山東省綠色發展效率及影響因素研究

朱 健，王彤彤，杜宇晴

（1. 山東建筑大學建筑城規學院，山東 濟南 250101；2. 河南理工大學建筑與藝術設計學院，河南 焦作 454000）

0 引言

山東省地處環渤海區域，是黃河中下游腹地出?？?，地理上也可稱為山東半島城市群，是黃河流域的重要組成部分，是沿黃7 大城市群中處于成熟階段的城市群。在黃河流域生態保護和高質量發展的背景下，綠色經濟增長對高質量發展具有重要戰略意義，亟需以綠色發展模式誘導區域發展路徑轉變，實現區域經濟與資源環境耦合協調發展。

區域綠色發展可用綠色發展效率體現，已有研究主要集中在以下方面：（1）綠色發展效率評價。從全國到省域、市域等不同尺度均有學者討論，近年來，流域和經濟區也引起了廣泛關注，并且隨著研究深入，逐步從區域整體綠色發展效率轉向工業、海洋產業等具體部門的綠色發展效率評價。如楊志江等[1]運用SBM-DEA模型測算了1999-2012 年中國省際的綠色發展效率，得出研究期內中國省際綠色發展效率“先降后升”的總體趨勢；黃磊等[2]采用全局超效率SBM 模型對2011-2016 年長江經濟帶城市工業綠色發展效率進行測度，發現其效率值波動上升且內生動力不斷增強的發展態勢；郭付友等[3]應用非期望產出SBM 模型對2005-2017年黃河流域綠色發展效率進行測度，發現其綠色發展效率呈現出由“高效率小差距”向“低效率大差距”變化的演進特征。（2）影響作用因素分析。綠色發展效率是多因素相互作用的結果，現狀研究成果主要認為綠色發展效率受到產業結構、科學技術、城市規模、經濟發展水平、對外開放水平、城鎮化水平等方面的影響。如趙領娣等[4]基于全國和東中西部分區分析了人力資本結構、產業結構高級化、產業結構合理化的作用機制；張文博等[5]選取城市規模、經濟發展水平、產業結構、科教投入和對外開放程度五方面指標對“一帶一路”主要節點城市綠色發展效率的影響機理進行了探討；王曉云等[6]以我國285 個地級及以上城市為樣本，探討了城市規模、產業結構、經濟發展水平、金融發展程度、經濟增長速度、產權結構、工資水平、外資利用規模等潛在影響因素。

盡管山東省經濟發展水平較高，產業基礎雄厚，資源相對豐富，但內生比較優勢依然不足，長期粗放擴張和規模增長的工業化發展模式對環境產生了嚴重干擾。因此，本文在梳理現狀研究成果的基礎上對山東省綠色發展效率進行測度并分析其影響因素，以期為山東省綠色高質量發展提供參考借鑒。

1 研究方法和數據來源

1.1 研究方法

1.1.1 超效率非期望SBM 模型

數據包絡分析方法（DEA 模型）是一種投入產出非參數技術效率的測度方法，由Charnes 等[7]于1978年首次提出，但傳統的DEA 模型多為徑向和角度的，未考慮投入產出要素的“松弛”影響，測度效率可能存在誤差，Tone[8-9]于2001 年和2003 年先后提出非徑向、非角度的SBM 模型和包含非期望產出的非徑向、非角度SBM 模型，在考慮松弛影響的基礎上對傳統DEA模型進行了有效改進，但在計算過程中仍然存在無法區分有效決策單元（DMUs）的缺陷。因此，Tone[10]又進一步結合超效率DEA 模型提出超效率SBM 模型，使有效決策單元的效率值≥1，解決了SBM 模型無法區分有效決策單元的問題。超效率非期望SBM 模型具體公式如下：

式中，ρ 為效率值；x、y、z分別為投入向量、期望產出向量和非期望產出向量；sx、sy、sz分別為對應的松弛向量；λj為權重向量。

1.1.2 Malmquist 指數

Malmquist 指數由Malmquist[11]在1953 年首先提出，由Caves 等[12-13]作為生產率指數先后加以運用。其實質是運用距離函數來計算出從t到t+1 時期內的投入與產出之間的變化，是基于面板數據上的通過距離函數測算值的比率所確定的全要素生產效率。Malmquist 指數具體公式如下：

式中，TFP為全要素生產效率，可分解為EC（綜合效率變化）和TC（技術進步效率變化），EC又可進一步分解為PEC（純技術效率變化）和SEC（規模效率變化）。

1.1.3 Tobit 回歸模型

超效率非期望SBM 模型測算出的綠色發展效率屬于雙向截尾受限因變量，使用Tobit 回歸模型可以很好地解決受限因變量的回歸問題，測算結果更為準確。Tobit 回歸模型具體公式如下：

式中，Yit為因變量；xit為自變量；β0為常數項；βt為估計系數向量；n為自變量個數；εit為獨立隨機誤差擾動項，服從于（0,σ2）。

1.2 指標選取

1.2.1 超效率非期望SBM模型的指標選取

文章構建的山東省綠色發展效率投入產出指標體系主要包括3 類指標：投入、期望產出和非期望產出。投入指標主要考慮勞動、資金和資源：選取年末就業人數來表征勞動力投入；選取資本存量來表征資金投入，采用張軍等[14]對山東16 個城市的資本存量進行核算，選取供水和用電總量來表征資源。期望產出主要考慮城市發展的經濟效益，選取地區生產總值來表征，以2002 年為基期對GDP 進行平減，求得各城市的2002年不變價GDP。非期望產出主要考慮環境效應，選取工業二氧化硫排放量、工業廢水排放量和工業煙塵排放量來表征。

1.2.2 Tobit 回歸模型的指標選取

基于已有研究成果，初步判斷影響山東半島城市綠色發展效率的因素包括科教投入、財政水平、產業結構、人口規模、經濟發展、金融市場、對外開放等方面，具體內容和計算方法見表1。

表1 山東省綠色發展效率影響因素指標體系表

1.3 數據來源

山東省共16 個城市，在空間上可劃分為省會經濟圈、膠東經濟圈和魯南經濟圈（表2）。超效率非期望SBM 模型的投入產出指標和Tobit 回歸模型的解釋變量數據來自2011-2021 年的《中國城市統計年鑒》和《山東省統計年鑒》，Tobit 回歸模型的被解釋變量綠色發展效率由本文測算得到。部分缺失數據采用插值法補齊。

表2 山東省三大經濟圈成員城市表

2 山東半島城市綠色發展效率分析

2.1 超效率非期望SBM 結果分析

根據超效率非期望SBM 模型，借助Matlab2019b軟件計算得到山東省2010-2020 年整體和三大經濟圈的綠色發展效率值，根據結果繪制山東省綠色發展效率變化趨勢圖（圖1）。整體上看，山東省綠色發展效率呈緩慢下降趨勢，由2010 年的0.776 下降至2020 年的0.581。三大經濟圈中，膠東經濟圈平均效率值最高，發展水平位于前列；省會經濟圈綠色發展效率變化趨勢與省平均基本一致；相比之下，魯南經濟圈效率值變化幅度較大，最大值為0.836，最小值為0.370?！笆濉逼陂g，三大經濟圈均表現為下降趨勢，且差距不大；“十三五”期間，膠東經濟圈綠色發展效率值在顯著提升后下降到0.7 附近保持穩定；省會經濟圈以0.75%的速率持續平緩下降；魯南經濟圈綠色發展效率波動較大，呈“幾”字形變化。

對山東省2010-2020 年各城市綠色發展效率值進行測度以探尋各城市在區域發展中的作用，具體測算結果見表3。根據山東省各城市綠色發展效率值的變化情況可分為持續高效型、持續低效型和效率失衡型三種基本類型。（1）持續增長型。該類型城市在研究期內常年保持高效發展，屬于此類型的城市有濟南、青島、淄博、東營和威海等，其中，淄博、東營和威海三市在2010-2020 年內效率值變化穩定，僅濟南和青島分別在2013 年和2015 年出現波動下降，其他年份時間均處于有效效率狀態。（2）持續低效型。該類型城市在研究期內效率值常年保持低水平，屬于此類型的城市有棗莊、濰坊、濟寧、泰安、日照、德州和聊城等，其中，棗莊、濰坊、德州和聊城四市在2010-2020 年內維持低效率發展，濟寧、臨沂和濱州三市為降速發展，分別由2010 年的1.004、1.003、1.012 下降到2020 年的0.418、0.375、0.248。（3）效率失衡型。該類型城市在研究期內效率變化不穩定，波動次數較多，主要包括煙臺和菏澤兩市。經比較發現，山東省綠色發展效率較低的主要原因在于三大經濟圈內部發展不平衡。省會經濟圈和膠東經濟圈內持續增長型城市和持續低效型城市均有分布，且數量接近，導致整體效率略顯一般，與省平均水平基本接近，而魯南經濟圈4 個成員城市中有3 個為持續低效型，綠色發展效率偏低。

表3 山東省各城市綠色發展效率及排序表

2.2 Malmaquist 指數結果分析

基于Malmaquist 指數，運用Matlab2019b 軟件對山東省2011-2020 年的綠色全要素生產效率及其分解進行測度，具體測算結果見表4。整體上看，山東省綠色全要素生產效率整體提升，綠色全要素生產效率長期向好發展，從2011 年的0.961 提升至2020 年的1.029，通過指數分解發現，增長動因主要來源于技術進步效率和純技術效率的貢獻。三大經濟圈中，省會經濟圈和魯南經濟圈綠色全要素生產效率增長動因一致，均來源于技術進步效率和純技術效率，膠東經濟圈綠色全要素生產效率增長動因主要來自技術進步效率和規模效率；研究期內，省會經濟圈綠色全要素生產效率提升最多，且技術進步效率和純技術效率的提升值均高于膠東經濟圈和魯南經濟圈，魯南經濟圈綠色全要素生產效率較低，雖然技術進步效率和純技術效率為正向發展，且純技術效率貢獻作用不斷加強，但仍然處于較低水平，說明規模效率還有較大提升空間。

表4 山東省綠色全要素生產效率及其分解

2.3 Tobit 回歸模型回歸結果分析

為了進一步探究山東省綠色發展效率區域差異及空間集聚特征的影響機理，以綠色發展效率作為被解釋變量，將山東省整體和三大經濟圈作為樣本分別運用Stata15 軟件進行回歸分析，具體回歸結果見表5。

表5 山東省綠色發展效率影響因素的Tobit 回歸結果

整體上看，Str、Tri、LNP 和Fdi 均對山東省綠色發展效率提升有顯著影響。其中，Str 和Tri 分別在5%和1%的顯著性水平下通過檢驗，表明退二進三，提質增效，淘汰落后產能是綠色發展的必然要件之一；LNP 和綠色發展效率呈正相關，人口規模的擴張、城鎮化水平的提高對綠色發展效率有顯著的積極作用，表明新型城鎮化背景下生態文明建設和城市發展深入融合，不再以犧牲生態資源為代價；Fdi 對綠色發展效率影響顯著為正，說明在當前發展階段中外商對山東省直接投資大多選擇低能耗行業。

就三大經濟圈而言，區際差異明顯。省會經濟圈各因素對綠色發展效率的影響程度和方向與全省情況較為接近，僅Tri 的作用與全省情況相反，表明產業高級化進程過快仍會造成損失綠色發展效率；Pgdp 與綠色發展效率呈正相關，表明省會經濟圈人民生活水平的提高符合低碳環保的綠色發展路徑。膠東經濟圈Str、LNP 對綠色發展效率影響顯著，但影響程度和作用強度低于全省情況，且三大經濟圈中僅膠東經濟圈綠色發展效率與Fdi 顯著正相關，表明外資利用是膠東經濟圈形成的相對優勢。魯南經濟圈僅LNP 對綠色發展效率影響顯著，可能是由于魯南經濟圈尚處于低水平發展階段，勞動力作為經濟發展的直接投入相對重要。

3 結論與建議

3.1 主要結論

文章結合超效率非期望SBM 模型和Malmquist 指數方法，基于山東省三大經濟圈對山東省2010-2020年的綠色發展效率進行測度分析，并利用Tobit 回歸模型對影響因素進行解釋，得出的主要結論如下：

（1）以靜態視角觀察。山東省綠色發展效率呈緩慢下降趨勢，膠東經濟圈綠色發展效率位于前列，省會經濟圈變化趨勢與全省情況基本一致，魯南經濟圈變化幅度較大；“十二五”期間，三大經濟圈均表現為下降趨勢，但差距不大，“十三五”期間差距拉大。就經濟圈內部而言，各成員城市間發展也不平衡。

（2）以動態視角觀察。山東省TFP 值整體提升，增長動因主要來源于技術進步效率和純技術效率的貢獻。三大經濟圈中，省會經濟圈和魯南經濟圈綠色全要素生產效率增長動因均來源于技術進步效率和純技術效率，膠東經濟圈則主要來自技術進步效率和規模效率；省會經濟圈TFP 值提升最多，魯南經濟圈TFP值較低，規模效率還有較大提升空間。

（3）影響因素回歸。Str、Tri、LNP 和Fdi 均對山東省綠色發展效率提升有顯著影響。三大經濟圈中，省會經濟圈各因素的影響程度和方向與全省情況較為接近，僅Tri 的作用與全省情況相反，產業高級化進程不宜過快；僅膠東經濟圈綠色發展效率與Fdi 顯著正相關，外資利用已成為膠東經濟圈相對優勢；魯南經濟圈尚處于低水平發展階段，LNP 影響較為顯著。

3.2 政策建議

（1）把握黃河流域高質量發展和新舊動能轉換戰略機遇，加強省內協同和區域協作，多端發力培育綠色創新共同體，發揮濟南和青島作為核心增長極的整體帶動作用。（2）深化供給側改革，突出環境規制作用，嚴守生態紅線，關注結構性要素稟賦，提升資源利用效率，完善法律法規保障體系。（3）明確三大經濟圈各成員城市發展目標和資源稟賦，協調投入產出關系，克服路徑依賴，構建差異化發展道路，促進綠色發展效率持續增長。