Journal of Desert Research ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (3): 95-104.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00006
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Fuli Zhou(), Panpan Hai, Xueni Wang
Received:
2021-12-08
Revised:
2022-02-06
Online:
2022-05-20
Published:
2022-06-01
CLC Number:
Fuli Zhou, Panpan Hai, Xueni Wang. Green development efficiency measurement and the spatio- temporal evolution of Yellow River Basin based on a multi-period two-stage DEA model[J]. Journal of Desert Research, 2022, 42(3): 95-104.
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URL: http://www.desert.ac.cn/EN/10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00006
类别 | 指标 | 解释 | 单位 | 参考文献 |
---|---|---|---|---|
投入指标 | 资源投入 | 水资源含农业、工业、居民生活及生态环境补水等 | 亿m3 | [ |
能源消费由历年全社会能源消费量衡量 | 万t标准煤 | [ | ||
劳动力投入 | 具体指标为劳动从业人数,由历年全社会从业人数表示 | 万人 | [ | |
创新投入 | 具体指标为R & D经费支出,由历年全社会R & D内部经费支出计算 | 亿元 | [ | |
低碳经济 | 以第三产业GDP占全地区GDP比重衡量 | % | [ | |
产出指标 | 经济发展 | 地区工业增加值 | 亿元 | [ |
地区GDP | 亿元 | [ | ||
环境污染 | 工业废水、SO2、烟尘、固体废弃物等排放量 | 万t | [ |
Table 1 Input-output index system of green development efficiency in Yellow River Basin
类别 | 指标 | 解释 | 单位 | 参考文献 |
---|---|---|---|---|
投入指标 | 资源投入 | 水资源含农业、工业、居民生活及生态环境补水等 | 亿m3 | [ |
能源消费由历年全社会能源消费量衡量 | 万t标准煤 | [ | ||
劳动力投入 | 具体指标为劳动从业人数,由历年全社会从业人数表示 | 万人 | [ | |
创新投入 | 具体指标为R & D经费支出,由历年全社会R & D内部经费支出计算 | 亿元 | [ | |
低碳经济 | 以第三产业GDP占全地区GDP比重衡量 | % | [ | |
产出指标 | 经济发展 | 地区工业增加值 | 亿元 | [ |
地区GDP | 亿元 | [ | ||
环境污染 | 工业废水、SO2、烟尘、固体废弃物等排放量 | 万t | [ |
指标、集合与变量 | 解释 |
---|---|
j∈{1,2,3,…,n} | 第j个决策单元 |
i∈{1,2,3,…,m} | 第一阶段的第i次投入 |
d∈{1,2,3,…,D} | 第一阶段的第d次期望产出 |
k∈{1,2,3,…,K} | 第一阶段的第k次非期望产出 |
h∈{1,2,3,…,H} | 第二阶段的第h次投入 |
r∈{1,2,3,…,s} | 第二阶段的第r次产出 |
p∈{1,2,3,…,q} | 决策单元所属的p周期 |
x | 决策单元j在第一阶段p周期的第i次投入量 |
z | 决策单元j在第一阶段p周期第d次期望产出量 |
b | 决策单元j在第一阶段p周期第k次非期望产出量 |
x | 决策单元j在第二阶段p周期第h次投入量 |
y | 决策单元j在第二阶段p周期第r次最终产出量 |
vi | 第i次投入的权重 |
wd | 第d次期望产出的权重 |
pk | 第一阶段第k次非期望产出的权重 |
qh | 第二阶段第h次投入的权重 |
ur | 第二阶段第r次最终产出的权重 |
Table 2 Index collection and interpretation
指标、集合与变量 | 解释 |
---|---|
j∈{1,2,3,…,n} | 第j个决策单元 |
i∈{1,2,3,…,m} | 第一阶段的第i次投入 |
d∈{1,2,3,…,D} | 第一阶段的第d次期望产出 |
k∈{1,2,3,…,K} | 第一阶段的第k次非期望产出 |
h∈{1,2,3,…,H} | 第二阶段的第h次投入 |
r∈{1,2,3,…,s} | 第二阶段的第r次产出 |
p∈{1,2,3,…,q} | 决策单元所属的p周期 |
x | 决策单元j在第一阶段p周期的第i次投入量 |
z | 决策单元j在第一阶段p周期第d次期望产出量 |
b | 决策单元j在第一阶段p周期第k次非期望产出量 |
x | 决策单元j在第二阶段p周期第h次投入量 |
y | 决策单元j在第二阶段p周期第r次最终产出量 |
vi | 第i次投入的权重 |
wd | 第d次期望产出的权重 |
pk | 第一阶段第k次非期望产出的权重 |
qh | 第二阶段第h次投入的权重 |
ur | 第二阶段第r次最终产出的权重 |
地区 | 2012年 | 2013年 | 2014年 | 2015年 | 2016年 | 2017年 | 2018年 | 2019年 | 2020年 | 均值 | 排名 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
省(区) | 青海 | 0.1377 | 0.1419 | 0.1774 | 0.2253 | 0.1881 | 0.1810 | 0.2357 | 0.3645 | 0.4670 | 0.2354 | 8 |
甘肃 | 0.2231 | 0.2255 | 0.2346 | 0.2568 | 0.3999 | 0.2021 | 0.2144 | 0.3610 | 0.3781 | 0.2773 | 7 | |
四川 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9181 | 0.8128 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9701 | 3 | |
宁夏 | 0.1337 | 0.1320 | 0.1591 | 0.2096 | 0.2256 | 0.1571 | 0.2261 | 0.2781 | 0.3401 | 0.2068 | 9 | |
内蒙古 | 0.5761 | 0.5681 | 0.5526 | 0.6119 | 0.5219 | 0.6084 | 0.5936 | 0.6791 | 0.5589 | 0.5856 | 5 | |
陕西 | 0.6977 | 0.7105 | 0.7083 | 0.7458 | 0.7177 | 0.6670 | 0.7142 | 0.7872 | 0.5699 | 0.7020 | 4 | |
山西 | 0.5418 | 0.4674 | 0.4042 | 0.3641 | 0.4509 | 0.4004 | 0.4022 | 0.4504 | 0.4967 | 0.4420 | 6 | |
河南 | 1.0000 | 0.8340 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9816 | 2 | |
山东 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1 | |
均值 | 0.5900 | 0.5644 | 0.5818 | 0.6015 | 0.6025 | 0.5588 | 0.5985 | 0.6578 | 0.6456 | 0.6001 | — | |
城市 | 西宁 | 0.1593 | 0.1518 | 0.1899 | 0.3005 | 0.3049 | 0.2827 | 0.3131 | 0.4675 | 0.7728 | 0.3269 | 13 |
兰州 | 0.2062 | 0.1996 | 0.2138 | 0.2747 | 0.3054 | 0.2775 | 0.2848 | 0.4228 | 0.4901 | 0.2972 | 14 | |
白银 | 1.0000 | 1.0000 | 0.5107 | 0.5448 | 0.6588 | 1.0000 | 0.7010 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8239 | 4 | |
阿坝 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1 | |
银川 | 0.4581 | 0.4332 | 0.4823 | 0.4963 | 0.4848 | 0.4523 | 0.6650 | 0.7383 | 0.8308 | 0.5601 | 7 | |
石嘴山 | 0.3500 | 0.3277 | 0.5187 | 0.4689 | 0.3073 | 0.3929 | 0.4893 | 0.7794 | 0.7419 | 0.4862 | 9 | |
呼和浩特 | 0.2182 | 0.2106 | 0.1992 | 0.2864 | 0.3128 | 0.2961 | 0.3156 | 0.4503 | 0.6710 | 0.3289 | 12 | |
包头 | 0.1936 | 0.1861 | 0.1983 | 0.2324 | 0.2315 | 0.2456 | 0.3108 | 0.4014 | 0.5065 | 0.2785 | 15 | |
西安 | 0.2589 | 0.3209 | 0.5667 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8022 | 0.7721 | 5 | |
延安 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.4745 | 0.4667 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8824 | 3 | |
运城 | 0.4271 | 0.4261 | 0.4247 | 0.5060 | 0.6096 | 0.3824 | 0.4180 | 0.4955 | 0.5327 | 0.4691 | 10 | |
吕梁 | 1.0000 | 1.0000 | 0.7749 | 1.0000 | 0.8609 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9595 | 2 | |
郑州 | 0.3275 | 0.2963 | 0.4635 | 0.5898 | 1.0000 | 1.0000 | 0.6181 | 0.9428 | 0.6175 | 0.6506 | 6 | |
洛阳 | 0.1462 | 0.1440 | 0.1659 | 0.1977 | 0.2464 | 0.2258 | 0.3537 | 0.4804 | 0.4013 | 0.2624 | 16 | |
济南 | 0.3111 | 0.2593 | 0.3736 | 0.5065 | 0.6055 | 0.6588 | 0.8549 | 0.8210 | 0.5075 | 0.5442 | 8 | |
聊城 | 0.3383 | 0.3316 | 0.3650 | 0.4249 | 0.3485 | 0.5149 | 0.5868 | 0.2650 | 0.3550 | 0.3922 | 11 | |
均值 | 0.4622 | 0.4554 | 0.4655 | 0.5518 | 0.5469 | 0.5747 | 0.6194 | 0.7040 | 0.7018 | 0.5646 | — |
Table 3 Green development efficiency in the Yellow River Basin from 2012 to 2020
地区 | 2012年 | 2013年 | 2014年 | 2015年 | 2016年 | 2017年 | 2018年 | 2019年 | 2020年 | 均值 | 排名 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
省(区) | 青海 | 0.1377 | 0.1419 | 0.1774 | 0.2253 | 0.1881 | 0.1810 | 0.2357 | 0.3645 | 0.4670 | 0.2354 | 8 |
甘肃 | 0.2231 | 0.2255 | 0.2346 | 0.2568 | 0.3999 | 0.2021 | 0.2144 | 0.3610 | 0.3781 | 0.2773 | 7 | |
四川 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9181 | 0.8128 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9701 | 3 | |
宁夏 | 0.1337 | 0.1320 | 0.1591 | 0.2096 | 0.2256 | 0.1571 | 0.2261 | 0.2781 | 0.3401 | 0.2068 | 9 | |
内蒙古 | 0.5761 | 0.5681 | 0.5526 | 0.6119 | 0.5219 | 0.6084 | 0.5936 | 0.6791 | 0.5589 | 0.5856 | 5 | |
陕西 | 0.6977 | 0.7105 | 0.7083 | 0.7458 | 0.7177 | 0.6670 | 0.7142 | 0.7872 | 0.5699 | 0.7020 | 4 | |
山西 | 0.5418 | 0.4674 | 0.4042 | 0.3641 | 0.4509 | 0.4004 | 0.4022 | 0.4504 | 0.4967 | 0.4420 | 6 | |
河南 | 1.0000 | 0.8340 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9816 | 2 | |
山东 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1 | |
均值 | 0.5900 | 0.5644 | 0.5818 | 0.6015 | 0.6025 | 0.5588 | 0.5985 | 0.6578 | 0.6456 | 0.6001 | — | |
城市 | 西宁 | 0.1593 | 0.1518 | 0.1899 | 0.3005 | 0.3049 | 0.2827 | 0.3131 | 0.4675 | 0.7728 | 0.3269 | 13 |
兰州 | 0.2062 | 0.1996 | 0.2138 | 0.2747 | 0.3054 | 0.2775 | 0.2848 | 0.4228 | 0.4901 | 0.2972 | 14 | |
白银 | 1.0000 | 1.0000 | 0.5107 | 0.5448 | 0.6588 | 1.0000 | 0.7010 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8239 | 4 | |
阿坝 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1 | |
银川 | 0.4581 | 0.4332 | 0.4823 | 0.4963 | 0.4848 | 0.4523 | 0.6650 | 0.7383 | 0.8308 | 0.5601 | 7 | |
石嘴山 | 0.3500 | 0.3277 | 0.5187 | 0.4689 | 0.3073 | 0.3929 | 0.4893 | 0.7794 | 0.7419 | 0.4862 | 9 | |
呼和浩特 | 0.2182 | 0.2106 | 0.1992 | 0.2864 | 0.3128 | 0.2961 | 0.3156 | 0.4503 | 0.6710 | 0.3289 | 12 | |
包头 | 0.1936 | 0.1861 | 0.1983 | 0.2324 | 0.2315 | 0.2456 | 0.3108 | 0.4014 | 0.5065 | 0.2785 | 15 | |
西安 | 0.2589 | 0.3209 | 0.5667 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8022 | 0.7721 | 5 | |
延安 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.4745 | 0.4667 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8824 | 3 | |
运城 | 0.4271 | 0.4261 | 0.4247 | 0.5060 | 0.6096 | 0.3824 | 0.4180 | 0.4955 | 0.5327 | 0.4691 | 10 | |
吕梁 | 1.0000 | 1.0000 | 0.7749 | 1.0000 | 0.8609 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9595 | 2 | |
郑州 | 0.3275 | 0.2963 | 0.4635 | 0.5898 | 1.0000 | 1.0000 | 0.6181 | 0.9428 | 0.6175 | 0.6506 | 6 | |
洛阳 | 0.1462 | 0.1440 | 0.1659 | 0.1977 | 0.2464 | 0.2258 | 0.3537 | 0.4804 | 0.4013 | 0.2624 | 16 | |
济南 | 0.3111 | 0.2593 | 0.3736 | 0.5065 | 0.6055 | 0.6588 | 0.8549 | 0.8210 | 0.5075 | 0.5442 | 8 | |
聊城 | 0.3383 | 0.3316 | 0.3650 | 0.4249 | 0.3485 | 0.5149 | 0.5868 | 0.2650 | 0.3550 | 0.3922 | 11 | |
均值 | 0.4622 | 0.4554 | 0.4655 | 0.5518 | 0.5469 | 0.5747 | 0.6194 | 0.7040 | 0.7018 | 0.5646 | — |
项目 | 上游 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
青海 | 甘肃 | 四川 | 宁夏 | 内蒙古 | ||||||
第一阶段效率 | 0.2248 | 0.1240 | 1.0000 | 0.1474 | 0.2809 | |||||
第二阶段效率 | 1.0000 | 0.9139 | 1.0000 | 0.7715 | 1.0000 | |||||
总效率 | 0.4670 | 0.3781 | 1.0000 | 0.3401 | 0.5589 | |||||
绿色发展水平 | 较差 | 较差 | 最好 | 较差 | 较差 | |||||
项目 | 西宁 | 兰州 | 白银 | 阿坝 | 银川 | 石嘴山 | 呼和浩特 | 包头 | ||
第一阶段效率 | 1.0000 | 0.5964 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8705 | 0.5166 | 0.5316 | ||
第二阶段效率 | 0.6639 | 0.6190 | 1.0000 | 1.0000 | 0.7202 | 0.8265 | 1.0000 | 0.6848 | ||
总效率 | 0.7728 | 0.4901 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8308 | 0.7419 | 0.6710 | 0.5065 | ||
绿色发展水平 | 一般 | 较差 | 最好 | 最好 | 较好 | 一般 | 一般 | 较差 | ||
项目 | 中游 | 下游 | 全域 均值 | |||||||
陕西 | 山西 | 河南 | 山东 | |||||||
第一阶段效率 | 0.5014 | 0.3087 | 1.0000 | 1.0000 | 0.5097 | |||||
第二阶段效率 | 0.8505 | 0.8603 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9329 | |||||
总效率 | 0.5699 | 0.4967 | 1.0000 | 1.0000 | 0.6456 | |||||
绿色发展水平 | 较差 | 较差 | 最好 | 最好 | 一般 | |||||
项目 | 西安 | 延安 | 运城 | 吕梁 | 郑州 | 洛阳 | 济南 | 聊城 | 均值 | |
第一阶段效率 | 0.6541 | 1.0000 | 0.4223 | 1.0000 | 0.7235 | 0.4439 | 0.4661 | 0.2471 | 0.7235 | |
第二阶段效率 | 0.9732 | 1.0000 | 0. 8438 | 1.0000 | 0.8183 | 0.6152 | 0.7563 | 0.7675 | 0.8183 | |
总效率 | 0.8022 | 1.0000 | 0.5327 | 1.0000 | 0.7018 | 0.4013 | 0.5075 | 0.3550 | 0.7018 | |
绿色发展水平 | 较好 | 最好 | 较差 | 最好 | 一般 | 较差 | 较差 | 较差 | 一般 |
Table 4 Green development efficiency of provinces and cities in 2020
项目 | 上游 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
青海 | 甘肃 | 四川 | 宁夏 | 内蒙古 | ||||||
第一阶段效率 | 0.2248 | 0.1240 | 1.0000 | 0.1474 | 0.2809 | |||||
第二阶段效率 | 1.0000 | 0.9139 | 1.0000 | 0.7715 | 1.0000 | |||||
总效率 | 0.4670 | 0.3781 | 1.0000 | 0.3401 | 0.5589 | |||||
绿色发展水平 | 较差 | 较差 | 最好 | 较差 | 较差 | |||||
项目 | 西宁 | 兰州 | 白银 | 阿坝 | 银川 | 石嘴山 | 呼和浩特 | 包头 | ||
第一阶段效率 | 1.0000 | 0.5964 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8705 | 0.5166 | 0.5316 | ||
第二阶段效率 | 0.6639 | 0.6190 | 1.0000 | 1.0000 | 0.7202 | 0.8265 | 1.0000 | 0.6848 | ||
总效率 | 0.7728 | 0.4901 | 1.0000 | 1.0000 | 0.8308 | 0.7419 | 0.6710 | 0.5065 | ||
绿色发展水平 | 一般 | 较差 | 最好 | 最好 | 较好 | 一般 | 一般 | 较差 | ||
项目 | 中游 | 下游 | 全域 均值 | |||||||
陕西 | 山西 | 河南 | 山东 | |||||||
第一阶段效率 | 0.5014 | 0.3087 | 1.0000 | 1.0000 | 0.5097 | |||||
第二阶段效率 | 0.8505 | 0.8603 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9329 | |||||
总效率 | 0.5699 | 0.4967 | 1.0000 | 1.0000 | 0.6456 | |||||
绿色发展水平 | 较差 | 较差 | 最好 | 最好 | 一般 | |||||
项目 | 西安 | 延安 | 运城 | 吕梁 | 郑州 | 洛阳 | 济南 | 聊城 | 均值 | |
第一阶段效率 | 0.6541 | 1.0000 | 0.4223 | 1.0000 | 0.7235 | 0.4439 | 0.4661 | 0.2471 | 0.7235 | |
第二阶段效率 | 0.9732 | 1.0000 | 0. 8438 | 1.0000 | 0.8183 | 0.6152 | 0.7563 | 0.7675 | 0.8183 | |
总效率 | 0.8022 | 1.0000 | 0.5327 | 1.0000 | 0.7018 | 0.4013 | 0.5075 | 0.3550 | 0.7018 | |
绿色发展水平 | 较好 | 最好 | 较差 | 最好 | 一般 | 较差 | 较差 | 较差 | 一般 |
分类 | 省市 | 分类依据 |
---|---|---|
第I类 | 甘肃、宁夏、陕西、山西、兰州、石嘴山、包头、西安、运城、郑州、洛阳、济南、聊城 | 第一阶段效率<1,第二阶段效率<1 |
第II类 | 西宁、银川 | 第一阶段效率=1,第二阶段效率<1 |
第III类 | 青海、内蒙古、呼和浩特 | 第一阶段效率<1,第二阶段效率=1 |
Table 5 Evaluation types of provinces and cities in Yellow River Basin in 2020
分类 | 省市 | 分类依据 |
---|---|---|
第I类 | 甘肃、宁夏、陕西、山西、兰州、石嘴山、包头、西安、运城、郑州、洛阳、济南、聊城 | 第一阶段效率<1,第二阶段效率<1 |
第II类 | 西宁、银川 | 第一阶段效率=1,第二阶段效率<1 |
第III类 | 青海、内蒙古、呼和浩特 | 第一阶段效率<1,第二阶段效率=1 |
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