能源与环境约束下的河南省经济增长效率研究

摘要：以2001-2010年河南省17个地市的面板数据为样本，在能源和环境的双重约束下，运用SBM模型测算了河南省的经济增长率，并分析了能源与环境约束下河南省经济整体增长绩效的区域差异及协调性。结果表明，河南省经济增长效率整体水平较低，具有较大的改善空间，区域间能源消耗和二氧化碳的排放与经济可持续发展状况差别显著；各地市环境保护和经济增长协调性水平之间存在明显差距，而且超过一半的地市属于不协调或极不协调地区。因此，采取有效措施提高能源的利用效率以及加强保护环境是今后河南省经济发展的重要任务。

关键词：经济增长率；SBM模型；能源约束；环境约束；河南省

中图分类号：F124.1；X820.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）23-5938-04

目前，资源与环境保护问题是社会普遍关心的热点，主要是因为能源的过度消耗和大量二氧化碳的排放，造成了环境的日益恶化和不可再生资源的日渐枯竭。为了应对这种状况，中国政府做出了“到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%”和“到2020年非化石能源占一次能源消费比重达15%左右”两项承诺[1]。因此，转变经济增长方式，探索能源消耗、环境保护与经济增长的协调发展成为关键问题。改革开放以来，河南省经济取得了长足的发展，实现了由传统农业大省向全国重要经济大省、新兴工业大省的跨越。但是，发展的质量和效益比较低。经济发展带来了能源消耗、二氧化碳排放量同步增长的局面，2008年河南省能源消耗占总消耗量的6.59%，原煤消耗占总消耗量的8%，单位GDP能耗高出全国平均水平，粗放型的增长方式导致“拉闸限电”、“油荒”等现象频繁出现，成为制约经济可持续发展的重要因素。2011年，国务院下发《关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》，希望在加快中原崛起河南振兴的同时，为全国同类地区探索出一条不以牺牲农业和粮食、生态和环境为代价的新型城镇化、工业化、农业现代化“三化”协调科学发展的道路。在这种背景下，如何在保证经济增长的同时，有效降低能源消耗和二氧化碳排放，减少环境污染已经成为河南省经济转型的重要课题。为此，本文通过探讨能源、环境双重约束下的河南省经济增长效率，全面评估其经济增长质量，认清目前的形势，对最终实现能源、环境和经济的协调发展具有重要的现实意义。

长期以来，全要素生产率被用来作为衡量经济增长效率的重要指标，因为全要素生产率更能反映一国经济增长的质量和整体状况。近年来，国内许多学者从不同的角度研究了中国经济增长的效率，如易纲等[2]、颜鹏飞等[3]、何枫等[4]，这些研究对中国经济的增长提出了很多有建设性的建议[2-5]，但其存在最大的不足之处是没有考虑能源和环境对经济增长的制约，特别是环境污染所带来的负面影响。现有的对能源、环境和经济增长之间关系的研究主要采取两类方法：一是利用环境库兹涅茨曲线（EKC）证明经济增长和环境之间是否存在倒“U”关系[6，7]。二是采用DEA方法，将环境因素纳入到经济增长效率的测算中。王兵等[8]采用ML生产率指数，测算了APEC中17个国家和地区包含二氧化碳排放的全要素生产率；李静[9]采用SBM模型，以“三废”作为坏产出，测算了1990-2006年间各省的效率水平；朱承亮等[10]采用SFA模型对1998-2008年间环境约束下的中国经济增长效率及其影响因素进行了分析；涂正革等[11]通过SBM模型，在考虑能源和环境因素的前提下，对中国工业的效率进行了实证分析。

综上所述，现有文献对经济增长效率的研究存在一定的局限性：一是没有将能源消耗和环境问题同时纳入经济增长的框架之内。有的学者虽然对中国经济增长效率进行了测算，但忽略了环境问题；有些学者虽然考虑了环境问题，却未能考虑能源消耗的制约。二是在研究层面上集中于宏观角度，主要分析了中国各省的经济增长效率，而从微观层面分析省级区域内各市经济增长效率的很少，无法根据各省内部的实际情况提出有针对性的建议。本文试图针对以上缺陷对现有的研究进行拓展：一是将能源和环境因素纳入同一框架下，克服传统DEA方法，采用非径向、非角度SBM模型，克服了径向的缺点，测量的效率值包含了决策单元的松弛量的大小，这使得效率值在方法论上更加科学。二是将研究的层面具体到河南省，提出的建议更加符合实际，这对于河南省实现节能减排的目标，促进中原经济区建设，推进经济的科学发展具有重大而深远的意义。

1 研究方法与数据处理

1.1 非期望产出的SBM模型

本文的研究主要将能源和环境纳入测量河南省经济增长效率的框架中，既考虑好产出，又考虑坏产出，这就需要使用多投入和多产出模型，而传统的数据包络分析的方法测量的结果并不十分科学，该方法是由Farrell[12]最早提出，后来由Charnes等[13]加以扩展，得到基本的CCR模型，用来评价决策单元的相对效率。传统的DEA模型在评价决策单元的效率时，都是希望投入越小越好，产出越大越好。但是坏产出都是希望越小越好。因此，传统的CCR模型存在一定的缺陷，由于该模型是径向的，所以在处理效率过程中会造成投入要素的拥挤或松弛。为了解决这个问题，Tone[14]提出了基于松弛测量的SBM模型，该方法的优点是将松弛变量纳入目标函数中，避免了径向和角度选择差异所造成的偏误。本文拟采用非期望产出的SBM模型，更准确地测算出能源、环境双重约束下的河南省经济增长效率。假设有n个决策单位，m种投入，s种产出，其中有s1种好产出和s2种坏产出，其模型可以表示为式（1）。

1.2 数据来源与处理

鉴于数据的可获性，本文剔除了济源市，将其余17个地市作为生产单位，选取2001-2010年的面板数据，利用非期望产出的SBM方向性距离函数对河南省各地市经济增长效率进行了实证分析，将能源、环境与经济发展纳入一个统一框架，确定的投入产出指标如下。

投入指标主要包括资本投入、劳动投入和能源投入。资本投入，选取年均资本存量作为指标，采用永续盘存法估算资本存量[15]。各地市历年的资本存量全部按照2000年的可比价格进行了折算，单位为亿元。劳动投入，以各地市年末就业人数进行度量，单位为万人。能源投入，以各地市的能源消耗量为基础数据，折算为标准煤计算，单位为万吨标准煤。

产出指标包括合意产出和非合意产出。合意产出，以2000年不变价表示各地市的国内生产总值（GDP）计算，单位为亿元。非合意产出，是指环境污染物的排放，国内外现有研究尚未有统一标准，本文采用二氧化碳排放量指标。由于各地市没有直接公布二氧化碳排放量，本文用各地市煤、石油和天然气三种一次能源的消耗量与相应排放系数的乘积和来估算[16]，单位为万吨。本文采用的所有基础数据来自历年《河南省统计年鉴》、各地市统计年鉴和《中国城市统计年鉴》等。

2 实证结果及分析

2.1 河南省经济增长效率变化及差异性分析

根据上述方法，本文采用MAXDEA5.2软件，测算了河南省2001-2010年的经济增长效率，结果如表1所示。

从表1中可以看出，在考察期内，河南省经济增长效率均值为0.509，整体效率水平偏低，从资源节约、环境保护和经济发展三者协调方面来看，河南省经济增长效率并不理想，环境污染对经济发展产生了较大的效率损失，未能达到经济“又好又快”的发展水平。因此，在今后的发展中，河南省要采取更加有效的措施，减少经济增长对资源要素的依赖程度，减轻环境污染，促进经济的科学发展。从各地市来看，能源、环境约束下的经济增长效率存在显著差异，漯河市一直处于生产最前沿，排在其后的分别是开封、周口、驻马店和许昌市。通过观察数据可以发现，经济增长效率较高地市的支柱产业都不是资源密集型的第二产业，而是以农业、旅游业为主导产业。因此，产业结构因素可能是这些地市实现高能效的主要原因。经济增长效率较低的分别是南阳、焦作、安阳、三门峡市。这些地市重工业比重偏高，如焦作的煤炭工业、安阳的钢铁工业，导致能源消耗较多，环境污染较严重，从而降低了经济增长效率。总的来讲，效率较高的地市基本上是正面产出较大而负面产出较小。其余地市都是处于非有效前沿，主要的原因并不是这些地市的产出不够有效，而是负面产出过多导致的。

2.2 河南省经济增长与能源环境的协调性分析

为了更加直观地分析能源、环境和经济增长效率的协调性，本文按照涂正革[17]的方法来判断能源、环境和经济发展之间的协调状况，对能源与环境约束下的各地市经济增长效率加以分类，设定以下标准：SBM效率值在（0.8，1.0]之间，则认为该地市为经济发展与能源、环境协调发展地区；SBM效率值在（0.6，0.8]为经济发展与能源、环境较协调发展地区；SBM效率值在（0.5，0.6]为经济发展与能源、环境不协调发展地区；SBM效率值低于0.5为经济发展与能源、环境极不协调发展地区。根据上述标准，将河南省17个地市进行分类，结果如表2。

表2数据表明，2001-2010年间，漯河、开封、周口、驻马店、许昌等5个市相对而言，用最少的投入得到了最大的产出，并带来了最少的环境污染，属于经济发展与能源、环境协调地区。在其余地市中，除洛阳、平顶山以外，有超过一半的地市SBM效率值较低，属于不协调或极不协调地区，说明了这些地市在经济高速发展的同时，在能源节约和环境保护等领域表现较差，需要进一步改进。

为了更加清楚和直观地了解河南省各地市经济发展与能源、环境协调的动态变化，将考察期分为2001-2005年和2006-2010年两个时间段。表3给出了不同阶段各地市经济发展与能源、环境协调程度的比较结果。除了漯河市始终位于生产前沿面上以外，排名上升的地市还包括周口和濮阳市，其中周口市成功地从前一时期的较协调地区变为协调地区，濮阳市则从极不协调地区上升为较协调地区。与此相对应，另一方面，开封、许昌和驻马店3个地市动态变化相似，均从协调地区转变为较协调地区。而郑州、信阳和洛阳3个地市的协调程度也均出现了下降，尤其是郑州市，2001-2005年处于协调地区，但是自2005年后协调状况持续恶化，即由协调地区恶化为极不协调地区。从上述分析的结果来看，无论是从静态还是从动态角度，第二产业特别是重工业比重占GDP较高的地市一般都处于经济发展和环境关系的失衡状态，但需要指出的是，本文在两个时间段进行比较分析，很有可能忽略了各地市的最新动态状况。因此，尽管考察期内各地市的经济增长效率相互间有所变动，但随着各地市产业结构的优化、环境保护等措施的实施，整体上能源环境约束下的河南省经济增长效率呈现出收敛的特征。

3 结论与启示

针对现有研究经济增长效率的文献中没有将能源消耗和环境保护同时纳入经济增长的框架之内的缺陷，本文将能源和环境纳入同一框架下，采用SBM模型科学地评价了河南省17个地市2001-2010年间经济增长效率，并对经济增长与能源、环境协调性的差异和变化进行了深入分析，得出以下结论：

1）整体上，河南省经济增长效率均值为0.509，效率较低，仍有较大的提升空间，且存在区域差异。在本文的研究框架下，仅有经济增长并不能保证生产的充分有效性，负面产出的降低也对效率值有重要的影响，这导致漯河市有效，而郑州市、洛阳市和新乡市却不是有效率的。

2）区域间能源消耗、环境保护与经济可持续发展状况的协调性差别显著。2001-2010年经济发展与能源、环境不协调发展地区均属于GDP中工业比重过大，粗放的经济增长方式导致。因此，这些地市不能盲目地追求规模大、见效快的工业项目，应充分考虑环境因素，利用有利机遇达到产业升级，走集约化发展的道路，从而实现经济又好又快发展。

根据上述研究结果，河南省要实现经济的可持续发展，走出一条“低能耗、低污染、低排放”为基础的发展之路，必须协调经济发展和能源消耗、环境保护之间的关系。政府要加大对研究与开发的投入力度，推动技术创新。不断优化产业结构，深化产权结构改革，引导各地区走科技含量高，经济效益好，能源消耗低，环境污染少的新型工业化道路。同时政府要进一步完善相关法规和经济政策，重视经济发展中的能源环境代价，改变以GDP为主要考核指标的政绩考核机制，加大对环境污染的预防和治理，提高环境污染治理强度。总之，要实现河南省经济的持续健康发展，必须树立科学的发展观，重视经济增长过程中的能源消耗和环境污染问题，才能有利于实现能源消耗、生态环境和经济发展的和谐统一。

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