參考張峰[11]等學(xué)者的做法，將規(guī)模以上工業(yè)廢水排放量作為污染代表，以此作為非期望產(chǎn)出指標。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文以CNKI為數(shù)據(jù)庫，選取2010—2018中文核心及以上為期刊源，以江西省11個地級市作為決策單元，通過查詢相關(guān)年份的《江西統(tǒng)計年鑒》以及江西省各市統(tǒng)計年鑒的面板數(shù)據(jù)并對其進行整理，以此作為江西省水資源效率評價數(shù)據(jù)。具體投入產(chǎn)出及數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計特征見表1。

表1 投入產(chǎn)出及數(shù)據(jù)描述的統(tǒng)計特征(2010—2016)

3 實證測算與分析

3.1 工業(yè)水資源效率靜態(tài)分析

本文使用DEA Solver Pro5.0軟件中的OUTPUTS模塊對整理的江西省各市數(shù)據(jù)進行處理，測算出2010—2016江西省11個城市的工業(yè)水資源效率。具體結(jié)果見表2。

經(jīng)過測算可知，在2010—2016年間，江西省11個城市的工業(yè)水資源效率平均值僅為0.549 6，實際投入產(chǎn)出距離最優(yōu)生產(chǎn)配置還有45%的改進空間[12-13]。由此可見，江西省近年來為促進工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，對水環(huán)境造成了一定的破壞，使得工業(yè)水資源效率低下，在未來發(fā)展中節(jié)水減排潛力較大。由表2可知：

表2 江西省各市工業(yè)水資源效率測算結(jié)果(2010—2016)

1)江西省11個城市的工業(yè)水資源效率均值差異明顯，鷹潭市效率值穩(wěn)定為1，始終處于DEA有效狀態(tài)，鷹潭市近年來在工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中資本、勞動和水資源的配置較合理，在江西省11個城市中處于領(lǐng)先水平。工業(yè)水資源效率相對中等的有新余和撫州兩市，未來有較大的提升空間，且新余和撫州兩市工業(yè)水資源效率值均在2013年出現(xiàn)拐點。效率值相對較低的城市最多，有南昌、景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、九江、贛州、吉安和上饒7市，這些城市的工業(yè)水資源配置與最優(yōu)配置仍有一定程度的偏離，工業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)用水、水污染排放之間的匹配度不高，工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展給水環(huán)境帶來較大的損害。效率值最低的城市為宜春，表明近幾年宜春市盲目追求經(jīng)濟發(fā)展，忽視了水環(huán)境保護工作，使得工業(yè)經(jīng)濟增長與水環(huán)境的關(guān)系趨于惡化，若要提升工業(yè)水資源效率，必須制定相應(yīng)的工業(yè)污染防治措施，加強水環(huán)境保護工作，切實改善水環(huán)境質(zhì)量。

2)縱向來看，江西省11個城市的工業(yè)水資源效率均值波動明顯，呈“N”型變動趨勢，2010—2013數(shù)值呈現(xiàn)出較為明顯的上升趨勢，在2013年達到最大值0.687 7，隨后處于下降態(tài)勢，直至2016年效率值才有所回升。

3)具體來看，各城市效率波動幅度不大，11個城市中，僅有南昌市研究前期效率值低于研究后期，出現(xiàn)了一定程度的下降，其他城市效率值均有不同程度的上升。

結(jié)合表2可以看出，江西省工業(yè)水資源效率分布呈現(xiàn)較明顯的非均衡性，且未出現(xiàn)眾多文獻研究結(jié)果中區(qū)域發(fā)展的梯度特征，而呈現(xiàn)出北部地區(qū)(南昌、上饒、景德鎮(zhèn)、九江、宜春)和南部地區(qū)(贛州、吉安、萍鄉(xiāng))較低，中部地區(qū)(撫州、新余、鷹潭)較高的特征。江西省北部地區(qū)和南部地區(qū)較低的工業(yè)水資源效率值拉低了江西省整體效率，同時也是阻礙江西省工業(yè)水資源效率提升的關(guān)鍵因素，為改善江西省整體的工業(yè)水資源效率，必須改善南部和北部地區(qū)的工業(yè)水資源效率，同時也應(yīng)高度重視中部地區(qū)的工業(yè)水資源效率的變化趨勢。

3.2 工業(yè)水資源效率動態(tài)分析

為了更深入了解江西省各城市工業(yè)水資源利用效率，利用軟件中的Malmquist 指數(shù)模型板塊測算出2010—2016江西省工業(yè)水資源利用效率的技術(shù)效率、技術(shù)進步、純技術(shù)效率、規(guī)模效率和全要素生產(chǎn)率，具體結(jié)果見表3、表4。

表3 江西省各城市各年份M指數(shù)及其分解(2010—2016)

表4 江西省各城市平均M指數(shù)及其分解(2010—2016)

表3為研究期間江西省工業(yè)水資源利用效率M指數(shù)及其分解。從表3可以看到，2010—2016全要素生產(chǎn)率呈“U”型變動趨勢，2011—2014江西省水環(huán)境污染較為嚴重，而從2014年起，水環(huán)境形勢有所改善。具體來看，全要素生產(chǎn)率2011—2012最低。江西省工業(yè)水資源效率的提升主要來自于技術(shù)效率的提升，技術(shù)進步是制約江西省工業(yè)水資源效率提升的關(guān)鍵因素。由此可見，江西省各城市工業(yè)企業(yè)無論在管理水平還是資源配置與利用方面水平都較高，而在工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面做得還不夠，導(dǎo)致技術(shù)進步指數(shù)較低，技術(shù)水平較落后。

表4為江西省11個城市平均M指數(shù)及其分解。從地區(qū)層面來看，江西省11個城市中，有5個城市全要素生產(chǎn)率大于1，均值為0.992，說明江西省工業(yè)水資源效率呈下降狀態(tài)且整體年均工業(yè)水資源效率的下降幅度為0.8%。從城市層面來看，萍鄉(xiāng)市的全要素生產(chǎn)率最高，為1.271，增幅高達27.1%，主要受技術(shù)進步的影響。上饒市全要素生產(chǎn)率為1.028，僅次于萍鄉(xiāng)市，其他4個指標中，也僅有規(guī)模效率(0.978)小于1，呈退步態(tài)勢。南昌市全要素生產(chǎn)率為1.005，5個指標中僅有技術(shù)進步指數(shù)小于1，呈退步狀態(tài)，其他指標均有不同幅度的提升。說明南昌市雖然作為江西省的省會城市，在技術(shù)創(chuàng)新、人才引進方面做得還不夠，未來若要提升工業(yè)水資源效率，必須加大技術(shù)創(chuàng)新投入，積極引進創(chuàng)新型人才，改進工業(yè)企業(yè)工藝技術(shù)，淘汰低產(chǎn)能的機械設(shè)備，從而提高工業(yè)企業(yè)技術(shù)水平，消除當(dāng)前技術(shù)進步對工業(yè)水資源效率的抑制作用。

從江西省工業(yè)水資源效率年均Malmquist指數(shù)分解來看，江西省11個城市中，技術(shù)效率、技術(shù)進步、純技術(shù)效率、規(guī)模效率和全要素生產(chǎn)率大于1的占比分別為55%、36%、91%、36%和45%，說明江西省將近一半甚至以上的城市技術(shù)效率、純技術(shù)效率、全要素生產(chǎn)率均處于增長態(tài)勢，有64%的城市技術(shù)進步和規(guī)模效率處于下降狀態(tài)，較低的工業(yè)技術(shù)水平抑制了江西省工業(yè)水資源效率的提升，江西省各城市在提高工業(yè)技術(shù)水平方面仍有很長的路要走。

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié)論

1)從靜態(tài)角度看，江西省11個城市的工業(yè)水資源效率較低，效率均值僅為0.549 6，提升空間較大。各城市工業(yè)水資源效率差異顯著，效率值較高的僅有鷹潭市，效率值穩(wěn)定為1且始終處于DEA有效狀態(tài)，效率值最低的宜春市，效率均值為0.262 8，說明宜春市水資源配置較不合理，導(dǎo)致水環(huán)境污染嚴重。從地理分布來看，江西省工業(yè)水資源效率分布呈現(xiàn)較明顯的非均衡性，效率值中部地區(qū)(撫州、新余、鷹潭)較高，處于0.6～1之間；北部地區(qū)(南昌、上饒、景德鎮(zhèn)、九江、宜春)和南部地區(qū)(贛州、吉安、萍鄉(xiāng))較低，效率值處于0.2～0.6之間。

2)從動態(tài)角度看，2010—2016江西省各市全要素生產(chǎn)率均值呈“U”型變動趨勢，生產(chǎn)率雖然從2010年的1.015上升到2016年的1.016，但研究中期較低的生產(chǎn)率，拉低了江西省全要素生產(chǎn)率均值，整體呈下降趨勢。從Malmquist指數(shù)分解數(shù)據(jù)來看，5個指標中，技術(shù)效率(1.016)、純技術(shù)效率(1.030)大于1，技術(shù)進步(0.977)、規(guī)模效率(0.987)、全要素生產(chǎn)率(0.992)小于1。較高的技術(shù)效率值拉動了江西省工業(yè)水資源效率的提升，但技術(shù)進步則起到了相反的作用。研究表明，技術(shù)進步是制約江西省工業(yè)水資源利用效率進一步提升的關(guān)鍵因素。

4.2 建議

1)加強各城市間的交流與合作，使先進的水資源管理手段和管理經(jīng)驗得到擴散和互享，提升水資源效率較低城市的水資源利用水平。因地制宜地制定具有區(qū)域差異特征的節(jié)水減排政策，加強水環(huán)境執(zhí)法力度，嚴格控制污水排放，嚴厲打擊非法排污行為，提高工業(yè)企業(yè)節(jié)水意識，從而優(yōu)化水環(huán)境質(zhì)量，提高工業(yè)水資源效率。

2)加大創(chuàng)新型企業(yè)培育力度，鼓勵企業(yè)建立創(chuàng)新團隊，積極引進創(chuàng)新型人才。其次應(yīng)淘汰低產(chǎn)能的工藝技術(shù)及設(shè)備，合理配置資源，同時增加對工業(yè)水資源效率相關(guān)技術(shù)研究的資金投入，盡可能地提高工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)能力，從而消除現(xiàn)階段技術(shù)進步對水資源效率的抑制作用。