基于malmquis指數(shù)的低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率研究

基于malmquis指數(shù)的低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率研究

0關(guān)于中國(guó)城市全要素生產(chǎn)率的研究低碳生態(tài)城市是在可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)下形成的，是低碳經(jīng)濟(jì)和生態(tài)發(fā)展理念在城市化過程中的實(shí)際實(shí)施。因此,中國(guó)在應(yīng)對(duì)全球氣候變化的環(huán)境中,要將“低碳、生態(tài)、綠色”作為城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略方向,積極推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,建設(shè)高效、和諧、健康、可持續(xù)發(fā)展的人類聚居環(huán)境。近年來國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者已經(jīng)估算并分析了中國(guó)城市全要素生產(chǎn)率的動(dòng)態(tài)變化及區(qū)域差異特點(diǎn),且對(duì)城市全要素生產(chǎn)率進(jìn)行分解,探討了推動(dòng)生產(chǎn)率發(fā)展的積極因素及阻力,對(duì)城市全要素生產(chǎn)率研究向前推進(jìn)了一步。然而,關(guān)于中國(guó)城市全要素生產(chǎn)率的變化趨勢(shì)、技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率的變化等的研究,不同文獻(xiàn)的研究結(jié)論不盡相同。此外,一些研究忽略了我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。因此,本文在對(duì)已有文獻(xiàn)分析梳理的基礎(chǔ)上,根據(jù)研究?jī)?nèi)容對(duì)選取相關(guān)變量,應(yīng)用Malmquist指數(shù)對(duì)各省域低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率水平測(cè)算以外,還比較分析了東部、中部以及西部的低碳生態(tài)城市的全要素生產(chǎn)率及其收斂性。1模型構(gòu)建、數(shù)據(jù)來源、城市規(guī)劃因子生產(chǎn)率的計(jì)算和分析1.1qusit生產(chǎn)率指數(shù)tfpMalmquist生產(chǎn)率指數(shù)是由StenMalmqusit(1953)提出,用來測(cè)度投入產(chǎn)出距離函數(shù)的方法。起初,該方法中有關(guān)距離函數(shù)的計(jì)算較為復(fù)雜,從而使該方法的使用受到了極大的限制。RolfFare和Grosskopf(1992)通過設(shè)定一種非參數(shù)的線性規(guī)劃法進(jìn)一步推動(dòng)了該理論的發(fā)展,使Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)可以用來建立決策單元的多投入、多產(chǎn)出的技術(shù)描述形式。此后,Caves,Christensen和Diewert(1982)分別構(gòu)造了產(chǎn)出和投入指數(shù),用于測(cè)量全要素生產(chǎn)率的變化。根據(jù)Shephard距離函數(shù)可以將Malmqusit生產(chǎn)率指數(shù)定義為:上述式中,設(shè)在t時(shí)期(t=1,…T),第k=1,…K個(gè)地區(qū)使用n=1,…N種投入xnkn,得到第m=1,…M種產(chǎn)出knkn,從t到t+1期的TFP的變化為Mt;(xt,yt)表示第t期的投入和產(chǎn)出向量;(xt+1,yt+1)表示第t+1期的投入和產(chǎn)出向量;Dt(xt,yt)和Dt(xt+1,yt+1)分別表示以t時(shí)期的技術(shù)Tt為參照的、時(shí)期t和時(shí)期t+1生產(chǎn)點(diǎn)的距離函數(shù)。與此同時(shí),給出了t+1期的技術(shù)水平下,從t到t+1期生產(chǎn)率變化的Malmquist指數(shù),并將該指數(shù)進(jìn)一步分解為技術(shù)效率變化指數(shù)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TCP)分解如下:其中,效率變化還可分解為規(guī)模效率變化(SEch)和技術(shù)效率變化(TEch):綜合上式,可得:由此可知,全要素生產(chǎn)率(TFPch)的變化可以分解為技術(shù)效率變化(TEch)、技術(shù)進(jìn)步率變化(TPch)和規(guī)模效率(SEch)。其中,技術(shù)效率指數(shù)用來測(cè)度從t期至t+1期,技術(shù)效率的變動(dòng)程度。該指數(shù)還可進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率指數(shù)和規(guī)模效率指數(shù),這兩個(gè)指數(shù)的大小反映了它們對(duì)資源配置效率指數(shù)之間的影響。純技術(shù)效率主要反映決策單元的經(jīng)營(yíng)管理水平;規(guī)模效率主要反映評(píng)價(jià)單元管理和經(jīng)營(yíng)規(guī)模的大小。而技術(shù)進(jìn)步指數(shù)表示決策單元從t期至t+1期的技術(shù)變化的程度,該指數(shù)的大小代表兩個(gè)時(shí)期內(nèi)投入、產(chǎn)出活動(dòng)前沿面的移動(dòng),代表技術(shù)進(jìn)步的程度。分析計(jì)算結(jié)果,若TFP>1,表明全要素生產(chǎn)率是增長(zhǎng)的,反之亦然;若TECH>1,表明技術(shù)進(jìn)步較快,這主要是采用先進(jìn)技術(shù)或技術(shù)革新所致,反之則為技術(shù)進(jìn)步緩慢;若SECH>1,表明由于規(guī)模效應(yīng)使得規(guī)模優(yōu)化,反之則為規(guī)模惡化;若PTEC>1,表明技術(shù)水平的運(yùn)用程度提高,反之則為下降。當(dāng)技術(shù)進(jìn)步指數(shù)、純技術(shù)效率變化指數(shù)及規(guī)模效率變化指數(shù)均大于零時(shí),表明其對(duì)全要素生產(chǎn)率的提高有促進(jìn)作用,反之,則有阻礙作用[3~4]。1.2均公共綠地面積本文把城市作為一個(gè)決策單元來研究其全要素生產(chǎn)率,根據(jù)低碳生態(tài)城市發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況,遵循低碳生態(tài)城市指標(biāo)體系設(shè)計(jì)的基本原則,選取了三個(gè)投入指標(biāo):R&D經(jīng)費(fèi)占GDP的比例、環(huán)境污染治理投資占GDP比重、工業(yè)能源消費(fèi)總量,以及三個(gè)產(chǎn)出指標(biāo):人均GDP、碳排放量、城市人均公共綠地面積。其中R&D經(jīng)費(fèi)占GDP的比例能夠反映城市的科技實(shí)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力;環(huán)境污染治理投資是指低碳生態(tài)城市為了保護(hù)資源和控制環(huán)境污染所支出的資金總額,它反映了環(huán)境保護(hù)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有的地位和作用;工業(yè)能源消費(fèi)總量指城市在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)所使用的能源的數(shù)量,反映了一個(gè)城市的工業(yè)能源消費(fèi)水平、構(gòu)成與增長(zhǎng)速度;人均GDP指標(biāo)綜合反映了各產(chǎn)業(yè)部門創(chuàng)造財(cái)富的能力,表明只有具備雄厚經(jīng)濟(jì)實(shí)力才有可能為低碳生態(tài)城市的發(fā)展提供強(qiáng)有力的物質(zhì)保障;碳排放量是指在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用及回收該產(chǎn)品時(shí)所產(chǎn)生的平均溫室氣體排放量,該指標(biāo)是城市環(huán)境績(jī)效評(píng)估的主要指標(biāo)之一;城市人均公共綠地面積反映了一個(gè)低碳生態(tài)城市的環(huán)境優(yōu)劣水平。本文分析所采用的數(shù)據(jù)時(shí)間跨度為2009~2011年,主要來源于各年度《國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)區(qū)域統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《城市統(tǒng)計(jì)年鑒》等。1.3我國(guó)各地區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀本文采用DEAP2.1軟件包,計(jì)算得到中國(guó)31個(gè)省在2009~2011年中國(guó)省域城市Malmquist指數(shù)測(cè)度結(jié)果,見表1。研究結(jié)果表明:從總體上看,中國(guó)省域低碳生態(tài)城市的全要素生產(chǎn)率呈現(xiàn)明顯的差異。低碳生態(tài)城市發(fā)展水平較高的省市仍然集中在東部地區(qū),其綜合效率較高。從技術(shù)進(jìn)步指數(shù)來看,四川、上海、天津、北京、陜西的排名居前。這些城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚,技術(shù)先進(jìn),技術(shù)進(jìn)步指數(shù)較高。中部的江西、湖南、湖北,西部的陜西、甘肅等省域城市的排名有所提前,表明近年來,這些城市也開始重視并積極發(fā)展低碳生態(tài)城市,并取得了一定的進(jìn)步。從技術(shù)效率指數(shù)來看,甘肅、貴州等城市的技術(shù)效率偏低,今后還需要提高;從規(guī)模效率來看,新疆、河北、內(nèi)蒙古、海南、西藏等城市的規(guī)模在不斷優(yōu)化。1.4存在明顯差異為進(jìn)一步配合我國(guó)實(shí)行區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略,區(qū)域劃分需要建立相應(yīng)的多層級(jí)體系,以便于實(shí)施針對(duì)性的城市區(qū)域發(fā)展政策。本研究選擇我國(guó)東部、中部和西部三大經(jīng)濟(jì)區(qū)域共31個(gè)省市的低碳生態(tài)城市發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過對(duì)中國(guó)各地區(qū)(北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南、遼寧、吉林、黑龍江。中部省市包括:山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南。西部省市包括:內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆)低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率的變動(dòng)情況的比較,明確它們?cè)诘吞忌鷳B(tài)城市發(fā)展程度方面是否存在明顯差異。本文采用DEAP2.1軟件,分地區(qū)來計(jì)算Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)及其分解,計(jì)算結(jié)果見表2、表3、表4。從計(jì)算結(jié)果可知,東、中、西部地區(qū)全要素生產(chǎn)率的變化存在明顯的差異:在2008~2011年期間,東部地區(qū)低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率平均下降了0.6%,西部平均降低了1.8%,而中部地區(qū)卻增長(zhǎng)了2.1%。從TFP的構(gòu)成因素看,各地區(qū)也存在明顯的差異。首先,從技術(shù)進(jìn)步指數(shù)來看,中、西部地區(qū)的技術(shù)進(jìn)步明顯,平均增長(zhǎng)率為3.1%與9.5%;而東部地區(qū)的技術(shù)進(jìn)步率下降了4.5%;其次,從技術(shù)效率指數(shù)來看,東部地區(qū)平均增長(zhǎng)率為3.7%,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì);而中、西部地區(qū)呈現(xiàn)明顯的惡化趨勢(shì)。最后,從規(guī)模效率指數(shù)來看,西部地區(qū)平均增長(zhǎng)率較高。由此可知,技術(shù)進(jìn)步是中、西部地區(qū)TFP增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?而東部地區(qū)TFP提高主要依靠技術(shù)效率的改善。究其原因,主要是東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),為技術(shù)效率的改善提供了強(qiáng)大的動(dòng)力支持。然而,東部地區(qū)各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式上仍有一定的問題,如何轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,積極發(fā)揮技術(shù)因素,提升技術(shù)進(jìn)步的空間,應(yīng)該受到重視。由于TFP的增長(zhǎng)包括純技術(shù)效率、規(guī)模效率和技術(shù)進(jìn)步三個(gè)部分,一個(gè)因素的提高對(duì)TFP的增長(zhǎng)是有限的,因此各地區(qū)應(yīng)注重技術(shù)效率、規(guī)模效率與純技術(shù)效率的同步提高。從上表3可以看出,西部地區(qū)的TFP增長(zhǎng)主要依靠技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng),在西部地區(qū),技術(shù)進(jìn)步主要是通過不斷承接?xùn)|、中部地區(qū)的技術(shù)轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)的,而技術(shù)效率改進(jìn)方面未出現(xiàn)顯著提升,這表明西部地區(qū)對(duì)承接的中部地區(qū)的技術(shù)未能進(jìn)行有效地吸收、改進(jìn)和創(chuàng)新。因此,在采用新技術(shù)的同時(shí),應(yīng)該采取有效措施,加快西部地區(qū)的市場(chǎng)化改革,促進(jìn)資本和勞動(dòng)力要素的有效流動(dòng),合理利用和有效配置資源,不斷提高TFP的增長(zhǎng)率。1.5基本變量收斂通過分析低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率是否存在收斂性,便于考察現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)政策是否有利于進(jìn)一步縮小發(fā)達(dá)地區(qū)與落后地區(qū)之間的生產(chǎn)率差距。然而,就現(xiàn)有的收斂性分析法來看,主要有σ收斂、絕對(duì)β收斂和條件β收斂三種類型,本文采用σ收斂對(duì)各地區(qū)低碳生態(tài)城市的TFP進(jìn)行收斂性分析。由定義可知,σ收斂主要分析不同地區(qū)間TFP的離差隨時(shí)間推移而變化的情況。當(dāng)離差逐漸變小時(shí),則表示TFP的離散程度在縮小,呈現(xiàn)出收斂的趨勢(shì)。該方法可用以下公式表示:式中,TFPi,t表示第i個(gè)地區(qū)在t時(shí)期的全要素生產(chǎn)率,而表示均值,即t時(shí)期內(nèi)所有i個(gè)地區(qū)全要素生產(chǎn)率的平均值。當(dāng)σt+1<σt,則表明低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率的離散系數(shù)在縮小,表明σ存在收斂性。通過以上對(duì)中國(guó)東部、中部和西部低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率水平的研究,根據(jù)上述公式,可將低碳生態(tài)城市2008~2011年全國(guó)及三大地區(qū)全要素生產(chǎn)率的σ值計(jì)算出來,如下圖2。研究表明,2008~2011年全國(guó)低碳生態(tài)城市TFP標(biāo)準(zhǔn)差呈現(xiàn)下降趨勢(shì),其表現(xiàn)出明顯的收斂特征。其中,東部及西部地區(qū)的σ值水平同全國(guó)情況相似,呈現(xiàn)下降趨勢(shì),說明東部與西部地區(qū)全要素生產(chǎn)率的σ收斂性較明顯;中部地區(qū)則出現(xiàn)平緩發(fā)展趨勢(shì),表明低碳生態(tài)城市全要素生產(chǎn)率也存在σ收斂性。2目前我國(guó)不同地域城市低碳生態(tài)城市的技術(shù)效率、規(guī)模效率和tfp的變本文運(yùn)用DEA-Malmquist指數(shù)法構(gòu)建了一個(gè)前沿的全要素生產(chǎn)率指標(biāo),對(duì)2009~2011年中國(guó)省域低碳生態(tài)城市的全要素生產(chǎn)率進(jìn)行了測(cè)算,并對(duì)東部、中部及西部三大經(jīng)濟(jì)區(qū)之間進(jìn)行分析比較,這要得出以下研究結(jié)論:(1)從總體上看,中國(guó)省域低碳生態(tài)城市的全要素生產(chǎn)率呈現(xiàn)明顯的差異。從技術(shù)進(jìn)步指數(shù)來看,四川、上海、陜西、北京的排名居前。而海南、新疆、內(nèi)蒙古、云南的技術(shù)效率偏低。從純技術(shù)效率來看,除甘肅、貴州、青海之外,其它省際城市純技術(shù)效率普遍較高;從規(guī)模效率來看,海南、西藏、新疆、內(nèi)蒙古、河南、山西這六個(gè)省域城市的規(guī)模在不斷優(yōu)化。(2)從技術(shù)進(jìn)步指數(shù)來看,四川、上海、天津、北京、陜西的技術(shù)進(jìn)步指數(shù)較高。而中部的江西、湖南、湖北,西部的陜西、甘肅等省域城市的排名有所提前,表明這些城市近年來也在積極重視并大力發(fā)展低碳生態(tài)城市。從技術(shù)效率指數(shù)來看,甘肅、貴州等城市的技術(shù)效率偏低;而從規(guī)模效率來看,新疆、河北、內(nèi)蒙古、海南、西藏等城市的規(guī)模在不斷優(yōu)化。(3)從TFP的變動(dòng)來看,在2008~2011年期間,我國(guó)東部地區(qū)城市全要素生產(chǎn)率平均下降了0.6%,西部平均降低了1.8%,