基于超效率DEA模型的城市群生态效率研究

摘要 循环经济是区域实现可持续发展的重要模式，生态效率方法是研究循环经济比较适合的定量方法。本文以长株潭“3+5”城市群为研究对象，建立了基于DEA模型的生态效率投入产出指标体系，运用超效率DEA方法测算了各城市2005-2010年的效率，然后利用Malmquist— DEA 模型对生态效率进行动态对比研究，最后建立基于面板数据的Tobit模型考察不同因素对效率的影响。实证结果表明：城市群整体生态效率水平比较高，城市间差距较大，长沙作为省会城市生态效率明显处于领先地位。通过运用Malmquist— DEA指数分析结果表明2005-2010年全要素生态效率的增长率TFP值都大于1，年均增长率为12.6%。从增长率的进一步分解表明技术进步是推动生态效率增长率的主要动力，而综合技术效率和纯技术效率的下降是制约TPF提升的瓶颈因素。最后通过对各省生态效率影响因素分析表明产业结构、研发强度对生态效率有显著的正向影响，但引进外资对生态效率的影响是负面的；技术进步则是促进生态效率增长的内在动力。

关键词 生态效率；超效率DEA；Malmquist指数；Tobit回归

中图分类号 X321 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2013）-04-0169-07 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2013.04.027

城市群作为区域经济与城市化发展相结合的产物，是城市发展到成熟阶段的最高空间组织形式，正日益成为我国区域经济发展的核心载体。然而，在城市群发展过程中，城市化和工业化加剧了资源的供需矛盾和环境污染等问题，环境压力与经济发展的矛盾日益凸显，严重影响了城市群综合竞争力的提高，探求消解经济发展与资源环境之间矛盾的方法已成为近年来国内外研究的一大热点。自2007年长株潭城市群获批为全国“两型社会”建设综合配套改革试验区以来，一直把“资源节约型、环境友好型”社会建设作为重点，强调的是综合配套改革，推动新型工业化、走新型工业化道路。提高城市群生态效率是推动长株潭“两型”社会建设，提升湖南地区竞争力，实现中部崛起的关键一环。

本文采用超效率DEA多步法评价区域生态效率及影响因素，第一步先通过超效率DEA模型评价各城市的效率值，避免了传统DEA模型对于多个同时有效的决策单元无法做出进一步比较的缺陷；第二步，测算了各个城市2005-2010年均生态效率的Malmquist指数及其分解，并对这几个城市技术效率、技术进步和TFP进行横向和纵向对比分析；第三步，采用Tobit回归分析，因为效率评价值有一个最低界限值0，数据被截断，所以采用截断回归（Tobit方法）进行效率值的影响因素分析。采用超效率DEA多阶段模型对城市群生态效率进行研究，旨在为城市群的可持续发展量化研究提供新的视角和方法，也可为长株潭城市群的生态效率提升提供一定的参考。

1 文献综述

自1989年Schaltegger和Sturm首先提出了“生态效率”这一概念，即增加的价值与增加的环境影响的比值。随后相关机构纷纷对生态效率的概念进行深入研究，提出了一系列定义。其中世界可持续发展工商业委员会（WBCSD）的定义被广泛接受，即“生态效率必须提供有价格竞争优势的，满足人类需求和保证生活质量的产品或服务，同时能逐步降低产品或服务生命周期中的生态影响和资源的消耗强度，其降低程度与估算的地球承载力相一致”[1]。生态效率在可持续发展研究中获得高度关注。现在，生态效率已成为研究者以及企业管理者最热衷的词汇之一[2]。

现有的文献主要是对生态效率的计算方法和应用进行研究。首先，计算方法方面概括起来主要有单一比值法、指标体系法和模型法。单一比值法虽然能给出一个简单的比值，但是也有很多缺点，首先不能区分不同的环境影响，最终所有环境都要转换成一个特定环境影响值。其次是不能给予决策者选择上的弹性，不能给出最优比率集合[3]。指标体系法可以综合反应社会、经济、自然等子系统的发展水平和协调程度，但在某种情况下需要用权重来表达环境和经济之间的关系，而在加权过程中很难剔除人为主观因素[4]。当研究多投入和多产出问题时，需给定权重才能将不同指标综合成一个单一的数值，而权重的给定往往非常主观，运用模型法能够弥补这些方面的不足。而在模型法中，数据包络方法被广泛运用于生态效率的研究[8-12]。