張澤群
(安徽財經(jīng)大學(xué) 安徽經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展研究院,安徽 蚌埠 233030)
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基于DEA的資源枯竭城市轉(zhuǎn)型效率分析
張澤群*
(安徽財經(jīng)大學(xué) 安徽經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展研究院,安徽 蚌埠 233030)
摘要:針對發(fā)改委以及國務(wù)院所確定的資源枯竭城市中的14個地級市,分別從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩個方面來考察其轉(zhuǎn)型效率。利用C2R和BC2模型,對2009-2013年各決策單元分析,通過綜合效率、純技術(shù)效率以及規(guī)模效率的比較,并且使用投影定理,對最近3年的決策單元進(jìn)行詳細(xì)的投入冗余分析。結(jié)論發(fā)現(xiàn),相比于經(jīng)濟(jì)方面的轉(zhuǎn)型,資源枯竭城市在環(huán)境方面轉(zhuǎn)型效率較為低下。
關(guān)鍵詞:DEA;資源枯竭城市轉(zhuǎn)型;經(jīng)濟(jì);環(huán)境
資源型城市作為我國重要的城市類型,是依托于其豐富的礦產(chǎn)、森林資源而發(fā)展起來城市,為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了大量的礦物能源和原材料,對我國的現(xiàn)代化建設(shè)起到了舉足輕重的作用。但是,目前這類城市面臨著諸多問題,如經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的單一,環(huán)境的破壞與惡化。2008年發(fā)改委公布了首批資源枯竭型城市,共有12個城市被列入其中。2009年,國務(wù)院確定了第二批 32個資源枯竭型城市。對于這些資源枯竭城市而言,轉(zhuǎn)型已經(jīng)到了迫在眉睫的地步。因此,用科學(xué)的方法對資源枯竭城市轉(zhuǎn)型效率的分析和研究,具有理論和現(xiàn)實的雙重意義。
關(guān)于資源型城市轉(zhuǎn)型的問題,很多學(xué)者對其進(jìn)行了研究,使用的方法也不枚勝舉。在利用博弈論的方法中,湯吉軍、soner和孫靜雅[1]-[3]等發(fā)現(xiàn),中央政府和地方政府宏觀目標(biāo)一致而微觀目標(biāo)存在分歧時,通過雙方博弈達(dá)到最優(yōu)。薛冰[4]使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),分析了我國資源城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的風(fēng)險因素,并提出了一個基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險評價模型,當(dāng)風(fēng)險評價輸出值越大則轉(zhuǎn)型風(fēng)險越大。在使用DEA方面,段永峰等[5]在DEA模型的基礎(chǔ)上,將二氧化碳的排放量加入到產(chǎn)出變量中,在此基礎(chǔ)上對內(nèi)蒙古的10個資源型城市進(jìn)行研究,并根據(jù)結(jié)果給出其相應(yīng)的發(fā)展對策。商允忠等[6]通過研究山西省資源型城市2006-2009年的面板數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn),山西省各城市轉(zhuǎn)型效率在整體上變化不大,一直處在0.87-0.91之間,但各城市轉(zhuǎn)型效率差異明顯。董鋒[7]等利用熵值法將“工業(yè)六廢”統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為環(huán)境污染指數(shù)作為DEA的產(chǎn)出指標(biāo),分析指出,我國資源型城市轉(zhuǎn)型效率基本呈上升趨勢。綜上所述,以往的研究多集中于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,雖然也有一些文獻(xiàn)考慮到環(huán)境因素,但是,環(huán)境指標(biāo)多數(shù)被作為產(chǎn)出項來處理,也就是作為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的副產(chǎn)品。這樣做的問題在于,雖然,經(jīng)濟(jì)的粗放發(fā)展的確產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問題,但是,由于一些資源外部性的存在,并非經(jīng)濟(jì)方面的投入越合理對環(huán)境的破壞就越小。因此有必要將環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效率進(jìn)行分開處理。本文利用DEA模型,將環(huán)境指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分開處理,并利用投影定理對資源枯竭城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的投入進(jìn)行投影分析,研究資源枯竭城市環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的效率。
(一)DEA模型簡介及評價指標(biāo)的選取
DEA又稱為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析,利用觀察到的樣本數(shù)據(jù),將每個評價單位視為一個決策單元(DMU),對投入產(chǎn)出體系的效率進(jìn)行評價。該模型自1978年建立開始迅速地發(fā)展了起來并衍生出了一系列的模型。本文將利用R 和B這兩個模型,其中R模型得出的結(jié)果為1時,得到綜合技術(shù)效率(TE)有效,同時表明技術(shù)和規(guī)模同時有效,若結(jié)果小于 1,則說明其綜合效率無效。通過B模型可以得到整體評價的過程中是否純技術(shù)(PTE)有效,當(dāng)結(jié)果等于1時,可以認(rèn)為純技術(shù)效率有效,并且通過綜合技術(shù)效率和純技術(shù)效率可以得到規(guī)模效率(SE),即
在指標(biāo)選取方面,遵循指標(biāo)體系構(gòu)建的基本原則,結(jié)合資源型城市這一類城市的情況,并考慮數(shù)據(jù)的可獲得性,構(gòu)建資源枯竭城市效率評價指標(biāo)體系如下表1所示。
表1 城市效率評價指標(biāo)體系
在經(jīng)濟(jì)方面,本文從資本、能源以及勞動人口三方面考慮,因此選擇“固定資產(chǎn)投資”“全社會用電量”“去除采礦業(yè)的單位勞動人員”作為經(jīng)濟(jì)投入,而度量經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出方面,第三產(chǎn)業(yè)基本上是服務(wù)性產(chǎn)業(yè),屬于資源節(jié)約型、環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)值越高,則越能體現(xiàn)該市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高級化程度以及經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展階段。而人均GDP則是衡量一個地區(qū)經(jīng)濟(jì)實力的重要指標(biāo),也是國民經(jīng)濟(jì)核算的重要組成部分。
在環(huán)境方面,二氧化硫排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)粉塵排放量共同反映了一個城市在發(fā)展過程中對生態(tài)環(huán)境的污染程度,因此作為投入來使用。而工業(yè)固體廢物利用率反映了工業(yè)固體廢物所轉(zhuǎn)化的各種資源的比率,反映了城市工業(yè)固體廢物的再利用率。污水處理率則反映了對城市廢水的處理能力。因此,這兩項作為環(huán)境產(chǎn)出量。
在城市的選取方面,本文選取發(fā)改委以及國務(wù)院所公布的資源枯竭城市中的 14個地級市進(jìn)行研究,分別是:焦作、萍鄉(xiāng)、棗莊、阜新、伊春、遼源、白山、撫順、石嘴山、白銀、黃石、七臺河、淮北、銅陵。所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來自于《中國城市統(tǒng)計年鑒》。
(二)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率分析
1.經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型綜合效率分析
通過利用Deap2.1軟件,對這14個地級市利用RC2模型進(jìn)行求解,得到它們的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率,見表2。
表2 資源枯竭城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型綜合效率
在2009年-2013年這五年間,棗莊、遼源、七臺河這三個城市的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型一直為 DEA有效。銅陵僅僅在2009年的效率值小于1,其余4年均為DEA有效,說明銅陵經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型較為成功。白山在考察的前兩年為DEA有效,后來數(shù)年出現(xiàn)了一定程度的下滑。黃石在考察期的第一年是DEA有效,之后的幾年出現(xiàn)了一定程度的下滑,白銀雖然在2010年出現(xiàn)DEA有效的結(jié)果,并且2009年接近有效,但是,在之后的幾年中表現(xiàn)并不突出,石嘴山雖然前4年并未達(dá)到DEA有效,但是卻在逐年上升,并在2013年達(dá)到DEA有效。從未達(dá)到DEA有效的城市一共有5個,其中,淮北一直處于逐年下降的狀態(tài),經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率不容樂觀。撫順一直保持在0.8以上,比較穩(wěn)定。阜新、伊春雖然在前3年出現(xiàn)下降,但如今已經(jīng)逐步回升。而焦作和萍鄉(xiāng)一直處于較低的位置,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型不容樂觀。從整體上看,14個地級資源枯竭城市中有5個從未達(dá)到過DEA有效,說明,隨著資源的開采和枯竭,不少城市開始重新審視自己單一的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并開始進(jìn)行調(diào)整。
2.經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的純技術(shù)效率和規(guī)模效率的分析
表3 14個資源枯竭城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的純技術(shù)效率和規(guī)模效率
由此,棗莊、遼源和七臺河三市的轉(zhuǎn)型無論在純技術(shù)效率還是經(jīng)濟(jì)的規(guī)模方面都處于最佳的狀態(tài)。銅陵在2009年純技術(shù)效率達(dá)到 1,但是規(guī)模效率小于 1,說明管理和技術(shù)不是影響其經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要原因,而是其經(jīng)濟(jì)規(guī)模的大小。通過調(diào)整經(jīng)濟(jì)規(guī)模,銅陵在之后幾年內(nèi)都達(dá)到了DEA有效。同時,伊春的純經(jīng)濟(jì)效率只有2010年較小,其余幾年均接近或等于 1,說明伊春在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型方面更多地需要考慮其經(jīng)濟(jì)規(guī)模的大小。白銀、阜新和黃石則相反,三市的規(guī)模效率很高,但是,純技術(shù)效率卻處于較低的位置,因此,應(yīng)該更多地引進(jìn)和開發(fā)技術(shù)。撫順、石嘴山雖然只有少數(shù)幾年達(dá)到DEA有效,但是,整體變化不大,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型在平穩(wěn)中過渡。焦作、萍鄉(xiāng)無論在技術(shù)還是規(guī)模方面均沒有達(dá)到有效狀態(tài)。表明,這兩個城市需要在兩個方面同時努力。淮北的轉(zhuǎn)型效率波動過大,其轉(zhuǎn)型需要一個穩(wěn)定的環(huán)境。
3.經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型投入剩余分析
本節(jié)著重對后三年以來,資源枯竭城市非DEA有效的地級市的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型情況進(jìn)行投影分析。在經(jīng)濟(jì)方面,投入相較于產(chǎn)出而言更具有可控性,因此本文著重分析非DEA有效的城市中投入剩余,為能源(萬千瓦時),為單位從業(yè)人員(萬人),為固定資產(chǎn)投資(萬元),具體情況如表4所示:
表4 非DEA有效單元投入冗余表
萍鄉(xiāng) 234905 4.1 1997642 192511 2.8 1909599 179450 5.3 2395551阜新 148728 4.9 1357327 118495 6.7 1571187 120608 5.3 1774074伊春 77511 13.1 627292 59780 15.6 637889 51325 14.2 641595白山 21034 10.3 387497 4201 7.6 98686 2478 5.1 355686撫順 617551 4.8 1557295 209519 5.6 1971649 244248 4.3 1593518石嘴山 996110 0.6 198463 936835 0.7 305632 NA NA NA白銀 635770 3.2 556756 424559 4.7 1171840 532952 6.8 473245黃石 237297 8.7 1846013 165149 12.7 1937804 189598 9.4 2677780淮北 138769 3.6 1628785 99284 3.64 1950162 152207 7.5 3166024
在這10個非DEA有效的單元中,就整體而言,焦作的投入冗余最為嚴(yán)重,雖然在能源的投入冗余方面有所好轉(zhuǎn),但是,單位從業(yè)人員和固定資產(chǎn)投資方面,投入冗余在不斷增加。萍鄉(xiāng)在投入冗余方面,在2012年出現(xiàn)了一定程度的好轉(zhuǎn),但是在2013年再度出現(xiàn)惡化。伊春和白山雖然在固定資產(chǎn)投資和能源方面冗余控制得當(dāng),但是,同時,單位從業(yè)人口較為冗余,所以,這兩座城市需要改善不合理的人員投入。阜新的投入冗余在逐年好轉(zhuǎn),說明經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型正在步入正軌。石嘴山在人力資源投入控制方面表現(xiàn)良好,雖然在2011年和2012年之間出現(xiàn)惡化,但在2013年變?yōu)镈EA有效單元。黃石在人員投入方面表現(xiàn)較差,并且在固定資產(chǎn)上,投入冗余逐年遞增?;幢痹?012年能源投入冗余有所好轉(zhuǎn),但是,在2013年人員冗余出現(xiàn)極度惡化,人員冗余增加了一倍,同時無論在能源和固定資產(chǎn)的冗余都出現(xiàn)了遞增的現(xiàn)象。
(三)環(huán)境效率分析
1.環(huán)境轉(zhuǎn)型效率綜合分析
表5 資源枯竭城市環(huán)境綜合效率評價
在這14個地級市中,只有遼源在這5年中每年都達(dá)到了DEA有效。伊春在這5年中有4年是DEA有效的,雖然在2012年并非有效,但是,環(huán)境轉(zhuǎn)型綜合效率處于一個較高的位置。白山、白銀雖然在第一年處于一個較低的位置,但是,之后的幾年,整體上處于上升的狀態(tài)。七臺河在考察期間則一直處于穩(wěn)中有升的狀態(tài)。與此同時,黃石、萍鄉(xiāng)、棗莊、銅陵則在考察期間處于下滑的狀態(tài)。阜新、撫順、石嘴山則處于一個起伏不定的波動狀態(tài)。焦作、淮北、撫順則穩(wěn)定的處于一個較低的位置。與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率相比,資源枯竭城市的環(huán)境轉(zhuǎn)型效率不容樂觀,僅有一座城市在考察期間全部處于DEA有效的位置,資源枯竭城市在發(fā)展中所產(chǎn)生的環(huán)境問題并沒有得到根本的解決。
2.環(huán)境轉(zhuǎn)型的純技術(shù)效率和規(guī)模效率的分析
表6 14個資源枯竭城市環(huán)境的純技術(shù)效率和規(guī)模效率
萍鄉(xiāng) 1.000 0.870 0.729 0.918 1.000 0.371 0.488 0.974. 0.583 0.790棗莊 1.000 0.942 1.000 0.869 1.000 0.467 1.000 0.386 1.000 0.462阜新 0.657 0.940 1.000 1.000 1.000 0.633 0.309 0.835 0.387 0.894伊春 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0.879 0.963 1.000 1.000遼源 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000白山 0.475 0.374 0.758 0.445 0.712 0.932 0.825 0.631 0.973 0.752撫順 0.374 0.991 0.572 0.949 0.230 0.742 0.422 0.840 0.345 0.981石嘴山 1.000 0.524 0.623 0.587 0.477 0.917 0.946 0.947 1.000 0.674白銀 0.752 0.623 0.760 0.626 0.554 0.584 1.000 0.801 1.000 1.000黃石 1.000 1.000 0.624 0.846 0.709 0.434 0.417 0.950 0.387 0.985七臺河 0.676 0.773 0.579 0.882 1.000 0.875 0.900 0.860 1.000 0.993淮北 1.000 0.552 1.000 0.606 1.000 0.416 1.000 0.445 0.501 0.999銅陵 1.000 1.000 1.000 1.000 0.541 0.935 0.452 0.955 0.573 0.891
遼源無論在純技術(shù)效率與規(guī)模效率上都處于最優(yōu),伊春雖然在2012年出現(xiàn)起伏,但是整體上處于DEA有效區(qū)域?;幢彪m然在綜合效率方面都未達(dá)到最優(yōu),但是,在純技術(shù)效率方面有4年達(dá)到最優(yōu),同時,棗莊在考察的5年間,純技術(shù)效率都達(dá)到了最優(yōu),說明,影響這兩座城市環(huán)境效率的不在于技術(shù)方面,而在于其規(guī)模效應(yīng)。白山、焦作沒有任何一年的效率值達(dá)到最優(yōu),其中,焦作近3年純技術(shù)效率都處于一個較低的值,因此,對于焦作則需要提高環(huán)保的技術(shù)。萍鄉(xiāng)、銅陵、阜新、撫順都出現(xiàn)了規(guī)模效率較高,同時,純技術(shù)效率表現(xiàn)較差的情況,表明,環(huán)保科技的進(jìn)步是影響他們的環(huán)境效率的主要原因。從考察期來看,白銀雖然前3年有一定的起伏,但是,純技術(shù)與規(guī)模效率穩(wěn)中有升。
3.環(huán)境轉(zhuǎn)型的投入冗余分析
基于近三年來得數(shù)據(jù),對其進(jìn)行投影分析,我們需要了解如何能使各個單元達(dá)到DEA最優(yōu),通過對投入的剩余進(jìn)行分析從而找到使環(huán)境綜合效率達(dá)到最優(yōu)值得辦法。代表二氧化硫排放量(噸),代表廢水排放量(萬噸),代表煙塵排放量(噸)。冗余的排放量具體情況如表7。
表7 非DEA有效單元投入冗余表
在這13個非DEA有效的單元中,比較近三年排放的冗余上,就整體而言,七臺河情況最優(yōu)。同時,白山、石嘴山在廢水的排放量上冗余較低,并且石嘴山在二氧化硫的排放方面逐年遞減,白銀在2011年和2012年冗余逐年減少,并在2013年實現(xiàn)DEA有效,撫順、黃石則在這三年間,冗余在整體上呈現(xiàn)下降趨勢。棗莊的環(huán)境問題在2012年達(dá)到極限,但是,到了2013年出現(xiàn)了一定程度的緩和。銅陵的環(huán)境問題主要體現(xiàn)在廢水的排放上,2013年污水的排放冗余比2011年增加了23.38%。阜新的二氧化硫、粉塵的排放冗余問題相比 2011年,2013年出現(xiàn)了明顯的增加。焦作的廢水問題雖然在這三年間出現(xiàn)了下降,但是,問題依舊嚴(yán)重。萍鄉(xiāng)問題主要在于二氧化硫和粉塵的排放上,雖然二氧化硫的排放冗余有所下降,但是粉塵的問題卻出現(xiàn)了上升的趨勢。雖然,淮北的每項指標(biāo)的冗余在這三年間穩(wěn)健的下降,但是形勢仍不容樂觀。
本文通過選取合理的投入和產(chǎn)出,利用DEA方法對14個資源枯竭城市分成經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率和環(huán)境效率兩個方面,利用2009-2013年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
結(jié)果表明,在綜合效率方面,只有遼源市在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率和環(huán)境效率同時達(dá)到DEA有效,棗莊雖然在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型方面表現(xiàn)出色,但是在環(huán)境綜合效率方面卻出現(xiàn)逐年下降的趨勢,七臺河在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率上達(dá)到DEA有效,同時,在環(huán)境綜合效率上逐年上升。銅陵在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率上表現(xiàn)穩(wěn)定,然而在環(huán)境效率上出現(xiàn)倒退的趨勢。而淮北、萍鄉(xiāng)、伊春、撫順?biāo)淖鞘袩o論在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率還是環(huán)境效率上面都沒有達(dá)到DEA有效。伊春雖然在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率上出現(xiàn)了下滑的趨勢,但是在環(huán)境效率方面表現(xiàn)穩(wěn)定,5年的考察期中有4年DEA有效。從整體而言,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效率上只有5座城市從未達(dá)到過DEA有效,然而在環(huán)境效率卻有8座城市從未達(dá)到DEA有效。
在純技術(shù)效率和規(guī)模效率的對比上,不同的城市所面臨的問題也不盡相同。淮北市在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型方面的問題主要在于純技術(shù)效率的低下,而在環(huán)境上所面臨的問題則是由于規(guī)模效率的低下。而棗莊雖然在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型上達(dá)到了DEA有效,但是在環(huán)境上同樣面臨規(guī)模效率的低下。在投入冗余方面,2011-2013年這三年間,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型投入出現(xiàn)冗余的城市有10個,而環(huán)境投入冗余的城市則出現(xiàn)13個。
從以上的分析來看,本文得到如下的結(jié)論:在這14座資源枯竭城市中,在經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型方面,這14座城市中,大部分城市表現(xiàn)良好,說明在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型上,地方政府以及中央在 2009年以后出臺的一系列政策以及方案較為成功。但是,資源的開采對于城市的生態(tài)環(huán)境的破壞目前并未引起足夠的重視,在環(huán)境的綜合效率上,這14座城市的表現(xiàn)整體上表現(xiàn)不盡如人意,結(jié)果差異較大。對于資源枯竭城市而言,經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型影響著當(dāng)?shù)鼐用竦纳妫h(huán)境則影響著當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量,因此,地方政府不僅需要把目光置于經(jīng)濟(jì),同時,還需要重視當(dāng)?shù)丨h(huán)境的保護(hù)以及恢復(fù)。
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Transformation Efficiency of Resource-exhausted Cities Based on DEA Analysis
ZHANG Ze-qun
(Institute of Anhui Economic and Social Development Research,Anhui University of Finance and Economic, Bengbu 233041,Anhui)
Abstract:This article examines the transformation efficiency of 14 resource-exhausted cities which is determined by the development and reform commission and the State Council from the view of economic and environment. Using the two kinds of DEA model, the paper makes a comparison of different DMUs through the comprehensive efficiency, pure technical efficiency and scale efficiency from 2009 to 2013. And the paper makes input unit redundancy analysis in detail ofthe last 3 years through the projection theorem. At last, this study finds that the efficiency of environmental transformation seems much lower than the efficiency of economic transformation.
Key words:DEA model; the transformation efficiency of resource-exhausted city; economic; environment
中圖分類號:F292
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1004-4310(2016)02-0109-06
DOI:10.14096/j.cnki.cn34-1044/c.2016.02.27
*收稿日期:2015-12-24
作者簡介:張澤群(1992-),男,安徽阜陽人,碩士研究生,研究方向為人口資源與環(huán)境。