DEA方法評價我國工業(yè)能源論文

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一、研究方法及指標選取

（一）能源效率的研究方法及框架

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（dea）是運用線性規(guī)劃和對偶理論構(gòu)建觀測數(shù)據(jù)的非參數(shù)分段曲面或前沿，通過比較決策單元與DEA前沿面的距離來評價它們相對有效性的一種方法。根據(jù)規(guī)模報酬是否可變的不同假設(shè)，DEA發(fā)展成CCR模型和BCC模型，CCR模型假設(shè)決策單位都處于固定規(guī)模效率，該方法計算出的技術(shù)效率被稱為綜合效率，BCC模型假設(shè)規(guī)模報酬可變（遞增或遞減），該方法計算的技術(shù)效率被稱為純技術(shù)效率，以及兩者的比值即為規(guī)模效率。純技術(shù)效率反映在現(xiàn)有管理和技術(shù)等因素下行業(yè)的投入產(chǎn)出水平，規(guī)模效率衡量企業(yè)是否處于最適度規(guī)模，綜合效率衡量生產(chǎn)單元是否達到了技術(shù)與規(guī)模同時有效。Tone(2001)提出的非徑向、非角度的SBM模型，有效的將非期望產(chǎn)出納入到數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的相對效率的評價當中來，這種包含非期望產(chǎn)出在內(nèi)的產(chǎn)出與能源及其他要素投入之間的綜合效率被稱為能源效率。對于有n個決策單元的評價系統(tǒng)，假設(shè)有m種類型的投入，記作X=（x1，x2，…，xn）∈Rm*n且xi＞0；s種類型的產(chǎn)出，其中，s1種期望產(chǎn)出yg∈Rs1，Yg=（y1g，y2g，…，ygn）∈Rs1*n，s2種非期望產(chǎn)出yb∈Rs2，Yb=（y1b，y2b，…，ybn）∈Rs2*n,且ygi>0,ybi>0，包含非期望產(chǎn)出的生產(chǎn)可能性集為P=（{x，yg，yb）|x≥xλ，yg≤ygλ，yb≥ybλ，L≤eλ≤u，λ≥0}，非徑向非角度的SBM非期望產(chǎn)出模型的基本形式為:式中，s-、sb分別為投入和非期望產(chǎn)出的冗余，sg是期望產(chǎn)出的不足。Ρ*為要計算的能源效率，取值區(qū)間為[0，1]。當Ρ*=1，i.e.，s-、sg、s-全部等于0時，表明決策單元有效；當Ρ*≤1時，表示生產(chǎn)單元存在效率損失，可以通過優(yōu)化投入量和產(chǎn)出量來改善能源效率。

（二）樣本、變量和數(shù)據(jù)

本文選取中國工業(yè)行業(yè)中具有代表性的14個行業(yè)為研究對象，分別為煤炭采選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、食品飲料煙草加工、紡織業(yè)、造紙業(yè)、石油加工及煉焦、化學(xué)原料及制品制造業(yè)、橡膠與塑料制品業(yè)、非金屬礦物制品、金屬冶金及壓延、金屬制品業(yè)、機械工業(yè)、交通運輸設(shè)備制造業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)，因為這14個行業(yè)的能源消費總量分別占2003年工業(yè)能源消費總量的91%和2011年的92%。并以工業(yè)行業(yè)的資本存量、就業(yè)人數(shù)以及能源消費總量為投入指標，工業(yè)產(chǎn)出為期望產(chǎn)出指標，污染排放為非期望產(chǎn)出指標，樣本期間為2003-2011年。資本存量數(shù)據(jù)由固定資產(chǎn)凈值年平均余額來度量，使用固定資產(chǎn)價格指數(shù)以2003年為基期對各期數(shù)據(jù)進行平減；勞動力投入數(shù)據(jù)，以工業(yè)各行業(yè)全部從業(yè)人員年平均人數(shù)來度量；能源投入指標將各行業(yè)消費的煤炭、油品和電力等折算成標準煤數(shù)量來度量。期望產(chǎn)出為規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值，使用工業(yè)品出廠價格指數(shù)以2003年為基期對各期數(shù)據(jù)進行平減。非期望產(chǎn)出指標選取工業(yè)廢氣排放量來度量。統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》以及《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》。

（三）能源效率測算結(jié)果與分析

根據(jù)上述基于非徑向、非角度的SBM-UndesirableDEA模型的能源效率的測算方法，運用DEAsolverpro5.0軟件，對考慮能源投入和非期望產(chǎn)出的工業(yè)能源效率進行了估算，測算結(jié)果如表1。表12003-2011年工業(yè)各行業(yè)平均能源效率及其分解從表1中可以看出，2003-2011年間中國工業(yè)14個行業(yè)的平均能源效率為0.45，總體工業(yè)能源效率較低，距離前沿面還有較大的改進空間，最根本的原因是我國工業(yè)行業(yè)總體技術(shù)水平還比較低且科技和企業(yè)研究開發(fā)投入不足。從行業(yè)細分來看各行業(yè)的差異較大，14個行業(yè)中能源效率最高的五個行業(yè)分別為：石油加工及煉焦、交通運輸設(shè)備制造業(yè)、機械工業(yè)、食品飲料煙草加工、金屬冶金和壓延，能源效率最低的五個行業(yè)分別是：煤炭采選業(yè)、造紙業(yè)、非金屬礦物制品、橡膠與塑料制品業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)。中國工業(yè)行業(yè)能源效率的高低與我國的行業(yè)結(jié)構(gòu)具有顯著的相關(guān)性，能源效率較高的行業(yè)大都為清潔密集型行業(yè)，該行業(yè)具有高技術(shù)、低污染、低能耗，能源利用效率高的特點，而能源效率低的行業(yè)是過度依賴高能源投入增長的污染密集型行業(yè)，生產(chǎn)投入冗余和環(huán)境污染嚴重造成了能源效率的下降。比較能源效率增長的分解指標，各行業(yè)純技術(shù)效率變動的幅度范圍要大于規(guī)模效率的變動，說明純技術(shù)效率在推動工業(yè)行業(yè)能源效率變動差異中占主導(dǎo)地位，即純技術(shù)效率解釋了清潔密集型行業(yè)與污染密集型行業(yè)能源效率之間的差異大部分原因，清潔密集型行業(yè)能源效率高主要來自于純技術(shù)效率貢獻，這與該行業(yè)技術(shù)高，能耗少的特點相符合。中國工業(yè)能源效率主要是由規(guī)模效率決定，2008年之前工業(yè)能源效率逐步提高，主要的拉動力來自于純技術(shù)效率；2008年之后其能源效率的停滯則是主要是由于規(guī)模效率的下降導(dǎo)致。究其原因，中國工業(yè)是典型的以高要素投入拉動經(jīng)濟增長的方式，工業(yè)規(guī)模較短時間內(nèi)擴張，但又由于各地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展水平上的巨大差異及受激勵機制驅(qū)動產(chǎn)生了地方保護和市場分割，地方政府為了保護本地企業(yè)的生存和獲利能力，會使用行政手段限制本地稟賦豐裕的能源流出，造成資源配置扭曲使得能源效率受損。世界金融危機發(fā)生后，我國國內(nèi)市場嚴重分割的現(xiàn)象加劇，嚴重扭曲了市場為基礎(chǔ)配置資源的原則，難以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟,從而拉低了我國工業(yè)能源效率。

二、結(jié)論與政策建議

本文利用SBM-DEA模型從能源綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率三個方面對我國工業(yè)行業(yè)的能源使用效率進行了分析，得到如下結(jié)論：總體上來講，我國工業(yè)行業(yè)的能源效率較低，大多數(shù)行業(yè)的能源使用效率還處于DEA的非有效階段，且存在著較大的改進空間。在樣本期間內(nèi)，純技術(shù)效率較規(guī)模效率變動的幅度范圍較大，較好解釋了目前各行業(yè)能源效率的差異來源，能源效率較低的污染密集型的行業(yè)應(yīng)以提高能源的純技術(shù)效率為改善能源效率的主要方法，2008后能源效率的下降源自于規(guī)模效率的下降，主要原因是地方政府的分割管理，地方保護主義的加劇。因此，具體探尋工業(yè)各行業(yè)DEA無效的原因，針對性制定各行業(yè)提升能源使用效率的措施。

（一）從總體上而言要以市場為主導(dǎo)

積極淘汰落后的生產(chǎn)技術(shù)、工藝和技術(shù)標準,大力推廣先進的生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能技術(shù)。并且政府和企業(yè)應(yīng)加大清潔技術(shù)的科研投入并運用多種手段促進能源技術(shù)的進步。

（二）污染密集型行業(yè)能源效率的提高

要從改善純技術(shù)效率入手，通過調(diào)整能源投入結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展新能源與可再生能源，深化能源價格改革，有效利用市場配置資源降低能源的無謂浪費，增強能源資源的優(yōu)化配置及使用效率。

（三）打破各地區(qū)的行政壟斷

充分協(xié)調(diào)好地方利益關(guān)系，加快建設(shè)全國統(tǒng)一市場，最大程度發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用，保證商品及生產(chǎn)要素的自由流動，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。

作者：趙麗君 單位：江蘇師范大學(xué)講師