煤礦安全投資效率評價的DEA模型構(gòu)建

吳慧香 梁美健

【摘要】 煤礦安全投資是保障煤礦安全的重要前提條件，我國對于煤礦安全投資的重視程度逐漸加大，對于煤礦安全投資的力度較以前有了很大提高，但是煤礦安全投資的數(shù)額增大并不能保障煤礦安全，煤礦安全投資效率是保障煤礦安全更重要的指標。文章首先界定煤礦安全投入與產(chǎn)出的概念，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA模型，以期為煤礦安全投資提供決策支持。

【關(guān)鍵詞】 煤礦安全投資； 效率評價； DEA

一、引言

煤炭是我國的主要能源，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在未來幾十年內(nèi)仍不會改變，而我國又是世界上煤礦安全事故最嚴重的國家之一。雖然政府和企業(yè)逐漸重視煤礦安全生產(chǎn)，但是我國煤礦事故仍然頻發(fā)，全國安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻。煤礦安全生產(chǎn)已成為制約煤炭工業(yè)發(fā)展的突出問題之一。

理論界普遍認為，煤礦安全投入不足是導(dǎo)致煤礦安全事故頻繁發(fā)生的直接原因。早期煤礦安全投資不足，近幾年由于資源需求旺盛，煤礦管理者只顧追求經(jīng)濟利益，忽視安全投入，導(dǎo)致安全投入長期嚴重不足，欠賬較多，以及安全投資資金使用不合理。

近年來，隨著煤礦安全方面的投入增多，我國煤礦事故總量、重大事故和煤炭百萬噸死亡率明顯下降，2009年煤炭生產(chǎn)百萬噸死亡率歷史性地降到了1以下。雖然我國政府和煤炭企業(yè)開始重視煤礦安全投資，但是與發(fā)達國家仍有一定的差距。煤礦安全投資不僅要注重資金的投入，還要注重煤礦安全投資效率。

目前關(guān)于煤礦安全及安全投資評價的研究，一方面集中于煤礦安全評價；另一方面集中于煤礦安全投資決策。煤礦安全評價主要是幫助煤礦企業(yè)識別各種危險信號，定性和定量評價各種重大危險發(fā)生的可能性以及可能產(chǎn)生的后果，提出安全技術(shù)措施和建議，強調(diào)煤礦安全生產(chǎn)的軟硬件條件；煤礦安全投資決策則是采用科學(xué)的理論和方法，對若干或單個可行性方案進行研究論證，從多個方案中選出最優(yōu)或?qū)我环桨傅目尚行宰鞒雒鞔_判斷的過程。如果說煤礦安全評價是對煤礦安全生產(chǎn)狀態(tài)的評價，煤炭安全投資決策則主要是從經(jīng)濟效益上對煤炭投資項目進行項目前的分析判斷。但是煤礦安全狀態(tài)的評價，很大程度上依賴于煤礦安全投資，脫離煤礦安全投資空談煤礦安全狀態(tài)評價是沒有意義的。

楊波，田水承（2008）從分析企業(yè)的安全投資現(xiàn)狀入手，對安全投資的分類以及安全效益的計算進行了界定；將DEA模型引入企業(yè)的安全投資分析中，對模型建立的步驟進行了闡述，并對結(jié)果進行了分析。程曉娟（2010）運用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，以我國煤炭企業(yè)100強中前20家企業(yè)為研究對象，從綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率等方面對其安全效率進行了評價和分析；其研究表明，我國煤炭企業(yè)的總體安全效率并不理想，還有較大的改進和提升空間。

上述文獻在構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA模型時，對安全投資的投入和產(chǎn)出沿用普通意義的安全投入和產(chǎn)出，在與煤礦特點結(jié)合上不是很理想，本文擬結(jié)合煤礦安全實際特點，重新確定煤礦安全投入和產(chǎn)出項目，為更好地進行煤礦安全投資評價提供參考。

二、煤礦安全投資的幾個概念界定

（一）安全投入界定

梅強（1999）認為安全投入是為了提高企業(yè)的系統(tǒng)安全性、預(yù)防各種事故的發(fā)生、防止因工傷亡、消除事故隱患、治理塵毒作業(yè)區(qū)等投入的全部費用，即為保護員工在生產(chǎn)過程中的安全和健康所支出的全部費用。如表1所示。

陳寶智（2002）認為安全投入是企業(yè)為控制生產(chǎn)中的危險，創(chuàng)造安全生產(chǎn)條件而進行的各項投入。主要有以增加生產(chǎn)為主要目的的生產(chǎn)性投入和以提高安全水平為主要目的的安全性投入。陳萬金、劉素霞等（2004）按照投入功能具體劃分安全投入，主要包括安全工程項目投入、勞動防護與保健投入、應(yīng)急救援投入、安全宣傳教育投入、日常安全管理投入、保險投入和事故投入七部分。

（二）煤礦安全投入

李樹剛等（2009）認為煤礦安全投入由三要素構(gòu)成：人員投入、科學(xué)技術(shù)投入和安全管理投入。王書明等（2009）采用聚類分析的方法，選定年安全投入總額、噸煤安全投入、安全工程投入、安全設(shè)備投入、安全科技投入、安全管理投入等作為煤礦安全投入水平的主要指標。張小兵，朱建芳（2009）從安全系統(tǒng)的角度出發(fā)，根據(jù)煤炭安全投入系統(tǒng)的概念，從資源條件、從業(yè)人員、安全科技、安全管理、事故投入等五個方面構(gòu)建了安全投入指標。

（三）煤礦安全投資效益

通過安全投資，消除事故隱患，減少了事故經(jīng)濟損失，即為安全投資效益，但是安全投資效益是隱性的。在實際統(tǒng)計中，能得到的僅僅是事故發(fā)生的經(jīng)濟損失值。因此，可以取事故發(fā)生的經(jīng)濟損失值數(shù)據(jù)中的最大值，用其減去其他數(shù)值，即事故經(jīng)濟損失減少額，以其作為安全投資效益的代理變量。

煤礦安全投資效益主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.煤礦安全事故經(jīng)濟損失減少，包括直接經(jīng)濟損失減少和間接經(jīng)濟損失減少。直接經(jīng)濟損失減少包括直接避免事故、事故經(jīng)濟損失下降等帶來的事故損失減少；間接經(jīng)濟損失減少包括勞動強度下降、環(huán)保和生態(tài)平衡等帶來的事故損失減少。

2.煤礦安全價值增值，包括經(jīng)濟效益增值和社會效益增值。經(jīng)濟效益增值包括勞動生產(chǎn)率提高、生產(chǎn)環(huán)境改善等；社會效益增值包括職工安全意識增強、安全技能提高、事故概率下降等。

（四）本文對煤礦安全投入和產(chǎn)出的界定

由于我國學(xué)者對煤礦安全投入的觀點尚未達成一致意見，因此，本文在總結(jié)已有文獻定義的基礎(chǔ)上，考慮統(tǒng)計數(shù)據(jù)的可得性等因素，確定煤礦安全投入項目為硬件投入、從業(yè)人員、安全科技、安全管理。各個項目具體內(nèi)容如表2所示。

將煤礦安全事故經(jīng)濟損失減少額和煤礦安全價值增值作為安全投資產(chǎn)出，各個項目具體內(nèi)容如表3所示。

三、煤礦安全投資效率評價DEA模型的構(gòu)建

煤礦安全投資是一個涉及多輸入和多輸出的系統(tǒng)，單投入產(chǎn)出的效率評價模型不能有效地解決其效率評價問題，而DEA是評價具有多個輸入的同類部門之間相對有效性的科學(xué)方法，故本文構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA模型。

（一）DEA模型的選擇

DEA模型包括基于輸入和輸出的兩種，基于輸入的DEA模型是在投入一定的情況下，確定能產(chǎn)生的最大收益；基于產(chǎn)出的DEA模型是在產(chǎn)出一定的情況下，確定最小投入額。

以BC2模型為例，基于輸出的DEA模型如公式（1）所示：

maxα=VDs.t.■λjxj+s-=x0■yjλj-s+=αy0■λj=1λj≥0，j=1，2，…，ns-≥0，s+≥0 公式（1）

基于輸入的DEA模型如公式（2）所示：

minθ=Vxs.t.■λjxj+s-=θx0■yjλj-s+=y0■λj=1λj≥0，j=1，2，…，ns-≥0，s+≥0 公式（2）

公式（1）和（2）中，α為目標決策單元輸出的權(quán)系數(shù)；θ為目標決策單元輸入的權(quán)系數(shù)；yj表示第j個部門的輸出，xj表示第j個決策單元的輸入，y0表示目標決策單元的輸出，x0表示目標決策單元的輸入，λj表示輸入和輸出的權(quán)系數(shù)矩陣，VD表示目標決策單元的最大輸出值，VX表示目標決策單元的最小輸出值，s-、s+分別表示輸入和輸出的松弛變量。

煤炭企業(yè)更關(guān)注煤礦的安全產(chǎn)出，并且煤礦安全投入要進行量化，因此選擇基于輸出的DEA模型。

（二）決策單元選擇

決策單元選擇的基本要求是決策單元具有相同的輸入輸出和任務(wù)。考慮到調(diào)研和數(shù)據(jù)獲取的可行性，可以選取煤礦或整個煤炭企業(yè)作為DEA模型中的決策單元。如果以煤礦作為DEA模型的決策單元，則是比較煤炭企業(yè)內(nèi)部各個煤礦的安全投資效率，確定出DEA有效的煤礦，并對非效率的煤礦提出改進建議。如果選擇整個煤炭企業(yè)作為決策單元，則搜集整個煤炭企業(yè)若干年間的時間序列數(shù)據(jù)，對煤炭企業(yè)各個年度的投入產(chǎn)出進行DEA有效性分析，確定出哪些年度的安全投資是DEA有效的，哪些是非有效的，并且對DEA非有效的年度進行詳細分析，針對具體年度的煤炭企業(yè)安全投資狀況提出改進意見。

（三）DEA模型的構(gòu)建

一方面各煤礦安全投資項目與安全產(chǎn)出的關(guān)系復(fù)雜；另一方面，煤礦安全投資分別從各個不同角度對煤礦安全產(chǎn)出產(chǎn)生影響。通過DEA進行煤礦安全投資效率評價能夠有效地量化各投資項目對投資效率的貢獻，從而為煤礦安全投資提供決策支持。以下以煤礦作為決策單元為例，構(gòu)建煤礦安全投資效率評價的DEA投入產(chǎn)出模型。如表4所示。

根據(jù)各個煤礦的實際投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，以產(chǎn)出最大化為目標，建立DEA模型，如公式（3）所示：

maxμTy0=Vps.t.ωTxj-μTyj≥0，j=1，2，…nωTx0=1ω≥0，μ≥0公式（3）

式中，n個投資年度表示n個決策單元，μ、ω分別表示產(chǎn)出與投入的權(quán)向量，y0表示目標決策單元的產(chǎn)出，yj表示第j年的安全效益，xj表示第j年的安全投資，x0表示目標決策單元的投入，最后，采用DEAP2.1求解各決策單元的參數(shù)值。

若Vp=1，則表示該決策單元是DEA有效的，DEA有效包含的經(jīng)濟意義是：在該特定產(chǎn)出的情況下，不可能減少任何投入；在投入既定的情況下，不可能再增加產(chǎn)出。根據(jù)各個決策單元值的相對大小，判斷煤礦安全投資結(jié)構(gòu)的合理性，為煤礦安全投資決策提供決策支持。

總之，本文主要在闡述DEA模型理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤礦安全投資的特點，在已有研究的基礎(chǔ)上，明確煤礦安全投入、煤礦安全產(chǎn)出項目，構(gòu)建煤礦安全投資效率的DEA評價模型，以期為煤炭企業(yè)安全投資決策提供參考意見。

【參考文獻】

［1］ http://www.gov.cn/jrzg/2009-01/27/content_1216071.htm.

［2］ 楊波，田水承. 基于DEA模型的安全投資分析［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保，2008（2）：77-78.

［3］ 程曉娟.我國煤炭企業(yè)安全效率的DEA分析［J］.礦業(yè)工程研究，2010（6）：73-76.

［4］ 梅強.安全投資方向決策的研究［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，1999，9（5）：42-47.

［5］ 陳寶智.安全原理［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

［6］ 陳萬金，劉素霞，楊濤.安全投入統(tǒng)計指標體系探討［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2004（7）：38-32.

［7］ 李樹剛，成連平，景興鵬，等.煤礦安全投入評價指標體系構(gòu)建方法研究［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2009（5）：93-96.

［8］ 王書明，何學(xué)秋，王恩元．煤礦安全投入總和評價指標的篩選與確定［J］.徐州工程學(xué)院學(xué)報，2009，24（4）：5-9.

［9］ 張小兵，朱建芳.煤礦安全投入系統(tǒng)及其指標體系的構(gòu)架［J］.煤炭安全，2009（11）：117-120.

［10］ 李祥，等.安全投資經(jīng)濟分析與效益評價［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2005（5）：26-29.

［11］ 周曉梅.煤炭安全經(jīng)濟損益分析［D］.重慶大學(xué)，2006.