基于DEA 的黃河干流九省的水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)

彭高輝，韋保磊，宋 寶

(華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450045)

“九五”時(shí)期以前，我國的水利事業(yè)被界定在農(nóng)業(yè)中，發(fā)展速度緩慢;“九五”時(shí)期以后，黨中央國務(wù)院高度重視水利工作，對(duì)水利事業(yè)也有了全新的認(rèn)識(shí)，水利投資大幅增加.特別是進(jìn)入21 世紀(jì)以來，黨中央、國務(wù)院對(duì)水利發(fā)展更是高度重視.2011 年中央一號(hào)文件《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》聚焦水利，深刻闡述了水利現(xiàn)代化在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善中的重要作用.黃委會(huì)以“治河、治窮、治貪、治散”為行動(dòng)指南，建設(shè)“模型黃河”與“數(shù)字黃河”工程，利用“模型黃河”與“數(shù)字黃河”研究“原型黃河”的演變基本規(guī)律和治理開發(fā)方案.同時(shí)積極規(guī)劃，科學(xué)管理，加強(qiáng)科研機(jī)構(gòu)對(duì)黃河的研究，在水利大發(fā)展時(shí)期，努力推動(dòng)黃河管理科學(xué)化和黃河水利現(xiàn)代化，為黃河流域各省的現(xiàn)代化建設(shè)提供保障，加快黃河流域各省的水利現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程.

筆者立足于黃河干流九省的現(xiàn)代化建設(shè)全局，從水利投入與產(chǎn)出角度出發(fā)，并結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)，構(gòu)建水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，定量評(píng)價(jià)黃河干流九省的水利現(xiàn)代化建設(shè)效率，分析水利現(xiàn)代化建設(shè)的資源配置有效利用率、規(guī)模效益以及綜合效率的變化，為以后水利現(xiàn)代化建設(shè)投入資源的分配決策提供參考依據(jù).

1 水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀

2007 年，陳雷從治水理念、水利工程設(shè)施、水利管理的現(xiàn)代化和水利信息化4 個(gè)方面，提出在推進(jìn)水利現(xiàn)代化建設(shè)過程中需要注意的問題［1］.中國特色水利現(xiàn)代化內(nèi)涵應(yīng)包括:水利建設(shè)資源的合理分配、水資源的安全有效利用、水利工程良好的經(jīng)濟(jì)效益與管理、水利的可持續(xù)發(fā)展和水利設(shè)施的社會(huì)公益性.

中國水利現(xiàn)代化研究課題組系統(tǒng)地研究和探討了水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用定性分析與定量層次分析模型相結(jié)合的方法研究了我國的水利現(xiàn)代化進(jìn)程［2］;傅春以水利的發(fā)展條件與保障條件為基礎(chǔ)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合層次分析模型將我國水利現(xiàn)代化建設(shè)劃分為4 個(gè)階段［3］;王亞華從水利發(fā)展的安全性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性3 方面需求構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并結(jié)合層次分析模型給出了中國水利現(xiàn)代化的“三步走”戰(zhàn)略［4］;張海濤通過對(duì)比分析以往權(quán)威指標(biāo)體系的建立構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用模糊聚類迭代模型對(duì)部分地區(qū)水利現(xiàn)代化水平進(jìn)行評(píng)價(jià)［5］.國內(nèi)的一些研究大多是從水利部門自身工作的角度出發(fā)，并未很好地結(jié)合地域的差別、自然資源分布的差異以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的不同，不能更加客觀、全面地反映各地域的水利現(xiàn)代化水平.

2 基于DEA 模型的水利現(xiàn)代化定量評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)

2.1 水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立原則

結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的目的性、精簡性、關(guān)聯(lián)性和多樣性原則［6］，水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則［7］.

1)可操作性原則.所選指標(biāo)應(yīng)是可獲得的量化數(shù)據(jù)，若理論上可以獲得但實(shí)際上不可行的用相似指標(biāo)代替或不納入指標(biāo)體系.

2)綜合性原則.所選指標(biāo)應(yīng)能構(gòu)成一個(gè)既沒有信息冗余又沒有信息不足的完備指標(biāo)集合，每一個(gè)指標(biāo)所包含的信息量比其他同類指標(biāo)大.

3)科學(xué)性原則.每一個(gè)指標(biāo)應(yīng)能反映不同地區(qū)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的不同，不能照搬其他企業(yè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，應(yīng)該考慮水利現(xiàn)代化建設(shè)的不同目的及其特殊意義.

4)靈敏性原則.所選指標(biāo)在不同地區(qū)之間變化較大，能反映不同個(gè)體之間的差別.

5)因果關(guān)系原則.所選輸入指標(biāo)能在不同程度上影響輸出指標(biāo)，雖然不必清楚每個(gè)輸入對(duì)輸出指標(biāo)的決定權(quán)重.

2.2 DEA 評(píng)價(jià)模型的建立

以往的水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)方法多是在評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，確定各指標(biāo)的權(quán)重，運(yùn)用層次分析模型或模糊聚類迭代模型進(jìn)行定量評(píng)價(jià).而在確定權(quán)重時(shí)，不可避免地都有一些主觀因素，導(dǎo)致人為誤差的出現(xiàn)，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果造成影響.

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(Data Envelopment Analysis，DEA)由Charnes 和Coopor 于1978 年提出，后經(jīng)魏權(quán)齡［8］引入我國，是以相對(duì)效率概念為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種嶄新的效率評(píng)價(jià)方法.

DEA 模型如下:

設(shè)有n 個(gè)決策單元，每個(gè)決策單元有m 種類型的輸入和s 種類型的輸出，第j(1 ≤j ≤n)型的輸入與輸出分別為Xj=(X1j，X2j，…，Xmj)T和Yj=(Y1j，Y2j，…，Ysj)T，對(duì)應(yīng)的權(quán)重μ=(μ1，μ2，…，μm)T和v=(v1，v2，…，vs)T.選擇合適的權(quán)重系數(shù)μ與v，使得每一個(gè)決策單元的效率評(píng)價(jià)指數(shù)hj=μTXj/vTYj取得最大值.使用Charnes-Cooper 變換，根據(jù)線性規(guī)劃的對(duì)偶理論，將上述分式規(guī)劃模型構(gòu)造為具有非阿基米德無窮小量(ε)的對(duì)偶模型:

式中:θ 為決策單元DMUj的有效值，θ 越大，資源配置越合理，反之，資源浪費(fèi)程度越高;s－和s+分別為投入與產(chǎn)出的松弛，表示DMUj的可能投入冗余和產(chǎn)出不足;λj為輸出指標(biāo)的權(quán)重系數(shù).

3 DEA 模型求解及結(jié)果分析

3.1 黃河干流九省水利現(xiàn)代化水平的DEA 分析

根據(jù)DEA 模型的特點(diǎn)，結(jié)合水利現(xiàn)代化建設(shè)特點(diǎn)，建立其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，全面反映地區(qū)水利現(xiàn)代化的各個(gè)方面，如圖1 所示.

圖1 水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

依據(jù)文獻(xiàn)［9］中各指標(biāo)的數(shù)據(jù)，運(yùn)用DEA 模型中不考慮規(guī)模收益的C2R 模型和考慮規(guī)模收益的BC2模型對(duì)黃河干流水利現(xiàn)代化建設(shè)投入產(chǎn)出效率進(jìn)行分析.具體結(jié)果見表1.

表1 C2R 與BC2 模型水利現(xiàn)代化水平結(jié)果

表1 表明:內(nèi)蒙古、山東、河南、四川、青海、寧夏規(guī)模效率與純技術(shù)效率同時(shí)有效，占評(píng)價(jià)總數(shù)的66.7%.這些地區(qū)的水利行業(yè)技術(shù)工人、水利建設(shè)投資、農(nóng)村發(fā)電設(shè)備、機(jī)電排灌裝機(jī)等得到了充分利用，達(dá)到了相對(duì)最佳產(chǎn)出值.山西、陜西、甘肅規(guī)模效率和純技術(shù)效率非同時(shí)有效，占評(píng)價(jià)總數(shù)的33.3%，這些地區(qū)存在投入過剩、產(chǎn)出不足，或者有規(guī)模過大或過小的問題.

3.2 資源配置欠合理地區(qū)投入產(chǎn)出指標(biāo)分析

利用C2R 模型，計(jì)算各DEA 非有效地區(qū)的投影值(目標(biāo)值)以及實(shí)際值和投影值之差，得到各個(gè)非有效地區(qū)投入過大的項(xiàng)目、數(shù)量與各個(gè)非有效地區(qū)經(jīng)過改進(jìn)后所能達(dá)到的產(chǎn)出目標(biāo)值.

3.2.1 投入指標(biāo)分析

利用C2R 模型，計(jì)算各DEA 非有效地區(qū)的投影值(目標(biāo)值)及實(shí)際值和投影值之差，得到各個(gè)非有效地區(qū)投入冗余的項(xiàng)目與數(shù)量，具體結(jié)果見表2.

表2 表明:在現(xiàn)有產(chǎn)出的水平下，山西省與陜西省在水利行業(yè)技術(shù)工人方面存在較大冗余;水利建設(shè)投資方面由于部分水利建設(shè)工程未投入生產(chǎn)，顯示不出效益，存在冗余;機(jī)電排灌機(jī)投入冗余較小;但山西省在農(nóng)村發(fā)電設(shè)備方面投入適當(dāng).陜西省與甘肅省在農(nóng)村發(fā)電設(shè)備方面冗余相當(dāng);甘肅省水利行業(yè)技術(shù)工人基本無冗余，但在機(jī)電排灌機(jī)投入方面存在較大冗余.如果這些水利現(xiàn)代化建設(shè)資源能夠得到有效利用，并適當(dāng)調(diào)整水利工程規(guī)模，以上各地區(qū)的水利現(xiàn)代化水平定能取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

表2 欠合理地區(qū)各項(xiàng)投入指標(biāo)的冗余值

3.2.2 產(chǎn)出指標(biāo)分析

利用C2R 模型，計(jì)算DEA 非有效地區(qū)山西、陜西和甘肅的實(shí)際值和投影值，得到各個(gè)非有效地區(qū)產(chǎn)出不足的項(xiàng)目與數(shù)量，具體結(jié)果見表3.

表3 欠合理地區(qū)各項(xiàng)產(chǎn)出指標(biāo)的不足值

表3 表明:在現(xiàn)有水利建設(shè)投入情況下，山西、陜西、甘肅等省在水土流失治理方面取得了較好的業(yè)績，但在農(nóng)田(有效)實(shí)灌面積、除澇面積、達(dá)標(biāo)堤防長度、節(jié)水灌溉面積等4 個(gè)方面均有不同程度的產(chǎn)出不足，未能達(dá)到應(yīng)有的效益，不利于本省的水利現(xiàn)代化進(jìn)程.此外，山西省在農(nóng)村水電站建設(shè)上存在嚴(yán)重的產(chǎn)出不足問題，嚴(yán)重影響了本省的水利現(xiàn)代化建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展.

3.3 甘肅省投入產(chǎn)出指標(biāo)分析與對(duì)策

利用C2R 模型，計(jì)算甘肅省的DEA 有效投影值、投入冗余和產(chǎn)出不足的項(xiàng)目與數(shù)量，具體結(jié)果見表4.

表4 甘肅省各項(xiàng)投入指標(biāo)的冗余值與產(chǎn)出指標(biāo)的不足值

表4 表明甘肅省總體表現(xiàn)為非有效和非技術(shù)有效且規(guī)模收益遞增.存在的主要問題是:①在目前的產(chǎn)出水平下，水利行業(yè)技術(shù)工人冗余0.5%，基本達(dá)到最優(yōu)投入狀態(tài);水利建設(shè)投資投入冗余36%，部分冗余資金用于建設(shè)水利工程，當(dāng)年沒有產(chǎn)生效益;農(nóng)村發(fā)電設(shè)備與機(jī)電排灌機(jī)投入項(xiàng)冗余較大，為13%和39%.②在產(chǎn)出方面，農(nóng)田實(shí)灌面積、除澇面積、達(dá)標(biāo)堤防長度、節(jié)水灌溉面積等4 個(gè)方面存在產(chǎn)出不足，除澇面積的嚴(yán)重不足是導(dǎo)致該省份水利現(xiàn)代化發(fā)展水平非技術(shù)有效的主要因素.

為提高本省的水利現(xiàn)代化發(fā)展水平的整體有效性應(yīng)合理分配水利建設(shè)投資，充分利用農(nóng)村發(fā)電設(shè)備、機(jī)電排灌機(jī)等設(shè)備資源，加快水利工程建設(shè)，加強(qiáng)水利設(shè)施的管理，增強(qiáng)水利事業(yè)的安全生產(chǎn)水平與社會(huì)公益性.

4 結(jié)語

西部大開發(fā)、城鄉(xiāng)鎮(zhèn)化建設(shè)、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)都離不開水，對(duì)水的需求更大，只有加快水利現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程才能更好地開發(fā)水資源.

黃河干流九省的水利現(xiàn)代化水平雖然在東部的山東省、中部的河南省和西部的內(nèi)蒙古、四川、青海、寧夏相對(duì)較高，但在中部地區(qū)的山西省，西部地區(qū)的陜西省、甘肅省在水利的開發(fā)與管理方面還不完善，還有待改進(jìn)，國家與地方政府需要加大對(duì)這些地區(qū)的支持力度.合理地分配水利資源，積極引進(jìn)水利人才，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，促進(jìn)這些省份的水利現(xiàn)代化建設(shè).

［1］陳雷.關(guān)于水利發(fā)展與改革若干問題的思考［J］.中國水利報(bào)，2007(22):1－14.

［2］中國水利現(xiàn)代化研究課題組.中國水利現(xiàn)代化研究［EB/OL］.2004－02－25.http://www.wzsl.gov.cn/system/2004/02/25/010450902.shtml.

［3］傅春，暢志峰，劉昌明.水利現(xiàn)代化的內(nèi)涵及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立［J］.水科學(xué)進(jìn)展，2002，13(7):502－506.

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