基于DEA模型的黑龍江省工業(yè)節(jié)能減排效率研究

汪中華，梁慧婷

（哈爾濱理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，哈爾濱 150080）

黑龍江省作為全國(guó)工業(yè)大省，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶有明顯的資源型特色，尤其是裝備工業(yè)、能源工業(yè)、石化工業(yè)及食品工業(yè)四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，具有能源消耗水平高，環(huán)境危害嚴(yán)重的特點(diǎn)，因此，黑龍江省工業(yè)由傳統(tǒng)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)向生態(tài)型主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變是可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。黑龍江省建設(shè)生態(tài)省的基本內(nèi)涵為：“在全省范圍內(nèi)遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)律和自然規(guī)律，運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為主要目標(biāo)，依靠科技進(jìn)步，合理利用自然資源，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)以綠色經(jīng)濟(jì)為主題，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境體系和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系”[1]?！肮?jié)能減排”出自我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要，就是降低能源消耗和減少污染物排放，是與資源利用和環(huán)境保護(hù)緊密相連的重要概念。節(jié)能減排理念與黑龍江省建設(shè)生態(tài)省、倡導(dǎo)綠色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的思想相契合，是黑龍江省實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的客觀需要，是促進(jìn)黑龍江省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的強(qiáng)大動(dòng)力，是黑龍江省改善投資環(huán)境、發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)的有效途徑，同時(shí)，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維護(hù)國(guó)家生態(tài)安全具有重要意義。

本文基于DEA方法在多輸入和多輸出的效率綜合評(píng)價(jià)方面表現(xiàn)出的優(yōu)越性，將能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)作為一個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)用DEA模型研究黑龍江省工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排效率，分析各行業(yè)的節(jié)能減排潛力，以期為黑龍江省制定節(jié)能減排目標(biāo)提供依據(jù)及對(duì)策建議。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立

本文運(yùn)用DEA模型評(píng)價(jià)2010年黑龍江省工業(yè)節(jié)能減排效率。決策單元為黑龍江省裝備工業(yè)、石化工業(yè)、能源工業(yè)、食品工業(yè)四大工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)下的20個(gè)行業(yè)，見表1。

節(jié)能減排涵蓋能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面，選取煤、石油、熱力、電力、廢水排放總量、廢氣排放總量、固體廢物產(chǎn)生量作為輸入指標(biāo)，工業(yè)總產(chǎn)值作為輸出指標(biāo)。其中，煤、石油、熱力、電力是能源消耗量，廢水排放總量、廢氣排放總量、固體廢物產(chǎn)生量是環(huán)境負(fù)荷，分別代表工業(yè)發(fā)展中對(duì)能源及環(huán)境資源的投入；產(chǎn)出指標(biāo)工業(yè)增加值代表經(jīng)濟(jì)效益。DEA模型的具體輸入輸出指標(biāo)體系如表2所示。

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2 DEA模型的選擇

本文采用以投入為導(dǎo)向的BCC模型，能夠計(jì)算出各決策單元的綜合技術(shù)效率值（CRSTE）、純技術(shù)效率值（VRSTE）以及規(guī)模效率值（SE）。其形式如下：

其經(jīng)濟(jì)學(xué)含義為：在產(chǎn)出不變的情況下，當(dāng)θ*=1，S-*=0，Sg*=0，Sb*=0時(shí)，決策單元為DEA有效；當(dāng)θ*＜1，或 S-*≠0，Sg*≠0，Sb*≠0 時(shí)，決策單元為非DEA有效；當(dāng) θ*=1，且 S-*≠0或 Sg*≠0或Sb*≠0時(shí)，決策單元為弱DEA有效[3]。

3 結(jié)果分析

本文運(yùn)用DEAP2.1軟件對(duì)所選取的20個(gè)工業(yè)行業(yè)2010年的投入產(chǎn)出變量進(jìn)行分析，分析結(jié)果如表3所示。

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從總體來(lái)看，20個(gè)工業(yè)行業(yè)中有11個(gè)行業(yè)綜合效率值達(dá)到1，即最優(yōu)效率。充分說(shuō)明，黑龍江省作為全國(guó)的重工業(yè)基地，其節(jié)能減排工作初見成效。節(jié)能減排成果有賴于政府部門制定政策調(diào)整工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工業(yè)布局，以及采取有效措施節(jié)約能耗、防治污染。但仍有個(gè)別行業(yè)節(jié)能減排效率偏低，有很大的節(jié)能降耗、減少排放的潛力。從純技術(shù)效率值角度分析，黑龍江省主要工業(yè)行業(yè)中，絕大部分節(jié)能減排技術(shù)效率值為1，說(shuō)明在保證工業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步運(yùn)行的前提下，以煤、石油、電力、熱力為代表的能源得到了比較充分合理的利用，工業(yè)三廢減排卓有成效。但與此同時(shí)，金屬制品業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、飲料制造業(yè)的技術(shù)效率較低，在0.7～0.9之間，節(jié)能減排工作還有亟待改進(jìn)的地方。技術(shù)效率值最低的是化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，僅為0.141。結(jié)合表1中的原始數(shù)據(jù)，該行業(yè)較石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)能源消耗低，污染排放總量相當(dāng)，但是產(chǎn)值僅為后者的21.6%，說(shuō)明該行業(yè)污染物排放率高，行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力較弱，迫切需要改進(jìn)生產(chǎn)工藝，發(fā)展減排技術(shù)，強(qiáng)化污染治理。從規(guī)模效率角度分析，專用設(shè)備制造業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)規(guī)模效率偏低，在0.2～0.8之間，而能源消耗量卻都很高，說(shuō)明這些行業(yè)投入的增速大于產(chǎn)出的增速，應(yīng)控制其規(guī)模，適當(dāng)減少投入。

將計(jì)算出的黑龍江省20個(gè)工業(yè)行業(yè)的綜合技術(shù)效率值（CRSTE）、純技術(shù)效率值（VRSTE）以及規(guī)模效率值（SE）進(jìn)行整理，獲得2010年四大工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排效率的平均值。并將計(jì)算結(jié)果分為三種情況：整體無(wú)效率、規(guī)模無(wú)效率、整體有效率。當(dāng)VRSTE=SE=1時(shí)，節(jié)能減排處于整體有效率的狀態(tài)；當(dāng)VRSTE=1，SE＜1時(shí),為規(guī)模無(wú)效率；當(dāng)銀行的PET＜1，SE＜1時(shí)，則處于整體無(wú)效率狀態(tài)，見表4。

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由表4可以看出，黑龍江省裝備工業(yè)、食品工業(yè)的節(jié)能減排綜合效率值較高，分別為0.886和0.931，而四大產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排純技術(shù)效率值均高于0.8，由此可以看出，石化工業(yè)和能源工業(yè)節(jié)能減排綜合效率較低的原因主要是由于規(guī)模效率值偏低，說(shuō)明這兩大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)規(guī)模提高節(jié)能減排效率的空間較大。同時(shí)，四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排效率也比較均衡，整體有效率的行業(yè)都達(dá)到或超過(guò)半數(shù)，這些行業(yè)構(gòu)成了生產(chǎn)前沿面，是其他行業(yè)參照的目標(biāo)。處于規(guī)模無(wú)效率狀態(tài)的行業(yè)有：通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、食品制造業(yè)，這些行業(yè)的規(guī)模效率值小于1，是由于投入規(guī)模過(guò)大從而對(duì)能源不能充分利用而造成的。整體無(wú)效率的有金屬制造業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)及飲料制造業(yè)，這些行業(yè)同時(shí)面臨著節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)兼并與重組等問(wèn)題。通過(guò)依靠節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高能源利用效率能夠使規(guī)模無(wú)效率行業(yè)處于規(guī)模效益不變狀態(tài)，所以，對(duì)促進(jìn)工業(yè)節(jié)能減排效率起決定性作用的仍然是純技術(shù)效率。

4 結(jié)論與建議

工業(yè)節(jié)能減排效率評(píng)價(jià)是考量工業(yè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù)，本文根據(jù)節(jié)能減排的內(nèi)涵，將能源消耗及污染物排放作為投入引入到數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型中，利用DEA發(fā)放對(duì)黑龍江省主要工業(yè)行業(yè)節(jié)能減排效率進(jìn)行了總體評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明：

（1）黑龍江省工業(yè)節(jié)能減排工作取得初步進(jìn)展，多數(shù)行業(yè)節(jié)能減排總體效率較高，但個(gè)別行業(yè)效率偏低，總體節(jié)能減排效率不均衡。

（2）盡管產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在一定程度上影響了黑龍江省工業(yè)節(jié)能減排效率，但是通過(guò)提高純技術(shù)效率促進(jìn)節(jié)能減排工作進(jìn)一步推進(jìn)仍是需要采取的主要措施。

節(jié)能減排是黑龍江省各工業(yè)行業(yè)降低成本，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、倡導(dǎo)綠色產(chǎn)業(yè)的必然要求。結(jié)合上述結(jié)論，針對(duì)提高黑龍江省工業(yè)節(jié)能減排效率提出以下建議：

①黑龍江省工業(yè)資源型產(chǎn)業(yè)進(jìn)入衰退期，傳統(tǒng)加工制造業(yè)改造水平低，必須要改變重污染行業(yè)的粗放式經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)替代，擴(kuò)大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高其核心競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)，要充分發(fā)揮主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用，改善工業(yè)企業(yè)空間分布不合理的狀況，要實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)之間的有機(jī)聯(lián)系與專業(yè)化協(xié)作[4]。要解決相同產(chǎn)業(yè)重復(fù)建設(shè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的規(guī)模效益及支柱產(chǎn)業(yè)的集聚效應(yīng)。DEA無(wú)效的行業(yè)應(yīng)注重向高性能、高附加值方向調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

②只有技術(shù)創(chuàng)新，提高行業(yè)技術(shù)水平與技術(shù)效率，才能夠從根本上提高黑龍江省工業(yè)節(jié)能減排效率。發(fā)揮科技優(yōu)勢(shì)及自主創(chuàng)新能力，要建立節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新體系，搭建節(jié)能減排科技創(chuàng)新平臺(tái)，促進(jìn)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)、高等院校的合作，加大資金投入力度以實(shí)施節(jié)能減排重點(diǎn)項(xiàng)目。研究開發(fā)一批經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的平臺(tái)性技術(shù)，諸如信息技術(shù)、資源節(jié)約替代技術(shù)、能量階梯利用技術(shù)、可回收利用生態(tài)材料和回收處理技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸技術(shù)、降低再利用成本技術(shù)等[5]。

[1]鄧志茹.基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的黑龍江省工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)研究[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)，2006.

[2]王驚濤,郝春暉.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）理論綜述及展望[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2009（7）：132-134.

[3]于鵬飛，李悅，郗敏，等.基于DEA模型的國(guó)內(nèi)各地區(qū)節(jié)能減排效率研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2010，35（4）：13-16.

[4]吳靜.黑龍江省地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率的實(shí)證分析:基于超效率DEA模型[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化，2008（9）：32-35.

[5]李文君,劉鐵莊.工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的綜合評(píng)價(jià):以唐山市為例[J].經(jīng)濟(jì)地理，2003（1）：106-111.