基于DEA模型下物流業(yè)與制造業(yè)協(xié)調(diào)創(chuàng)新研究①

浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 牟子穎

制造業(yè)物流是我國物流業(yè)的重要組成部分。制造業(yè)為物流業(yè)的發(fā)展提供設(shè)施和技術(shù)基礎(chǔ)，物流業(yè)為制造業(yè)提供生產(chǎn)性服務(wù)。制造業(yè)物流發(fā)展的程度和水平，直接關(guān)乎制造企業(yè)的效率和效益，是提高制造業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵所在，因而制造業(yè)與物流業(yè)之間的融合滲透、協(xié)調(diào)創(chuàng)新，是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的重要途徑。

浙江省作為中國東部的經(jīng)濟(jì)大省，其制造業(yè)占據(jù)了國民經(jīng)濟(jì)的絕大部分。加快浙江省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級是浙江省制造業(yè)在當(dāng)前的新形勢下面臨的重要課題。同時，作為另一個重要經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的物流業(yè)與制造業(yè)的協(xié)調(diào)創(chuàng)新，對于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化服務(wù)效應(yīng)、促進(jìn)制造業(yè)升級、達(dá)到可持續(xù)發(fā)展等方面都可以起到至關(guān)重要的作用。可見，研究浙江省物流業(yè)與制造業(yè)的協(xié)調(diào)創(chuàng)新，對于浙江省制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和物流業(yè)服務(wù)水平的提高都有著重要的意義。

目前學(xué)術(shù)界對物流業(yè)與制造業(yè)之間協(xié)調(diào)創(chuàng)新的研究主要集中在企業(yè)這一微觀層面，即制造業(yè)各產(chǎn)業(yè)鏈上的物流活動，而對制造業(yè)與物流業(yè)在宏觀層面的關(guān)聯(lián)度研究則比較少，而且主要側(cè)重于定性分析。總體而言，目前的研究系統(tǒng)性不強(qiáng)，實(shí)證研究不多，大多只是定性地提出一些促進(jìn)兩者協(xié)調(diào)創(chuàng)新的粗略建議，而對于兩者在不同地區(qū)協(xié)調(diào)創(chuàng)新狀況的具體評價則很少，對于協(xié)調(diào)與不協(xié)調(diào)的具體表現(xiàn)也少有提及。本文擬從投入產(chǎn)出以及相對效率的角度，將DEA(數(shù)據(jù)包絡(luò)分析)方法應(yīng)用到浙江省物流業(yè)與制造業(yè)所組成的系統(tǒng)中，對兩者發(fā)展的協(xié)調(diào)性作出定量評價，并據(jù)此對浙江省物流業(yè)與制造業(yè)的協(xié)調(diào)性進(jìn)行分析。

1 浙江省物流業(yè)與制造業(yè)協(xié)調(diào)創(chuàng)新研究模型

1.1 DEA(數(shù)據(jù)包絡(luò)分析)模型

1978年，由著名的運(yùn)籌學(xué)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(shù)據(jù)包絡(luò)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(shù)學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定相對有效的生產(chǎn)前沿面，將各個決策單元投影到DEA的生產(chǎn)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(yōu)點(diǎn)主要在于，該模型自行計算權(quán)重，可避免一般的研究在確定權(quán)重時的主觀性；可同時對決策單元的多項(xiàng)投入和多項(xiàng)產(chǎn)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(tǒng)計分析方法，它把評估對象的評估指標(biāo)值作為觀測值，形成相對有效前沿面，以此作為評估的標(biāo)準(zhǔn)；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(tǒng)的選擇

在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈中，物流業(yè)與制造業(yè)的關(guān)系可以表示成如圖1的形式:即現(xiàn)代物流業(yè)為制造業(yè)提供先進(jìn)的服務(wù)，推動制造業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)升級；制造業(yè)為現(xiàn)代物流業(yè)提供先進(jìn)的裝備和技術(shù)水平，同時制造業(yè)發(fā)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(yè)與制造業(yè)分別作為系統(tǒng)的輸入與輸出，認(rèn)為只有在兩種情況下都為DEA有效時，系統(tǒng)才是協(xié)調(diào)的。

圖1 制造業(yè)與物流業(yè)的關(guān)系

1.3 研究指標(biāo)的選取

物流業(yè)系統(tǒng)和制造業(yè)系統(tǒng)都屬于多層次、多目標(biāo)、多因素的復(fù)雜系統(tǒng)，因此對于這兩者之間協(xié)調(diào)創(chuàng)新水平的評價必須能夠反映兩個行業(yè)各個方面的基本情況，所以應(yīng)該是由若干個單項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成的有機(jī)整體。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上所建立的物流業(yè)與制造業(yè)協(xié)調(diào)創(chuàng)新的評價指標(biāo)，從不同方面較為綜合地考慮了某地區(qū)物流業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展情況。本文初步選定的評價指標(biāo)體系如表1所示。

表1 制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展評價指標(biāo)體系

由于本文研究的是物流業(yè)與制造業(yè)之間的協(xié)調(diào)性，不需要影響物流業(yè)與制造業(yè)發(fā)展的所有指標(biāo)，因此還應(yīng)對上述指標(biāo)進(jìn)行篩選。其中，固定資產(chǎn)投資總額、社會消費(fèi)品零售總額和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入指標(biāo)是物流業(yè)與制造業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境指標(biāo)，對兩產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都有影響，并且在一定程度上決定了兩產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。本文的研究將這些外部環(huán)境指標(biāo)作為DEA模型的外生變量。物流業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施指標(biāo)(包括載貨汽車數(shù)、境內(nèi)公路里數(shù)、機(jī)動船數(shù)量和主要港口吞吐量)和人力資本指標(biāo)(物流業(yè)從業(yè)人員數(shù))是物流業(yè)發(fā)展的投入指標(biāo)，這些指標(biāo)決定了物流業(yè)的市場規(guī)模指標(biāo)(貨物周轉(zhuǎn)量、貨物運(yùn)輸量和物流業(yè)生產(chǎn)總值)。而貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)已經(jīng)包含了貨運(yùn)量，因此在本文的DEA模型分析中，選取貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量和物流業(yè)生產(chǎn)總值兩個指標(biāo)來反映物流業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，而物流業(yè)生產(chǎn)總值指標(biāo)則采用交通、倉儲和郵電生產(chǎn)總值來替代。同樣，有關(guān)制造業(yè)的指標(biāo)體系中，只選取了反映制造業(yè)價值創(chuàng)造的制造業(yè)總產(chǎn)值指標(biāo)和產(chǎn)品銷售收入指標(biāo)。考慮到數(shù)據(jù)的可得性，制造業(yè)的指標(biāo)采用《浙江統(tǒng)計年鑒》中按產(chǎn)業(yè)分類的第二產(chǎn)業(yè)中工業(yè)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來替代。本文研究所選取的指標(biāo)和數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 物流業(yè)與制造業(yè)最終選定的相關(guān)指標(biāo)及其數(shù)據(jù)

1.4 模型的求解

(1)本文首先選取物流業(yè)的指標(biāo)作為系統(tǒng)的輸入，制造業(yè)的指標(biāo)作為系統(tǒng)的輸出，根據(jù)DEA分析模型，對表2 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，參數(shù)求解結(jié)果及其有效性評價分別如表3和表4所示。

表3 物流業(yè)為投入指標(biāo)時的模型參數(shù)求解結(jié)果

表4 物流業(yè)為投入指標(biāo)時的有效性評價結(jié)果

(2)選取制造業(yè)的指標(biāo)作為系統(tǒng)的輸入，物流業(yè)的指標(biāo)作為系統(tǒng)的輸出，用同樣的方法，對表2 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，參數(shù)求解結(jié)果及其有效性評價分別如表5和表6所示。

表5 制造業(yè)為投入指標(biāo)時的模型參數(shù)求解結(jié)果

表6 制造業(yè)為投入指標(biāo)時的有效性評價結(jié)果

1.5 模型結(jié)果分析

從表4的結(jié)果可以看出，在以物流業(yè)為投入、制造業(yè)為產(chǎn)出的情況下，11個決策單元(DMU)中，有6個是DEA數(shù)據(jù)包絡(luò)分析有效的，這說明浙江省在這六個年份中物流業(yè)基本滿足了制造業(yè)的需求。分析其原因，浙江省有相對充足的物流業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件，具體體現(xiàn)在公路里程數(shù)、貨運(yùn)車輛數(shù)、港口吞吐量、倉儲固定資產(chǎn)投資船只數(shù)量等衡量指標(biāo)上。浙江省進(jìn)入新世紀(jì)以來的十多年中，對寧波、舟山等地的港口建設(shè)、公路建設(shè)、固定資產(chǎn)等方面的投入力度不斷加大，這些物流基礎(chǔ)因素的不斷改善為浙江省制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了必備的條件，從而體現(xiàn)為分析模型中有六年的物流業(yè)相對于制造業(yè)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(guī)模效益都是遞減的，其中2009年技術(shù)無效，2010年技術(shù)有效。雖然按照DEA模型的判斷準(zhǔn)則判斷2009年為技術(shù)無效，但是由于2009年的純技術(shù)效率為0.991，接近于1，因此可以判斷，實(shí)際上2009年也基本上是技術(shù)有效的。這就說明這兩年中DEA無效的原因不是由技術(shù)原因引起的，而是由規(guī)模原因引起的。

2009年和2010年的規(guī)模效益遞減，即投入越多效益越少，說明物流業(yè)投入相對過剩。這種過剩是相對的，換句話說不是物流業(yè)相對于制造業(yè)投入過多。究其原因，可能是2008年以后金融危機(jī)對物流業(yè)與制造業(yè)產(chǎn)生了消極影響。由于制造業(yè)首先受到金融危機(jī)的影響且影響相對較大，導(dǎo)致其需要的物流服務(wù)減少，因而表現(xiàn)為物流業(yè)相對于制造業(yè)規(guī)模效益遞減。

此外，從表6的結(jié)果可以看出，在以制造業(yè)為投入、物流業(yè)為產(chǎn)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(xù)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(yè)來說，浙江省在制造業(yè)的投入不足，而根據(jù)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況來看，也可以解釋為這幾年中浙江省的物流業(yè)比制造業(yè)發(fā)展更快。制造業(yè)相對于物流業(yè)發(fā)展滯后的原因是多方面的，既有宏觀經(jīng)濟(jì)層面的原因，也有產(chǎn)業(yè)自身的因素。毋庸質(zhì)疑，物流業(yè)作為第三產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，近幾年來在浙江省得到了快速發(fā)展。

此外，2007年至2010年間，除了2009年外均表現(xiàn)為規(guī)模效益遞減，說明近年來制造業(yè)的發(fā)展并未給物流業(yè)帶來更多的收益。造成這種現(xiàn)象的原因，一方面是制造業(yè)本身的效益問題，制造業(yè)必須轉(zhuǎn)型升級才能有效提高自身的產(chǎn)值效益；另一方面是由于物流業(yè)相對于制造業(yè)的快速發(fā)展，目前還只是表現(xiàn)在規(guī)模的相對擴(kuò)張，技術(shù)上還有待于改進(jìn)，從而使其從制造業(yè)發(fā)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(dāng)兩種DEA分析都有效時，兩種產(chǎn)業(yè)才算是協(xié)調(diào)創(chuàng)新的。但是由于DEA模型有效性判別的條件非常嚴(yán)苛，同時本文只選取了具有綜合意義的指標(biāo)為代表進(jìn)行模型分析，分析過程中還有一些計算隨機(jī)誤差的存在，因此，本文提出制造業(yè)與物流業(yè)協(xié)調(diào)創(chuàng)新的相對非苛刻的判定條件是:當(dāng)兩種DEA分析的綜合效率值都有=1時，兩者為強(qiáng)協(xié)調(diào)關(guān)系，強(qiáng)協(xié)調(diào)關(guān)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(fèi)的存在；0.95<<1為協(xié)調(diào)關(guān)系，協(xié)調(diào)關(guān)系表示兩者之間只是存在很微小的資源浪費(fèi)；當(dāng)<0.95時為不協(xié)調(diào)關(guān)系，不協(xié)調(diào)關(guān)系表示兩者之間存在比較嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。根據(jù)這一假設(shè)條件，本文最后得出如表7所示的研究結(jié)果。

由表7的結(jié)果可以看出，在浙江省近11年來物流業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展過程中，2000年和2003年為強(qiáng)協(xié)調(diào)關(guān)系，除2004年和2008年為不協(xié)調(diào)關(guān)系外，其余年份均為協(xié)調(diào)關(guān)系。另外，從這11年兩產(chǎn)業(yè)之間綜合效率的平均值來看，以物流業(yè)為投入時的綜合技術(shù)效率平均值為0.992，以制造業(yè)為投入時的綜合技術(shù)效率平均值為0.976，兩者都非常接近于最高值1，根據(jù)判定條件也可以判定為協(xié)調(diào)。綜合以上分析，可以認(rèn)為，在進(jìn)入21世紀(jì)的發(fā)展過程中，浙江省物流業(yè)與制造業(yè)兩產(chǎn)業(yè)之間總體是相互協(xié)調(diào)創(chuàng)新的。

表7 2000～2010年浙江省物流業(yè)與制造業(yè)協(xié)調(diào)性分析結(jié)果

當(dāng)然，2008年至2010年這三年內(nèi)，制造業(yè)與物流業(yè)兩者之間主要表現(xiàn)為規(guī)模收益遞減。這說明兩者之間雖然都在發(fā)展，但是相互從對方產(chǎn)業(yè)獲得的收益卻減少，這一方面是金融危機(jī)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展所造成的深遠(yuǎn)影響，另一方面也說明這兩大產(chǎn)業(yè)自身也存在問題。

2 結(jié)語

本文通過DEA模型實(shí)現(xiàn)了對浙江省物流業(yè)與制造業(yè)發(fā)展協(xié)調(diào)性的評價，對這兩個產(chǎn)業(yè)互為投入產(chǎn)出時的技術(shù)有效性、規(guī)模有效性進(jìn)行了分析，并對兩者之間發(fā)展的協(xié)調(diào)性進(jìn)行了綜合評價。結(jié)果表明，進(jìn)入新世紀(jì)的11年來，浙江省物流業(yè)與制造業(yè)之間是協(xié)調(diào)創(chuàng)新的，但這種協(xié)調(diào)創(chuàng)新只是規(guī)模上的協(xié)調(diào)，即制造業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張帶動了物流業(yè)的迅速發(fā)展，而物流業(yè)的發(fā)展又帶動了制造業(yè)規(guī)模上的擴(kuò)張。但是，兩者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系發(fā)展，在2008～2010年的三年中，相互之間主要表現(xiàn)為規(guī)模效益遞減。這說明兩者之間雖然都在發(fā)展，但是從彼此獲得的收益卻在減少，這一方面是金融危機(jī)深遠(yuǎn)影響的表現(xiàn)，另一方面也說明兩產(chǎn)業(yè)存在自身的問題。這說明浙江省物流業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展需要轉(zhuǎn)變新的思路，不能僅僅從規(guī)模上擴(kuò)張，因?yàn)橐?guī)模上的相互促進(jìn)與擴(kuò)張并不能為這兩個產(chǎn)業(yè)帶來更多的收益，而應(yīng)該從技術(shù)效率的提高來改進(jìn)這兩個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在質(zhì)量。

對此，本文提出以下建議:第一，浙江省應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，加速后工業(yè)化進(jìn)程，快速實(shí)現(xiàn)與世界發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的接軌，從而提升浙江省制造業(yè)水平。第二，應(yīng)積極響應(yīng)國家號召，加大力度發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)，關(guān)鍵是在對現(xiàn)有資源進(jìn)行有效整合的同時，提高物流業(yè)發(fā)展的技術(shù)含量。

[1]袁克珠.長三角制造業(yè)與區(qū)域物流聯(lián)動發(fā)展研究——基于灰色關(guān)聯(lián)分析[J].經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展,2007(10).

[2]劉南,李燕.現(xiàn)代物流與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系研究——基于浙江省的實(shí)證分析[J].管理工程學(xué)報,2007(1).

[3]鄭吉昌,夏晴.基于互動的服務(wù)業(yè)發(fā)展與制造業(yè)競爭力關(guān)系——以浙江先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)為例[J].工業(yè)工程與管理,2005(4).

[4]施國洪,趙曼.基于DEA的江蘇省物流業(yè)與制造業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展評價[J].科技管理研究,2010(9).

[5]袁群.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法應(yīng)用研究綜述[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊,2009(19).

[6]魏權(quán)齡.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)[C].科學(xué)通報,2000(17).

[7]魏權(quán)齡.評價相對有效性的DEA方法[M].北京:中國人民大學(xué)出版社,1988.

[8]李婷婷,綦曉燕.浙江省物流業(yè)與制造業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展研究——基于灰色關(guān)聯(lián)分析[J].經(jīng)濟(jì)論壇,2010(6).

[9]張快娟.制造業(yè)與物流業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的計量分析——以杭州市為例[D].浙江工商大學(xué),2011.