基于DEA模型的福建省产业“三废”治理效率研究

周 青

(中共福建省委党校工商管理教研部，福建福州350001)



经济与社会

基于DEA模型的福建省产业“三废”治理效率研究

周 青

(中共福建省委党校工商管理教研部，福建福州350001)

加速产业低碳化是福建省实现绿色发展的必然要求。运用DEA效率评价模型测算福建省各地级市产业“三废”治理效率，结果表明，福建省产业低碳化发展程度差异较大，部分市域的产业“三废”治理效率仍然不高，且呈现出非均衡发展状态。在此基础上，进一步对DEA无效区域的治理效率进行技术效率和规模效率分解，并对综合技术无效区域进行优化分析，研究表明，造成福建省部分区域产业“三废”治理效率不高的主要原因是规模无效。为此，建议继续完善落后产能淘汰机制，提升产业的智能化、服务化和绿色化水平，调整和优化产业结构，加大对低碳科技创新推广的支持力度，推进重点领域和行业的节能降耗制度,助推产业“三废”治理效率的持续攀升。

产业低碳化；技术效率；规模效率；DEA

一、引 言

加速产业低碳化发展，既是中国应对气候变化、实现经济社会可持续发展的必由之路，也是中国适应后工业化时代、实现资源节约和环境友好的经济发展模式的现实选择。党的十八届五中全会提出的五大发展理念，其中就包含了绿色发展理念，福建省“十三五”发展规划也提出未来五年要实现“绿色循环低碳发展成效明显”的目标。福建省作为我国的生态文明先行示范区和生态文明试验区，只有加快实现“绿色转型”，积极推动生产方式绿色化，构建低消耗、少排放、能循环的现代产业体系，大力发展节能环保等绿色产业，推进生产、流通、消费各环节的绿色化、循环化和低碳化，才能实现产业升级优化，提升经济发展质量，实现经济社会的可持续发展，使福建省的生态文明建设始终走在全国前列，最终实现习近平总书记提出的“努力建设机制活、产业优、百姓富、生态美的新福建”的总要求。

经济增长过程通常伴随着产业转型，要经历由高碳化向低碳化的转变，即传统的“高消耗、高污染、高投入”等行业，通过低碳技术的运用，达到该行业的低碳标准。统计数据显示，2015年福建省工业增加值占全省GDP的41.6%，而工业的二氧化硫排放量却占全省总排放量的93.8%。可见，福建省产业低碳化应以工业低碳化为主要考察对象，并主要考察工业的废水、废气、固体废弃物(以下简称“三废”)的治理效率。近年来，福建省紧紧围绕产业转型升级，着力推动产业向创新、集约、绿色、可持续的发展方式转变，加快促进产业低碳化发展。但从区域层面看，福建省各地级市产业发展质量存在不平衡，粗放式的发展方式未得到根本扭转，经济增长对资源的依赖和消耗仍然较大，尤其是产业发展中的污染问题、“三废”超标排放问题还比较严峻，经济发展的代价依旧十分高昂，因此，有必要客观地评价福建省产业绿色发展效率状况，重新审视福建省产业低碳化发展中的投入产出问题，以便及时地采取有效的对策措施，推动福建省产业绿色、持续、科学地发展。

二、数据指标选取与模型说明

采用定量分析测算产业低碳化发展程度或产业绿色发展效率，已成为学术界研究的一个新方向。例如，胡尧提出从区域和行业两方面对低碳经济发展水平进行系统研究的思路，对长江经济带各省市的区域碳足迹进行了测算，并借助碳足迹相关指标分析了不同地区的碳足迹特征与演变规律，考察不同区域的碳足迹承受情况与碳排放结构差异[1]；张涛依据北京和天津两市的相关数据，运用层次分析法从低碳环境、低碳产业、低碳效率和低碳创新四个层面对北京和天津的低碳经济发展水平进行综合对比，并对两地之间产生的差异进行了分析[2]；韩晶、李小丽依据我国30个省区2001—2011年的相关平均数据，运用层次分析法从低碳环境、低碳产业、低碳效率和低碳创新四个层面对我国各省域的低碳经济发展水平进行了综合评价[3]；蓝庆新、郑学党根据2001—2011年的相关平均数据，以G20国家为比较对象，从低碳环境、低碳产业、低碳效率和低碳创新四个层面对我国低碳经济发展水平进行了综合比较。[4]运用定量分析进行效率评价的方法众多，然而非参数方法的使用最为普遍也更加准确。考虑到产业低碳化主题适宜选择数据包络分析法(DEA)进行效率度量，因此，与以往众多学者所使用的各类定量分析方法不同，本文对输入输出指标进行了创新，即把污染排放的各项指标作为输入端指标进行模型测算，而不是作为常见的输出端指标，这样较好地解决了涉及产业低碳化发展的投入产出指标设定困难的问题。[5]

数据包络分析方法(DEA)是学界在效率评价中经常采用的非参数分析方法，其基本原理已经十分成熟，模型分析方法也已经十分普及，本文不再赘述。根据数据包络分析方法的思路和模型分析的基本要求，本文以固定生产前沿面为基本框架，在参考众多相关研究文献的基础上，按《福建统计年鉴》的区域划分标准，选取福建省9个主要地级市作为研究的决策单元。同时，借鉴和参考相关研究中投入产出指标体系的设计思路，并考虑指标的可获得性和投入产出指标的对应性，本文对无法获得的数据用同类近似指标进行替代处理，由此，将投入指标界定为：工业污染治理投资额(x1)、工业废水排放量(x2)、从业人员数(x3)、工业废气排放总量(x4)和工业固体废物产生量(x5)，用于反映低碳经济发展的要素投入；将产出指标界定为：工业生产总值(y1)、规模以上工业利润总额(y2)，用于反映各地级市涵盖污染治理的工业运行的输入和输出水平。尽管福建省各地级市的产业低碳化发展方式和低碳产品不同，产业类型和生产规模特征也有很大差别，但以价值形态衡量的投入产出指标在一定程度上消除了这些差别造成的不可比性。[6]

通常来说，数据包络分析方法对数据筛选需要满足以下几个方面：一是输入输出指标不能是比率型数据；二是数据之间的相关程度不能太高；三是数据不能为负数指标；四是数据单元的个数不能少于分析指标的个数。根据上述要求，本文根据2016年《福建统计年鉴》整理获得相关分析数据(见表1)，通过DEA模型对当年福建省9个重点地级市的产业“三废”治理的投入产出进行分解研究，剖析各区域在产业低碳化发展中“三废”治理效率的差距，探究可能存在的各种问题，因此，研究结果具有较高的可靠性和说服力。[7]

表1 2015年福建省各地级市产业“三废”治理相关数据

数据来源：由《福建统计年鉴》和相关年份的统计公报数据整理获得。

三、数据包络分析结论

(一)福建省产业“三废”治理的总体效率水平

依据表1中的指标数据，运用数据包络分析(DEA)方法进行效率测算，可以得到福建省各地级市产业“三废”治理的DEA效率值(见表2)。

表2 福建省各地级市产业“三废”治理相对效率分析

根据表2中DEA效率值的大小，福建省9个地级市可分为三类：DEA效率等于1的地级市，有7个;DEA效率达到90%且小于1的地级市，有1个；DEA效率大于等于70%且小于80%的地级市，有1个。后两类均为DEA无效(见表3)。这说明福建省产业“三废”治理效率存在不平衡，但绝大多数区域的产业“三废”治理效率处于有效状态，仅部分地级市产业“三废”治理处于不良状态，且呈现出相对较大差异。[8]

表3 福建省各地级市产业“三废”治理效率分类

利用DEA效率评价模型能够将DEA有效与DEA无效的决策单元区分出来，并得到效率值，但无法对DEA有效的决策单元进行排序。为了进一步分析DEA有效单元的效率大小，本文再根据表1的指标数据，采用改进后的DEA超效率评价模型进行测算，得到福建省各地级市产业“三废”治理的超效率值(见表2)。从表2可以看到，对于DEA无效单元，其超效率值和DEA效率评价模型测算得到的结果相同；而对于DEA有效单元，其超效率值能够将效率大小区别出来。因此，可以进一步对福建省各地级市产业“三废”治理的超效率值进行排序(见表2)。DEA超效率模型分析结果表明，福建省各地级市的产业“三废”治理效率差距较大，分布相对不均衡，如治理效率最高的是莆田市，其超效率值达到2.364 2；而治理效率最低的是南平市，其超效率值只有0.784 1。

(二)福建省产业“三废”治理的技术效率和规模效率

由DEA效率评价模型计算的DEA效率，实质是综合技术效率，该综合技术效率可以进一步分解为纯技术效率和规模效率。纯技术效率测度的是当规模报酬可变时，被考察单元与有效生产前沿面之间的距离，因此也被称为可变规模报酬技术效率；规模效率衡量的是规模报酬不变的生产前沿面与规模报酬可变的生产前沿面之间的距离，它说明了由于不能在不变规模报酬下生产而造成的无效程度。本文对福建省各地级市产业“三废”治理的DEA综合技术效率进一步分解，得到纯技术效率和规模效率以及规模收益变动情况(见表2)，同时对产业“三废”治理的技术效率和规模效率进行了归类(见表4)。

由表4可知，福建省产业“三废”治理效率按技术和规模特征可进一步分为两类。第一类是技术有效，但规模无效，这类地级市包括南平市和龙岩市。这两个市域表现为纯技术有效而综合技术效率却无效，说明规模是影响其产业“三废”治理效率的关键因素。具体来说，南平市和龙岩市均处于规模收益递增状态，表明造成这两个地级市规模无效的原因是其规模不足导致的，因此，南平和龙岩两个地级市在产业低碳化发展中应通过进一步扩大生产规模来提高其综合技术效率。第二类是技术和规模均有效，如福州市、厦门市、莆田市、三明市、泉州市、漳州市、宁德市均属于这一类型，说明这7个地级市无论是规模效率还是技术效率都已达到较好的运行状态，因此，可以再作一些有针对性的调整以寻求最优绩效。[9]

(三)福建省产业“三废”治理效率优化分析

对于综合技术效率无效的决策单元，可以通过调整其输入输出数值，经过优化使该决策单元达到DEA有效，利用这种优化分析可以发现决策单元技术无效的原因，并提出改善的建议，因此，本文再进一步对福建省各地级市产业“三废”治理效率进行优化分析，其结果如表5所示。

表5 福建省产业“三废”治理效率优化分析结果 单位：万元

表5中，“输入剩余”表示系统“输入”的要素没有得到充分利用的部分，也即投入冗余，这就意味着即使系统减少“输入剩余”，现有的产出水平也可以保持不变；“输出亏空”表示系统产出不足，也就意味着在现有投入充分利用的条件下，系统产出可以增加的“输出亏空”水平。表5中数据为零，表示该市域为DEA有效单元，投入和输出水平处于均衡状态，既不需要增加投入，也没有产出冗余。[10]

依据表5数据和前文对投入产出指标的界定，本文对福建省产业“三废”治理中非有效市域单元的产出不足及投入冗余进行划分(见表6)。

表6 福建省产业“三废”治理中产出不足和投入冗余区域

由表6可知，福建省产业“三废”治理相对产出不足的区域有南平市和龙岩市。除了产出不足外，这两个综合技术无效的区域还存在投入冗余问题，其中，南平市主要存在工业污染治理投资不足、工业废水排放过量、工业固体废物产生过量问题；而龙岩市主要存在工业污染治理投资不足、工业废气排放过量、工业固体废物产生过量问题。

运用DEA效率评价模型对福建省产业“三废”治理效率进行实证分析，可以得出如下结论：(1)尽管福建省区域经济转型发展取得了明显成效，但部分地级市的产业“三废”治理效率仍然是DEA无效区域；(2)超效率模型分析表明，福建省区域间的产业“三废”治理效率很不平衡，最高治理效率达到236.42%，最低治理效率只有78.41%，差距很大；(3)造成福建省部分区域产业“三废”治理效率不高的主要原因是规模无效，如南平市和龙岩市均由于规模无效导致，另外七个地级市均为规模有效状态；(4)对于规模无效区域，应根据其所处的规模收益递增(递减)情况，采取扩大(缩减)生产规模的方法提高其规模效率。(5)福建省产业“三废”治理无效的主要原因是：粗放的经济发展方式尚未根本转变，产业结构重型化趋势仍较明显，在工业污染治理投资不足的情况下导致了“三废”排放过量，产业发展面临日益加大的节能减排降碳压力；加上生态系统仍较脆弱、生态文明制度体系建设不够完善、责任约束强化不力，造成了流域性、区域性、行业性的环境污染等问题仍较突出。这也是福建省区域产业发展面临的主要共性问题。

四、提高福建省产业“三废”治理效率的对策

针对产业低碳化发展中“三废”治理的上述特征，福建省在未来经济发展中要推动传统产业低碳化转型，从政府治理的角度助推产业“三废”治理效率的持续攀升，具体应着力从以下几个方面着手：

(一)继续加快淘汰落后产能，完善落后产能淘汰机制

把淘汰落后产能作为节能减排的重要手段，继续加快淘汰落后产能，这既是产业升级的要求，也是供给侧改革的要求。以钢铁、水泥等行业为重点，淘汰一批落后生产能力，既有力地降低能耗，又优化了传统产业内部结构，加快传统产业低碳化进程。针对不同行业、不同地区能耗排放的不同，按节能、环保、碳排放标准进行淘汰，尤其是对工业废水、废气、固体废物排放过量，而污染治理投入不足的南平市和龙岩市，更应增加投入，加强对安全性隐患大、污染损害严重、作坊式小微企业密集的地区进行集中治理。与此同时，应不断完善落后产能淘汰机制，建立落后产能退出的补偿机制，对被淘汰企业所拥有的设备、厂房、土地等可利用的资源，配合政府的一些激励手段，如财政资助补贴、税收减免和土地开发置换等政策，实现对被淘汰企业部分资产的补偿、下岗人员的重新就业及其社会保障的衔接等，实现生态效益、经济效益和社会效益的共赢。[11]

(二)实现传统产业绿色制造，提升产业的智能化、服务化和绿色化水平

实现传统产业绿色制造是《中国制造2025》的要求，也是将绿色发展理念贯彻到实现制造强国目标的具体体现。即使对于福建省产业“三废”治理中技术效率和规模效率都较好的七个地级市，也同样需要充分利用高新技术和先进适用的节能技术、信息技术对传统产业进行改造升级，以降低能源消耗、减少碳排放；通过提升传统产业的智能化、服务化和绿色化水平，满足居民消费升级加快、中高端消费品旺盛的需求；同时要将绿色理念和技术工艺贯穿制造业全产业链，通过技术创新做到环境影响最小、资源利用效率最高。

(三)大力发展低碳产业，调整和优化产业结构

大力发展低能耗、高附加值的第三产业和战略性新兴产业，提高服务业、战略性新兴产业及高技术产业在国民经济中的比重。厦门作为福建省的发达地区，应将创新作为产业转型升级的核心动力，以科技创新带动高端装备制造业、新能源材料产业、医药研发等作为重点发展领域。福州作为福建省的省会中心城市，要大力提升电子信息、机械装备等重点产业向生产方式柔性化、智能化、精细化方向转变，将新一代信息技术、生物医药、节能环保产业培育成为支柱产业。在产业低碳化发展中“三废”治理效率较高的莆田市则应着重发展化工新材料、食品加工、工艺美术、电子信息、高端装备等具有竞争优势的产业。对于规模以上工业利润不足、产业“三废”治理效率较低的南平市和龙岩市，应以培育新增长点为抓手，支持相关企业增资扩产、做大规模、提质增效，其中，南平市应重点发展食品、旅游、生物医药、现代农业、碳汇林业等特色优势产业，龙岩市则应重点培育机械、有色金属、商贸物流、光电与新材料、建筑等产业。此外，福建省各地应因地制宜地扶持和培育低碳型产业，如低碳型生产性服务业、文化产业、物联网产业、生态农业和休闲养老产业等，应以长远发展理念进行统筹布局、加大投入，以期获得突破性发展。[12]

(四)大力发展低碳技术，加大对低碳科技创新推广的支持力度

实现产业低碳发展的核心是低碳技术的开发和推广应用。对于低碳技术的研发，福建省各地应根据低碳技术在碳减排中的重要性及其在技术发展中所处的阶段，开展多种类型的联合科技攻关。针对战略性、创新性和成熟性的低碳技术，积极实施不同的扶持政策，发挥财政金融政策对社会资金的引导作用。特别是厦门、福州等中心城市，应加大对低碳技术研发的投入力度，创新投入机制，落实好对科技创新人员的激励机制，做好产学研转化的服务工作；加大节能领域关键性技术和共性技术的攻关力度，重点支持在高效用能设备、高效照明产品和节能控制系统等方面突破一批核心关键技术；加快节能产品和节能技术的推广应用，继续实施节能产品惠民工程，积极推荐福建企业生产的节能产品列入国家推广目录，推进政府采购节能环保产品，扩大节能环保产品的市场消费。

(五)推进重点领域和行业的节能降耗，完善节能降耗制度建设

第一，开展能效对标，抓好重点企业节能。通过实施差别电价等政策推动能效提升，加快传统产业比重相对较大的龙岩、南平、泉州等市产业转型升级，以实现低碳化发展的目标。抓好重点企业节能，完善重点用能企业能源使用状况报告制度，实施能效“领跑者”制度，积极推行合同能源管理，推进国家循环化改造示范试点园区和国家“城市矿产”示范基地建设。

第二，完善节能降耗制度建设。一是落实节能目标责任制。根据福建省各设区市的现有能耗情况，并综合考虑各设区市新上重大项目对能源的需求以及对能源消耗指标的影响，将国家下达的福建省“十三五”节能降耗目标分解到各设区市，强化节能目标责任的评价考核。二是健全节能预警调控机制。按季度发布节能目标完成情况晴雨表，督促各地强化节能措施，按进度要求完成目标责任。三是强化节能监管体系建设。结合福建省实际，开展重点耗能产品单位能耗限额地方标准的修订工作；加大对用能单位落实节能法律、法规和标准情况的监察力度；开展重点用能企业专项节能监察、能源计量管理制度专项监察和单位产品能耗限额执行情况专项核查。四是建立健全市场化体制机制。根据《福建省人民政府关于推进节能量交易工作的意见(试行)》，继续在水泥、燃煤火电机组等行业开展节能量市场化交易试点；加快培育节能量第三方核证机构，完善节能量交易规则并推进节能量交易平台建立；继续完善排污权、碳排放权交易市场机制等。

[1] 胡尧.基于碳足迹测定的长江经济带低碳发展水平省际差异研究[D].重庆：重庆工商大学，2015：38-42.

[2] 张涛.经济转型期中北京与天津的低碳经济发展水平差异[J].天津经济，2014(11)：17-21.

[3] 韩晶，李小丽.我国省域低碳经济发展水平比较研究[J].中国延安干部学院学报，2013(6)：121-131.

[4] 蓝庆新，郑学党.我国低碳经济发展水平的指标体系构建及国际评价——基于G20国家的比较[J].北京师范大学学报(社会科学版)，2013(2)：135-144.

[5] 魏权龄.数据包络分析[M].北京：科学出版社，2004：121-138.

[6] 樊华.长江三角洲各城市经济发展有效性研究[J].开发研究，2005(3)：60-63.

[7] 吉生保，周小柯.基于三阶段DEA模型的中国高技术产业效率研究[J].中央财经大学学报，2010(12)：62-66.

[8] 沈坤荣，李子联.中国经济增长的动力与约束[J].经济学动态，2011(1)：26-32.

[9] 黎贵才，卢荻.资本深化、资源约束与中国经济可持续增长[J].经济学家，2011(5)：74-81.

[10] 姜海波.基于DEA方法的浙江省主要城市经济发展有效性研究[J].浙江树人大学学报，2007(2)：52-57.

[11] 胡晓娟，魏丹青.产业低碳化：升级发展的必然选择[J].浙江经济，2015(12)：28-29.

[12] 伍华佳.中国产业低碳化转型与战略思路[J].社会科学，2011(6)：46-54.

[责任编辑：郭艳云]

Study on Governance Efficiency of Industrial“Three Wastes” in Fujian Province Based on DEA Model

ZHOU Qing

(Department of Business Administration, Fujian Provincial Party School,Fuzhou 350001, Fujian, China)

Accelerating industrial low carbonization is the inevitable requirement of green development in Fujian province. The DEA efficiency Evaluation Model was used to estimate industrial “three wastes” treatment efficiency in Fujian Province. The results showed that the level of low carbon industry development in Fujian province was different, and governance efficiency of industrial “three wastes” in part of the cities was still not high, which showed the unbalanced state of development. On this basis，further technical efficiency and scale efficiency were decomposed in the DEA invalid regions and optimization analysis is made in the invalid areas of comprehensive technology. The research showed that the main reason for the inefficiency of “three wastes” governance in Fujian province was invalid scale efficiency. Therefore, it is proposed to continue to improve the elimination mechanism of backward production capacity, to improve intelligence, service level and green industry, to adjust and optimize the industrial structure, to increase support for the promotion of low-carbon technology innovation, to promote the system construction of energy conservation and consumption reduction in key areas and industries, rising to boost industrial “three wastes” treatment efficiency.

industrial low carbonization; technical efficiency; scale efficiency; DEA

2017-01-18

2016年福建省软科学项目(2016R0098)

周青(1962—)，女，江苏南通人，中共福建省委党校工商管理教研部教授。

F299.27；F224

A

1674-3199(2017)03-0084-08