長三角城市群節(jié)能減排效率及影響因素分析

童思聰 王曉璐

新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院

關(guān)鍵字：長三角城市群；SBM-DEA；節(jié)能減排效率；影響因素

0 引言

我國城市群最新標(biāo)準(zhǔn)是以中心城市為圓心、300km為半徑的一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)。根據(jù)最新國家標(biāo)準(zhǔn)，長三角城市群除了中心城市上海外，還包括江蘇省的蘇州、南京、常州、無錫、南通、鹽城、泰州、揚(yáng)州和鎮(zhèn)江等9個(gè)市，浙江省的杭州、紹興、寧波、舟山、臺(tái)州、金華、湖州、嘉興等8市，以及安徽省的蕪湖、宣城、馬鞍山3個(gè)城市，共計(jì)21個(gè)地級(jí)及以上城市。長三角城市群是“一帶一路”與“長江經(jīng)濟(jì)帶”的重要交匯地帶，在我國現(xiàn)代化建設(shè)大局和全方位開放格局中具有舉足輕重的戰(zhàn)略地位。但是長三角城市群依賴能源等要素投入的粗放型經(jīng)濟(jì)增長模式在為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，也給環(huán)境造成了一定程度的污染，這將不利于城市群的可持續(xù)發(fā)展。黨的“十九大”報(bào)告提出，要推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用，實(shí)施國家節(jié)水行動(dòng)，降低能耗、物耗，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)和生活系統(tǒng)循環(huán)鏈接。通過分析2015～2017年長三角城市群節(jié)能減排效率及其影響因素將有助于全面了解各城市的節(jié)能減排潛力，并為長三角城市群提升節(jié)能減排效率及可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

“節(jié)能減排”是在人們面臨資源短缺、環(huán)境污染等背景下提出的。隨著可持續(xù)發(fā)展觀的提出，人們將重點(diǎn)落在如何通過用能的管理以及技術(shù)的提升來降低從能源生產(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的損失以及污染物的排放，從而合理利用能源。近年來，節(jié)能減排逐漸成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。郭彬等采用超效率DEA與Tobit模型分析了我國中部六省的節(jié)能減排效率及其影響因素[1]。容賢標(biāo)等基于超效率DEA測(cè)算了湖南省各市州的節(jié)能減排效果并利用多元回歸分析檢驗(yàn)了其影響因素，研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高級(jí)化程度以及節(jié)能減排政策扶持力度是關(guān)鍵性的影響原因[2]。李科分析了我國省際的節(jié)能減排效率及其動(dòng)態(tài)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)我國各省間節(jié)能減排的效率值具有明顯差異，且節(jié)能減排效率的增長主要是受技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)[3]。于鵬飛等基于超效率SBM模型分析了我國31個(gè)省、市、自治區(qū)的節(jié)能減排效率，研究表明我國節(jié)能減排效率雖有明顯提高但仍比較低[4]。張偉等利用DEA模型實(shí)證分析了長三角城市群1996-2008年的全要素能源效率并研究了其影響因素[5]。呂林基于DEA模型實(shí)證分析了我國30個(gè)省份的節(jié)能減排效率[6]。余泳澤采用DEA模型測(cè)算了我國節(jié)能減排的潛力與治理的效率并分析了各地區(qū)節(jié)能減排的實(shí)施路徑[7]。

綜上所述，國內(nèi)對(duì)于節(jié)能減排效率的研究大多集中在省域?qū)用妫鴮?duì)城市層面的研究較少，對(duì)于節(jié)能減排效率的研究大多采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法。此外，傳統(tǒng)的測(cè)算節(jié)能減排效率的指標(biāo)缺少對(duì)非期望產(chǎn)出的測(cè)算以致測(cè)算的節(jié)能減排效率有偏差。因此，本文采用SBM-DEA方法，建立考慮非期望產(chǎn)出的節(jié)能減排效率指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，測(cè)算長三角城市群21市的節(jié)能減排效率并分析了各地區(qū)的節(jié)能減排路徑。在此基礎(chǔ)上采用面板Tobit模型分析物質(zhì)資本投資率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、財(cái)政支出結(jié)構(gòu)、人口密度以及第二產(chǎn)業(yè)集聚度對(duì)各城市節(jié)能減排效率的影響并據(jù)此提出相關(guān)改進(jìn)措施。

1 模型選擇與數(shù)據(jù)處理

1.1 模型與指標(biāo)選擇

參照余泳澤（2011）的研究方法與思路，建立采用DEA方法設(shè)立了基于投入導(dǎo)向的節(jié)能潛力模型和基于產(chǎn)出導(dǎo)向的減排潛力模型[7]。經(jīng)過參考相關(guān)文獻(xiàn)，以2015～2017年長三角城市群的資本、能源與勞動(dòng)力作為投入要素，產(chǎn)出要素則以各城市GDP與二氧化硫（SO2）排放表示。

1.2 能源消耗數(shù)據(jù)來源與處理

各城市能源消費(fèi)量通過夜間燈光數(shù)據(jù)反演所得，具體方法如下：1）參考李峰對(duì)于原始圖像的處理，進(jìn)一步將每年12個(gè)月的輻射亮度值進(jìn)行平均處理合成為當(dāng)年輻射亮度值[8]；2）參考柴子為的方法，消除可能存在的火光，其閾值上限以東方明珠區(qū)域2015～2017年最高輻射亮度為基準(zhǔn)設(shè)定[9]；3）參考曹子陽的方法進(jìn)行連續(xù)性校正[10]；4）從Silvana Amaral(2005)的研究中得到啟發(fā)，消除我國1～5級(jí)湖泊、河流，從而去除因湖面反射增加的輻射總值[11]。

1.3 其它統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源與處理

資本采用各城市物質(zhì)資本存量表示；勞動(dòng)力采用全社會(huì)年末就業(yè)人員表示；各城市的國內(nèi)生產(chǎn)總值采用2015年不變價(jià)做了平減處理。以上數(shù)據(jù)均來自《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》與各省市統(tǒng)計(jì)年鑒。

2 節(jié)能減排效率、潛力與實(shí)施路徑分析

2.1 節(jié)能效率與節(jié)能潛力

利用投入導(dǎo)向的DEA模型，得出了長三角城市群各城市的節(jié)能效率與節(jié)能潛力，結(jié)果見表1。近年來節(jié)能情況有所改善的城市為泰州、舟山、金華等10個(gè)城市，這些城市2017年節(jié)能潛力低于2015年水平。平均節(jié)能潛力較大的地區(qū)為常州、無錫、寧波、蘇州等工業(yè)化占比較大的城市。節(jié)能效率較高的城市為上海、臺(tái)州、宣城與鹽城等4市，這些地區(qū)物質(zhì)資本、勞動(dòng)力投入與能源消耗相輔相成，同時(shí)產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益，這得益于要素配置水平、技術(shù)水平與監(jiān)管水平的相互配合。長三角城市群整體節(jié)能潛力呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，但節(jié)能潛力整體變動(dòng)不大，截至2017年，整體約有13 634萬tce節(jié)能潛力，這說明當(dāng)前技術(shù)水平仍不足以滿足現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的節(jié)能需求。從平均節(jié)能潛力看，常州、無錫、寧波、蘇州等市總和超過了8 000萬tce，僅蘇州一市就具有約30%的節(jié)能潛力，這主要是由于要素配置不合理等因素導(dǎo)致在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中超過60%的能源被浪費(fèi)，詳見表1。

表1 2015-2017年長三角城市群各城市節(jié)能效率與節(jié)能潛力 （單位：tce）

2.2 減排效率與減排潛力

利用產(chǎn)出導(dǎo)向的DEA模型，得出了長三角城市群各城市的減排效率與減排潛力，結(jié)果見表2。近年來減排情況有所改善的城市為常州、杭州、湖州等14個(gè)城市，與2015年相比這些城市2017年的減排潛力呈下降趨勢(shì)。平均減排潛力較大的地區(qū)為蘇州、無錫、寧波、杭州、嘉興、常州、紹興、鎮(zhèn)江等市，這些城市工業(yè)化水平較高但污染相對(duì)嚴(yán)重；相對(duì)平均節(jié)能效率較高的城市為上海市和臺(tái)州市，這是監(jiān)管水平相對(duì)較為嚴(yán)格且工業(yè)占比較低共同影響所得到的結(jié)果。長三角城市群整體減排潛力改善明顯，2017年同比下降36．7%，反映了該區(qū)域全面實(shí)施污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，持續(xù)加大環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)力度以及高質(zhì)量的生態(tài)保護(hù)建設(shè)等環(huán)境目標(biāo)得到成功執(zhí)行，進(jìn)一步凸顯了長三角地區(qū)治污的決心與力度。從平均減排潛力來看，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境監(jiān)管水平等因素的差異，嘉興、杭州、寧波、無錫、蘇州等市總和超過25萬tce，僅蘇州市就存在約20%的減排潛力。

2.3 節(jié)能減排可行性路徑分析

綜合以上節(jié)能效率與減排效率的實(shí)證結(jié)果，本文構(gòu)建了節(jié)能效率與減排效率的二維矩陣圖，并根據(jù)兩個(gè)效率維度取值從低至高劃分出四種組合，分別劃分為低節(jié)能低減排效率集聚區(qū)(LL)、低節(jié)能高減排效率集聚區(qū)(LH)、高節(jié)能低減排效率集聚區(qū)(HL)、高節(jié)能高減排效率集聚區(qū)(HH)，具體分析不同城市在節(jié)能與減排上可以實(shí)施的路徑選擇。結(jié)果見圖1。

表2 2015～2017年長三角城市群各城市減排效率與減排潛力 （單位：tce）

圖1 2015～2017年長三角城市群各城市節(jié)能減排路徑

從圖1可見，落在低節(jié)能低減排效率集聚區(qū)(LL)的城市共有11個(gè)，分別為南通、嘉興、紹興、湖州、杭州、鎮(zhèn)江、馬鞍山、常州、寧波、無錫與蘇州等市。其余10個(gè)城市則落在高節(jié)能高減排效率集聚區(qū)(HH)。沒有城市落在低節(jié)能高減排效率集聚區(qū)(LH)與高節(jié)能低減排效率集聚區(qū)(HL)。可見長三角城市群地區(qū)節(jié)能減排效率呈現(xiàn)兩極分布，盡管部分城市已進(jìn)入了高節(jié)能高減排效率階段，但仍有大部分城市處于低效水平，而低效城市的主要問題表現(xiàn)在減排效率較低，節(jié)能效率帶動(dòng)能力較弱。具體分析11個(gè)低效城市可以看出部分城市節(jié)能水平普遍較高，而減排情況則處于較低水平，這是普遍由于這些地區(qū)缺乏較為嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管措施，其中南通、嘉興、紹興與湖州等市需要進(jìn)一步通過技術(shù)與政策手段在保持經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的前提下提升節(jié)能效率，通過減少能源消耗減少污染排放；另一部分城市則處于節(jié)能與減排效率都較低的水平，這些城市需要找到與自身發(fā)展相一致的節(jié)能減排政策，從而提升節(jié)能減排效率。

4 節(jié)能減排可行性路徑的影響因素

從實(shí)證分析結(jié)果看，節(jié)能減排的可行性方法是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、提升科技發(fā)展水平以及增強(qiáng)政府激勵(lì)約束機(jī)制從而進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)展方式，重點(diǎn)聚焦經(jīng)濟(jì)、環(huán)境發(fā)展質(zhì)量。通過計(jì)算節(jié)能效率與減排效率的幾何平均，以此表示節(jié)能減排指數(shù)，利用面板Tobit模型檢驗(yàn)了長三角城市群地區(qū)節(jié)能減排效率的影響因素，構(gòu)建模型如下：

其中：

i—長三角城市群各城市編號(hào)

t—年份

α—方程常數(shù)項(xiàng)

EE—節(jié)能減排效率。

INV固定資產(chǎn)投資率，通過城市固定資本存量與GDP之比表示，以此衡量城市固定資產(chǎn)投資規(guī)模；SEC表示第二產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重，以此衡量各城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；GIN為政府支出結(jié)構(gòu)，通過政府一般公共預(yù)算支出與GDP之比表示，用來衡量政府影響力；POP為人口密度，通過常住人口與城市建成區(qū)面積之比計(jì)算所得，表示城市建成區(qū)面積的人口數(shù)量；LEOS表示第二產(chǎn)業(yè)集聚度，通過總采掘業(yè)、制造業(yè)、電力煤氣及水生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)以及建筑業(yè)從業(yè)人員數(shù)計(jì)算所得，表示第二產(chǎn)業(yè)的集聚水平，LEOS2為其平方項(xiàng)。通過STATA 14．0對(duì)面板Tobit模型截尾數(shù)據(jù)進(jìn)行最大似然估計(jì)，結(jié)果見表3。

表3 節(jié)能減排效率影響因素Tobit回歸結(jié)果

1）INV（物質(zhì)資本投資率）的影響系數(shù)為正，且通過了1%水平的顯著性檢驗(yàn)。說明我國長三角城市群地區(qū)城市普遍進(jìn)入高水平發(fā)展階段，各個(gè)城市在建設(shè)固定資產(chǎn)、引入設(shè)備的同時(shí)更加注重能源的節(jié)約與排放的降低。

2）SEC（產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)）的估計(jì)系數(shù)為0．207 1，說明相對(duì)于第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更有利于促進(jìn)城市節(jié)能減排效率的提升，這是由于第三產(chǎn)業(yè)有著更高的資本、技術(shù)與生產(chǎn)要素流動(dòng)效率，且產(chǎn)業(yè)內(nèi)部以服務(wù)業(yè)為主，包括一部分高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其節(jié)能減排效果與以傳統(tǒng)制造業(yè)為主的第二產(chǎn)業(yè)相比優(yōu)勢(shì)明顯。

3）GIN（財(cái)政支出結(jié)構(gòu)）的影響系數(shù)為負(fù)但并不顯著，說明近幾年的政府支出沒有對(duì)其節(jié)能減排效率產(chǎn)生明顯影響。政府主要通過能源價(jià)格改變形成產(chǎn)出效應(yīng)與替代效應(yīng)，進(jìn)而在能源領(lǐng)域?qū)嵤└深A(yù)，改善節(jié)能減排效率。從目前看，長三角城市群地區(qū)能源價(jià)格政策在短時(shí)間并沒有起到明顯作用，需要長期觀察能源價(jià)格對(duì)節(jié)能減排效率的影響，進(jìn)一步評(píng)價(jià)政府財(cái)政支出結(jié)構(gòu)的作用。

4）PBD（人口密度）對(duì)節(jié)能減排效率的影響顯著為正。目前，針對(duì)人口密度對(duì)節(jié)能減排效率的影響方向尚無定論，一種觀點(diǎn)認(rèn)為人口密度較高的地區(qū)其文化發(fā)展程度也較高，以至于環(huán)境保護(hù)意識(shí)更高，而人口密度較低的地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模較小，人口活動(dòng)對(duì)于環(huán)境影響微弱，因此這些地區(qū)不太關(guān)注污染排放的降低[12]。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為人口密度過高會(huì)導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降，這是由于人口密度通常與能源需求呈正相關(guān)性[13]。在本文中盡管指標(biāo)值反映出這一影響較弱，仍可以看出人口密度的上升對(duì)節(jié)能減排效率的提升有促進(jìn)作用。

5）LEOS（第二產(chǎn)業(yè)集聚度）的影響系數(shù)顯著為負(fù)，而其二次項(xiàng)的影響系數(shù)顯著為正，可知目前長三角城市群地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)集聚度處于拐點(diǎn)左側(cè)，目前，隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的增加可能會(huì)降低節(jié)能減排效率，這是由于目前尚未達(dá)到質(zhì)變的臨界水平。當(dāng)產(chǎn)業(yè)集聚水平達(dá)到甚至位于拐點(diǎn)右側(cè)時(shí)，集聚效應(yīng)所產(chǎn)生的節(jié)能降耗與降低排放的水平將會(huì)充分發(fā)揮。

5 結(jié)論與建議

通過構(gòu)建資本、能源消耗、勞動(dòng)力、國內(nèi)生產(chǎn)總值與二氧化硫（SO2）排放量的SBM—DEA模型，并基于結(jié)果構(gòu)建節(jié)能減排指數(shù)，進(jìn)一步通過物質(zhì)資本投資率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、財(cái)政支出結(jié)構(gòu)、人口密度以及第二產(chǎn)業(yè)集聚度分析了長三角城市群節(jié)能減排影響因素。基于以上實(shí)證分析，得出以下結(jié)論：

1）長三角城市群整體節(jié)能效率呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，且研究期間變動(dòng)不大。節(jié)能潛力較大的地區(qū)為常州、無錫、寧波、蘇州等市，平均節(jié)能潛力總和超過8 000萬tce。而減排效率明顯提升，平均減排潛力較大的城市為嘉興、杭州、寧波、無錫、蘇州等市總和超過25萬tce，僅蘇州市存在約20%的減排潛力。

2）長三角城市群各城市節(jié)能減排效率呈現(xiàn)兩極分布。位于低節(jié)能低減排效率集聚區(qū)(LL)的城市共有11個(gè)，其余10個(gè)城市則位于高節(jié)能高減排效率集聚區(qū)(HH)，位于低節(jié)能低減排效率集聚區(qū)(LL)的城市主要由于減排效率較低影響所致。

3）長三角城市群各城市可通過改善物質(zhì)資本投資率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口密度以及第二產(chǎn)業(yè)集聚度等方法提升節(jié)能減排效率。其中固定資本投資率正向影響系數(shù)最大，而第二產(chǎn)業(yè)集聚度負(fù)向影響系數(shù)最大，財(cái)政支出結(jié)構(gòu)對(duì)節(jié)能減排效率影響并不明顯。

根據(jù)上述結(jié)論，提出如下建議：

1）加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，重點(diǎn)發(fā)展優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)決杜絕引入耗電高、污染大的產(chǎn)業(yè)。目前我國長三角城市群處于高水平發(fā)展階段，應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重“質(zhì)”輕“量”政策意識(shí)，在確保基本增長的同時(shí)保證發(fā)展質(zhì)量。

2）追求高質(zhì)量發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展以服務(wù)業(yè)為代表的第三產(chǎn)業(yè)，形成多樣化高效優(yōu)質(zhì)的供給體系。現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)高級(jí)化對(duì)于我國降低能源強(qiáng)度有利，要繼續(xù)推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革戰(zhàn)略，通過去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿、降成本、補(bǔ)短板的五大任務(wù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促使產(chǎn)業(yè)向高級(jí)化發(fā)展。現(xiàn)階段，只有堅(jiān)持發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，增加其結(jié)構(gòu)比重，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部才能有充足的資金流轉(zhuǎn)，為資本、技術(shù)以及生產(chǎn)要素提供多元化配給方式，進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

3）合理提升人口集聚，促進(jìn)節(jié)能減排效率提升。各城市應(yīng)在著眼于自身的城市人口承載力的基礎(chǔ)上，合理增加人口密度，發(fā)揮人口集聚效應(yīng)，改善能源額外消耗以及污染的額外排放。

4）合理提升第二產(chǎn)業(yè)集聚水平。各城市在符合自身發(fā)展目標(biāo)的前提下著眼于工業(yè)園區(qū)發(fā)展，從而進(jìn)一步提升產(chǎn)業(yè)集聚水平。盡管目前集聚水平可能會(huì)導(dǎo)致節(jié)能減排效率下降，但從長期看卻是一個(gè)利好的發(fā)展方向，最終將進(jìn)一步提升節(jié)能減排效率。