碳排放约束下中国建筑业环境效率研究

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1、碳排放约束下中国建筑业环境效率研究程敏朱航上海大学管理学院摘要：基于非期望产出的SBM方向性距离函数，对中国30个省份2004-2014年间碳排放约束下的建筑业环境效率及其分解进行测算。研究表明:碳排放和机械设备无效率是建筑业环境无效率的主要来源;建筑业环境效率水平呈“东高西低”的分布格局。关键词：建筑业;碳排放;SBM方向性距离函数;基金：教育部人文社会科学研究项目(16YJCZH009)一、引言近年来，作为中国支柱产业之一的建筑业发展迅猛，但建筑业产生的大量碳排放引发的环境问题却日益突出。研究碳排放约束下的建筑业环境效率有助于了解建筑业发展质量。因此，本文

2、将碳排放作为环境约束纳入建筑业效率评价框架，对屮国30个省份的建筑业环境效率进行测算，分析屮国建筑业环境效率的整体情况和地区差异。当前，环境效率研究多集中在区域、企业层面或工业、农业等行业领域，尚未涉及到建筑业领域。环境效率评价一般需对环境污染(如碳排放)这一非期望产出进行处理，传统DEA模型无法较好处理这一问题。Chung等提出的方向性距离函数可同时考虑期望和非期望产出，使得环境效率的测度成为可能。该方法应用广泛，但相关研究多采用径向的、角度的DEA计算方向性距离函数。当存在投入冗余或产出不足时，径向的DEA会高估效率，角度的DEA则可能存在计算失真。为克服

3、该缺陷，Tone図提出了基于松弛变量的非径向、非角度的SBM模型。Fukuyama和WeberRl将SBM模型与方向性距离函数结合，定义了SBM方向性距离函数，给出了效率测度更准确的方法。王兵等血进一步改进并提出了能处理非期望产出的非径向、非角度的SBM方向性距离函数测度中国区域环境效率。以上研究为建筑业环境效率测度提供了可借鉴的思路。但现有研究仍存在一定不足:从研究对象上，关注建筑业环境效率的研究还很缺乏；从研究视角上，建筑业效率的研究较少考虑碳排放这一非期望产岀，未能真实反映建筑业发展质量；从研究方法上，建筑业环境效率的测度方法还不够成熟，有待深入研究。因

4、此,木文拟考虑碳排放这个环境约束，采用处理非期望产出的SBM方向性距离函数测度中国30个省份2004-2014年建筑业环境效率，并对环境无效率的原因进行分析。二.研究方法将中国各省作为决策单位构造生产前沿面，假设各省使用N种投入x二（xi，•:x、）UR、，得到M种期望产［By二（yb…，yM）^RM,并产牛I种非期望产出b二（»・・・，bjWRi,则各省的投入产出关系表示为（x,y,b）,其中t二1,…，T代表时期，k=l,•:K代表各省份。碳排放约束下建筑业环境效率测算的SBM方向性距离函数为：其中，Sv表示VRS下的方向性距离函数。（x0,y0,b0）代

5、表省份k。的投入产出向量；（g,g,g）分别代表投入压缩、期望产出扩张和非期望产出压缩的取值为正的方向向量；（Sn,sm,Si）代表投入和产出的松弛变量，（s„,Sm,Si）越大表示投入冗余量、期望产岀不足量和菲期望产岀过度量越大。SBM方向性距离函数是将投入无效率和产出无效率平均值的和最大化，当R仅当松弛变量为零向量时，S、值为0,此吋被测算省份建筑业处于环境生产技术前沿面上，建筑业环境效率最优。建筑业环境无效率来源可进一步分解为投入无效率、期望产出无效率和非期望产出无效率［5］。三、指标选择与数据说明本文以中国30个省级地区为对象（西藏和港澳台地区因数据缺

6、失不包含在内），考虑数据可得性，研究期为2004-2014年。投入指标为能源（E）、资本（K）、劳动力（L）和机械设备（M）;以建筑业总产值（Y）作为期望产出，建筑业二氧化碳排放量（C）作为非期望产出。其中，各省建筑业能源消费总量作为能源投入；以地区建筑业固定资产反映建筑业资木投入；以地区参与建设活动有关人员的平均人数作为劳动力投入；以各省建筑业自由机械总功率表征机械设备投入;以2000年为基期计算出各地区建筑业总产值作为期望产出；将建筑业消耗的主要建筑材料在生产时产生的碳排放作为间接排放，直接碳排放则通过建筑业直接消耗能源产生的碳排放来计算。建筑业二氧化碳排

7、放量核算模型为：式屮，C表示建筑业二氧化碳排放总量，Ei、NCVi、CEF.和COFi表示一次能源的消耗量、平均低热发热量、碳排放系数和碳氧化因子;和CE。表示该省电力消耗量和碳排放系数;Gi、CG（和Bi表示建筑材料消耗量、碳排放系数和回收系数。相关数据取自《中国能源统计年鉴》、《中国建筑业统计年鉴》、《中国温室气体清单研究》和《省级温室气体编制指南》。依据式（1）求解的SBM方向性距离函数表示的是各省建筑业环境无效率水平，值越小表示效率水平越高，值为0说明环境效率达到最优，不存在投入、非期望产岀过度和期望产岀不足。下面对2004—2014年中国各省碳排放约

8、束下的建筑业环境效率进行结果分析。（一