中國(guó)民航業(yè)綠色發(fā)展效率及其影響因素研究
——基于超效率DEA-Malmquist 指數(shù)模型

李瀅瀅，施堯淇，艾合旦木·哈力木拉提，劉沛萱，王 末，楊若愚*

（1.中國(guó)民航大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300300；2.中國(guó)民航大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300300）

中國(guó)作為世界第二大民航市場(chǎng)，綠色環(huán)保可持續(xù)日益成為民航工作建設(shè)重點(diǎn)，民航局早在“十二五”期間就提出，要減少民航對(duì)環(huán)境的污染的影響，實(shí)施綜合控制顆粒物與污染物的大氣治理措施。在“十三五”期間，民航局繼續(xù)要求創(chuàng)新體制機(jī)制，并進(jìn)行區(qū)域聯(lián)合治理與國(guó)際合作，以推動(dòng)綠色民航長(zhǎng)效可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注及對(duì)民航綠色發(fā)展的高度重視，使得節(jié)能減排已成為一項(xiàng)評(píng)價(jià)民航發(fā)展的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此本文關(guān)注民航大氣污染排放，環(huán)境治理投資等要素，搜集2011—2020 年全國(guó)31 個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)，依托于DEA-Malmquist 指數(shù)模型對(duì)民航綠色效率進(jìn)行測(cè)算。

1 文獻(xiàn)綜述與研究方法

1.1 文獻(xiàn)綜述

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外均有學(xué)者運(yùn)用DEA 模型對(duì)航空業(yè)和區(qū)域發(fā)展進(jìn)行效率測(cè)算。其中陳俁秀等[1]采用DEA 指數(shù)模型對(duì)航空能源效率進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)我國(guó)綜合效率低，部分民航節(jié)能減排項(xiàng)目沒(méi)有達(dá)到相對(duì)有效，應(yīng)該從強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用能力和提升組織管理能力入手改善我國(guó)民航節(jié)能減排效率低下的問(wèn)題。鞏彥峰[2]將碳排放作為非期望產(chǎn)出，衡量了亞太地區(qū)14 個(gè)航空公司的發(fā)展效率。王艷等[3]用DEA 等方法測(cè)算我國(guó)各省份的綠色節(jié)能效率，并得出區(qū)域間節(jié)能水平由東向西遞減，隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域間差異呈收斂趨勢(shì)。丁勇等[4]在綜合考慮人力、物力、財(cái)力等投入指標(biāo)和客運(yùn)收入、貨運(yùn)收入等產(chǎn)出指標(biāo)的基礎(chǔ)上，測(cè)度了國(guó)內(nèi)外多家航空公司的運(yùn)營(yíng)效率。在國(guó)外文獻(xiàn)中，Song 等[5]運(yùn)用DEA 模型分析民航機(jī)場(chǎng)運(yùn)行效率，發(fā)現(xiàn)民航業(yè)水平與地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平相關(guān)性較強(qiáng)。Li 等[6]認(rèn)為，航空公司效率分為3 個(gè)階段：運(yùn)營(yíng)階段、服務(wù)階段和銷(xiāo)售階段，而溫室氣體排放被視為服務(wù)階段的不良產(chǎn)出。Yu 等[7]運(yùn)用動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)DEA 方法對(duì)比分析了中國(guó)和印度多家航空公司的運(yùn)營(yíng)效率，發(fā)現(xiàn)各有特色。雖然DEA 模型普遍運(yùn)用于民航發(fā)展效率測(cè)算，但只有少數(shù)研究聚焦于民航產(chǎn)業(yè)與省份發(fā)展的綠色效率測(cè)算，考慮環(huán)境因素和大氣污染因素投入產(chǎn)出指標(biāo)的文獻(xiàn)較少，并且仍然存在數(shù)據(jù)較為老舊的局限性，并且選取指標(biāo)時(shí)忽略了大氣污染因素，對(duì)地區(qū)研究不夠完善、對(duì)31 個(gè)省份進(jìn)行全面測(cè)度的文獻(xiàn)非常少，因此本文運(yùn)用DEA 模型，把具有多項(xiàng)投入和產(chǎn)出的決策單元投影到生產(chǎn)前沿面進(jìn)行時(shí)空交互視角下的全面性效率評(píng)價(jià)。隨著技術(shù)進(jìn)步和民航業(yè)綠色發(fā)展的要求，研究需要結(jié)合中國(guó)情境綜合考慮投入指標(biāo)的選取。

1.2 研究方法

本文主要使用與DEA 模型技術(shù)關(guān)系密切的Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)模型，通過(guò)該方法將全要素生產(chǎn)率分解成技術(shù)進(jìn)步率變化、純技術(shù)效率變化和規(guī)模效率變化等，分析我國(guó)各省份民航綠色發(fā)展效率的結(jié)構(gòu)特征。

DEA-Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)公式如下

式中：Dt（xt+1，yt+1），Dt（xt，yt）分別指以t 期的技術(shù)為參考時(shí)，t 期和t+1 期的決策單元的距離函數(shù)；Dt+1（xt+1，yt+1），Dt+1（xt，yt）含義相似。

2 指標(biāo)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 指標(biāo)設(shè)計(jì)

選取恰當(dāng)?shù)耐度牒彤a(chǎn)出指標(biāo)是民航綠色DEA 效率測(cè)算的關(guān)鍵，本文搜集了較有權(quán)威性的統(tǒng)計(jì)年鑒中的數(shù)據(jù)，先選取了多個(gè)有關(guān)民航綠色發(fā)展和大氣污染的指標(biāo)，再將已選出的指標(biāo)通過(guò)熵權(quán)法得出的權(quán)重，篩選出權(quán)重較大貢獻(xiàn)值較大的指標(biāo)。基于DEA 模型進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)民航業(yè)2011—2020 年綠色發(fā)展效率的測(cè)算，分析不同省份地區(qū)的民航發(fā)展效率及其動(dòng)態(tài)變化，經(jīng)過(guò)上述操作和主客觀結(jié)合綜合判斷后最終選取2011—2020 年31 個(gè)省份數(shù)據(jù)指標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 指標(biāo)設(shè)計(jì)與變量說(shuō)明

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究所有數(shù)據(jù)主要來(lái)源為《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)交通統(tǒng)計(jì)年鑒》和各省統(tǒng)計(jì)年鑒，研究的時(shí)間跨度為2011—2020 年，數(shù)據(jù)具有科學(xué)性和真實(shí)性。選取31 個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)作為最初原始數(shù)據(jù)，再對(duì)最初原始數(shù)據(jù)用excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理作為探究區(qū)域和時(shí)間對(duì)效率影響的新原始數(shù)據(jù)。經(jīng)檢驗(yàn)該3 組數(shù)據(jù)均滿足DEA 模型對(duì)變量的要求。

3 數(shù)據(jù)分析結(jié)果

3.1 各省份民航綠色發(fā)展效率及其影響因素

全要素生產(chǎn)率測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表2。綜合技術(shù)效率是在投入指標(biāo)從業(yè)人員及環(huán)境治理投資不變的情況下，實(shí)際的民航客運(yùn)量、民航貨運(yùn)量，二氧化硫、氮氧化物、顆粒物的排放與理想中的產(chǎn)出比值。從31 個(gè)省份整體的全要素生產(chǎn)率來(lái)看，Malmquist 指數(shù)均值為0.894，說(shuō)明民航綠色發(fā)展總體的相對(duì)效率水平相對(duì)較低。

技術(shù)效率是指由科技含量的提高而帶來(lái)的產(chǎn)出成效，反映了對(duì)現(xiàn)有資源有效利用的能力，綜合技術(shù)效率是對(duì)決策單元的資源配置能力，純技術(shù)效率是由于管理和技術(shù)等因素影響的生產(chǎn)效率，規(guī)模效率是由于規(guī)模因素影響的生產(chǎn)效率。各地區(qū)的區(qū)域效率計(jì)算結(jié)果存在較大差異，是由于各地區(qū)的民航業(yè)發(fā)展情況不同所導(dǎo)致，另外各地區(qū)的從業(yè)人員和環(huán)境治理投資也是影響的重要因素。

由表2 可知，全國(guó)依據(jù)發(fā)展效率可以將其分為3類(lèi)地區(qū)，第一類(lèi)地區(qū)為“三高”地區(qū)，其中有北京、上海、山東、重慶、貴州和云南等省份的綜合技術(shù)效率等于1，與這些省份的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r息息相關(guān)，其中北京、上海、山東等地區(qū)人口較多、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，對(duì)外交流也比較多，因此民航業(yè)的整體發(fā)展水平較高。重慶、貴州、云南等省份旅游業(yè)發(fā)展較為成熟，因此，民航業(yè)蓬勃發(fā)展，綠色發(fā)展效率也比較高。以上省份的各指標(biāo)數(shù)據(jù)均處于全國(guó)較高水平，決策單元中的投入產(chǎn)出是綜合有效的，分析出的效率切實(shí)符合地區(qū)民航業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。

表2 2011—2020 年各省市年均全要素生產(chǎn)率及其指數(shù)分解

第二類(lèi)地區(qū)為“三低”地區(qū)，如黑龍江、吉林等省份，其技術(shù)效率遠(yuǎn)小于平均值，在一定程度上是由于其是早期工業(yè)大省，近年來(lái)面臨著資源趨于枯竭的頹勢(shì)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也處于下滑階段，民航業(yè)的發(fā)展較為艱難，發(fā)展規(guī)模縮小，在清潔技術(shù)發(fā)展、航空新能源使用和環(huán)境治理方面的投資和產(chǎn)出也不多。由于近幾年的科技能力也處于被其他省市超越的局面，造成純技術(shù)效率低，也使其投入要素利用水平不高，綜合技術(shù)效率低，所以理論上的投入指標(biāo)與產(chǎn)出指標(biāo)和實(shí)際發(fā)展造成了較大差異造成純技術(shù)效率低，也使其投入要素利用水平不高，綜合技術(shù)效率低。

第三類(lèi)地區(qū)為“低-高-低”地區(qū)，其純技術(shù)效率高于全國(guó)的平均值，但是規(guī)模效率低。如天津、內(nèi)蒙古、廣東、四川和青海等。這些省份的民航業(yè)綠色發(fā)展主要是依靠純技術(shù)效率的提升而非規(guī)模效率的增加和技術(shù)進(jìn)步的提升。純技術(shù)效率并不能彌補(bǔ)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效率的滯后，導(dǎo)致這些省份綜合效率都普遍較低，規(guī)模效益有待提升，技術(shù)進(jìn)步的提升空間也比較有限，這些都影響全要素生產(chǎn)率的提升。

3.2 東、中、西地區(qū)的對(duì)比分析

本文參考國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的劃分方法，對(duì)中、東、西3大區(qū)域的民航業(yè)綠色發(fā)展全要素生產(chǎn)率進(jìn)行對(duì)比分析，據(jù)表3 數(shù)據(jù)表來(lái)看，各區(qū)域的發(fā)展比較均衡，從總體上看，東、中、西各地區(qū)全要素生產(chǎn)變化率的十年均值都小于1，說(shuō)明整體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。其中東部地區(qū)民航業(yè)全要素生產(chǎn)率整體下降4%，中部地區(qū)總體下降3.5%，西部地區(qū)整體下降3.8%。對(duì)于技術(shù)效率，東部地區(qū)總體下降6.5%，中部地區(qū)整體下降6.4%，西部地區(qū)總體下降5%。通過(guò)對(duì)比分析，西部地區(qū)總體效率水平下降較少，其次是中部地區(qū)，東部地區(qū)總體下降幅度最大。中東部地區(qū)人口較多，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，經(jīng)濟(jì)的波動(dòng)對(duì)于民航業(yè)的發(fā)展也會(huì)造成不小的影響，另外受新冠病毒感染疫情影響，人員流動(dòng)減少，造成民航出行人數(shù)較少，對(duì)3 大區(qū)域尤其是東部地區(qū)的民航業(yè)產(chǎn)生較大沖擊。

表3 2011—2020 年?yáng)|、中、西各區(qū)域年均全要素生產(chǎn)率的對(duì)比分析

3.3 “十二五”和“十三五”各省市全要素生產(chǎn)率指數(shù)對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)“十二五”期間（2011—2015 年）和“十三五”期間（2016—2020 年）各年份產(chǎn)業(yè)DEA 生產(chǎn)率指數(shù)分析，得到各省市全要素生產(chǎn)率指數(shù)及其分解結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 “十二五”及“十三五”各省市年均全要素生產(chǎn)率及其指數(shù)分解

從時(shí)間層面來(lái)看，各省份“十三五”的民航業(yè)綠色發(fā)展全要素生產(chǎn)率普遍高于“十二五”。由表4 可知，31個(gè)省份“十三五”期間的全要素生產(chǎn)率均值和純技術(shù)效率均值都大于“十二五”期間的均值。“十三五”期間，全要素生產(chǎn)率相比于“十二五”提高0.024。但總體發(fā)展趨勢(shì)仍不樂(lè)觀，綜合來(lái)看“十二五”期間，大部分省市的效率值均未達(dá)到1，沒(méi)有達(dá)到理想狀態(tài)，我國(guó)民航業(yè)的綠色發(fā)展效率還不充分。

“十三五”期間，DEA 生產(chǎn)率指數(shù)均值是0.853，相比于過(guò)去五年提高了0.024，其中北京、上海、海南、云南、寧夏的各項(xiàng)效率和全要素生產(chǎn)率都達(dá)到1；內(nèi)蒙古、山東、廣東、西藏的純技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率達(dá)到了1。從整體上來(lái)說(shuō)，我國(guó)民航的各項(xiàng)指標(biāo)比“十二五”期間有了一個(gè)更為均衡的發(fā)展，純技術(shù)效率的均值有所增加，而技術(shù)效率指標(biāo)和規(guī)模效率指標(biāo)的均值卻變小了。效率低的省份主要分布在東北地區(qū)、西部地區(qū)和西南部地區(qū)，這些區(qū)域的地理位置比較偏，相比于“十二五”時(shí)期，西部和西南部地區(qū)的部分省份在“十三五”期間各項(xiàng)效率數(shù)值都有所下降。“十二五”到“十三五”期間，西部和西南部的發(fā)展情況仍落后于全國(guó)均值，而東部地區(qū)技術(shù)效率有明顯提高。這可能與各地區(qū)的科技發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度及區(qū)域開(kāi)發(fā)水平等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素有關(guān)，實(shí)踐也證明，民航綠色發(fā)展水平與各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平具有一定的耦合性。北京、上海、江蘇和浙江等地區(qū)的教育水平相對(duì)較高，人才引進(jìn)率高，使得這些地區(qū)的科技產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)更加有效，民航綠色發(fā)展效率也更高。

4 結(jié)論

基于DEA 模型對(duì)全國(guó)31 個(gè)省份民航綠色發(fā)展效率數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)民航業(yè)2011—2020 年綠色發(fā)展效率的測(cè)算，從時(shí)間層面來(lái)看，雖然全國(guó)大部分地區(qū)“十三五”的全要素生產(chǎn)率高于“十二五”并且2020 年相比2011 年略有回升，但總體發(fā)展形勢(shì)仍不樂(lè)觀，反映出我國(guó)民航綠色建設(shè)實(shí)施過(guò)程中的技術(shù)應(yīng)用及規(guī)劃管理能力都不強(qiáng)，綠色效率有較大提升空間。

綠色發(fā)展是實(shí)現(xiàn)民航持續(xù)發(fā)展的手段和基石，國(guó)家應(yīng)該高度重視航空碳排放，合理建立減排目標(biāo)，提升綠色民航發(fā)展能力以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。另一方面民航業(yè)各單位也應(yīng)對(duì)綠色發(fā)展工作有效推進(jìn)和管理，加強(qiáng)推動(dòng)執(zhí)行民航綠色發(fā)展計(jì)劃，完善環(huán)境污染監(jiān)管機(jī)制并建立評(píng)價(jià)考核體系，以提升民航綠色發(fā)展效率，建設(shè)民航強(qiáng)國(guó)。