基于DEA的杭州市工業(yè)污染治理效率研究

鄭麗娟

（杭州市水利設(shè)施監(jiān)管中心，浙江 杭州 310016）

基于DEA的杭州市工業(yè)污染治理效率研究

鄭麗娟

（杭州市水利設(shè)施監(jiān)管中心，浙江 杭州 310016）

以近年杭州市8個區(qū)域的工業(yè)污染排放和處理的橫截面數(shù)據(jù)為依據(jù)，構(gòu)建基于DEA方法的工業(yè)污染治理效果評價的投入產(chǎn)出指標，應用DEA方法對杭州市工業(yè)污染治理效率進行實證研究，對非DEA有效的區(qū)域進行投影分析，從而得出幾點結(jié)論與啟示，給出了調(diào)控方向。

工業(yè)污染；DEA；C2R模型；

近年來，杭州市以共建共享生活品質(zhì)之城為目標，貫徹落實科學發(fā)展觀，強化環(huán)境法治，生態(tài)市建設(shè)和環(huán)境保護各項工作取得明顯進展。2007年，全市工業(yè)廢水排放量比上年下降1.54%，工業(yè)二氧化硫排放量比上年減少2.24%，工業(yè)廢物綜合利用率達到95.11%。通常情況下，多數(shù)人只從數(shù)字看結(jié)果，認為杭州市的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護取得顯著的成效，但忽略了資金、設(shè)備的投入數(shù)量。因此，研究環(huán)境保護的投入產(chǎn)出效率是有重大意義的，它不僅有利于評價工業(yè)污染治理的質(zhì)量，同時可以節(jié)省財政支出，減少設(shè)備浪費，為政府決策提供參考。

目前，專門針對DEA應用于城市、區(qū)域環(huán)境效率或者污染治理效率的文獻數(shù)量不多，在研究對象、研究角度等方面存在較大差異。陳堅（1998）分析了湖北省城市環(huán)境衛(wèi)生經(jīng)費的投入問題，提出了改變經(jīng)費投入不足的政策建議。孫廣生等（2003）運用C2R模型對全國各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境效率進行了實證研究。楊春梅（2007）運用橫截面數(shù)據(jù)對全國30個省及直轄市進行了環(huán)境效率分析，并對結(jié)果進行了排序。因此本文嘗試用杭州市8個區(qū)域的橫截面數(shù)據(jù)，運用DEA方法對區(qū)域工業(yè)污染治理效率進行實證研究，在評價工業(yè)污染治理效率的基礎(chǔ)上，對非DEA有效的區(qū)域進行調(diào)控分析。

一、研究思路、方法和數(shù)據(jù)

（一）研究思路

本文運用DEA模型對杭州市各區(qū)域的工業(yè)污染治理效率研究做一探索性研究，主要步驟如下：選取杭州市8個區(qū)域作為決策單元，并且結(jié)合實際，選取投入產(chǎn)出指標—→構(gòu)建DEA模型，進行實證分析，對杭州市各個區(qū)域的工業(yè)污染治理效率進行評價—→對非DEA有效的區(qū)域進行調(diào)控體系設(shè)計，確定調(diào)控方案。

（二）投入產(chǎn)出指標的選取和方案設(shè)計

從最近幾年的發(fā)展中也可以看出，環(huán)境的惡化與國家大力發(fā)展經(jīng)濟、提高工業(yè)化程度存在很大關(guān)系，基于全面性、科學性、獨立性、可操作性、適用性基本原則，并且考慮到指標的可獲得性，因此選擇與工業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的廢水、廢氣、固體廢物等投資及處理情況，對工業(yè)污染治理效率進行綜合的評價。（鑒于工業(yè)固體廢物的治理資金投入數(shù)據(jù)缺少統(tǒng)一衡量標準，故暫不分析）具體設(shè)計方案和投入產(chǎn)出指標如下（表2.1）。

表2.1 工業(yè)污染治理投入產(chǎn)出指標

（三）DEA模型

DEA對決策單元相對效率的測評一般有C2R（charnes et al，1978）、BC2（Banker et al，1984）模型和Additive模型（Charnes et al.1985）三種模型。本文采用評價DMU總體效率的具有非阿基米德無窮小的C2R模型，有如下形式：

該模型可以評價DMU的技術(shù)效率、規(guī)模效益和綜合效率。

（四）數(shù)據(jù)的搜集和處理

本文使用的數(shù)據(jù)取自《杭州市環(huán)境統(tǒng)計年鑒2007》，選取了杭州市8個區(qū)域的數(shù)據(jù)作為同類型的決策單元，并且在進行分析前將原始數(shù)據(jù)進行最大值標準化，消除不同量綱的影響。

二、實證分析

DEA評價結(jié)果如表1所示：

表1 杭州市各區(qū)域工業(yè)污染治理效率評價結(jié)果

（二）評價結(jié)果分析

1.綜合效率分析

方案一：廢水治理效率，表1顯示，主城區(qū)、建德市、臨安市這3區(qū)域的評價結(jié)果為DEA有效，說明這3個區(qū)域的廢水治理投入產(chǎn)出效率相對較優(yōu)。其他5個區(qū)域的評價結(jié)果為DEA無效；方案二：廢氣治理效率，表1顯示，淳安縣、桐廬縣2區(qū)域的評價結(jié)果為DEA有效，其他6個區(qū)域的評價結(jié)果為DEA無效。這一評價結(jié)果與實際情況基本相符，較客觀地反映了各區(qū)域工業(yè)污染治理的效率。因為，無論從輸入、輸出單項指標來看，還是從輸入、輸出綜合指標來看，被評價為DEA有效的區(qū)域的輸入指標值相對較小，輸出指標值相對較大。從DEA的有效值來看，廢水治理的效率相對高，各區(qū)域均在0.75以上，而廢氣治理的有效值相對低，最低的為主城區(qū)（0.438）。這不能不認為是工業(yè)污染治理中一個十分值得注意的問題。

2.規(guī)模和技術(shù)效率分析

從規(guī)模有效性的角度看，方案一中評價結(jié)果為DEA無效的5個區(qū)域中4個（蕭山區(qū)、富陽市、桐廬縣、淳安縣）報酬遞增，1個區(qū)域（余杭區(qū)）報酬遞減；方案二中評價結(jié)果為DEA無效的6個區(qū)域均為報酬遞減。從技術(shù)效率性的角度看，方案一中在5個評價結(jié)果為DEA無效的城市中，蕭山區(qū)、桐廬縣、淳安縣、富陽市處于技術(shù)無效階段，余杭區(qū)處于技術(shù)有效階段。方案二中，6個評價結(jié)果為DEA無效的城市中，這6個區(qū)域均處于技術(shù)無效階段。

技術(shù)有效性與規(guī)模有效性需要兩者兼顧，對于規(guī)模報酬無效（遞增或遞減）或技術(shù)無效的區(qū)域，應該引起對這些區(qū)域在污染治理方面的關(guān)注。一方面要控制好投入產(chǎn)出的規(guī)模，另一方面需要依靠技術(shù)來提高資源的利用率，一味的加大投入或者逐漸的減少投入都無法從根本上解決問題。

（三）對非有效評價區(qū)域的調(diào)控分析

表2中對非DEA有效的單元我們進行了改進與調(diào)整，求出在產(chǎn)出不變的情況下，投入可節(jié)約量和在投入不變的情況下，輸出增加量，以供參考。

表2 非有效區(qū)域的相關(guān)輸入、輸出綜合指標調(diào)控量

1.工業(yè)廢水治理效率投影分析——以蕭山區(qū)為例

投入角度分析，在保持產(chǎn)出不變的情況下，廢水治理資金投入占工業(yè)總產(chǎn)值的比重和每十個工業(yè)企業(yè)廢水治理設(shè)施數(shù)都有冗余，從而導致工業(yè)廢水污染治理效率低下。如果能夠減少廢水治理資金投入占工業(yè)總產(chǎn)值比重的0.07，減少每十個工業(yè)企業(yè)廢水治理設(shè)施數(shù)1.73，即降低工業(yè)污染治理資金投入和設(shè)備過剩問題，這樣可以增加蕭山區(qū)工業(yè)廢水污染治理效率?；蛘邚漠a(chǎn)出的角度分析，在投入保持不變的情況下，工業(yè)廢水排放達標率增加21.99%，即蕭山區(qū)工業(yè)廢水達標率從52.44%增加到現(xiàn)在的74.43%，這樣也能提高蕭山區(qū)的工業(yè)廢水污染治理效率值。

2.工業(yè)廢氣治理效率投影分析——以主城區(qū)為例

同理可分析，在產(chǎn)出不變情況下，只要將廢氣治理資金投入占工業(yè)總產(chǎn)值的比重減少0.17，每十個工業(yè)企業(yè)廢水治理設(shè)施數(shù)減少72.21；或者在投入不變的情況下，工業(yè)二氧化硫達標率增加10.34%，均可以提高主城區(qū)工業(yè)廢氣污染治理效率值。

同樣，也可以逐個對其它非DEA有效的區(qū)域進行類似的分析，此處略。

三、結(jié) 論

本文在應用DEA方法對杭州市8個區(qū)域的工業(yè)污染治理效率進行了DEA評價和調(diào)控分析，得到的結(jié)論與啟示主要有以下幾點：

1.本文將數(shù)據(jù)包絡分析應用于評價工業(yè)污染治理效率方面，在給出被評價區(qū)域的投入、產(chǎn)出相對效率的同時，將非DEA有效的區(qū)域也進行投影分析，并提供了調(diào)整方向和調(diào)整力度。這可為工業(yè)污染治理調(diào)控提供依據(jù)，是一種較好的評價方法。

2.從綜合有效性角度來看，工業(yè)廢水治理的治理效果方面各個區(qū)域之間的投入產(chǎn)出效率相差很小，效率值最低的富陽市綜合效率都在0.75以上。但工業(yè)廢氣治理的效果方面，各個區(qū)域的效率值相差比較大，主城區(qū)和蕭山區(qū)的廢氣治理效率在0.5以下?？梢?007年杭州市在治理工業(yè)廢水效果方面相對比較好，而在工業(yè)廢氣治理上效果不理想。

3.從規(guī)模和技術(shù)有效性的角度來看，對于規(guī)模無效和技術(shù)無效的區(qū)域一方面需要調(diào)整工業(yè)污染治理的投入指標規(guī)模，一方面需要提高對技術(shù)的依賴性以及投入產(chǎn)出的相對效率。

4.本文的主要不足之處在于：調(diào)控分析部分僅限于利用DEA評價結(jié)果，沒有考慮影響工業(yè)污染治理的深層次的原因，即影響工業(yè)污染治理規(guī)模、技術(shù)效率的因素，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政府影響力、制度等。

[1] 孫廣生，馮宗憲，曾凡.DEA在評價工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境效率方面的應用[J].安徽師范大學學報，2006（2）：112-116.

[2] 陳堅，陳海濱.拓寬資金渠道，增強發(fā)展實力[J].長江建設(shè)，1998（3）：13-14.

[3] 楊春梅. 基于DEA的環(huán)保投入效率研[D].2007.5-8

[4] 魏權(quán)齡.數(shù)據(jù)包絡分析.科學出版社[M].2004.23-24

[5] 杭州市環(huán)境保護局.杭州市環(huán)境統(tǒng)計年鑒2007[M]. 2008.

10.3969/j.issn.1674-8905.2011.02.017

（責任編輯：施越霞）