山东省绿色发展效率及影响因素研究

朱 健，王彤彤，杜宇晴

（1. 山东建筑大学建筑城规学院，山东 济南 250101；2. 河南理工大学建筑与艺术设计学院，河南 焦作 454000）

0 引言

山东省地处环渤海区域，是黄河中下游腹地出海口，地理上也可称为山东半岛城市群，是黄河流域的重要组成部分，是沿黄7 大城市群中处于成熟阶段的城市群。在黄河流域生态保护和高质量发展的背景下，绿色经济增长对高质量发展具有重要战略意义，亟需以绿色发展模式诱导区域发展路径转变，实现区域经济与资源环境耦合协调发展。

区域绿色发展可用绿色发展效率体现，已有研究主要集中在以下方面：（1）绿色发展效率评价。从全国到省域、市域等不同尺度均有学者讨论，近年来，流域和经济区也引起了广泛关注，并且随着研究深入，逐步从区域整体绿色发展效率转向工业、海洋产业等具体部门的绿色发展效率评价。如杨志江等[1]运用SBM-DEA模型测算了1999-2012 年中国省际的绿色发展效率，得出研究期内中国省际绿色发展效率“先降后升”的总体趋势；黄磊等[2]采用全局超效率SBM 模型对2011-2016 年长江经济带城市工业绿色发展效率进行测度，发现其效率值波动上升且内生动力不断增强的发展态势；郭付友等[3]应用非期望产出SBM 模型对2005-2017年黄河流域绿色发展效率进行测度，发现其绿色发展效率呈现出由“高效率小差距”向“低效率大差距”变化的演进特征。（2）影响作用因素分析。绿色发展效率是多因素相互作用的结果，现状研究成果主要认为绿色发展效率受到产业结构、科学技术、城市规模、经济发展水平、对外开放水平、城镇化水平等方面的影响。如赵领娣等[4]基于全国和东中西部分区分析了人力资本结构、产业结构高级化、产业结构合理化的作用机制；张文博等[5]选取城市规模、经济发展水平、产业结构、科教投入和对外开放程度五方面指标对“一带一路”主要节点城市绿色发展效率的影响机理进行了探讨；王晓云等[6]以我国285 个地级及以上城市为样本，探讨了城市规模、产业结构、经济发展水平、金融发展程度、经济增长速度、产权结构、工资水平、外资利用规模等潜在影响因素。

尽管山东省经济发展水平较高，产业基础雄厚，资源相对丰富，但内生比较优势依然不足，长期粗放扩张和规模增长的工业化发展模式对环境产生了严重干扰。因此，本文在梳理现状研究成果的基础上对山东省绿色发展效率进行测度并分析其影响因素，以期为山东省绿色高质量发展提供参考借鉴。

1 研究方法和数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 超效率非期望SBM 模型

数据包络分析方法（DEA 模型）是一种投入产出非参数技术效率的测度方法，由Charnes 等[7]于1978年首次提出，但传统的DEA 模型多为径向和角度的，未考虑投入产出要素的“松弛”影响，测度效率可能存在误差，Tone[8-9]于2001 年和2003 年先后提出非径向、非角度的SBM 模型和包含非期望产出的非径向、非角度SBM 模型，在考虑松弛影响的基础上对传统DEA模型进行了有效改进，但在计算过程中仍然存在无法区分有效决策单元（DMUs）的缺陷。因此，Tone[10]又进一步结合超效率DEA 模型提出超效率SBM 模型，使有效决策单元的效率值≥1，解决了SBM 模型无法区分有效决策单元的问题。超效率非期望SBM 模型具体公式如下：

式中，ρ 为效率值；x、y、z分别为投入向量、期望产出向量和非期望产出向量；sx、sy、sz分别为对应的松弛向量；λj为权重向量。

1.1.2 Malmquist 指数

Malmquist 指数由Malmquist[11]在1953 年首先提出，由Caves 等[12-13]作为生产率指数先后加以运用。其实质是运用距离函数来计算出从t到t+1 时期内的投入与产出之间的变化，是基于面板数据上的通过距离函数测算值的比率所确定的全要素生产效率。Malmquist 指数具体公式如下：

式中，TFP为全要素生产效率，可分解为EC（综合效率变化）和TC（技术进步效率变化），EC又可进一步分解为PEC（纯技术效率变化）和SEC（规模效率变化）。

1.1.3 Tobit 回归模型

超效率非期望SBM 模型测算出的绿色发展效率属于双向截尾受限因变量，使用Tobit 回归模型可以很好地解决受限因变量的回归问题，测算结果更为准确。Tobit 回归模型具体公式如下：

式中，Yit为因变量；xit为自变量；β0为常数项；βt为估计系数向量；n为自变量个数；εit为独立随机误差扰动项，服从于（0,σ2）。

1.2 指标选取

1.2.1 超效率非期望SBM模型的指标选取

文章构建的山东省绿色发展效率投入产出指标体系主要包括3 类指标：投入、期望产出和非期望产出。投入指标主要考虑劳动、资金和资源：选取年末就业人数来表征劳动力投入；选取资本存量来表征资金投入，采用张军等[14]对山东16 个城市的资本存量进行核算，选取供水和用电总量来表征资源。期望产出主要考虑城市发展的经济效益，选取地区生产总值来表征，以2002 年为基期对GDP 进行平减，求得各城市的2002年不变价GDP。非期望产出主要考虑环境效应，选取工业二氧化硫排放量、工业废水排放量和工业烟尘排放量来表征。

1.2.2 Tobit 回归模型的指标选取

基于已有研究成果，初步判断影响山东半岛城市绿色发展效率的因素包括科教投入、财政水平、产业结构、人口规模、经济发展、金融市场、对外开放等方面，具体内容和计算方法见表1。

表1 山东省绿色发展效率影响因素指标体系表

1.3 数据来源

山东省共16 个城市，在空间上可划分为省会经济圈、胶东经济圈和鲁南经济圈（表2）。超效率非期望SBM 模型的投入产出指标和Tobit 回归模型的解释变量数据来自2011-2021 年的《中国城市统计年鉴》和《山东省统计年鉴》，Tobit 回归模型的被解释变量绿色发展效率由本文测算得到。部分缺失数据采用插值法补齐。

表2 山东省三大经济圈成员城市表

2 山东半岛城市绿色发展效率分析

2.1 超效率非期望SBM 结果分析

根据超效率非期望SBM 模型，借助Matlab2019b软件计算得到山东省2010-2020 年整体和三大经济圈的绿色发展效率值，根据结果绘制山东省绿色发展效率变化趋势图（图1）。整体上看，山东省绿色发展效率呈缓慢下降趋势，由2010 年的0.776 下降至2020 年的0.581。三大经济圈中，胶东经济圈平均效率值最高，发展水平位于前列；省会经济圈绿色发展效率变化趋势与省平均基本一致；相比之下，鲁南经济圈效率值变化幅度较大，最大值为0.836，最小值为0.370。“十二五”期间，三大经济圈均表现为下降趋势，且差距不大；“十三五”期间，胶东经济圈绿色发展效率值在显著提升后下降到0.7 附近保持稳定；省会经济圈以0.75%的速率持续平缓下降；鲁南经济圈绿色发展效率波动较大，呈“几”字形变化。

对山东省2010-2020 年各城市绿色发展效率值进行测度以探寻各城市在区域发展中的作用，具体测算结果见表3。根据山东省各城市绿色发展效率值的变化情况可分为持续高效型、持续低效型和效率失衡型三种基本类型。（1）持续增长型。该类型城市在研究期内常年保持高效发展，属于此类型的城市有济南、青岛、淄博、东营和威海等，其中，淄博、东营和威海三市在2010-2020 年内效率值变化稳定，仅济南和青岛分别在2013 年和2015 年出现波动下降，其他年份时间均处于有效效率状态。（2）持续低效型。该类型城市在研究期内效率值常年保持低水平，属于此类型的城市有枣庄、潍坊、济宁、泰安、日照、德州和聊城等，其中，枣庄、潍坊、德州和聊城四市在2010-2020 年内维持低效率发展，济宁、临沂和滨州三市为降速发展，分别由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。该类型城市在研究期内效率变化不稳定，波动次数较多，主要包括烟台和菏泽两市。经比较发现，山东省绿色发展效率较低的主要原因在于三大经济圈内部发展不平衡。省会经济圈和胶东经济圈内持续增长型城市和持续低效型城市均有分布，且数量接近，导致整体效率略显一般，与省平均水平基本接近，而鲁南经济圈4 个成员城市中有3 个为持续低效型，绿色发展效率偏低。

表3 山东省各城市绿色发展效率及排序表

2.2 Malmaquist 指数结果分析

基于Malmaquist 指数，运用Matlab2019b 软件对山东省2011-2020 年的绿色全要素生产效率及其分解进行测度，具体测算结果见表4。整体上看，山东省绿色全要素生产效率整体提升，绿色全要素生产效率长期向好发展，从2011 年的0.961 提升至2020 年的1.029，通过指数分解发现，增长动因主要来源于技术进步效率和纯技术效率的贡献。三大经济圈中，省会经济圈和鲁南经济圈绿色全要素生产效率增长动因一致，均来源于技术进步效率和纯技术效率，胶东经济圈绿色全要素生产效率增长动因主要来自技术进步效率和规模效率；研究期内，省会经济圈绿色全要素生产效率提升最多，且技术进步效率和纯技术效率的提升值均高于胶东经济圈和鲁南经济圈，鲁南经济圈绿色全要素生产效率较低，虽然技术进步效率和纯技术效率为正向发展，且纯技术效率贡献作用不断加强，但仍然处于较低水平，说明规模效率还有较大提升空间。

表4 山东省绿色全要素生产效率及其分解

2.3 Tobit 回归模型回归结果分析

为了进一步探究山东省绿色发展效率区域差异及空间集聚特征的影响机理，以绿色发展效率作为被解释变量，将山东省整体和三大经济圈作为样本分别运用Stata15 软件进行回归分析，具体回归结果见表5。

表5 山东省绿色发展效率影响因素的Tobit 回归结果

整体上看，Str、Tri、LNP 和Fdi 均对山东省绿色发展效率提升有显著影响。其中，Str 和Tri 分别在5%和1%的显著性水平下通过检验，表明退二进三，提质增效，淘汰落后产能是绿色发展的必然要件之一；LNP 和绿色发展效率呈正相关，人口规模的扩张、城镇化水平的提高对绿色发展效率有显著的积极作用，表明新型城镇化背景下生态文明建设和城市发展深入融合，不再以牺牲生态资源为代价；Fdi 对绿色发展效率影响显著为正，说明在当前发展阶段中外商对山东省直接投资大多选择低能耗行业。

就三大经济圈而言，区际差异明显。省会经济圈各因素对绿色发展效率的影响程度和方向与全省情况较为接近，仅Tri 的作用与全省情况相反，表明产业高级化进程过快仍会造成损失绿色发展效率；Pgdp 与绿色发展效率呈正相关，表明省会经济圈人民生活水平的提高符合低碳环保的绿色发展路径。胶东经济圈Str、LNP 对绿色发展效率影响显著，但影响程度和作用强度低于全省情况，且三大经济圈中仅胶东经济圈绿色发展效率与Fdi 显著正相关，表明外资利用是胶东经济圈形成的相对优势。鲁南经济圈仅LNP 对绿色发展效率影响显著，可能是由于鲁南经济圈尚处于低水平发展阶段，劳动力作为经济发展的直接投入相对重要。

3 结论与建议

3.1 主要结论

文章结合超效率非期望SBM 模型和Malmquist 指数方法，基于山东省三大经济圈对山东省2010-2020年的绿色发展效率进行测度分析，并利用Tobit 回归模型对影响因素进行解释，得出的主要结论如下：

（1）以静态视角观察。山东省绿色发展效率呈缓慢下降趋势，胶东经济圈绿色发展效率位于前列，省会经济圈变化趋势与全省情况基本一致，鲁南经济圈变化幅度较大；“十二五”期间，三大经济圈均表现为下降趋势，但差距不大，“十三五”期间差距拉大。就经济圈内部而言，各成员城市间发展也不平衡。

（2）以动态视角观察。山东省TFP 值整体提升，增长动因主要来源于技术进步效率和纯技术效率的贡献。三大经济圈中，省会经济圈和鲁南经济圈绿色全要素生产效率增长动因均来源于技术进步效率和纯技术效率，胶东经济圈则主要来自技术进步效率和规模效率；省会经济圈TFP 值提升最多，鲁南经济圈TFP值较低，规模效率还有较大提升空间。

（3）影响因素回归。Str、Tri、LNP 和Fdi 均对山东省绿色发展效率提升有显著影响。三大经济圈中，省会经济圈各因素的影响程度和方向与全省情况较为接近，仅Tri 的作用与全省情况相反，产业高级化进程不宜过快；仅胶东经济圈绿色发展效率与Fdi 显著正相关，外资利用已成为胶东经济圈相对优势；鲁南经济圈尚处于低水平发展阶段，LNP 影响较为显著。

3.2 政策建议

（1）把握黄河流域高质量发展和新旧动能转换战略机遇，加强省内协同和区域协作，多端发力培育绿色创新共同体，发挥济南和青岛作为核心增长极的整体带动作用。（2）深化供给侧改革，突出环境规制作用，严守生态红线，关注结构性要素禀赋，提升资源利用效率，完善法律法规保障体系。（3）明确三大经济圈各成员城市发展目标和资源禀赋，协调投入产出关系，克服路径依赖，构建差异化发展道路，促进绿色发展效率持续增长。