基于DEA理論的天津市物流效率與環(huán)境影響研究

◎文/顧 丹

基于DEA理論的天津市物流效率與環(huán)境影響研究

◎文/顧 丹

物流業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，對(duì)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用。根據(jù)物流產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，基于DEA方法對(duì)天津市建立物流效率評(píng)價(jià)模型，并對(duì)2007—2014年該地區(qū)物流效率進(jìn)行實(shí)證研究。分別從技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率三個(gè)角度分析物流效率，為天津市物流效率的改進(jìn)提出建議。同時(shí)考慮到物流效率在拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，運(yùn)用主成分分析法對(duì)環(huán)境污染因素進(jìn)行處理，并改進(jìn)原有的DEA模型進(jìn)行實(shí)證分析。結(jié)果表明：天津市的規(guī)模效率是制約物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因，在物流產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的過程中相應(yīng)地對(duì)天津市的環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，提倡綠色環(huán)保物流迫在眉睫。

物流效率；環(huán)境影響；DEA；主成分分析

一、引言

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和全球化進(jìn)程的加快，現(xiàn)代物流業(yè)不僅僅對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展起著推動(dòng)作用，更是成為降低生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)成本，提升勞動(dòng)生產(chǎn)率以外的重要利潤(rùn)源泉。作為第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的標(biāo)志，現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展程度反映了一個(gè)國(guó)家或者一個(gè)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代化水平，現(xiàn)代物流業(yè)更好更快的發(fā)展，意味著地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)。高效一直是人們追求的目標(biāo)，而我國(guó)物流業(yè)存在的“條塊分割、政出多門”的問題導(dǎo)致了物流業(yè)效率低下。據(jù)調(diào)查，物流企業(yè)運(yùn)輸設(shè)備的平均空駛率為36.56%，倉庫的平均利用率為83.64%，鐵路專業(yè)線的平均利用率只有59.8%。在粗放型經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，提升區(qū)域物流效率從來沒有像今天這樣緊迫。

天津市位于華北平原海河五大支流匯流處，東鄰渤海，地跨海河兩岸。市中心距海岸50公里，距離北京120公里，是海上通往北京的咽喉要道。天津市海運(yùn)條件便利、陸路交通發(fā)達(dá)，其地理位置非常利于物流業(yè)的發(fā)展，并且天津擁有國(guó)家批準(zhǔn)的保稅港區(qū)——天津東疆港，擁有更大的發(fā)展空間。天津市作為國(guó)際港口城市，

北方經(jīng)濟(jì)中心，進(jìn)行物流效率測(cè)算，有利于整合現(xiàn)有的資源，合理規(guī)劃區(qū)域物流的發(fā)展，找到自身的優(yōu)勢(shì)和不足。

目前國(guó)內(nèi)在研究物流效率方面，最早是雋志才等在1994年將DEA方法運(yùn)用于對(duì)公路運(yùn)輸企業(yè)的效率研究。隨后許多學(xué)者開始運(yùn)用DEA重點(diǎn)研究交通運(yùn)輸業(yè)。此后，基于DEA方法的物流效率研究更多關(guān)注企業(yè)物流效率，徐超（2005）以10家上市物流公司為例，利用DEA方法對(duì)其技術(shù)效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率進(jìn)行分析，并利用線性回歸方法分析了影響物流企業(yè)生產(chǎn)率的相關(guān)因素。但是在物流效率的研究中涉及區(qū)域物流效率方面的文章還很少，而且除了考慮到物流的經(jīng)濟(jì)效率，涉及物流對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響的研究也很少。根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》中的數(shù)據(jù)表明，天津市的污染狀況日益加重，二氧化氮、二氧化硫的排放量逐年上升。至2014年底，二氧化硫的排放量已經(jīng)達(dá)到195395噸。因此本文將環(huán)境污染因素作為物流效率的非期望產(chǎn)出，不僅從經(jīng)濟(jì)效率方面研究該市的物流效率，而且從環(huán)境上對(duì)天津市的物流業(yè)作出客觀評(píng)價(jià)。

二、研究方法與模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，DEA）是運(yùn)籌學(xué)、管理學(xué)與數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉研究的一個(gè)領(lǐng)域，它是由Charnes與Cooper等人于1987年創(chuàng)建的，目的在于評(píng)價(jià)“多投入多產(chǎn)出”模式下決策單元間的相對(duì)有效性。目前主要有兩種模型應(yīng)用廣泛：CCR模型和 BCC模型。CCR模型用于處理“規(guī)模報(bào)酬不變”假設(shè)下的決策單元有效性問題，BCC模型針對(duì)的是“規(guī)模報(bào)酬變動(dòng)”假設(shè)下的決策單元有效性問題。

假設(shè)有n個(gè)受評(píng)估的決策單元，各使用m種投入要素xij（j=1，…，m），生產(chǎn)s種產(chǎn)出yir（r= 1，…，s）（xij≥0，yir≥0），則決策單元O的相對(duì)效率衡量指標(biāo)ho（u，v）可表示為：

為了更清晰地表示，式（1）可以轉(zhuǎn)化成其另外一種形式，見式（2）。

三、數(shù)據(jù)選取及處理

本文采取投入導(dǎo)向的DEA模式，原因是在區(qū)域物流系統(tǒng)中，投入要素的掌控要比產(chǎn)出要素的掌控簡(jiǎn)單一些并且指標(biāo)也更有可處理性。根據(jù)生產(chǎn)理論，生產(chǎn)投入要素主要是人力、物力和資本，產(chǎn)品主要是商品和服務(wù)。本文根據(jù)以上理論結(jié)合天津市物流業(yè)的實(shí)際情況來選擇投入指標(biāo)——線路運(yùn)輸長(zhǎng)度、交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和郵政業(yè)投資總額和交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)郵政業(yè)從業(yè)人員數(shù)。在產(chǎn)出指標(biāo)上本文劃分為兩個(gè)部分，即期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出。期望產(chǎn)出指標(biāo)為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，本文選取貨運(yùn)量和貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量。非期望產(chǎn)出指標(biāo)為環(huán)境影響，本文選擇道路交通干線平均值、可吸入顆粒物、二氧化硫和二氧化氮排放量。

本文的數(shù)據(jù)來自于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，具體數(shù)據(jù)見表1。

本文除了考慮物流的經(jīng)濟(jì)效率，還添加了污染物因素，常規(guī)的DEA模型中，產(chǎn)出指標(biāo)為期望產(chǎn)出，數(shù)值越大越好，而本文中的污染物因素指標(biāo)作為非期望產(chǎn)出顯然不符合原有的DEA模型，因此需要進(jìn)行特殊處理。污染物的處理方法指的是在DEA模型中如何對(duì)待污染物指標(biāo)，使得DEA模型中同時(shí)包含經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和污染物指標(biāo)，以正確地分析決策單元的環(huán)境效率?？偟膩砜?，可分為四種方法：曲線測(cè)度評(píng)價(jià)法、污染物作投入物處理法、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)處理法和距離函數(shù)法。本文選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)處理法：bj=-bj+ μ。μ是一個(gè)足夠大的向量，這樣處理可以把越小越好的非期望產(chǎn)出轉(zhuǎn)化為越大越好的期望產(chǎn)出，然后將轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)出作為普通的期望產(chǎn)出，采用傳統(tǒng)的DEA模型分析決策單元的環(huán)境效率。首先需要將本文涉及的四個(gè)污染物指標(biāo)運(yùn)用主成分分析法轉(zhuǎn)變成一個(gè)綜合指標(biāo)，接著選取合適的μ值進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)過SPSS軟件處理，這里μ的取值為3。

四、實(shí)證研究

表1 天津市物流效率投入、產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)

（一）物流經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)

天津市2007—2014年物流經(jīng)濟(jì)效率測(cè)算結(jié)果見圖1。

對(duì)圖1中結(jié)果的分析說明：

（1）綜合技術(shù)效率。本文對(duì)天津市2007—

2014年的物流效率進(jìn)行測(cè)算，結(jié)果如圖1所示，每一年的效率值反映的是該年物流業(yè)在當(dāng)前物流技術(shù)水平下實(shí)際達(dá)到的最大可能產(chǎn)出比例。天津市僅有2007年物流綜合效率為1，達(dá)到DEA有效，而其他年份的物流效率均小于1，為DEA無效，這說明除了2007年外，其余七年天津市的物流效率偏低，這說明近八年來，天津市的物流資源沒有得到充分利用，還存在浪費(fèi)現(xiàn)象，物流產(chǎn)出沒有達(dá)到最優(yōu)。從圖1中可以看到，技術(shù)效率在2007年大幅下降，呈現(xiàn)這種變化的主要原因是2008年全球融危機(jī)導(dǎo)致全球經(jīng)濟(jì)不景氣，使得相關(guān)的運(yùn)輸、倉儲(chǔ)等服務(wù)的物流業(yè)受到極大影響，由于經(jīng)濟(jì)持續(xù)性的不景氣，物流效率隨后幾年一直保持在0.7左右。

圖1 天津市2007—2014年物流效率折線圖

（2）純技術(shù)效率和規(guī)模效率。純技術(shù)效率無效或規(guī)模效率無效均會(huì)導(dǎo)致最終的綜合技術(shù)效率無效，因此本文分兩種情況探討純技術(shù)效率和規(guī)模效率。第一種情況，純技術(shù)效率有效而規(guī)模效率無效，如天津市2008年純技術(shù)效率達(dá)到0.973但是規(guī)模效率只有0.679。在這種情況下，物流企業(yè)一方面需要加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的管理，提高工作人員素質(zhì)，另一方面需要加強(qiáng)技術(shù)，改善物流設(shè)備。第二種情況，規(guī)模效率有效而純技術(shù)效率無效，如天津市2012、2013、2014年，這三年的規(guī)模效率都接近1，但是純技術(shù)效率只有0.7左右，這種情況說明對(duì)物流系統(tǒng)的投入還不夠，對(duì)于物流企業(yè)而言，需要加大對(duì)固定資產(chǎn)的投資，如廠房、車輛等來擴(kuò)大規(guī)模，對(duì)于天津市來說，可以通過建設(shè)物流園區(qū)和物流中心來改善，從圖1中也可得知，天津市的物流規(guī)模收益一直是遞增狀態(tài)，說明天津市在物流規(guī)模建設(shè)上正在積極發(fā)展。

（二）物流環(huán)境效率評(píng)價(jià)

天津市2007—2014年物流環(huán)境效率測(cè)算結(jié)果見圖2。

圖2 天津市2007—2014年物流效率（環(huán)境因素）折線圖

從圖2可以看出只有2008年為DEA有效，其余的6年均沒有達(dá)到DEA有效。2013、2014年的環(huán)境污染情況非常嚴(yán)重，尤其是2013年僅為0.015，從表中可以發(fā)現(xiàn)造成其環(huán)境污染嚴(yán)重的主要原因是規(guī)模效率過低。天津市還存在著大量的小型物流企業(yè)。眾所周知，小型物流企業(yè)的硬件設(shè)施往往不如物流園區(qū)或物流中心，因此小企業(yè)對(duì)污染物的處理能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于大型物流中心或港口，這說明天津市需要加強(qiáng)整合眾多小型物流企業(yè)的資源，提高其環(huán)境污染處理能力，降低環(huán)境污染。此外，2013年天津市的環(huán)境狀況陷入谷底，加快物流環(huán)境整改迫在眉睫。

五、結(jié)論與建議

（一）主要結(jié)論

本文利用天津市2007—2014年物流相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用DEA分析法，考慮環(huán)境因素對(duì)該地區(qū)的物流效率進(jìn)行測(cè)算，可以得到以下結(jié)論：

（1）天津市總體物流效率不高，2007—2014年平均物流效率僅有0.741，進(jìn)一步分析得出，DEA非有效的主要原因的是規(guī)模效率不足，從表3中可以發(fā)現(xiàn)，隨著物流規(guī)模收益的遞增，規(guī)模效率也在逐年增長(zhǎng)，截至2014年出現(xiàn)遞減。這說明天津市經(jīng)過八年的努力在物流規(guī)模投入

上已經(jīng)達(dá)到飽和，現(xiàn)在應(yīng)避免出現(xiàn)盲目投資，重復(fù)建設(shè)，資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，轉(zhuǎn)而向提高管理水平，加強(qiáng)物流技術(shù)方向發(fā)展。

（2）雖然物流業(yè)經(jīng)濟(jì)效率正穩(wěn)步上升發(fā)展，但是物流產(chǎn)業(yè)的這種增長(zhǎng)給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的影響。從本文的數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，天津市的污染情況還未得到政府的重視，2013年和2014年的污染狀況尤突出，天津市應(yīng)該將物流發(fā)展帶來的環(huán)境問題放到足夠的高度，合理規(guī)劃車輛運(yùn)輸路線，降低車輛空載率，把物流產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境的危害降到最低。

（二）提升措施

綜合以上分析，天津市作為京津冀一體化中的一員，應(yīng)充分利用京津冀的地理優(yōu)勢(shì)，建設(shè)輻射整個(gè)區(qū)域的現(xiàn)代化物流樞紐，擴(kuò)大其自身的規(guī)模，以高效的物流業(yè)帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的良性互動(dòng)。與此同時(shí)，天津市更應(yīng)注重物流業(yè)對(duì)環(huán)境的污染處理，在上述分析中可以發(fā)現(xiàn)，天津市的物流產(chǎn)業(yè)在此方面有很大的欠缺，近幾年對(duì)環(huán)境的污染十分嚴(yán)重，據(jù)此本文提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）政府加強(qiáng)綠色物流理念的建設(shè)，不僅關(guān)注物流企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，而且要提倡物流綠色化的概念。我國(guó)的物流企業(yè)中中小型物流企業(yè)占據(jù)了很大的比重，而這類企業(yè)往往更注重物流產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益，忽略其對(duì)環(huán)境造成的影響。因此政府應(yīng)加大宣傳綠色物流的觀念，引導(dǎo)中小型物流企業(yè)從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮自身的利益。

（2）政府在綠色物流上加強(qiáng)政策和制度的引導(dǎo)。雖然國(guó)家及天津市陸續(xù)出臺(tái)了很多關(guān)于提高能源利用率、保護(hù)環(huán)境的政策法規(guī)和相關(guān)制度，但是由于部分政策可能會(huì)涉及某些企業(yè)的利益導(dǎo)致其不愿配合，最終沒有發(fā)揮出應(yīng)有的引導(dǎo)作用。政府可以就此借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)污染處理較好的物流企業(yè)進(jìn)行政策鼓勵(lì)，引導(dǎo)更多的物流企業(yè)向綠色物流方向發(fā)展。

（3）提高綠色技術(shù)，如對(duì)運(yùn)輸規(guī)劃進(jìn)行研究，積極開發(fā)和實(shí)驗(yàn)綠色包裝材料、控制污染發(fā)生源、控制交通流等。建立企業(yè)內(nèi)部和外部的逆向物流循環(huán)體系，減少廢棄物對(duì)環(huán)境污染的破壞，合理使用物流技術(shù)減少貨物的滯留時(shí)間，制訂貨物在運(yùn)輸、裝卸、管理過程中的綠色標(biāo)準(zhǔn)，降低物流對(duì)環(huán)境造成的損害。

（4）加強(qiáng)對(duì)復(fù)合型物流人才的培養(yǎng)，我國(guó)物流管理人才的需求量今后會(huì)大幅度增加，但是現(xiàn)代物流人才嚴(yán)重匱乏。社會(huì)急需綜合性物流人才，這不僅要求其具有一定的物流專業(yè)技術(shù)知識(shí)，還要有相當(dāng)?shù)木C合管理能力。具備系統(tǒng)化、整體化的思維方式和決策與分析的能力的同時(shí)有敏銳的信息意識(shí)、良好的信息能力、合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

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責(zé)任編輯：張麗恒

F259

A

1006－1255－（2016）10－0036-05

顧 丹（1992—），江蘇師范大學(xué)商學(xué)院。郵編：221116