黃河流域高質量發展與生態福利績效耦合協調分析

陳少煒，肖文杰

（西安財經大學 經濟學院，陜西 西安 710100）

推動黃河流域高質量發展是保障黃河流域經濟持續健康發展的必然要求，高質量發展應充分體現創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念［1-4］。生態福利績效是生態保護成效的體現，高質量發展與生態福利績效的耦合協調對黃河流域生態保護和高質量發展尤為重要。綠色經濟理論把生態福利績效定義為使用單位自然資源所提升的福利水平［5-6］，龍亮軍等［7］、郭炳南等［8］、陳少煒等［9］基于DEA方法和Super-SBM模型分別對上海市、長江流域、黃河流域的生態福利績效進行了測算評價，有關學者對高質量發展與生態環境等的耦合協調關系進行了廣泛的研究［10-19］，但對于黃河流域高質量發展與生態福利績效耦合協調的研究較少。筆者分別構建黃河流域高質量發展與生態福利績效評價指標體系，采用熵值法和SBM-DEA模型測算這兩個系統的綜合水平，進而探討這兩個系統耦合協調度的時空差異及其影響因素，以期為兩者協調發展決策提供參考。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究區域

把黃河流經的9個省（區）作為研究區域，把黃河流域分為上游、中游、下游地區，其中：上游地區包括青海省、四川省、甘肅省、寧夏回族自治區、內蒙古自治區，中游地區包括陜西省、山西省，下游地區包括河南省、山東省。

1.2 研究方法

1.2.1 熵值法

熵值法根據指標的信息熵和指標變化程度對系統整體的影響來確定指標的權重，是一種客觀賦權方法，可避免人為因素的影響，具體步驟如下。

首先，把m個評價指標、n個評價單元（每個省份為一個評價單元）、T個樣本（面板數據，每年一個樣本）按照時序進行排列，構成一個全局熵值指標矩陣X＝（X1，X2，…，XT），其中Xt＝xij（t），xij（t）為第t年j單元的i指標值。

其次，對各指標進行標準化處理。為了避免指標0值對權重與熵值計算過程的影響，采用極值標準差法對指標進行標準化處理，正向指標xij（t）的標準化處理公式為

負向指標xij（t）的標準化處理公式為

1.2.2 SBM-DEA模型

Charnes等［20］于1979年 提 出 的 數 據 包 絡 分 析DEA（Data Envelopment Analysis）方法，幾十年來得到不斷完善。Super-SBM模型是SBM模型的改進和優化，解決了SBM模型無法區分有效評價單元的問題，允許有效評價單元的效率值≥1，避免有效評價單元無法比較的情形，適用于評價單元數量與評估標準數量相比較少的情況［21］。本研究采用SBM-DEA模型對黃河流域各省（區）生態福利績效進行評估（用生態福利績效指數表示），設有n個評價單元（每個省（區）為一個評價單元），每個評價單元有m個投入、S個產出，可構造投入矩陣X＝（xij）m×n和產出矩陣Y＝（yij）S×n，則生態福利績效指數計算公式如下（具體約束條件見文獻［9］）：

式中：δj為第j個評價單元的生態福利績效指數，δj值越大生態福利績效越好，當δj≥1時為DEA相對有效，當δj＜1時為DEA相對無效分別為各單元第i項投入均值、第r項產出均值；xi j、yr j分別為第j個單元的第i項投入、第r項產出。

1.2.3 耦合協調度模型

用耦合度、協調度和耦合協調度刻畫高質量發展與生態福利績效的耦合協調性［22-23］，模型如下：

式中：C為高質量發展與生態福利績效的耦合度；Q為高質量發展與生態福利績效的協調度；D為高質量發展與生態福利績效的耦合協調度，其值越大表示耦合協調程度越高，耦合協調分級標準見表1；V、δ分別為高質量發展指數、生態福利績效指數；α、β分別為高質量發展、生態福利績效的權重，鑒于兩個系統同等重要，故取α＝β＝0.5。

表1 耦合協調分級標準

1.3 指標體系構建及數據來源

按照數據的可得性及指標選取的科學性、系統性、可量化性、可比性原則，參考已有研究，從創新、協調、綠色、開放、共享5個維度選取13個指標構成高質量發展評價指標體系，見表2。其中：創新維度的人均發明專利數、研究生畢業人數分別體現現在和未來發明創造的潛力，科技撥款占公共財政支出的比例反映政府對科技的支持程度；協調維度的泰爾指數反映個人之間或地區間收入差距，各產業比較勞動生產率是指1%的勞動力所創造的產值占整個國民總產值的比重；綠色維度的單位GDP電力消費量、城市人均公園綠地面積、綠化覆蓋率反映環境保護狀況；開放維度用進出口額占GDP的比例來反映各省（區）的對外開放程度；共享維度用師生人數比和人均醫療衛生機構數來反映。

表2 高質量發展評價指標體系

生態福利績效反映的是單位資源消耗所帶來的福利水平提升效率，追求以最小的自然資源和生態消耗獲得最大的福利產出，在提升福利水平的過程中必然要消耗一定的自然資源，并排放一定的污染物（即非期望產出，本研究將其作為投入來處理），因此把生態福利績效指標分為投入和產出兩類指標（見表3），其中：投入指標包括資源消耗和環境污染2個一級指標，設置人均消費標準煤等9個具體指標（二級指標）；產出指標即福利水平（一級指標），設置人均GDP等3個具體指標（二級指標）。

表3 生態福利績效評價指標體系

高質量發展和生態福利績效及其影響因素的相關數據源自歷年《中國統計年鑒》《中國環境年鑒》《中國衛生統計年鑒》和各省（區）統計年鑒。由于氨氮排放量、氮氧化物排放量等生態福利績效評價指標數據自2011年開始統計，2018年及之后的數據未公布，因此相關實證分析的時間為2011—2017年。

2 耦合協調度測算及分析

2.1 高質量發展指數

2011—2017年黃河流域各省（區）高質量發展指數計算結果見表4。由表4可知，各省（區）高質量發展水平差異顯著，從各年份高質量發展指數的平均值來看，山東、陜西、四川分屬前三位，青海、寧夏、山西分屬末三位；從區域均值來看，其高質量發展水平呈現出下游最高、中游次之、上游最低的態勢，其原因是黃流流域中上游地區各省（區）屬經濟發展相對滯后的西部地區。從2011—2017年高質量發展指數變化情況來看，各省（區）總體上呈上升趨勢，其中：山東各年度均遠高于其他省（區）的，青海各年度均低于其他各省（區）的，陜西、河南增長最快，甘肅、山西、青海則增速緩慢，四川在2015年有較大的負增長。

表4 2011—2017年各省（區）高質量發展指數計算結果

2.2 生態福利績效指數

2011—2017年黃河流域各省（區）生態福利績效指數計算結果見表5。由表5可知，黃河流域生態福利績效指數歷年均值均小于1，均為DEA相對無效，但接近相對有效，從逐年變化情況看呈波動上升趨勢。從區域均值來看，生態福利績效綜合水平呈現下游省份較高、上中游省（區）較低的態勢，原因是中上游省（區）經濟發展相對滯后，生態投入轉化為經濟發展的效率較低。從各省（區）生態福利績效綜合水平來看，河南、四川、甘肅位于前三位，青海、寧夏、內蒙古則位于末三位。

表5 2011—2017年各省（區）生態福利績效指數計算結果

2.3 耦合協調度

2011—2017年黃河流域各省（區）高質量發展與生態福利績效耦合協調度計算結果見表6。2011—2017年流域平均耦合協調度呈波動上升趨勢，從2011年的0.748上升到2017年的0.766，一直處于較高協調等級；分區域來看，平均耦合協調度呈現下游較高、中游次之、上游較低的態勢，其平均值分別為0.825、0.787和0.734，分屬高度、較高、較高協調等級；從各省（區）來看，耦合協調度省份間差距較大，其中山東、陜西、四川屬高度協調等級，青海屬于中度協調等級，其他省（區）屬于較高協調等級。

表6 2011—2017年各省（區）高質量發展與生態福利績效耦合協調度計算結果

3 耦合協調影響因素分析

選取產業結構（Con，第三產業產值與第二產業產值之比）、水資源總量（Wat，考慮到黃河流域干旱的特殊性，基于各省（區）水資源總量進行歸一化處理）、城市化水平（Urb，用城鎮人口與農村人口的比值來表示）、基礎設施建設（Inf，用平均每平方千米擁有的等級公路里程數表示，km／km2）、相對市場競爭度（Com，采用各省（區）非國有固定資產投資額占黃河流域九省（區）非國有固定資產投資總額的比例來表示）作為黃河流域高質量發展、生態福利績效及其二者耦合協調度的影響因素（變量）。 基于2011—2017年面板數據的各變量描述性統計見表7，可以看出基礎設施建設水平的標準差較大，說明黃河流域各省（區）基礎設施建設水平差異較大。

表7 各變量描述性統計

因廣義最小二乘法（FGLS）可以解決單位根序列及平穩自相關序列間的虛假回歸問題［24］，故采用FGLS 進行高質量發展、生態福利績效及其二者耦合協調度與影響因素的回歸分析，其回歸模型形式如下：

式中：Z為耦合協調度（或高質量發展指數、生態福利績效指數）；β1、β2、β3、β4、β5為回歸系數，回歸分析結果見表8；μ為隨機擾動項。

表8 回歸分析結果

產業結構（Con）對耦合協調度和高質量發展指數具有負向作用（顯著性水平分別為5%、1%），而對生態福利績效指數具有正向作用（顯著性水平為10%），原因是產業結構為第三產業產值與第二產業產值之比，第三產業產值的增大，一方面會使高質量發展評價指標體系中的泰爾指數增大進而導致高質量發展指數下降，另一方面會使工業環境污染減輕進而使生態福利績效指數上升，高質量發展和生態福利績效兩系統的異向變化導致耦合協調度下降。

水資源短缺是長期以來影響黃河流域工農業生產和生態環境保護的重要問題，水資源總量的增加對經濟發展、人民生產生活、生態環境改善具有重要作用，因此水資源總量（Wat）對耦合協調度、高質量發展指數和生態福利績效指數均有顯著的正向作用（顯著性水平均為1%）。

城市化水平（Urb） 對耦合協調度和高質量發展指數具有顯著的正向作用（顯著性水平均為1%），對生態福利績效指數具有不顯著的正向作用（沒有達到10%的顯著性水平），城市化水平的提高有利于縮小城鄉差距、發展鄉鎮經濟，進而促進高質量發展及其與生態福利績效耦合協調度的提高。

基礎設施建設（Inf） 對耦合協調度和高質量發展指數具有顯著的負向作用（顯著性水平均為1%），而對生態福利績效指數具有不顯著的正向作用（沒有達到10%的顯著性水平），原因是公路等基礎設施建設有利于區域經濟的發展，但也使土地等資源壓力增大、易造成生態結構破壞，從而導致耦合協調度下降。

相對市場競爭度（Com） 對耦合協調度和高質量發展指數具有顯著的正向作用（顯著性水平均為1%），而對生態福利績效指數具有不顯著的負向作用（沒有達到10%的顯著性水平），原因是相對市場競爭度的提高有利于發揮市場的主體地位、引導要素資源合理流動、推動民營經濟發展、提高經濟增長的質量與效益，但可能會增加資源消耗和環境污染。

鑒于四川省黃河流域面積相對較小且四川省已被《長江經濟帶發展規劃綱要》納入長江經濟帶，為了驗證上述回歸結果的穩健性，將四川省相關數據從樣本中剔除，再次對黃河流域高質量發展與生態福利績效耦合協調度及其影響因素進行FGLS 回歸分析，所得結果（見表9）與表8 相比無顯著區別，表明前述分析結果是可靠的。

表9 影響因素的穩健性檢驗結果

4 結論與建議

4.1 結 論

（1）2011—2017年黃河流域各省（區）高質量發展水平差異顯著，山東、陜西、四川分屬前三位，青海、寧夏、山西分屬末三位，從區域均值來看呈現下游地區較高、中上游地區較低的態勢。

（2）2011—2017年黃河流域生態福利績效指數小于1，屬DEA 相對無效但接近相對有效，河南、四川、甘肅位于前三位，青海、寧夏、內蒙古則位于末三位，從區域均值來看呈現下游地區較高、中上游地區較低的態勢。

（3）2011—2017年黃河流域高質量發展與生態福利績效耦合協調度呈波動上升趨勢，從2011年的0.748上升到2017年的0.766，一直處于較高協調等級；各省（區）耦合協調度差別較大，其中山東、陜西、四川屬高度協調等級，青海屬于中度協調等級，其他省（區）屬于較高協調等級；從區域均值來看也呈現下游地區較高、中上游地區較低的態勢。

（4）水資源總量、城鎮化水平和相對市場競爭度對黃河流域高質量發展與生態福利績效耦合協調度的提升有顯著的正向（促進）作用，而第三產業產值與第二產業產值之比、基礎設施建設對耦合協調度的提升有一定的負向（阻礙）作用。

4.2 建 議

（1）提高水資源利用效率，杜絕水資源浪費。 工業用水方面，鼓勵企業改良制造工藝，減少單位產品的用水量，并注重工業用水的循環利用；生活用水方面，引導居民形成良好的生活用水習慣，構建節水型社會。

（2）積極推進新型城鎮化，合理規劃建設城鄉基礎設施。 在城鎮化建設過程中不盲目擴大城鎮人口，通過市場機制引導人口合理流動；充分利用已有的基礎設施，通過改建擴建等方式減少土地等資源的使用壓力，努力實現大中小城市、小城鎮、新型農村社區的協調發展。

（3）完善市場保障體系，為民營經濟創造良好的發展環境。 運用市場機制引導勞動力、資本等要素資源的合理流動，減少不必要的行政干預，實現資源的合理優化配置，為民營企業創造公平公正公開的市場競爭環境，優化營商環境，充分發揮民營經濟的活力和創造性。

（4）推動產業結構優化升級，構建現代產業體系。服務業的快速發展有利于降低工業污染、為居民生活提供便利、提高居民生活的幸福感和滿足感，但是經濟高質量發展離不開高端制造業等工業經濟的有效保障，因此應推動傳統產業結構的轉型升級，促進先進制造業和現代服務業的深度融合，構建工業、服務業協調發展的現代產業體系。