在過去30年中，中國大規(guī)模的城市化和工業(yè)化建設(shè)，導致多種環(huán)境污染問題集中爆發(fā)，逐漸呈現(xiàn)出復合污染的特征，環(huán)境污染狀況日趨嚴峻。所謂復合污染是指多種污染物對同一介質(zhì)的同時污染。在我國經(jīng)濟率先發(fā)展的省份，復合污染問題的影響已日益顯著，但是目前對這方面的研究較少，尤其是將復合污染和能源、經(jīng)濟一起考察的研究更少。近些年，資源與環(huán)境經(jīng)濟問題逐漸成為學術(shù)界研究的一個重要課題。考慮環(huán)境約束，從環(huán)境技術(shù)效率角度考察我國各省能源和環(huán)境狀況，對制定相關(guān)政策具有重要的理論價值和積極的現(xiàn)實意義。國內(nèi)相關(guān)研究多從環(huán)境和經(jīng)濟的相互影響的角度，研究能源效率問題[1-3]。史丹等[4]提出了基于隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)的地區(qū)能源效率差異分析框架，測算了1980-2005年中國能源效率地區(qū)產(chǎn)業(yè)中各因素的作用大小。在國內(nèi)外的相關(guān)研究中，DEA方法被廣泛應用于效率的研究[5]。Hu and Wang[6]在利用DEA方法測度中國省際全要素能源效率時，指標選取上除了選擇勞動力、資本存量之外，還選取能源消費量和基于耕地面積的生物質(zhì)能源消費量作為投入指標，這是目前文獻中使用全要素方法研究中國能源效率問題的探索之作。近年來國際上采用方向性距離函數(shù)測算環(huán)境技術(shù)效率的研究逐漸增加，而國內(nèi)在這方面的應用研究還不多。涂正革[7]利用方向性距離函數(shù)測算了各地區(qū)工業(yè)行業(yè)的環(huán)境技術(shù)效率，以此衡量環(huán)境與工業(yè)增長的協(xié)調(diào)性。上述研究中對環(huán)境污染的考察，多以一種典型污染物為代表，沒有綜合考慮復合污染對環(huán)境的影響。本文在考慮環(huán)境復合污染因素情況下，采用2003-2009年中國各省數(shù)據(jù)和方向性距離函數(shù)(directional distance function)方法，考察我國各省的環(huán)境技術(shù)效率。與傳統(tǒng)方法相比，方向性距離函數(shù)在測算技術(shù)效率時采用的標準是：在給定投入的情況下，鼓勵“好的產(chǎn)出”向生產(chǎn)前沿方向增加，同時污染排放等“壞的產(chǎn)出”向污染最小化前沿方向減少。

1　復合污染指數(shù)的構(gòu)建

1.1　指數(shù)構(gòu)建方法

所謂復合污染是指多種污染物對同一介質(zhì)(土壤、水、大氣、生物)的同時污染。實際中的環(huán)境污染多屬此類污染。復合污染問題的典型反映是污染物在城市之間相互輸送，造成各城市污染相互關(guān)聯(lián)及多種高濃度污染物在時空上的疊加，導致污染物在生成、輸送、轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生耦合作用，對人體健康和生態(tài)系統(tǒng)造成協(xié)同性負面影響。

由于復合污染中污染物之間的相互作用及影響機理非常復雜，很難完善地構(gòu)建出一個復合污染指數(shù)，來準確地反映各種污染物相互影響之后的污染程度。本文嘗試構(gòu)建一個復合污染指數(shù)，旨在引入復合污染的思想，使研究中對環(huán)境污染的考察更全面、更準確。在復合污染指數(shù)的構(gòu)建過程中，首先確定主要污染物的種類，然后運用客觀賦權(quán)法熵值法對各種污染物賦權(quán)，最后對不同介質(zhì)中容易引發(fā)復合污染的主要污染物的權(quán)重系數(shù)進行調(diào)整，以體現(xiàn)復合污染對環(huán)境污染程度的加重。

1.1.1　主要污染物種類

我國大氣中主要的污染物有二氧化硫、煙塵和粉塵，選取上述主要污染物及工業(yè)廢氣排放量作為對大氣污染程度的衡量;在水體的污染中，化學需氧量(COD)是對水體中各種污染的綜合反映，選取化學需氧量和工業(yè)廢水排放量作為對水體污染的衡量;土壤污染中，各地污染物的種類存在差異，本文以工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量作為對土壤污染程度的衡量。

復合污染綜合指數(shù)構(gòu)建的方法是將上述七種主要污染物的污染程度按一定的權(quán)重加總。復合污染綜合指數(shù)的公式如下：

上述七種污染物的順序分別是廢水、廢物、廢氣、二氧化硫、煙塵、粉塵和化學需氧量(COD)。

1.1.3　權(quán)重系數(shù)調(diào)整

介質(zhì)中容易引發(fā)復合污染的污染物的存在，會使污染的程度進一步加劇，因此在復合污染指數(shù)的構(gòu)建中，需要對容易發(fā)生復合污染的污染物權(quán)重進行調(diào)整。由于復合污染發(fā)生的機理復雜，無法精確地計算出污染物權(quán)重調(diào)整的系數(shù)。為體現(xiàn)考慮復合污染的思想，本文將每種介質(zhì)中容易發(fā)生復合污染的典型污染物的權(quán)重系數(shù)乘以1.5，其他污染物權(quán)重系數(shù)不變�，F(xiàn)階段我國大氣中的煙塵容易引發(fā)復合污染，水體中化學需氧量(COD)是對單一污染及復合污染結(jié)果的一個綜合體現(xiàn)。土壤污染中，本文只考察工業(yè)固體廢棄物排放量這一指標。所以在權(quán)重系數(shù)調(diào)整過程中，將工業(yè)煙塵排放量、化學需氧量(COD)和工業(yè)固體廢棄物排放量三個指標的原有權(quán)重系數(shù)乘以1.5，以此來反映復合污染對環(huán)境污染總體狀況的影響。權(quán)重系數(shù)調(diào)整之后，復合污染指數(shù)的表達式如下：

1.2　各省復合污染指數(shù)計算結(jié)果

將各省的污染物數(shù)據(jù)進行極值標準化處理，然后乘以每種污染的權(quán)重計算得出各省復合污染指數(shù)。計算結(jié)果如表1所示。

建模的思想是，減少壞的產(chǎn)出是要付出成本的，換言之，減少壞的產(chǎn)出就要放棄一些好的產(chǎn)出。根據(jù)文獻[8]，生產(chǎn)可能性集和P(x)滿足如下條件：

(1)閉集和凸集;

(2)聯(lián)合弱可處置性：如果(y，b)∈P(x)且0≤θ≤1，那么(θy，θb)∈P(x);

(3)如果(y，b)∈P(x)且b=0，那么y=0;

環(huán)境生產(chǎn)函數(shù)的一個缺點是它只是要盡量使好的產(chǎn)出最大化，而沒有考慮到對壞的產(chǎn)出的減少。為了能使一個函數(shù)既能表征污染的減少，也能表征好的產(chǎn)出的擴大，我們引進方向性產(chǎn)出距離函數(shù)。方向性環(huán)境距離函數(shù)值測度了在給定方向、投入和環(huán)境技術(shù)結(jié)構(gòu)下，“好”產(chǎn)品擴大和“壞”產(chǎn)品縮減的可能性大小。這與傳統(tǒng)的產(chǎn)出距離函數(shù)的含義不同。

模仿標準距離函數(shù)的技術(shù)效率的度量方法，方向性距離函數(shù)的效率度量也可以定義為一個在0與1之間的指數(shù)。環(huán)境技術(shù)效率為“好”產(chǎn)品的實際產(chǎn)出量與環(huán)境技術(shù)結(jié)構(gòu)下的前沿產(chǎn)出量的比率。方向性環(huán)境技術(shù)效率(ETE)定義如下：

我們用它來評價各行業(yè)增長與環(huán)境協(xié)調(diào)性，環(huán)境技術(shù)效率越大，說明離環(huán)境生產(chǎn)前沿越近，相應的行業(yè)增長與環(huán)境就越協(xié)調(diào)。這與我國當前倡導經(jīng)濟發(fā)展“又好又快”的理念一致。“快”是指經(jīng)濟增長速度高，“好”指的是污染少。

3　各省環(huán)境技術(shù)效率的測算

3.1　變量與數(shù)據(jù)

在運用方向性距離函數(shù)進行效率評價時，投入和產(chǎn)出變量的選取是非常關(guān)鍵的。本文旨在研究考慮復合污染情況下的環(huán)境技術(shù)效率，所以對污染產(chǎn)出指標給予極大重視。本文在上一部分中構(gòu)建的復合污染指數(shù)作為環(huán)境效率評價模型中的&ld

quo;壞的”產(chǎn)出指標，各地區(qū)的GDP綜合反映了該地區(qū)取得的經(jīng)濟成果，因此將其作為“好的”產(chǎn)出指標。在投入指標的選取上，目前的學者多從資本、勞動力和能源投入三個方面選取。

本文的研究覆蓋我國除西藏自治區(qū)、臺灣省、香港和澳門特別行政區(qū)以外的所有地區(qū)，為保持數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑的一致，把重慶市的數(shù)據(jù)歸入四川省，總共29個省、直轄市、自治區(qū)(以下全部稱為省)。采用年度面板數(shù)據(jù)，樣本區(qū)間為2003-2009年。生產(chǎn)過程中需要要素投入，同時會有“好的產(chǎn)出”和“壞的產(chǎn)出”。需要投入的三種要素為資本存量、勞動力和能源。“好的產(chǎn)出”為GDP，“壞的產(chǎn)出”為環(huán)境復合污染程度，用復合污染指數(shù)來衡量。

3.2　各省環(huán)境效率實證結(jié)果

利用資源投入、產(chǎn)出和污染排放數(shù)據(jù)，采用非線性規(guī)劃技術(shù)，計算每年各地區(qū)的環(huán)境技術(shù)效率。利用各地區(qū)2003-2009年要素投入、產(chǎn)出和環(huán)境污染數(shù)據(jù)，應用lingo軟件對非線性規(guī)劃模型進行求解，計算得到方向性距離函數(shù)的值，進而得到方向性環(huán)境技術(shù)效率(ETE)的結(jié)果。表3所示為各省2003年-2009年間的環(huán)境技術(shù)效率得分。

從上述結(jié)果可以看出，我國各省環(huán)境技術(shù)效率值在0.48至1之間。定義[0.9，1]的區(qū)間為高效區(qū)，[0.7，0.9)的區(qū)間為中效區(qū)，0.7以下為低效區(qū)。2003年-2009年期間，平均水平位于高效區(qū)的有：廣東、上海、江蘇、山西、廣西、天津、內(nèi)蒙古和遼寧;位于中效區(qū)的有：福建、湖南、河南、北京、黑龍江、湖北、山東、浙江、河北、吉林、甘肅和安徽。位于低效區(qū)的有：江西、四川、海南、陜西、新疆、云南、貴州、青海和寧夏。七年間始終處于高效區(qū)的有廣東、上海、江蘇、山西、廣西和天津六省市;效率有上升趨勢的省市有北京和寧夏;大部分省市的效率有下降的趨勢。在不同年份上，最佳環(huán)境技術(shù)效率的省份分布相對比較穩(wěn)定。

4　結(jié)論與政策建議

在環(huán)境問題，特別是復合污染的效應愈加顯著的當前狀況下，建立合理指標對復合污染程度進行量化測度，并在此基礎(chǔ)上分析各個省份的環(huán)境技術(shù)效率是制定相關(guān)政策、完成節(jié)能減排任務的重要依據(jù)。本文利用方向性距離函數(shù)，對我國29個省區(qū)市2003-2009年復合污染狀況、區(qū)域環(huán)境技術(shù)效率進行了實證研究，得出以下結(jié)果：

(1)從橫向上來看，各省市間環(huán)境技術(shù)效率值有較大差異。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)如上海、江蘇、廣州等地的環(huán)境技術(shù)效率較高，云南、貴州、青海和寧夏等經(jīng)濟欠發(fā)達省份的環(huán)境技術(shù)效率較低�？傮w上來說，我國的環(huán)境技術(shù)效率表現(xiàn)出區(qū)域不平衡的特征，東部省份最高，中部次之，西部最為落后。省份間的環(huán)境技術(shù)效率差異說明，很多省份的節(jié)能潛力巨大。

(2)從時間上來看，絕大多數(shù)省份的環(huán)境技術(shù)效率值成下降趨勢，但是下降的幅度不是很大。環(huán)境技術(shù)效率的惡化很大程度上可能源于我國“十一五”中后期經(jīng)濟發(fā)展模式的逆轉(zhuǎn)，鋼鐵、水泥、電解鋁、煤炭等行業(yè)發(fā)展過快，重新轉(zhuǎn)向低質(zhì)量、低效益、低就業(yè)、高能耗和污染高排放的增長模式，2005年重工業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值的比重高達69%，顯現(xiàn)出過度工業(yè)化的特征。

(3)從直觀上可以看出，環(huán)境技術(shù)效率的變動與環(huán)境污染程度之間存在反向關(guān)系，環(huán)境技術(shù)效率的水平對環(huán)境污染程度大小的影響較大。減少環(huán)境污染的程度，就要提高環(huán)境技術(shù)效率。

(4)與其他相似研究相比：很多學者對我國省際間的能源效率進行了研究，代表性的有胡鞍鋼等[10]，袁曉玲等[11]。他們的研究表明，全要素能源效率經(jīng)穩(wěn)步提高后，自2002以來出現(xiàn)了下降趨勢。這種總體趨勢和本文得出的結(jié)論是一致的。但是在個別省份的效率值及排名上出現(xiàn)了差異，主要原因有兩點：一是現(xiàn)有的大部分研究在考察效率時，沒有考慮盡量減少“壞的產(chǎn)出”即污染物的排放，而本文采用的方向性距離函數(shù)，強調(diào)了好的產(chǎn)出的增加和壞的產(chǎn)出的減少;二是本文對環(huán)境污染的考察考慮了復合污染的效應，而其他研究多是以二氧化硫等一種污染物的排放量表示環(huán)境污染的程度。從以上兩個方面可以看出，本文的研究更全面，對效率考察的理念更能體現(xiàn)“又好又快”的思想。

基于以上結(jié)論和分析，本文認為可以從多方面來提升我國的環(huán)境技術(shù)效率，并實現(xiàn)區(qū)域間的協(xié)調(diào)發(fā)展。環(huán)境技術(shù)效率的提高，既要提高好的產(chǎn)出，又要盡量減少壞的產(chǎn)出。這意味著我國政策在制定時，要兼顧經(jīng)濟增長和節(jié)能減排的雙重目標。應該從長期制定相關(guān)法律法規(guī)，積極引導產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，加大技術(shù)創(chuàng)新和人力資本的投入。大力推廣先進的生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，積極提高能源投入的利用效率，建立健全能源高效利用和節(jié)約優(yōu)先的激勵機制，并在預測未來能源需求和評價當前效率的基礎(chǔ)上進行科學規(guī)劃。影響環(huán)境技術(shù)效率的因素很多，可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)，環(huán)境污染的減少，除了依靠提高能源效率，還需要加快能源消費結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型、發(fā)揮能源消費政策的引導作用、提高環(huán)保意識等。

本文不足之處在于：復合污染指數(shù)在構(gòu)建過程中只是體現(xiàn)了考慮復合污染的思想，權(quán)重系數(shù)的準確性還有待進一步精確;此外也沒有考慮人力資本的異質(zhì)性和技術(shù)進步的因素，這些不足有望在進一步的研究中得到解決。

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