基于DEA的广东省工业循环经济效率评价*

赵晨迪，张 俊

（湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南长沙 410081）

基于DEA的广东省工业循环经济效率评价*

赵晨迪，张 俊

（湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南长沙 410081）

工业循环经济是循环经济在工业系统中的具体体现，也是循环经济的核心，对工业循环经济的发展效率进行评价能够反映其发展水平，分析其发展中存在的问题以及产生问题的原因.基于2008年－2010年广东省的面板数据，应用数据包络分析方法，利用Malmquist指数对广东省各城市的循环经济效率进行评价，并通过CCR模型进一步分析各个指标，研究相关影响因素.结果表明，广东省总体工业循环经济效率水平较高，但各城市间的工业循环经济在规模与技术效率上都存在较大差异，对此分析原因并提出建议.

工业循环经济；DEA模型；效率评价；广东

传统的经济发展模式是通过资源的大量消耗来实现工业化和现代化，随着经济的发展，必然导致资源、环境与经济发展之间矛盾日益突出，从远期来看这种发展模式是难以为继的.为了从根本上减轻经济增长对资源供给的压力、减少环境污染，发展循环经济越来越受到人们的重视，成为新的发展趋势.循环经济是指通过资源在各流程中的合理开发和持久利用，使经济活动投入自然资源最少、向环境中排放的废弃物最少、对环境的危害或破坏最小的新型发展模式［1］.

从我国产业的结构以及循环经济的发展历程来看，工业都是循环经济发展的重心，工业循环经济在全社会循环经济中占有核心地位.因此，为了有效的监测工业循环经济的发展水平，对其发展情况进行客观有效的评价具有重大理论和现实意义.

目前，循环经济是学术界的热门研究领域，国内外学者对循环经济进行了很多相关研究，但主要侧重于在全社会发展循环经济的基本原则、主要特征、层级结构、技术支持以及发展模式等方面［2］，对工业循环经济效率定量分析评价的研究较少.广东作为我国的工业大省，其工业循环经济评价研究还是相对较少，比如说贾莉2007和2008年的两篇广东省循环经济评价的文章，暨南大学于丹的硕士论文等.

因此对广东省20多个城市的工业循环经济发展进行有效性评价对于广东大力发展工业循环经济具有尤为重要的意义.

数据包络分析不必计算综合投入量和综合产出量，避免了确定各指标的权重所带来的主观性，也无须由于各指标量纲不一致而进行无量纲化，因此可以认为DEA模型是对这类问题进行评价的一个有效方法.本文基于2008－2010年广东省的面板数据，应用数据包络分析方法，利用马姆奎斯特指数对广东省各市和各工业行业的循环经济效率进行评价，并通过CCR模型进一步分析各个指标，研究相关影响因素.

1 研究理论和方法

1.1 工业循环经济理论

循环经济是运用生态学规律来指导人类社会的经济活动，以资源的高效利用为核心，以“减量化、再利用、再循环”为基本原则，以“低消耗、低污染、高效率”为基本特征的社会生产和再生产形式，其实质是以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价实现最大的经济社会发展效益.工业循环经济基于以上循环经济理论，以生态规律为准则，遵循3R基本原则，融合清洁生产与废弃物综合利用，发展园区工业循环经济链（网）和区域工业循环经济链（网），是一种基础清洁生产理论和可持续发展理论的工业发展模式.

循环经济的基本原则是“3R”原则，即减量化（reduce）、再使用（reuse）和再循环（recycle），工业循环经济也遵循这一原则.其中减量化原则是指用较少的原料和能源投入来达到既定的生产目的或消费目的，从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染；再使用原则是指要求制造产品和包装容器能够以初始的形式被反复使用；再循环原则是指生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源，而不是不可恢复的垃圾［3］.随着循环经济理论的不断发展和完善，“3R”原则也向“4R”甚至“5R”原则发展：季昆森提出了增加一个再思考（rethink）原则的4R原则，吴季松参与了增加再修复（repair）原则的“5R”原则的探讨.

1.2 DEA方法与模型

数据包络分析（Data Envelopment Analysis，简记为DEA）是美国著名运筹学家A.Charnes和W.W.Cooper等学者，以相对效率概念为基础发展起来的一种效率评价方法.它应用数学规划，依据投入和产出指标，评价多个投入与产出指标的决策单元（Decision Making Unit，简记为DMU）的优劣，即其相对有效性，是一种非参数评价方法［4］.数据包络分析方法结构简单、使用方便，而且不需要考虑投入与产出之间的函数关系，也不需要事先估计参数、假设权重，避免了人为主观因素的影响，直接通过产出与投入之间的加权和之比计算DMU的效率，因此很适合处理多种投入和产出指标的系统评价问题.常用的DEA方法包含规模报酬可变（DEAVRS）模型、规模报酬不变（DEA－CRS）模型、CCR模型、BCC模型和Malnquist指数模型等.

1.2.1 CCR型

CCR模型是DEA方法中的一般模型，其中最典型和最常用的是带有非阿基米德无穷小量ε的CCR模型：

假设有n个决策单元（DMU），每个DMU都有m个投入（i＝1，…，m）和s个产出（r＝1，…，s），对于特定的某个DUMj，Xij是其第i种投入量，Yij是其第j中产出量，则评价DMUj有效性的CCR模型可以表示为：

其中，θ为该DMU的有效值（即投入相对产出的有效利用程度），λj为第j个DMU的决策变量，ε为非阿基米德无穷小量，计算式可取10－10，S＋和S－为松弛变量.

假设上述模型的最优解为λ*j，s*－，s*＋，θ*，则：当θ*＝1且s*－＝s*＋＝0时，DMUj为DEA有效，表明在其投入基础上获得的产出已经达到最优状态；当θ*＝1且s*－≠0或s*＋≠0时，DMUj为DEA弱有效，表明仍可能对投入或者产出的结构进行调整以达到最优状态；当θ*≠1时，DMUj为非DEA有效，表明可以降低投入比例而保持产出不变，此时必定存在投入冗余或产出不足，s*－为对应投入的冗余量，s*＋为对应产出的不足量，调整后的DMU为DEA有效.

1.2.2 Malmquist指数

Malmquist指数是由瑞典经济学家和统计学家Malmquist提出的用于测算不同时期生产效率变化的指标，它与数据包络分析理论结合，已被广泛应用于金融、工业、医疗等部门生产效率的测算［5］.Malmquist生产率指数用以客观衡量技术效率变动、技术变动和全要素变动之间的关系［6］，具体又分为以下几种指数：

图1 Malmquist指数分解示意图

其中，全要素生产率变化指数tfpch用于衡量后一时期到前一时期整体生产率的变化情况，如果tfpch＞1，则表示从后一时期到前一时期整体生产率是增长的.技术进步指数tech用于衡量后一时期的生产相对于前一时期是否有技术进步，如果tech＞1，则表示后一时期有技术进步，生产前沿面将上移；技术效率变动指数effch用于衡量向最佳生产状态的接近程度，测度从前一时期后一时期之间DMU到最佳生产状态的追赶程度，如果effch＞1，则表示决策单元的生产更接近最佳生产状态；规模效率变动指数sech用于衡量前后两个时期的规模收益变化情况，如果sech＞1，则表示规模收益递增；纯技术效率变动指数pech用于衡量在技术与规模都不变的情况下，前后两个时期相对生产效率的变化，如果pech＞1，则表示在没有技术和规模变动的情况下，决策单元后一时期的生产更加接近生产前沿面.上述各指数小于1时分别表示其相应对立的情况.

综上所述，可以用CCR模型来测算工业循环经济效率的现状水平，用Malmquist指数法来测算工业循环经济效率的变化情况.

2 指标体系与数据

投入指标是政府或企业为实现某个目标所采取的措施，投入指标在参与循环经济运行时，有一定的目的性，是为了达到一定的结果；产出指标是度量循环经济对人们的生产、生活以及自然所产生的影响［7］.依据工业循环经济的内涵、发展目标和原则，突出环境与资源指标，结合DEA方法的特点，并兼顾数据的可获得性，建立广东省工业循环经济评价指标体系［8］.其中，投入指标包括：万元工业增加值综合能耗（X1）、全社会固定资产投资占工业总产值比重（X2）、工业劳动力数量（X3）；产出指标包括：工人人均工业产值（Y1）、工业废水排放达标率（Y2）、工业固体废弃物综合利用率（Y3）、工业烟尘排放达标率（Y4）、工业粉尘排放达标率（Y5）.

本文使用广东省统计年鉴中22个城市以及全国总体的相关数据进行分析，数据的时间序列是3年（2008－2010年），数据来源于《中国统计年鉴》、《广东省统计年鉴》、各市统计年鉴以及相关统计网站.

3 研究过程与结果

将上述的各地区2008－2010年的7项投入和产出指标数据代入DEA模型，使用DEAP－xp1软件进行计算，得到以下数据并进行分析.

3.1 广东省与全国总体比较

表1 广东省和全国整体的工业循环经济效率值CCR模型评价结果

从综合效率的角度看，2008年到2010年这三年里广东省都达到了DEA有效，投入和产出达到了最优状态，规模和技术效率都为有效，而全国总体的综合效率在这三年都是非DEA有效，工业循环经济效率较低，并且综合效率值存在一个波动状态，并未出现稳步上升的情况.可见广东省的工业循环经济效率水平高于全国的平均水平.

从技术效率的角度看，这三年广东和全国整体的技术效率都达到了DEA有效，说明工业生产中资源间的组合达到了比较优良的状态.

从规模效率的角度看，广东省都是DEA有效，而全国平均在这三年内都未达到DEA有效，并且都是规模收益递减的状态，说明就全国总体而言工业生产规模投资过大，有必要在原来的基础上减小投资，才能使工业循环经济效率得到更大提升.

3.2 广东省各城市之间的比较

表2 广东省各城市工业循环经济效率CCR模型评价结果

注：各效率值为2008年到2010年的平均值.

从综合效率来看，广东省较多的城市都达到了DEA有效，即规模效率和技术效率都有效，说明广东省总体工业循环经济效率较高.但是也有广州、韶关、惠州、汕尾、东莞、江门、肇庆、清远、揭阳并没有达到DEA有效，最突出的是清远的综合效率值只有较低的0.697，可见广东省不同城市间的工业循环经济效率还存在较大差距.

从技术效率来看，只有韶关、汕尾、江门和清远没有达到DEA有效，需要进一步提升工业技术水平，优化产业结构，其他城市都达到了DEA有效，工业技术水平较高，产业结构较为合理.

从规模效率来看，广州、惠州、东莞、肇庆、清远、揭阳均出现规模效益递减的情况，需要在原基础上减少投资，缩小生产规模，才能提升生产效率；而韶关、汕尾和江门出现规模效益递增的情况，说明这些城市需要扩大生产规模来实现生产要素的合理配置.

表3 广东省各城市工业循环经济效率Malmquist指数评价结果

从全要素生产率指数（tfpch）来看，各城市之间存在较大差异：广州、佛山、河源、惠州、东莞、中山、湛江、清远、揭阳的整体生产率呈现上升的态势，尤其清远的提升幅度最大，而深圳、珠海、汕头、韶关、梅州、汕尾、江门、阳江、茂名、潮州都出现了不同程度的降低，尤以汕尾降低的幅度最大；从技术效率变动指数（effch）来看，只有汕头、汕尾和江门的是小于1的，说明这三个城市并没有向最佳生产状态“追赶”，而是远离最佳生产状态，而其他城市都越来越靠近最佳生产状态；从技术变动指数（techch）来看，存在技术进步的城市有广州、佛山、河源、惠州、中山、湛江、肇庆和清远，而其他的城市都没有技术进步或者存在技术退步；从纯技术效率变动指数（pech）来看，如果没有技术进步或者规模改变，只有汕头、汕尾、江门、肇庆会出现相对效率降低的情况，韶关和清远出现相对效率升高的情况，而大部分城市后一时期的相对生产效率都不会发生变化；从规模效率变动指数（sech）来看，广州、韶关、惠州、东莞、肇庆、清远和揭阳的规模收益在增加，而汕头、汕尾和江门的规模收益在减少，其他城市维持不变.

4 结论

通过以上的定量分析，得出以下结论：

（1）整体来看，广东省工业循环经济效率水平较高，要高于全国平均水平，而制约全国总体工业循环经济发展的主要因素是规模效率.

（2）广东省不同城市的工业循环经济效率水平之间存在较大差异，工业循环经济效率相对较低的城市有：广州、韶关、惠州、汕尾、东莞、江门、肇庆、清远、揭阳.技术效率和规模效率都是影响其总体效率的重要因素.

（3）广东省不同城市的工业循环经济效率变化情况之间也存在较大差异，工业循环经济效率正在上升的城市有广州、佛山、河源、惠州、东莞、中山、湛江、清远、揭阳.技术进步与规模变化是影响工业循环经济效率变化的主要因素，追赶效应的影响不明显.

广东省总体工业循环经济水平较高，但仍存在一些问题，各市应该根据自身的特点调整本市工业发展方式，不断优化产业结构，鼓励技术进步，提高资源配置效率，加快制度建设，引进竞争机制，调整行业规模，实现经济增长方式向集约化转变，以提高工业循环经济的效率，最终促进全省乃至全国工业以及整个国民经济可持续发展.

［1］冯之浚.循环经济导论［M］.北京：人民出版社，2004.

［2］马莉莉.关于循环经济的文献综述［J］.西安财经学院学报，2009，（1）：29－35.

［3］Graedel T E.产业生态学（第二版）［M］.施涵，译.北京：清华大学出版社，2004.

［4］魏权龄.数据包络分析［M］.北京：科学出版社，2004.

［5］廖虎昌，董毅明.基于DEA和Malmquist指数的西部12省水资源利用效率研究［J］.资源科学，2011，（2）：273－279.

［6］原毅军，刘浩，白楠.中国生产性服务业全要素生产率测度［J］.中国软科学，2009，（1）：159－167.

［7］杨华峰，张华玲.论循环经济评价指标体系的构建［J］.科学学与科学技术管理，2005，（9）：123－128.

［8］彭瑜.基于DEA的浙江省工业循环经济效率评价［D］.浙江：宁波大学硕士学位论文，2011.

（责任编校：晴川）

Efficiency Evaluation of Guangdong Province’s Industrial Circular Econom y Based on DEA

ZHAO Chendi，ZHANG Jun

（College of Resources and Environmental Science，Hunan Normal University，Changsha Hunan 410081，China）

Industrial circular economy，being embodied the circular economy in industrial systems，is the core of circular economy.It will be able to evaluate the efficiency of the industrial development in circular economy，reflect the level of its development，analyze problems and find out the causes during the development.Based on panel data from 2008 to2010 in Guangdong Province and the application of data developmentanalysis，the circular economic efficiency for every city of Guangdong is estimated by Malmquist index，and each index is further analyzed through CCR model to study the relevant factors.The result shows that the level of the overall industrial circular economic efficiency in Guangdong Province is high，but each city’s circular economy are quite different in terms of the scale and technical efficiency.Reasons for this fact are analyzes and related suggestions are put forward in the paper.

industrial circular economy；DEA model；efficiency evaluation；Guangdong province

F124.5

A

1008－4681（2014）05－0086－04

2014－06－17

教育部人文社会科学研究青年基金（批准号：12YJC630032）资助项目；湖南师范大学青年优秀人才培养计划（批准号：ET13106）.

赵晨迪（1990－），女，湖南张家界人，湖南师范大学资源与环境科学学院硕士生.研究方向：土地利用规划.