基于SBM 模型和Tobit 模型的资源型城市绿色发展效率与影响因素研究：以陕西省为例
作 者：向先迪，刘甜甜
单 位：云南师范大学历史与行政学院
资源型城市拥有丰富的自然资源，其发展高度依赖于自然资源开采、加工所形成的系列产业，面临着资源消耗大、污染严重、发展动能弱和竞争力弱等问题，需要通过绿色转型发展破解发展困境，实现全面的高质量发展。
绿色发展的研究集中在绿色发展效率测度、绿色发展影响因素，以及资源型城市绿色转型发展等方面。针对绿色发展影响因素的研究，主要是选取绿色发展综合评价指标体系中影响较大的因子作为影响因素，运用障碍度模型分析影响绿色发展的因素；或者采用回归模型，实证研究绿色发展的影响因素。总体来看，绿色转型研究处于发展阶段，集中在地区经济、产业转型方面，致力于解决经济发展和生态环境问题。绿色发展评价指标体系还尚未标准化，相关研究大多数偏向于绿色发展效果的静态评价，动态评价相对比较欠缺，有待完善补充。
针对资源型地区绿色发展效率测度的评价方法选择、模型、指标体系的构建等问题的研究较多。但是资源型城市绿色转型发展效率测度指标体系和影响因素的研究尚未形成统一完整的理论体系，测度结果因选取指标的不同而不同，以及同一影响因素对不同地区的影响方向和程度存在差异，资源型城市的可持续发展还需继续实践探索。
根据《全国资源型城市可持续发展规划（2013—2020 年）》，陕西省资源型城市主要集中在关中地区和陕北地区，包括宝鸡市、渭南市、咸阳市、延安市、榆林市和铜川市等6 个地级城市，占陕西省地级市总数的2/3。陕西省资源型城市主要的矿产资源有煤炭、天然气、煤层气、石油、钼、金、磷、石灰岩、盐、地热等，涵盖能源矿产、金属矿产、非金属矿产、水气矿产等矿产资源类型；同时，拥有温泉、名山、历史和革命遗址等旅游资源。2021 年，资源型城市生产总值占陕西省生产总值的45.8%，人口占比47.3%，专利授权量占比21.4%；而二氧化硫排放量达到全省二氧化硫排放量的85.9%，工业烟（粉）尘排放量占比93.7%、工业废水排放量占比85.6%。整体来说，陕西省资源型城市依托矿产资源开采和加工发展，在一定程度上对第一产业、第三产业形成了制约，延缓了资源型城市绿色转型发展的步伐，具有资源型城市的典型特征。
本文以陕西省资源型城市为研究对象，通过对面板数据进行测算，得出绿色发展的效率，实证分析其影响因素，为陕西省及其他资源型城市协调经济与绿色发展提供决策参考。
绿色发展是可持续发展的拓展和延伸，强调在保护生态环境的前提下，追求经济利益的最大化，而不仅仅是盲目追求经济利益，实现自然生态与经济的共赢，促进人类生态文明建设。绿色发展更要依托绿色创新，突破关键核心技术，促进绿色经济发展，优化产业结构，实现地区发展格局的合理性。资源型城市为实现经济富足、社会和谐、自然生态环境优美，必然选择绿色发展。
资源型城市的发展符合库兹涅茨环境理论，经济增长与生态环境呈倒U 型曲线。资源型城市发展的初期依靠对资源的粗放式开采，以及对相关产业的挖掘，实现经济的快速增长，对环境造成破坏；当经济发展到一定程度，人们的需求逐渐从基本生存需求转向对美好生活环境的需求，生态环境逐渐改善。由此推知，经济发展水平与绿色发展相关。
科学合理的产业结构能够体现有效的生产要素投入产出效率。资源型城市在发展的初期，对资源的粗放式开采和开发利用使得第二产业在整体产业结构中比重大幅增加，对经济增长做出巨大贡献，但随着污染的产生，对绿色发展造成阻碍。因此，优化产业结构、降低能源消耗和环境污染程度，是提升绿色发展效率的有效方式。
资源型城市的发展主要依靠工业，而工业生产必然会产生大量的固体废弃物、对生态环境造成污染。同时，通过科学综合利用工业固废可以减轻环境负担，改善生态环境，节约资源能源，实现资源循环利用，推进资源型城市绿色发展。
外资利用体现在技术水平、环境污染和市场竞争三方面，在一定程度上对绿色发展效率产生影响。学术界对引用外资与绿色发展之间的关系有两种不同的观点。有的学者赞同“污染的天堂”假说，认为外资的引入对当地生态环境造成恶劣影响；还有的学者赞同“污染光环”假说，认为外资的引入会加快本地区绿色发展的步伐。在生态文明建设过程中，外资利用可以扩充资金、提高本地区科学技术创新水平、丰富相关管理经验、提高资源利用率、促进产业绿色发展、降低环境污染和修复生态环境，因此，引入外资可以提高绿色发展效率。
贸易开放水平与绿色发展效率之间的关系有两种观点。一种观点认为对外贸易开放可以促进发展中国家绿色转型发展，对外贸易开放意味着本地竞争水平、市场规模和科学技术都会得到充分的提升，推动绿色发展；另一种观点则认为对外贸易开放制约了发展中国家绿色转型发展，发展中国家为提高国际竞争力在出口贸易中不断降低标准，甚至不惜以降低利益、降低环境制度水平而引进高能耗、高污染的企业，进而对提升绿色发展效率产生抑制作用。
随着城镇化进程的不断推进，在“规模经济效应”和“集聚效应”的作用下，传统劳动力向第二产业、第三产业逐渐转变，产业结构优化转型升级，提升了绿色发展效率。初期追求经济的“量”而忽略了经济的“质”，致使资源配置不合理，环境污染加剧，使城镇化对绿色发展效率的提升具有显著抑制作用。之后随着生态文明建设的推进，优化产业结构、加大治污力度、修复生态环境，使城镇化对于绿色发展效率具有明显的推动作用。
模型构建与变量说明
2.1 模型构建
相比于最小二乘法容易导致偏差，Tobit 回归分析在研究解释变量与被解释变量关系的同时避免因变量受限为片断值时造成的偏差。本文选取Tobit模型，采用2012—2021 年陕西省内6 个资源型城市的面板数据分析影响资源型城市绿色发展效率的因素。建立Tobit 模型，见式（1）。
2.2 变量说明
2.2.1 被解释变量
效率测度主要采用的方法有随机前沿分析法（SFA）、方向距离函数法、TOPSIS 模型方法、ML 指数法以及DEA 方法等。其中，超效率SBM 模型在解决“多投入-多产出”问题的同时还能够避免因径向和角度在期望产出和非期望产出方面产生的误差，并充分考虑到松弛性问题。为提高测量结果的客观性和准确性，构建带有非期望产出的Super-SBM 模型，见式（2）。
根据超效率SBM 模型，借鉴既有研究成果，基于资源型城市绿色发展中经济与环境的双重挑战，资源型城市绿色发展应助力当地经济健康持续发展，并强调在资源开发利用的同时注重高效能、低消耗，涵盖的指标主要有投入、期望产出和非期望产出3个方面，其中，投入变量从资金投入、人力投入和绿色空间3 个角度确定指标，分别是固定资产投资总额、年末城镇非私营单位从业人数和人均建成区绿化覆盖面积；期望产出包括地区生产总值和城镇居民人均可支配收入2 个指标；非期望产出考虑到污染物排放，选取的指标主要包括工业废水排放量、烟（粉）尘排放量和二氧化硫排放量（表1）。
2.2.2 解释变量
1）经济发展水平（gdp）：选取人均地区生产总值表示。城市经济发展会推动整个社会发展，科学技术水平提升，增强市民对美好生活的满足感，改善绿色生态环境，促进资源型城市绿色发展。
2）产业结构（str）：选取第二产业占地区生产总值的比重表示。第二产业的突出发展为资源型城市的经济发展做出巨大贡献，但随之会影响生态环境；第二产业占比越高表示资本和技术也在一定程度上比较发达，有助于产业结构的升级与优化，进一步修复绿色生态环境。因此，第二产业占比可能会促进资源型城市绿色发展，也可能会产生抑制作用。
3）外资利用（fdi）：选取实际利用外商投资额表示。随着开放共享的高质量理念不断深化，外资利用水平不断提高，带来了先进的科学技术和管理经验，助力资源型城市绿色发展；此外，外资利用也可能导致生态环境负担增加，阻碍资源型城市绿色发展。
4）工业固废利用水平（iswu）：选取一般工业固体废物综合利用率表示。资源型城市的发展与工业污染物排放呈正相关关系，对于大量工业固体废弃物的重复循环利用在一定程度上会减轻生态环境的负担，有助于优化生态环境承载力，对促进资源型城市绿色发展具有积极作用。
5）进出口贸易度（iet）：选取进出口贸易额表示。对外开放整体水平的提升、进出口贸易规模的持续增大，为资源型城市可持续发展提供政策、技术等方面支持，促进资源型城市绿色发展。但进出口贸易的恶性竞争会对生态环境造成污染，进而对资源型城市绿色发展产生负面影响。
6）城镇化水平（ur）：选取城镇化率表示。随着城镇化进程的不断推进，基础设施不断完善，为进一步集聚绿色生产要素提供条件，有利于资源型城市绿色发展。
2.2.3 数据来源
基于宝鸡市、渭南市、咸阳市、延安市、榆林市和铜川市共6 个地级市2012—2021 年的面板数据进行分析，选取的相关指标数据主要通过收集整理《陕西省统计年鉴》、各地市经济和社会发展统计公报等获取。其中，部分年份缺失的数据利用平均值进行补充处理；部分指标数据是经原始数据计算得出。
基于 SBM 模型的实证结果与分析
根据2012—2021 年陕西省绿色效率的测算结果（表2），十年间陕西省绿色发展效率增长了83.9%，年均增长6.3%。从变化趋势来看，2013 年的绿色发展完全有效；2012 年、2014—2017 年的效率值保持在0.497 4～0.684 1 之间，绿色发展的空间还很大，有待加强；2018—2021 年的效率值大于等于1.000 0，绿色发展完全有效，需要继续保持。
3.1 各资源型城市绿色发展效率
各资源型城市中，铜川市的绿色发展水平整体较高，宝鸡市的绿色发展水平整体较低（表2）。随着各资源型城市绿色发展的推进，绿色发展的效率值也得到显著提升，2021 年各资源型城市绿色发展效率值均大于等于1.000 0，绿色发展质量达标。
3.2 两个区域资源型城市绿色发展效率
陕西省资源型城市按照区域划分为陕北地区（延安市、榆林市）和关中地区（宝鸡市、咸阳市、渭南市、铜川市）。陕北地区绿色发展的效果相对关中地区更显著（表3）。2012—2021 年陕北地区绿色发展效率值波动不大，基本保持在0.7 以上，甚至在“十三五”时期，绿色发展产出投入之比达到最优状态，效率值大于等于1.000 0。相较而言，延安市的贡献更大、拉动作用更明显；榆林市尽管效率值波动比较大，但整体也呈上升趋势，在2021 年效率值达到1.143 6（表2）。这与陕北地区资源开发时间短、已开发量占总量比重较小、绿色生态保护意识加强相关，得益于陕北地区坚持节能减排、淘汰落后产能、培育新兴产业等系列绿色发展政策的实施。关中地区绿色发展效率值在0.5 左右波动，在2018 年、2021 年达到或超过1.000 0，这也符合关中地区资源型城市的基本绿色发展情况。尽管铜川市绿色发展效率值最高，渭南市的效率值也较高，但宝鸡市、咸阳市的绿色发展的产出投入比偏低，拉低了关中地区绿色发展整体水平。随着关中地区资源不断开采，整体达到成熟状态，绿色发展较开采年限而言相对滞后，但随着绿色发展及供给侧结构性改革的推进，绿色发展效率得到缓慢提升，2021 年绿色发展效率值达到1.005 7，绿色发展效果显著提升（表3）。
3.3 各发展阶段资源型城市绿色发展效率
在国务院发布的《全国资源型城市可持续发展规划（2013—2020 年）》中，陕西省资源型城市分为三种类型，其中，成长型资源型城市有榆林市、延安市和咸阳市，成熟型资源型城市有宝鸡市和渭南市，而铜川市作为衰退型资源型城市。
三种不同类型的资源型城市绿色发展效率高于陕西省整体水平。不同类型的资源型城市绿色发展效果差距不明显（表3）。2012—2016 年成熟型资源型城市与衰退型资源型城市绿色发展效率值接近，比成长型资源型城市略大，而2017—2021 年，这三种不同类型的资源型城市绿色发展效率值均大于等于1.000 0，绿色发展的产出投入比达到最佳效果。
基于Tobit 回归模型的实证结果与分析
陕西省资源型城市绿色发展效率回归分析结果见表4。由表4 可知，变量均通过了5%的显著性检验。经济发展水平、外资利用、工业固废利用水平、进出口贸易度、城镇化水平等变量对于绿色发展效率有显著的正向作用，而产业结构对于绿色发展效率有显著的负向作用，与预期方向相一致。经济发展水平具有关键促进作用，其对绿色发展效率的回归系数最大，为1.850 6，经济发展水平不仅对资源型城市绿色发展效率具有正向促进作用，高质量的经济发展水平有助于资源型城市绿色发展效率的大幅提升，更是资源型城市绿色发展效率的重要影响因素。第二产业占地区生产总值的比重较高，产业结构对绿色发展效率的回归系数为-0.011 3，资源型城市第二产业主要依赖工业发展，而工业大多是高耗低效的产业，抑制绿色发展，对绿色发展效率具有反向作用，这与众多学者的观点一致。
4.1 各资源型城市的回归结果分析
由表4 可知，各解释变量均通过了10%的显著性检验，对陕西省各资源型城市绿色发展效率的影响方向差异明显。
经济发展水平正向影响绿色发展效率。各资源型城市经济发展水平与绿色发展效率呈正相关关系，经济发展水平对各资源型城市绿色发展效率具有显著正向影响作用，绿色发展效率值随着每单位人均地区生产总值的提升而提升。
合理的产业结构正向影响绿色发展效率。产业结构对渭南市绿色发展效率的回归系数显著为正，第二产业的效率提升进一步推动绿色发展效率的提升。而其他资源型城市产业结构与绿色发展效率呈负相关关系，第二产业在地区生产总值中的比重比较大，甚至超过50%，产业结构相对而言更不合理，抑制绿色发展效率的提升。
外资利用的科学规划正向影响绿色发展效率。外资利用对多数陕西省资源型城市绿色发展效率正向影响显著，这与外资带来的先进技术经验相关，高效低耗的生产为绿色效率的提升做出巨大贡献。但是对于榆林市绿色效率的影响为负向，原因与榆林市经济发展水平的状态有关，外资更多地利用在高耗低效的产业中，外资带来的优势不足以提升高污染产业的绿色发展效率。工业固废利用水平对绿色发展效率的影响可正向也可负向。
工业固废利用水平对资源型城市绿色发展效率的影响呈“三正三负”相关关系，回归系数在5%水平下显著。工业固废利用水平对绿色发展效率的提升存在积极影响的资源型城市，大力投入处理工业固体污染物的资金，以及生态环境政策的严格性限制，助力资源型城市绿色发展效率提升；而存在消极影响的资源型城市，由于资源型城市的发展一贯以来对工业相当程度的依赖，促使工业生产过程中产生的大量固体污染物，甚至因不能循环合理利用而造成固体污染物堆积，对生态环境构成消极效应。
发展较成熟的资源型城市进出口贸易度正向影响绿色发展效率。进出口贸易度对资源型城市绿色发展效率产生积极影响，回归系数为正，如延安市、渭南市、咸阳市、宝鸡市和铜川市；进出口贸易程度的扩大促进资源型城市的竞争水平、贸易规模和技术创新程度的大幅提升，进出口贸易助推企业或相关产业为了获得在国际竞争中的主动性，加强学习相关技术、经验，提升科技创新水平及市场占有率，优化资源配置，加快产品高附加值的形成，进一步提升资源型城市绿色发展效率。而对于回归系数为负的榆林市而言，进出口贸易度对绿色发展效率造成不利影响。
城镇化水平正向影响绿色发展效率。城镇化水平对促进陕西省各资源型城市绿色发展效率的提升有显著积极影响作用，回归系数在0.032 3～0.790 7之间。随着城市化水平的推进，相应的基础设施、教育水平、专业技术型人才比例、环保意识也不断提升，产业结构得到优化、向第三产业倾斜，大量减少非期望产出，推动资源型城市绿色发展。
4.2 各地区的回归结果分析
陕西省不同区域和类型资源型城市绿色发展效率回归分析结果见表5。由表5 可知，陕北地区和关中地区的Tobit 回归结果显示该模型拟合程度良好。
工业固废利用水平促进关中地区绿色发展，阻碍陕北地区绿色发展。经济发展水平、外资利用、进出口贸易度、城镇化水平对陕北地区绿色发展效率产生正向影响作用，而产业结构和工业固废利用水平对其产生负向影响作用。关中地区影响绿色发展效率的正向影响因素依次为经济发展水平、外资利用、进出口贸易度、城镇化水平、工业固废利用水平，而产业结构（-0.108 7）对其产生负向影响作用。
经济发展水平的主导作用。经济发展水平是影响绿色发展效率的主要影响因素，与陕西省资源型城市整体情况一致，其对陕北地区的作用大于关中地区；陕北地区的产业结构相对不合理，对绿色发展效率的负向影响相对更大；外资利用和进出口贸易度方面，关中地区的影响作用明显优于陕北地区，受西安市辐射，带动关中地区对外开放的整体情况处于较高水平；工业固废利用水平方面，关中地区的影响效果明显大于陕北地区；城镇化水平方面，关中地区城市化推进程度相对比较快，对绿色发展效率影响相对较大。
4.3 不同发展阶段的回归结果分析
不同类型资源型城市绿色发展的影响因素Tobit 回归结果显示，各解释变量均通过了1%和5%的显著性检验，模型拟合良好（表5）。
经济发展水平正向主导绿色发展。经济发展水平对不同类型资源型城市绿色发展效率均起到正向主要影响作用，作用大小依次为成长型（1.902 6）、成熟型（1.788 4）、衰退型（1.428 7）。成长型资源型城市资源丰富且正处在发展初期，经济快速增长，资源开采较晚，对生态环境的破坏与修复同步进行，促进城市的绿色发展。
产业结构抑制绿色发展。第二产业的占比对不同类型资源型城市绿色发展均呈现显著负向影响。尽管在成熟型资源型城市、衰退型资源型城市中的产业结构比成长型资源型城市相对合理，但是第二产业的占比仍然较高，在一定程度上不利于资源型城市绿色发展。
外资利用促进绿色发展。外资利用对不同类型资源型城市绿色发展效率均显示正向显著影响作用。成熟型资源型城市与衰退型资源型城市的资源开发利用达到了一定程度，城市经济发展规模相对较小，外资引入比较困难，使得成熟型资源型城市与衰退型资源型城市的外资利用对绿色发展影响较小。
工业固废利用水平正向影响成熟型资源型城市的绿色发展。工业固废利用水平对成熟型资源型城市的绿色发展效率产生正向影响，而对成长型资源型城市和衰退型资源型城市产生了显著负向影响。
进出口贸易度促进绿色发展。进出口贸易度对不同类型资源型城市绿色发展效率均起到正向影响作用，应重视进出口贸易对绿色发展的促进作用。
城镇化水平促进绿色发展。城镇化水平对不同类型资源型城市绿色发展效率均起到正向影响作用，应注重城乡一体化建设对绿色生态文明发展的促进作用。
结论与建议
以陕西省资源型城市为研究对象，构建超效率SBM 模型和Tobit 回归模型，重点研究资源型城市绿色发展效率的测度及其影响，得到以下结论。
1）陕西省各资源型城市的绿色发展效率存在差异，但随着各资源型城市的绿色发展的推进，绿色发展的效率值也得到显著提升，2021 年各资源型城市绿色发展效率值均大于等于1.000 0，绿色发展质量达标。
2）陕北地区的绿色发展效果相对关中地区更显著，绿色发展效率值波动不大，基本保持在0.7 以上，“十三五”时期绿色发展产出投入之比达到最优状态，效率值大于等于1.000 0；关中地区绿色发展效率值在0.5 左右波动，在2018 年、2021 年达到1.000 0。成长型资源型城市、成熟型资源型城市和衰退型资源型城市的绿色发展效率之间差别不明显，均高于陕西省整体水平。
3）整体上，资源型城市的第二产业占地区生产总值的比重较高，经济发展水平、外资利用、工业固废利用水平、进出口贸易度、城镇化水平等变量对于绿色发展效率有显著的正向影响作用，而产业结构对于绿色发展效率有显著的负向影响作用，其中，经济发展水平对绿色发展效率具有关键促进作用。从各个资源型城市来看，经济发展水平、城镇化水平均正向影响各资源型城市的绿色发展效率；而产业结构、外资利用、工业固废利用水平、进出口贸易度等因素因其在不同资源型城市的发展水平不同，对绿色发展效率可以为正向或负向。
4）分区域看，产业结构和工业固废利用水平均对陕北地区资源型城市的绿色发展效率产生负向影响作用，而只有产业结构对关中地区资源型城市的绿色发展效率产生负向影响作用。从不同发展阶段的资源型城市来看，经济发展水平、进出口贸易度、城镇化水平、外资利用促进绿色发展，产业结构抑制绿色发展，工业固废利用水平正向影响成熟型资源型城市的绿色发展，而对成长型资源型城市和衰退型资源型城市产生了显著的负向影响作用。
根据以上结论，可以得到以下政策启示。
1）推动资源型城市产业升级，推动产业链向高级发展，降低对资源的过分依赖，大力发展环保产业，改变第二产业“高耗能、高污染、低效率”的特点。成长型资源型城市应加快建设产业多元化体系，成熟型资源型城市应带动新兴产业发展，衰退型资源型城市应向优势产业倾斜。
2）提升营商环境，加强“一带一路”对外绿色合作，利用好外资带来的先进的资金、人才、技术、管理经验等，助力绿色发展，促进资源型城市绿色发展效率提高。
3）改善城镇居民的物质和精神生活条件，吸引人口和绿色人才集聚，持续推进城镇化水平，有效提高绿色发展水平。
4）从管理型政府向服务型政府转变，解决绿色发展面临的难题，改善民生福祉，提升公共服务水平，为绿色发展提供保障。
第一作者简介
向先迪：女，江苏苏州人，博士，讲师，研究方向为公共管理与政府经济。单位：云南师范大学历史与行政学院。
第二作者简介
刘甜甜：女，陕西榆林人，硕士，研究方向为公共管理。单位：云南师范大学历史与行政学院。
引用格式
向先迪，刘甜甜.基于SBM 模型和Tobit 模型的资源型城市绿色发展效率与影响因素研究：以陕西省为例[J].中国矿业，2024，33（3）：34-42.
XIANG Xiandi，LIU Tiantian.Research on the efficiency and influencing factors of green development in resource-based cities based on SBM and Tobit models: a case study in Shaanxi Province[J].China Mining Magazine，2024，33（3）：34-42.
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