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基于DEA的区域环境治理投资效率分析

2016-01-16刘丽波

会计之友 2016年1期
关键词:投资效率环境治理

刘丽波

【摘 要】 在回顾环境治理投资效率研究的基础上,基于政府统计的设置指标、环境治理投入物力财力要素和产出效益的指征,构建了多投入多产出的评价指标体系,从多层面衡量不同区域环境治理的投资效率,并假设规模报酬可变,采用数据包络分析法,建立了BCC评估模型,从多维度分析不同区域环境治理投资效率的相对有效性。实证结果表明,江西省各设区市的环境治理投资效率,尤其废水、废气治理有较高的投资效率,但地区差异明显,总体投入不足,技术水平不均衡,部分地区的投资结构不合理。在系统分析后,提出了提升各区域环境治理投资效率的发展战略建议和应努力的方向及调整改进力度。

【关键词】 环境治理; 投资效率; 规模报酬; 数据包络分析法(DEA)

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1004-5937(2016)01-0069-05

经过30多年快速发展,中国一跃成为世界第二大经济体,但面临资源约束趋紧、环境污染严重的严峻形势,日益积累的环境问题不断显现,社会各界和普通民众对环境生态保护与治理改善空前关注。为实现蓝天常在、绿水长流和经济社会健康协调永续发展,中国政府提出了生态文明建设的战略任务,倡导绿色循环发展,践行低碳环保理念,努力建设美丽中国。当前中央和各地方政府正以空前规模的投入实施大气污染、水污染等防治行动计划,以空前的工作力度和铁腕决心推进环境保护与污染治理。

因多年的规模粗放型发展,中国环境治理历史欠账太多,因此看似巨额的污染治理资金仍显不足;且中国幅员辽阔,各区域间的经济及环境污染情况有所不同,相同规模环境治理投资带来的治理效果也不尽相同。为客观反映区域环境治理的投入产出效益,科学合理配置资金和资源,实现有限投入的最优污染治理效果,需要对区域环境治理投资的效率进行系统分析和评价。因此,研究区域环境治理投资的效率,对于上级政府考评辖区内不同责任区域的环境投资治理绩效、回应社会关切,以及改进环境治理措施、优化资源配置、提高环境治理效率等具有重要的理论价值和现实意义。

一、文献综述

关于环境治理投资问题的研究主要集中在两个方面:一是经济学角度的定性分析,研究环境治理投资的现状、发展与效益等,提出更好保障和促进其持续健康发展的政策建议、对策措施等;二是投资效率的定量分析,选取评价指标,采用现代数学方法定量研究、分析,提出建议对策。本文研究属于后者。投资效率的定量分析,主要以某区域为研究对象进行实证分析。刘立秋、刘璐(2000)首次采用数据包络分析法对我国环境保护投资的有效性进行了分析,评价了各决策单元的相对效率;董秀海等(2008)运用DEA的CCR模型对我国环境治理效率进行国际比较和历史比较分析;刘纪山(2009)、陶敏(2011)从投入财力角度,选取环境治理投资额和废水、废气排放达标量等控制绩效作为评价指标,运用DEA分析法,分别研究了中部六省和2008年我国省级行政区域环境治理投资的相对有效性;胡艳(2013)和王连芬(2012)选取环境治理投资的财力物力要素作为投入,以排放达标量、综合利用产值等作为产出,分别对我国省级行政区域和山东省各设区市的环境污染综合治理、废水治理、废气治理的投资效率,进行DEA分析评价;潘孝珍(2013)以人均环境支出规模指标作为投入,以废水、废气、废物治理完成量所占的比重作为产出,分析2010年我国省级行政区域环境保护支出的DEA效率,并采用最大似然估计的Tobit模型分析了影响地方政府环境保护支出效率的因素。

综上所述,对于如何评价区域环境治理投资的效率,已有不少研究和文献基于不同视角进行了探讨,并不断深入完善,以期为提升我国区域环境治理投资的运行效率,优化环境治理投资结构,提供科学决策依据和参考。但是,当前的研究:一是对区域环境治理投资效率评价的涵盖面较窄。严格意义上,某区域内的环境治理涉及废水、废气、固体排放物、污染土壤治理和城市生活垃圾无公害处理等多个层面。大多研究主要关注废水、废气治理投资,对于固体废物治理投资鲜有涉及,实际上固体废物对环境的污染亦相当严重,应予涵盖。二是评价指标选取,虽难以统一标准,但有些指标选取不够确切。投入指标常用投资额这个财力要素,忽视了治理设施及运行的物力要素;产出指标常用排放达标量的绝对数或相对数来表征,实际上排放达标量除与治理能力及效率有关外,更与污染量有关,用其表征既定投资的产出效益,不够确切;个别评价指标,不是来自现有政府统计设置的指标或难从其中加工提取,数据获取困难。三是运用DEA分析评价,一些研究假设规模报酬不变,选用CCR模型评价,而规模报酬可变应是我国目前区域环境治理的特点之一。四是大多研究仅从整体上衡量相对效率和规模报酬,未做进一步的探讨。实际上,当投资效率整体相对无效或弱效时,需从多个层面和维度对环境治理投资效率做深入的具体分析,方能为决策者提出可操作的针对性建议,为此应进一步分析技术效率、规模效率和投影值。

鉴于以上所述,本文在借鉴已有研究的基础上,以江西省各设区市2013年“三废”治理投入产出政府统计数据为研究对象,构建多层面的评价指标体系,并假设规模报酬可变,采用DEA分析法建立BCC评估模型,从多维度评价不同区域环境治理投资效率的相对有效性,并进一步分析探讨,以期为提升各区域的环境治理投资效率,推进生态文明建设提供决策参考。

二、评价指标体系构建

废水、废气、固体排放物治理是区域环境污染治理最主要的内容,是污染治理投资的重点和主体,更是政府和社会各界关注的焦点。考虑研究数据获取的可行性和数据的完整性,基于现有政府统计指标,本文从环境治理的主体层面——“三废”治理,探讨区域环境治理的投资效率。

在区域环境治理投资效率评价指标体系中,投入指标反映经济中对环境治理投入的物力、财力(投入的人力,数据缺失,未纳入),产出指标反映环境治理的综合治理及节能减排效果。在指标选取上,本文遵循以下原则:尽量全面反映评价目的,选取决定性、关键性的指标,投入与产出指标之间应逻辑相关而非数值相关;指标的数量应精而简,在每一评价方案中应满足“投入产出指标个数<决策单元个数/2”;指标以政府统计的设置指标和统计口径为准,数据直接从《统计年鉴》《环境统计年鉴》等公开的政府统计资料中获取,力争克服已有研究中的指标自我设置、数据难获取等问题。

根据上述原则,本文构建由三个评价方案组成的环境治理投资效率评价指标体系(见表1),分别对某区域的“三废”治理效率进行评价。

三、评价方法和评估模型

(一)评价方法和模型选取

区域环境污染治理的投资效率评价有多项投入指标和多项产出指标,而且投入与产出指标之间的具体函数关系难以确定,评价起来比较复杂。数据包络分析法(Data

Envelopment Analysis,DEA)是对一组具有多指标输入和多指标输出的同类决策单元的相对效率进行综合评价的方法。作为一种新的非参数评价方法,DEA有较大的包容性,不需确定各变量间的具体函数关系,能够排除主观因素的影响,只要确定合理的投入与产出项,就能计算不同决策单元的相对效率,并给出规模报酬的变化方向。鉴于DEA方法中相对效率概念的适用性,近年来在经济管理、系统工程、决策分析、产业绩效评价等方面逐渐应用,并成为重要的分析工具和研究手段。显然,数据包络分析法完全适用于区域环境污染治理投资的效率评价。本文选择DEA作为研究方法。

DEA常用的模型有两种:CCR与BCC。CCR模型假设规模报酬不变,为CRS模式;BCC模型假设规模报酬可变,为VRS模式。已有的区域环境污染治理投资效率研究,不少选用CCR模型。笔者认为,在环境治理和环保产业,随着投入规模的扩大,规模报酬增加并达到最优,渐趋饱和,继续投入则报酬递减。因此其规模报酬是变化的,故本文选用BCC模型。

(二)DEA—BCC模型的建立

假设有k个区域的环境治理投资效率待评价(k=1,

2,…),即有k个DEA的决策单元(Decision Making Unit,DMU),每个决策单元“三废”治理有m个投入项、n个产出项。第k个决策单元DMUk的第i个投入项记作Xki(i=1,2,…,m),第j个产出项记作Ykj(j=1,2,…,n)。DMUk投入产出的相对效率记作Ek。核心是以相对效率Ek最大化为目标,寻找对DMUk最有利的投入产出权重组合,使得Ek达到最大值。建立的BCC模型如下:

目标函数:MaxEk

约束条件:(1)EK=■≤1,k=1,2,3,…

(2)Wkj≥ε>0,j=1,2,3,…,n

(3)Vki≥ε>0,i=1,2,3,…,m

其中,Wkj、Vki是未知变量,分别表示在Ek最大化的目标下,对DMUk最有利的第j个产出项Ykj的权重、第i个投入项Xki的权重,由实际数据计算而非事先给定。Uk0相当于Y轴的截距项,其正负代表决策单元的规模报酬;若Uk0<0,表示该决策单元的规模报酬递增;反之,说明该决策单元的规模报酬递减。ε为一个非阿基米德数,即一个极小正数,在计算时可令ε=10-9。在权重组合Wkj、Vki下求解DMUk的最佳效率Ek*。若Ek*=1,表示评价对象DMUk的环境污染治理投资为DEA相对有效率,技术效率与规模效率都达到有效率的标准;若Ek*<1,表示评价对象DMUk的环境污染治理投资效率为DEA相对无效率,可能是技术无效率或者是规模无效率,也可能技术效率和规模效率均无效。对于DEA技术无效率的决策单元,可利用投影理论进行分析,可为提高既定规模下的投资效率提供应努力的方向和调整改进力度。

四、江西各设区市区域环境治理投资效率分析评价

(一)数据来源

江西省辖11个设区市,各设区市2013年区域环境治理的投入产出指标数据取自2013年的《江西统计年鉴》《江西环境统计年报》《江西环境状况公报》等统计资料。虽然各投入产出指标数据都有不同的量纲,但在DEA求解分析中,决策变量的最优效率值与投入产出项的量纲选取无关,而且采用实际数据便于根据DEA投影值进行投入产出分析,故本文未对原始数据进行标准化处理。

(二)模型运算与结果

采用DEA计算软件DEAP Version 2.1,程序运行时选用适合DEA—BCC模型的Input Orientated及VRS选项。按照环境治理投资效率的三个评价方案,分别输入11个设区市的废水、废气、固体废物治理投入产出指标原始数据,运行计算相对效率值,并根据数值大小进行排序(如表2所示)。

(三)效率和规模报酬分析

1.废水治理投资

全省废水治理投资DEA相对效率均值达0.748,表示目前江西的废水治理投资效率较高,但离DEA相对有效尚有差距。数据显示,萍乡、新余、鹰潭和宜春的相对效率均为1,说明这些区域的废水治理投资效率达到了DEA相对有效,已投入要素利用效率高,投资规模安排合理;其他区域的相对效率均小于1,说明其废水治理投资效率有待进一步提高。吉安和抚州的技术效率为1,但DEA相对效率值不高,规模效率低是主因;且处于规模报酬递增阶段,可扩大投资规模提高效率。赣州、九江、景德镇、南昌、上饶的技术效率和规模效率均未达到1,说明这些区域已投入要素的利用效率不高,有待进一步提升;除上饶外,其他四个区域均规模报酬递增,应适当扩大投资,提高规模效率;上饶的规模报酬递减,应减少投资规模,调优投资结构。

2.废气治理投资

全省废气治理投资DEA相对效率均值达0.806,表示目前江西的废气治理投资效率较高,但并未达到相对有效率。其中,景德镇、萍乡、鹰潭和抚州四个区域的相对效率为1,其技术效率和规模效率均达到了DEA相对有效。新余、宜春和上饶三个区域的技术效率为1,说明已投入要素的利用效率较高,但规模效率小于1,且处于规模报酬递减阶段,因此这些区域不应再扩大投资规模。南昌、九江、赣州、吉安四个区域的技术效率和规模效率均小于1,且规模报酬递减,表明这些区域投入要素的利用效率偏低,投资规模不合理,应采用科学有效的方法提高已投入要素的利用效率,并压缩或控制治理投资规模,以达到相对效率最优。

3.固体废物治理投资

全省固体废物治理投资DEA相对效率均值只有0.269,表明江西目前的固体废物治理投资处于低效水平,需有关部门积极采取有效措施。11个区域中,景德镇和新余的相对效率为1,达到了DEA相对有效,说明其投资规模安排相对合理,已投入要素有效使用。南昌、萍乡和吉安的技术效率均为1,但规模效率远小于1,且规模报酬递减,这些区域应控制投资规模,合理调整投资结构,以达到治污规模的最优。九江、鹰潭、赣州、宜春和抚州五个区域虽然技术效率和规模效率均没有达到1,但规模效率接近于1,其相对效率低下的主因是技术效率太低,这些区域已投入的治污要素没得到有效使用,治理固体废物的技术手段较为落后,因此这些区域应把重点放在提高固体废物治理的技术效率上,积极寻求科学、有效的治污手段。上饶的技术效率和规模效率均远低于1,说明该地区不仅固体废物治理的技术水平低,而且投资规模安排也不合理,应引起高度重视。

(四)投影值分析

区域环境治理投资效率的DEA相对无效,可能是技术无效率或规模无效率。对于规模无效率,应按照规模报酬的变化方向扩大或减少投资规模,合理调整投资结构,实现规模效率相对有效或值较优。对此情况,本文不再分析。

对于技术无效率,需进一步分析既定投资规模下的投入产出量,提出调整改进方案,以实现技术效率相对有效或值较优。按照DEA投影理论,在既定环境治理投资规模下,运算得到的投影值对应于技术有效率时投入产出项理论上应达到的目标投入值和目标产出值,松弛变量对应于当前技术无效率时投入产出项的投入冗余值和产出不足值。由投入冗余值/实际投入值、产出不足值/实际产出值,分别得到当前技术无效率时区域环境治理投资的投入冗余率和产出不足率(如表3、表4所示)。

投入冗余率和产出不足率代表了当前的要素投入产出结构与技术效率相对有效时最优配置的投入产出结构的差距程度,可为提高投资效率提供调整的努力方向和改进力度。观察分析表3、表4,有9个设区市在“三废”污染治理的某些投入指标上存在投入冗余,而且一些指标的投入冗余率还比较高,表示该投入指标已投入要素的利用率低,可能存在浪费现象;另有9个设区市在某些产出指标上有的产出不足,有的严重不足,表示该产出指标的实际产出量与效率最优时的目标产出量之间的差距很大。这些区域在既定投资规模下,因已投入要素的投入产出比例不匹配,使DEA技术相对无效率。为提升投资效率,一方面,应调整投入产出结构,主要是适当减少对应指标的投入,减少浪费;另一方面,需加大管理和技术创新力度,提高技术和管理水平,提高已投入要素的利用效率,使冗余转化为有效投资,获得既定投资规模和已投入要素下环境治理产出的最大化。

五、结语

利用DEA方法的BCC评价工具能够对区域环境治理投资的效率进行科学合理评价,相对效率值反映投入项的总体运用效果,技术效率值反映已投入要素的利用效率,规模效率值和规模报酬方向可为决策者提供战略上的建议及指导,给出了提高技术效率应调整的方向和改进力度。实证结果表明,江西省各设区市的环境治理投资效率,尤其是废水、废气治理,有较高的投资效率,但地区差异明显,总体投入不足,技术水平不均衡,部分地区的投资结构不合理,技术和管理水平落后。因此,决策者应积极鼓励环境治理行业改进管理和技术,加强科技创新,提高技术效率;各地应结合实际,优化资源配置,发展合适的规模,调整投入产出结构,提高环境治理的投资效率,实现经济社会发展和资源环境生态的和谐,推进区域生态文明建设,促进江西绿色崛起和永续发展。●

【参考文献】

[1] 潘孝珍.中国地方政府环境保护支出的效率分析[J].中国人口·资源与环境,2013,23(11):61-65.

[2] 胡艳,吴振鹏.中国区域环境治理投资效率的实证分析[J].当代经济研究,2013(5):39-44.

[3] 王连芬,孙平平.区域环境治理效率的评价指标体系研究[J].统计与决策,2012(10):60-62.

[4] 陶敏.我国环境治理投资效率评价研究[J].技术经济与管理研究,2011(9):89-92.

[5] 魏权龄.数据包络分析[M].北京:科学出版社,2004.

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