薛良贵，刘涛

（福建师范大学福清分校　经济与管理学院，福建　福清　350300）

基于生态平衡势差模型的福建环境投资动态效率研究

薛良贵，刘涛

（福建师范大学福清分校经济与管理学院，福建福清350300）

以势理论为基础，建立生态平衡势差模型，从压力-状态-响应三个层面构建评价指标体系，采用熵值法确定指标权重，定量研究2010—2014年福建省环境投资动态效率.结果表明：“十二五”期间福建省生态环境平衡势能指数呈波浪式变化，环境投资效率偏低且波动较大，综合效率指数为0.47，其中2013年环境投资效率最高为2.29，2011年最低为-0.75.

生态环境；势差模型；环境投资；动态效率；福建省

生态环境是人类社会发展的物质基础，人类活动在与生态环境进行资源和能量交换的同时对其产生巨大影响，改变着生态环境系统原有的平衡状态及结构.随着经济社会的发展，人类对自然的索取速度和规模不断增长，加剧了生态环境恶化，造成严重的环境破坏，生态环境问题已成为制约地区经济发展的瓶颈要素，引起社会各界的普遍关注和重视.环境投资是解决资源瓶颈，环境污染，促进人类社会与生态环境系统协调发展的重要措施和手段.目前，国家对环保工作越来越重视，环保投入逐年增加，但是，我国环保工作起步较晚，仍存在环境投资总额不足、投资结构不甚合理、投资利用效率不高等问题.因此，探讨如何有效评价环境投资效率，对提高环境利用率，节约公共资源，解决环境污染问题，促进经济社会可持续发展具有重要的理论和现实意义.

目前，国内学者对区域环境投资效率评价做了大量研究，多运用DEA方法定量分析来研究区域环境投资效率情况［1-3］.本文以势理论为基础，建立生态平衡势差模型，构建评价指标体系，运用熵值法从投入产出角度对2010—2014年福建省环境投资效率进行测度，以期为福建省产业绿色转型升级及生态文明建设提供一定参考.

1　生态平衡势差模型

随着经济发展和社会进步，人类在利用和改造自然界的过程中，生态环境不可避免地打上人类的活动烙印，良好的生态环境已成为人类经济社会发展的稀缺要素.本文中笔者定义生态平衡势能为推动生态环境系统与外界进行资源和能量交换与传递的动力，这种动力与优质生态资源拥有量及可获得的难易程度等因素相关，是地区生态资源存量和流量变化的客观反映.生态环境系统能够将来自外界系统的作用吸收、转换和释放，使得生态环境系统保持一定能量状态.

影响生态环境平衡势能的因素主要包括两方面：一是生态环境系统自身内部防御因素，如自然资源禀赋情况、生态环境自我修复能力，这类影响因素通过再生和自我修复等能力有效抵御外界系统对生态环境系统的干扰，实现自我保护，对生态环境势能有正向推动作用；二是外界对生态环境系统的外部输入因素，如人类社会对生态环境的开发利用情况、社会各界对生态环境保护意识和力度，外界积极影响因素有使生态环境系统势能增加的趋势，而消极影响因素有降低系统势能的作用.由于各地生态环境资源自然禀赋不同，再加上地区经济增长模式、工业化发展进程、开发利用生态资源能力及社会公众环保意识等因素客观上存在差异，导致优质生态环境资源分布及生态承载力发展的不平衡，在各种因素共同作用下，生态环境系统势能发生变化，产生势差，系统平衡机制启动.这一机制表现为生态环境系统存在着一种保持系统原有状态，有效抵御外界干扰，反弹外界冲击，将外界作用储存、蓄积，并通过一定渠道反作用于外界系统的能力，其方向可正可负.当人类对生态环境合理开发利用，积极保护环境时，生态环境系统势能增加，通过一定渠道将能量向外界及低势转移；反之当人类对生态环境过度无节制无保护利用时，生态环境体系遭到破坏，势能降低，在条件成熟时，生态系统会将累积的消极负面影响反作用于外界来提高系统势能，缩小势差，推动系统朝平衡状态移动.势差的存在为生态资源流动提供了动力，当适合流动的渠道一旦形成，地区间生态资源有从高势向低势运动的趋势，势差逐渐缩小直至消失，生态资源流动暂时停止，从不平衡状态动态达到平衡状态的变化过程是生态环境系统内部各部分相互制约、交换及适应的结果.势能平衡机制对生态环境系统的可持续发展具有重要保护功能，但该机制发挥作用需要一定的条件，同时具有明显时滞性，不能及时准确灵活调整生态环境势能，当外界输入能量超过系统调整能力范围时，随着外界对生态环境系统不断改造，生态环境系统内部产生数量、形式、能力等方面变化，改变原有生态平衡势能状态，推动系统朝新的平衡状态移动.可见生态环境系统的静止稳定状态是相对暂时的，动态变化才是永恒的，变化形成新的势差，生态环境平衡势差既表现为地区优质生态环境资源拥有量的静态存量差异，也表现为经济主体利用、开发资源造成地区生态环境质量变化的动态流量差距，以及地区间的差距变动，势差为下一轮资源流动提供新的动力，实现生态环境系统“不平衡—平衡—不平衡”循环调整过程.上述生态环境平衡势差模型如图1所示.

图1　生态环境平衡势差模型

2　研究方法与数据

2.1评价指标体系及数据说明

指标体系是一切评价研究的基础，是全面客观反映环境投资动态效率的关键.PSR（压力-状态-响应）模型是由联合国规划署及可持续发展委员会共同提出并发展起来的用于研究生态环境及其可持续发展的评价体系，该模型强调经济发展过程中经济社会对环境的影响，体现了人类与生态环境之间的相互作用，而生态环境平衡势差正是这种相互作用的直接反应.基于上述生态环境平衡势差模型，同时依据可比性、科学性、可行性、系统性等指标选择原则，本文从压力—状态—响应三方面选取33项指标构建指标体系，如表1所示.其中压力指标用以表征人类活动和经济社会对生态环境系统产生影响的因素，即外部负向输入，主要包括人类社会对生态环境产生的污染及对自然资源的索取程度，据统计，目前2/3以上的环境污染直接或间接来源于工业污染，故选取了三废污染排放量及能源消耗量作为压力指标；状态指标用以表征在外部压力作用下生态环境的系统状态，即生态环境系统的内部防御机制和势差产生的资源流动平衡机制，这与区域资源拥有量及生态承载力有关，结合《福建省环境状况公报》选取水域、森林、耕地等自然资源状态及城市农村生态环境因素作为状态指标；响应指标用以表征为有效促进经济社会与生态环境和谐发展，提高生态环境质量与安全水平，减轻和预防人类活动对生态环境产生的负面影响所采取的措施，即外部正向输入，其中环境保护投资及社会对自然资源保护是人类促进生态环境可持续发展的最重要途径，因此选取环境污染治理投资等4个指标作为响应指标.

本文所有研究数据均来源于2011—2015年《福建省统计年鉴》和2010—2015年《福建省环境状况公报》.

表1　福建省生态环境平衡势能评价指标体系及权重

2.2指标权重及环境投资效率测度

生态环境平衡势能是生态环境系统的重要特征，其评价结果与指标差异程度有关.指标离散程度反映了指标在评价体系中的重要性，差异程度越大，指标提供的有用信息越少，对评价结果的贡献度越小.因此，本文利用熵值法确定指标权重，有效避免主观因素对评价结果产生的影响，以得出较为全面客观的结果.计算步骤如下［4-6］：

1）数据标准化处理.设有n个指标，m个样本，构成原始数据矩阵X=（xij）m×n.由于原始数据量纲不一致，需要根据指标属性进行无量纲指数化处理，获得标准化矩阵Y=（yij）m×n.正向指标：；负向指标：.式中Maxxij、Minxij分别为第j个指标值的最大值和最小值；yij为第i个样本的第j个指标标准化值.

2）熵值法确定指标权重.利用标准化矩阵Y计算指标信息熵值ej，公式为，其中pij=，进而确定指标权重wj，公式为

环境投资是解决目前环境污染问题，保障经济社会可持续发展的重要手段，其根本目的是通过保护生态资源，减少污染排放等举措提高生态环境质量，促进人类与环境协调发展.本文将环境投资效率定义为一种投入产出关系，即环境投资效率=产出/投入.通过上述计算过程，可得到生态环境平衡势能指数和各指标权重，将计算结果进行对比分析，测度环境投资动态效率及其贡献度水平.

3　评价结果分析

根据熵值法可得到各评估指标权重及福建省2010—2014年生态环境综合评价指数.从图2可以看出，福建省生态环境平衡势能呈现先减少后增加再小幅下降的波浪式变化，生态环境平衡势能指数从2010年的0.4519增长到2014年的0.5954，年平均增长率7.14%，表明研究期内福建省生态环境质量总体趋于良性发展.“十二五”期间福建省大力推进大气、水、土壤污染防治和生态文明建设，推行循环经济和清洁生产，实现生态环境与经济社会可持续协调发展.

从图2四条曲线变化趋势和幅度来看，状态层指数、响应层指数与生态环境平衡势能指数变化趋势基本一致，同方向变化；压力层指数与生态环境势能指数呈反向变化.压力层指数、状态层指数、响应层指数三者占V值比重从2010年的59.66%:38.64%:1.7%到2014年16.16%:74.79%:9.05%，表明一方面福建省生态自然资源得到良好保护，生态承载力明显提高，“十二五”期间福建省重点实施生态省战略，加快建设生态文明先行示范区，持续加大环保投入，生态环境状况指数及森林覆盖率位居全国前列，累计完成水土流失综合治理面积941万亩，基本农田保护面积114万公顷，保护率85.18%，建立自然保护区90个，森林公园178个，国家湿地公园5处，总面积分别达44.8万公顷、18.8万公顷、5295.48万公顷；另一方面经济社会对生态环境系统负向污染压力较显著，成为制约环境投资效率提高的重要瓶颈因素.

图2　福建省2010-2014年生态环境综合评价指数

表2　福建省2010—2014年环境投资效率

根据本文环境投资效率定义，用生态环境平衡势能指数年增长率表征环境投资产出，用公共财政环保支出与环境污染治理投资年增长率平均值代表环境投资投入，可得到福建省2010—2014年环境投资效率情况如表2所示.从表2可以看出，虽然福建生态环境质量总体良好，但环境投资规模报酬效益不明显，环境投资使用效率仍有待提高.从整个研究期来看福建省公共财政环境保护支出和环境污染治理投资分别从2010年的39.79亿元和93.37亿元增加到2014年的61.80亿元和184.34亿元，年平均增长率为11.64%和18.54%，均高于生态环境V值年平均增长率（7.14%），环境投资效率为0.47.从逐年环比效率来看，2013年环境投资效率最高、为2.29，2011年环境投资效率最低、为-0.75，各年环境投资效率波动比较明显.

4　结语

1）依据生态环境平衡势差模型构建了评价指标体系，利用熵值法得出福建省2010—2014年生态环境平衡势能指数呈波浪式变化，增长趋势显著，年平均增长率7.14%.说明福建省在研究期内能够正确处理经济发展与环境保护关系，深入实施生态省战略取得了理想效果；森林覆盖率持续位居全国前列，生态环境质量总体良好，为经济社会发展提供了良好的生态环境势能.

2）公共财政环境保护支出、环境污染治理投资等响应层指标权重及对生态环境平衡势能指数贡献度偏低，反映出研究期环境投资规模报酬效益不明显.虽然福建省总体生态环境状态良好，但更多得益于福建省自然资源环境基础较好，生态承载力较强.环境投资年增长率为15.09%高于V值能增长率，暴露出环境投资在使用过程中投资产出配置比例不尽合理，投资管理水平较低，技术吸纳能力有待增强等问题.

3）研究期各年环境投资效率波动较大，环境投资效率有待提高.说明不能一味地依靠增加环境投资总量来维持生态环境质量，更应从调整投资结构、强化资金监管、增强公众环保意识、建立优质生态资源流动机制等软件方面下功夫，从而促进环境投资效率的内涵提升.

［1］刘冰熙，王宝顺，薛钢.我国地方政府环境污染治理效率评价—基于三阶段Bootstrapped DEA方法［J］.中南财经政法大学学报，2016（1）:89-95.

［2］邹文杰.福建省环保投资效率评价—基于DEA与Malmquist指数方法［J］.集美大学学报:哲学社会科学版，2013，16（2）:26-31.

［3］闻岳春，吴英姿.基于DEA模型的环保投资综合效率的实证分析［J］.同济大学学报:社会科学版，2012，23（1）:111-115.

［4］陈玉娟，查奇芬，黎晓兰.熵值法在城市可持续发展水平评价中的应用［J］.江苏大学学报:社会科学版，2006，8（3）:88-92.

［5］陈兴鹏，庞家幸，王惠榆.基于生态县评价指标的生态环境可持续发展研究—以甘肃省泾川县为例［J］.西北师范大学学报:自然科学版，2013，49（4）:110-114.

［6］郑志宏，魏明华.基于熵值法的改进集对分析水质模糊评价［J］.河海大学学报:自然科学版，2013，41（2）:136-139.

Dynamic Efficiency of Environmental Investment in Fujian Province Based on the Ecological Equilibrium Potential Difference Model

XUE Lianggui，LIU Tao

（College of Economics&Management，Fuqing Branch of Fujian Normal University，Fuqing 350300，China）

Based on the potential theory，this paper establishes the ecological equilibrium potential difference model.From three aspects of pressure-state-response，it constructs evaluation index system，uses entropy method to determine index weight，and quantitatively studies dynamic efficiency of Fujian Province environmental investment from 2010 to 2014.The results show that during the period of 12th Five-Year，the potential energy index of ecological environment in Fujian Province was changed in wave form；the efficiency of environmental investment was low and fluctuated greatly.Comprehensive efficiency index was 0.47，in which the highest efficiency of environment investment in 2013 was 2.292 and the lowest was-0.75 in 2011.

Ecological environment；Potential difference model；Environmental investment；Dynamic efficiency；Fujian Province

F205；X321

A

2095-4476（2016）08-0020-05

2016-06-12；

2016-07-15

福建省教育厅科研项目（JB13295S）

薛良贵（1964—），男，福建仙游人，福建师范大学福清分校经济与管理学院副教授.

（责任编辑：陈丹）