談丹,王杰,朱紅梅,譚雪蘭

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410128)

0 引言

改革開放40年來，中國處于工業(yè)化飛速發(fā)展的階段，工業(yè)規(guī)模逐漸增大，工業(yè)用地面積快速增長。2016年全國工業(yè)用地面積占建成區(qū)面積的19.37%，重點(diǎn)城市的工業(yè)用地面積所占比例更多，上海的工業(yè)用地面積比為55.65%[1]，而工業(yè)化發(fā)達(dá)國家工業(yè)用地面積比約15%，容積率與產(chǎn)出強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于中國[2]。中國工業(yè)粗放經(jīng)營、規(guī)模過大帶來了土地的嚴(yán)重浪費(fèi)，土地利用效率低下，給資源和環(huán)境造成沉重負(fù)擔(dān)，環(huán)境約束以及土地限制成為制約中國可持續(xù)發(fā)展的重要因素[3]。在資源環(huán)境的約束下，工業(yè)必須堅(jiān)持走綠色、低碳、節(jié)能的新型工業(yè)化道路，僅將工業(yè)生產(chǎn)總值作為評價(jià)指標(biāo)是不準(zhǔn)確的，應(yīng)充分考慮環(huán)境因素的影響再去衡量工業(yè)用地利用效率，進(jìn)而考慮工業(yè)用地在利用的過程中能否做到可持續(xù)發(fā)展[5]。

近年來隨著中國工業(yè)用地方面的問題對工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的長遠(yuǎn)影響，我國學(xué)者對工業(yè)用地利用效率開展了多方面的研究，研究內(nèi)容主要集中在時(shí)空差異比較[1,6-7]、影響因素分析[8-10]、效率收斂特征[2,11]及工業(yè)生態(tài)效率[12-14]等方面；研究區(qū)域涉及全國[15-16]、省[17-18]、城市[19]、經(jīng)濟(jì)區(qū)[11]、開發(fā)區(qū)[20-21]；在研究方法上，效率測算方法主要以DEA方法為主，例如，超效率DEA，單要素DEA，VRS-DEA等，其他方法有物質(zhì)流分析法、層次分析法，構(gòu)建模型等。層次分析法由于參數(shù)權(quán)重選擇是通過主觀打分來設(shè)定，降低了分析結(jié)果的科學(xué)性。物質(zhì)流分析是基于物質(zhì)流核算來評估物質(zhì)使用效率的方法，對經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)中物質(zhì)的投入產(chǎn)出進(jìn)行量化分析，數(shù)據(jù)不易獲取，操作難度較大。DEA采用最優(yōu)化方法內(nèi)生確定各投入要素的權(quán)重，不需要預(yù)先估計(jì)參數(shù)，對投入、產(chǎn)出變量沒有相關(guān)性要求，避免了投入產(chǎn)出各指標(biāo)權(quán)重確定所帶來的主觀性[21]。但是DEA只能用于特定年份的靜態(tài)效率評價(jià)而不能做跨期動態(tài)分析，而Malmquist全要素生產(chǎn)率指數(shù)方法能夠進(jìn)行時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析，很好地彌補(bǔ)了這一缺陷，因此被許多學(xué)者應(yīng)用于各行業(yè)的效率動態(tài)評價(jià)[13-14,19]。

1 研究區(qū)域介紹

湖南省工業(yè)增加值在2013年突破萬億大關(guān)，達(dá)到10001.00億元，比上年增長11.1%，至湖南省2016年工業(yè)增加值為11177.3億元，工業(yè)處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。而工業(yè)廢水排放量從2013年的89707萬t下降到47548萬t，工業(yè)二氧化硫排放量從2013年的580782t下降到273571t，環(huán)境污染物排放總體呈下降趨勢，為此以2013—2016年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來探究環(huán)境污染物排放對湖南省工業(yè)用地利用效率的影響具有一定的意義。

湖南省2016年工業(yè)用地利用效率在全國排名20位，效率值為0.533[22]，利用效率較低，土地閑置，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。工業(yè)廢水、廢氣、粉塵等污染雖然有所減少，但仍然給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的影響，阻礙了經(jīng)濟(jì)利益與綠色生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，不利于資源節(jié)約型、環(huán)境友好型城市建設(shè)。在“中部崛起”、“兩型社會建設(shè)”、“新工業(yè)化道路”等發(fā)展政策的引導(dǎo)下，湖南省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到快速的提升，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化水平加快，工業(yè)的地位更加突顯，以湖南省作為工業(yè)用地利用效率的研究區(qū)域，對湖南省乃至中部地區(qū)開展研究具有重要意義。該文以湖南省13個地級市(湘西自治州缺乏數(shù)據(jù)，不列入研究對象)為評價(jià)單元，對湖南省工業(yè)用地利用現(xiàn)狀進(jìn)行效率測算，結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)對工業(yè)用地利用效率進(jìn)行評價(jià)分析，為提高湖南省工業(yè)用地利用效率提供指導(dǎo)和借鑒。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建與評價(jià)方法

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

工業(yè)用地利用效率是指工業(yè)用地在配置使用時(shí)體現(xiàn)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)投入和產(chǎn)出之間的比值，工業(yè)用地過度投入和產(chǎn)出不足都會帶來用地利用的低效率[23]。環(huán)境和經(jīng)濟(jì)、投入—產(chǎn)出等多方面指標(biāo)存在相互影響。在指標(biāo)的構(gòu)建上，參考郭貫成的環(huán)境約束下工業(yè)用地產(chǎn)出效率研究的評價(jià)指標(biāo)體系[14]，并以中部六省的生態(tài)效率評價(jià)指標(biāo)作為補(bǔ)充[9]，產(chǎn)出分為期望產(chǎn)出、非期望產(chǎn)出。根據(jù)客觀性、科學(xué)性和可獲得性原則，建立工業(yè)用地利用效率評價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 湖南省工業(yè)用地利用效率評價(jià)指標(biāo)體系

2.2 數(shù)據(jù)來源

工業(yè)從業(yè)人數(shù)、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)粉(煙)塵排放量來自2014—2017年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，工業(yè)用地面積來源于內(nèi)部資料，工業(yè)固定投資額和工業(yè)增加值來源于2013—2016年《湖南省統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2.3 評價(jià)方法

2.3.1 DEA方法

DEA 方法是由查恩斯(Charnes)、庫珀(Cooper) 和羅茲(Rhodes )在1978 年首次提出的，評價(jià)多個決策單元(Decision Making Units, DMU)效率及其有效性的一種非參數(shù)方法[25]，以相對效率概念為基礎(chǔ)，根據(jù)多投入指標(biāo)、多產(chǎn)出指標(biāo)對相同類型的單元進(jìn)行相對效率測算的統(tǒng)計(jì)方法。該文選取的是DEA的BBC模型，模型具體表述如公式(1)[26]：

min[θ-ε(eTs-+eTs+)]

(1)

式中:j為決策單元指標(biāo)，j=1,2…,n；θ為相對有效性；λ為權(quán)重；s-，s+為松弛變量。綜合技術(shù)效率是對決策單元的資源配置能力、資源使用效率等多方面能力的綜合衡量與評價(jià)，即綜合技術(shù)效率等于1，企業(yè)是技術(shù)有效，綜合技術(shù)效率=純技術(shù)效率×規(guī)模效率。

3 結(jié)果分析

3.1 湖南省工業(yè)用地利用效率的時(shí)序分析

DEA方法無需對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化，由于產(chǎn)出指標(biāo)中環(huán)境的污染排放為負(fù)向指標(biāo)，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)的去量綱化以及轉(zhuǎn)為正向指標(biāo)的處理，再使用Deap2.1對去量綱化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行效率測算，得出綜合技術(shù)效率值、純技術(shù)效率值和規(guī)模效率值，結(jié)果見表2、表3。

表2 2013—2014年湖南省13個地級市的效率值

表3 2015—2016年湖南省13個地級市的效率值

3.1.1 平均效率分析

以湖南省13個地級市為同種類型的DMU，進(jìn)行工業(yè)用地利用效率評價(jià)分析。2013—2016各年的綜合技術(shù)效率平均值、純技術(shù)效率平均值以及規(guī)模效率平均值相差不大，效率變化不明顯，整體效率有所提升，說明2013—2016年來湖南省工業(yè)用地調(diào)整效果比較緩慢，有增長的趨勢，規(guī)模效率平均值小于純技術(shù)效率平均值，說明工業(yè)用地規(guī)模的調(diào)整優(yōu)化水平低于工業(yè)制度、管理和技術(shù)等生產(chǎn)因素帶來的效益。政府對工業(yè)的一系列調(diào)整影響是波動性的，工業(yè)政策和技術(shù)的調(diào)整效果在近幾年發(fā)揮的優(yōu)勢不明顯，需要較長時(shí)段才能有更明顯的差別。

3.1.2 純技術(shù)效率評價(jià)

湖南省2013—2016年純技術(shù)效率均值接近于1，說明湖南省整體的工業(yè)制度、管理、技術(shù)等投入有效，給工業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)收入，有效地控制了廢水、廢氣、粉塵的排放量，減少對環(huán)境的污染，應(yīng)該繼續(xù)保持對工業(yè)的技術(shù)投入、管理制度的完善以及對環(huán)境污染物排放的嚴(yán)格監(jiān)管。從表2、表3可以看出，長沙、常德、張家界和懷化4個城市的純技術(shù)效率均為1，表示在當(dāng)前的技術(shù)水平下，投入的資源使用是有效的，技術(shù)改進(jìn)、制度調(diào)整、對廢水、廢氣、粉塵的排放管控有效地拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2013年純技術(shù)效率大于均值的城市占湖南省的61.54%，主要原因是全面完成兩型社會建設(shè)，啟動綠色湖南建設(shè)，對有色、石化等原材料工業(yè)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，積極推行排污權(quán)有償使用，使得廢水、廢氣、粉塵等環(huán)境污染物排放得到有效的控制，技術(shù)和管理的提升帶來了較大經(jīng)濟(jì)效益。其中長沙、常德、張家界、懷化、婁底、株洲和邵陽的純技術(shù)效率值均為1，說明這7個城市的技術(shù)水平和管理制度達(dá)到了領(lǐng)先的水平，廢水、廢氣、粉塵處理技術(shù)水平提高，有效減少這3種污染物對環(huán)境的影響并給工業(yè)經(jīng)濟(jì)增益。

2014年純技術(shù)效率值大于均值0.928的城市有長沙、邵陽、岳陽、常德、張家界、郴州、永州和懷化8個城市。其中長沙、常德、張家界、懷化、株洲和邵陽6個城市的純技術(shù)效率為1，婁底的效率值從1下降到0.727，下降幅度大，主要是婁底作為老工業(yè)基地和資源型城市，受到經(jīng)濟(jì)下行和結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)比例過大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，鋼鐵、水泥等重工業(yè)出現(xiàn)負(fù)增長。

2015年純技術(shù)效率為最大，大于均值0.860的城市主要有長沙、常德、張家界、懷化、岳陽、邵陽、郴州和永州。湖南省以新型工業(yè)化為經(jīng)濟(jì)發(fā)展動力，大力倡導(dǎo)走新型工業(yè)化道路，引導(dǎo)傳統(tǒng)型產(chǎn)業(yè)邁進(jìn)中高端產(chǎn)業(yè)，實(shí)行產(chǎn)業(yè)鏈集群發(fā)展模式，這些舉措有效地提高了工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，提高了工業(yè)產(chǎn)出效益。其中純技術(shù)效率大于1的城市有長沙、常德、張家界、懷化、邵陽5個城市，株洲的效率值從1下降到0.912，略微下降。

2016年純技術(shù)效率較2015年有所下降，治理工業(yè)方式也有所轉(zhuǎn)變，對鋼鐵、水泥、平板玻璃等行業(yè)進(jìn)行脫硫、脫硝、除塵和清潔等生產(chǎn)技術(shù)改造，支持環(huán)保產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的建設(shè)。工業(yè)對管理和制度以及資源的使用有一段適應(yīng)期，導(dǎo)致純技術(shù)效率有一定的波動，但幅度不大。純技術(shù)效率等于1的城市有長沙、常德、張家界、懷化和永州。永州的純技術(shù)效率增長，推動力是進(jìn)行招商引資，形成新型產(chǎn)業(yè)園區(qū)，集聚效應(yīng)初現(xiàn)。邵陽的效率有所降低，幅度較小，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)持續(xù)壯大，規(guī)模調(diào)整也會對管理有一定的影響。

3.1.3 規(guī)模效率分析

2013—2016年均值分別0.871，0.916，0.876，0.902，規(guī)模效率的平均水平較高，用地較集約，低于均值的城市用地較為粗放，規(guī)模大但效益不好。其中4年間長沙、常德、張家界、懷化4個城市的效率等于1，規(guī)模報(bào)酬不變，說明這4個城市的用地集約度高，規(guī)模適度，規(guī)模增加不會帶來經(jīng)濟(jì)收益，應(yīng)控制工業(yè)用地的面積，盡量保持在目前規(guī)模效率有效的水平。2013—2016年永州的規(guī)模效率始終處于最小值，并且規(guī)模效率逐漸遞減，從0.625降到0.371，是造成永州綜合技術(shù)效率低的主要原因，說明永州的用地規(guī)模過度粗放，用地規(guī)模大，由于缺乏相應(yīng)的各類建設(shè)用地指標(biāo)控制體系，無法監(jiān)管企業(yè)圈地行為，造成企業(yè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大；政府為拉動永州工業(yè)發(fā)展，加大招商引資，在全省率先設(shè)立無費(fèi)區(qū)，一方面給永州工業(yè)注入新動力，帶動經(jīng)濟(jì)增長，另一方面是以低價(jià)的工業(yè)用地作為招商條件，造成工業(yè)用地粗放利用，相應(yīng)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長幅度不能抵消土地低效利用的消極影響。

2013年除長沙、常德、張家界、懷化，其他城市的規(guī)模報(bào)酬都是遞減的，說明隨著用地規(guī)模和人口規(guī)模的增加，效率會降低，應(yīng)減少工業(yè)用地面積和人工投入。2014年衡陽市和婁底市的規(guī)模報(bào)酬遞增，規(guī)模效率分別為0.999和0.992；2015年株洲的規(guī)模報(bào)酬是遞增的，規(guī)模效率達(dá)到0.997；2016年株洲和衡陽的規(guī)模報(bào)酬遞增，分別為0.999和0.988，接近于1。由于每年政府對工業(yè)的政策調(diào)整以及工業(yè)內(nèi)部的調(diào)整，工業(yè)的規(guī)模效率會出現(xiàn)微小波動，對于工業(yè)規(guī)模遞增的城市，可通過增大人口規(guī)模來增加收益，對于規(guī)模效益波動大的工業(yè)報(bào)酬遞增的城市，可適當(dāng)增加用地面積和人口規(guī)模來增加收益。其他規(guī)模遞減的城市應(yīng)該縮減用地面積，防止用地規(guī)模進(jìn)一步增大帶來報(bào)酬減少的負(fù)效應(yīng)，阻礙工業(yè)的發(fā)展。

3.1.4 綜合技術(shù)效率分析

2013年、2014年、2015年綜合技術(shù)效率的均值分別為0.860，0.850，0.860，這3年中綜合技術(shù)效率大于均值的城市有長沙、株洲、衡陽、岳陽、常德、張家界、懷化7個城市，永州的綜合技術(shù)效率最低。2016年綜合技術(shù)效率均值為0.856，大于均值的城市有長沙、株洲、湘潭、衡陽、岳陽、常德、張家界、懷化8個城市，永州的綜合技術(shù)效率最低。13個地級市中有長沙、常德、張家界和懷化4個城市綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率均為1，說明這4個城市處于生產(chǎn)前沿上，是工業(yè)利用效率最優(yōu)的區(qū)域，工業(yè)的勞動力、土地和資金等投入合理且使用有效，減少污染物的排放，工業(yè)用地規(guī)模適度，利用集約，土地資源利用充分，是較理想的用地方式。

2013—2016年長沙市、常德市、張家界市、懷化市的綜合技術(shù)效率為1，處于生產(chǎn)前沿上，表現(xiàn)為DEA有效。長沙市作為湖南省會城市，是湖南省的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，具有優(yōu)先發(fā)展權(quán)，對環(huán)境的治理投資力度大，工業(yè)技術(shù)改進(jìn)速度快，能有效地控制廢水、廢氣、粉塵的排放，減少工業(yè)用地利用的負(fù)產(chǎn)出。同時(shí)工業(yè)用地地價(jià)高，產(chǎn)業(yè)集聚程度高，工業(yè)用地利用率較高。長沙地理位置優(yōu)越，交通發(fā)達(dá)，為工業(yè)的發(fā)展提供良好的條件，所以長沙工業(yè)用地綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率均為1。常德是湘西北重要的交通樞紐、能源基地和政治文化中心，是中西部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的黃金地帶。主要工業(yè)產(chǎn)業(yè)是石油加工、核燃料加工業(yè)、農(nóng)副食品加工業(yè)、煙草制品業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、精制食用植物油等產(chǎn)業(yè)，高污染高能耗的產(chǎn)業(yè)較少，煙草制造業(yè)和裝備制造也成為支柱性產(chǎn)業(yè)，污染物排放較少，負(fù)產(chǎn)出低工業(yè)產(chǎn)值高所帶來的是工業(yè)利用效率高。張家界是典型的旅游型城市，主要以旅游產(chǎn)業(yè)為主，2016年第三產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率79.1%，工業(yè)貢獻(xiàn)率僅為14.5%。旅游型城市對環(huán)境的要求很高，工業(yè)污染物的排放監(jiān)管嚴(yán)格，張家界的污染物排放水平是13個地級市中處于最低水平，這是張家界DEA有效的主要原因。懷化是國家環(huán)保部正式命名的湖南省首個市級“國家生態(tài)示范區(qū)”，被稱為“會呼吸的城市”，位置處于湖南西部，是東部地區(qū)向西部技術(shù)輻射的必經(jīng)之地，形成了輕工、紡織、化工、森工、建材5個優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)以及食品和醫(yī)藥2個支柱產(chǎn)業(yè)，積極改善和經(jīng)營環(huán)境，為懷化的工業(yè)化增速。

3.2 湖南省工業(yè)用地利用效率的空間分析

根據(jù)羅沖[25]的東北地區(qū)耕地利用效率和陳偉[26]中國省域工業(yè)用地利用效率的空間劃分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合湖南省工業(yè)利用效率值特點(diǎn)，將2013—2016年的綜合技術(shù)平均值0.85作為高值區(qū)的劃分界點(diǎn)，大于效率值0.85的區(qū)域?yàn)楦咧祬^(qū)，等于1的為有效區(qū)，所以將工業(yè)用地的綜合技術(shù)效率值分為[0.35,0.65)、[0.65,0.85)、[0.85,0.999]、(0.999,1.0]四個區(qū)域，分別對應(yīng)低值區(qū)、中值區(qū)、高值區(qū)、有效區(qū)。運(yùn)用ArcGIS10.2軟件分別制作2013年、2016年湖南省各地級市的工業(yè)用地綜合技術(shù)效率空間分布的專題圖(圖1)。

由圖1可得出，湖南省工業(yè)發(fā)展區(qū)域不均衡，呈現(xiàn)“兩片式集聚”發(fā)展趨勢，集聚在湖南西北部和東南部，2013年集聚發(fā)展區(qū)域?yàn)橛行^(qū)和中值區(qū)，2016年集聚發(fā)展區(qū)域?yàn)橛行^(qū)和高值區(qū)，總體上是呈上升趨勢發(fā)展。2013—2016年湖南省綜合技術(shù)效率有效區(qū)均為長沙、常德、懷化、張家界4個城市，分布較為集中，主要分布在西北部，為有效區(qū)集聚發(fā)展區(qū)，主要是由于工業(yè)污染物排放量少，說明污染物的排放對常德、懷化、張家界的工業(yè)用地利用效率影響較大；長沙市與這3個城市的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，高效率主要因?yàn)楦弋a(chǎn)出，這4個城市的工業(yè)發(fā)展有獨(dú)特優(yōu)勢，始終保持DEA 有效。湖南省2013年綜合技術(shù)效率主要集中在中值區(qū)，主要分布在湖南省東南部，為集聚發(fā)展區(qū)，所占比例為46%。低值區(qū)為益陽和永州，分布零散，2個城市間的距離較遠(yuǎn)，空間關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。而高值區(qū)僅岳陽1個城市。東南部城市通過大力投資公路建設(shè)，改進(jìn)工業(yè)技術(shù)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推進(jìn)智能制造功能等措施，提高了工業(yè)產(chǎn)出效率，同時(shí)廢水和二氧化硫的排放下降明顯，使得該區(qū)域效率值由中值區(qū)逐步向高值區(qū)轉(zhuǎn)變，到2016年主要為高值區(qū)，在空間上表現(xiàn)為協(xié)同發(fā)展。

4 結(jié)論

(1)湖南省工業(yè)用地利用效率整體較高，呈緩慢增長趨勢，規(guī)模效率帶來的經(jīng)濟(jì)增長小于純技術(shù)效率帶來的經(jīng)濟(jì)增長。規(guī)模效率平均水平較高，用地較集約，產(chǎn)出強(qiáng)度較高。在工業(yè)用地?cái)U(kuò)張過程中，土地利用總體較為集約的城市有長沙市、常德市、張家界市、懷化市。

(2)在要素投入過程中，資本、勞動等要素的配比較低，空間上湖南的工業(yè)發(fā)展表現(xiàn)為區(qū)域不平衡，西北部工業(yè)效率高，東南部工業(yè)效率處于中值區(qū)，呈區(qū)域連片式發(fā)展趨勢，永州始終處于低值區(qū)，大部分區(qū)域純技術(shù)效率與規(guī)模效率增長不同步，造成綜合技術(shù)效率波動發(fā)展，沒有形成穩(wěn)定的模式。

(3)不足之處：由于產(chǎn)業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)獲取難度較高，未結(jié)合產(chǎn)業(yè)類型、特征來對湖南省工業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整分析，而有針對性地根據(jù)產(chǎn)業(yè)類型來進(jìn)行工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是提高工業(yè)用地利用效率較為有效的手段，這可能是將來對工業(yè)用地利用效率研究內(nèi)容的一種補(bǔ)充，以及未來研究的發(fā)展趨勢。