基于數據包絡模型的河北省產業(yè)生態(tài)化效率評價

李小波 蘇怡蓮 杜江波

摘 要：產業(yè)生態(tài)化效率是衡量一個地區(qū)產業(yè)系統(tǒng)運行狀態(tài)的綜合表現。本文基于CCR和BCC模型對河北省11市的產業(yè)生態(tài)化效率進行定量評價。結果表明，11市的產業(yè)生態(tài)化效率具有明顯的差異性，純技術效率相對較高，規(guī)模效率相對降低，不同城市的產出和投入指標改進值差異明顯。在此基礎上，提出了提升產業(yè)生態(tài)化效率的措施。

關鍵詞：產業(yè)生態(tài)化 數據包絡模型 河北省

一、引言

人類的活動就是不斷和自然界進行物質能量的交換過程，馬克思的物質代謝理論是對這一過程的理論表述。當經濟系統(tǒng)過度的消耗自然系統(tǒng)的物質能量，勢必會打破自然系統(tǒng)的原有平衡狀態(tài)，同時經濟系統(tǒng)本身也難以維持良好的平衡狀態(tài)。河北省三十多年的發(fā)展一方面帶來極大的物質產品資源，同時也給自然生態(tài)、居住環(huán)境和經濟增長可持續(xù)性帶來極大挑戰(zhàn)。比如河北省經濟發(fā)展面臨的環(huán)境污染、產業(yè)過剩、產業(yè)結構調整、經濟增長模式等問題。這些問題出現的本質就是產業(yè)生態(tài)化問題。因此，只有深入考查河北省當前產業(yè)生態(tài)化的實際狀態(tài)和各市間的區(qū)域差異，才能更加科學合理地制定相關經濟發(fā)展政策。因此，本文對河北省產業(yè)生態(tài)化效率的評價就具有較強的實際應用價值。

二、文獻綜述

產業(yè)生態(tài)化的理論源于產業(yè)代謝理論和產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論。國內劉則淵（1994）較早界定產業(yè)生態(tài)化概念。黃志斌等（2000）認為產業(yè)生態(tài)化關鍵是把人納入到生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中，做到經濟效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。張文龍、鄧偉根（2010）則把產業(yè)生態(tài)化看作是產業(yè)發(fā)展的高級形態(tài)，是一個動態(tài)發(fā)展的過程。陸根堯等（2012）指出產業(yè)生態(tài)化要求所有產業(yè)都符合生態(tài)規(guī)律和經濟規(guī)律。高全成（2006）在論述產業(yè)生態(tài)化的基礎上認為產業(yè)結構的生態(tài)化是產業(yè)升級的重要調整內容。此外，還有學者從產業(yè)集群、產業(yè)鏈融合、網絡協(xié)同等不同視角揭示產業(yè)生態(tài)化的內涵。結合以往的研究觀點，本文認為產業(yè)生態(tài)化是一個動態(tài)的、多層次的系統(tǒng)性概念，系統(tǒng)性的資源投入和產出處于動態(tài)平衡的變化過程，是一種投入和產出相互約束的保證資源投入既不出現浪費也不出現產出不足或剩余的有效率狀態(tài)。

目前產業(yè)生態(tài)化的定性研究內容較多，定量研究主要側重在兩個方面。一方面是應用生態(tài)效率指標和綜合評價指標體系來測度產業(yè)生態(tài)化水平，比如張福慶（2010）、張亞明（2017）等；另一方面從產業(yè)生態(tài)化的影響因素進行研究。呂明元（2016）從產業(yè)結構生態(tài)化演進對能源結構的改善進行了分析，河北省產業(yè)結構生態(tài)化水平明顯落后京津；王信敏等（2017）研究認為生態(tài)化水平越低，技術溢出和能源結構差異越明顯；但是，產業(yè)生態(tài)化效率的定量評價文獻相對較少，沒有文獻對河北省11個城市的產業(yè)生態(tài)化效率進行定量分析。本文從指標數據的可得性和科學性方面出發(fā)構建投入產出指標體系，應用數據包絡模型對河北省的產業(yè)生態(tài)化效率進行評價，找出河北省各市產業(yè)生態(tài)化效率差異、形成原因和影響途徑，為河北省的產業(yè)生態(tài)化效率提升提供理論支持和實證依據。

三、研究方法、指標體系的構建與數據說明

（一）研究方法

數據包絡分析是評價決策單元相對效率的一種非參數評價方法，該方法不要求對數據進行標準化處理，分析結果實用性強。該方法包括CCR和BCC兩個基礎模型，通過求解線性規(guī)劃，可以計算出各個單元的相對投入產出生產效率即技術效率，并可以進一步分解為純技術效率和規(guī)模效率。純技術效率是指管理水平、技術水平、決策能力帶來的生產效率，不包括要素利用效率損失。規(guī)模效率是在管理和技術水平一定的狀況下，實際生產水平和最優(yōu)生產水平之間的差異。規(guī)模效率有效是指規(guī)模生產不存在規(guī)模報酬遞增和遞減的狀況。同時，當決策單元非有效時，可以計算出投入冗余量和產出不足量，以觀察產業(yè)生態(tài)化系統(tǒng)如何進行投入和產出的調整，優(yōu)化經濟系統(tǒng)。

目前文獻主要應用層次分析法對產業(yè)生態(tài)化水平進行綜合評價。本文運用數據包絡模型進行研究主要考慮兩個方面的原因：一方面，層次分析法權重的確定受到專家的主觀因素影響，不區(qū)分指標體系的產出和投入層次，用數據包絡分析模型可以清晰的看到投入和產出的相對效率，結果更客觀。另一方面，在數據包絡分析評價結果的基礎上進行分類，能更加清晰地展現區(qū)域之間的差異性。

（二）指標體系的確定

數據包絡分析要求決策單元的數量不低于指標數量的2倍以上，因此本文研究的評價系統(tǒng)的指標數量不宜超過5個，選擇的指標應該盡量簡練、準確和數據可得。從產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的觀點看，資源從系統(tǒng)一端投入后，經過整個系統(tǒng)的消耗和轉化后，產出有好的產品也有“壞副產品”，比如廢水、廢氣、PM2.5等污染物。鑒于此，本文投入指標選擇人均固定資產投資（X1）、全社會用電量（X2），產出指標選擇人均產值（Y1）、第三產業(yè)增加值占比（Y2）、工業(yè)廢氣排放量（Y3）。

（三）數據來源與說明

本文數據根據河北省11地市2015年統(tǒng)計數據公報、2016年中國城市統(tǒng)計年鑒和2016各市統(tǒng)計年鑒數據整理而得。非期望產出指標納入到產業(yè)生態(tài)化效率評價，需要對其轉換后才可以進行計算，本文把工業(yè)廢氣排放量指標倒數處理，以滿足數據包絡模型的要求。

四、評價結果分析

采用2015年統(tǒng)計數據，應用數據包絡模型CCR和BCC模型計算產業(yè)生態(tài)化效率，分析綜合效率、純技術效率和規(guī)模效率。應用DEAP2.1軟件計算結果分析如下：

（一）效率分析

整體上，2015年河北省產業(yè)生態(tài)化綜合效率為0.629，距離有效狀態(tài)還有37.1%的提升空間，說明河北省產業(yè)生態(tài)化效率整體上處于低位。純技術效率為0.922，規(guī)模效率為0.673，規(guī)模效率對綜合效率的解釋能力小于純技術效率，說明河北省的產業(yè)管理效率、技術水平和決策能力需要整體改善的同時，規(guī)模擴展過快，造成產生生態(tài)化無效率。

從11市的綜合效率評價結果看，承德、廊坊、邢臺三市綜合效率值為1，屬于DEA有效狀態(tài)。衡水綜合效率為0.888；其余各市的均低于0.7，石家莊市綜合效率僅為0.21，全省最低。這表明在規(guī)模報酬不變的約束下，絕大部分城市資源使用效率較低，資源的投入與產出之間不協(xié)調，資源配置不優(yōu)化以及產業(yè)產出可持續(xù)性較弱。

（二）純技術效率分析

從純技術效率評價值看，滄州、承德、衡水、廊坊、邢臺純技術效率水平為1，而石家莊、保定、邯鄲、唐山、秦皇島和張家口純技術效率小于1，保定純技術效率值低至0.595。即在可變規(guī)模報酬的條件下，5個城市的產業(yè)生態(tài)化水平處于效率前沿，6個城市處于純技術效率無效狀態(tài)。這表明河北省這6個城市的低效是由于產業(yè)生態(tài)化管理水平不到位、技術應用和創(chuàng)新能力不高，產業(yè)發(fā)展決策不科學所導致的。

（三）規(guī)模效率與規(guī)模報酬分析

從規(guī)模效率評價結果看，滄州、廊坊、邢臺三市規(guī)模效率為1。衡水、秦皇島和張家口的規(guī)模效率均大于0.80，其它各市規(guī)模效率均低于0.7，唐山的規(guī)模效率最低，僅為0.166。這表明產業(yè)生態(tài)化實際規(guī)模和最優(yōu)規(guī)模之間差異性明顯，絕大部分城市在產業(yè)擴張的過程中，資源利用效率非常低。

從規(guī)模報酬狀況看，衡水市處于規(guī)模報酬遞增狀態(tài)，可以通過增加投入把產業(yè)生態(tài)水平改善到最優(yōu)規(guī)模，而保定、承德、邯鄲、石家莊、唐山、秦皇島和張家口呈現出規(guī)模報酬遞減的狀態(tài)，說明這些城市應該適當減少投入提高產業(yè)生態(tài)化規(guī)模效率。因此，如何調整現有的生產規(guī)模達到最優(yōu)規(guī)模效率是這些城市當下要解決的重要任務。

（四）投入產出改進分析

為了能清晰的看到河北省各市產業(yè)生態(tài)化無效率的提升路徑，我們基于產出最大化導向的BCC模型計算出投入指標和產出指標的改進狀況。從產出指標改進值結果看，各市的人均GDP需要大幅度的增加，保定增幅最高，約為140%，唐山增幅最低，約為7%；第三產業(yè)產值占比增幅最高為保定，約為68.1%，石家莊增幅最低約為1.7%；工業(yè)廢水排放量減幅最大的是唐山，需要減少工業(yè)廢水排放量約為35587噸，其次是張家口市，需要減排廢水24390噸，再次是邯鄲市需減排約為17889噸。從投入指標改進值看，張家口市固定資產投資和全社會用電量減幅幅度最大，分別為88%和78%；唐山市固定資產和全社會用電量降幅也為61%和85%左右；而張家口市投入指標降幅較小，其余城市的投入指標都需要不同幅度的降低，才能使得產業(yè)生態(tài)化效率處在產出最大導向下的效率前沿。這表明，河北省各市經濟效益水平相對差異較大，產業(yè)結構生態(tài)化需要較大幅度提高，廢水排放量要大幅度降低，固定資產投資和能源消耗量需要大幅調整，才能保證各市的產業(yè)生態(tài)化水平效率的提升。

五、結論和建議

本文應用數據包絡模型對河北省11市的產業(yè)生態(tài)化效率進行評價，結果發(fā)現，各市的產業(yè)生態(tài)化效率相對較低，純技術效率水平高于規(guī)模效率水平，固定資產投資和全社會用電量投入冗余量較大，人均產值和第三產業(yè)占比需要提高，而廢水排放量需要進一步減少。鑒于此，本文提出如下政策建議：

第一，調整產業(yè)結構，實現產業(yè)結構的優(yōu)化升級。河北省各市要從戰(zhàn)略上布局產業(yè)發(fā)展，按照優(yōu)先發(fā)展第三產業(yè)，優(yōu)化發(fā)展第二產業(yè)，因地制宜地發(fā)展現代化農業(yè)的目標，淘汰和升級改造工業(yè)落后產能，調整產業(yè)布局，提高產業(yè)結構的高級化和合理化。

第二，進一步優(yōu)化投資結構。固定資產投資是形成產業(yè)布局和產業(yè)集聚的先決條件。各市固定資產投資面臨過剩，投資效率不高，要改善這種局面，必須要杜絕重復建設、盲目投資的勢頭。政府通過系統(tǒng)的規(guī)劃，引導資金向戰(zhàn)略性新興產業(yè)和生產性服務業(yè)傾斜，剝離產能過剩行業(yè)的部分固定資產進行兼并重組，提高投資效率。

第三，提高能源的利用效率。河北省產業(yè)重工業(yè)偏重，電力、水等資源消耗量大，產出比低，只有通過技術引進、科技創(chuàng)新、加強管理能力和決策效率，才能改善能源投入結構，提升能源的利用效率。

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（作者單位：1.3.河北工程大學；2.邯鄲市職業(yè)教育中心）

責任編輯：代建明