基于DEA模型下物流業與制造業協調創新研究①

浙江商業職業技術學院 牟子穎

制造業物流是我國物流業的重要組成部分。制造業為物流業的發展提供設施和技術基礎，物流業為制造業提供生產性服務。制造業物流發展的程度和水平，直接關乎制造企業的效率和效益，是提高制造業核心競爭力的關鍵所在，因而制造業與物流業之間的融合滲透、協調創新，是調整產業結構、轉變經濟增長方式的重要途徑。

浙江省作為中國東部的經濟大省，其制造業占據了國民經濟的絕大部分。加快浙江省產業結構的優化升級是浙江省制造業在當前的新形勢下面臨的重要課題。同時，作為另一個重要經濟子系統的物流業與制造業的協調創新，對于優化產業結構、優化服務效應、促進制造業升級、達到可持續發展等方面都可以起到至關重要的作用?？梢?，研究浙江省物流業與制造業的協調創新，對于浙江省制造業的轉型升級和物流業服務水平的提高都有著重要的意義。

目前學術界對物流業與制造業之間協調創新的研究主要集中在企業這一微觀層面，即制造業各產業鏈上的物流活動，而對制造業與物流業在宏觀層面的關聯度研究則比較少，而且主要側重于定性分析?？傮w而言，目前的研究系統性不強，實證研究不多，大多只是定性地提出一些促進兩者協調創新的粗略建議，而對于兩者在不同地區協調創新狀況的具體評價則很少，對于協調與不協調的具體表現也少有提及。本文擬從投入產出以及相對效率的角度，將DEA(數據包絡分析)方法應用到浙江省物流業與制造業所組成的系統中，對兩者發展的協調性作出定量評價，并據此對浙江省物流業與制造業的協調性進行分析。

1 浙江省物流業與制造業協調創新研究模型

1.1 DEA(數據包絡分析)模型

1978年，由著名的運籌學家A. Charnes(查恩斯)、W. W.Cooper(庫伯)和E. Rhodes(羅茲)首先提出了一個被稱為數據包絡分析(Data Envelopment analysis, 簡稱DEA模型)的方法。該方法的原理主要是通過保持決策單元(DMU，Decision Making Units) 的輸入或者輸出不變，借助于數學規劃和統計數據確定相對有效的生產前沿面，將各個決策單元投影到DEA的生產前沿面上，并通過比較決策單元偏離DEA前沿面的程度來評價它們的相對有效性。

DEA分析方法的優點主要在于，該模型自行計算權重，可避免一般的研究在確定權重時的主觀性；可同時對決策單元的多項投入和多項產出計算相對效率且不受計量單位的影響； DEA方法又是一種統計分析方法，它把評估對象的評估指標值作為觀測值，形成相對有效前沿面，以此作為評估的標準；提供決策者如何改善決策單元的信息。

1.2 輸入輸出子系統的選擇

在現代產業鏈中，物流業與制造業的關系可以表示成如圖1的形式:即現代物流業為制造業提供先進的服務，推動制造業技術結構升級；制造業為現代物流業提供先進的裝備和技術水平，同時制造業發展也釋放了物流需求，可以說兩者是互為輸入與輸出。因此本文將物流業與制造業分別作為系統的輸入與輸出，認為只有在兩種情況下都為DEA有效時，系統才是協調的。

圖1 制造業與物流業的關系

1.3 研究指標的選取

物流業系統和制造業系統都屬于多層次、多目標、多因素的復雜系統，因此對于這兩者之間協調創新水平的評價必須能夠反映兩個行業各個方面的基本情況，所以應該是由若干個單項指標構成的有機整體。本文在總結前人研究成果的基礎上所建立的物流業與制造業協調創新的評價指標，從不同方面較為綜合地考慮了某地區物流業與制造業的發展情況。本文初步選定的評價指標體系如表1所示。

表1 制造業與物流業聯動發展評價指標體系

由于本文研究的是物流業與制造業之間的協調性，不需要影響物流業與制造業發展的所有指標，因此還應對上述指標進行篩選。其中，固定資產投資總額、社會消費品零售總額和城鎮居民人均可支配收入指標是物流業與制造業發展的外部環境指標，對兩產業的發展都有影響，并且在一定程度上決定了兩產業的規模。本文的研究將這些外部環境指標作為DEA模型的外生變量。物流業的基礎設施指標(包括載貨汽車數、境內公路里數、機動船數量和主要港口吞吐量)和人力資本指標(物流業從業人員數)是物流業發展的投入指標，這些指標決定了物流業的市場規模指標(貨物周轉量、貨物運輸量和物流業生產總值)。而貨運周轉量指標已經包含了貨運量，因此在本文的DEA模型分析中，選取貨運周轉量和物流業生產總值兩個指標來反映物流業的發展狀況，而物流業生產總值指標則采用交通、倉儲和郵電生產總值來替代。同樣，有關制造業的指標體系中，只選取了反映制造業價值創造的制造業總產值指標和產品銷售收入指標?？紤]到數據的可得性，制造業的指標采用《浙江統計年鑒》中按產業分類的第二產業中工業統計的數據來替代。本文研究所選取的指標和數據如表2所示。

表2 物流業與制造業最終選定的相關指標及其數據

1.4 模型的求解

(1)本文首先選取物流業的指標作為系統的輸入，制造業的指標作為系統的輸出，根據DEA分析模型，對表2 的數據進行分析，參數求解結果及其有效性評價分別如表3和表4所示。

表3 物流業為投入指標時的模型參數求解結果

表4 物流業為投入指標時的有效性評價結果

(2)選取制造業的指標作為系統的輸入，物流業的指標作為系統的輸出，用同樣的方法，對表2 的數據進行分析，參數求解結果及其有效性評價分別如表5和表6所示。

表5 制造業為投入指標時的模型參數求解結果

表6 制造業為投入指標時的有效性評價結果

1.5 模型結果分析

從表4的結果可以看出，在以物流業為投入、制造業為產出的情況下，11個決策單元(DMU)中，有6個是DEA數據包絡分析有效的，這說明浙江省在這六個年份中物流業基本滿足了制造業的需求。分析其原因，浙江省有相對充足的物流業基礎設施條件，具體體現在公路里程數、貨運車輛數、港口吞吐量、倉儲固定資產投資船只數量等衡量指標上。浙江省進入新世紀以來的十多年中，對寧波、舟山等地的港口建設、公路建設、固定資產等方面的投入力度不斷加大，這些物流基礎因素的不斷改善為浙江省制造業的發展創造了必備的條件，從而體現為分析模型中有六年的物流業相對于制造業DEA分析有效。

另外還可以看出，2009年和2010年兩年中DEA是無效的，規模效益都是遞減的，其中2009年技術無效，2010年技術有效。雖然按照DEA模型的判斷準則判斷2009年為技術無效，但是由于2009年的純技術效率為0.991，接近于1，因此可以判斷，實際上2009年也基本上是技術有效的。這就說明這兩年中DEA無效的原因不是由技術原因引起的，而是由規模原因引起的。

2009年和2010年的規模效益遞減，即投入越多效益越少，說明物流業投入相對過剩。這種過剩是相對的，換句話說不是物流業相對于制造業投入過多。究其原因，可能是2008年以后金融危機對物流業與制造業產生了消極影響。由于制造業首先受到金融危機的影響且影響相對較大，導致其需要的物流服務減少，因而表現為物流業相對于制造業規模效益遞減。

此外，從表6的結果可以看出，在以制造業為投入、物流業為產出的情況下，11個決策單元(DMU)中，有6個是DEA有效的。其中2000年至2003年連續四年DEA有效，2004年之后的7年中只有2006年和2009年兩年是DEA有效的。這說明在2003年之后，相對于物流業來說，浙江省在制造業的投入不足，而根據浙江省區域經濟發展的實際情況來看，也可以解釋為這幾年中浙江省的物流業比制造業發展更快。制造業相對于物流業發展滯后的原因是多方面的，既有宏觀經濟層面的原因，也有產業自身的因素。毋庸質疑，物流業作為第三產業的重要組成部分，近幾年來在浙江省得到了快速發展。

此外，2007年至2010年間，除了2009年外均表現為規模效益遞減，說明近年來制造業的發展并未給物流業帶來更多的收益。造成這種現象的原因，一方面是制造業本身的效益問題，制造業必須轉型升級才能有效提高自身的產值效益；另一方面是由于物流業相對于制造業的快速發展，目前還只是表現在規模的相對擴張，技術上還有待于改進，從而使其從制造業發展中分配得到的利益相對較少。

按照本文的理論假定，只有當兩種DEA分析都有效時，兩種產業才算是協調創新的。但是由于DEA模型有效性判別的條件非常嚴苛，同時本文只選取了具有綜合意義的指標為代表進行模型分析，分析過程中還有一些計算隨機誤差的存在，因此，本文提出制造業與物流業協調創新的相對非苛刻的判定條件是:當兩種DEA分析的綜合效率值都有=1時，兩者為強協調關系，強協調關系表示兩者之間的資源得到充分的平衡，相對之間基本沒有浪費的存在；0.95<<1為協調關系，協調關系表示兩者之間只是存在很微小的資源浪費；當<0.95時為不協調關系，不協調關系表示兩者之間存在比較嚴重的資源浪費。根據這一假設條件，本文最后得出如表7所示的研究結果。

由表7的結果可以看出，在浙江省近11年來物流業與制造業的發展過程中，2000年和2003年為強協調關系，除2004年和2008年為不協調關系外，其余年份均為協調關系。另外，從這11年兩產業之間綜合效率的平均值來看，以物流業為投入時的綜合技術效率平均值為0.992，以制造業為投入時的綜合技術效率平均值為0.976，兩者都非常接近于最高值1，根據判定條件也可以判定為協調。綜合以上分析，可以認為，在進入21世紀的發展過程中，浙江省物流業與制造業兩產業之間總體是相互協調創新的。

表7 2000～2010年浙江省物流業與制造業協調性分析結果

當然，2008年至2010年這三年內，制造業與物流業兩者之間主要表現為規模收益遞減。這說明兩者之間雖然都在發展，但是相互從對方產業獲得的收益卻減少，這一方面是金融危機對產業發展所造成的深遠影響，另一方面也說明這兩大產業自身也存在問題。

2 結語

本文通過DEA模型實現了對浙江省物流業與制造業發展協調性的評價，對這兩個產業互為投入產出時的技術有效性、規模有效性進行了分析，并對兩者之間發展的協調性進行了綜合評價。結果表明，進入新世紀的11年來，浙江省物流業與制造業之間是協調創新的，但這種協調創新只是規模上的協調，即制造業規模的擴張帶動了物流業的迅速發展，而物流業的發展又帶動了制造業規模上的擴張。但是，兩者之間的協調關系發展，在2008～2010年的三年中，相互之間主要表現為規模效益遞減。這說明兩者之間雖然都在發展，但是從彼此獲得的收益卻在減少，這一方面是金融危機深遠影響的表現，另一方面也說明兩產業存在自身的問題。這說明浙江省物流業與制造業的發展需要轉變新的思路，不能僅僅從規模上擴張，因為規模上的相互促進與擴張并不能為這兩個產業帶來更多的收益，而應該從技術效率的提高來改進這兩個產業發展的內在質量。

對此，本文提出以下建議:第一，浙江省應加快產業結構升級，加速后工業化進程，快速實現與世界發達國家經濟發展的接軌，從而提升浙江省制造業水平。第二，應積極響應國家號召，加大力度發展現代物流業，關鍵是在對現有資源進行有效整合的同時，提高物流業發展的技術含量。

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