在過(guò)去30年中，中國(guó)大規(guī)模的城市化和工業(yè)化建設(shè)，導(dǎo)致多種環(huán)境污染問(wèn)題集中爆發(fā)，逐漸呈現(xiàn)出復(fù)合污染的特征，環(huán)境污染狀況日趨嚴(yán)峻。所謂復(fù)合污染是指多種污染物對(duì)同一介質(zhì)的同時(shí)污染。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)率先發(fā)展的省份，復(fù)合污染問(wèn)題的影響已日益顯著，但是目前對(duì)這方面的研究較少，尤其是將復(fù)合污染和能源、經(jīng)濟(jì)一起考察的研究更少。近些年，資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)問(wèn)題逐漸成為學(xué)術(shù)界研究的一個(gè)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(guó)各省能源和環(huán)境狀況，對(duì)制定相關(guān)政策具有重要的理論價(jià)值和積極的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究多從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的相互影響的角度，研究能源效率問(wèn)題[1-3]。史丹等[4]提出了基于隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)的地區(qū)能源效率差異分析框架，測(cè)算了1980-2005年中國(guó)能源效率地區(qū)產(chǎn)業(yè)中各因素的作用大小。在國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究中，DEA方法被廣泛應(yīng)用于效率的研究[5]。Hu and Wang[6]在利用DEA方法測(cè)度中國(guó)省際全要素能源效率時(shí)，指標(biāo)選取上除了選擇勞動(dòng)力、資本存量之外，還選取能源消費(fèi)量和基于耕地面積的生物質(zhì)能源消費(fèi)量作為投入指標(biāo)，這是目前文獻(xiàn)中使用全要素方法研究中國(guó)能源效率問(wèn)題的探索之作。近年來(lái)國(guó)際上采用方向性距離函數(shù)測(cè)算環(huán)境技術(shù)效率的研究逐漸增加，而國(guó)內(nèi)在這方面的應(yīng)用研究還不多。涂正革[7]利用方向性距離函數(shù)測(cè)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(zhǎng)的協(xié)調(diào)性。上述研究中對(duì)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(fù)合污染對(duì)環(huán)境的影響。本文在考慮環(huán)境復(fù)合污染因素情況下，采用2003-2009年中國(guó)各省數(shù)據(jù)和方向性距離函數(shù)(directional distance function)方法，考察我國(guó)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(cè)算技術(shù)效率時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)是：在給定投入的情況下，鼓勵(lì)“好的產(chǎn)出”向生產(chǎn)前沿方向增加，同時(shí)污染排放等“壞的產(chǎn)出”向污染最小化前沿方向減少。

1　復(fù)合污染指數(shù)的構(gòu)建

1.1　指數(shù)構(gòu)建方法

所謂復(fù)合污染是指多種污染物對(duì)同一介質(zhì)(土壤、水、大氣、生物)的同時(shí)污染。實(shí)際中的環(huán)境污染多屬此類污染。復(fù)合污染問(wèn)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(shí)空上的疊加，導(dǎo)致污染物在生成、輸送、轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生耦合作用，對(duì)人體健康和生態(tài)系統(tǒng)造成協(xié)同性負(fù)面影響。

由于復(fù)合污染中污染物之間的相互作用及影響機(jī)理非常復(fù)雜，很難完善地構(gòu)建出一個(gè)復(fù)合污染指數(shù)，來(lái)準(zhǔn)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(gè)復(fù)合污染指數(shù)，旨在引入復(fù)合污染的思想，使研究中對(duì)環(huán)境污染的考察更全面、更準(zhǔn)確。在復(fù)合污染指數(shù)的構(gòu)建過(guò)程中，首先確定主要污染物的種類，然后運(yùn)用客觀賦權(quán)法熵值法對(duì)各種污染物賦權(quán)，最后對(duì)不同介質(zhì)中容易引發(fā)復(fù)合污染的主要污染物的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以體現(xiàn)復(fù)合污染對(duì)環(huán)境污染程度的加重。

1.1.1　主要污染物種類

我國(guó)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(duì)大氣污染程度的衡量;在水體的污染中，化學(xué)需氧量(COD)是對(duì)水體中各種污染的綜合反映，選取化學(xué)需氧量和工業(yè)廢水排放量作為對(duì)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(duì)土壤污染程度的衡量。

復(fù)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(fù)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(xué)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(fù)合污染的污染物的存在，會(huì)使污染的程度進(jìn)一步加劇，因此在復(fù)合污染指數(shù)的構(gòu)建中，需要對(duì)容易發(fā)生復(fù)合污染的污染物權(quán)重進(jìn)行調(diào)整。由于復(fù)合污染發(fā)生的機(jī)理復(fù)雜，無(wú)法精確地計(jì)算出污染物權(quán)重調(diào)整的系數(shù)。為體現(xiàn)考慮復(fù)合污染的思想，本文將每種介質(zhì)中容易發(fā)生復(fù)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(guó)大氣中的煙塵容易引發(fā)復(fù)合污染，水體中化學(xué)需氧量(COD)是對(duì)單一污染及復(fù)合污染結(jié)果的一個(gè)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(biāo)。所以在權(quán)重系數(shù)調(diào)整過(guò)程中，將工業(yè)煙塵排放量、化學(xué)需氧量(COD)和工業(yè)固體廢棄物排放量三個(gè)指標(biāo)的原有權(quán)重系數(shù)乘以1.5，以此來(lái)反映復(fù)合污染對(duì)環(huán)境污染總體狀況的影響。權(quán)重系數(shù)調(diào)整之后，復(fù)合污染指數(shù)的表達(dá)式如下：

1.2　各省復(fù)合污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果

將各省的污染物數(shù)據(jù)進(jìn)行極值標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后乘以每種污染的權(quán)重計(jì)算得出各省復(fù)合污染指數(shù)。計(jì)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(xiàn)[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(gè)缺點(diǎn)是它只是要盡量使好的產(chǎn)出最大化，而沒有考慮到對(duì)壞的產(chǎn)出的減少。為了能使一個(gè)函數(shù)既能表征污染的減少，也能表征好的產(chǎn)出的擴(kuò)大，我們引進(jìn)方向性產(chǎn)出距離函數(shù)。方向性環(huán)境距離函數(shù)值測(cè)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(kuò)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(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(shí)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(lái)評(píng)價(jià)各行業(yè)增長(zhǎng)與環(huán)境協(xié)調(diào)性，環(huán)境技術(shù)效率越大，說(shuō)明離環(huán)境生產(chǎn)前沿越近，相應(yīng)的行業(yè)增長(zhǎng)與環(huán)境就越協(xié)調(diào)。這與我國(guó)當(dāng)前倡導(dǎo)經(jīng)濟(jì)發(fā)展“又好又快”的理念一致。“快”是指經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度高，“好”指的是污染少。

3　各省環(huán)境技術(shù)效率的測(cè)算

3.1　變量與數(shù)據(jù)

在運(yùn)用方向性距離函數(shù)進(jìn)行效率評(píng)價(jià)時(shí)，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(fù)合污染情況下的環(huán)境技術(shù)效率，所以對(duì)污染產(chǎn)出指標(biāo)給予極大重視。本文在上一部分中構(gòu)建的復(fù)合污染指數(shù)作為環(huán)境效率評(píng)價(jià)模型中的&ld

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

本文的研究覆蓋我國(guó)除西藏自治區(qū)、臺(tái)灣省、香港和澳門特別行政區(qū)以外的所有地區(qū)，為保持?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑的一致，把重慶市的數(shù)據(jù)歸入四川省，總共29個(gè)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(guò)程中需要要素投入，同時(shí)會(huì)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(dòng)力和能源。“好的產(chǎn)出”為GDP，“壞的產(chǎn)出”為環(huán)境復(fù)合污染程度，用復(fù)合污染指數(shù)來(lái)衡量。

3.2　各省環(huán)境效率實(shí)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(jì)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(yīng)用lingo軟件對(duì)非線性規(guī)劃模型進(jìn)行求解，計(jì)算得到方向性距離函數(shù)的值，進(jìn)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(guó)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(shì)的省市有北京和寧夏;大部分省市的效率有下降的趨勢(shì)。在不同年份上，最佳環(huán)境技術(shù)效率的省份分布相對(duì)比較穩(wěn)定。

4　結(jié)論與政策建議

在環(huán)境問(wèn)題，特別是復(fù)合污染的效應(yīng)愈加顯著的當(dāng)前狀況下，建立合理指標(biāo)對(duì)復(fù)合污染程度進(jìn)行量化測(cè)度，并在此基礎(chǔ)上分析各個(gè)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(wù)的重要依據(jù)。本文利用方向性距離函數(shù)，對(duì)我國(guó)29個(gè)省區(qū)市2003-2009年復(fù)合污染狀況、區(qū)域環(huán)境技術(shù)效率進(jìn)行了實(shí)證研究，得出以下結(jié)果：

(1)從橫向上來(lái)看，各省市間環(huán)境技術(shù)效率值有較大差異。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)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(jì)欠發(fā)達(dá)省份的環(huán)境技術(shù)效率較低�？傮w上來(lái)說(shuō)，我國(guó)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(shuō)明，很多省份的節(jié)能潛力巨大。

(2)從時(shí)間上來(lái)看，絕大多數(shù)省份的環(huán)境技術(shù)效率值成下降趨勢(shì)，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(guó)“十一五”中后期經(jīng)濟(jì)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(guò)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(zhǎng)模式，2005年重工業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值的比重高達(dá)69%，顯現(xiàn)出過(guò)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(dòng)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(duì)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(xué)者對(duì)我國(guó)省際間的能源效率進(jìn)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(lái)出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。這種總體趨勢(shì)和本文得出的結(jié)論是一致的。但是在個(gè)別省份的效率值及排名上出現(xiàn)了差異，主要原因有兩點(diǎn)：一是現(xiàn)有的大部分研究在考察效率時(shí)，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(qiáng)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(duì)環(huán)境污染的考察考慮了復(fù)合污染的效應(yīng)，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(gè)方面可以看出，本文的研究更全面，對(duì)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(rèn)為可以從多方面來(lái)提升我國(guó)的環(huán)境技術(shù)效率，并實(shí)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(guó)政策在制定時(shí)，要兼顧經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和節(jié)能減排的雙重目標(biāo)。應(yīng)該從長(zhǎng)期制定相關(guān)法律法規(guī)，積極引導(dǎo)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(jìn)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(lì)機(jī)制，并在預(yù)測(cè)未來(lái)能源需求和評(píng)價(jià)當(dāng)前效率的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)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(shí)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(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型、發(fā)揮能源消費(fèi)政策的引導(dǎo)作用、提高環(huán)保意識(shí)等。

本文不足之處在于：復(fù)合污染指數(shù)在構(gòu)建過(guò)程中只是體現(xiàn)了考慮復(fù)合污染的思想，權(quán)重系數(shù)的準(zhǔn)確性還有待進(jìn)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(jìn)步的因素，這些不足有望在進(jìn)一步的研究中得到解決。

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