周 虹 喻 思 齐

一、前言

长株潭城市群和武汉城市圈自2007年12月经国务院批准，正式成为“全国资源节约型和环境友好型社会”建设综合改革试验区后，一直将“资源节约型、环境友好型”社会建设作为重点，推动新型工业化进程。然而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，这与“两型社会”建设目标相背离，而且这也严重影响了城市圈的综合竞争力，因此努力提高城市圈的生态效率成为经济发展中亟须解决的问题。“生态效率”（eco-efficiency）自1992年由世界企业可持续发展协会（WBCSD）提出后，其概念的内涵与外延得到进一步的丰富和扩展。但究其本质，生态效率就是“以较小的资源消耗和较少的环境影响创造更多的价值”，而伴随着自然资源相对稀缺时代的到来，“节约资源，保护环境”已经成为时代的主旋律，生态效率研究也得到了国内外学者的关注。

目前关于生态效率的研究主要集中在“产品、企业、行业、区域”四个层面，而且度量方法也存在显著的差异，主要有单一指标法、指标体系法、模型法，其中数据包络分析方法应用最为广泛。但总体而言，对城市圈生态效率的比较研究甚少，基于此，本文运用数据包络分析方法和Malmquist指数对长株潭城市群和武汉城市圈在2008—2012年的生态效率进行度量和对比分析，以期努力提高城市圈生态效率，推动长株潭城市群和武汉城市圈“两型”社会建设进程。

二、研究方法与数据说明

（一）研究方法

1.DEA模型

DEA模型是运筹学家查恩斯（Charness）和库伯（Cooper）等以相对效率概念为基础发展起来的一种效率评价方法，其核心思想是评价“多投入多产出”模式下决策单元间（DMU）的相对有效性。按照规模是否变化可把DEA模型分为两类，即规模报酬不变（CRS）假设下的CCR和规模报酬可变（VRS）假设下的BCC两种模型，根据研究的实际情况，本文选择采取规模报酬可变（VRS）假设下的BCC模型，对于任一决策单元，投入导向下对偶形式的BCC模型可表示为：

其中i=1，2，…，n；j=1，2，…，m；r=1，2，…，s；n为决策单元的个数，m和s分别代表投入变量和产出变量的个数，xij（j=1，2，…，m）代表第i个决策单元的第j个投入要素值，yir（r=r=1，2，…，s）代表第i个决策单元的第r个产出要素值，θ为决策单元的有效值，判断决策单元是否DEA有效的基本准则是：（1）若θ=1，且s+=s-=0，则决策单元DEA有效；（2）若θ=1，且s+≠0，或s-≠0时，则决策单元为弱DEA有效；（3）若θ＜1，则决策单元非DEA有效。由BCC模型计算出的效率值为技术效率值，还可以进一步分解为规模效率与纯技术的乘积，即技术效率=规模效率×纯技术效率。

2.Malmquist指数

Malmquist指数是在20世纪50年代由瑞典经济学家StenMalmquist提出的，最初主要用于消费分析，Caves、Christensen和Diewert于1982年把指数应用到生产效率方面的测算，即把生产率的增长分解为前沿面技术的变化（技术变化）和相对前沿面技术效率的变化（效率变动），用以反映决策单元前后期生产率的变化。根据Fare等的研究，从t期到t+1期的Malmquist指数可以表示为：

Malmquist生产率指数变动值即为全要素生产率（TFP）变动值，表示某一决策单元在t期至t+1期生产率的变动程度，若M＞1，表示生产率出现上升趋势，反之，表示衰退趋势。

（二）研究指标及数据选取

“生态效率”的核心思想就是以较少的资源消耗和环境影响创造较高的价值，即以最小资源投入和环境代价获得最大的经济价值，因此本文借鉴德国环境经济账户中的生态效率指标，构建一套度量城市圈生态效率的评价指标体系，具体指标见表1。本文将经济价值指标作为产出指标，环境污染、资源消耗和资本投入作为投入指标。

表1 城市圈生态效率评价指标体系

考虑到数据的可得性和DEA方法对指标数量的要求，本文选取各地区生产总值GDP（亿元）作为生态效率评价的产出指标，其中污染指标由工业废水排放量（万吨）、工业SO2排放量（万吨）来衡量，资源消耗指标由各地区的能源消耗总量（万吨标准煤）来衡量，资本投入指标由各地区的就业人员（万人）来衡量。各研究数据来源于各年《湖北省统计年鉴》、《湖南省统计年鉴》、各地区统计年鉴和各地区环境保护局网站。

三、实证结果分析

本文利用DEAP2.1软件对两个城市圈2008—2012年的生态效率水平进行分析，首先利用DEA方法测度生态技术效率值，对生态效率进行静态分析，然后通过Malmquist指数对生态效率进行动态分析。

（一）城市圈生态效率静态对比分析

从各年平均值来看，2008—2011年长株潭城市群的年均生态技术效率逐年递增，但在2012年年均生态效率值有所下降。其中长沙市各年的生态技术效率为1，说明长沙市处于生产前沿面，生态效率最好，常德市的生态效率也较高，一直维持在0.9左右，而株洲市、湘潭市、岳阳市和娄底市的生态效率偏低，均处于平均值以下，湘潭市的生态效率值逐年变化微小，一直维持在0.5附近，一直没有实现DEA有效，而湘潭市的整体经济发展水平较高，在全省范围内排名一直维持在前三名，但生态技术效率值却偏低，说明湘潭市的经济发展方式有待改善。

表2 2008—2012年长株潭城市群和武汉城市圈生态技术效率值

相对长株潭城市群，武汉城市群的年均生态效率值较高，达到0.798，从各年的变化趋势来看，其生态技术效率呈现出在0.8附近上下波动的态势，波动幅度比较小，从表中可以看出，2008年处于生产前沿面的城市达到5个，有武汉市、黄冈市、仙桃市、潜江市和天门市，而之后四年间，只有武汉市和天门市的生态效率值达到1，这一方面说明武汉市和天门市一直处于生产前沿面，投入产出比例达到最优，生态效率相对最好，另一方面说明武汉城市圈中个别城市生态效率有下降的趋势，比如黄冈市、仙桃市、潜江市、咸宁市和孝感市。而黄石市、鄂州市、孝感市和咸宁市的生态效率值偏低，均处于平均值以下，说明这几个城市经济发展定的生态效率值有待提升。

从2008—2012年两个城市圈各年的生态效率均值来看，武汉城市圈的年平均生态效率值比长株潭城市群的高，武汉城市圈的生态效率比长株潭城市群好。但从长期来看，长株潭城市群的生态效率有逐年好转的态势，而武汉城市圈的生态效率值上下波动，有下降的趋势，从2008年武汉城市圈比长株潭城市群年均生态效率值高出0.176，到2012年两个城市圈年均生态效率值差距缩小至0.079，意味着遵循这样的态势发展，长株潭城市群的生态效率势必会超过武汉城市圈。长株潭城市群的发展态势比武汉城市群要好。

（二）城市圈生态效率动态对比分析

本文利用2008—2012年武汉城市圈的相关数据，采用Malmquist—DEA指数计算其生态效率的变化值，各城市年均生态效率的Malmquist指数及其分解。

从全要素生产率来看，长株潭城市群各城市年均生态效率增长率（TFP）都大于1，年均生态效率增长率达到13.2%，说明“长株潭”城市群生态效率有一定的提高，从年均增长率的分解要素来看，技术进步年均增长12.8%，规模效率年均增长1.3%，而纯技术效率年均下降0.1%，由此可见，长株潭城市群生态效率的增长主要来源于技术的进步和生产规模的扩大，而技术管理水平对生态效率的提高发挥抑制的作用。从各城市来看，长沙市和湘潭市的年均生态效率均高于平均值，其中长沙市的年均生态效率增长率较高，达到28.8%，高出平均值15.6个百分比，这主要是得益于技术水平的提高，而技术管理水平和生产规模并没有对长沙市生态效率的提高发挥积极作用，同时其余各城市均低于平均水平，说明各城市应努力依靠技术水平的提高和生产规模的扩大，来提高其生态效率。

相比较而言，武汉城市圈年均生态效率增长率达到15.7%，比“长株潭”城市群高出2.5个百分点，其中只有技术进步年均增长率为18.9%，而其余都是下降的，纯技术效率年均下降1.8%，规模效率年均下降0.9%，说明武汉城市圈生态效率的增长是技术进步的结果，而技术管理水平和生产规模对生态效率发挥反方向的作用。从各城市来看，武汉市、黄石市和天门市的年均生态效率均高于平均值，其中天门市的年均生态效率增长最快，增长率达到24.1%，其次是武汉市，生态效率增长率有19.5%，两个城市生态效率增长率得益于技术水平的进步，而纯技术效率和规模效率对生态效率提高没有发挥任何作用，同时鄂州市、孝感市、咸宁市、黄冈市、仙桃市和潜江市生态效率增长率均低于平均值，说明这些城市有较大的提升空间。

表3 长株潭城市群和武汉城市圈各年份年均Malmquist指数及其分解

从表3可以看出，2008—2010年间，长株潭城市群年均生态效率增长率并没有武汉城市圈的高，在2010—2011年间飞速增长，年均增长率达到32.2%，远远高于武汉城市圈生态效率增长率，但在2011—2012年长株潭城市群年均生态效率增长放缓，只有13.2%，总体来看，武汉城市圈年均生态效率增长率比长株潭城市群要高，高出2.5个百分点；其次两个城市圈生态效率增长的推动因素不同，长株潭城市群生态效率主要是由于技术进步和规模效益推动，技术进步年均增长率为12.8%，规模效率年均增长率为1.3%，而纯技术效率对生态效率提高起抑制作用，年均纯技术效率下降0.1%，而武汉城市圈生态效率的增长仅仅是由技术进步推动，技术进步年均增长率18.9%，而纯技术效率和规模效率发挥消极作用，年均纯技术效率下降1.8%，年均规模效率下降0.9%，对生态效率增长发挥抑制作用。

四、结论与启示

（一）结论

本文通过DEA分析法和Malmquist指数法对“长株潭”和武汉城市圈2008—2012间生态效率进行度量与比较，可得到以下结论：

1.武汉城市圈整体生态效率比长株潭城市群生态效率高，但长株潭城市群生态效率增长态势比武汉城市圈好。不难看出，武汉城市圈年均生态效率值和年均生态效率增长率均高于长株潭城市群，从各年两个城市圈生态效率和年均Malmquist指数可以看出，长株潭生态效率值呈现逐年增长的趋势，年均生态效率增长率达到13.2%，略低于武汉城市圈，但2011年来，长株潭城市群生态效率增长态势明显好于武汉城市圈。

2.长株潭城市群生态效率增长主要是技术进步和规模效率的推动，而武汉城市圈生态效率增长全部来自技术进步的推动。

3.长株潭城市群生态效率呈上升趋势，但各城市生态效率差距较大。尤其是长沙市的效率值远远领先于其他城市，而其他城市生态效率值没有明显的提高，除湘潭市以外，其他城市生态效率增长率均低于平均水平。

4.武汉城市圈城市群整体生态效率较高，但增长速度有待提升。2008—2012年间，武汉市和天门市一直处于生产前沿面，生态效率相对最好，而一些城市的生态效率值有下降趋势，所以导致整体生态效率增幅不大。

（二）启示

根据分析得到的结论，本文提出以下几点建议，以期为城市圈的“两型社会”建设提供参考。

1.构建共同交流的“两型社会”竞争平台。毋庸置疑，“以最少环境影响和资源消耗获得最大产出”这个理念将始终贯穿于城市群在构建“两型社会”进程中，并且这将是一个长期而艰巨的任务，长株潭城市群和武汉城市圈应该在提高生态效率方面，形成你追我赶、共同交流的“两型社会”竞争平台，以促进城市圈的生态效率，长株潭城市群应继续保持良好的增长态势，提高生态效率。

2.对长株潭城市群而言，要提高生态效率可以从两方面入手，首先要加大各城市科技投入力度，大力引进科技人员和先进设备，扩宽科研经费的来源渠道，鼓励企业和事业单位进行科技创新，以科技创新带动科技进步，促进科技转化为生产力；其次合理配置城市资源，优化产业规模，建立完整的产业链，提高规模效率。对于武汉城市圈而言，要以提高技术水平放在首位，以提高生产管理水平和优化产业规模为辅，两方面相辅相成，协调发展，向生态效率的有效改进方向前进。

3.对长株潭城市群而言，首先应该提升长沙的辐射带动作用，带动周边城市生态效率的提高；其次各城市应加快经济发展方式转变，把单一线性的“资源一产品一废弃物”污染过程逐步变为“资源一产品一再生资源”的物质循环反馈式流程，以减少产业活动对生态环境的影响和自然资源的消耗；最后各城市应该结合自身生态效率的特点，分别着重进行技术水平的提高和生产规模的扩大，从而改善生态效率。

4.武汉城市圈应高度注重经济活动对环境的影响和自然资源的消耗，一方面应加大节能减排力度，积极发展风能、太阳能等可再生清洁能源，另一方面应积极引进先进科学技术，学习先进的管理经验，提高企业的自主创新能力，带动区域科学技术进步，从而推动生产力发展，改善生态效率。

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