基于非合意产出DEA的区域低碳经济发展评价研究，本文主要内容关键词为：合意论文,经济发展论文,区域论文,评价论文,低碳论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
随着全球气候变暖的日益加剧，低碳经济越来越受到各国的重视，低碳发展成为一国在未来能源战略执行和经济发展方面形成竞争优势的重要支撑力，对于推动一个国家和区域的经济发展，增强综合竞争能力和实现民族进步的目标，具有越来越重要的意义。对我国来说，发展低碳经济是调整产业结构、转变经济发展方式，提高资源能源使用效率，保护生态环境的需要，也是增强国内产品的国际竞争力、扩大出口的需要，更是缓解在全球温室气体排放等问题上面临的国际压力的需要[1]。我国走低碳经济发展之路，既符合我国改变经济增长方式的国情，又对世界环境合作做出了很大贡献。实践证明市场是最有效率的工具，要建立碳交易市场就需要碳的所有权明晰，而区域低碳发展的评价就是碳初始排放权分配的一个基础。因此，建立以低碳经济发展为目标的区域低碳经济发展系统评价体系已经势在必行[1]。
1 区域低碳经济发展评价体系设计
1.1 区域低碳经济发展评价体系建立
低碳经济与技术水平、消费模式、发展阶段和资源禀赋等因素紧密相关。主要通过以上4个方面来衡量一国或地区低碳经济的发展水平，以及低碳经济发展的潜力如何。低碳经济的核心是技术水平，碳生产力是低碳经济最主要的评价要素，也是技术水平的反映。消费模式因为生活水平和消费习惯不同，对二氧化碳排放需求也不同，主要通过人均碳排放来表示。发展阶段主要由产业结构、人均收入等方面反映，发展阶段的不同，决定着不同的二氧化碳排放依赖水平、不同的产业结构水平和不同的人民生活水平[2]。资源禀赋包括自然资源状况和社会经济状况，一般采用其狭义，只包括自然资源状况。低碳资源包括碳汇资源和非化石能源，作为低碳经济发展的物质基础。依据指标选取的综合性、代表性、层次性、合理性和现实性以及各省份的共同特点和数据可获得性，此处选择最能体现低碳经济的指标来衡量低碳经济发展水平评价标准。如表1中的一级指标、二级指标，即为所选择的判断标准[3]。
1.2低碳技术创新项目优选评价体系解释
1.2.1能源结构调整维度
低碳能源是低碳经济的初始环节，由于我国能源资源状况，从而使得单位能源的二氧化碳排放强度在未来将长期处在较高水平。对我国而言，发展低碳能源技术和低碳经济的现实途径是开发可再生能源和化石能源的洁净、高效利用。主要是以煤为主的能源结构以及以重化工业为主的产业结构，决定目前发展低碳能源技术的重要方向，即煤炭的洁净高效转化利用技术和节能减排技术。
1.2.2碳吸收和碳存储维度
碳吸收和碳存储包含着自然性的森林覆盖、绿地和低碳技术发展、固碳水平提高等一系列因素。其中，森林作为自然资源，是陆地生态系统中最大的碳库，在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中，具有十分重要的独特作用，也是评价低碳经济发展的重要指标。同时，低碳技术也是发展低碳经济的人类行为的重要支撑。低碳技术主要包括：对煤的清洁高效使用、可再生能源和新能源、油气资源以及煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等；对现有能源技术的更新改造；涉及能源效率技术这些领域的有效控制温室气体排放的新技术[4]。
1.2.3节能减排维度
节能减排指标包括能源消耗弹性系数、工业燃料燃烧废气占工业废气总量比、平均碳排放系数、单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放量、单位GDP能耗单位工业增加值能耗、单位工业增加值能耗、人均二氧化碳排放量、二氧化碳排放量这8个指标，其中单位GDP二氧化碳排放量和单位GDP能耗单位工业增加值能耗是核心指标。单位国内生产总值二氧化碳排放量的降低说明用更少的能源消耗而产生出更多的物质财富。所以，单位GDP二氧化碳排放量被选为是衡量低碳化的核心指标，而且这一指标将能源消耗导致的二氧化碳排放与GDP的产出之间直接联系到一起，比较直观地显示了社会经济整体碳资源使用效率的提高，也可以衡量一个国家或经济体在某个特定阶段的低碳技术综合水平[5]。
1.2.4经济发展水平维度
经济发展水平，即反映人们生活水平和生活质量。低碳经济发展必然会带来产业结构调整，能源结构优化和能源使用效率的提高以及技术进步，高产出、低排放的第三产业将逐渐变成经济发展的动力，人民生活水平和生活质量不断得到提高。伴随着能源结构调整、能源使用效率提高和低碳技术的进步，碳排放量将逐渐减少，从而逐步趋向实现低碳发展。但低碳经济不是最终的目的，而是一种手段，最终目的是实现经济社会和环境的可持续发展以及人的发展，满足人们的需要。它的理想状态是人们生活较好，二氧化碳排放维持在一个较低的水平。
2 基于非合意产出DEA的区域低碳发展评价模型的构建
2.1非合意产出DEA方法的基本思想
近年来，最初用来评价微观经济单元的投入产出效率的非参数DEA方法在评价宏观经济投入产出效率时得到了广泛应用。如果把宏观经济中的劳动和资本看做是投入，那么GDP就可以看做是投入劳动和资本所得到的产出，因此可以把研究微观领域投入产出效率的非参数DEA方法应用到宏观经济绩效评价中。目前这种评价方法已经得到了广大学者的认同，并被广泛应用。但是在用非参数DEA方法进行经济绩效评价时，人们往往只考虑合意产出，对生产中产生的污染问题很少给予考虑，这无疑会影响评价结果的有效性。环境污染对经济增长的影响已经引起学术界的关注，学者们在对经济效率进行评价时，开始把环境污染因素考虑进来，并逐步形成了考虑环境污染因素的技术效率测度理论和实证方法[6]。
如果把宏观经济中的劳动和资本等看做是投入，那么GDP等人们期望得到的产出就可以看做是合意产出，而生产过程中由于消耗原材料和能源产生的环境污染则常被看作是非合意产出。如果在效率评价中引入环境污染非合意产出，就需要对传统的非参数DEA模型进行改进。根据投入产出压缩和扩张的方向不同，非参数DEA方法测度技术效率理论亦有所不同，主要方法有径向DEA方法，即投入和产出均按线性路径压缩或扩张，而且变化比例相同；非径向DEA方法，即投入产出的变化路径不再是线性的，而且每一种投入和产出的压缩和扩张比例都各不相同；基于双曲路径下的DEA方法，即投入产出的变化路径是双曲线的一支[7-8]。
径向DEA方法测度DMU技术效率时，合意产出和非合意产出的扩张比例是相同的。根据Fare的研究，合意产出具有强可处置性，当非合意产出的处置需要成本时，非合意产出可看作是具有弱可处置性。基于非合意产出因素的径向DEA方法测量DMU技术效率的相关理论如下[9]：
当η=1时，上述规划是线性规划，而且这样的处理不改变(θ，z)的最大值。
2.2评价模型中投入产出指标的选取
在利用非合意产出的DEA模型对中国区域低碳经济发展情况进行评价之前，应该首先确定模型中的投入和产出指标。经过分析，本文在能源结构调整一级指标中选取了煤炭消费量占能源消费比重A11、清洁煤占煤能源比重A13、人均非化石能源投资量A15；碳吸收和碳存储一级指标中选取了森林覆盖率A22、低碳经费占GDP比重A25、环保支持A26作为评价模型中的投入指标。而在节能减排一级指标中选取了单位GDP能耗A34、单位GDP二氧化碳排放量A35；经济发展一级指标中选取了人均地区生产总值A45作为了评价模型中的产出指标。数据来源于2010年的《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》及各地区2010年的统计年鉴2010[10]。
3 中国区域低碳经济发展综合评价应用分析
利用前述2009年中国30个地区相关统计数据，利用非合意产出的DEA模型，计算得到了中国30个地区低碳经济发展情况的相对评价结果，计算结果见表2。
从表2可以看出有北京、天津、内蒙古、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、江西、山东、湖北、湖南、广东、海南、四川、贵州、云南17个省的各个效率值达到了1，即这11个DMU相比其他DMU是有效的，占总体样本的57%。在这30个省份组成的经济系统中，这17个省份在所选的投入指标的基础上所获得的产出已达到最优，属于基于DEA模型下的我国不同省份低碳经济发展评价实证研究中的能源结构调整好、碳吸收和碳存储投资收益高和节能减排效果明显及经济发展水平高的省份。在这里17个省份效率值达到1，剩下的13个省份均小于1，没有达到效率最优。从排序来看，青海的排名是第30位，即最后一位，也就是说，在所选择的项目作为输入、输出中，青海的效率是最低的，投入产出没有达到规模报酬最优，仅仅达到效率0.5046，这是一个很低的数据，与实际情况比较相符合。从对各地区的了解来看，经济发达地区特别是第二产业发达地区，在对资源利用上转型似乎不是那么容易，这样在能源结构调整、经济发展方面都是有很大挑战的。调整能源结构可以带来节能减排效率高，但是对依靠传统能源的工业来说，调整能源结构会直接影响经济发展。由于发展低碳经济是一个长期的过程，短期内成果是不明显的，甚至会产生经济倒退的状况，但是在长期发展中，低碳经济将会是我国经济发展的主要形式，依靠资源发展经济的将会被淘汰。上面的数据仅仅是利用2010年我国的经济发展、资源利用状况来分析的，是不全面的，存在一定的误差。其他没达到效率最优的省份有13个，输入显示规模报酬递减，输出显示规模报酬递增，即输入太多，应该减少，而输出却太低需要增加，两者没有达到效率最优的平衡点。
在上述计算结果的基础上，下面对我国东、中、西三大地带的低碳经济发展水平做一个比较分析。受社会、经济、历史、自然等因素的影响，我国东、中、西部地区的地区经济发展具有较大差距。2008年，我国东、中、西部区域之人均纯收入之比为1.95∶1.33∶1，从这个数字可以看出，在经济发展方面我国东部地区比中部地区发达，中部地区经济比西部地区发达，同时东部地区与中部地区的差距比中部与西部的差距要大更多。那么，我国东部、中部、西部的低碳经济发展水平的DEA有效值的平均值的差异，能否说明3个地区的低碳经济发展水平存在地区性差异。所以下面将借助非参数统计检验方法——Mann-Whitney U检验，来检验是否不同地区的低碳经济发展水平是否存在显著的地区性差异。
4 结论
本文从低碳经济发展的能源结构、节能减排、碳吸收与存储以及经济效益4个维度，根据评价指标建立原则，建立了反映低碳经济发展优劣的多层次递阶指标体系，在非合意产出DEA的基础上，建立了低碳经济发展的非合意产出DEA的综合评价模型。从应用分析的结果来看，所建指标体系与模型对于涉及经济收益、节能减排、碳吸收与存储等多因子的低碳经济发展评价具有良好的适用性。同时，通过指标体系和评价的模型的应用，可以看到：(1)在能源结构中，我国一直都是以煤炭为主，煤炭的比例比较高，而可再生能源和新能源的比例比较低，这由资源储备决定的，短期内很难改变，各个省份之间的区别也并不大；(2)节能减排的空间很大，各个省份的单位GDP能耗水平区别很大，生活中碳排放水平也比较大，这是低碳经济发展的关键因素；(3)植物碳吸收与碳存储的水平在一段时间内很难有很大的提高，这取决与土地的稀缺性，但这是一个经济的、不可或缺的手段。而碳捕捉与碳存储技术则有很大的空间，这主要取决于技术的发展和未来对技术的支持，尤其需要在成本和技术的产业化方面，这是低碳经济发展的保障因素。所以在低碳技术创新项目优选时，应该基础因素、关键因素、保障因素分等级分次序全面考虑，关键因素优先，基础因素次之，保障因素最后。
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