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DEA方法評價(jià)我國工業(yè)能源論文

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DEA方法評價(jià)我國工業(yè)能源論文

一、研究方法及指標(biāo)選取

(一)能源效率的研究方法及框架

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(dea)是運(yùn)用線性規(guī)劃和對偶理論構(gòu)建觀測數(shù)據(jù)的非參數(shù)分段曲面或前沿,通過比較決策單元與DEA前沿面的距離來評價(jià)它們相對有效性的一種方法。根據(jù)規(guī)模報(bào)酬是否可變的不同假設(shè),DEA發(fā)展成CCR模型和BCC模型,CCR模型假設(shè)決策單位都處于固定規(guī)模效率,該方法計(jì)算出的技術(shù)效率被稱為綜合效率,BCC模型假設(shè)規(guī)模報(bào)酬可變(遞增或遞減),該方法計(jì)算的技術(shù)效率被稱為純技術(shù)效率,以及兩者的比值即為規(guī)模效率。純技術(shù)效率反映在現(xiàn)有管理和技術(shù)等因素下行業(yè)的投入產(chǎn)出水平,規(guī)模效率衡量企業(yè)是否處于最適度規(guī)模,綜合效率衡量生產(chǎn)單元是否達(dá)到了技術(shù)與規(guī)模同時(shí)有效。Tone(2001)提出的非徑向、非角度的SBM模型,有效的將非期望產(chǎn)出納入到數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的相對效率的評價(jià)當(dāng)中來,這種包含非期望產(chǎn)出在內(nèi)的產(chǎn)出與能源及其他要素投入之間的綜合效率被稱為能源效率。對于有n個(gè)決策單元的評價(jià)系統(tǒng),假設(shè)有m種類型的投入,記作X=(x1,x2,…,xn)∈Rm*n且xi>0;s種類型的產(chǎn)出,其中,s1種期望產(chǎn)出yg∈Rs1,Yg=(y1g,y2g,…,ygn)∈Rs1*n,s2種非期望產(chǎn)出yb∈Rs2,Yb=(y1b,y2b,…,ybn)∈Rs2*n,且ygi>0,ybi>0,包含非期望產(chǎn)出的生產(chǎn)可能性集為P=({x,yg,yb)|x≥xλ,yg≤ygλ,yb≥ybλ,L≤eλ≤u,λ≥0},非徑向非角度的SBM非期望產(chǎn)出模型的基本形式為:式中,s-、sb分別為投入和非期望產(chǎn)出的冗余,sg是期望產(chǎn)出的不足。Ρ*為要計(jì)算的能源效率,取值區(qū)間為[0,1]。當(dāng)Ρ*=1,i.e.,s-、sg、s-全部等于0時(shí),表明決策單元有效;當(dāng)Ρ*≤1時(shí),表示生產(chǎn)單元存在效率損失,可以通過優(yōu)化投入量和產(chǎn)出量來改善能源效率。

(二)樣本、變量和數(shù)據(jù)

本文選取中國工業(yè)行業(yè)中具有代表性的14個(gè)行業(yè)為研究對象,分別為煤炭采選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、食品飲料煙草加工、紡織業(yè)、造紙業(yè)、石油加工及煉焦、化學(xué)原料及制品制造業(yè)、橡膠與塑料制品業(yè)、非金屬礦物制品、金屬冶金及壓延、金屬制品業(yè)、機(jī)械工業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng),因?yàn)檫@14個(gè)行業(yè)的能源消費(fèi)總量分別占2003年工業(yè)能源消費(fèi)總量的91%和2011年的92%。并以工業(yè)行業(yè)的資本存量、就業(yè)人數(shù)以及能源消費(fèi)總量為投入指標(biāo),工業(yè)產(chǎn)出為期望產(chǎn)出指標(biāo),污染排放為非期望產(chǎn)出指標(biāo),樣本期間為2003-2011年。資本存量數(shù)據(jù)由固定資產(chǎn)凈值年平均余額來度量,使用固定資產(chǎn)價(jià)格指數(shù)以2003年為基期對各期數(shù)據(jù)進(jìn)行平減;勞動(dòng)力投入數(shù)據(jù),以工業(yè)各行業(yè)全部從業(yè)人員年平均人數(shù)來度量;能源投入指標(biāo)將各行業(yè)消費(fèi)的煤炭、油品和電力等折算成標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量來度量。期望產(chǎn)出為規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值,使用工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)以2003年為基期對各期數(shù)據(jù)進(jìn)行平減。非期望產(chǎn)出指標(biāo)選取工業(yè)廢氣排放量來度量。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》。

(三)能源效率測算結(jié)果與分析

根據(jù)上述基于非徑向、非角度的SBM-UndesirableDEA模型的能源效率的測算方法,運(yùn)用DEAsolverpro5.0軟件,對考慮能源投入和非期望產(chǎn)出的工業(yè)能源效率進(jìn)行了估算,測算結(jié)果如表1。表12003-2011年工業(yè)各行業(yè)平均能源效率及其分解從表1中可以看出,2003-2011年間中國工業(yè)14個(gè)行業(yè)的平均能源效率為0.45,總體工業(yè)能源效率較低,距離前沿面還有較大的改進(jìn)空間,最根本的原因是我國工業(yè)行業(yè)總體技術(shù)水平還比較低且科技和企業(yè)研究開發(fā)投入不足。從行業(yè)細(xì)分來看各行業(yè)的差異較大,14個(gè)行業(yè)中能源效率最高的五個(gè)行業(yè)分別為:石油加工及煉焦、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、機(jī)械工業(yè)、食品飲料煙草加工、金屬冶金和壓延,能源效率最低的五個(gè)行業(yè)分別是:煤炭采選業(yè)、造紙業(yè)、非金屬礦物制品、橡膠與塑料制品業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)。中國工業(yè)行業(yè)能源效率的高低與我國的行業(yè)結(jié)構(gòu)具有顯著的相關(guān)性,能源效率較高的行業(yè)大都為清潔密集型行業(yè),該行業(yè)具有高技術(shù)、低污染、低能耗,能源利用效率高的特點(diǎn),而能源效率低的行業(yè)是過度依賴高能源投入增長的污染密集型行業(yè),生產(chǎn)投入冗余和環(huán)境污染嚴(yán)重造成了能源效率的下降。比較能源效率增長的分解指標(biāo),各行業(yè)純技術(shù)效率變動(dòng)的幅度范圍要大于規(guī)模效率的變動(dòng),說明純技術(shù)效率在推動(dòng)工業(yè)行業(yè)能源效率變動(dòng)差異中占主導(dǎo)地位,即純技術(shù)效率解釋了清潔密集型行業(yè)與污染密集型行業(yè)能源效率之間的差異大部分原因,清潔密集型行業(yè)能源效率高主要來自于純技術(shù)效率貢獻(xiàn),這與該行業(yè)技術(shù)高,能耗少的特點(diǎn)相符合。中國工業(yè)能源效率主要是由規(guī)模效率決定,2008年之前工業(yè)能源效率逐步提高,主要的拉動(dòng)力來自于純技術(shù)效率;2008年之后其能源效率的停滯則是主要是由于規(guī)模效率的下降導(dǎo)致。究其原因,中國工業(yè)是典型的以高要素投入拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的方式,工業(yè)規(guī)模較短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)張,但又由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平上的巨大差異及受激勵(lì)機(jī)制驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生了地方保護(hù)和市場分割,地方政府為了保護(hù)本地企業(yè)的生存和獲利能力,會(huì)使用行政手段限制本地稟賦豐裕的能源流出,造成資源配置扭曲使得能源效率受損。世界金融危機(jī)發(fā)生后,我國國內(nèi)市場嚴(yán)重分割的現(xiàn)象加劇,嚴(yán)重扭曲了市場為基礎(chǔ)配置資源的原則,難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),從而拉低了我國工業(yè)能源效率。

二、結(jié)論與政策建議

本文利用SBM-DEA模型從能源綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率三個(gè)方面對我國工業(yè)行業(yè)的能源使用效率進(jìn)行了分析,得到如下結(jié)論:總體上來講,我國工業(yè)行業(yè)的能源效率較低,大多數(shù)行業(yè)的能源使用效率還處于DEA的非有效階段,且存在著較大的改進(jìn)空間。在樣本期間內(nèi),純技術(shù)效率較規(guī)模效率變動(dòng)的幅度范圍較大,較好解釋了目前各行業(yè)能源效率的差異來源,能源效率較低的污染密集型的行業(yè)應(yīng)以提高能源的純技術(shù)效率為改善能源效率的主要方法,2008后能源效率的下降源自于規(guī)模效率的下降,主要原因是地方政府的分割管理,地方保護(hù)主義的加劇。因此,具體探尋工業(yè)各行業(yè)DEA無效的原因,針對性制定各行業(yè)提升能源使用效率的措施。

(一)從總體上而言要以市場為主導(dǎo)

積極淘汰落后的生產(chǎn)技術(shù)、工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),大力推廣先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能技術(shù)。并且政府和企業(yè)應(yīng)加大清潔技術(shù)的科研投入并運(yùn)用多種手段促進(jìn)能源技術(shù)的進(jìn)步。

(二)污染密集型行業(yè)能源效率的提高

要從改善純技術(shù)效率入手,通過調(diào)整能源投入結(jié)構(gòu),大力發(fā)展新能源與可再生能源,深化能源價(jià)格改革,有效利用市場配置資源降低能源的無謂浪費(fèi),增強(qiáng)能源資源的優(yōu)化配置及使用效率。

(三)打破各地區(qū)的行政壟斷

充分協(xié)調(diào)好地方利益關(guān)系,加快建設(shè)全國統(tǒng)一市場,最大程度發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用,保證商品及生產(chǎn)要素的自由流動(dòng),實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

作者:趙麗君 單位:江蘇師范大學(xué)講師