基于數據包絡模型的河北省產業生態化效率評價

李小波 蘇怡蓮 杜江波

摘 要：產業生態化效率是衡量一個地區產業系統運行狀態的綜合表現。本文基于CCR和BCC模型對河北省11市的產業生態化效率進行定量評價。結果表明，11市的產業生態化效率具有明顯的差異性，純技術效率相對較高，規模效率相對降低，不同城市的產出和投入指標改進值差異明顯。在此基礎上，提出了提升產業生態化效率的措施。

關鍵詞：產業生態化 數據包絡模型 河北省

一、引言

人類的活動就是不斷和自然界進行物質能量的交換過程，馬克思的物質代謝理論是對這一過程的理論表述。當經濟系統過度的消耗自然系統的物質能量，勢必會打破自然系統的原有平衡狀態，同時經濟系統本身也難以維持良好的平衡狀態。河北省三十多年的發展一方面帶來極大的物質產品資源，同時也給自然生態、居住環境和經濟增長可持續性帶來極大挑戰。比如河北省經濟發展面臨的環境污染、產業過剩、產業結構調整、經濟增長模式等問題。這些問題出現的本質就是產業生態化問題。因此，只有深入考查河北省當前產業生態化的實際狀態和各市間的區域差異，才能更加科學合理地制定相關經濟發展政策。因此，本文對河北省產業生態化效率的評價就具有較強的實際應用價值。

二、文獻綜述

產業生態化的理論源于產業代謝理論和產業生態系統理論。國內劉則淵（1994）較早界定產業生態化概念。黃志斌等（2000）認為產業生態化關鍵是把人納入到生態系統循環中，做到經濟效益和生態效益的統一。張文龍、鄧偉根（2010）則把產業生態化看作是產業發展的高級形態，是一個動態發展的過程。陸根堯等（2012）指出產業生態化要求所有產業都符合生態規律和經濟規律。高全成（2006）在論述產業生態化的基礎上認為產業結構的生態化是產業升級的重要調整內容。此外，還有學者從產業集群、產業鏈融合、網絡協同等不同視角揭示產業生態化的內涵。結合以往的研究觀點，本文認為產業生態化是一個動態的、多層次的系統性概念，系統性的資源投入和產出處于動態平衡的變化過程，是一種投入和產出相互約束的保證資源投入既不出現浪費也不出現產出不足或剩余的有效率狀態。

目前產業生態化的定性研究內容較多，定量研究主要側重在兩個方面。一方面是應用生態效率指標和綜合評價指標體系來測度產業生態化水平，比如張福慶（2010）、張亞明（2017）等；另一方面從產業生態化的影響因素進行研究。呂明元（2016）從產業結構生態化演進對能源結構的改善進行了分析，河北省產業結構生態化水平明顯落后京津；王信敏等（2017）研究認為生態化水平越低，技術溢出和能源結構差異越明顯；但是，產業生態化效率的定量評價文獻相對較少，沒有文獻對河北省11個城市的產業生態化效率進行定量分析。本文從指標數據的可得性和科學性方面出發構建投入產出指標體系，應用數據包絡模型對河北省的產業生態化效率進行評價，找出河北省各市產業生態化效率差異、形成原因和影響途徑，為河北省的產業生態化效率提升提供理論支持和實證依據。

三、研究方法、指標體系的構建與數據說明

（一）研究方法

數據包絡分析是評價決策單元相對效率的一種非參數評價方法，該方法不要求對數據進行標準化處理，分析結果實用性強。該方法包括CCR和BCC兩個基礎模型，通過求解線性規劃，可以計算出各個單元的相對投入產出生產效率即技術效率，并可以進一步分解為純技術效率和規模效率。純技術效率是指管理水平、技術水平、決策能力帶來的生產效率，不包括要素利用效率損失。規模效率是在管理和技術水平一定的狀況下，實際生產水平和最優生產水平之間的差異。規模效率有效是指規模生產不存在規模報酬遞增和遞減的狀況。同時，當決策單元非有效時，可以計算出投入冗余量和產出不足量，以觀察產業生態化系統如何進行投入和產出的調整，優化經濟系統。

目前文獻主要應用層次分析法對產業生態化水平進行綜合評價。本文運用數據包絡模型進行研究主要考慮兩個方面的原因：一方面，層次分析法權重的確定受到專家的主觀因素影響，不區分指標體系的產出和投入層次，用數據包絡分析模型可以清晰的看到投入和產出的相對效率，結果更客觀。另一方面，在數據包絡分析評價結果的基礎上進行分類，能更加清晰地展現區域之間的差異性。

（二）指標體系的確定

數據包絡分析要求決策單元的數量不低于指標數量的2倍以上，因此本文研究的評價系統的指標數量不宜超過5個，選擇的指標應該盡量簡練、準確和數據可得。從產業生態系統的觀點看，資源從系統一端投入后，經過整個系統的消耗和轉化后，產出有好的產品也有“壞副產品”，比如廢水、廢氣、PM2.5等污染物。鑒于此，本文投入指標選擇人均固定資產投資（X1）、全社會用電量（X2），產出指標選擇人均產值（Y1）、第三產業增加值占比（Y2）、工業廢氣排放量（Y3）。

（三）數據來源與說明

本文數據根據河北省11地市2015年統計數據公報、2016年中國城市統計年鑒和2016各市統計年鑒數據整理而得。非期望產出指標納入到產業生態化效率評價，需要對其轉換后才可以進行計算，本文把工業廢氣排放量指標倒數處理，以滿足數據包絡模型的要求。

四、評價結果分析

采用2015年統計數據，應用數據包絡模型CCR和BCC模型計算產業生態化效率，分析綜合效率、純技術效率和規模效率。應用DEAP2.1軟件計算結果分析如下：

（一）效率分析

整體上，2015年河北省產業生態化綜合效率為0.629，距離有效狀態還有37.1%的提升空間，說明河北省產業生態化效率整體上處于低位。純技術效率為0.922，規模效率為0.673，規模效率對綜合效率的解釋能力小于純技術效率，說明河北省的產業管理效率、技術水平和決策能力需要整體改善的同時，規模擴展過快，造成產生生態化無效率。

從11市的綜合效率評價結果看，承德、廊坊、邢臺三市綜合效率值為1，屬于DEA有效狀態。衡水綜合效率為0.888；其余各市的均低于0.7，石家莊市綜合效率僅為0.21，全省最低。這表明在規模報酬不變的約束下，絕大部分城市資源使用效率較低，資源的投入與產出之間不協調，資源配置不優化以及產業產出可持續性較弱。

（二）純技術效率分析

從純技術效率評價值看，滄州、承德、衡水、廊坊、邢臺純技術效率水平為1，而石家莊、保定、邯鄲、唐山、秦皇島和張家口純技術效率小于1，保定純技術效率值低至0.595。即在可變規模報酬的條件下，5個城市的產業生態化水平處于效率前沿，6個城市處于純技術效率無效狀態。這表明河北省這6個城市的低效是由于產業生態化管理水平不到位、技術應用和創新能力不高，產業發展決策不科學所導致的。

（三）規模效率與規模報酬分析

從規模效率評價結果看，滄州、廊坊、邢臺三市規模效率為1。衡水、秦皇島和張家口的規模效率均大于0.80，其它各市規模效率均低于0.7，唐山的規模效率最低，僅為0.166。這表明產業生態化實際規模和最優規模之間差異性明顯，絕大部分城市在產業擴張的過程中，資源利用效率非常低。

從規模報酬狀況看，衡水市處于規模報酬遞增狀態，可以通過增加投入把產業生態水平改善到最優規模，而保定、承德、邯鄲、石家莊、唐山、秦皇島和張家口呈現出規模報酬遞減的狀態，說明這些城市應該適當減少投入提高產業生態化規模效率。因此，如何調整現有的生產規模達到最優規模效率是這些城市當下要解決的重要任務。

（四）投入產出改進分析

為了能清晰的看到河北省各市產業生態化無效率的提升路徑，我們基于產出最大化導向的BCC模型計算出投入指標和產出指標的改進狀況。從產出指標改進值結果看，各市的人均GDP需要大幅度的增加，保定增幅最高，約為140%，唐山增幅最低，約為7%；第三產業產值占比增幅最高為保定，約為68.1%，石家莊增幅最低約為1.7%；工業廢水排放量減幅最大的是唐山，需要減少工業廢水排放量約為35587噸，其次是張家口市，需要減排廢水24390噸，再次是邯鄲市需減排約為17889噸。從投入指標改進值看，張家口市固定資產投資和全社會用電量減幅幅度最大，分別為88%和78%；唐山市固定資產和全社會用電量降幅也為61%和85%左右；而張家口市投入指標降幅較小，其余城市的投入指標都需要不同幅度的降低，才能使得產業生態化效率處在產出最大導向下的效率前沿。這表明，河北省各市經濟效益水平相對差異較大，產業結構生態化需要較大幅度提高，廢水排放量要大幅度降低，固定資產投資和能源消耗量需要大幅調整，才能保證各市的產業生態化水平效率的提升。

五、結論和建議

本文應用數據包絡模型對河北省11市的產業生態化效率進行評價，結果發現，各市的產業生態化效率相對較低，純技術效率水平高于規模效率水平，固定資產投資和全社會用電量投入冗余量較大，人均產值和第三產業占比需要提高，而廢水排放量需要進一步減少。鑒于此，本文提出如下政策建議：

第一，調整產業結構，實現產業結構的優化升級。河北省各市要從戰略上布局產業發展，按照優先發展第三產業，優化發展第二產業，因地制宜地發展現代化農業的目標，淘汰和升級改造工業落后產能，調整產業布局，提高產業結構的高級化和合理化。

第二，進一步優化投資結構。固定資產投資是形成產業布局和產業集聚的先決條件。各市固定資產投資面臨過剩，投資效率不高，要改善這種局面，必須要杜絕重復建設、盲目投資的勢頭。政府通過系統的規劃，引導資金向戰略性新興產業和生產性服務業傾斜，剝離產能過剩行業的部分固定資產進行兼并重組，提高投資效率。

第三，提高能源的利用效率。河北省產業重工業偏重，電力、水等資源消耗量大，產出比低，只有通過技術引進、科技創新、加強管理能力和決策效率，才能改善能源投入結構，提升能源的利用效率。

參考文獻：

[1]韓立新.馬克思的物質代謝概念與環境保護思想[J].哲學研究，2002，（2）.

[2]Frosch，R. A.，Gallopoulos，N. E. Strategies for Manufacturing [J]. Scientific American，1989，（3）.

[3]劉則淵，代錦.產業生態化與我國經濟的可持續發展道路[J].自然辯證法研究，1994，（12）.

[4]黃志斌，產業生態化的經濟學分析與對策探討[J].華東經濟管理，2010，（3）.

[5]張文龍，鄧偉根.產業生態化：經濟發展模式轉型的必然選擇[J].社會科學家，2010，（7）.

[6]陸根堯等.中國產業生態化水平的靜態與動態分析[J].中國工業經濟，2012，（3）.

[7]高全成.西部地區產業結構生態化的調整和升級[J].西安財經學院學報，2006，（6）.

[8]張福慶等.區域產業生態化耦合度評價模型及其實證研究[J].江西社會科學，2010，（4）.

[9]張亞明.京津冀生態環境支撐區產業生態效率研究[J].現代城市研究，2017，（12）.

[10]呂明元.京津冀產業結構生態化演進對能源結構的影響[J].首都經濟貿易大學，2016，（3）.

[11]王信敏，丁浩.產業間技術溢出、能源結構調整與產業生態化[J].軟科學，2017，（6）.

[12]Scheel.H.Undesirable outputs in efficiency valuations[J].European Journal of Operational Research，2001，（2）.

（作者單位：1.3.河北工程大學；2.邯鄲市職業教育中心）

責任編輯：代建明