基于DEA和因子分析的青島市可持續(xù)發(fā)展評價

摘 要：選擇DEA方法分析青島市2002—2011年十年間可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。在具體評價時，為了確定指標(biāo)間內(nèi)在關(guān)系、提高評價效率，選取因子分析對評價指標(biāo)進行降維處理。結(jié)果顯示，青島市十年間多處于規(guī)模報酬遞增階段，可持續(xù)水平總體呈現(xiàn)先抑后揚趨勢。

關(guān)鍵詞：青島；可持續(xù)發(fā)展；DEA；因子分析

中圖分類號：F290 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）07-0176-02

進入新世紀(jì)以來，青島市的經(jīng)濟建設(shè)和城市發(fā)展取得長足的進步，城市功能日趨完善。但相伴的是資源消耗、環(huán)境污染、交通擁堵、勞動力短缺、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)落后等問題。因此，對青島市城市經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展研究具有十分重要的意義。

按照系統(tǒng)論的觀點，城市可持續(xù)發(fā)展涉及資源、經(jīng)濟、環(huán)境、人口及社會5個子系統(tǒng) [1]，只有各子系統(tǒng)的發(fā)展相互協(xié)調(diào)才能實現(xiàn)整個系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。然而各個子系統(tǒng)間的復(fù)雜的因果聯(lián)系以及系統(tǒng)外干擾性因素的存在為對整個系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的定量評價設(shè)置了障礙。本文嘗試把人口和資源視作投入要素、將經(jīng)濟、社會和環(huán)境作為產(chǎn)出要素，對每個子系統(tǒng)分別選擇評價指標(biāo)，通過其投入產(chǎn)出的有效性反映青島市的可持續(xù)發(fā)展水平。

一、相關(guān)理論簡介

（一） DEA方法

DEA方法為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis）的簡稱，分為CCR模型和BCC模型兩類。對兩者綜合應(yīng)用就可以考察決策單元的相對效率、規(guī)模效率和技術(shù)效率（相對效率=規(guī)模效率×技術(shù)效率），而且可以通過對決策單元最優(yōu)解判斷其規(guī)模報酬。同時，對非DEA有效決策單元使用投影分析可以得出其相應(yīng)指標(biāo)的改進目標(biāo)和調(diào)整量[2]。

（二）因子分析

因子分析是通過對數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理和計算將多個具有不明顯內(nèi)在關(guān)聯(lián)的變量抽取出較少的公因子，并以公因子反映原變量間復(fù)雜的內(nèi)在關(guān)系的一種多元統(tǒng)計分析方法[3]，被廣泛應(yīng)用于指標(biāo)合成及綜合評價[4]。在進行因子分析前需要進行變量之間不相關(guān)的假設(shè)檢驗，通常通過取樣適宜性檢驗完成判斷分析，其統(tǒng)計量為KMO（Kaiser-Meyer-Olkin Measure of Sampling Adequacy）指標(biāo)，一般認為KMO值小于0.5的數(shù)據(jù)不適合進行因子分析。

二、青島市可持續(xù)發(fā)展實證分析

（一）指標(biāo)選取及降維

由于本文從投入產(chǎn)出角度分析城市可持續(xù)發(fā)展，故上述5個子系統(tǒng)可被分為輸入、輸出兩類：前者包括人口和能源子系統(tǒng)，后者包括環(huán)境、經(jīng)濟和社會子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)內(nèi)分別選擇相應(yīng)的評價指標(biāo)。為了消除不同計量單位對評價結(jié)果的影響，我們對2002—2011年十年間青島市相關(guān)數(shù)據(jù)進行量綱一處理，處理公式為Aij=Bij/（Bjmax-Bjmin），其中Bij為處理前第i年第j項指標(biāo)數(shù)據(jù)，Bjmax為第j項指標(biāo)十年間最大值，Bjmin為第j項指標(biāo)十年間最小值，Aij為相應(yīng)處理后數(shù)據(jù)。

為了確定指標(biāo)間內(nèi)在關(guān)系、提高評價效率，本文利用SPSS 19.0軟件對三個輸出子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行因子分析，發(fā)現(xiàn)3個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)KMO值分別為0.700、0.608和0.790，均適合進行因子分析；3個子系統(tǒng)指標(biāo)數(shù)據(jù)均只需降維為一個公因子，其解釋總方差分別為91.864%、80.261%和97.881%；各個子系統(tǒng)指標(biāo)與其相應(yīng)公因子相關(guān)情況經(jīng)SPSS軟件分析結(jié)果（見表2），同時可以計算得出各子系統(tǒng)公因子，例如2002年經(jīng)濟子系統(tǒng)公因子為0.30×0.972+4.26×0.981-2.81×0.921≈1.88。

因此可以確定DEA模型的輸入與輸出變量，其中輸入變量為人口總量（X1）、全年用水（X2）、全年用電（X3）；輸出變量為經(jīng)濟子系統(tǒng)公因子（Y1）、社會子系統(tǒng)公因子（Y2）、環(huán)境子系統(tǒng)公因子（Y3）；具體的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)（見表2）。

（二）數(shù)據(jù)計算

利用原始數(shù)據(jù)，使用My DEA軟件計算出的結(jié)果（見表3）：

（三） 模型結(jié)果分析

1.相對有效性分析。青島市2002—2011年十年間僅有2002年以及2011年為DEA有效，其DEA評價得分總體呈現(xiàn)先抑后揚趨勢。于2007年、2008年得分最低，這充分說明盡管2007年前青島市經(jīng)濟增長速度較快，但在統(tǒng)籌協(xié)調(diào)上做得不足；與之相對比的是，盡管經(jīng)歷了金融海嘯，經(jīng)濟增長速度減緩，但青島市在2009年之后的評價得分反而上揚，這說明在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下青島市注重了整個城市的協(xié)調(diào)發(fā)展，提升了發(fā)展的質(zhì)量和可持續(xù)性。

2.規(guī)模有效性分析。除2002年、2011年以外，青島市近年來的發(fā)展均為規(guī)模無效且均為規(guī)模報酬遞增。這意味著在2003—2010年間，青島市可以通過增加城市人口，擴大城市規(guī)模的措施獲得收益，但從2011年起青島市應(yīng)控制城市規(guī)模的過度擴張和過快的增長速度，把發(fā)展重心轉(zhuǎn)移到了提升城市居民生活、環(huán)境質(zhì)量和降低能耗上。

3.技術(shù)有效性分析。盡管除2002年、2011年以外均為技術(shù)無效，但評價值非常接近1。這表明青島市在2002—2011年間在資源利用方面總體理想，但仍有潛力可挖。

三、小結(jié)

從投入產(chǎn)出角度對青島市可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r的分析顯示2002—2011年間青島市多處于規(guī)模報酬遞增階段，可持續(xù)發(fā)展水平總體呈現(xiàn)先抑后揚趨勢，發(fā)展效率有待提高。在今后的發(fā)展過程中，青島市應(yīng)在已有基礎(chǔ)上進一步提升科技含量和發(fā)展效率，使可持續(xù)發(fā)展水平更上一層樓。

參考文獻：

[1] 龔勝生，敖榮軍.可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

[2] 吳育華，劉喜華，郭均鵬.經(jīng)濟管理中的數(shù)量方法[M].北京：經(jīng)濟科學(xué)出版社，2008：58-97.

[3] 張庭堯，方開泰.多元統(tǒng)計分析引論[M].北京：科學(xué)出版社，1982.

[4] Rao，CR.The Use and Interpretation of Principal Component Analysis in Applied Research，Sankhya A，1965（26）：329-358.

[責(zé)任編輯 安世友]