煤礦安全投資效率評(píng)價(jià)的DEA模型構(gòu)建

吳慧香 梁美健

【摘要】 煤礦安全投資是保障煤礦安全的重要前提條件，我國(guó)對(duì)于煤礦安全投資的重視程度逐漸加大，對(duì)于煤礦安全投資的力度較以前有了很大提高，但是煤礦安全投資的數(shù)額增大并不能保障煤礦安全，煤礦安全投資效率是保障煤礦安全更重要的指標(biāo)。文章首先界定煤礦安全投入與產(chǎn)出的概念，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA模型，以期為煤礦安全投資提供決策支持。

【關(guān)鍵詞】 煤礦安全投資； 效率評(píng)價(jià)； DEA

一、引言

煤炭是我國(guó)的主要能源，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在未來幾十年內(nèi)仍不會(huì)改變，而我國(guó)又是世界上煤礦安全事故最嚴(yán)重的國(guó)家之一。雖然政府和企業(yè)逐漸重視煤礦安全生產(chǎn)，但是我國(guó)煤礦事故仍然頻發(fā)，全國(guó)安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻。煤礦安全生產(chǎn)已成為制約煤炭工業(yè)發(fā)展的突出問題之一。

理論界普遍認(rèn)為，煤礦安全投入不足是導(dǎo)致煤礦安全事故頻繁發(fā)生的直接原因。早期煤礦安全投資不足，近幾年由于資源需求旺盛，煤礦管理者只顧追求經(jīng)濟(jì)利益，忽視安全投入，導(dǎo)致安全投入長(zhǎng)期嚴(yán)重不足，欠賬較多，以及安全投資資金使用不合理。

近年來，隨著煤礦安全方面的投入增多，我國(guó)煤礦事故總量、重大事故和煤炭百萬噸死亡率明顯下降，2009年煤炭生產(chǎn)百萬噸死亡率歷史性地降到了1以下。雖然我國(guó)政府和煤炭企業(yè)開始重視煤礦安全投資，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有一定的差距。煤礦安全投資不僅要注重資金的投入，還要注重煤礦安全投資效率。

目前關(guān)于煤礦安全及安全投資評(píng)價(jià)的研究，一方面集中于煤礦安全評(píng)價(jià)；另一方面集中于煤礦安全投資決策。煤礦安全評(píng)價(jià)主要是幫助煤礦企業(yè)識(shí)別各種危險(xiǎn)信號(hào)，定性和定量評(píng)價(jià)各種重大危險(xiǎn)發(fā)生的可能性以及可能產(chǎn)生的后果，提出安全技術(shù)措施和建議，強(qiáng)調(diào)煤礦安全生產(chǎn)的軟硬件條件；煤礦安全投資決策則是采用科學(xué)的理論和方法，對(duì)若干或單個(gè)可行性方案進(jìn)行研究論證，從多個(gè)方案中選出最優(yōu)或?qū)我环桨傅目尚行宰鞒雒鞔_判斷的過程。如果說煤礦安全評(píng)價(jià)是對(duì)煤礦安全生產(chǎn)狀態(tài)的評(píng)價(jià)，煤炭安全投資決策則主要是從經(jīng)濟(jì)效益上對(duì)煤炭投資項(xiàng)目進(jìn)行項(xiàng)目前的分析判斷。但是煤礦安全狀態(tài)的評(píng)價(jià)，很大程度上依賴于煤礦安全投資，脫離煤礦安全投資空談煤礦安全狀態(tài)評(píng)價(jià)是沒有意義的。

楊波，田水承（2008）從分析企業(yè)的安全投資現(xiàn)狀入手，對(duì)安全投資的分類以及安全效益的計(jì)算進(jìn)行了界定；將DEA模型引入企業(yè)的安全投資分析中，對(duì)模型建立的步驟進(jìn)行了闡述，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。程曉娟（2010）運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，以我國(guó)煤炭企業(yè)100強(qiáng)中前20家企業(yè)為研究對(duì)象，從綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率等方面對(duì)其安全效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析；其研究表明，我國(guó)煤炭企業(yè)的總體安全效率并不理想，還有較大的改進(jìn)和提升空間。

上述文獻(xiàn)在構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA模型時(shí)，對(duì)安全投資的投入和產(chǎn)出沿用普通意義的安全投入和產(chǎn)出，在與煤礦特點(diǎn)結(jié)合上不是很理想，本文擬結(jié)合煤礦安全實(shí)際特點(diǎn)，重新確定煤礦安全投入和產(chǎn)出項(xiàng)目，為更好地進(jìn)行煤礦安全投資評(píng)價(jià)提供參考。

二、煤礦安全投資的幾個(gè)概念界定

（一）安全投入界定

梅強(qiáng)（1999）認(rèn)為安全投入是為了提高企業(yè)的系統(tǒng)安全性、預(yù)防各種事故的發(fā)生、防止因工傷亡、消除事故隱患、治理塵毒作業(yè)區(qū)等投入的全部費(fèi)用，即為保護(hù)員工在生產(chǎn)過程中的安全和健康所支出的全部費(fèi)用。如表1所示。

陳寶智（2002）認(rèn)為安全投入是企業(yè)為控制生產(chǎn)中的危險(xiǎn)，創(chuàng)造安全生產(chǎn)條件而進(jìn)行的各項(xiàng)投入。主要有以增加生產(chǎn)為主要目的的生產(chǎn)性投入和以提高安全水平為主要目的的安全性投入。陳萬金、劉素霞等（2004）按照投入功能具體劃分安全投入，主要包括安全工程項(xiàng)目投入、勞動(dòng)防護(hù)與保健投入、應(yīng)急救援投入、安全宣傳教育投入、日常安全管理投入、保險(xiǎn)投入和事故投入七部分。

（二）煤礦安全投入

李樹剛等（2009）認(rèn)為煤礦安全投入由三要素構(gòu)成：人員投入、科學(xué)技術(shù)投入和安全管理投入。王書明等（2009）采用聚類分析的方法，選定年安全投入總額、噸煤安全投入、安全工程投入、安全設(shè)備投入、安全科技投入、安全管理投入等作為煤礦安全投入水平的主要指標(biāo)。張小兵，朱建芳（2009）從安全系統(tǒng)的角度出發(fā)，根據(jù)煤炭安全投入系統(tǒng)的概念，從資源條件、從業(yè)人員、安全科技、安全管理、事故投入等五個(gè)方面構(gòu)建了安全投入指標(biāo)。

（三）煤礦安全投資效益

通過安全投資，消除事故隱患，減少了事故經(jīng)濟(jì)損失，即為安全投資效益，但是安全投資效益是隱性的。在實(shí)際統(tǒng)計(jì)中，能得到的僅僅是事故發(fā)生的經(jīng)濟(jì)損失值。因此，可以取事故發(fā)生的經(jīng)濟(jì)損失值數(shù)據(jù)中的最大值，用其減去其他數(shù)值，即事故經(jīng)濟(jì)損失減少額，以其作為安全投資效益的代理變量。

煤礦安全投資效益主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.煤礦安全事故經(jīng)濟(jì)損失減少，包括直接經(jīng)濟(jì)損失減少和間接經(jīng)濟(jì)損失減少。直接經(jīng)濟(jì)損失減少包括直接避免事故、事故經(jīng)濟(jì)損失下降等帶來的事故損失減少；間接經(jīng)濟(jì)損失減少包括勞動(dòng)強(qiáng)度下降、環(huán)保和生態(tài)平衡等帶來的事故損失減少。

2.煤礦安全價(jià)值增值，包括經(jīng)濟(jì)效益增值和社會(huì)效益增值。經(jīng)濟(jì)效益增值包括勞動(dòng)生產(chǎn)率提高、生產(chǎn)環(huán)境改善等；社會(huì)效益增值包括職工安全意識(shí)增強(qiáng)、安全技能提高、事故概率下降等。

（四）本文對(duì)煤礦安全投入和產(chǎn)出的界定

由于我國(guó)學(xué)者對(duì)煤礦安全投入的觀點(diǎn)尚未達(dá)成一致意見，因此，本文在總結(jié)已有文獻(xiàn)定義的基礎(chǔ)上，考慮統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可得性等因素，確定煤礦安全投入項(xiàng)目為硬件投入、從業(yè)人員、安全科技、安全管理。各個(gè)項(xiàng)目具體內(nèi)容如表2所示。

將煤礦安全事故經(jīng)濟(jì)損失減少額和煤礦安全價(jià)值增值作為安全投資產(chǎn)出，各個(gè)項(xiàng)目具體內(nèi)容如表3所示。

三、煤礦安全投資效率評(píng)價(jià)DEA模型的構(gòu)建

煤礦安全投資是一個(gè)涉及多輸入和多輸出的系統(tǒng)，單投入產(chǎn)出的效率評(píng)價(jià)模型不能有效地解決其效率評(píng)價(jià)問題，而DEA是評(píng)價(jià)具有多個(gè)輸入的同類部門之間相對(duì)有效性的科學(xué)方法，故本文構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA模型。

（一）DEA模型的選擇

DEA模型包括基于輸入和輸出的兩種，基于輸入的DEA模型是在投入一定的情況下，確定能產(chǎn)生的最大收益；基于產(chǎn)出的DEA模型是在產(chǎn)出一定的情況下，確定最小投入額。

以BC2模型為例，基于輸出的DEA模型如公式（1）所示：

maxα=VDs.t.■λjxj+s-=x0■yjλj-s+=αy0■λj=1λj≥0，j=1，2，…，ns-≥0，s+≥0 公式（1）

基于輸入的DEA模型如公式（2）所示：

minθ=Vxs.t.■λjxj+s-=θx0■yjλj-s+=y0■λj=1λj≥0，j=1，2，…，ns-≥0，s+≥0 公式（2）

公式（1）和（2）中，α為目標(biāo)決策單元輸出的權(quán)系數(shù)；θ為目標(biāo)決策單元輸入的權(quán)系數(shù)；yj表示第j個(gè)部門的輸出，xj表示第j個(gè)決策單元的輸入，y0表示目標(biāo)決策單元的輸出，x0表示目標(biāo)決策單元的輸入，λj表示輸入和輸出的權(quán)系數(shù)矩陣，VD表示目標(biāo)決策單元的最大輸出值，VX表示目標(biāo)決策單元的最小輸出值，s-、s+分別表示輸入和輸出的松弛變量。

煤炭企業(yè)更關(guān)注煤礦的安全產(chǎn)出，并且煤礦安全投入要進(jìn)行量化，因此選擇基于輸出的DEA模型。

（二）決策單元選擇

決策單元選擇的基本要求是決策單元具有相同的輸入輸出和任務(wù)?？紤]到調(diào)研和數(shù)據(jù)獲取的可行性，可以選取煤礦或整個(gè)煤炭企業(yè)作為DEA模型中的決策單元。如果以煤礦作為DEA模型的決策單元，則是比較煤炭企業(yè)內(nèi)部各個(gè)煤礦的安全投資效率，確定出DEA有效的煤礦，并對(duì)非效率的煤礦提出改進(jìn)建議。如果選擇整個(gè)煤炭企業(yè)作為決策單元，則搜集整個(gè)煤炭企業(yè)若干年間的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，對(duì)煤炭企業(yè)各個(gè)年度的投入產(chǎn)出進(jìn)行DEA有效性分析，確定出哪些年度的安全投資是DEA有效的，哪些是非有效的，并且對(duì)DEA非有效的年度進(jìn)行詳細(xì)分析，針對(duì)具體年度的煤炭企業(yè)安全投資狀況提出改進(jìn)意見。

（三）DEA模型的構(gòu)建

一方面各煤礦安全投資項(xiàng)目與安全產(chǎn)出的關(guān)系復(fù)雜；另一方面，煤礦安全投資分別從各個(gè)不同角度對(duì)煤礦安全產(chǎn)出產(chǎn)生影響。通過DEA進(jìn)行煤礦安全投資效率評(píng)價(jià)能夠有效地量化各投資項(xiàng)目對(duì)投資效率的貢獻(xiàn)，從而為煤礦安全投資提供決策支持。以下以煤礦作為決策單元為例，構(gòu)建煤礦安全投資效率評(píng)價(jià)的DEA投入產(chǎn)出模型。如表4所示。

根據(jù)各個(gè)煤礦的實(shí)際投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，以產(chǎn)出最大化為目標(biāo)，建立DEA模型，如公式（3）所示：

maxμTy0=Vps.t.ωTxj-μTyj≥0，j=1，2，…nωTx0=1ω≥0，μ≥0公式（3）

式中，n個(gè)投資年度表示n個(gè)決策單元，μ、ω分別表示產(chǎn)出與投入的權(quán)向量，y0表示目標(biāo)決策單元的產(chǎn)出，yj表示第j年的安全效益，xj表示第j年的安全投資，x0表示目標(biāo)決策單元的投入，最后，采用DEAP2.1求解各決策單元的參數(shù)值。

若Vp=1，則表示該決策單元是DEA有效的，DEA有效包含的經(jīng)濟(jì)意義是：在該特定產(chǎn)出的情況下，不可能減少任何投入；在投入既定的情況下，不可能再增加產(chǎn)出。根據(jù)各個(gè)決策單元值的相對(duì)大小，判斷煤礦安全投資結(jié)構(gòu)的合理性，為煤礦安全投資決策提供決策支持。

總之，本文主要在闡述DEA模型理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤礦安全投資的特點(diǎn)，在已有研究的基礎(chǔ)上，明確煤礦安全投入、煤礦安全產(chǎn)出項(xiàng)目，構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA評(píng)價(jià)模型，以期為煤炭企業(yè)安全投資決策提供參考意見。

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