基于DEA的廣東省工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率評價(jià)*

趙晨迪，張 俊

（湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南長沙 410081）

基于DEA的廣東省工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率評價(jià)*

趙晨迪，張 俊

（湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南長沙 410081）

工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)在工業(yè)系統(tǒng)中的具體體現(xiàn)，也是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心，對工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展效率進(jìn)行評價(jià)能夠反映其發(fā)展水平，分析其發(fā)展中存在的問題以及產(chǎn)生問題的原因.基于2008年－2010年廣東省的面板數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，利用Malmquist指數(shù)對廣東省各城市的循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率進(jìn)行評價(jià)，并通過CCR模型進(jìn)一步分析各個(gè)指標(biāo)，研究相關(guān)影響因素.結(jié)果表明，廣東省總體工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率水平較高，但各城市間的工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)在規(guī)模與技術(shù)效率上都存在較大差異，對此分析原因并提出建議.

工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)；DEA模型；效率評價(jià)；廣東

傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是通過資源的大量消耗來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，必然導(dǎo)致資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間矛盾日益突出，從遠(yuǎn)期來看這種發(fā)展模式是難以為繼的.為了從根本上減輕經(jīng)濟(jì)增長對資源供給的壓力、減少環(huán)境污染，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)越來越受到人們的重視，成為新的發(fā)展趨勢.循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指通過資源在各流程中的合理開發(fā)和持久利用，使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)投入自然資源最少、向環(huán)境中排放的廢棄物最少、對環(huán)境的危害或破壞最小的新型發(fā)展模式［1］.

從我國產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展歷程來看，工業(yè)都是循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重心，工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)在全社會循環(huán)經(jīng)濟(jì)中占有核心地位.因此，為了有效的監(jiān)測工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，對其發(fā)展情況進(jìn)行客觀有效的評價(jià)具有重大理論和現(xiàn)實(shí)意義.

目前，循環(huán)經(jīng)濟(jì)是學(xué)術(shù)界的熱門研究領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者對循環(huán)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了很多相關(guān)研究，但主要側(cè)重于在全社會發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原則、主要特征、層級結(jié)構(gòu)、技術(shù)支持以及發(fā)展模式等方面［2］，對工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率定量分析評價(jià)的研究較少.廣東作為我國的工業(yè)大省，其工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)評價(jià)研究還是相對較少，比如說賈莉2007和2008年的兩篇廣東省循環(huán)經(jīng)濟(jì)評價(jià)的文章，暨南大學(xué)于丹的碩士論文等.

因此對廣東省20多個(gè)城市的工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行有效性評價(jià)對于廣東大力發(fā)展工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有尤為重要的意義.

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析不必計(jì)算綜合投入量和綜合產(chǎn)出量，避免了確定各指標(biāo)的權(quán)重所帶來的主觀性，也無須由于各指標(biāo)量綱不一致而進(jìn)行無量綱化，因此可以認(rèn)為DEA模型是對這類問題進(jìn)行評價(jià)的一個(gè)有效方法.本文基于2008－2010年廣東省的面板數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，利用馬姆奎斯特指數(shù)對廣東省各市和各工業(yè)行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率進(jìn)行評價(jià)，并通過CCR模型進(jìn)一步分析各個(gè)指標(biāo)，研究相關(guān)影響因素.

1 研究理論和方法

1.1 工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律來指導(dǎo)人類社會的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，以資源的高效利用為核心，以“減量化、再利用、再循環(huán)”為基本原則，以“低消耗、低污染、高效率”為基本特征的社會生產(chǎn)和再生產(chǎn)形式，其實(shí)質(zhì)是以盡可能少的資源消耗和盡可能小的環(huán)境代價(jià)實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展效益.工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)基于以上循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，以生態(tài)規(guī)律為準(zhǔn)則，遵循3R基本原則，融合清潔生產(chǎn)與廢棄物綜合利用，發(fā)展園區(qū)工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈（網(wǎng)）和區(qū)域工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈（網(wǎng)），是一種基礎(chǔ)清潔生產(chǎn)理論和可持續(xù)發(fā)展理論的工業(yè)發(fā)展模式.

循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原則是“3R”原則，即減量化（reduce）、再使用（reuse）和再循環(huán)（recycle），工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)也遵循這一原則.其中減量化原則是指用較少的原料和能源投入來達(dá)到既定的生產(chǎn)目的或消費(fèi)目的，從經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的源頭就注意節(jié)約資源和減少污染；再使用原則是指要求制造產(chǎn)品和包裝容器能夠以初始的形式被反復(fù)使用；再循環(huán)原則是指生產(chǎn)出來的物品在完成其使用功能后能重新變成可以利用的資源，而不是不可恢復(fù)的垃圾［3］.隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論的不斷發(fā)展和完善，“3R”原則也向“4R”甚至“5R”原則發(fā)展：季昆森提出了增加一個(gè)再思考（rethink）原則的4R原則，吳季松參與了增加再修復(fù)（repair）原則的“5R”原則的探討.

1.2 DEA方法與模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，簡記為DEA）是美國著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes和W.W.Cooper等學(xué)者，以相對效率概念為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種效率評價(jià)方法.它應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)劃，依據(jù)投入和產(chǎn)出指標(biāo)，評價(jià)多個(gè)投入與產(chǎn)出指標(biāo)的決策單元（Decision Making Unit，簡記為DMU）的優(yōu)劣，即其相對有效性，是一種非參數(shù)評價(jià)方法［4］.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，而且不需要考慮投入與產(chǎn)出之間的函數(shù)關(guān)系，也不需要事先估計(jì)參數(shù)、假設(shè)權(quán)重，避免了人為主觀因素的影響，直接通過產(chǎn)出與投入之間的加權(quán)和之比計(jì)算DMU的效率，因此很適合處理多種投入和產(chǎn)出指標(biāo)的系統(tǒng)評價(jià)問題.常用的DEA方法包含規(guī)模報(bào)酬可變（DEAVRS）模型、規(guī)模報(bào)酬不變（DEA－CRS）模型、CCR模型、BCC模型和Malnquist指數(shù)模型等.

1.2.1 CCR型

CCR模型是DEA方法中的一般模型，其中最典型和最常用的是帶有非阿基米德無窮小量ε的CCR模型：

假設(shè)有n個(gè)決策單元（DMU），每個(gè)DMU都有m個(gè)投入（i＝1，…，m）和s個(gè)產(chǎn)出（r＝1，…，s），對于特定的某個(gè)DUMj，Xij是其第i種投入量，Yij是其第j中產(chǎn)出量，則評價(jià)DMUj有效性的CCR模型可以表示為：

其中，θ為該DMU的有效值（即投入相對產(chǎn)出的有效利用程度），λj為第j個(gè)DMU的決策變量，ε為非阿基米德無窮小量，計(jì)算式可取10－10，S＋和S－為松弛變量.

假設(shè)上述模型的最優(yōu)解為λ*j，s*－，s*＋，θ*，則：當(dāng)θ*＝1且s*－＝s*＋＝0時(shí)，DMUj為DEA有效，表明在其投入基礎(chǔ)上獲得的產(chǎn)出已經(jīng)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)；當(dāng)θ*＝1且s*－≠0或s*＋≠0時(shí)，DMUj為DEA弱有效，表明仍可能對投入或者產(chǎn)出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)；當(dāng)θ*≠1時(shí)，DMUj為非DEA有效，表明可以降低投入比例而保持產(chǎn)出不變，此時(shí)必定存在投入冗余或產(chǎn)出不足，s*－為對應(yīng)投入的冗余量，s*＋為對應(yīng)產(chǎn)出的不足量，調(diào)整后的DMU為DEA有效.

1.2.2 Malmquist指數(shù)

Malmquist指數(shù)是由瑞典經(jīng)濟(jì)學(xué)家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家Malmquist提出的用于測算不同時(shí)期生產(chǎn)效率變化的指標(biāo)，它與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析理論結(jié)合，已被廣泛應(yīng)用于金融、工業(yè)、醫(yī)療等部門生產(chǎn)效率的測算［5］.Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)用以客觀衡量技術(shù)效率變動(dòng)、技術(shù)變動(dòng)和全要素變動(dòng)之間的關(guān)系［6］，具體又分為以下幾種指數(shù)：

圖1 Malmquist指數(shù)分解示意圖

其中，全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)tfpch用于衡量后一時(shí)期到前一時(shí)期整體生產(chǎn)率的變化情況，如果tfpch＞1，則表示從后一時(shí)期到前一時(shí)期整體生產(chǎn)率是增長的.技術(shù)進(jìn)步指數(shù)tech用于衡量后一時(shí)期的生產(chǎn)相對于前一時(shí)期是否有技術(shù)進(jìn)步，如果tech＞1，則表示后一時(shí)期有技術(shù)進(jìn)步，生產(chǎn)前沿面將上移；技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)effch用于衡量向最佳生產(chǎn)狀態(tài)的接近程度，測度從前一時(shí)期后一時(shí)期之間DMU到最佳生產(chǎn)狀態(tài)的追趕程度，如果effch＞1，則表示決策單元的生產(chǎn)更接近最佳生產(chǎn)狀態(tài)；規(guī)模效率變動(dòng)指數(shù)sech用于衡量前后兩個(gè)時(shí)期的規(guī)模收益變化情況，如果sech＞1，則表示規(guī)模收益遞增；純技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)pech用于衡量在技術(shù)與規(guī)模都不變的情況下，前后兩個(gè)時(shí)期相對生產(chǎn)效率的變化，如果pech＞1，則表示在沒有技術(shù)和規(guī)模變動(dòng)的情況下，決策單元后一時(shí)期的生產(chǎn)更加接近生產(chǎn)前沿面.上述各指數(shù)小于1時(shí)分別表示其相應(yīng)對立的情況.

綜上所述，可以用CCR模型來測算工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率的現(xiàn)狀水平，用Malmquist指數(shù)法來測算工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率的變化情況.

2 指標(biāo)體系與數(shù)據(jù)

投入指標(biāo)是政府或企業(yè)為實(shí)現(xiàn)某個(gè)目標(biāo)所采取的措施，投入指標(biāo)在參與循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)，有一定的目的性，是為了達(dá)到一定的結(jié)果；產(chǎn)出指標(biāo)是度量循環(huán)經(jīng)濟(jì)對人們的生產(chǎn)、生活以及自然所產(chǎn)生的影響［7］.依據(jù)工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵、發(fā)展目標(biāo)和原則，突出環(huán)境與資源指標(biāo)，結(jié)合DEA方法的特點(diǎn)，并兼顧數(shù)據(jù)的可獲得性，建立廣東省工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)體系［8］.其中，投入指標(biāo)包括：萬元工業(yè)增加值綜合能耗（X1）、全社會固定資產(chǎn)投資占工業(yè)總產(chǎn)值比重（X2）、工業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量（X3）；產(chǎn)出指標(biāo)包括：工人人均工業(yè)產(chǎn)值（Y1）、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率（Y2）、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率（Y3）、工業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)率（Y4）、工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率（Y5）.

本文使用廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒中22個(gè)城市以及全國總體的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)的時(shí)間序列是3年（2008－2010年），數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒》、各市統(tǒng)計(jì)年鑒以及相關(guān)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站.

3 研究過程與結(jié)果

將上述的各地區(qū)2008－2010年的7項(xiàng)投入和產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)代入DEA模型，使用DEAP－xp1軟件進(jìn)行計(jì)算，得到以下數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析.

3.1 廣東省與全國總體比較

表1 廣東省和全國整體的工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率值CCR模型評價(jià)結(jié)果

從綜合效率的角度看，2008年到2010年這三年里廣東省都達(dá)到了DEA有效，投入和產(chǎn)出達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài)，規(guī)模和技術(shù)效率都為有效，而全國總體的綜合效率在這三年都是非DEA有效，工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率較低，并且綜合效率值存在一個(gè)波動(dòng)狀態(tài)，并未出現(xiàn)穩(wěn)步上升的情況.可見廣東省的工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率水平高于全國的平均水平.

從技術(shù)效率的角度看，這三年廣東和全國整體的技術(shù)效率都達(dá)到了DEA有效，說明工業(yè)生產(chǎn)中資源間的組合達(dá)到了比較優(yōu)良的狀態(tài).

從規(guī)模效率的角度看，廣東省都是DEA有效，而全國平均在這三年內(nèi)都未達(dá)到DEA有效，并且都是規(guī)模收益遞減的狀態(tài)，說明就全國總體而言工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模投資過大，有必要在原來的基礎(chǔ)上減小投資，才能使工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率得到更大提升.

3.2 廣東省各城市之間的比較

表2 廣東省各城市工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率CCR模型評價(jià)結(jié)果

注：各效率值為2008年到2010年的平均值.

從綜合效率來看，廣東省較多的城市都達(dá)到了DEA有效，即規(guī)模效率和技術(shù)效率都有效，說明廣東省總體工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率較高.但是也有廣州、韶關(guān)、惠州、汕尾、東莞、江門、肇慶、清遠(yuǎn)、揭陽并沒有達(dá)到DEA有效，最突出的是清遠(yuǎn)的綜合效率值只有較低的0.697，可見廣東省不同城市間的工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率還存在較大差距.

從技術(shù)效率來看，只有韶關(guān)、汕尾、江門和清遠(yuǎn)沒有達(dá)到DEA有效，需要進(jìn)一步提升工業(yè)技術(shù)水平，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，其他城市都達(dá)到了DEA有效，工業(yè)技術(shù)水平較高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為合理.

從規(guī)模效率來看，廣州、惠州、東莞、肇慶、清遠(yuǎn)、揭陽均出現(xiàn)規(guī)模效益遞減的情況，需要在原基礎(chǔ)上減少投資，縮小生產(chǎn)規(guī)模，才能提升生產(chǎn)效率；而韶關(guān)、汕尾和江門出現(xiàn)規(guī)模效益遞增的情況，說明這些城市需要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素的合理配置.

表3 廣東省各城市工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率Malmquist指數(shù)評價(jià)結(jié)果

從全要素生產(chǎn)率指數(shù)（tfpch）來看，各城市之間存在較大差異：廣州、佛山、河源、惠州、東莞、中山、湛江、清遠(yuǎn)、揭陽的整體生產(chǎn)率呈現(xiàn)上升的態(tài)勢，尤其清遠(yuǎn)的提升幅度最大，而深圳、珠海、汕頭、韶關(guān)、梅州、汕尾、江門、陽江、茂名、潮州都出現(xiàn)了不同程度的降低，尤以汕尾降低的幅度最大；從技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)（effch）來看，只有汕頭、汕尾和江門的是小于1的，說明這三個(gè)城市并沒有向最佳生產(chǎn)狀態(tài)“追趕”，而是遠(yuǎn)離最佳生產(chǎn)狀態(tài)，而其他城市都越來越靠近最佳生產(chǎn)狀態(tài)；從技術(shù)變動(dòng)指數(shù)（techch）來看，存在技術(shù)進(jìn)步的城市有廣州、佛山、河源、惠州、中山、湛江、肇慶和清遠(yuǎn)，而其他的城市都沒有技術(shù)進(jìn)步或者存在技術(shù)退步；從純技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)（pech）來看，如果沒有技術(shù)進(jìn)步或者規(guī)模改變，只有汕頭、汕尾、江門、肇慶會出現(xiàn)相對效率降低的情況，韶關(guān)和清遠(yuǎn)出現(xiàn)相對效率升高的情況，而大部分城市后一時(shí)期的相對生產(chǎn)效率都不會發(fā)生變化；從規(guī)模效率變動(dòng)指數(shù)（sech）來看，廣州、韶關(guān)、惠州、東莞、肇慶、清遠(yuǎn)和揭陽的規(guī)模收益在增加，而汕頭、汕尾和江門的規(guī)模收益在減少，其他城市維持不變.

4 結(jié)論

通過以上的定量分析，得出以下結(jié)論：

（1）整體來看，廣東省工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率水平較高，要高于全國平均水平，而制約全國總體工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素是規(guī)模效率.

（2）廣東省不同城市的工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率水平之間存在較大差異，工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率相對較低的城市有：廣州、韶關(guān)、惠州、汕尾、東莞、江門、肇慶、清遠(yuǎn)、揭陽.技術(shù)效率和規(guī)模效率都是影響其總體效率的重要因素.

（3）廣東省不同城市的工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率變化情況之間也存在較大差異，工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率正在上升的城市有廣州、佛山、河源、惠州、東莞、中山、湛江、清遠(yuǎn)、揭陽.技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模變化是影響工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率變化的主要因素，追趕效應(yīng)的影響不明顯.

廣東省總體工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)水平較高，但仍存在一些問題，各市應(yīng)該根據(jù)自身的特點(diǎn)調(diào)整本市工業(yè)發(fā)展方式，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)技術(shù)進(jìn)步，提高資源配置效率，加快制度建設(shè)，引進(jìn)競爭機(jī)制，調(diào)整行業(yè)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式向集約化轉(zhuǎn)變，以提高工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的效率，最終促進(jìn)全省乃至全國工業(yè)以及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展.

［1］馮之浚.循環(huán)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)論［M］.北京：人民出版社，2004.

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（責(zé)任編校：晴川）

Efficiency Evaluation of Guangdong Province’s Industrial Circular Econom y Based on DEA

ZHAO Chendi，ZHANG Jun

（College of Resources and Environmental Science，Hunan Normal University，Changsha Hunan 410081，China）

Industrial circular economy，being embodied the circular economy in industrial systems，is the core of circular economy.It will be able to evaluate the efficiency of the industrial development in circular economy，reflect the level of its development，analyze problems and find out the causes during the development.Based on panel data from 2008 to2010 in Guangdong Province and the application of data developmentanalysis，the circular economic efficiency for every city of Guangdong is estimated by Malmquist index，and each index is further analyzed through CCR model to study the relevant factors.The result shows that the level of the overall industrial circular economic efficiency in Guangdong Province is high，but each city’s circular economy are quite different in terms of the scale and technical efficiency.Reasons for this fact are analyzes and related suggestions are put forward in the paper.

industrial circular economy；DEA model；efficiency evaluation；Guangdong province

F124.5

A

1008－4681（2014）05－0086－04

2014－06－17

教育部人文社會科學(xué)研究青年基金（批準(zhǔn)號：12YJC630032）資助項(xiàng)目；湖南師范大學(xué)青年優(yōu)秀人才培養(yǎng)計(jì)劃（批準(zhǔn)號：ET13106）.

趙晨迪（1990－），女，湖南張家界人，湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院碩士生.研究方向：土地利用規(guī)劃.