DEA方法在能源效率分析中的應用進展

[摘 要] 能源效率評價在低碳經濟模式中具有重要的地位，如何提高能源使用效率具有極其重要的意義。數據包絡分析是一種重要的效率評價方法，在能源效率分析與評價中獲得了眾多成果和重要進展，具有獨特的優勢。本文討論了能源及煤炭在國民經濟發展中的重要地位，闡明了能源效率評價及煤炭企業效率評價的意義，回顧了DEA方法在能源效率及煤炭企業效率評價中的研究現狀與主要進展。

[關鍵詞] 數據包絡分析 能源效率 煤炭上市公司 煤炭企業

一、能源效率評價及其意義

能源是國民經濟發展的動力，是現代經濟的重要支撐，是現代文明的物質基礎，近年來，隨著經濟的發展，能源與環境問題日趨突出。中國高投入低產出的這種粗放型經濟增長方式使經濟發展與能源之間的矛盾日益加劇。提高能源利用效率是實現社會經濟持續發展的重要保證。能源已經是當今經濟社會發展的共同主題，各國普遍把提高能源效率、節約能源消費作為可持續發展戰略的重要環節。國內外關于能源效率的研究和認識廣泛開展，不斷深入。世界各國都把提高能源利用效率列為能源發展戰略的關鍵環節。中國正處于大量消耗資源的工業化中期階段，隨著工業化和城市化進程的不斷加快，特別是重化工業和運輸業的快速發展，能源需求大幅上升。“亞太中研”信息顯示“中國連續17年為全球最大的煤炭消費國，2008年煤炭消費量占世界煤炭消費總量的43%”。面對不斷增長的能源需求，快速增長的能源需求與供應能力之間的矛盾越演越烈，中國能源總量較為豐富，但是人均能源占有量卻只有世界平均水平的一半，國內供需缺口不斷增大，對外依存度持續上升，提高能源利用效率的呼聲也越來越高。中國將面臨巨大的需求競爭，能源資源的供需矛盾將進一步加劇。為緩解能源壓力，2006年中國首次以法律文件的形式，明確提出“十一五”期間GDP能耗降低20%的約束性目標，用科學的方法對能源效率進行評價并及時發現能源利用方面的存在的問題為決策者提供科學合理的改進方案是非常有必要的。因此，對于能源效率的研究有著極其重要的意義。

能源在經濟發展的過程中起著重要的作用，而中國缺油、少氣、富煤的資源賦存特點決定了煤炭作為主要的基礎能源和原料在國民經濟中具有舉足輕重的戰略地位。煤炭是中國的基礎能源，在支撐國民經濟發展中一直占有十分重要的地位。但中國煤炭企業同發達國家和一些發展中國家的煤炭企業相比，在機械化程度、勞動生產率等方面都有較大的差距。伴隨著中國經濟市場化和國際化程度的提高，煤炭企業所面臨競爭日趨激烈，經營環境的不確定性更強，加之煤炭企業特有的資源約束性，這就為煤炭企業發展戰略選擇提出了新的課題。煤炭企業如何通過經營業務的結構調整，提高能源的利用效率將是戰略選擇需要考慮的問題。中國煤炭企業都普遍存在著產品結構單一和產業鏈條短的問題，如何提高企業能源的利用效率，提高經濟效益，避免資源的枯竭所帶來的企業生命和城市生命的終結，將是中國資源性能源企業在戰略選擇時應特別重視的問題。

數據包絡分析是一種重要的效率評價方法，在能源效率分析與評價中獲得了眾多成果和重要進展，具有獨特的優勢。本文主要介紹近年來DEA方法在能源利用效率與能源生產效率方面的技術方法和研究進展，希望以此推動該方法在能源效率分析中發揮更大的作用。

二、DEA方法在能源效率分析中的應用研究

關于能源效率的討論，已是當今能源行業研究的熱點。在傳統的定義中將能源效率定義為減少提供同等能源服務的能源投入或者說是用較少的能源生產同樣數量的服務。Bosseboeuf等從經濟上的能源效率和技術經濟上的能源效率兩方面對此進行拓展，前者是指用相同或更少的能源獲得更多產出或更好的生活質量，后者是指由于技術進步、生活方式的改變、管理的改善等導致特定能源使用的減少。Patterson指出，能源效率本身是一個一般化的術語，可以用多種數量上的指標進行測算，他認為能源效率的衡量指標主要有4類，即熱力學指標、物理-熱量指標、經濟-熱量指標和純經濟指標，亞太能源研究中心指出，能源效率指標的基本任務是后果評估、目標評價和在同等群體中的相對形勢評估。

在關于能源效率的現有文獻中，許多機構和學者都認同能源效率的傳統定義，并根據傳統定義構建能源效率衡量指標。王慶一認為，衡量能源效率的指標可分為經濟能源效率和物理能源效率兩類，經濟能源效率指標包括單位產值能耗和能源成本效率，物理能源效率指標包括物理能源效率(熱效率)和單位產品或服務能耗。在研究方法的不段更新中，基于生產函數的多要素能源效率方法得到了應用。而典型的非參數法中數據包絡分析(DEA)，更適合于在多要素生產函數理論框架下計算某種投入要素的利用效率。現有的一些研究利用DEA方法考察了中國能源效率的區域差異及其影響因素，如Hu和Wang(2006)利用DEA方法對中國各地區在1995年～2002年間的多要素能源利用效率做了比較研究;魏楚、沈滿洪(2007)等基于Hu和Wang等的思路將能源效率定義為當前固定能源投入下實際產出能力達到最大產出的程度，并利用1995年～2004年的分省面板數據進行省際能源效率測算，并根據計算結果對能源效率的影響因素進行了計量分析。之后，楊紅亮、史丹(2008)對單要素能源效率和多要素能源效率進行了對比，并以2005年數據為基礎對中國各地區的能效現狀做了測算，結果表明多要素能效指標在揭示一個地區資源稟賦對能效的影響方面有著單要素方法替代不了的優勢。李世祥和成金華(2008)采用DEA方法研究了中國13個主要工業省區1990-2006年的能源效率，結果表明， 13個省區的能源效率差異較大，導致源效率存在差異的重要因素是技術進步和工業內部結構。屈小娥基于DEA-Malmquist生產率指數，實證測算了1990年～2006年全國30個省份全要素能源效率及技術進步、技術效率指數，結果表明中國東部地區全要素能源效率一直處于效率前沿面上，中西部地區均遠離前沿面。吳琦，武春友在全要素能源效率框架下，根據能源系統的特點，基于DEA方法建立能源效率評價模型，對中國30個行政區域進行實證研究。研究發現，評價模型在理論研究方面可以有效應用于能源效率的評價，并較好地滿足系統分析的要求;在生產實踐方面可以為能源效率提供更合理的計量和考核標準，并為中國實現節能減排目標、制定相關政策和措施提供決策支持。蔣金荷(2004)在提高能源效率與經濟結構調整的策略分析中從能源物理效率、單位產值能耗、單位產品能耗等方面分析了中國能源效率的現狀特征，指出新型工業化的一個顯著特征就是要求降低能源強度，提高能源使用效率。

三、 DEA方法在煤炭企業經濟效率分析中的應用研究

近年來，國內諸多學者對煤炭企業經濟效率進行研究，評價方法主要包括加權平均法、模糊綜合評價法、層次分析法、系統模糊優選法、數據包絡分析法等。萬世明(1991)在煤炭企業經濟效率評價方法探討中應用模糊數學的方法來定量評價煤炭企業的經濟效益，并指出該方法有利于企業搞好全面經營管理，評價工作量小，準確性高，實用性強等優點，但是該方法評價結果的準確性與權重選取的正確與否有著直接的關系。如果將全部指標綜合起來考慮，又面臨如何選取指標權重的困難，若用經驗法來選取指標權重也會使給出的權重因人而異，受主觀因素影響較大。數據包絡分析方法作為一宗非參數方法，采用最優化方法內生確定了各種投入的權重，排除了許多主觀因素，在處理多輸入多輸出的復雜問題中具有獨特的優勢。因此，近年來數據包絡分析方法在眾多領域得到了廣泛的應用。

在現有的研究中，郝清民、趙國杰、孫利紅(2003)采用分批次的數據包絡分析方法對中國煤炭上市公司經濟效益進行了綜合分析，通過改進值給出了增強經濟效益的相應措施;魏曉平、王立寶(2005) 運用DEA方法中的C2R模型對10家煤炭上市公司的經營效率進行分析評價，結果顯示選定樣本效率差異較大，部分企業未達到有效狀態，通過投影為企業提供改進的參考意見;宋曉明(2006)，在基于DEA的中國煤炭企業上市公司經營效率分析中利用了DEA方法析了中國煤炭企業上市公司的相對效率及規模效益，并指出大部分企業效率并不理想，主要原因是大量資產的閑置、過大的期間費用支出以及規模的限制;饒田田，呂濤(2009)運用DEA方法對中國20家大型煤炭企業經營效率進行評價分析，結果表明大部分企業經營效率沒有達到DEA有效，針對評價結果給出了提高煤炭企業經營效率的方向和對策;米金科，冉進財，孫永健(2003)， 姚平， 梁靜國(2008)， 彭英柯，張文(2010)等人均利用DEA方法中的C2R和B2C模型對我們煤炭企業的有效性、煤炭上市公司經營效率等進行了評價分析，并對無效單元進行了投影分析，給出了相應的改進方案。針對面板數據的情況，文應用廣義數據包絡分析方法對中國煤炭上市公司經濟效率進行評價，分析結果表明:中國煤炭上市公司效率較低，尚有很大的改進空間。

四、結束語

在21世紀的中國，“節能減排”已成為眾人關注的話題，成為經濟發展的重要因素之一， “低碳經濟”引起眾多學者和社會人士的關注，而提高能源利用效率正是低碳經濟論的實質，是節能減排的重要方法之一。科學、準確的能源效率的測算方法正是學術界研究的熱點問題之一。數據包絡分析方法這一運籌學研究的新領域備受人們關注，該方法對于一個多輸入多輸出系統的效率評價問題而言具有十分獨特的優勢。本文主要圍繞數據包絡分析方法在中國能源及煤炭上市公司效率測算中的應用為主題，系統分析了DEA方法在中國能源效率及煤炭上市公司的效率評價問題中的進展。通過研究發現:

1.對于評價能源效率而言，DEA方法是一種行之有效的評價方法。在確定了樣本數據包絡面后，可以將各個決策單元與樣本數據包絡面進行比較，根據最終的效率值進行優劣排隊。通過投影分析給出非DEA有效的投入產出的調整方向及DEA有效單元所處的投入產出方面可變化空間，更好的為決策者提供決策參考信息。

2.利用DEA模型中國能源效率進行分析不僅模型簡單、理論完備、而且克服了確定指標權重的困難，因而，更具優勢。

因此，合理利用DEA方法來分析能源效率問題，必將有助于提高中國能源效率、實現資源的更加合理配置。

參考文獻:

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