基于现代产业体系的河北省产业有效性分析

2012-06-07孔慧珍蒋昭昆

河北经贸大学学报 2012年6期

孔慧珍，蒋昭昆

（1.河北科技大学经济管理学院，河北石家庄 050018；2.北京理工大学管理与经济学院，北京 100081；3.东北财经大学萨里国际学院，辽宁大连 116000）

目前对现代产业体系的研究，在理论层面上主要集中在不同国家现代产业体系的特点和演化趋势；在实践层面上主要研究一个省区或者一个市域范围内现代产业体系的生长点、高成长性产业培育及提升产业体系核心竞争力的途径等方面。但无论是在理论认知上还是在政策实践上，现代产业体系都至少包含五个基本特征：效率主导产值、持续创新能力、资源环境平衡、产业系统协调、充分容纳就业。[1]由此可以看出，效率是现代产业体系的基点，构建现代产业体系必须以提升产出效率为核心和基本价值取向。对产业发展进行有效性评价，是产业发展分析的一项重要内容，对于发现一国或一地区产业体系的短板及产业发展中的关键或瓶颈因素，有针对性地制定相关改进措施，推进现代产业体系构建具有非常重要的意义。本文选取了河北省有代表性的20个产业，运用数据包络分析法（Data Envelopment Analysis，简称DEA），对其运行状况进行了有效性分析。

一、DEA方法概述[2]

（一）DEA方法简介

数据包络分析方法（Data Envelopment Analysis，DEA）是1978年由著名运筹学家A.Charnes，W.W.Cooper和E.Rhodes等学者以相对效率的概念为基础，利用多指标投入和多指标产出，对具有可比性的同类型单位（部门）进行相对有效性或效益评价的一种系统分析方法[3]。DEA方法在使用过程中，不需要考虑投入与产出之间的函数关系，不需要事先估计各参数，也不需要对任何指标权重进行假设，因而避免了由于研究者的主观臆断而导致的差异。同时，该方法在应用过程中也不需要对指标量纲进行统一化处理。因此，DEA已经成为社会、经济、管理科学领域内一种常用、重要且有效的数学分析工具。

（二）C2R模型简介

自1978年提出第一个DEA模型——C2R模型并用于评价部门间的相对有效性以来，DEA方法不断得到完善并在实际中被广泛应用[4]，已被应用到技术创新、资源配置、金融投资、非单纯盈利的公共服务部门等各个领域的评价方面。下面对C2R模型进行介绍。

假设有n个决策单元（DMU），每个DMU都有m种“输入”（即“资源”的耗费）以及s种“输出”（即消耗了“资源”之后的成效），其中xij代表第j个决策单元对第i种输入的投入总量，xij＞0；yrj代表第j个决策单元对第r种输入的产出量，yrj＞0；vi代表对第i种输入的一种度量；ur代表对第r种输出的一种度量，i=1，2，…，m；r=1，2，…，s；j=1，2，…，n。为方便，记Xj=（x1j，x2j，…，xmj）T，j=1，2，…，n；Yj=（y1j，y2j，…，ysj）T，j=1，2，…，n；v=（v1，v2，…，vm）T，u=（u1，u2，…，um）T。

则每个决策单元对应的效率评价指数为：

我们总可以选取适当的权系数v和u，使其满足hj≤1，j=1，2，…，n。然后对决策单元进行效率评价。以第j0（1≤j0≤n）个决策单元的效率评价指数hj0为目标，以所有决策单元（也包括第 j0个决策单元）的效率指数 hj≤1，j=1，2，…，n 为约束，以权系数v和u为变量，构成C2R模型（分式规划模型）如下：

上述的C2R模型是一个分式规划问题，使用Charnes-Cooper变换将其等价转化为线性规划的形式。

则分式规划（2）化为如下的线性规划模型：

为了方便，在实际应用中，往往对上述线性规划进行对偶变化，并引入松弛变量S+和剩余变量S-，将上述的不等式约束变为等式约束。这样，上述线性规划（PC2R）的对偶规划为：

下面对（DC2R）中新出现的各个变量进行简单的说明。

ε是一个非阿基米德无穷小量，是一个大于0且小于任何正数的数；

S-和S+统称为松弛变量，分别代表投入的超量和产出的亏量；

λj是一个组合比例；

θ是DMUj0的有效值，也称为DMUj0的技术效率。

当θ=1且S-=S+=0时，称DMU为DEA有效，即在原投入基础上所获得的产出达到最优；当θ=1，且S-≠0或S+≠0时，称DMU为弱DEA有效，在这种情况下，表明投入超量为S-，或者产出的亏量为S+；当θ≤1时，称为DEA无效，此时需要对各项投入进行重新组合，并且如果能对各类投入资源有效利用，即便将投入降至原投入的θ比例也能保持原产出不变。

二、产业有效性评价指标体系构建

产业的经济有效性可以通过输出与输入的关系来反映，其中输入指标通常指投入的人力、财力和物力等，而输出指标通常指产值、收入等。这里选择输入和输出2个一级指标，人力、物力、财力投入及财务、经济、科技输出6个二级指标和产业从业人员/全行业从业人员、科技人员数/产业从业人员、科学家和工程师人数/产业从业人员、年均流动资产平均余额/企业数、科技经费支出/产值、年均固定资产净值余额/企业数、产业主营业务收入/总收入、产业利润/总收入、产业利税/总收入、产业产值/全行业总产值、发明专利数/工业企业数和新产品销售收入/主营业务收入12个三级指标构建评价指标体系。

表1 河北省20个有代表性产业输入输出有效性分析的指标数据

三、河北省20个有代表性产业的有效性评价

根据河北省产业发展的特点，本研究选择了20个有代表性的产业，利用河北省第二次经济普查以及《河北经济年鉴2009》提供的数据[5]，运用Solver3.0软件对河北省有代表性产业的运行效率进行了分析。表1为河北省20个有代表性产业输入输出有效性分析的指标数据，表2为运行Solver3.0软件后的分析结果。

通过分析可以看出，所选的河北省有代表性产业的运行效率具有如下特点：（1）河北省医药制造业，黑色金属冶炼及压延加工业，纺织服装、鞋、帽制造业，皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，交通运输设备制造业，电气机械及器材制造业，通信设备、计算机及其他电子设备和仪器仪表及文化、办公用机械制造业的θ=1，且S-=S+=0，说明这些产业都达到了DEA完全有效，即相对于其他产业而言，这九个产业的各项投入都取得了最佳效益。（2）其他11个产业的θ值均小于0，且S+≠0，S-≠0，说明这些产业都没有达到DEA有效，或者存在输入超量，或者存在输出不足，应该进行改进和调整。以食品制造业为例，该产业的效率指数为0.751 6，没有达到DEA有效，说明该产业存在投入资源浪费和投入资源无效利用的问题。如果能将该产业现有的各类资源投入加以有效利用，现有全部投入的0.751 6倍就可以实现目前的产出水平。其中，S2-、S3-、S5-和 S6-均大于 0，说明食品产业中科技人员、科学家和工程师、科技经费及年均固定资产的投入存在超量，可以分别减少相应比例的投入；同时，S2+、S3+、S4+和 S6+均大于 0，说明在食品产业中，如果能够相继增加产业利润、产业利税、产业产值和新产品销售收入到相应的比例，也可以实现产业的有效运行。可见，在资本全球化时代，以劳动密集型产业取得国际分工角色的中国经济（河北省也不例外），只有以产业结构的调整作为主攻方向，开辟朝阳产业，河北省经济才能获得持续发展。[6]