環境約束下江蘇省區域工業發展效率評價分析———泛長三角地區的綜合比較

印宇靜，史凡晶，顏正坤，朱衛未

環境約束下江蘇省區域工業發展效率評價分析———泛長三角地區的綜合比較

印宇靜，史凡晶，顏正坤，朱衛未

如何在環境約束下提高區域工業生產效率，是目前工業可持續發展的重要問題之一。通過將環境因素結合進可持續生產效率評估方法中，以DEA方法對江浙皖區域地級市2014年工業生產的綜合效率、技術效率和規模效率進行計算，分析影響工業可持續生產效率的具體因素。結果表明：江浙地區技術效率相對較高；作為非期望產出的污染排放與工業規模效率呈顯著正相關；南京、蘇州等經濟發達地區資源能源使用不合理，對環境影響較大；常州、寧波等地在提高工業產值的同時減少環境代價；黃山以自主創新，減排治污，發展循環經濟方式保持工業綜合效率，逐步提升工業產值。

DEA；環境；可持續；工業發展

一、引言

工業是污染環境和能源消耗的主要源頭，20世紀下半葉以來,大規模的工業活動已經逼近資源和環境的承載極限,威脅到全球人類生存。我國當前既存在環境污染、資源耗竭的“貧困病”,又存在后工業化國家資源浪費、消費過度的“富裕病”,經濟與環境資源之間的矛盾日益突出,資源環境的承載力面臨著前所未有的嚴峻考驗。環境問題的日趨嚴重和公眾對于環境問題的關注使得我國走可持續發展的道路迫在眉睫，兼顧發展效率和環境約束，與之對應的評價方法出現了根本性變化，環境變量的引入成為必然。

對于工業發展效率的研究，最常用的是數據包絡分析的方法。最早期的研究大多集中于對傳統工業效率的測算，不考慮能源約束和生產過程所產生的污染，這些研究忽略了能源消耗和環境對生產的約束。隨著資源環境問題的日益惡化，如果無視環境約束，就會扭曲對生產效率和績效的評價，從而誤導政策建議。因此本文在考慮在對工業發展效率進行評價的同時加入環境指標的約束，比較環境對各地區工業發展效率的影響力度。這樣的評價方式能反映出各地區在有無環境約束的條件下的工業發展效率的變化，同時找出制約各地工業發展的主要因素。

《“十二五”中期中國省域經濟綜合競爭力發展報告》對“十二五”中期（即2011～2012年）中國內地31個省級行政區經濟綜合競爭力的綜合排名中，2012年江蘇位列第一。作為中國經濟發展的主力和排頭兵，江蘇省具有較高的代表性和研究價值。為了使研究更具廣泛性和對比價值，除了選取江蘇所有的地級市之外還加入了浙江省和安徽省的各代表性市的近年數據。工業發展效率涉及投入的人、財、物和產出的工業總產值，環境約束涉及排放污染物的量。由于DEA是一種非參數的評估方法，能用以評價多個輸入多輸出的決策單元相對有效性，且不需要考慮投入與產出之間的關系，不需要估計參數假設權重，避免主觀因素。李力，韓麗媛采用DEA方法對中國工業產值、能源消費和廢氣排放進行了縱向和橫向的效率評價；王靈，韓東林利用2009年安徽省制造業各行業的數據,運用DEA方法對安徽省制造業的技術創新效率進行了測評；郭建娜，賈讓成運用DEA方法對寧波工業效率進行了評價；孫廣生，馮宗憲，曾凡銀在對產出可處置性的分析基礎上,將DEA模型應用于工業生產環境效率的分析,并以此為依據,對1997年各地區工業生產的環境效率進行了實證評價。

針對此，本文選用DEA方法，對江蘇省所有地級市和浙江省、安徽省的主要城市2013年和2014年的工業生產數據和污染物排放進行效率評價,分別計算了綜合效率、技術效率、規模效率，并對這三個效率進行分析，以便各城市決策者明確自身城市工業發展過程中投入產出效率和環境管理力度,優化工業發展方式、重視環境問題。

二、DEA方法介紹

DEA方法由Charnes、Copper、Rhodes于1978年創建，是評價多個輸入輸出的決策單元（即DMU）間相對有效性的一種方法。DEA方法包括很多模型，本文選用假設規模報酬不變的CCR模型計算綜合效率，假設規模報酬可變的BCC模型計算純技術效率，并根據這兩者的結果計算規模效率。

CCR模型假設DMU有m種投入，s種產出，共n個DMU，其中投入向量Xj=(x1j,x2j,…,xmj)T，產出向量Yj=(y1j,y2j,…,ysj)T，j=1,2,…,n，投入權重v=(v1,v2,…,vm)T，產出權重u=(u1,u2,…,us)T。對各DMU進行效率評價,以權重V和U作為變量,以決策單元的效率指數h為目標,以所有決策單元的效率指數hj≤1為約束構造最優化模型并加以變換得到規劃（D）

其中θ為效率值，滿足0≤θ≤1，S-，S+為松弛變量，λj為相對于DMU重新構造的一個有效DMU組合中的第j個決策單元的組合比例。當θ=1時且S-=S+=0時，達到DEA有效，當θ=1但松弛變量不為0時為DEA弱有效，當θ＜1時，DEA無效。

BCC模型與CCR模型類似，考慮到規模報酬變化，BCC模型中增加這一約束條件。

在未達到DEA有效時，通過投影分析構造一個新的決策單元，可找出未達有效的具體原因。即假設DMUj0為（X0，Y0），由規劃問題最優解λ，S+，S-，θ構成的相對于原DMU有效，。因此，在原有基礎上改變（△X0，△Y0）可以使原DMU趨于有效

三、DEA模型應用下的以江蘇省為重點的泛長三角地區工業可持續發展效率評價分析

（一）指標選取和計算結果

本文以江蘇省為重點，評價分析環境約束下泛長三角地區的工業生產效率，為方便結果分析，江蘇省選取所有地級市，浙江省和安徽省各選取五個具有相對代表性的地級市作為決策單元。由于上海的行政區域劃分無法與其他地級市相比較以及數據的缺失，未將上海放入其中比較。最終選取江蘇省13個地級市、浙江省中杭州、寧波、湖州、金華、麗水五個地級市、安徽省中合肥、淮北、蚌埠、阜陽、黃山五個地級市作為評價對象，共23個DMU。考慮到結果的合理性以及結果的可獲得性，以工業用電量（億千瓦時）、工業就業人數（萬人）作為輸入變量，以工業廢水排放量（萬噸）、工業煙（粉）塵排放量（噸）、工業S02排放量（噸）作為非期望產出，以規模以上工業總產值(億元)作為輸入變量計算各地級市的相對效率值。（以上所有數據均來自各省及其地級市2015年統計年鑒）

將投入產出變量分別代入DEA-CCR模型和DEA-BCC模型，利用lingo軟件對2014年泛長三角地區在環境約束下工業可持續發展效率進行評價，計算各地級市的綜合效率、技術效率并以此為基礎計算規模效率，判斷規模效率情況，圖1為2014年各地級市在環境約束下的綜合效率值。為了更好地體現環境約束，將不考慮非期望產出的數據代入DEA-CCR模型和DEA-BCC模型，將計算結果與考慮非期望產出時的結果相對比，找出結果變化較大的典型城市，具體分析付出的環境代價對該城市的影響。

圖1　2014年泛長三角地區各地級市綜合效率值

在選取的決策單元中2014年規模以上工業生產總值過億元的地級市有八個，分別為南京、無錫、徐州、常州、蘇州、南通、杭州、寧波，不考慮非期望產出時，南京在這8個地級市中效率值最高，而考慮非期望產出時，南京的綜合效率值僅比無錫稍高，比其他6個地級市都低。常州、寧波與南京相反，在計算非期望產出后，相對效率值提升較多，具有一定的研究價值。蘇州的規模以上工業生產總值超過三萬億元，遠超同類地級市，而綜合效率值在這八個地級市中處于下游位置。據此，本文在這8個地級市中選取南京、常州、蘇州、寧波4個典型地級市具體分析。

規模以上工業生產總值相對較低的地級市中，揚州、泰州、合肥綜合效率為1，達到DEA有效，而在江蘇13個地級市中，鹽城、宿遷的綜合效率值明顯低于其他地級市。在所選取的決策單元中，黃山的規模以上工業生產總值最低，僅為565.45億元，而相對其他低產出城市，黃山的綜合效率值較為突出。基于此，除南京、常州、蘇州、寧波外，本文還具體分析揚州、泰州、合肥、鹽城、宿遷、黃山這六個地級市。表1為這十個地級市的綜合效率、技術效率以及規模效率值。表2為對這十個地級市未達到DEA有效的地級市冗余分析結果。

表1　2014年泛長三角地區部分地級市工業可持續發展效率值

表2　2014年泛長三角地區部分地級市效率分析投入產出冗余

（二）典型地級市工業可持續發展效率具體分析

1.效率分析

（1）綜合效率分析

2014年在不考慮非期望產出的情況下，揚州、合肥綜合效率值為1，實現了相對DEA有效；加入非期望產出約束后，常州、揚州、泰州、寧波、合肥綜合效率為1，實現了相對DEA有效。在有無非期望產出約束的條件下，揚州和合肥都能保持相對DEA有效，說明這兩個城市的環境保護意識較強，在發展工業的同時將工業污染排放量保持在相對合理的范圍內。

（2）技術效率分析

2014年在不考慮非期望產出的情況下，南京、蘇州、揚州、杭州、寧波、合肥、黃山綜合效率值為1，實現了相對DEA有效；加入非期望產出約束后，南京、常州、蘇州、揚州、泰州、杭州、寧波、合肥、黃山綜合效率為1，實現了相對DEA有效。在加入非期望產出的約束后，原本沒有實現相對DEA有效的常州、泰州達到了技術效率相對DEA有效，說明這兩個城市在環境治理要求下的工業產業發展技術達到了最優。

（3）規模效率分析

2014年在不考慮非期望產出的情況下，揚州、合肥規模效率為值1，實現了相對DEA有效；加入非期望產出約束后，常州、揚州、泰州、寧波、合肥規模效率為1，實現了相對DEA有效。在加入非期望產出的約束后，原本沒有實現相對DEA有效的常州、泰州、寧波、達到了規模效率相對DEA有效，說明這三個城市當前的工業生產規模達到了最優。值得一提的是，南京作為是江蘇的省會城市，雖然其技術效率已達到相對最優值，但其規模效率仍有較大提升空間。近年來，南京把發展創新型經濟作為主攻方向，以高新技術產業為先導，通過實施高新技術產業“雙倍增”計劃戰略積極發展高新技術及其產業。南京高新技術開發區形成了以現有園區、泰山新園和橋林新園的“一區三園”發展平臺，注重于軟件研發、光電子業、生物制藥、新材料等高新技術產業的發展。目前，南京正處于重工業的深化發展階段，制造業霍夫曼系數呈逐年下降趨勢，標志著南京制造業中重工業主導趨勢明顯，在這樣的情況下，規模的不斷擴大是一種必然的結果。

2.冗余和產出不足分析

2014年常州、揚州、泰州、寧波、合肥五市均無冗余和產出不足的現象，說明這五個城市在本文選取的工業投入、產出及環境評價指標體系下已經達到了最優的工業生產方式。南京、杭州、黃山無產出不足，但卻存在著不同程度上的投入冗余和非期望產出冗余，說明雖然這三個市的工業總產值在一個相對較高的水平上，但工業發展帶來的資源浪費和環境污染是非常嚴重的。蘇州、鹽城、宿遷不僅有產出不足而且有大量的投入冗余和非期望冗余，說明這三個市現有工業發展效率低下且犧牲了較大的環境代價，這三市亟需轉變工業發展方式，加強環保投入力度。其中，蘇州作為全國經濟發展的明星，生產總值一直位于江蘇省的首位，在長江經濟圈里也僅次于“龍頭”上海，其工業生產總值在全國范圍內也是佼佼者。與大多數經濟發達的城市一樣，它的技術效率指數已經達到了相對最優值1，這其中蘇州工業園區以科技創新拉動經濟發展的作用功不可沒。蘇州工業園區是中國和新加坡兩國合作的旗艦項目，是國內發展最快、最具競爭力的開發區之一。在國家政策支持的背景下，蘇州利用良好的交通條件（距離上海虹橋國際機場70公里，自身在高鐵線路上）和相對廉價的土地條件迅速地擴大了工業園區的規模。與此同時蘇州工業園區著重發展高新技術產業和新興產業，并取得了良好的效果。當然，即使已經在技術層面上達到了一個較完善的層次，蘇州工業園區作為一個個面向國際競爭的大型開發區，在高速發展的同時需要更加注重發展的集約性，減少資源浪費，加強環保意識提高工業生產效率，而不是一味追求工業生產總產值的絕對數值。當然，蘇州工業起點較高的同時目標和潛力自然更高，今后對自身各方面的要求會更高，相信蘇州工業的規模潛力會得到更充分的挖掘。

四、結論及建議

本論文對江蘇、浙江、安徽各地級市進行DEA數據分析，結果表明：

（一）作為非期望產出的污染排放與工業規模效率有顯著正相關。

（二）除安徽部分地級市工業技術效率偏低之外，其他各地級市工業技術效率已趨向飽和，技術水平已達較高水準。

（三）23個地級市中工業總產值過萬億的有8個城市，其中南京市作為江蘇省會城市，工業綜合效率相對較高，但資源的使用仍不合理，有無非期望產出的相差較大，污染對工業有顯著影響。蘇州市作為江蘇省核心城市，工業總產值極高，但其在投入上有較大冗余，導致產出不足，存在著資源的浪費。相較于這兩個城市，常州和寧波在工業效率及資源使用上都更為合理。2014年常州為提高工業可持續化發展，大力進行產業結構優化，呈現“兩降兩快”態勢：能源下降、重工業比重下降；高新技術產業發展加快、落后產能淘汰步伐加快。持續開展化工專項整治工作，累計關停并轉化企業千余家。同樣，浙江寧波在“十一五”以來積極推進工業結構戰略性調整，行業結構、企業結構和組織結構不斷優化升級。并且圍繞石化、鋼鐵、能源等重大產業扎實推進節能降耗和工業循環經濟建設，實現了資源能源循環利用，使得生態工業建設取得顯著成績。因此，加快工業結構的調整及綠色工業的發展對工業生產效率有顯著正相關。

（四）鹽城、宿遷工業總產值較高，但其產業以輕工業為主，導致工業效率相對較低，投入冗余，產量不足；相比而言，黃山的工業總產值雖然較低，但其工業綜合效率較高，同時投入冗余小，產量充足。2014年黃山加強自主創新和企業技改，通過推進工業節能降耗、減排治污、清潔生產、發展循環經濟等措施，助推工業走資源節約型、環境友好型的可持續發展的新型工業化道路，為黃山工業生產效率走高提供基礎。因此，工業技術創新、合理的政府政策、工業治污水平對提高工業生產效率有明顯影響。

根據以上分析，本文提出江蘇省區域工業發展思路如下：

（一）加快轉變經濟增長方式，進一步深化經濟體制改革，擴大對外開放的力度，進行體制機制創新，改善經濟發展的政策環境，為經濟的集約型增長營造良好的外部環境。堅持以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化道路。

（二）提升技術水平和技術效率，重視地區能源科技投入的力度和結構，通過技術進步提高生產設備的工作效率，淘汰落后產能，促進產品科技含量和附加價值的提升，實現產業的優化升級，最大程度地發揮科技投入在能源效率改進中的重要作用。同時，要加大對“三廢”的綜合利用技術、再生資源回收利用技術、新能源和可再生能源利用技術的宣傳和推廣力度，加快與資源節約相關的科技成果的引進、吸收和轉化，嚴格控制“三高”企業的生產規模。

（三）最大限度地減少能源利用過程中帶來的環境問題，逐步淘汰“高能耗、高污染、高排放”的三高產業，積極培育高新技術產業和戰略新興產業，注重工業生產過程中對環境的危害，提高環境治理投資效率。增加環境治理投資總額,增加環境治理投資產出效率,加大大氣污染的監控力度,重點提升環境輸出中的薄弱環節。

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印宇靜，女，江蘇泰興人，南京郵電大學管理學院學生；

史凡晶，南京郵電大學管理學院學生；

顏正坤，南京郵電大學管理學院學生；

朱衛未，南京郵電大學管理學院教師。

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A

1008-4428（2016）09-39-04

江蘇省大學生創新訓練計劃項目：“環境約束下區域可持續生產效率的比較研究——以江蘇省示范和先行性為研究對象（省級重點）”（SZDG2015030），國家自然科學基金青年項目：“不確定信息環境下的網絡DEA模型分析方法及應用研究”（71301080）。