基于超效率DEA的石油化工企業(yè)生態(tài)效率評價研究

王艷秋，徐曉慶

（東北石油大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，黑龍江 大慶 163318）

基于超效率DEA的石油化工企業(yè)生態(tài)效率評價研究

王艷秋，徐曉慶

（東北石油大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，黑龍江 大慶 163318）

提出采用超效率DEA的方法研究石油化工企業(yè)生態(tài)效率，并驗證了該方法的科學(xué)性和可行性。研究表明，超效率DEA可以對石油化工企業(yè)的經(jīng)濟效率與生態(tài)效率進行差異分析，能夠?qū)τ行Q策單元排序擇優(yōu)，并給出無效決策單元的改進方向，最終幫助企業(yè)從可持續(xù)發(fā)展的角度進行戰(zhàn)略決策。

石油化工企業(yè)；生態(tài)效率；超效率DEA

引言

石油化工是我國重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中起到支柱性的作用。然而，由于其行業(yè)的特殊性，在石油開采、煉化、生產(chǎn)加工的過程中對環(huán)境造成了嚴重的污染，并且隨著經(jīng)濟的發(fā)展資源與環(huán)境的矛盾愈發(fā)突出。因此，如何實現(xiàn)石油化工企業(yè)在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時減少資源浪費、降低環(huán)境污染是十分必要的。

生態(tài)效率由Schaltegger和Stum首次提出，是一種相對的概念。學(xué)者隨后對其定義進行了積極探索，其中WBCSD給出的定義是被廣泛認可的，即通過提供具有價格優(yōu)勢的服務(wù)和商品，在滿足人類高質(zhì)量生活需求的同時，把整個生命周期中對環(huán)境影響降到至少與地球的估計承載力一致的水平上，核心思想是“環(huán)境影響最小化，產(chǎn)品價值最大化”[1]。我國學(xué)者對生態(tài)效率進行了深入研究。史丹[2]等運用有效前沿面的方法，研究了地區(qū)生態(tài)效率；張炳[3]等利用DEA方法對園區(qū)生態(tài)效率進行了分析。但已有研究主要集中在區(qū)域和園區(qū)上，而對具體的企業(yè)研究較少。在評價方法上，DEA能夠消除量綱，得到認可。但傳統(tǒng)的DEA方法存在一定的局限性，對已是有效的決策單元沒有辦法再評價。而超效率DEA可以很好的解決這一問題。鑒于此，本文采用超效率DEA方法以大慶市為例對石化企業(yè)生態(tài)效率進行評價，揭示生態(tài)效率的影響因素，明確企業(yè)行業(yè)地位，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

一、生態(tài)效率評價模型構(gòu)建

（一）構(gòu)建石油化工企業(yè)生態(tài)效率指標體系

構(gòu)建指標體系應(yīng)該能夠全面的反應(yīng)評價行業(yè)的整個生產(chǎn)過程，并且一方面要結(jié)合評價單元的生產(chǎn)技術(shù)能力，另一方面更應(yīng)該結(jié)合生態(tài)效率的基本定義。借鑒諸大建[4]等學(xué)者成果，構(gòu)建指標體系如表1所示。

表1 石化企業(yè)生態(tài)效率指標體系變量指標

其中，結(jié)合DEA模型將非期望產(chǎn)出廢水、廢渣排放量作為投入類指標進行處理，符合在產(chǎn)出一定情況下，投入的越少越好的情況，符合實際[5]。

（二）超效率DEA模型的構(gòu)建

它是1978年美國著名運籌學(xué)家Charnes和Cooper首次提出的，強調(diào)的是一種“相對效率”，用于多投入多產(chǎn)出的決策單元評價。本文采用投入導(dǎo)向型的BCC模型。假設(shè)有n個決策單元DMU，每個決策單元具有m種投入變量和s種輸出變量，令輸入向量為Xi=（X1i，X2i，…，Xmi）T，輸出向量為Yj=（Y1j，Y2j，…，Ymj）T，其中，Xi為DMUi對第i種輸入的投入量，Yij為DMUs對第r種輸出的產(chǎn)出量，（j=1，2，…，n；i∈1，2，…，m；T∈1，2，…，s）其投入導(dǎo)向型的BCC模型如（1）所示，超效率DEA的BCC模型如（2）所示。

其中，ε=10-8，si-，sr+分別代表投入剩余和產(chǎn)出不足的松弛變量，代表DMU的有效值，當(dāng)si-=0、sr+=0、θ=1時，則稱DMU為DEA有效。

二、實證分析

（一）數(shù)據(jù)來源

大慶市石油化學(xué)工業(yè)主要分為煉化、原材料加工、塑料加工以及精細制造等企業(yè)。大慶市12家石化類的企業(yè)2015年的數(shù)據(jù)，主要來源是相關(guān)統(tǒng)計年鑒、企業(yè)提供的內(nèi)部資料整理所得。從已建立的指標體系中，結(jié)合實際整理的評價指標數(shù)據(jù)如表2、表3所示。

（二）數(shù)據(jù)處理

運用模型（1）對大慶市石化企業(yè)經(jīng)濟與生態(tài)效率進行評價，然后運用模型（2）對生態(tài)效率有效的單元再分析并排序。利用DEAP2.1和Lingo9.0軟件計算，數(shù)據(jù)處理結(jié)果如表4、表5所示。

表2 大慶市石油化工企業(yè)經(jīng)濟效率評價指標

表3 大慶市石油化工企業(yè)生態(tài)效率評價指標

表4與表5表明，決策單元的經(jīng)濟效率和生態(tài)效率結(jié)果并不相同，環(huán)境因素直接影響評價值。廢水、廢渣非期望產(chǎn)出直接影響生態(tài)效率，而與經(jīng)濟規(guī)模無必然聯(lián)系。

從綜合有效性角度，企業(yè)1，5，6，7，9，11經(jīng)濟效率方面整體有效，但在生態(tài)效率評價時，有效性整體下降，只有企業(yè)1，6，7，9達到了生態(tài)效率有效。同時，企業(yè)4，8為生態(tài)效率有效，但經(jīng)濟效率中無效。企業(yè)4，8對廢水、廢渣排放量少。

純技術(shù)效率，較接近企業(yè)實際，可進行具體的修正。企業(yè)1，5，6，7，8，9，11都達到了技術(shù)有效，但企業(yè)8綜合效率無效；企業(yè)1，2，3，4，6，7，8，9，11均達到了生態(tài)純技術(shù)有效，但整體有效的只有1，4，6，7，8，9。兩種效率評價發(fā)生部分企業(yè)替換，這說明環(huán)境因素影響企業(yè)經(jīng)濟效率，非期望產(chǎn)出也受企業(yè)污染排放、資源能源利用的影響。

從規(guī)模效益變化角度，變動情況有不變、遞減、遞增三種情況，針對經(jīng)濟效率中企業(yè)1，5，6，7，9，11不變情況，可以繼續(xù)保持原投入；企業(yè)2，3，4，5，6可增加投入變量；企業(yè)8應(yīng)縮減投入。生態(tài)效率下根據(jù)規(guī)模變動，作出相應(yīng)調(diào)整。

（三）生態(tài)效率非有效企業(yè)的改進

利用投影原理對無效單元進行改進，將非有效點投影到有效生產(chǎn)前沿面上。記（X'j0，Y'j0）是決策單元的j0的投影，θ*為DMUj0的效率值，（Xj0，Yj0）為投入、產(chǎn)出向量，S-、S+為投入、產(chǎn)出松弛變量。公式如下：X'j0=θ*Xj0-S-Y'j0=Yj0-S+

表4 大慶市12家石化企業(yè)經(jīng)濟效率評價結(jié)果

表5 大慶市12家石化企業(yè)的生態(tài)效率評價結(jié)果

通過改進發(fā)現(xiàn)，各個投入指標都發(fā)生大幅度的變動，但對于企業(yè)不宜巨大變動的人員與總資產(chǎn)指標，通過減少廢水、廢渣排放量是改進企業(yè)生態(tài)效率的有效方法。只有通過高效利用資源與能源，加大技術(shù)創(chuàng)新，控制非期望產(chǎn)出，才能夠達到真正的可持續(xù)發(fā)展。

表7 未達到生態(tài)效率DEA整體有效企業(yè)改進的目標值

三、結(jié)論

通過對大慶市石化企業(yè)的生態(tài)效率評價得出：生態(tài)效率是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的策略依據(jù)，與企業(yè)規(guī)模和經(jīng)營效率無必然聯(lián)系；非期望產(chǎn)出處理能力才是影響企業(yè)生態(tài)效率的原因.超效率DEA模型不僅可以評價同類企業(yè)間生態(tài)效率和經(jīng)濟效率，還可對無效的決策單元提出具體的改進標準，對已經(jīng)為有效的決策單元可以再次排序，方便對某一行業(yè)的優(yōu)劣進行擇優(yōu)評價。對于石油化工企業(yè)的多投入、多產(chǎn)出的指標特性，超效率DEA方法是十分適用的。

[1]Stigson B.Eco-efficiency：Creating more value with less impact[M].Genevese：WBCSD，2000.

[2]史丹，吳利學(xué)，傅曉霞.中國能源效率地區(qū)差異及其成因研究——基于隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)的方差分解[J].管理世界，2008，（2）：35-43.

[3]張炳，畢軍，黃和平，劉蓓蓓，袁婕.基于DEA的企業(yè)生態(tài)效率評價：以杭州灣精細化工園區(qū)企業(yè)為例[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，2008，（4）：145-160.

[4]諸大建，朱遠.生態(tài)效率與循環(huán)經(jīng)濟[J].復(fù)旦學(xué)報：社會科學(xué)版，2005，（2）：60-66.

[5]孫源遠.石化企業(yè)生態(tài)效率評價研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2009，（4）：65-73.

[責(zé)任編輯 柯 黎]

F276.44

A

1673-291X（2017）20-0017-03

2017-03-24

國家社科基金項目“油氣資源型城市生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及生態(tài)效率研究”（16bjy029）；大慶市哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃項目“大慶市石油化工企業(yè)生態(tài)效率研究”（dsgb2016049）

王艷秋（1977-），女，遼寧遼陽人，博士，副教授，從事能源經(jīng)濟、生態(tài)效率評價研究。