基于超效率DEA的石油化工企業生態效率評價研究

王艷秋，徐曉慶

（東北石油大學 經濟管理學院，黑龍江 大慶 163318）

基于超效率DEA的石油化工企業生態效率評價研究

王艷秋，徐曉慶

（東北石油大學 經濟管理學院，黑龍江 大慶 163318）

提出采用超效率DEA的方法研究石油化工企業生態效率，并驗證了該方法的科學性和可行性。研究表明，超效率DEA可以對石油化工企業的經濟效率與生態效率進行差異分析，能夠對有效決策單元排序擇優，并給出無效決策單元的改進方向，最終幫助企業從可持續發展的角度進行戰略決策。

石油化工企業；生態效率；超效率DEA

引言

石油化工是我國重要的基礎性產業，在國民經濟中起到支柱性的作用。然而，由于其行業的特殊性，在石油開采、煉化、生產加工的過程中對環境造成了嚴重的污染，并且隨著經濟的發展資源與環境的矛盾愈發突出。因此，如何實現石油化工企業在經濟快速發展的同時減少資源浪費、降低環境污染是十分必要的。

生態效率由Schaltegger和Stum首次提出，是一種相對的概念。學者隨后對其定義進行了積極探索，其中WBCSD給出的定義是被廣泛認可的，即通過提供具有價格優勢的服務和商品，在滿足人類高質量生活需求的同時，把整個生命周期中對環境影響降到至少與地球的估計承載力一致的水平上，核心思想是“環境影響最小化，產品價值最大化”[1]。我國學者對生態效率進行了深入研究。史丹[2]等運用有效前沿面的方法，研究了地區生態效率；張炳[3]等利用DEA方法對園區生態效率進行了分析。但已有研究主要集中在區域和園區上，而對具體的企業研究較少。在評價方法上，DEA能夠消除量綱，得到認可。但傳統的DEA方法存在一定的局限性，對已是有效的決策單元沒有辦法再評價。而超效率DEA可以很好的解決這一問題。鑒于此，本文采用超效率DEA方法以大慶市為例對石化企業生態效率進行評價，揭示生態效率的影響因素，明確企業行業地位，為企業可持續發展提供參考。

一、生態效率評價模型構建

（一）構建石油化工企業生態效率指標體系

構建指標體系應該能夠全面的反應評價行業的整個生產過程，并且一方面要結合評價單元的生產技術能力，另一方面更應該結合生態效率的基本定義。借鑒諸大建[4]等學者成果，構建指標體系如表1所示。

表1 石化企業生態效率指標體系變量指標

其中，結合DEA模型將非期望產出廢水、廢渣排放量作為投入類指標進行處理，符合在產出一定情況下，投入的越少越好的情況，符合實際[5]。

（二）超效率DEA模型的構建

它是1978年美國著名運籌學家Charnes和Cooper首次提出的，強調的是一種“相對效率”，用于多投入多產出的決策單元評價。本文采用投入導向型的BCC模型。假設有n個決策單元DMU，每個決策單元具有m種投入變量和s種輸出變量，令輸入向量為Xi=（X1i，X2i，…，Xmi）T，輸出向量為Yj=（Y1j，Y2j，…，Ymj）T，其中，Xi為DMUi對第i種輸入的投入量，Yij為DMUs對第r種輸出的產出量，（j=1，2，…，n；i∈1，2，…，m；T∈1，2，…，s）其投入導向型的BCC模型如（1）所示，超效率DEA的BCC模型如（2）所示。

其中，ε=10-8，si-，sr+分別代表投入剩余和產出不足的松弛變量，代表DMU的有效值，當si-=0、sr+=0、θ=1時，則稱DMU為DEA有效。

二、實證分析

（一）數據來源

大慶市石油化學工業主要分為煉化、原材料加工、塑料加工以及精細制造等企業。大慶市12家石化類的企業2015年的數據，主要來源是相關統計年鑒、企業提供的內部資料整理所得。從已建立的指標體系中，結合實際整理的評價指標數據如表2、表3所示。

（二）數據處理

運用模型（1）對大慶市石化企業經濟與生態效率進行評價，然后運用模型（2）對生態效率有效的單元再分析并排序。利用DEAP2.1和Lingo9.0軟件計算，數據處理結果如表4、表5所示。

表2 大慶市石油化工企業經濟效率評價指標

表3 大慶市石油化工企業生態效率評價指標

表4與表5表明，決策單元的經濟效率和生態效率結果并不相同，環境因素直接影響評價值。廢水、廢渣非期望產出直接影響生態效率，而與經濟規模無必然聯系。

從綜合有效性角度，企業1，5，6，7，9，11經濟效率方面整體有效，但在生態效率評價時，有效性整體下降，只有企業1，6，7，9達到了生態效率有效。同時，企業4，8為生態效率有效，但經濟效率中無效。企業4，8對廢水、廢渣排放量少。

純技術效率，較接近企業實際，可進行具體的修正。企業1，5，6，7，8，9，11都達到了技術有效，但企業8綜合效率無效；企業1，2，3，4，6，7，8，9，11均達到了生態純技術有效，但整體有效的只有1，4，6，7，8，9。兩種效率評價發生部分企業替換，這說明環境因素影響企業經濟效率，非期望產出也受企業污染排放、資源能源利用的影響。

從規模效益變化角度，變動情況有不變、遞減、遞增三種情況，針對經濟效率中企業1，5，6，7，9，11不變情況，可以繼續保持原投入；企業2，3，4，5，6可增加投入變量；企業8應縮減投入。生態效率下根據規模變動，作出相應調整。

（三）生態效率非有效企業的改進

利用投影原理對無效單元進行改進，將非有效點投影到有效生產前沿面上。記（X'j0，Y'j0）是決策單元的j0的投影，θ*為DMUj0的效率值，（Xj0，Yj0）為投入、產出向量，S-、S+為投入、產出松弛變量。公式如下：X'j0=θ*Xj0-S-Y'j0=Yj0-S+

表4 大慶市12家石化企業經濟效率評價結果

表5 大慶市12家石化企業的生態效率評價結果

通過改進發現，各個投入指標都發生大幅度的變動，但對于企業不宜巨大變動的人員與總資產指標，通過減少廢水、廢渣排放量是改進企業生態效率的有效方法。只有通過高效利用資源與能源，加大技術創新，控制非期望產出，才能夠達到真正的可持續發展。

表7 未達到生態效率DEA整體有效企業改進的目標值

三、結論

通過對大慶市石化企業的生態效率評價得出：生態效率是企業可持續發展的策略依據，與企業規模和經營效率無必然聯系；非期望產出處理能力才是影響企業生態效率的原因.超效率DEA模型不僅可以評價同類企業間生態效率和經濟效率，還可對無效的決策單元提出具體的改進標準，對已經為有效的決策單元可以再次排序，方便對某一行業的優劣進行擇優評價。對于石油化工企業的多投入、多產出的指標特性，超效率DEA方法是十分適用的。

[1]Stigson B.Eco-efficiency：Creating more value with less impact[M].Genevese：WBCSD，2000.

[2]史丹，吳利學，傅曉霞.中國能源效率地區差異及其成因研究——基于隨機前沿生產函數的方差分解[J].管理世界，2008，（2）：35-43.

[3]張炳，畢軍，黃和平，劉蓓蓓，袁婕.基于DEA的企業生態效率評價：以杭州灣精細化工園區企業為例[J].系統工程理論與實踐，2008，（4）：145-160.

[4]諸大建，朱遠.生態效率與循環經濟[J].復旦學報：社會科學版，2005，（2）：60-66.

[5]孫源遠.石化企業生態效率評價研究[D].大連：大連理工大學，2009，（4）：65-73.

[責任編輯 柯 黎]

F276.44

A

1673-291X（2017）20-0017-03

2017-03-24

國家社科基金項目“油氣資源型城市生態工業園產業耦合共生網絡穩定性及生態效率研究”（16bjy029）；大慶市哲學社會科學規劃項目“大慶市石油化工企業生態效率研究”（dsgb2016049）

王艷秋（1977-），女，遼寧遼陽人，博士，副教授，從事能源經濟、生態效率評價研究。