包钢集团循环经济运行效率研究

杜永威，魏晓薇，郭文彪（内蒙古科技大学 经济与管理学院，内蒙古 包头 014010）

◆能效与负荷管理◆

包钢集团循环经济运行效率研究

杜永威，魏晓薇，郭文彪
（内蒙古科技大学 经济与管理学院，内蒙古 包头 014010）

内蒙古包头钢铁集团（以下简称“包钢”）年产钢量超过1 000万t，是我国重要的钢铁工业基地、自治区工业龙头企业和世界最大的稀土工业基地。“十一五”期间，包钢累计投入63亿元进行环保改造，在节能降耗、环境保护、资源及废弃物综合利用方面获得了进步。“十二五”期间，企业面临更加严峻的市场压力和资源限制，需要进一步提高循环经济发展水平。

1 包钢循环经济发展成效

“十二五”期间，包钢节能减排取得较大成效，吨钢综合能耗持续下降，2012年能耗687 kgce/t，2013年能耗674.47 kgce/t，节约标准煤12.88万t，吨钢耗新水由2010年的5.95 m3/t降低到2013年的4.37 m3/t。大力推广二次能源回收利用项目，自发电量逐年增加，降本增效作用显著。2013年自发电34.52亿kWh，占总受电的52.01%，降低了吨钢综合能耗2 kgce/t，同比减少电费支出1.2亿元。燃气蒸汽联合循环（Combined cycle power plant，CCPP）发电机组自2008年正式投入使用后，有效消纳了富余煤气，2013年发电量超过19亿kWh；企业已建成3套干熄焦装置，每小时干洗焦炭375 t，利用干熄焦发电，每年发电2亿kWh，同时可削减焦化厂CO2排放18万t；2013年6台炉顶余压透平（TRT）发电机组累计发电4.48亿kWh，实现2.02亿元经济效益。

“十二五”期间包钢完成环保治理项目267个，总投资超过40亿元，获得良好的环境效益。依托包钢循环经济产业园，以绿色建材为生产中心，以推进钢渣、铁渣综合开发利用为宗旨，基本实现钢渣零排放。分类回收原材料投入和中间品生产过程中的固体废料，固弃综合利用率从2007年的41.2%提高到了2013年的95.2%。热电厂完成锅炉除尘脱硫改造，环保除尘设备的有效运行，使废气处理达标率从2007年的97.4%升至2013年的98.6%。包钢建成了西北地区最大的污水处理中心，减少外排水量和补水量，提高循环水浓缩倍数，2013年工业水重复利用率达到95.89%。

可以看出，近年来包钢集团发展循环经济取得了较大进步，但与国内先进钢铁企业相比还存在一定差距。为此，本文利用考虑规模效益模型（BCC模型）和Malmquist指数量化评价包钢及国内17家钢铁企业的循环经济运行效率，科学规划提升循环经济发展水平。

2 包钢集团循环经济运行效率静态评价

2.1 研究方法

根据循环经济减量化投入的基本原则，选用“投入导向”（产出恒定，测算投入指标减少比例）的BCC模型进行分析，BCC模型作为最基本的数据包络分析（DEA）模型解除了对规模报酬的约束，在规模效益变化的情况下研究技术效率是否最佳，评价模型如下

式中：n为DMU个数；m为投入变量X个数；s为产出变量Y个数；s-、s+是各项投入、产出的松弛，当s-= s+=0时，效率值为1，被评价决策单元是DEA有效的。

2.2 评价体系及数据来源

依据“3R”原则，钢铁企业发展循环经济就是在产出最大化同时，实现资源投入和污染产出最小化，获得资源和废弃物最优循环利用，其中污染物作为非期望产出，越小越好，因此将其作为生产投入指标。根据经济效率计算方法设计评价指标体系见表1。

表1 钢铁企业循环经济运行效率评价指标体系

由于DEA模型只有在DMU数量大于等于输入与输出指标数量之和的2倍时，才具有良好的运算效果，因此，除包钢集团外，另选择17家国内大中型钢铁企业作为研究对象，包括宝钢、鞍钢、武钢、沙钢、河北钢铁集团等先进钢铁企业。研究区间为2009—2013年，数据主要来源于《中国钢铁工业年鉴》及企业发布的年报和社会责任报告。

3 循环经济运行效率测算

3.1 评价结果

运用DEAP2.1软件，对18个决策单元2009—2013年的循环经济运行效率进行测算，计算包钢集团的综合技术效率、规模技术效率和纯技术效率，整理结果见表2。

3.2 综合技术效率分析

综合技术效率=纯技术效率×规模效率，本文指包钢集团循环经济运行总体效率，由表2可知，只有2010年和2013年2年是综合技术有效的年份，其余均为非有效年份，但从均值来看，近5年平均效率达到0.971，高于18家企业均值0.950，达到良好水平以上，因此，整体而言，包钢集团近年来循环经济运行效率明显提高，大量劳动力和资本的投入推动了企业循环经济的发展，成果显著。

表2 DEA分析整理结果

为探究包钢集团循环经济运行非有效年份的问题所在，本文将针对技术效率和规模效率进行单独分析。

3.3 纯技术效率分析

纯技术效率是受到管理和技术等因素影响的循环经济运行效率，根据表2可知，2009年、2011年和2012年的纯技术效率虽然无效，但都接近1，5年的均值，达到0.993，说明在现有的管理手段和技术水平下，包钢集团不断加大科研投入，突破提升技术工艺，创新管理方式，使纯技术效率能维持在较高水平上，同时也表明综合技术无效的原因主要由规模无效造成。

3.4 规模效率分析

规模效率表示投入与产出比例配置是否协调，研究见表2，规模效率变动趋势与综合技术效率变动趋势一致，包钢5年来规模效率均值低于18家企业平均水平。2009年、2011年和2012年规模无效说明包钢在生产中存在规模不经济与要素配置结构不合理问题，生产结构有可调整空间。进一步从规模收益来看，2010年和2013年DEA有效，规模收益不变，表明这2年投入产出达到最优，2009年处于规模收益递增阶段，说明这一年应扩大生产规模，加大资源相对投入，以获得更高的循环经济效益；而2011年和2012年处于规模递减阶段，应减少资源投入。表3为包钢集团投入冗余率和产出不足率。通过分析投入冗余和产出不足情况，确定企业循环经济改进方向。

表3 包钢集团投入冗余率和产出不足率

投入角度，规模效率无效的年份均出现了不同程度投入冗余，2012年吨钢排SO2冗余率最高，达到30.53%，这3年的吨钢耗新水量和吨钢排烟尘量冗余率也都在10%以上，说明这3年包钢资源消耗和污染物排放均出现明显不合理现象。吨钢综合能耗冗余率相对较低，表明企业在能源利用效率方面取得进步，但仍存在一定投入过剩情况。

产出角度，2009年固弃综合利用率产出不足率为21.95%，但随后4年差值均为0，说明包钢完善了固弃回收利用体系，实现循环利用；余热余能回收利用不足率在10%左右，应注意提升余热余能综合利用水平，变相实现减量化和资源化；工业水循环利用不足率较小，表明对工业废水排放控制和循环利用水平较高，保证了污水达标排放。

4 包钢集团循环经济运行效率动态分析

通过BCC模型测量的循环经济运行效率停留在静态层面，为客观量度综合技术变动、技术变动与总要素生产率之间的关系，采用Malmquist（MPI）指数对包钢集团循环经济运行效率做进一步动态分析，公式如下

若MPI＞1，循环经济运行效率呈上升趋势；若MPI＜1，循环经济运行效率呈下降趋势。为进一步分析变动原因，将MPI分解为：MPI=TEC×TC= PTEC×SEC×TC，其中，技术变动指数TC，是生产技术创新程度，技术效率变动指数TEC，可拆分为纯技术效率变动指数PTEC和规模效率变动指数SEC。

运用DEAP2.1软件测度18家钢铁企业4个期间的循环经济运行效率变动情况，整理结果见表4。

表4 包钢集团MPI指数及各项效率变动

由表4可知，2009—2010年、2010—2011年和2012—2013年期间MPI＞1，而2011—2012年期间MPI＜1，MPI指数呈现一定波动，且在波动中有所上升。2009—2010年期间MPI指数为1.019，表明包钢2010年较2009年循环经济全要素生产率上升1.9%，这主要源于技术水平1.6%的进步，同时技术效率也有0.3%的小幅上升；2010—2011年期间技术效率下降1.9%，但由于技术进步4.4%，全要素生产率反而提高2.4%；2012—2013年期间MPI指数为1.038达到最高，技术进步贡献率也达到最大，为5.9%，这表明技术进步对包钢集团循环经济运行效率的提升发挥了主导作用。图1为2009—2013年钢铁企业技术变动指数。

图1 2009—2013年钢铁企业技术变动指数

从18家钢铁企业整体看，包钢循环经济运行技术进步指数略高于18家企业平均水平，但低于宝钢、鞍钢、首钢和武钢等先进钢铁企业，与先进水平还存在一定差距。从技术进步的发展速度看，包钢技术进步速度比较平稳，变化幅度不大，而先进钢铁企业技术进步变动较大，说明随着先进钢铁企业对技术创新重视程度不断加深，科研投入持续加大，生产技术快速提档升级，技术创新竞争加剧，包钢应注重提高技术水平，改善循环经济运行效率。

5 研究结论及对策思路

5.1 研究结论

本文利用DEA模型和MPI指数从静态和动态2个层面对包钢集团循环经济运行效率进行客观评价，研究结果显示：

（1）包钢近年来循环经济发展成效显著，高于国内大中型钢铁企业平均水平。

（2）从综合技术效率进一步分析可知，对于影响包钢循环经济有效运行方面，纯技术效率的贡献高于规模效率，提高资源循环利用率是提高循环经济效率的主要途径。

（3）在投入冗余和产出不足方面，包钢还存在着严重的投入拥挤和产出不足现象，在资源消耗与循环利用和污染物排放方面存在改进空间。

（4）从动态分析可知，技术创新是企业提高循环经济发展水平的重中之重

5.2 对策思路

（1）强化企业组织管理，完善能源管理体系，优化资源配置。

循环经济发展理念强调的是生产的效率和质量，包钢需尽快弃用原有的“以产量论英雄”的绩效考核标准，建立适应循环经济发展要求的评价体系，建立相应的信息管理系统，监督有关政策的实施，及时协调处理暴露的问题。先进钢铁企业之所以在节能减排方面取得巨大成就，得益于建立了完整的能源管理体系，将节能降耗作为企业发展的长效机制，包钢应进一步完善现有的节能三级管理体系，实施目标与能耗成本相结合的运作体系，促进资源优化配置，保证相关能耗指标落到实处，减少投入冗余。

（2）充分发挥技术效率，发掘现有技术潜力，实施清洁生产。

包钢现有的生产规模决定了其发展循环经济不能走整体设计、全面推进的道路，只能是通过不断引进先进技术，运用循环经济理念改进原有设备的过程。技术创新是包钢提升循环经济发展水平的关键点，技术创新的方向应重点放在以下2个方面：一是稀土资源和钢铁产品的综合开发。包钢拥有发展潜力巨大的稀土资源，但实际利用率不足10%，稀土深加工技术受制于德、日等发达国家，应加强科技攻关，大力开发保护稀土资源，生产高附加值的稀土产品，大力研发稀土概念的特种钢，将钢铁产业与稀土产业有机结合，提高钢铁生产的结构层次，培育以技术为支撑点的核心竞争力；二是挖掘节能减排新技术。从源头看，包钢下属的白云鄂博矿是多金属共生矿，成分复杂难冶炼，且品位较低，平均为30%左右，属贫矿，使得综合能耗高于国内先进钢铁企业，同时产生大量粉煤灰和低品位含铁尘泥等固体废弃物，需进一步推广精料技术，提高铁矿石入炉品位，从余热余能回收效果看，包钢3种煤气的放散率依然高于先进钢铁企业水平，回收指标相对落后，应进一步开发相关利用技术，保证CCPP机组和TRT机组的正产运行，降低放散率。还要做好高炉富氧喷煤技术、提风温降焦比技术、连铸坯热装热送技术、各炉窖和生产设备的余热回收技术方面的工作，提高能源利用率。

（3）注重污染治理，削减污染物排放。

包钢污染治理面临的最大难关是尾坝矿的治理。60年的生产过程积累下了超过1.5亿t的尾矿，且含有多种矿物质和放射性元素，钍元素含量很高，通过污水破坏周遭生态环境，危害附近居民身体健康。包钢自2013年开始实施尾矿综合治理六大工程，减少了尾矿库存水，降低尾矿库安全风险，应继续加大对尾矿治理的科研攻关，尤其是对战略性资源钍的开发利用，推进尾矿库周边生态恢复工程。削减污染物排放，对于工业废水，在处理达标的基础上，实现进一步优化，提高水资源循环利用率，对于固体废弃物，进一步推广高炉水渣制粉项目和转炉渣粒化处理项目，加快建设包钢循环经济产业园，提升固弃综合利用水平。

［1］ 方孺康，孙辰.钢铁产业与循环经济［M］.北京：中国轻工业出版社，2009.

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［4］ 冯彦明，王茜.循环经济评价指标体系初探［J］.经济师，2010（12）：65-68.

Research of circular economy operation efficiency in Baotou steel group

DU Yong⁃wei，WEI Xiao⁃wei，GUO Wen⁃biao
（Economics and Management College of Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou 014010，China）

杜永威（1961），男，内蒙古包头人，教授，硕士研究生导师，主要研究方向为经济管理与资源管理；魏晓薇（1990），女，山东潍坊人，硕士研究生，主要研究方向为经济管理与资源管理；郭文彪（1963），男，内蒙古包头人，主要研究方向为计算机应用。

10.3969/j.issn.1009-1831.2016.04.005

2016-03-10

内蒙古社科规划项目（2015B069）