基于规模报酬可变假设的城市环境绩效评价及其成因分解

陈晓红，周智玉

(中南大学 商学院,湖南 长沙 410083)

一、引言

中国经济高速增长取得的成就引世人瞩目，伴随产生的资源消耗和环境污染问题也受到各方关注。近年来，我国在成长为世界第二大经济体的同时，二氧化硫排放量和二氧化碳排放量都已位居世界第一。在此背景下，如何科学、客观地评价发展过程中的环境绩效，并有效地对现有环境绩效的形成原因进行分解分析，成为环境管理需要解决的一个重要课题，引起学术界的广泛讨论。

城市是环境管理中一类重要的对象，首先，它是产业发展、社会服务、人口承载的集聚区，既是人类经济、社会发展的精华，又是能源消耗、污染物排放的集中区；其次，城市是环境管理中连接宏观和微观的关键层级，它既接受上级政府的统一环境规制和监管，又拥有自身独立的环境管理职权，既可以在宏观层面上进行规划优化和调整、政策制定，又可以在微观上直接监督、干预园区和企业的生产活动和环境行为。因此，城市的环境绩效较为直接地反映了政府宏观和微观环境管理活动实施的成效，对城市环境绩效的评价和成因分解也最为直观地为政府评估和改进其环境管理提供了参考依据。

为此，本文将城市视为独立决策单元，尝试以测算城市投入产出的相对效率为思路，以方向距离函数和环境DEA生产技术为基础，构建潜在产出测量模型来测量城市的环境绩效，引入曼奎斯特—伦伯格指数实现对城市环境动态绩效的评价，并通过对上述两种绩效评价结果的分解，探究造成城市环境绩效差异的原因，据此提出相关政策建议。

本文内容结构安排为：第二部分对环境绩效评价相关文献进行简要综述，第三部分为城市环境绩效测量，第四部分为城市环境绩效差异成因分解，第五部分为结论与政策建议。

二、文献综述

环境绩效评价的概念在国外最早出现于20世纪60年代末期，相关的理论研究到20世纪90年代逐渐丰富起来，主要研究工作围绕着微观的企业环境绩效评价展开，集中在环境绩效的内涵、评价指标等方面。在环境绩效的内涵上，Gray(1993)从信息披露的角度，认为企业环境绩效应包括该企业环境政策、环境计划、环境会计、环境和可持续发展活动管理等5方面[1]。Corbett(2002)认为企业环境绩效指企业环境管理活动取得的成效，既包括生产活动造成的直接环境直接影响，也包括企业制度、文化等方面包含的环保意识[2]。在环境绩效评价指标方面，国际标准化组织(ISO)(1999)发布了ISO140315环境绩效评价标准，提供了一个包含环境状态指标、管理绩效指标、经营绩效指标等三方面指标的环境绩效指标库[3]。Henri(2008)认为环境绩效指标包含了针对环境管理问题的关键量化信息，从环境管理法规、环境管理目标和公共补贴等三方面探讨了指标的需求和使用[4]。此外，联合国贸易与发展会议(ISAR)[5—7]、世界可持续发展工商理事会(WBCSD)[8]、加拿大特许会计师协会(CICA)[9]等机构也都发布了环境绩效或生态效率评价指标体系。

我国环境绩效评价方面的研究兴起于2000年前后，在研究的范围上拓展到了区域环境绩效评价层面。杨东宁等(2004)等先后对环境绩效的内涵进行了拓展，定义环境绩效为政府或组织进行环境管理所取得的经济效益和社会效益[10]。在区域环境绩效的实证研究方面，有对国家和地区层面的研究，如杨文举(2009)运用DEA方法对我国分地区环境绩效及其影响因素进行了实证研究[11]，认为我国地区工业的相对环境效率总体水平比较低，但整体上得到了较为明显的改善，其改善主要源于技术进步，恶化则源于生态效率恶化；也有对城市群和城市层面的研究，如张伟等(2011) 对长三角都市圈城市群全要素能源效率及其成分进行了测度，得出了能源的过度使用以及废气的过度排放导致长三角都市圈能源效率增长率和能源使用技术效率增长率的降低等结论[12]。彭靓宇(2013)[13]、王金凤等(2011)[14]分别运用“压力—状态—响应”模型、层次分析法对天津、扬州等城市的环境绩效进行了评价，并分析了导致相关城市环境绩效变化的影响因素。另一些学者则关注了资源环境效率与经济增长之间的关系。如涂正革和肖耿(2009)在实证研究中证实了随着中国环境全要素生产率逐步提高，环境约束对经济增长的抑制作用在逐渐减弱[15]。王兵等(2010)通过对我国环境全要素生产率与市场全要素生产率两大指标的考查，揭示了两者变化中呈现的相互背离的趋势，由此说明我国节能减排之路还任重而道远[16]。陈诗一(2010a、2010b)构建基于方向性距离函数的分析模型测算了中国工业全要素生产率，并对2009—2049年节能减排的损失和收益进行了模拟分析，提出了工业生产与节能减排双赢发展的最优路径[17—18]。

通过已有研究文献的梳理，可以发现国内外关于环境绩效评价的研究成果已颇丰，但还存在着一些遗憾：对于城市层面的环境绩效评价和成因分析的研究还不多，尤其是对处于同一行政区划内的多个城市间的对比研究很少；另外，在使用DEA方法对环境绩效进行测算时，绝大多数情况下仍然遵循规模报酬不变假设，没有考虑规模报酬可变的情形。本文与以往研究的不同之处在于：(1)根据城市环境绩效形成的特点，在采用DEA方法测算环境绩效时遵循规模报酬可变假定，在估算多个经济社会发展差异较大的城市环境绩效时更加准确；(2)选取处于同一省域内的多个同级别城市作为研究对象，有利于比较和揭示在同一环境规制条件下，城市环境绩效动态变化的成因。

三、城市环境绩效测度

1.基于潜在产出测量的环境DEA模型

(1)

其中，βs、βf分别为Decision Making Unit (DMU)A各种期望产出和非期望产出的潜在产出比例；pA是加权潜在产出比例测度，越小意味着环境绩效越好，当其为0时，说明所测量的DMUA处在当前生产结合中的前沿面上；ws、wf分别为各种期望和非期望产出的权数，它们事先根据环境管理中对期望和非期望产出的控制程度设定，总和为单位1。zc为强度变量，是对第c个观察值设定非负权重，总和不大于1，体现了生产技术可为规模报酬可变；θ为修正系数，大于0且无限逼近0，表明规模报酬可变情况下的生产可能性集合不包括零点。

2.指标选择与数据来源

本文运用“多投入—多产出”的DEA模型，以湖南省下辖的13个地级市(不含湘西自治州)为实证研究对象，对城市环境绩效进行测量，考察的时间区间为2007—2012年。其中，“投入”是指资本、劳动力和能源等生产要素的投入，“产出”则包括期望产出和非期望产出两类，期望产出为城市国内生产总值，非期望产出为各类环境污染物的排放。根据评价对象的特点，研究者在具体指标选择上一般有所侧重和不同。

(1)资本投入。资本投入常用“资本存量”这一指标来衡量[12，20，23]，本文参考张军等(2004)的测算方法[24]，采用“永续盘存法”，以2000年为基期按不变价格计算得出资本存量数据。计算方法为Ki,t=Ii,t+(1-δi,t)Ki.t-1，其中Ki,t是城市i第t年的资本存量，Ii,t是城市i第t年的投资，δi,t是城市i第t年的固定资产折旧率。

(2)劳动力投入。劳动力投入水平理论上由劳动力的投入数量、素质和劳动时间来决定，但由于在城市层面，劳动力素质和劳动时间方面的数据难以获得，本文选取各城市历年从业人数作为劳动力投入量指标。

(3)能源投入。作为投入量指标，能源方面主要选取了各城市历年的能源消费总量作为能源投入数据，采用的是统计中把煤炭、石油制品等能源的消费量转换成统一单位“吨标准煤”加总而成的数据。

(3)期望产出。参考相关研究中的通行做法，选取各城市历年GDP作为期望产出指标，采用的是按2000年不变价格折算的各城市历年实际GDP。

(4)非期望产出。国内外相关研究中，学者对非期望产出指标的选取存在一定程度的差异[12，15-18，21]，根据评价对象的不同，非期望产出指标通常从工业废气、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物排放量等指标中选取。本文研究的对象是城市环境绩效，影响城市环境的污染因子主要有二氧化硫、氮氧化物排放量，悬浮颗粒物浓度，以及化学需氧量、氨氮排放量等，考虑到数据的连续性和可得性，在大气和水环境污染因子中分别选取二氧化硫(SO2)排放量、化学需氧量(COD)排放量作为非期望产出指标。城市环境绩效评价的主要投入、产出指标情况见表1。

表1 城市环境绩效评价主要投入产出指标

本文所有数据均来自于相关年份湖南省及各市统计年鉴、环境状况公告、政府部门报告。

3.计算结果及分析

运用本文构建的环境DEA模型，采用分析软件对搜集到的数据进行计算，得出湖南省各地级市2007—2012年环境绩效水平，计算结果见表2。

表2 湖南省各地级市环境绩效水平计算结果

从计算结果中可以看出：

(1)位居全省环境绩效水平前列的两个地级市是长沙和张家界，但两市实现良好环境绩效的方式是截然不同的。长沙市2012年实现GDP6399.9亿元，位居全省第一，由于近年来大力发展高新技术产业、战略性新兴产业，加大淘汰高污染、高耗能、资源型企业的力度，经济发展质量得到有效提升，2012年单位GDP能耗仅为0.60吨标准煤/万元，为同期全省所有地级市中最低值。张家界市则以旅游服务、现代农业为主导产业，2012年实现GDP338.99亿元，总量位居全省最末，但由于其主导产业能耗低、污染少，特别是基本不存在工业污染，使得其环境绩效水平也位居全省前列。

(2)其他地级市环境绩效分布呈现较大程度差异，环境绩效测算值在0.8～1.0之间的地级市为衡阳、株洲、常德、岳阳；在0.7～0.8之间的地级市为湘潭、永州、邵阳；在0.6～0.7之间的地级市为郴州、怀化、益阳、娄底。这些地级市在固定资产投资、劳动力投入等方面的效率差异不很显著，能源消费方式是决定其环境绩效水平差异的关键因素，如环境绩效水平测算值较低的娄底市，其2012年单位GDP能耗为1.70吨标准煤/万元，几乎为长沙单位GDP能耗水平的3倍。

(3)由长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、常德、益阳、娄底八市组成的环长株潭城市群平均环境绩效水平略高于全省平均水平，这说明环长株潭城市群作为湖南省区域经济发展的重点区域，在贡献了全省80%以上GDP的同时，在转变发展方式、提高发展质量方面也取得较大进展，由于其卓有成效的资源集约节约利用和环境治理，为全省环境绩效的优化做出了贡献。

四、城市环境绩效动态分析与成因分解

1.动态环境绩效评价指数

为了进一步探究城市环境绩效动态变化的趋势及其成因，我们引入共同前沿曼奎斯特—伦伯格(Meta-frontier Malmquist-Luenberger，MML)指数，在前文基于潜在产出的环境绩效测算的基础上，进一步计算动态环境绩效评价指数(Dynamic Environmental Performance Assessment Index，DEPAI)。

动态环境绩效评价指数(DEPAI)又可以进行进一步分解，如式(3)所示：

=EC×BPC×TGC

动态环境绩效分解的结果中，EC指要素配置效率变化项，表示两个时期要素配置效率的相对变化率；如果EC>1，则表示要素配置效率的改善，如果EC<1，则表示要素配置效率的恶化。BPC则测度技术进步水平，BPC>1，则认为于技术进步。TGC测度技术缺口比率的变化，反映了特定城市平均技术水平与所有城市中最先进技术水平的差距变化，当TGC>1时表明其所测量的城市所有城市中最先进技术水平的差距在缩小。

2.城市动态环境绩效评价结果与分解

根据动态环境绩效评价指数定义及前文计算数据，采用分析软件对湖南省各地级市2007～2012年间动态环境绩效评价指数进行计算，结果见表3。

表3 湖南省各地级市动态环境绩效评价指数计算结果(2007～2012年平均值)

从计算结果中可以看出：

(1)2007年至2012年的5年间，全省13个地级市平均动态环境绩效评价指数为1.008，动态环境绩效评价指数大于1的城市有8个，表示全省地级城市环境绩效整体上发生改善。从各地级市的改善程度而言，改善程度最大的是株洲市，说明株洲市作为老工业基地，以获批国家“两型社会”建设综合配套改革试验区为契机，在推进产业转型升级、城乡环境整治、绿色出行改革、城市管理提质等方面均取得了切实成效，已由曾经的“全国十大污染城市”转变为以现代工业文明为特征的生态宜居城市。其他环境绩效改善程度较大的地级市还有长沙、常德，其改善水平均高于全省地级城市平均改善水平。

(2)从动态环境绩效的成因分解来看，为环境绩效改善做出主要贡献的因素是技术进步。值得一提的是，13个地级市在此方面都表现出了改善的趋势，说明各地级市政府把实施创新驱动发展战略放在转变经济发展方式的首位，以科技创新推动两型社会建设取得了切实的成效。

(3)技术缺口(即生产集合中一般生产者与领先生产者之间的技术差距)总体上表现为缩小趋势，为环境绩效改善做出了一定贡献。但也应该看到，衡阳、岳阳、永州、怀化等地级市出现了技术缺口扩大的情况，这说明先进的低碳、清洁技术的推广应用仍然表现出不均衡性，非中心城市尤其需要低碳、清洁技术推广政策的普惠覆盖甚至倾斜支持。

(4)在要素配置效率上，总体表现为微弱降低，大多数地级市五年间的要素配置效率没有出现显著变化，说明虽然通过多年的两型社会建设改革，在环境绩效领域优化要素配置效率的空间仍然很大，要重视改革试点成果的全面推广和覆盖，从而充分释放出深化改革在优化经济发展方式、提升环境绩效方面的巨大红利。

五、结论与政策建议

城市环境绩效的评价及其成因分解是环境管理中富有积极实践意义的重要课题。本文通过构建基于规模报酬可变假设的环境DEA模型，引入共同前沿曼奎斯特—伦伯格指数，力图更加科学、准确地测量城市环境绩效及其动态变化趋势，并对其成因进行分解。通过对湖南省地级市环境绩效的实证分析，得出以下结论。

(1)湖南省各地级市环境绩效呈现出较大程度差异。通过对湖南省各地级城市环境绩效水平的测量，可以看出城市间环境绩效水平存在较大差异，得分差距较大。深入分析造成这种差距的原因，除了资源禀赋的不同外，发展方式的差异是关键内因。中低环境绩效城市资源利用方式仍然较为粗放，对比分析各城市的投入产出指标发现，代表能源消费方式的单位GDP能耗指标是引起环境绩效差异的主要因素，全省地级市中最低水平值几乎是最高水平值的3倍。

(2)高环境绩效水平城市的发展模式不尽相同。环境绩效水平测量结果显示，长沙市和张家界市是湖南省环境绩效水平最高的城市，但深入分析不难发现，两者实现高环境绩效的发展模式并不相同。长沙市主要通过大力发展高新技术产业、战略性新兴产业，加大淘汰高污染、高能耗、资源型企业的力度；张家界市则主要通过发展旅游服务、现代农业等生态产业为主。虽然它们GDP总量差异很大，但都实现了良好的环境绩效。

(3)城市环境绩效的改善是多种因素共同作用的结果。通过对湖南省各地级市动态环境绩效的评价和成因分解，我们发现技术进步是推动城市环境绩效改善的共同重要原因，其次技术缺口缩小也为环境绩效改善做出了贡献，要素配置效率提高对环境绩效改善的促进效果目前尚不明显。

基于上述发现，对未来改善城市环境绩效的政策措施，提出以下建议。

第一，要科学、准确地确定城市发展定位、制定发展规划。取得良好的环境绩效，道路和模式并不是一成不变的，长沙和张家界不同的发展道路就是生动的说明。已经具有较强工业基础的城市可以借鉴长沙的发展经验，突出科技创新的驱动引领作用，大力发展高新产业、战略性新兴产业、现代服务业，加快淘汰退出高污染、高耗能、资源型企业，实现城市发展质量的提升和发展方式的转变。工业化程度尚不高、生态优势明显的城市，可以选择差异化的发展模式，发展具有当地特色的旅游观光、现代农业等生态产业，充分发挥生态资源的内涵价值。

第二，要着重推进老工业城市的转型升级。老工业城市由于其产业结构中重化工业比重偏大，历史上环境治理投入不足、积累的环境问题较多等因素，环境绩效水平大多不高，如从湖南省地级市的实证研究看，娄底、邵阳、湘潭等老工业城市普遍处于中低环境绩效水平。要实现其环境绩效的提升，需要综合施策，多措并举，方能取得较好效果。

实证研究结果证明，湖南省地级老工业城市中株洲的环境绩效改善最为明显，其城市转型升级的实践成效也受到国内外的广泛赞誉，有关做法可以作为典型经验加以推广。在产业转型升级上，一手推进绿色、低碳的产业发展，大力扶持轨道交通、航空动力、汽车、文化旅游、现代农业等新兴主导产业；一手抓好节能减排、落后产能淘汰，推进大型重化工业企业的整体搬迁、退出，关停长期不能达标的污染企业。在环境治理方面，一手抓好城市环境的治理和修复，实施清水塘重金属污染治理重点工程，完成历史积累的重金属底泥、废渣清理处置；一手推进城乡环境同治，创造了“城乡环境同治的攸县模式”，实现农村垃圾100%就地处理；在城市管理提质上，一手推进城市的美化、亮化、绿化、数字化工程，大力推进建筑节能和可再生能源应用，实现24小时、无死角的数字化城市管理；一手为市民提供清洁、便捷的公共交通网络，将全市城区公交车全部置换成混合动力公交车，建立了包含2万辆自行车的公共自行车租赁系统。通过多管齐下，实现工业、建筑、交通等多领域能耗、排放的同步降低，环境绩效改善显著。

第三，要发挥技术进步在环境绩效改善中的主导作用。实证研究结果表明技术进步对环境绩效的改善发挥了强有力的支撑作用，应当进一步完善科技创新支持政策，通过创建自主创新示范区、鼓励加大研发投入、创新金融支持方式等一系列支持举措，促进科技成果的研发和转化。特别要重视环境产权市场与知识产权市场的对接，通过反映资源稀缺性的环境产权价格体系，促进环境科技创新成果的价值提升和转化应用。

第四，要充分发挥深化改革的环境红利效应，深化改革探索和推广普及改革成果并重。根据党的十八届三中全会的要求和部署，要深入推进生态文明制度改革，包括健全自然资源资产产权制度和用途管制制度，划定生态保护红线，实行资源有偿使用制度和生态补偿制度，改革生态环境保护管理体制等方面。我们一方面要不断深化资源环境领域的各项改革探索，创造出成功的改革经验、模式，另一方面更要抓紧推广普及已经成熟的改革成果，促使环境资源要素配置效率将不断提高，让改革红利不仅产生出其经济效益，也贡献出巨大的环境效益。

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