COVID-19对经合组织国家可持续生产力变化的影响：基于NO-SBM-DEA方法的评估

《Journal of Cleaner Production》：Impact of COVID-19 on sustainable productivity changes in OECD Countries: A NO-SBM-DEA assessment

本研究运用NO-SBM-DEA模型与Malmquist生产力指数，分析2020-2023年38个OECD国家疫情前、中、后期的可持续生产力与生态效率变化，发现疫情初期生产力下降6.4%，2022-2023年反弹4.7%，总体年均下降0.9%。技术进步（TC）主导恢复，政策因素如疫苗接种和防疫强度显著影响生产力轨迹。

　　

ümit Sa?lam

东田纳西州立大学商学院与技术学院管理与供应链系，美国田纳西州约翰逊城，37614

摘要

本研究评估了2018年至2023年间COVID-19大流行对38个经合组织国家可持续生产力和生态效率的影响。通过将非定向松弛度测量（NO-SBM）模型与Malmquist生产力指数（MPI）相结合，该分析同时考虑了理想（GDP）和不良（CO₂排放）产出，以衡量大流行前、中、后的全要素生产力变化。结果显示，2020-2021年间平均可持续生产力下降了6.4%，但在2022-2023年间反弹了4.7%，整个时期的年均变化为-0.9%。分解表明，恢复主要得益于技术变革（TC），即创新和数字化转型，而效率变化（EC）则起次要作用。回归分析显示，早期疫苗接种和适度的防控政策与生产力恢复呈正相关，而2022年长期的高严格措施则减缓了效率提升。通过对不同DEA规格（IO-SBM、IO-CCR、IO-BCC）的稳健性检验和变量排除测试，证实了这些发现的一致性。结果表明，在后COVID时代，适应性治理、制度灵活性以及对清洁技术和数字基础设施的持续投资是实现有韧性、创新驱动和环境可持续生产力增长的关键。

引言

由SARS-CoV-2引起的COVID-19大流行于2019年12月在中国武汉爆发，并迅速发展成为现代历史上最具破坏性的全球危机之一。世界卫生组织（WHO¹）于2020年1月30日宣布其为国际关注的公共卫生紧急事件，并于2020年3月11日宣布为全球大流行（世界卫生组织，2024年）。截至2025年11月，该病毒已导致全球超过7.785亿例确诊病例和700多万例死亡病例，超额死亡率超过1800万（世界卫生组织，2025年）。图1总结了COVID-19大流行的关键里程碑（2019-2025年）。各国政府实施了前所未有的防控措施——边境关闭、封锁、隔离和大规模疫苗接种活动——虽然这些措施对公共卫生至关重要，但却引发了深远的经济、社会和环境后果。作为全球主要的经济体和资源消费者，经合组织国家²的生产力轨迹和可持续发展努力都受到了严重冲击。

2020年，全球经济经历了自大萧条以来最严重的收缩（-3.4%），经合组织国家的经济平均萎缩了4.1%。联合国预测未来两年全球产出将损失8.5万亿美元（联合国，2020年）。主要的传播渠道包括供应链中断和运输瓶颈（Ivanov和Dolgui，2021年）、因疾病和护理导致的劳动力短缺（经合组织就业展望，2021年），以及需求冲击导致半导体和其他关键商品短缺（del Rio-Chanona等人，2020年）。行业影响不均：依赖人际接触的行业如旅游业崩溃（G?ssling等人，2020年），而信息和通信技术（ICT）行业则表现出韧性。这场危机加剧了不平等现象，对低收入工人（Adams-Prassl等人，2020年）、女性（Alon等人，2020年）和发展中经济体（世界银行，2020年）的影响尤为严重。

作为回应，经合组织各国政府实施了大规模的财政和货币刺激措施，某些估计显示措施占GDP的16-20%，包括工资补贴、直接转移支付、税收减免、广泛的贷款担保、利率下调和量化宽松（经合组织，2023年）。虽然这些干预措施缓解了 immediate 的冲击，但也导致了公共债务的急剧增加（国际货币基金组织，2025年）。随后的全球复苏并不均衡，且面临通货膨胀和持续供应错配等挑战。

大量研究使用计量经济学和DEA方法研究了COVID-19的经济和环境影响，但大多数研究分别分析这些维度，并主要关注初始爆发期（2020-2021年）。这种狭隘的范围限制了对重新开放和恢复阶段可持续性和生产力如何演变的理解。长期生态生产力轨迹——将经济表现与环境效率联系起来——在很大程度上尚未被探索。

本研究通过将非定向松弛度测量（NO-SBM）模型与Malmquist生产力指数（MPI）相结合，评估了2018年至2023年间38个经合组织国家的生态生产力——即经济和环境产出的综合表现。这一时间范围涵盖了大流行前的基线、2020年的急剧收缩以及延续到大流行后的恢复阶段。通过将生产力变化分解为效率和技术组成部分，分析揭示了恢复是由技术进步还是资源利用的改善所驱动的。通过这种方式，本文扩展了现有文献，超越了短期大流行效应的范畴，并为先进和新兴经合组织经济体之间的长期可持续生产力转型提供了新的理解。

本研究旨在衡量和分析2018-2023年间经合组织国家的全要素生产力和效率变化，明确捕捉COVID-19大流行在其不同阶段（大流行前：2018-2020年；大流行期间：2020-2021年；大流行后：2021-2023年）的影响。

具体目标如下：

• 1.
  应用非定向松弛度测量-数据包络分析（NO-SBM-DEA）模型，在变量回报规模（VRS）下评估每个国家的生态效率和可持续生产力，同时考虑理想（GDP）和不良（CO₂排放）产出。
• 2.
  使用Malmquist生产力指数（MPI）衡量可持续生产力的动态变化，将其分解为效率变化（EC）和技术变化（TC），涵盖大流行前、大流行期间和大流行后。
• 3.
  利用SBM松弛度值计算特定投入的效率得分——资本（KE）、劳动力（LE）、能源（EE）和排放效率（CE），以确定效率（低）的主要驱动因素。
• 4.
  根据各国在DEA效率前沿的位置，每年确定基准国家，以突出表现一贯优异的经济体。
• 5.
  使用额外的统计工具——包括非参数检验、OLS回归和聚类技术——探索各国效率和生产力趋势差异背后的因素。
• 6.
  为政策制定者和商业领袖提供可操作的建议，以增强韧性、促进更清洁的生产，并设计更具适应性和可持续性的经济复苏策略。

DEA由Charnes等人（1978年）引入，是一种用于衡量相对效率的非参数工具。NO-SBM公式由Tone（2001年）开发并在Tone（2010年）中扩展，直接考虑了投入过剩和不良产出，提供了生态效率的全面视图。将此模型与MPI结合，允许将全要素生产力（TFP）按时间分解为效率和技术变化。这种中立的框架（Fukuyama和Weber，2009年）特别适用于决策单元同时调整投入和输出的危机情境。分析涵盖了2018年至2023年的38个经合组织国家，使用来自能源信息管理局（EIA）和世界银行的投入（人口、劳动力、资本、能源消耗）和产出（GDP、CO₂排放）数据。

据我们所知，这是首次对COVID-19大流行期间和之后的可持续生产力动态进行跨国评估。本研究并未提出新的DEA方法论，而是通过整合已建立的NO-SBM-DEA和MPI工具，来考察大流行前、期间和之后的经合组织国家的可持续生产力动态。通过同时纳入不良环境产出和时变公共政策指标，该分析提供了宏观层面的比较诊断，而非针对特定国家的因果评估。这种回顾性分析为未来危机的机构韧性、政策有效性和可持续性策略提供了见解。

主要贡献包括：

1.

综合评估框架：它引入了一种新的实证设计，将非定向SBM-DEA生产力测量与现实世界的公共卫生政策指标——特别是COVID-19防控措施的严格程度和疫苗接种覆盖率——联系起来，从而弥合了技术效率与制度响应之间的差距。

2.

纳入环境可持续性：分析明确将CO₂排放作为不良产出，允许估算各国和各时期的生态效率和调整后的生产力。

3.

通过应用Malmquist生产力指数（MPI）对38个经合组织国家进行六年面板分析，实现了大流行前、期间和之后的韧性和恢复轨迹的纵向基准比较。

4.

对未来危机的政策相关性：研究结果提供了关于疫苗接种活动和防控政策与生产力变化之间关系的回顾性见解，有助于在未来系统性中断期间权衡经济复苏和公共卫生。

5.

通过模型多样性提高稳健性：研究使用多种DEA模型变体（IO-CCR、IO-BCC和IO-SBM）进行了广泛的敏感性检验，以验证结果的一致性。

6.

透明度和可复制性：完整数据集以公开可访问的格式提供，允许其他研究人员进行复制和进一步分析。

理解这些复杂动态对于设计在日益不确定的世界中促进经济韧性和环境管理的有效政策至关重要。

本文的其余部分安排如下：第2节回顾文献；第3节详细说明方法论；第4节描述数据和变量；第5节展示实证发现；第6节讨论政策含义；第7节总结建议和未来研究方向。

章节摘录

文献综述

本节回顾了关于生产力和效率测量、能源和环境应用的研究，以及研究COVID-19大流行对这些动态影响的研究。

Farrell（1957年）首次提出了生产效率的概念，而Charnes等人（1978年）基于这一概念开发了数据包络分析（DEA）模型。DEA是一种非参数线性规划方法，用于评估决策单元的相对效率

方法论

本节概述了用于评估2018-2023年间经合组织国家全要素生产力（TFP）变化的定量方法论，涵盖了大流行前（2018-2019年）、大流行期间（2020-2021年）和大流行后（2022-2023年）。研究的整体分析框架如图2所示。它整合了投入（人口、劳动力、资本、能源）和产出（GDP、CO₂排放）的面板数据，以及动态政策指标（防控严格程度指数

数据和变量

本节描述了用于所有38个经合组织国家全要素生产力（TFP）分析的数据，重点关注2018至2023年这一涵盖COVID-19大流行前后不同阶段的时期。详细介绍了选定的具体投入和产出变量、它们的定义和测量单位，并提供了数据集的描述性统计信息。

结果

本节展示了研究的实证发现，重点关注2018-2023年间经合组织国家的生态效率和可持续生产力表现。使用NO-SBM-DEA模型，分析首先评估了整体生态效率得分，确定了基准国家，并检查了与资本、劳动力、能源和排放相关的关键绩效指标（KPIs）的变化。

讨论

本研究全面评估了2018至2023年间经合组织国家的生态效率和可持续生产力表现，涵盖了大流行前、大流行期间和大流行后时期。通过使用NO-SBM-DEA模型结合MPI，分析提供了关于国家表现、韧性和在面对COVID-19等外部冲击时平衡经济活动与可持续性挑战的几个关键见解

结论

本研究评估了COVID-19大流行及其后续时期经合组织国家的生态效率和可持续生产力。使用NO-SBM-DEA模型和MPI分析，结果表明，尽管许多国家在资本和劳动力使用方面保持了高水平的技术效率，但环境表现——特别是在能源和排放方面——仍然脆弱且对危机条件高度敏感。

对分解后的表现进行分析

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或可能影响本文工作的个人关系。