基于DEA的低碳產業(yè)上市公司投資效率實證研究

高民芳， 馮愛愛， 趙 睿， 王 珍

(1.西安工程大學管理學院， 陜西 西安 710048； 2.中國輕工業(yè)西安設計工程有限責任公司， 陜西 西安 710048)

0 引 言

后金融危機時代的到來預示著世界經濟的發(fā)展進入了一個新的階段，以清潔能源、綠色農業(yè)等為骨架的低碳產業(yè)是未來50年乃至100年世界社會變革的主要推動力量.以水電、核電、風電、太陽能等清潔能源為主要能源的低碳經濟發(fā)展模式也得到了世界各國的認同，低碳經濟已經成為世界經濟發(fā)展的必然趨勢,而新的經濟發(fā)展模式必然要求新興產業(yè)為之奠定基礎.低碳產業(yè)是以低能耗、低污染為基礎的產業(yè)，主要包括清潔能源發(fā)電、能源轉換及存儲、清潔生產及消費、廢物處理等與能源直接相關的新型產業(yè)，如太陽能、風能、核能、水電等，這些產業(yè)的價值增加率較高，但相對能耗較低，可以促進GDP能源強度和碳強度的下降.2009年美國前副總統(tǒng)戈爾表示，投資綠色能源是全球經濟衰退和美國經濟市場危機的一個轉折點，金融危機正好是刺激這類投資厲行節(jié)約的最好時機.我國“十二五”規(guī)劃也明確提出了中國社會經濟實現(xiàn)“綠色轉型”的行動宣言和全球承諾，為我國低碳產業(yè)發(fā)展壯大提供了清晰的戰(zhàn)略框架.來自權威部門的數(shù)據顯示[1]，2009年中國在清潔能源上總投資達346億美元，在G-20國中的相關投資領域已經居于領先地位.如此巨大的投資規(guī)模，為我國低碳產業(yè)的發(fā)展和國際地位的提升提供了保障.但僅重視投資規(guī)模還遠遠不夠，對低碳產業(yè)投資效率進行評價在促進低碳經濟發(fā)展方面更具有重要的現(xiàn)實意義.我國低碳產業(yè)的投資效率究竟如何，這樣的投資效率能否真正推動低碳經濟的發(fā)展等都是值得進一步探討的問題.基于此，本文運用DEA分析法，對我國低碳產業(yè)投資的有效性進行了考證和評價，并指出提高低碳產業(yè)上市公司投資效率的關鍵路徑，以推動我國產業(yè)結構的調整與低碳經濟的發(fā)展.

1 文獻綜述

1.1 投資效率與DEA

投資活動是企業(yè)價值增加的關鍵環(huán)節(jié)，因此投資效率則成為衡量投資的重要標準，因此投資效率度量的準確性至關重要.Fazzari、Hubbard和Petersen[2](1988)認為由于信息不對稱的存在，企業(yè)內部現(xiàn)金流的波動將影響到企業(yè)的投資行為，從而提出投資-現(xiàn)金流敏感模型來度量企業(yè)投資效率.Richardson[3](2006)將凈投資分解為由企業(yè)成長機會、融資約束及其他因素決定的預期投資和非預期投資兩部分.后者為實際投資額與理想投資額之間的差額，即投資模型的殘差，利用殘差的大小進行投資效率的判斷.

數(shù)據包絡分析(Data Envelopment Analysis，DEA)也稱為非參數(shù)方法或Farrell型有效分析法，是1978年美國著名運籌學家A.Charnes、W.W.Cooper和E.Rhodes[4]在評價決策單元相對效率基礎上發(fā)展起來的系統(tǒng)分析方法.該方法主要應用數(shù)學規(guī)劃模型，對具有相同類型的多個輸入和輸出的決策單元進行有效性評價.我國已有一些學者結合我國企業(yè)的實際情況，運用數(shù)據包絡分析方法探討企業(yè)的投資效率問題.

王堅強、陽建軍[5](2010)運用DEA方法評價企業(yè)的投資效率，提出了一種基于TOPSIS方法的DEA投資效率評價模型，結果證明了C2R模型和改進后的DEA模型評價企業(yè)投資效率的可行性和有效性.郭然、宋良榮[6](2010)等應用DEA方法和因子分析及線性回歸模型對上海市環(huán)境綜合治理的績效進行實證研究，分析了環(huán)境綜合治理不同階段影響環(huán)境綜合質量指數(shù)的主要因素的變動趨勢.趙文等[7](2010)針對環(huán)境效率評價問題中常常面臨的不期望輸出和大規(guī)模多重相關指標變量的問題，引入了一種基于主基底變量的數(shù)據降維方法，提出了基于主基底變量的效率評價模型，以提高DEA模型的有效性和判別能力，并通過實例分析說明了這種方法的合理性和有效性.

1.2 文獻評述

雖然投資-現(xiàn)金流敏感模型和Richardson投資期望模型受到廣泛的關注和運用，但具有一定的缺陷.主要表現(xiàn)為：(1)未考慮投資回報問題.兩個模型都只考慮到當年投資和其他因素的比較而忽略了投資的回報情況，即只考慮了投資的輸入項目，未考慮投資輸出項目；(2)研究結果只能了解到影響投資效率的外部因素，不能體現(xiàn)出導致非效率投資的具體內部影響因素.而DEA是一種用來評價具有多個輸入、多個輸出項目有效性的理想方法，在效率評價方面具有獨特的優(yōu)勢.它不僅可以評價投資效率的優(yōu)勢，還能深層次解釋投資技術效率和投資規(guī)模效率，能夠很好的彌補以上兩個模型的不足.

從現(xiàn)有文獻來看，DEA方法可以有效地評價企業(yè)的投資效率，研究角度也比較多，但目前還沒有學者用DEA方法針對我國低碳產業(yè)上市公司的投資效率問題進行具體研究.本文以我國低碳產業(yè)上市公司為研究對象，運用DEA的C2R模型對其投資效率狀況進行實證研究，以幫助我國低碳產業(yè)上市公司全面了解自身的投資效率，有效指導其做出更好的投資決策.

表1 樣本公司及其行業(yè)分類

2 實證研究

2.1 樣本選取及數(shù)據處理

2010年6月5日，北京環(huán)境交易所與全球領先的清潔技術投資基金Vantage Point Partner在北京地壇論壇共同推出了全球第一個反映中國低碳產業(yè)發(fā)展和證券化程度的指數(shù)——中國低碳指數(shù)(China Low Carbon Index)，該指數(shù)覆蓋了清潔能源發(fā)電、能源轉換及存儲、清潔生產及消費、廢物處理4大主題下的9個低碳項目，如太陽能、風能、核能、水電、清潔煤、智能電網、能效(包括LED)、水處理和垃圾處理.首批指數(shù)成分股包括35家公司，其中在滬深兩市上市的共有21家.本文選取在滬深上市的公司作為樣本公司，剔除掉數(shù)據不全的2家公司后剩下19家，如表1所示.本文以滬深兩市上市的19家低碳產業(yè)上市公司2009年的數(shù)據作為研究樣本，這些公司至少有50%的收入或達到35億元人民幣的收入來自于低碳產業(yè)[8].

本文用Excel進行數(shù)據整理，主要運用deap2.1軟件進行統(tǒng)計檢驗分析.有關上市公司數(shù)據來自國泰安數(shù)據庫和“巨潮資訊”網站.

2.2 檢驗模型及指標設定

2.2.1 DEA的C2R模型

DEA有效性包括規(guī)模有效和技術有效2種類型.當產出為y，如果相應的投入x不可能再減少時，這樣的生產過程稱為技術有效；當決策單元的投入增量相對百分比與對應的產出增量百分比相等時，決策單元處于最佳生產規(guī)模，為規(guī)模有效.DEA法C2R模型的基本原理為：

假設有n個評價企業(yè)，每一個企業(yè)記為DMU，且每一個DMU有m種類型投資輸入和s種類型的投資輸出.Xj、Yj分別表示所有DMUj的輸入輸出向量，Xj=(x1j，x2j，…，xmj)T，Yj=(y1j，y2j，…，ysj)T，(j=1，2，…，n)，其中xmj和ysj分別表示DMUj第m項投資輸入和第s項投資輸出.設輸入輸出指標的權向量分別為V=(v1，v2，…，vi，…，vm)T和U=(u1，u2，…，ur，…，us)T，則DMUj的投資效率可表示為：

Hj=UTYj/VTXj

(1)

選取適當?shù)臋嘞禂?shù)us和vm，能夠使Hj≤1，j=1，2，…，n.

如果對第j0個DMU進行評價，記為DMU0，其投入為X0，產出為Y0.以該決策單元的效率最大化為目標，其他決策單元效率小于1為約束條件，構成第j0個DMU的相對投資效率C2R評價模型，即：

(2)

(3)

求解模型(3)中的λj和θ值，當θ=1時，表明DMU0投資相對有效，即在n個被評價企業(yè)中，投入X0產出Y0時投資效率達到了最優(yōu)；當θ<1時，表明DMU0投資相對無效，即DMU0可以將投入降低到θX0而保持原產出Y0不變.

2.2.2 輸入輸出指標的設定

投資效率是指企業(yè)投資所取得的有效成果與所消耗或占用的投入額之間的比率，效率值的高低可以反映企業(yè)的投資利用情況.本文主要針對低碳產業(yè)上市公司當年新增的實物投資進行效率評價.借鑒王堅強、陽建軍[5](2010)等的做法，將企業(yè)的總投資分為維持原生產狀態(tài)的投資支出和對新項目的投資兩部分，因此企業(yè)的總投資水平可表示為:

INjt=Fjt-Fjt-1+Ljt+Ojt+Djt

(4)

式中，INjt表示公司j在t時期的總投資水平；Fjt和Fjt-1分別表示公司j在t和t-1時期的固定資產；Ljt為長期投資增加額；Ojt為運營資本的追加額；Djt為維持性投資支出，是j公司在t時期的折舊和攤銷額之和.

根據公式(4)，本文選擇新增固定資產投資、新增長期投資、追加營運資本、維持投資水平作為輸入指標，具體指標設定用上述各項增量與年末總資產的比值表示，以消除企業(yè)規(guī)模對研究結果的影響.輸出指標應反映上述投資的直接或間接利用效果，增加固定資產將形成總資產和凈資產的增長，長期投資及營運資本的增加會使企業(yè)獲利能力提高，在經營上體現(xiàn)為凈利潤的提高，同時提高投資回報率，因此將總資產增長率、凈資產收益率和投資回報率作為輸出指標.相關指標及其計算如表2所示.

表2 企業(yè)投資效率指標及其計算

2.3 指標的無量綱化

由于原始數(shù)據中存在負數(shù)，并且輸入輸出各指標數(shù)值相差巨大，若直接帶入C2R模型中，難以使每個決策單元都有解，從而無法進行DEA有效性分析，所以要把原始數(shù)據按線性比例變換法進行無量綱化處理.對于作為成本型指標的輸入指標，其值越小越好，采用公式(5)對指標值進行無量綱化處理；對于作為效益型指標的輸出指標，其值越大越好，采用公式(6)對指標值進行無量綱化處理.

Xij=(maxxj-xij)/(maxxj-minxj)

(5)

Yij=(yij-minyij)/(maxyj-minyj)

(6)

其中，Xij表示無量綱化后的DMUj第i項投資輸入；Yij表示無量綱化后的DMUj第i項投資輸出.

2.4 實證結果分析

根據DEA方法的C2R模型，運用deap2.1進行運算，得出我國低碳產業(yè)19家上市公司投資的投入產出技術有效性和規(guī)模有效性結果，投資效率評價如表3所示.

表3 投資效率評價

其中，crste為不考慮規(guī)模收益時的技術效率(綜合效率)；vrste是考慮規(guī)模收益時的技術效率(純技術效率)；scale為考慮規(guī)模收益時的規(guī)模效率(drs和-分別表示規(guī)模收益遞減和規(guī)模收益不變)；純技術效率和規(guī)模效率是對綜合效率的細分.

由表3的DEA計算結果可以看出，19家低碳產業(yè)上市公司2009年的投資效率平均值為0.877，說明我國低碳產業(yè)上市公司投資的整體效率較高.其中，拓日新能、湘電股份、上海電氣、長江電力、寶新能源、方大集團、佛山照明、聯(lián)創(chuàng)光電、智光電氣、龍凈環(huán)保和桑德環(huán)境11家企業(yè)純技術效率和規(guī)模效率都為1，無論在純技術效率還是規(guī)模效率上都達到最優(yōu).中材科技、東方電氣、桂東電力、天威保變、三安光電和榮信股份純技術效率都不為1，純技術效率不理想.金風科技和雪萊特兩家公司的綜合效率和規(guī)模效率都小于1，且規(guī)模收益顯示為drs，說明規(guī)模收益遞減，規(guī)模效率非DEA有效.

3 結論與啟示

本文運用數(shù)據包絡分析(DEA)方法的C2R模型，以2009年經營數(shù)據為基礎，分析評價了我國19家低碳產業(yè)上市公司的投資效率.研究結果表明，我國低碳產業(yè)上市公司投資的整體效率較高，說明投資效率還比較理想.具體來看，拓日新能、湘電股份、上海電氣、長江電力、寶新能源、方大集團、佛山照明、聯(lián)創(chuàng)光電、智光電氣、龍凈環(huán)保和桑德環(huán)境11家企業(yè)綜合效率達到最優(yōu)，并占到總數(shù)的57.89%，說明我國低碳產業(yè)上市公司基本處在投資效率的“有效生產前沿面”上.而中材科技、東方電氣、桂東電力、天威保變、三安光電和榮信股份以及金風科技和雪萊特8家公司的投資非DEA有效，其投入產出指標在整體協(xié)調上并不理想，還有待進一步改進.其中，中材科技、東方電氣、桂東電力、天威保變、三安光電和榮信股份6家公司規(guī)模效率達到最優(yōu)，但純技術效率并不理想，提高空間很大.金風科技和雪萊特兩家公司規(guī)模收益遞減，規(guī)模效率非DEA有效，雖純技術效率達到最優(yōu)，但其綜合效率并不理想.

技術效率的提高有賴于技術進步，企業(yè)應該加大研究與開發(fā)經費投入，重視高科技人才的培養(yǎng)，鼓勵科技創(chuàng)新.針對我國低碳產業(yè)上市公司純技術效率大多不太理想的現(xiàn)狀，應從企業(yè)內部著手，投入大量的相關專業(yè)人才，并不斷創(chuàng)新，提高投資技術效率，進而提升我國低碳產業(yè)上市公司整體投資效率.低碳產業(yè)相對于其他產業(yè)受自然環(huán)境因素的影響比較大，在現(xiàn)有的市場條件下，企業(yè)在技術和規(guī)模收益等各方面都存在很大的不確定性，因此，低碳產業(yè)更應加大對人力資本的投資，盡快解決技術難題，將企業(yè)投資的綜合效率調整到最佳狀態(tài).

4 研究局限與展望

DEA的C2R模型可以同時檢驗企業(yè)的規(guī)模有效性和技術有效性，但在評價企業(yè)投資效率時只是把評價對象分為有效和無效兩大類，無法進一步細分有效決策單元DMU(θ=1)之間的差異，因而有時難以滿足投資決策的要求.進一步的研究應綜合運用DEA方法的各種模型對企業(yè)投資效率問題進行更加細致的評判，以更好地為企業(yè)投資效率的改進提供參考.

參考文獻

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