基于DEA模型下物流業(yè)與制造業(yè)協調創(chuàng)新研究①

浙江商業(yè)職業(yè)技術學院 牟子穎

制造業(yè)物流是我國物流業(yè)的重要組成部分。制造業(yè)為物流業(yè)的發(fā)展提供設施和技術基礎，物流業(yè)為制造業(yè)提供生產性服務。制造業(yè)物流發(fā)展的程度和水平，直接關乎制造企業(yè)的效率和效益，是提高制造業(yè)核心競爭力的關鍵所在，因而制造業(yè)與物流業(yè)之間的融合滲透、協調創(chuàng)新，是調整產業(yè)結構、轉變經濟增長方式的重要途徑。

浙江省作為中國東部的經濟大省，其制造業(yè)占據了國民經濟的絕大部分。加快浙江省產業(yè)結構的優(yōu)化升級是浙江省制造業(yè)在當前的新形勢下面臨的重要課題。同時，作為另一個重要經濟子系統的物流業(yè)與制造業(yè)的協調創(chuàng)新，對于優(yōu)化產業(yè)結構、優(yōu)化服務效應、促進制造業(yè)升級、達到可持續(xù)發(fā)展等方面都可以起到至關重要的作用?？梢?，研究浙江省物流業(yè)與制造業(yè)的協調創(chuàng)新，對于浙江省制造業(yè)的轉型升級和物流業(yè)服務水平的提高都有著重要的意義。

目前學術界對物流業(yè)與制造業(yè)之間協調創(chuàng)新的研究主要集中在企業(yè)這一微觀層面，即制造業(yè)各產業(yè)鏈上的物流活動，而對制造業(yè)與物流業(yè)在宏觀層面的關聯度研究則比較少，而且主要側重于定性分析。總體而言，目前的研究系統性不強，實證研究不多，大多只是定性地提出一些促進兩者協調創(chuàng)新的粗略建議，而對于兩者在不同地區(qū)協調創(chuàng)新狀況的具體評價則很少，對于協調與不協調的具體表現也少有提及。本文擬從投入產出以及相對效率的角度，將DEA(數據包絡分析)方法應用到浙江省物流業(yè)與制造業(yè)所組成的系統中，對兩者發(fā)展的協調性作出定量評價，并據此對浙江省物流業(yè)與制造業(yè)的協調性進行分析。

1 浙江省物流業(yè)與制造業(yè)協調創(chuàng)新研究模型

1.1 DEA(數據包絡分析)模型

1978年，由著名的運籌學家A. Charnes(查恩斯)、W. W.Cooper(庫伯)和E. Rhodes(羅茲)首先提出了一個被稱為數據包絡分析(Data Envelopment analysis, 簡稱DEA模型)的方法。該方法的原理主要是通過保持決策單元(DMU，Decision Making Units) 的輸入或者輸出不變，借助于數學規(guī)劃和統計數據確定相對有效的生產前沿面，將各個決策單元投影到DEA的生產前沿面上，并通過比較決策單元偏離DEA前沿面的程度來評價它們的相對有效性。

DEA分析方法的優(yōu)點主要在于，該模型自行計算權重，可避免一般的研究在確定權重時的主觀性；可同時對決策單元的多項投入和多項產出計算相對效率且不受計量單位的影響； DEA方法又是一種統計分析方法，它把評估對象的評估指標值作為觀測值，形成相對有效前沿面，以此作為評估的標準；提供決策者如何改善決策單元的信息。

1.2 輸入輸出子系統的選擇

在現代產業(yè)鏈中，物流業(yè)與制造業(yè)的關系可以表示成如圖1的形式:即現代物流業(yè)為制造業(yè)提供先進的服務，推動制造業(yè)技術結構升級；制造業(yè)為現代物流業(yè)提供先進的裝備和技術水平，同時制造業(yè)發(fā)展也釋放了物流需求，可以說兩者是互為輸入與輸出。因此本文將物流業(yè)與制造業(yè)分別作為系統的輸入與輸出，認為只有在兩種情況下都為DEA有效時，系統才是協調的。

圖1 制造業(yè)與物流業(yè)的關系

1.3 研究指標的選取

物流業(yè)系統和制造業(yè)系統都屬于多層次、多目標、多因素的復雜系統，因此對于這兩者之間協調創(chuàng)新水平的評價必須能夠反映兩個行業(yè)各個方面的基本情況，所以應該是由若干個單項指標構成的有機整體。本文在總結前人研究成果的基礎上所建立的物流業(yè)與制造業(yè)協調創(chuàng)新的評價指標，從不同方面較為綜合地考慮了某地區(qū)物流業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展情況。本文初步選定的評價指標體系如表1所示。

表1 制造業(yè)與物流業(yè)聯動發(fā)展評價指標體系

由于本文研究的是物流業(yè)與制造業(yè)之間的協調性，不需要影響物流業(yè)與制造業(yè)發(fā)展的所有指標，因此還應對上述指標進行篩選。其中，固定資產投資總額、社會消費品零售總額和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入指標是物流業(yè)與制造業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境指標，對兩產業(yè)的發(fā)展都有影響，并且在一定程度上決定了兩產業(yè)的規(guī)模。本文的研究將這些外部環(huán)境指標作為DEA模型的外生變量。物流業(yè)的基礎設施指標(包括載貨汽車數、境內公路里數、機動船數量和主要港口吞吐量)和人力資本指標(物流業(yè)從業(yè)人員數)是物流業(yè)發(fā)展的投入指標，這些指標決定了物流業(yè)的市場規(guī)模指標(貨物周轉量、貨物運輸量和物流業(yè)生產總值)。而貨運周轉量指標已經包含了貨運量，因此在本文的DEA模型分析中，選取貨運周轉量和物流業(yè)生產總值兩個指標來反映物流業(yè)的發(fā)展狀況，而物流業(yè)生產總值指標則采用交通、倉儲和郵電生產總值來替代。同樣，有關制造業(yè)的指標體系中，只選取了反映制造業(yè)價值創(chuàng)造的制造業(yè)總產值指標和產品銷售收入指標?？紤]到數據的可得性，制造業(yè)的指標采用《浙江統計年鑒》中按產業(yè)分類的第二產業(yè)中工業(yè)統計的數據來替代。本文研究所選取的指標和數據如表2所示。

表2 物流業(yè)與制造業(yè)最終選定的相關指標及其數據

1.4 模型的求解

(1)本文首先選取物流業(yè)的指標作為系統的輸入，制造業(yè)的指標作為系統的輸出，根據DEA分析模型，對表2 的數據進行分析，參數求解結果及其有效性評價分別如表3和表4所示。

表3 物流業(yè)為投入指標時的模型參數求解結果

表4 物流業(yè)為投入指標時的有效性評價結果

(2)選取制造業(yè)的指標作為系統的輸入，物流業(yè)的指標作為系統的輸出，用同樣的方法，對表2 的數據進行分析，參數求解結果及其有效性評價分別如表5和表6所示。

表5 制造業(yè)為投入指標時的模型參數求解結果

表6 制造業(yè)為投入指標時的有效性評價結果

1.5 模型結果分析

從表4的結果可以看出，在以物流業(yè)為投入、制造業(yè)為產出的情況下，11個決策單元(DMU)中，有6個是DEA數據包絡分析有效的，這說明浙江省在這六個年份中物流業(yè)基本滿足了制造業(yè)的需求。分析其原因，浙江省有相對充足的物流業(yè)基礎設施條件，具體體現在公路里程數、貨運車輛數、港口吞吐量、倉儲固定資產投資船只數量等衡量指標上。浙江省進入新世紀以來的十多年中，對寧波、舟山等地的港口建設、公路建設、固定資產等方面的投入力度不斷加大，這些物流基礎因素的不斷改善為浙江省制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了必備的條件，從而體現為分析模型中有六年的物流業(yè)相對于制造業(yè)DEA分析有效。

另外還可以看出，2009年和2010年兩年中DEA是無效的，規(guī)模效益都是遞減的，其中2009年技術無效，2010年技術有效。雖然按照DEA模型的判斷準則判斷2009年為技術無效，但是由于2009年的純技術效率為0.991，接近于1，因此可以判斷，實際上2009年也基本上是技術有效的。這就說明這兩年中DEA無效的原因不是由技術原因引起的，而是由規(guī)模原因引起的。

2009年和2010年的規(guī)模效益遞減，即投入越多效益越少，說明物流業(yè)投入相對過剩。這種過剩是相對的，換句話說不是物流業(yè)相對于制造業(yè)投入過多。究其原因，可能是2008年以后金融危機對物流業(yè)與制造業(yè)產生了消極影響。由于制造業(yè)首先受到金融危機的影響且影響相對較大，導致其需要的物流服務減少，因而表現為物流業(yè)相對于制造業(yè)規(guī)模效益遞減。

此外，從表6的結果可以看出，在以制造業(yè)為投入、物流業(yè)為產出的情況下，11個決策單元(DMU)中，有6個是DEA有效的。其中2000年至2003年連續(xù)四年DEA有效，2004年之后的7年中只有2006年和2009年兩年是DEA有效的。這說明在2003年之后，相對于物流業(yè)來說，浙江省在制造業(yè)的投入不足，而根據浙江省區(qū)域經濟發(fā)展的實際情況來看，也可以解釋為這幾年中浙江省的物流業(yè)比制造業(yè)發(fā)展更快。制造業(yè)相對于物流業(yè)發(fā)展滯后的原因是多方面的，既有宏觀經濟層面的原因，也有產業(yè)自身的因素。毋庸質疑，物流業(yè)作為第三產業(yè)的重要組成部分，近幾年來在浙江省得到了快速發(fā)展。

此外，2007年至2010年間，除了2009年外均表現為規(guī)模效益遞減，說明近年來制造業(yè)的發(fā)展并未給物流業(yè)帶來更多的收益。造成這種現象的原因，一方面是制造業(yè)本身的效益問題，制造業(yè)必須轉型升級才能有效提高自身的產值效益；另一方面是由于物流業(yè)相對于制造業(yè)的快速發(fā)展，目前還只是表現在規(guī)模的相對擴張，技術上還有待于改進，從而使其從制造業(yè)發(fā)展中分配得到的利益相對較少。

按照本文的理論假定，只有當兩種DEA分析都有效時，兩種產業(yè)才算是協調創(chuàng)新的。但是由于DEA模型有效性判別的條件非常嚴苛，同時本文只選取了具有綜合意義的指標為代表進行模型分析，分析過程中還有一些計算隨機誤差的存在，因此，本文提出制造業(yè)與物流業(yè)協調創(chuàng)新的相對非苛刻的判定條件是:當兩種DEA分析的綜合效率值都有=1時，兩者為強協調關系，強協調關系表示兩者之間的資源得到充分的平衡，相對之間基本沒有浪費的存在；0.95<<1為協調關系，協調關系表示兩者之間只是存在很微小的資源浪費；當<0.95時為不協調關系，不協調關系表示兩者之間存在比較嚴重的資源浪費。根據這一假設條件，本文最后得出如表7所示的研究結果。

由表7的結果可以看出，在浙江省近11年來物流業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展過程中，2000年和2003年為強協調關系，除2004年和2008年為不協調關系外，其余年份均為協調關系。另外，從這11年兩產業(yè)之間綜合效率的平均值來看，以物流業(yè)為投入時的綜合技術效率平均值為0.992，以制造業(yè)為投入時的綜合技術效率平均值為0.976，兩者都非常接近于最高值1，根據判定條件也可以判定為協調。綜合以上分析，可以認為，在進入21世紀的發(fā)展過程中，浙江省物流業(yè)與制造業(yè)兩產業(yè)之間總體是相互協調創(chuàng)新的。

表7 2000～2010年浙江省物流業(yè)與制造業(yè)協調性分析結果

當然，2008年至2010年這三年內，制造業(yè)與物流業(yè)兩者之間主要表現為規(guī)模收益遞減。這說明兩者之間雖然都在發(fā)展，但是相互從對方產業(yè)獲得的收益卻減少，這一方面是金融危機對產業(yè)發(fā)展所造成的深遠影響，另一方面也說明這兩大產業(yè)自身也存在問題。

2 結語

本文通過DEA模型實現了對浙江省物流業(yè)與制造業(yè)發(fā)展協調性的評價，對這兩個產業(yè)互為投入產出時的技術有效性、規(guī)模有效性進行了分析，并對兩者之間發(fā)展的協調性進行了綜合評價。結果表明，進入新世紀的11年來，浙江省物流業(yè)與制造業(yè)之間是協調創(chuàng)新的，但這種協調創(chuàng)新只是規(guī)模上的協調，即制造業(yè)規(guī)模的擴張帶動了物流業(yè)的迅速發(fā)展，而物流業(yè)的發(fā)展又帶動了制造業(yè)規(guī)模上的擴張。但是，兩者之間的協調關系發(fā)展，在2008～2010年的三年中，相互之間主要表現為規(guī)模效益遞減。這說明兩者之間雖然都在發(fā)展，但是從彼此獲得的收益卻在減少，這一方面是金融危機深遠影響的表現，另一方面也說明兩產業(yè)存在自身的問題。這說明浙江省物流業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展需要轉變新的思路，不能僅僅從規(guī)模上擴張，因為規(guī)模上的相互促進與擴張并不能為這兩個產業(yè)帶來更多的收益，而應該從技術效率的提高來改進這兩個產業(yè)發(fā)展的內在質量。

對此，本文提出以下建議:第一，浙江省應加快產業(yè)結構升級，加速后工業(yè)化進程，快速實現與世界發(fā)達國家經濟發(fā)展的接軌，從而提升浙江省制造業(yè)水平。第二，應積極響應國家號召，加大力度發(fā)展現代物流業(yè)，關鍵是在對現有資源進行有效整合的同時，提高物流業(yè)發(fā)展的技術含量。

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