中國區域環境效率的收斂性、空間溢出及成因分析

李佳佳 羅能生

摘要：利用中國1998～2013年省際面板數據，基于SBM模型在測度區域環境效率的基礎上，將空間面板收斂模型和偏微分效應分解方法相結合研究了區域環境效率的收斂性、空間溢出效應及其成因。結果表明，全國區域環境效率存在絕對收斂，且東、中、西部三大區域差異明顯，東部地區不存在收斂，中、西部地區存在收斂；區域環境效率收斂存在較強的空間聯動性和依賴性，且空間溢出效應較為明顯，而在其影響因素中，城鎮化率、外貿依存度、技術水平對本地區和鄰近地區環境效率的收斂有正向空間溢出效應，環境投資空間溢出效應為負，產業結構的空間溢出效應則不顯著。

關鍵詞：環境效率；SBM模型；收斂性；空間溢出效應

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2016.08.01

中圖分類號：F0615；F207 文獻標識碼：A 文章編號：1001-8409（2016）08-0001-05

改革開放以來，我國經濟持續快速發展，堪稱“增長奇跡”，但也為此付出了巨大的能源和環境代價。特別是近兩年來，環境污染已經從經濟較為發達的東南沿海地區向中西部地區迅速蔓延，全國性霧霾天氣的出現揭露了當前環境污染的嚴重性和生態的脆弱性。十八屆四中全會明確指出要保護生態環境，建立生態文明法律制度。因此，如何以最小的資源損耗獲得最大的經濟社會效益，如何減少環境污染的空間溢出，如何加強區域環境合作，是各地區在經濟發展和環境保護過程中面臨的重要課題。那么，我國區域環境效率的現狀是怎樣的，是否存在收斂性和空間溢出效應？影響區域環境效率收斂性的成因有哪些？如何促進區域環境效率的提升？本文擬就這些問題進行深入研究。

近年來，國內外學者分別對環境效率、收斂性和空間溢出效應進行了一些研究。環境效率是指某一區域使用更少的環境資源、產生更少的生態影響提供滿足人類需要的產品和服務。自1992年WBCSD提出環境效率以來，很多學者對環境效率的評價方法進行了研究，其中DEA模型被證明是相當有效的工具。雖然DEA模型的相對效率是以最小的投入來獲得最大的產出，但是在實際生產過程中，既要進行相應的資源投入，也不可避免地會產生環境污染物，只有盡量減少非期望產出才能得到最佳的環境效率。但是傳統DEA模型無法實現這一目標，所以一些學者開始嘗試將非期望產出加入產出指標進行評價[1～3]。而收斂理論作為經濟增長理論的重要內容之一，引起了國內外很多學者的研究[4]，現在該理論已經拓展到金融發展、能源效率、碳排放等問題上[5～7]。由于經濟集聚的出現，環境效率集聚也隨之開始逐漸產生，類似于經濟增長由集聚發展為收斂，區域環境效率也可能存在收斂，一些學者開始將收斂理論運用到生態環境中，他們發現污染物排放量存在收斂趨勢[8，9]。但是他們的研究沒有考慮到由于環境污染具有負外部性而產生空間溢出效應。事實上，一個地區的生態環境變化不僅受本地區環境的影響，還影響鄰近區域的生態環境，即產生空間溢出效應，但國內很少有文獻將空間或地理因素納入到區域生態環境研究中，而基于空間視角研究生態環境收斂性則是少之又少。基于此，本文利用我國1998～2013年省際面板數據，在測度區域環境效率的基礎上，通過SLM、SEM、SDM空間面板收斂模型的建立和偏微分效應分解方法的結合，研究了我國區域環境效率的收斂性、空間溢出效應和影響因素，為我國各區域加強區域合作、控制和減少污染排放、提升環境效率提供可供參考的政策建議。

1中國區域環境效率的測度

近年來，國內外學者對生態環境進行測度的方法有很多，由于DEA方法可以較好地衡量以最小的環境資源損耗獲得最大的經濟產出和更少的環境污染，且在建模前不需要進行權重假設，而是根據決策單元的實際數據來得到權重，故本文將環境效率作為環境的替代指標，選用DEA方法對其進行測度。由于傳統DEA模型在測算環境效率時，不能區分出有效決策單元之間存在的效率差異，所以選用可以區分DMU有效程度的超效率DEA模型[10，11]。為了解決廢氣、廢水等非期望產出問題，本文利用非徑向SBM模型將非期望產出作為產出指標來測度環境效率，其表達式為：

3實證分析

31變量選擇

根據以上對β收斂相關模型的分析，本文選取環境效率為被解釋變量，城鎮化率（UR）、產業結構（IS）、環境投資（EI）、外貿依存度（TD）、技術水平（T）以及地區虛擬變量（D）為解釋變量進行計量分析。其中，環境效率利用前面的SBM模型計算所得，城鎮化率用城鎮人口在總人口中的比重表示；產業結構用第三產業占GDP的比重表示；環境投資用工業污染治理投資額表示政府在治理環境方面的投入力度；外貿依存度用對外貿易總額占GDP的比重來表示；技術水平用單位GDP能耗表示。本部分數據來源于歷年《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》《中國環境年鑒》和《中國區域經濟統計年鑒》。

32β收斂分析

根據模型1運用Matlab71軟件進行估計（如表1）。OLS結果顯示， β0顯著為負，表明中國各地區環境效率整體上存在絕對β收斂，但區域差異較明顯。東部地區β0系數為負但不顯著，說明東部各地區間不存在β絕對收斂，而是呈發散趨勢，這意味著初期環境效率較高的地區環境效率降低較慢，而環境效率較低的地區環境效率降低較快，出現了類似于“生態環境越好就越來越好，而生態環境越差就越來越差”的馬太效應。中、西部地區β0系數都顯著為負，表現出典型的“俱樂部收斂”。

對模型2至模型4估計發現，全國β收斂系數的絕對值顯著增加，說明地理和空間因素在省域生態環境中發揮著重要作用。加入虛擬變量后，省際間環境效率存在β收斂，地區虛擬變量顯著為正，說明地理位置對環境效率收斂的影響相當明顯。而引入空間效應之后，β收斂依然存在，且ρ和λ均顯著，說明各地區環境效率收斂存在較強的空間聯動性和依賴性。環境效率收斂到相鄰地區的溢出效應較為明顯，環境效率收斂存在局部集聚的現象，這就是所謂的“效率的繁殖效應”，即當鄰近地區環境效率提高時，某一地區通過不斷地學習鄰近地區提升環境效率的新技術和方法，相應提高本地區的環境效率。表明生態環境存在著顯著的“鄰里模仿行為”，地理和空間效應通過空間溢出、區域模仿機制，在區域環境效率的變化中發揮著重要的作用。

33β收斂的影響因素分析

對模型5至模型7進行估計（如表2），結果顯示，在考慮了導致不同穩態的各因素后，省域間依然表現出顯著的條件收斂跡象，說明不管模型是否考慮地區虛擬變量，是否引入相關控制因素，1998年以來用環境效率衡量的省域生態環境確實存在條件收斂趨勢，且結果具有較強的穩健性。根據空間相關性檢驗結果，Lmsar和Lmerror均通過顯著性檢驗，且Lmsar的值顯著大于Lmerror的值，說明相對于SEM模型，SLM模型更合適。故根據SLM估計結果：（1）城鎮化率的系數顯著為正，說明城鎮化在一定程度上促進了環境效率的提高，但其所帶來的環境問題也值得關注；（2）產業結構的系數為正，表明第三產業占GDP的比重越高，環境效率變化亦趨于較高；（3）環境投資的系數為負，這與預想的符號相反，表明我國當前工業污染治理投資嚴重不足，其增長的速度遠低于環境污染物的排放速度，環境投資對環境的促進作用依然有限；（4）外貿依存度對環境效率的影響為正，說明對外貿易可以吸收和引進先進的技術，并將其運用到生產中，進而提高資源利用率，促進環境效率提高；（5）單位GDP能耗的系數顯著為負，由于單位GDP能耗越大，技術水平越低，故技術水平與環境效率收斂呈正相關，所以各地區要提高技術水平、降低能源成本，促進區域環境效率的增加。

34溢出效應的分解

對模型8至模型10進行估計，得到各因素的直接效應、空間溢出效應和總效應（如表3）。（1）環境效率初期水平系數的直接效應、空間溢出效應均顯著為負，說明環境效率的初期水平對環境效率的收斂存在空間溢出效應，且區域內和區域間溢出效應大小相差不大；（2）城鎮化率存在區域內和區域間顯著正向溢出，且總效應也顯著為正，說明隨著城鎮化水平的提高，不僅有利于本地區環境效率的增加，而且通過空間影響促進了其他地區環境效率的提高；（3）產業結構對本地區和周邊地區環境效率的影響不顯著，由于我國東、中、西部三大區域產業結構差距較大，產業布局空間上的差異是空間溢出效應不明顯的原因之一；（4）工業污染環境投資存在區域內和區域間顯著的負向溢出效應，說明加大工業污染治理投資的力度對本地區和周邊地區環境效率均產生了負向的空間溢出效應。這是因為我國地方政府為了實現本地區經濟利益最大化，在環境政策方面存在較為明顯的攀比競爭，很多環境政策本質上并未解決環境問題；（5）外貿依存度區域內和區域間存在顯著的正向溢出效應，說明對外貿易不僅可以提升本地區的環境效率，而且其所帶來的先進技術通過空間渠道傳遞到鄰近區域，促進了鄰近區域環境效率的提高；（6）技術水平的系數為負，表明技術水平對本地區和周邊地區環境效率的增加均存在正向溢出效應，技術進步可以通過溢出促進本地區和周邊地區環境效率的提高。

4結論與建議

本文利用中國1998～2013年省際面板數據，基于SBM模型在測度區域環境效率的基礎上，將空間面板收斂模型和偏微分效應分解方法相結合研究了區域環境效率的收斂性、空間溢出效應及其成因，結果表明：（1）中國區域環境效率在16年間整體呈現逐漸下降的趨勢，東、中、西部三大地區的環境效率差異較大，整體上呈現“東部沿海較高，中部次高，西部最低”的分布特點；（2）全國區域環境效率存在β絕對收斂，東、中、西部地區的收斂差異明顯，東部地區不存在β收斂，中部和西部地區存在β收斂，區域環境效率收斂存在較強的空間聯動性和依賴性，且空間溢出效應較為明顯；（3）在區域環境效率不斷降低過程中，城鎮化率、外貿依存度、技術水平對本地區和鄰近地區環境效率的收斂有正向空間溢出效應，環境投資空間溢出效應為負，產業結構的空間溢出效應不顯著。

環境效率收斂的空間溢出效應表明，空間相鄰地區的生態環境變化會對本地區環境產生較大的影響，再加上各地區區位因素、經濟發展水平以及環境政策的不平衡導致其生態環境存在較大差異。這種差異的逐漸擴大會影響整個生態環境，所以環境污染的空間溢出效應和負外部性特征，使得地方政府難以通過自身努力實現本地區環境效率的提高。再加上各地區政府僅考慮自身收益而進行的經濟與環境決策，容易導致污染排放陷入“公地悲劇”，影響整個區域的生態環境水平。因此進行區域間環境的合作成為各地區減少環境污染、提升環境質量的有效途徑。區域之間環境保護和減排行為的合作能否達成，根本仍然是利益問題，故需要建立利益協調機制，通過財政轉移支付的形式，重新分配帕累托改進部分的收益，使得合作過程中生態環境受到損害地區的福利得到彌補，避免由于利益分配不均問題導致環境投入不足和排污過度現象的出現。同時也要采取措施打破各地區的體制障礙和技術壁壘，促進各種環境保護措施、管理經驗以及技術水平的交流和溢出，遏制生態環境的惡化，促進區域環境效率的收斂。從區域環境效率收斂的影響因素分析可以發現，要提高我國生態環境的總體水平，各地區要高度重視生態環境保護，優化產業結構，引進先進技術，進而提高區域環境效率?？傊?，各地區在經濟發展和環境治理過程中要充分考慮地理空間效應，加強環境合作，不斷增強區域環境效率正效應的空間溢出，減少環境污染負外部性的空間溢出，促進區域生態環境的協同發展。

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（責任編輯：趙毅峰）