基于DEA的杭州市工业污染治理效率研究

郑丽娟

（杭州市水利设施监管中心，浙江 杭州 310016）

基于DEA的杭州市工业污染治理效率研究

郑丽娟

（杭州市水利设施监管中心，浙江 杭州 310016）

以近年杭州市8个区域的工业污染排放和处理的横截面数据为依据，构建基于DEA方法的工业污染治理效果评价的投入产出指标，应用DEA方法对杭州市工业污染治理效率进行实证研究，对非DEA有效的区域进行投影分析，从而得出几点结论与启示，给出了调控方向。

工业污染；DEA；C2R模型；

近年来，杭州市以共建共享生活品质之城为目标，贯彻落实科学发展观，强化环境法治，生态市建设和环境保护各项工作取得明显进展。2007年，全市工业废水排放量比上年下降1.54%，工业二氧化硫排放量比上年减少2.24%，工业废物综合利用率达到95.11%。通常情况下，多数人只从数字看结果，认为杭州市的生态建设和环境保护取得显著的成效，但忽略了资金、设备的投入数量。因此，研究环境保护的投入产出效率是有重大意义的，它不仅有利于评价工业污染治理的质量，同时可以节省财政支出，减少设备浪费，为政府决策提供参考。

目前，专门针对DEA应用于城市、区域环境效率或者污染治理效率的文献数量不多，在研究对象、研究角度等方面存在较大差异。陈坚（1998）分析了湖北省城市环境卫生经费的投入问题，提出了改变经费投入不足的政策建议。孙广生等（2003）运用C2R模型对全国各地区工业生产的环境效率进行了实证研究。杨春梅（2007）运用横截面数据对全国30个省及直辖市进行了环境效率分析，并对结果进行了排序。因此本文尝试用杭州市8个区域的横截面数据，运用DEA方法对区域工业污染治理效率进行实证研究，在评价工业污染治理效率的基础上，对非DEA有效的区域进行调控分析。

一、研究思路、方法和数据

（一）研究思路

本文运用DEA模型对杭州市各区域的工业污染治理效率研究做一探索性研究，主要步骤如下：选取杭州市8个区域作为决策单元，并且结合实际，选取投入产出指标—→构建DEA模型，进行实证分析，对杭州市各个区域的工业污染治理效率进行评价—→对非DEA有效的区域进行调控体系设计，确定调控方案。

（二）投入产出指标的选取和方案设计

从最近几年的发展中也可以看出，环境的恶化与国家大力发展经济、提高工业化程度存在很大关系，基于全面性、科学性、独立性、可操作性、适用性基本原则，并且考虑到指标的可获得性，因此选择与工业发展密切相关的废水、废气、固体废物等投资及处理情况，对工业污染治理效率进行综合的评价。（鉴于工业固体废物的治理资金投入数据缺少统一衡量标准，故暂不分析）具体设计方案和投入产出指标如下（表2.1）。

表2.1 工业污染治理投入产出指标

（三）DEA模型

DEA对决策单元相对效率的测评一般有C2R（charnes et al，1978）、BC2（Banker et al，1984）模型和Additive模型（Charnes et al.1985）三种模型。本文采用评价DMU总体效率的具有非阿基米德无穷小的C2R模型，有如下形式：

该模型可以评价DMU的技术效率、规模效益和综合效率。

（四）数据的搜集和处理

本文使用的数据取自《杭州市环境统计年鉴2007》，选取了杭州市8个区域的数据作为同类型的决策单元，并且在进行分析前将原始数据进行最大值标准化，消除不同量纲的影响。

二、实证分析

DEA评价结果如表1所示：

表1 杭州市各区域工业污染治理效率评价结果

（二）评价结果分析

1.综合效率分析

方案一：废水治理效率，表1显示，主城区、建德市、临安市这3区域的评价结果为DEA有效，说明这3个区域的废水治理投入产出效率相对较优。其他5个区域的评价结果为DEA无效；方案二：废气治理效率，表1显示，淳安县、桐庐县2区域的评价结果为DEA有效，其他6个区域的评价结果为DEA无效。这一评价结果与实际情况基本相符，较客观地反映了各区域工业污染治理的效率。因为，无论从输入、输出单项指标来看，还是从输入、输出综合指标来看，被评价为DEA有效的区域的输入指标值相对较小，输出指标值相对较大。从DEA的有效值来看，废水治理的效率相对高，各区域均在0.75以上，而废气治理的有效值相对低，最低的为主城区（0.438）。这不能不认为是工业污染治理中一个十分值得注意的问题。

2.规模和技术效率分析

从规模有效性的角度看，方案一中评价结果为DEA无效的5个区域中4个（萧山区、富阳市、桐庐县、淳安县）报酬递增，1个区域（余杭区）报酬递减；方案二中评价结果为DEA无效的6个区域均为报酬递减。从技术效率性的角度看，方案一中在5个评价结果为DEA无效的城市中，萧山区、桐庐县、淳安县、富阳市处于技术无效阶段，余杭区处于技术有效阶段。方案二中，6个评价结果为DEA无效的城市中，这6个区域均处于技术无效阶段。

技术有效性与规模有效性需要两者兼顾，对于规模报酬无效（递增或递减）或技术无效的区域，应该引起对这些区域在污染治理方面的关注。一方面要控制好投入产出的规模，另一方面需要依靠技术来提高资源的利用率，一味的加大投入或者逐渐的减少投入都无法从根本上解决问题。

（三）对非有效评价区域的调控分析

表2中对非DEA有效的单元我们进行了改进与调整，求出在产出不变的情况下，投入可节约量和在投入不变的情况下，输出增加量，以供参考。

表2 非有效区域的相关输入、输出综合指标调控量

1.工业废水治理效率投影分析——以萧山区为例

投入角度分析，在保持产出不变的情况下，废水治理资金投入占工业总产值的比重和每十个工业企业废水治理设施数都有冗余，从而导致工业废水污染治理效率低下。如果能够减少废水治理资金投入占工业总产值比重的0.07，减少每十个工业企业废水治理设施数1.73，即降低工业污染治理资金投入和设备过剩问题，这样可以增加萧山区工业废水污染治理效率。或者从产出的角度分析，在投入保持不变的情况下，工业废水排放达标率增加21.99%，即萧山区工业废水达标率从52.44%增加到现在的74.43%，这样也能提高萧山区的工业废水污染治理效率值。

2.工业废气治理效率投影分析——以主城区为例

同理可分析，在产出不变情况下，只要将废气治理资金投入占工业总产值的比重减少0.17，每十个工业企业废水治理设施数减少72.21；或者在投入不变的情况下，工业二氧化硫达标率增加10.34%，均可以提高主城区工业废气污染治理效率值。

同样，也可以逐个对其它非DEA有效的区域进行类似的分析，此处略。

三、结 论

本文在应用DEA方法对杭州市8个区域的工业污染治理效率进行了DEA评价和调控分析，得到的结论与启示主要有以下几点：

1.本文将数据包络分析应用于评价工业污染治理效率方面，在给出被评价区域的投入、产出相对效率的同时，将非DEA有效的区域也进行投影分析，并提供了调整方向和调整力度。这可为工业污染治理调控提供依据，是一种较好的评价方法。

2.从综合有效性角度来看，工业废水治理的治理效果方面各个区域之间的投入产出效率相差很小，效率值最低的富阳市综合效率都在0.75以上。但工业废气治理的效果方面，各个区域的效率值相差比较大，主城区和萧山区的废气治理效率在0.5以下。可见2007年杭州市在治理工业废水效果方面相对比较好，而在工业废气治理上效果不理想。

3.从规模和技术有效性的角度来看，对于规模无效和技术无效的区域一方面需要调整工业污染治理的投入指标规模，一方面需要提高对技术的依赖性以及投入产出的相对效率。

4.本文的主要不足之处在于：调控分析部分仅限于利用DEA评价结果，没有考虑影响工业污染治理的深层次的原因，即影响工业污染治理规模、技术效率的因素，如产业结构、政府影响力、制度等。

[1] 孙广生，冯宗宪，曾凡.DEA在评价工业生产环境效率方面的应用[J].安徽师范大学学报，2006（2）：112-116.

[2] 陈坚，陈海滨.拓宽资金渠道，增强发展实力[J].长江建设，1998（3）：13-14.

[3] 杨春梅. 基于DEA的环保投入效率研[D].2007.5-8

[4] 魏权龄.数据包络分析.科学出版社[M].2004.23-24

[5] 杭州市环境保护局.杭州市环境统计年鉴2007[M]. 2008.

10.3969/j.issn.1674-8905.2011.02.017

（责任编辑：施越霞）