查京民，馬 保

基于DEA方法的化工企業(yè)安全投資效率分析

查京民，馬 保

（天津大學(xué)，天津 300072）

隨著全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及企業(yè)安全意識的提高，化工安全已經(jīng)越來越受到重視。從安全投入產(chǎn)出角度，分析了化工企業(yè)安全投資現(xiàn)狀，并對安全投資的分類和安全投資效益的計(jì)算進(jìn)行了全新界定；同時(shí)將DEA模型引入企業(yè)的安全投資分析中，構(gòu)建了企業(yè)安全投資 CCR模型以評價(jià)化工企業(yè)安全投資效率，最后通過實(shí)證分析驗(yàn)證了 DEA模型應(yīng)用的有效性，并發(fā)現(xiàn)合理的投資比例能有效提高企業(yè)安全投資效率。本研究為安全投資決策提供了一個(gè)嶄新的分析角度，對安全投資決策的科學(xué)制定和安全投資結(jié)構(gòu)的優(yōu)化都有一定的幫助，對化工企業(yè)進(jìn)行安全管理和安全投資決策提供了理論指導(dǎo)。

化工企業(yè)；DEA模型；安全投資；安全效益

化工生產(chǎn)具有易燃、易爆、高溫、高壓等特點(diǎn)，而且原材料和產(chǎn)品多為有毒有害物質(zhì)。因此在生產(chǎn)過程中存在著大量的安全隱患，任何裝置缺陷、管理疏漏、個(gè)人違章等，都有可能造成安全事故?；て髽I(yè)想要提高安全生產(chǎn)效益，就必須減少因事故造成的停產(chǎn)、人生傷亡、職業(yè)病等損失。這些都依賴于企業(yè)的安全投資來實(shí)現(xiàn)。所以，深入分析安全投資，樹立決策者的安全經(jīng)濟(jì)觀，調(diào)整投資比例，提高安全投資效率，已成為安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素影響和制約著企業(yè)的發(fā)展。

對于化工企業(yè)安全生產(chǎn)，國內(nèi)外多名學(xué)者做了分析。Meei-shia Chen等[1]針對國內(nèi)職工健康安全管理體制，討論了在職工勞動安全衛(wèi)生投入方面，工廠管理者的影響因素；李健等[2]針對 2011-2013中國危險(xiǎn)化學(xué)品事故做了統(tǒng)計(jì)分析；趙雯蔚等[3]對化工企業(yè)節(jié)能減排的投資效率做了分析；張杰等[4]對安全投入和安全效益的關(guān)聯(lián)關(guān)系做了定性分析；王曉穎等[5]將 DEA模型應(yīng)用建筑業(yè)安全管理效率評價(jià)；楊波[6]等用DEA模型對企業(yè)安全投資做了分析。從已研究可以看出，將 DEA模型應(yīng)用的到安全生產(chǎn)，從安全投資比例角度研究化工企業(yè)安全投資效率較為欠缺。所以，作者通過DEA方法研究化工企業(yè)安全投資效率，使管理者直接認(rèn)識到安全生產(chǎn)的效益，對于提高安全生產(chǎn)效率，降低安全生產(chǎn)損失有重要意義。

1 化工企業(yè)安全投資現(xiàn)狀分析

化工企業(yè)安全生產(chǎn)的目的首先是避免或減少人員的傷亡及職業(yè)病的發(fā)生[7]；其次是使生產(chǎn)設(shè)備免遭毀壞以及提高勞動生產(chǎn)效率；再次是消除或減少環(huán)境危害，使我們的生存環(huán)境免遭破壞，從而增加人類的整體利益。然而對于一個(gè)企業(yè)來講，從企業(yè)利益角度出發(fā)，它考慮的是如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化，如果安全投資之后，能夠改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)效率，產(chǎn)生明顯安全效益，經(jīng)營者是很愿意進(jìn)行這種投資的。但是安全投資屬于隱性成本，與企業(yè)的其他經(jīng)營性投資不同，經(jīng)濟(jì)效益不能直接反應(yīng)出來，有時(shí)一項(xiàng)安全投資的效率不能在當(dāng)年產(chǎn)生，例如化工企業(yè)某年進(jìn)行工業(yè)防毒防塵工程建設(shè)，屬于安全技術(shù)投資，主要用于各類事故和職業(yè)病的預(yù)防，其安全投資效率肯定不會在當(dāng)年產(chǎn)生。所以很多化工企業(yè)在安全投資方面都不愿意給予足夠的投資。從目前安全生產(chǎn)形勢上分析，導(dǎo)致企業(yè)這種安全投資現(xiàn)狀的主要原因如下所示[8]：

（1）安全投資意愿不足。管理者在安全生產(chǎn)方面的態(tài)度即安全投資意愿，也就是說管理者為了防止事故的發(fā)生，合理的增加安全投資的意愿。我國安全事故頻發(fā)，事故總量居高不下，重大安全事故在一些不發(fā)達(dá)的地區(qū)也時(shí)有發(fā)生，主要原因是長期以來企業(yè)安全欠賬，安全投入嚴(yán)重不足。由此我們不難發(fā)現(xiàn)引發(fā)安全事故的主要根源之一是安全欠賬。

（2）安全投資能力差。企業(yè)決策者通過安全經(jīng)營活動對安全投資進(jìn)行分析、規(guī)劃、實(shí)施和審核的能力即為安全投資能力。安全投資能力差主要表現(xiàn)在投資結(jié)構(gòu)不合理，沒有有效的、方便的安全投資結(jié)構(gòu)分析方法使得安全投資的方向非常的困難。目前AHP分析法、灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析法等都是安全投資方向決策分析的主要方法，但是這些分析法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際工作中人們的需求。因此在實(shí)際工作中人們往往依賴于歷史經(jīng)驗(yàn)和主觀偏好來進(jìn)行安全投資決策，這樣必然不能合理的把握投資結(jié)構(gòu)，也不能使得資源充分利用。也就是說企業(yè)有一定的安全投資，但事故的發(fā)生的概率仍然很高。

（3）安全投資效益差。安全投資的效益具有潛在性、間接性、長效性、滯后性、等復(fù)雜特性[9]，加上安全投入產(chǎn)出率低，經(jīng)濟(jì)效益差，因此很難引起一個(gè)決策者的投資興趣。企業(yè)都是以盈利為目的的，不可能無限制的對安全做出投資，安全投資的效益是投資者必須要考慮的問題。但是即使投資者知道安全投資的諸多特性，在長期不佳的投資情況下，導(dǎo)致安全投資效益低下，大大降低了投資者的投資意愿。

2 化工企業(yè)安全投資模型的構(gòu)建

Charnes和W.W.Copper等人于1978年提出了一種評價(jià)多指標(biāo)的決策單元效率的方法，即數(shù)據(jù)包絡(luò)分析[10]。在處理多指標(biāo)決策單元效率的問題上DEA與其它統(tǒng)計(jì)方法相比有很明顯的優(yōu)勢，首先不需考慮各指標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，其次不需做任何人為的權(quán)重假設(shè)，再次不需預(yù)先估計(jì)參數(shù)，而且評價(jià)結(jié)果只依賴于輸入與輸出數(shù)據(jù)，無需考慮量綱，這樣就解決了層次分析處理主觀性的弊病[11,12]。

2.1 化工企業(yè)安全投資和安全投資效益構(gòu)成

化工企業(yè)安全投資是指企業(yè)在安全生產(chǎn)活動中所投入的人力、物力、財(cái)力的總和。但是對此說法我國學(xué)者尚未達(dá)成統(tǒng)一觀點(diǎn)。筆者在總結(jié)現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，并考慮多方面因素，如統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集等，對化工企業(yè)安全投資進(jìn)行了全新的界定，確定化工企業(yè)安全投資項(xiàng)目為安全技術(shù)措施投資、安全衛(wèi)生投資、安全教育投資以及勞動防護(hù)用品投資[13]。

化工企業(yè)安全投資效益指的是在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中，管理者為了防止和減少事故發(fā)生、降低職業(yè)病的發(fā)生和降低經(jīng)濟(jì)損失，由安全投資所帶來的各種收益[14]。但是安全投資效益不同于企業(yè)其他經(jīng)營性投資效益，往往是長期的潛在的隱性效益。我們在實(shí)際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)中，只能得到一組事故發(fā)生的經(jīng)濟(jì)損失值。因此，我們利用收集到的經(jīng)濟(jì)損失值中的最大值減去其它數(shù)值，這樣就得到一組新的數(shù)據(jù)，可以將這組新數(shù)據(jù)視為經(jīng)濟(jì)減少額，我們可以用這組數(shù)據(jù)作為安全投資效益的代理變量，即安全效益[15]。

上述安全投資因素與安全投資效益關(guān)系很復(fù)雜，分別從不同的方面影響著企業(yè)的安全投資效益。因?yàn)橄嗤~度的安全投資，由于投資項(xiàng)目分配比例不同，其投資效益差別非常大。因此，通過DEA方法找出不同的投資比例對投資效益的影響，能夠有效的提高化工企業(yè)安全投資效率。在DEA模型的選擇上，筆者考慮要定量分析安全投入與產(chǎn)出的值，所以最終擇選了基于輸出的DEA模型。

2.2 DEA模型的建立

（1）假定有n個(gè)決策單元（DMUJ) ，每一個(gè)決策單元都有s種類型投資輸入和m種類型投資輸出。用mjx 表示DMUJ第s項(xiàng)投資輸入，sjy 表示DMUJ第m項(xiàng)投資輸出，則每一個(gè)DMUJ的相對有效性分別用輸入向量和輸出向量表示為

（2）以全部決策單元加權(quán)后的投入與產(chǎn)出之比小于1作為約束條件，并且以一個(gè)決策單元加權(quán)后的投入與產(chǎn)出之比最大作為目標(biāo)，建立企業(yè)安全投資的C2R 模型：

利用Charnes-Cooper變換，令：

則分式規(guī)劃轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃的最優(yōu)化模型：

其對偶規(guī)劃模型（加入松弛變量S+及S-）：

（3）用dea-solver5.0軟件對公式（4）中各數(shù)據(jù)求解。

（4）針對化工企業(yè)安全生產(chǎn)的實(shí)際問題，我們需要對θ的大小進(jìn)行分析。根據(jù)決策單元值θ的大小，為安全投資的合理性進(jìn)行判斷，為安全投資覺得提供依據(jù)。

從求解結(jié)果我們不難看出假若某一個(gè)決策單元的θ= 1，則表示這個(gè)決策單元為DEA有效。其有效的經(jīng)濟(jì)意義是除非改變其他類型的輸入輸出大小，或者增大其他類型的輸入或者減少其他類型的輸出，否則安全產(chǎn)出不可能再增加。

3 實(shí)例分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)界定的化工企業(yè)安全投入產(chǎn)出指標(biāo)體系，搜集了某廠2004-2012年間安全分項(xiàng)投資和事故經(jīng)濟(jì)損失的相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 某廠安全分項(xiàng)投資及安全效益數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 (萬元)Table 1 A factory safety subentry investment and safety benefit data statistics

為了更直觀的反應(yīng)上表各數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，我們將各年的安全總投資和安全效益反應(yīng)在一個(gè)折線圖中，如圖1。

圖1 安全總投資與安全效益對比折線圖Fig.1 Total investment and safety benefit contrast line chart

從上圖中能夠看出，該企業(yè)從04年到12年的安全總投資走勢，每年的投資額度都有所增加，但安全效益曲線卻有著起伏變化，其中2007，2009，2011年安全效益有所降低。

3.2 實(shí)證結(jié)果分析

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，利用dea-solver5.0軟件計(jì)算出基于DEA模型的化工企業(yè)安全管理效率，其分析結(jié)果如表2所示。

（1）從表2的數(shù)據(jù)結(jié)果看出，從2004年到2012年中，效率值為1的決策單元共兩個(gè)，分別是2008年、2010年。說明這兩年DEA模型C2R有效，其各項(xiàng)安全投資得到了較為合理組合配置，安全投資效率處于先進(jìn)水平。從安全效益的角度分析，2008年的安全效益為65.7萬元，而2010年僅為28.7萬元，明顯2008年各項(xiàng)投資比例要優(yōu)于10年，因此，投資者應(yīng)該更關(guān)注2008年投資比例，給今后的安全生產(chǎn)帶來一定的參考價(jià)值。

表2 C2R模型分析結(jié)果Table 2 C2R model analysis results

（2）2011年，其分析結(jié)果為0.230，為DEA無效，但是其總投資卻高達(dá)164.4萬元，說明該年度各項(xiàng)安全投資的分布結(jié)構(gòu)不合理。由實(shí)際數(shù)據(jù)分析，造成這種結(jié)果的原因?yàn)樵撃甑陌踩l(wèi)生投資為14.2萬元及安全教育為9.7，為歷史最低水平。首先說明化工企業(yè)屬于高污染行業(yè)，其原材料及產(chǎn)品多為有毒有害物質(zhì)，因此安全衛(wèi)生投資對安全效益尤為重要。其次說明化工企業(yè)安全生產(chǎn)經(jīng)營活動中，安全教育的重要性，因?yàn)樵谡麄€(gè)生產(chǎn)活動過程中,人是第一要素，如果安全生產(chǎn)教育不到位，將大大增加事故發(fā)生的概率。

（3）2007年效率值為0.548，2009年效率值為0.871，這兩組數(shù)據(jù)都沒有處于有效生產(chǎn)的前沿上，所以安全效益值出現(xiàn)了明顯的低谷。說明安全投資沒有得到充分的利用,投資比例不合理。

4 結(jié) 論

（1）本文研究的重點(diǎn)是安全投資能否發(fā)揮應(yīng)有的效益，筆者通過構(gòu)建化工企業(yè)安全投資指標(biāo)體系，并且應(yīng)用DEA方法中的CCR模型對某化工企業(yè)近十年安全投資的相對有效性進(jìn)行了實(shí)證分析。從實(shí)證結(jié)果可以看出將 DEA模型引入到化工企業(yè)安全投資分析中，能夠直觀明顯的反應(yīng)出各年投資比例，投資者可以根據(jù)歷年數(shù)據(jù)分析結(jié)果，安排下一年安全投資結(jié)構(gòu)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

（2）通過分析化工企業(yè)的安全投資現(xiàn)狀，可知大多數(shù)企業(yè)安全投資意識薄弱、投資效率低下、投資意愿不足?；て髽I(yè)要想提高企業(yè)競爭力，實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化，就必須選擇科學(xué)的投資方法，確定正確的投資方向，以及增強(qiáng)安全投資的意識和能力。

（3）建立DEA中的C2R模型，可以利用θ的大小來比較化工企業(yè)安全投資相對有效性，并通過改善投資的比例，來提高安全管理效率，對化工企業(yè)安全投資有一定的指導(dǎo)意義。

［1］Meei-shia Chen, Anita Chan. Employee and union inputs into occ upational health and safety measures in Chinese factories [J].Social Science & Medicine, 2004,58:1231-1245.

［2］李健，白曉昀，任正中.2001-2013年我國危險(xiǎn)化學(xué)品事故統(tǒng)計(jì)分析及對策研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，10（6）：142-147.

［3］趙雯蔚.化工企業(yè)節(jié)能減排投入與產(chǎn)出績效評價(jià)研究[D].南京：南京理工大學(xué)，2014.

［4］張杰,苗金明,周心權(quán).安全生產(chǎn)效益的分析評價(jià)及其與安全投入的關(guān)系[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2009,19（3）:40-54.

［5］王曉穎，查京民.基于 DEA方法的建筑業(yè)安全管理效率評價(jià)[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2013,23（4）：14-19.

［6］楊波，田水承.基于DEA模型的安全投資分析［J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2008,35（1）：77-78.

［7］Hyungjoon Yoon, Hanyong Lee I1 Moon.Quantitative business decis ion-making for the investment of preventing safety accidents in ch emical plants[J].Computers and Chemical Engineering, 2000. 24, 1 037～1041.

［8］李小三，崔文彩，趙云勝.企業(yè)安全投資現(xiàn)狀及其利益博弈分析[J].中國公共安全，2006,12(4):59 - 62.

［9］羅云等.安全經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:27-29.

［10］魏權(quán)齡.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

［11］沈滿洪,陳慶能.水資源經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出社,2008:103.

［12］寧學(xué)敏.基于DEA原理的中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全度的評估與分析[J].生產(chǎn)力研究，2009（24）：49-50.

［13］陳萬金,劉素霞,楊濤.安全投入統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系探討[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004（7）：32-38.

［14］周曉梅．煤礦安全經(jīng)濟(jì)損益分析[D].重慶:重慶大學(xué)，2006．

［15］梁美健,吳慧香.煤礦安全投資效率評價(jià)的 DEA模型及其應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2012,22（3）：16-23.

Analysis on the Safety Investment Efficiency of Chemical Enterprise Based on DEA Method

ZHA Jing-min，MA Bao
（Tianjin University, Tianjin 300072，China）

With the economic development and safety awareness improving, chemical safety has been obtained increasing attention. In this paper, from the view of security input-output, status of chemical enterprise security investment was analyzed, the classification of the security investment and the calculation method of effective security investment were discussed. In order to evaluate the chemical enterprise security investment efficiency, DEA model was introduced into the safe investment analysis to build enterprise security investments CCR model. The result shows that reasonable investment ratio can effectively improve the efficiency of enterprise security investment. This article provides a new analytical perspective to the safe investment decision, and can help chemical companies to improve security management.

Chemical companies; DEA model; Security investment; Security benefit

TQ 086

： A

： 1671-0460（2015）04-0744-04

2014-11-07

查京民（1955-），男，江蘇南京人，天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部副教授，主要從事職業(yè)健康與安全&項(xiàng)目管理等方面的研究。E-mail：zjmtju@tju.edu.cn。