韓麗萍 ，劉歡，蘇紅梅，高元平 ，孫保華

（1. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051；2. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 內(nèi)蒙古互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)研究中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051；3. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境與能源發(fā)展戰(zhàn)略研究中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051；4. 蒙古國(guó)科技大學(xué)，烏蘭巴托 99909715141，蒙古國(guó)）

日益嚴(yán)峻的全球生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)引起各國(guó)的關(guān)注。中國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，在堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，注重環(huán)境保護(hù)與生態(tài)建設(shè)，以綠色發(fā)展推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)，將會(huì)成為拉動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新動(dòng)力。隨著我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，煤電產(chǎn)業(yè)對(duì)生態(tài)的影響備受關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)碳排放中電力行業(yè)占到了37%，燃煤電廠(chǎng)的問(wèn)題尤為突出。然而，關(guān)停燃煤電廠(chǎng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和人員失業(yè)等社會(huì)問(wèn)題后果不可估量。那么，煤電產(chǎn)業(yè)的生態(tài)效率現(xiàn)狀到底如何？其規(guī)模效率和技術(shù)效率在區(qū)域間是否存在差異？除煤電產(chǎn)業(yè)自身投入產(chǎn)出指標(biāo)外哪些宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)會(huì)對(duì)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率產(chǎn)生影響？本文將運(yùn)用DEA 三階段生態(tài)效率測(cè)算模型解決以上疑問(wèn)，以期在煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率提升及轉(zhuǎn)型升級(jí)方面提出合理化建議。

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 生態(tài)效率的相關(guān)研究

1990 年生態(tài)效率的概念被第一次提出[1]。1992 年世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)聯(lián)合會(huì)提出的生態(tài)效率概念被廣泛接受：生態(tài)效率在保證人們對(duì)商品與服務(wù)需求基礎(chǔ)上，滿(mǎn)足人們對(duì)資源的需求，把產(chǎn)品全生命周期對(duì)環(huán)境的影響降到一個(gè)平衡的狀態(tài)[2]。1998 年世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）認(rèn)為生態(tài)效率是滿(mǎn)足人類(lèi)需求的效率[3]。歐盟環(huán)境署認(rèn)為生態(tài)效率就是以最少的自然界投入創(chuàng)造最多的福利。巴斯夫集團(tuán)認(rèn)為生態(tài)效率就是通過(guò)產(chǎn)品生產(chǎn)中盡量減少能源和物質(zhì)的使用以及盡量減少排放以幫助客戶(hù)保護(hù)資源[4]。聯(lián)合國(guó)貿(mào)易與發(fā)展會(huì)議認(rèn)為生態(tài)效率就是增加股東價(jià)值的同時(shí)，減少對(duì)環(huán)境的破壞[5]。

目前對(duì)生態(tài)效率的研究比較成熟，但不同學(xué)者研究的角度有所不同。潘興俠和何宜慶[6]將工業(yè)生態(tài)效率分為源頭消減效率和末端治理效率，分別從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外資利用、研發(fā)投資和污染治理四個(gè)方面來(lái)研究對(duì)源頭消減效率和末端治理效率的影響；田澤等[7]分別從經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市結(jié)構(gòu)、對(duì)外經(jīng)濟(jì)和研發(fā)強(qiáng)度四個(gè)方面研究工業(yè)生態(tài)效率對(duì)我國(guó)綠色生態(tài)文明的影響；李成宇等[8]從時(shí)間和空間兩個(gè)維度研究工業(yè)生態(tài)效率及其影響因素；馮俊華和臧倩文[9]構(gòu)建工業(yè)生態(tài)效率以及科技創(chuàng)新指標(biāo)并且研究?jī)烧唏詈蠀f(xié)調(diào)效應(yīng)及其影響因素。

對(duì)于生態(tài)效率的研究方法，陳真玲[10]運(yùn)用超效率DEA 的方法對(duì)中國(guó)30 省份的生態(tài)效率進(jìn)行測(cè)算，構(gòu)建Malmquist 指數(shù)從技術(shù)進(jìn)步水平以及技術(shù)效率水平兩個(gè)方面來(lái)研究生態(tài)效率的變動(dòng)趨勢(shì)以及時(shí)空特征；陸硯池和方世明[11]運(yùn)用非期望產(chǎn)出模型SBM-DEA 以及Malmquist 指數(shù)對(duì)武漢城市圈建設(shè)用地生態(tài)效率進(jìn)行測(cè)算研究并通過(guò)Tobit 模型定量分析了各要素對(duì)武漢城市圈建設(shè)用地生態(tài)效率的影響程度；袁汝華和郝方[12]以江蘇省21 個(gè)試點(diǎn)園區(qū)為研究對(duì)象，運(yùn)用超效率DEA 模型測(cè)算了2011—2015 年的園區(qū)生態(tài)效率，構(gòu)造Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)對(duì)生態(tài)效率進(jìn)行對(duì)比研究，并用Tobit 模型對(duì)生態(tài)效率的外在影響因素進(jìn)行回歸分析；劉釗[13]基于2007—2016 年中國(guó)區(qū)域綠色投資的生態(tài)效率值，研究了財(cái)政支出、區(qū)域生產(chǎn)總值以及城市人口這三個(gè)環(huán)境因素對(duì)各省份綠色投資與生態(tài)改善的影響。

雖然對(duì)于工業(yè)生態(tài)效率的研究已經(jīng)比較成熟，但以煤電產(chǎn)業(yè)作為研究對(duì)象進(jìn)行生態(tài)效率研究的文獻(xiàn)較少。然而，在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)施背景下，煤電產(chǎn)業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響不容忽視，且在我國(guó)各省份資源稟賦差異及東西部發(fā)展不均衡的現(xiàn)狀下，從純技術(shù)效率和規(guī)模效率兩方面探索煤電產(chǎn)業(yè)區(qū)域生態(tài)效率差異，對(duì)煤電產(chǎn)業(yè)未來(lái)實(shí)行區(qū)域差異化發(fā)展意義重大。從生態(tài)效率測(cè)度方法來(lái)看，超效率DEA 模型、非期望產(chǎn)出SBM-DEA 模型以及DEA 三階段模型是常用的方法，其中DEA 三階段模型可以剔除隨機(jī)干擾項(xiàng)以及管理無(wú)效率因素，適用于本研究。

1.2 煤電產(chǎn)業(yè)的相關(guān)研究

對(duì)于煤電產(chǎn)業(yè)的研究主要集中在對(duì)環(huán)境的影響和對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響兩個(gè)方面。李志學(xué)等[14]以西北地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)為個(gè)案，從資源節(jié)約和環(huán)境改良兩個(gè)角度對(duì)該地區(qū)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正向環(huán)境效應(yīng)價(jià)值進(jìn)行測(cè)算；劉曉龍等[15]分析了我國(guó)煤炭消費(fèi)的現(xiàn)狀，提出了“節(jié)能提效優(yōu)先”“大幅度降低散燒煤的使用，最終實(shí)現(xiàn)全部替代”“工業(yè)燃煤使用量下降成為必然”“嚴(yán)控煤電新建裝機(jī)，爭(zhēng)做新能源的服務(wù)者”以及“認(rèn)清煤化工產(chǎn)業(yè)的定位，有序穩(wěn)妥規(guī)劃部署”的主要路徑；吾竺娟等[16]以遼寧省為例，辨識(shí)了燃煤電廠(chǎng)汞排放的主要影響因素，并預(yù)測(cè)了未來(lái)十年的大氣汞排放量；柴瑞瑞和李綱[17]以政府部門(mén)與發(fā)電企業(yè)為研究對(duì)象，考慮可再生能源對(duì)政府部門(mén)電力補(bǔ)貼政策與發(fā)電企業(yè)選擇能源結(jié)構(gòu)的影響，研究了能源清潔利用和可再生清潔能源發(fā)展條件；賈政豪等[18]基于多重分形消除趨勢(shì)法建立電煤價(jià)格波動(dòng)特性分析模型，分析不同周期劃分情況下電煤價(jià)格的波動(dòng)規(guī)律；劉平闊和譚忠富[19]構(gòu)建煤電企業(yè)間的交易發(fā)展模型，分析中國(guó)煤電交易穩(wěn)定匹配的作用機(jī)理和規(guī)模聯(lián)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程；王亞霆[20]從電煤價(jià)格出發(fā)對(duì)我國(guó)電煤市場(chǎng)價(jià)格影響因素進(jìn)行了識(shí)別分析，結(jié)合智能算法構(gòu)建了電煤市場(chǎng)價(jià)格預(yù)測(cè)模型以及各方主體競(jìng)爭(zhēng)博弈模型對(duì)非合作博弈競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下電煤供應(yīng)鏈的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了研究；侯林娜等[21]以煤炭企業(yè)與燃煤電廠(chǎng)為主要的研究對(duì)象分析了煤電供應(yīng)鏈的牛鞭效應(yīng)；王雨佳[22]以企業(yè)的生產(chǎn)效率為切入點(diǎn)，將中國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)鏈的縱向一體化細(xì)分為煤炭產(chǎn)業(yè)的前向一體化和電力產(chǎn)業(yè)的后向一體化，采用投入產(chǎn)出表法計(jì)算縱向一體化指數(shù)，測(cè)算煤電企業(yè)的全要素生產(chǎn)率，實(shí)證分析縱向一體化對(duì)企業(yè)全要素生產(chǎn)率的影響。

綜上所述，已有研究從煤電產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境或?qū)?jīng)濟(jì)的單一影響視角進(jìn)行研究的較多，將經(jīng)濟(jì)與環(huán)境相結(jié)合進(jìn)行研究的較少。而對(duì)于煤電產(chǎn)業(yè)，既是國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要能源提供者，也是備受關(guān)注的對(duì)環(huán)境影響較大的產(chǎn)業(yè)，如何平衡煤電產(chǎn)業(yè)對(duì)二者的影響是值得研究的問(wèn)題。因此，本文從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩個(gè)角度對(duì)煤電產(chǎn)業(yè)的生態(tài)效率進(jìn)行分析，在已有研究的基礎(chǔ)上將煤炭消耗量作為投入指標(biāo)、將煤炭發(fā)電總量作為產(chǎn)出指標(biāo)，構(gòu)建測(cè)度煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率的指標(biāo)體系。

2 研究數(shù)據(jù)的選取

2.1 煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

本文建立了可用于評(píng)價(jià)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率的指標(biāo)體系，包括三個(gè)層次：一級(jí)指標(biāo)選取我國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率，分為投入指標(biāo)、非期望產(chǎn)出指標(biāo)和期望產(chǎn)出指標(biāo)；二級(jí)指標(biāo)對(duì)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行影響體系劃分；三級(jí)指標(biāo)將二級(jí)指標(biāo)體系進(jìn)行具體化，主要包括具體化的狀態(tài)、數(shù)量的度量。

（1）投入指標(biāo)。投入指標(biāo)包括能源消耗、經(jīng)濟(jì)資本投入、人力資本投入三大類(lèi)。投入指標(biāo)涉及規(guī)模性的以電力產(chǎn)業(yè)固定投資和以電源項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為主的資金指標(biāo)和以發(fā)電煤炭消耗為主的能源指標(biāo)，反映了煤電產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模。人力資本投入采用各省份歷年電力產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口數(shù)來(lái)表示。

（2）非期望產(chǎn)出指標(biāo)。在測(cè)算生態(tài)效率的過(guò)程中包括對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響的非期望產(chǎn)出，其中，環(huán)境污染指標(biāo)用三廢表示，廢水用工業(yè)廢水排放量表示，廢氣排放量用各地區(qū)工業(yè)SO2排放量表示，固體廢物用工業(yè)固體廢物排放量表示。

（3）期望產(chǎn)出指標(biāo)。期望產(chǎn)出指標(biāo)選取各省份第二產(chǎn)業(yè)增加值和煤炭發(fā)電總量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)

（4）環(huán)境變量。生態(tài)效率會(huì)受一系列環(huán)境因素的影響，本文選取各地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)、第三產(chǎn)業(yè)占經(jīng)濟(jì)總量比例、教育經(jīng)費(fèi)等指標(biāo)作為環(huán)境變量。各地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)科研支出總額可衡量提升生態(tài)效率活動(dòng)中科研力量的投入情況，第三產(chǎn)業(yè)占經(jīng)濟(jì)總量比例可衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)效率的影響，教育經(jīng)費(fèi)可衡量于人力資本對(duì)生態(tài)效率的影響。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

在樣本選取方面，因數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重，本文剔除西藏及港澳臺(tái)地區(qū)。在數(shù)據(jù)來(lái)源方面，主要參考《中國(guó)電力年鑒》《中國(guó)電力統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》以及國(guó)家和各省份統(tǒng)計(jì)局公開(kāi)數(shù)據(jù)。

3 DEA三階段模型的實(shí)證結(jié)果

3.1 第一階段DEA實(shí)證結(jié)果分析

3.1.1 第一階段DEA模型的構(gòu)建

在第一階段使用收集到的原始投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)進(jìn)行初始效率評(píng)價(jià)。本文以我國(guó)30 個(gè)省份為研究對(duì)象，通過(guò)構(gòu)建傳統(tǒng)的DEA 模型，進(jìn)行生態(tài)效率測(cè)度。在第一階段采用規(guī)?？勺兊耐度雽?dǎo)向BCC 模型為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)證研究。以投入為導(dǎo)向的BCC 模型函數(shù)表達(dá)式如下：

式中：n表示決策單元的個(gè)數(shù)，s表示本文數(shù)據(jù)指標(biāo)選取的產(chǎn)出指標(biāo)的個(gè)數(shù)，m表示輸入指標(biāo)的個(gè)數(shù)，xij、yrj分別表示投入要素和產(chǎn)出要素。θ表示被評(píng)價(jià)決策單元DMU 的相對(duì)效率值即效率評(píng)價(jià)指數(shù)；θ＜1，證明生態(tài)效率還沒(méi)有達(dá)到有效值；θ=1，證明生態(tài)效率有效，即投入產(chǎn)出達(dá)到最佳狀態(tài)。

以產(chǎn)出導(dǎo)向BCC 模型所得的生態(tài)效率值為綜合技術(shù)效率值，該綜合技術(shù)效率值還可以表示為：綜合技術(shù)效率值=純技術(shù)效率×規(guī)模效率。

3.1.2 第一階段DEA實(shí)證結(jié)果分析

本文運(yùn)用DEAP2.1 及FRONT4.1 軟件對(duì)前文所選取的2019 年全國(guó)30 個(gè)省份的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果如表2 所示。

表2 DEA第一階段模型生態(tài)效率測(cè)算結(jié)果

在不考慮隨機(jī)因素和管理無(wú)效率影響的情況下，2019 年我國(guó)各省份煤電產(chǎn)業(yè)的生態(tài)綜合技術(shù)效率均值為0.97，純技術(shù)效率均值為0.99，規(guī)模效率均值為0.98。說(shuō)明我國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率在綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率方面存在不同程度的改進(jìn)空間，可以采取進(jìn)一步的措施改進(jìn)生態(tài)效率。如表2 所示，除測(cè)度表現(xiàn)良好的16 個(gè)省份外，其他省份的煤電生態(tài)效率也接近效率前沿面，但仍沒(méi)有達(dá)到有效值。從DEA 第一階段模型整體測(cè)算結(jié)果來(lái)看，我國(guó)的生態(tài)效率處于良好狀態(tài)，但需要剔除環(huán)境變量影響因素、管理無(wú)效率、隨機(jī)因素等才能客觀(guān)反映生態(tài)效率水平。

3.2 第二階段SFA實(shí)證結(jié)果分析

3.2.1 第二階段：SFA模型的構(gòu)建

DEA 第一階段所得到的煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率值基本處于前沿面以及接近前沿的范圍，無(wú)法真實(shí)地反映各個(gè)決策單元的效率值。因此，本文采用SFA 模型測(cè)算剔除考慮環(huán)境變量因素與管理無(wú)效率因素的影響，能夠更加真實(shí)地反映決策單元的實(shí)際投入與處于最優(yōu)生產(chǎn)效率下的投入目標(biāo)值的真實(shí)效率。

（1）差額回歸分析：假設(shè)有n個(gè)決策單元，每個(gè)決策單元有m項(xiàng)產(chǎn)出值，xil、yil表示實(shí)際投入產(chǎn)出量；xi、yi表示目標(biāo)投入產(chǎn)出量。將實(shí)際值與目標(biāo)值采用差額值進(jìn)行回歸分析，表達(dá)公式如下：

其中，i=1, 2, …,m;l=1, 2, …,n。下文同。

（2）環(huán)境變量回歸分析：在第二階段主要研究環(huán)境變量sil。假設(shè)zl(z1l,z2l, …,zil)表示選取的可觀(guān)測(cè)的環(huán)境變量，βi表示環(huán)境變量的參數(shù)。假設(shè)fi(zl,βi)表示環(huán)境變量對(duì)產(chǎn)出的影響函數(shù)，對(duì)于回歸方程可以表示如下：

式中：vil表示產(chǎn)出項(xiàng)的隨機(jī)干擾，uil表示管理無(wú)效率，并且fi(zl,βi)服從截?cái)嗾龖B(tài)分布。

（3）管理無(wú)效率回歸分析：設(shè)γ表示管理無(wú)效率的方差與總方差的比值，其公式表達(dá)如下：

（4）同一運(yùn)氣水平分析：在SFA 模型設(shè)定的最后一步，為了將所評(píng)價(jià)的決策單元置于同一評(píng)價(jià)環(huán)境中，將隨機(jī)因素和環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)出的影響分離出去。設(shè)：

決策單元調(diào)整后的投入量是將所有決策單元置于相同的運(yùn)氣水平，表示對(duì)外部環(huán)境因素進(jìn)行調(diào)整。

3.2.2 第二階段SFA實(shí)證結(jié)果分析

本文將選取的數(shù)據(jù)輸入FRONTIER4.1 軟件，所得結(jié)果如表3 所示。

表3 第二階段SFA生態(tài)效率測(cè)算結(jié)果

從表3 中的SFA 回歸結(jié)果可以看出，gamma 值均大于0 且小于1，且數(shù)值接近1，同時(shí)得到的LR 單邊誤差均通過(guò)自由度為1 的檢驗(yàn)，表明運(yùn)用SFA 模型分析管理效率的影響是合理的，gamma 值接近于1 時(shí)，表示松弛變量中管理因素的影響占主導(dǎo)地位。

規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)。規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)的增加最終會(huì)導(dǎo)致科技的進(jìn)步，科技的進(jìn)步對(duì)生態(tài)的影響是雙面的，一方面，會(huì)導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題的加劇，比如CO2增加、臭氧層的空洞、酸雨，科技進(jìn)步隨之促進(jìn)的人口膨脹也會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力，自然資源枯竭等問(wèn)題隨之而來(lái)。另一方面，社會(huì)生產(chǎn)力會(huì)大幅度提高，減排措施有了實(shí)施的可能性；技術(shù)進(jìn)步還為持續(xù)發(fā)展的決策提供依據(jù)和手段，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展管理水平的提高。由表3 可以看出，工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)投入與工業(yè)廢水和SO2松弛變量成正向關(guān)系，隨著工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)的投入增加，工業(yè)廢水排放和SO2排放量反而增加?？蒲邪l(fā)展經(jīng)費(fèi)的投入與火力發(fā)電量和GDP松弛變量成正向關(guān)系，工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)的投入增加，火力發(fā)電量和GDP 在增加。隨著規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)的增加，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響在加劇，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的影響是正向的，接下來(lái)科研經(jīng)費(fèi)的投入應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)環(huán)境改善方面的投資，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展水平，采取有效的技術(shù)手段開(kāi)發(fā)自然資源，在保證對(duì)生態(tài)污染最小化的前提下提高資源利用率。

第三產(chǎn)業(yè)占經(jīng)濟(jì)比例。第三產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響較第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)小。但是第三產(chǎn)業(yè)所包含的行業(yè)有不同的種類(lèi)，有對(duì)環(huán)境影響較小的金融行業(yè)、科技類(lèi)產(chǎn)業(yè)，還有對(duì)環(huán)境影響較大的旅游業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、餐飲業(yè)，因此第三產(chǎn)業(yè)對(duì)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率的影響要考慮第三產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)。從表3 可以看出，第三產(chǎn)業(yè)占比增加與工業(yè)廢水和SO2松弛變量成正向關(guān)系。第三產(chǎn)業(yè)占比增加對(duì)環(huán)境是不利的，主要是由于大部分地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)的比重增加帶來(lái)了環(huán)境污染，尤其是運(yùn)輸業(yè)以及餐飲業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)占比增加與火力發(fā)電量和GDP 松弛變量成正向關(guān)系，即第三產(chǎn)業(yè)占比增加，火力發(fā)電量和GDP 在增加。整體上應(yīng)提高第三產(chǎn)業(yè)資源利用率，減少對(duì)資源的浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境的污染。

教育經(jīng)費(fèi)支出。教育經(jīng)費(fèi)支出的增加并不代表著生態(tài)、經(jīng)濟(jì)能同時(shí)向著理想狀態(tài)發(fā)展，教育經(jīng)費(fèi)支出結(jié)構(gòu)不合理、教育投資管理體制不健全，東西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡等問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致教育經(jīng)費(fèi)支出對(duì)生態(tài)效率貢獻(xiàn)率較低。從表3 可以看出，教育經(jīng)費(fèi)支出與廢氣排放和SO2松弛變量的系數(shù)均為負(fù)，即教育經(jīng)費(fèi)支出增加導(dǎo)致廢水和SO2的排放在減少，證明教育經(jīng)費(fèi)支出對(duì)環(huán)境的影響有正向作用。教育經(jīng)費(fèi)支出與火力發(fā)電量、GDP 松弛變量的系數(shù)均為負(fù)，即隨著教育經(jīng)費(fèi)支出增加，火力發(fā)電量、GDP 減少，其最主要的原因是教育投資結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致對(duì)GDP 沒(méi)有產(chǎn)生促進(jìn)作用。此外，教育投資在全民素質(zhì)提升方面效果不明顯，提高資源利用率的全民意識(shí)有待提高。

3.3 第三階段DEA實(shí)證結(jié)果分析

3.3.1 第三階段DEA模型的改進(jìn)

第二階段剔除隨機(jī)因素與環(huán)境變量因素后使得生態(tài)效率值處于相同的運(yùn)氣水平，重新得到的產(chǎn)出值更能體現(xiàn)決策單元的管理水平。第三階段與第一階段同樣采用產(chǎn)出導(dǎo)向的BCC 模型對(duì)生態(tài)效率進(jìn)行測(cè)度。

3.3.2 第三階段DEA實(shí)證結(jié)果分析

總的來(lái)說(shuō)，調(diào)整以后的煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率變化比較明顯，如表4 所示，其中有6 個(gè)省份的效率均值結(jié)果為1，其余地區(qū)都處于效率無(wú)效狀態(tài)。說(shuō)明這些地區(qū)的科研以及科技水平比較高，平均資源管理水平處于前沿面，資源利用率優(yōu)于其他地區(qū)，因此規(guī)模效率比較高。有28 個(gè)省份的純技術(shù)效率明顯高于規(guī)模效率，說(shuō)明這幾個(gè)省份的技術(shù)方法、制度管理、運(yùn)營(yíng)管理水平較高。吉林、江西的規(guī)模效率明顯高于純技術(shù)效率，規(guī)模效率反映了企業(yè)規(guī)模因素影響下的生產(chǎn)效率，在一定程度上反映了企業(yè)經(jīng)營(yíng)水平，即反映了這些地區(qū)經(jīng)營(yíng)規(guī)模的擴(kuò)張是否合理。

表4 第三階段DEA模型生態(tài)效率測(cè)算結(jié)果

4 第一階段與第三階段實(shí)證結(jié)果對(duì)比分析

4.1 總體分析

2019 年我國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率值在經(jīng)過(guò)SFA 模型調(diào)整后出現(xiàn)了較為明顯的變化，這也進(jìn)一步證實(shí)了本文所選取的環(huán)境變量因素對(duì)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率產(chǎn)生了較為明顯的影響，在進(jìn)行生態(tài)效率測(cè)度時(shí)，剔除掉環(huán)境變量的影響是有必要的，第一階段和第三階段煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率變化如圖1 所示。

圖1 第一階段和第三階段生態(tài)效率值對(duì)比

由圖1 可以看出，中國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)的生態(tài)效率主要受到規(guī)模效率的影響，經(jīng)營(yíng)水平以及研發(fā)投入結(jié)構(gòu)不合理可能是其主要原因。第一、第三階段生態(tài)效率產(chǎn)生差距主要是由于未考慮數(shù)據(jù)的隨機(jī)干擾和規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)、第三產(chǎn)業(yè)占經(jīng)濟(jì)比例、教育經(jīng)費(fèi)支出因素導(dǎo)致運(yùn)行效率的結(jié)果存在虛假現(xiàn)象。

4.2 區(qū)域生態(tài)效率對(duì)比分析

從總體上看，在剔除環(huán)境因素、管理無(wú)效率、隨機(jī)誤差之后，第三階段的平均綜合技術(shù)效率值、平均純技術(shù)效率值、平均規(guī)模效率值相比第一階段的數(shù)值都有一定程度的下降，說(shuō)明環(huán)境變量因素規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)、第三產(chǎn)業(yè)占經(jīng)濟(jì)比例、教育經(jīng)費(fèi)支出對(duì)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率的影響具有積極作用，各省份煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率變化如圖2 所示（東中西部按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平劃分）。

圖2 第一階段與第三階段區(qū)域生態(tài)效率對(duì)比圖

綜合技術(shù)效率經(jīng)過(guò)第二階段剔除環(huán)境變量與隨機(jī)因素后，內(nèi)蒙古、黑龍江、上海、四川、貴州、云南、青海、寧夏、新疆依然保持在效率前沿面，山西、遼寧、吉林、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、湖南、廣西從效率無(wú)效狀態(tài)轉(zhuǎn)變成效率前沿面?？傮w來(lái)說(shuō)綜合效率的均值在減少，較多省份都是從效率前沿面降到效率無(wú)效狀態(tài)，從區(qū)域生態(tài)效率對(duì)比看，煤電產(chǎn)業(yè)整體的綜合效率西部地區(qū)省份處于前沿面。

純技術(shù)效率經(jīng)過(guò)第二階段剔除環(huán)境變量與隨機(jī)因素后，平均值下降，說(shuō)明中國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)純技術(shù)效率在沒(méi)有剔除掉環(huán)境變量因素和隨機(jī)干擾的前提下被高估。處于效率前沿面的省份基本集中于西部地區(qū)，西部地區(qū)煤電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平處于前沿水平。

規(guī)模效率經(jīng)過(guò)第二階段剔除環(huán)境變量與隨機(jī)因素后，煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率處于前沿面的省份增多了。由此可見(jiàn)，環(huán)境因素和隨機(jī)干擾很大程度上掩蓋了各個(gè)地區(qū)煤電產(chǎn)業(yè)的生態(tài)效率真實(shí)水平。從區(qū)域生態(tài)效率對(duì)比圖看，西部地區(qū)和中部沿海局部地區(qū)的規(guī)模效率處于前沿面。

5 結(jié)論及啟示

（1）規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D 經(jīng)費(fèi)投入對(duì)環(huán)境的影響是負(fù)向的，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的影響是正向的，今后應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境改善方面的投資，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展管理水平，采取有效的技術(shù)手段開(kāi)發(fā)自然資源，在保證資源利用率的前提下將生態(tài)污染最小化。對(duì)于環(huán)境改善方面，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)技術(shù)的改進(jìn)，比如開(kāi)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的污染物控制技術(shù)研發(fā)與利用，開(kāi)展先進(jìn)的脫硫技術(shù)的工程應(yīng)用研究；掌握煙氣脫硝裝置及脫硝催化劑技術(shù)、超低NOx燃燒技術(shù)和低溫脫硝技術(shù)，并加快推廣應(yīng)用。強(qiáng)化科技人才隊(duì)伍建設(shè)，通過(guò)科技創(chuàng)新推動(dòng)新產(chǎn)品和新業(yè)態(tài)發(fā)展，鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展綠色研發(fā)設(shè)計(jì)等以此延伸產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值，推進(jìn)綠色制造，以提升綠色發(fā)展的增長(zhǎng)潛力。

（2）第三產(chǎn)業(yè)占比抑制煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率提高，但促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。對(duì)于第三產(chǎn)業(yè)中對(duì)環(huán)境造成污染較大的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)該完善法律體系，加大執(zhí)法力度，比如對(duì)有害產(chǎn)品以及對(duì)環(huán)境有污染的產(chǎn)品增加環(huán)保稅。第三產(chǎn)業(yè)用電持續(xù)高速增長(zhǎng)是全社會(huì)用電增長(zhǎng)的重要來(lái)源，第三產(chǎn)業(yè)用電量對(duì)全社會(huì)用電量增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率在20%以上。對(duì)于第三產(chǎn)業(yè)用電增加的問(wèn)題，應(yīng)該大力發(fā)展高效節(jié)能產(chǎn)業(yè)，以適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求，樹(shù)立節(jié)能為本理念，全面推進(jìn)能源節(jié)約，提升高效節(jié)能裝備技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用水平，推進(jìn)節(jié)能技術(shù)系統(tǒng)集成和示范應(yīng)用，支持節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，促進(jìn)高效節(jié)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

（3）教育經(jīng)費(fèi)支出對(duì)環(huán)境的影響是正向的，但對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響是負(fù)面的，最主要的原因是教育投資比例不協(xié)調(diào)所致。在資源的消耗方面，應(yīng)該通過(guò)調(diào)整教育結(jié)構(gòu)改善資源利用率的問(wèn)題。對(duì)于大學(xué)教育來(lái)說(shuō)應(yīng)該建立知識(shí)共享平臺(tái)，圖書(shū)館應(yīng)該加大關(guān)于煤電環(huán)境治理的相關(guān)書(shū)籍，完善“國(guó)網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)”知識(shí)共享平臺(tái)網(wǎng)頁(yè)功能和整體設(shè)計(jì)，優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)。落實(shí)國(guó)家煤電公司網(wǎng)絡(luò)大學(xué)平臺(tái)應(yīng)用、資源建設(shè)、功能完善工作計(jì)劃。加強(qiáng)人才梯隊(duì)建設(shè)，選拔培養(yǎng)國(guó)家煤電公司級(jí)各類(lèi)專(zhuān)家人才候選人。對(duì)于煤電企業(yè)應(yīng)該建立培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)化制度。制定培訓(xùn)質(zhì)量管理辦法實(shí)施方案，建立即時(shí)—短期—中長(zhǎng)期評(píng)估相結(jié)合的質(zhì)量評(píng)估模式。開(kāi)展人才測(cè)評(píng)技術(shù)開(kāi)發(fā)研究，建立人才測(cè)評(píng)體系。對(duì)于媒體來(lái)說(shuō)，應(yīng)通過(guò)主題傳播提高煤電企業(yè)公司軟實(shí)力建設(shè)，加大媒體資源統(tǒng)籌與共享力度，初步實(shí)現(xiàn)資源集中利用和人員統(tǒng)一調(diào)配。各媒體應(yīng)該圍繞國(guó)家煤電發(fā)展?fàn)顩r以及社會(huì)關(guān)切，開(kāi)展大氣污染防治、新能源消納等話(huà)題設(shè)置議題。

（4）從區(qū)域生態(tài)效率對(duì)比上看，我國(guó)西部地區(qū)煤電產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率處于前沿面，從純技術(shù)效率來(lái)說(shuō)，中部地區(qū)的生態(tài)效率發(fā)展較慢；從規(guī)模效率來(lái)說(shuō)，西部地區(qū)的生態(tài)效率發(fā)展優(yōu)于東部地區(qū)的生態(tài)效率；整體上，東部地區(qū)綜合生態(tài)效率低下是由于東部地區(qū)的規(guī)模效率較低引起的。對(duì)于純技術(shù)效率較低的地區(qū)，應(yīng)該圍繞電力科技前沿領(lǐng)域研究，加強(qiáng)科技創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)建設(shè);利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，建立電力科技資源共享機(jī)制;深化產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的創(chuàng)新體系，激發(fā)各方創(chuàng)新活力；協(xié)調(diào)電力行業(yè)各類(lèi)科技規(guī)劃，防止重復(fù)浪費(fèi)，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合、裝備與應(yīng)用企業(yè)聯(lián)合、同類(lèi)型企業(yè)聯(lián)合，形成自主創(chuàng)新聯(lián)合組織。對(duì)于規(guī)模效率較低的地區(qū)，應(yīng)該構(gòu)建統(tǒng)一開(kāi)放的電力市場(chǎng)體系，建立市場(chǎng)規(guī)則，改革電價(jià)機(jī)制，消除省間壁壘，形成發(fā)電企業(yè)自主賣(mài)電、電力用戶(hù)自助買(mǎi)電，資源優(yōu)化配置的市場(chǎng)格局。