基于网络超效率EBM-Malmquist模型的中国碳排放政策实施效率研究

《Frontiers in Environmental Science》：A study on the efficiency of carbon emission policy implementation in China based on a novel network super-efficiency EBM-Malmquist index

本文采用新型网络超效率EBM（Epsilon-Based Measure）与Malmquist指数相结合的方法，评估2012-2022年中国八省市碳排放政策实施效率。研究发现：省份规模越大、技术效率与规模效率越高，政策实施效率越优；第二阶段（碳排放转化经济产出）对总体效率起决定性作用；不同省份存在显著差异（如上海效率值为3.076，河北长期偏低）。研究为"精准治污"转型提供量化依据，建议建立全产业链动态监测机制并实施差异化治理。

　　

引言

随着全球气候变化日益严峻，碳排放减排在促进可持续发展过程中的重要性逐渐获得各国认可。作为全球最大的发展中国家、制造业中心和能源消费国，中国始终位列全球二氧化碳排放前列。尽管中国当前对碳排放保持高度控制，但碳排放政策仍是环境保护的关键步骤。在此背景下，如何在保障经济可持续发展的同时优化碳排放政策实施，成为中国实现"双碳"目标的核心议题。

研究方法与模型构建

超效率EBM指数模型是数据包络分析（Data Envelopment Analysis, DEA）领域的前沿方法，通过整合径向与非径向距离函数实现决策单元效率的精细化测算。其核心在于移除被评估单元后重构生产前沿面，突破传统DEA模型效率值上限为1的限制。模型表达式包含目标函数与约束条件，其中γ*代表最优效率值，θ为径向效率值，ε_x为非径向参数，ω_i^-表示投入权重。

马尔姆奎斯特指数模型则用于分析效率随时间变化的动态特征。该模型利用面板数据有效测算并分解不同时期全要素生产率（Total Factor Productivity, TFP）的动态变化，其核心公式通过距离函数比值构造。当M(·)>1时TFP上升，M(·)=1时保持不变，M(·)<1时下降。在可变规模报酬假设下，该指数可分解为技术效率变化指数（Effch）与技术进步指数（Tech），其中技术效率变化可进一步分解为规模效率指数（Sech）与纯技术效率指数（Pech），即Tfpch=Effch×Tech=Sech×Pech×Tech。

新型动态网络超效率EBM模型通过"动态维度拓展+网络结构分解+超效率测算"三重优化，实现复杂生产系统效率的精准评估。该模型将生产系统分解为两个子阶段（第一阶段：初始投入-中间产出；第二阶段：中间产出-最终产出）和一个总阶段，通过独立计算准确定位效率损失根源，并结合Malmquist指数分解效率变化的驱动因素。

指标选择与数据来源

研究选取2012-2022年中国八大经济发达省份（天津、河北、山西、上海、浙江、福建、江西、湖北）作为研究对象。第一阶段投入指标包括外商直接投资额、城镇化率、原煤消费量、原油消费量，产出指标为二氧化碳排放量、碳排放强度、碳排放总费用；第二阶段将第一阶段产出作为投入，以GDP、金融业GDP、金融业占比作为产出指标；总阶段整合第一阶投投入与第二阶产出进行综合分析。数据来源于国家统计局、中国统计年鉴、EDGAR数据库等权威来源。

实证分析

静态超效率CCR模型分析显示，2012-2022年八省份综合效率均值呈上升趋势，2021年达到峰值后2022年略有回落。上海以均值3.076位居首位，山西（2.724）次之，河北、江西等省份效率值相对较低。从时间维度看，部分省份呈现波动性变化，如天津从2012年1.403升至2022年2.009，反映出产业转型与减排技术投入的持续改进。

新型动态网络EBM-Malmquist模型分析揭示：时间维度上，总阶段与第二阶效率在2012-2017年呈现"上升-下降-上升"波动，2017-2022年波动加剧，且第二阶对总阶段具有主导影响。2020-2021年总全要素生产率（TFP）达1.079，为十年最大增幅，其中第二阶效率1.062起主要推动作用。相反，2019-2020年TFP为0.988出现衰退，主要归因于第二阶技术衰退指数（0.921）的抑制作用。阶段分解显示：2016年前技术进步对TFP贡献显著，2016年后纯技术效率影响凸显；第二阶中，2017年前规模效率主导，2017年后技术进步成为主要驱动力。

区域分析表明，浙江省TFP值1.046位居首位，其第二阶TFP2值1.051是主要推动力，技术效率1.023与规模效率1.051协同提升。山西省TFP值0.983位列末位，第二阶TFP2值0.999形成制约，其技术衰退指数0.976反映工业结构转型与技术创新投入不足。福建省虽总体排名第二，但第一阶段TFP1值显著偏低，显示碳排放控制与经济发展协调度有待提升。

结论与政策建议

核心结论表明：第二阶经济增长效率对总体影响更具决定性，第一阶段与后续阶段呈负相关；各省政策实施效率差异显著，技术优势地区持续领先，重工业结构地区长期滞后；全要素生产率对政策实施效率影响最为显著，且不同阶段驱动因素呈现时序更替特征。

政策建议提出：建立碳排放控制与经济产出的协同机制，构建覆盖全产业链的动态监测体系；实施差异化治理，推动高效低碳创新经验跨区域共享，加强绿色金融规模扩张；长期监测规模效应、技术创新与经济增长的互动关系，完善碳减排数据平台建设。通过精准定位各阶段效率损失环节，推动碳排放政策从"粗放式减排"向"精准化治理"转型。