煤炭行業(yè)投入產出效率測算及差異化分析

何琴

（湖南師范大學公共管理學院，長沙410012）

0 引言

煤炭在我國經濟建設的進程中一直發(fā)揮著基礎能源的作用，但煤礦企業(yè)安全事故的頻發(fā)，使得政府一直從多方面致力于煤炭行業(yè)的安全規(guī)制。經過幾十年的發(fā)展，安全規(guī)制的效果不可置疑，尤其是2000年至今，隨著政府規(guī)制改革的不斷深化，政府對煤礦行業(yè)的安全規(guī)制一直處于不斷強化的過程。但從2012年開始，由于經濟下行，我國煤炭行業(yè)也開始面臨著需求降低、價格下跌、產業(yè)結構調整等一系列困境，煤炭產業(yè)的不景氣，直接影響到煤炭企業(yè)的自主安全投入。那么，當前的安全規(guī)制強度是否已經對企業(yè)的生產效率產生反向的阻礙作用呢？究竟政府應如何優(yōu)化安全規(guī)制才能帶來企業(yè)生產效率與安全水平的雙贏呢？當前對于政府規(guī)制強度的研究多集中在環(huán)境規(guī)制方面，而對于煤炭行業(yè)僅有的少數研究，對其生產效率的分析僅僅是涉及到原始投入產出的分析，未剔除其影響因素，故不能精確地衡量其投入產出效率，且在分析安全規(guī)制的強度時，大多數研究是以中、東、西進行區(qū)域的劃分，并未將各產煤省份按其相同特征進行聚類分析。因此，本文選取我國25個主要產煤省份2000—2015年的相關數據，按照聚類分析方法，將我國的煤炭行業(yè)劃分為三大不同規(guī)制類型的區(qū)域，通過三階段DEA模型衡量其真實生產效率，并采用回歸分析的方法考察在三大不同區(qū)域安全規(guī)制強度與煤炭行業(yè)生產效率的不同關系。

1 投入產出效率的測算方法及其區(qū)域劃分

1.1 測算方法：三階段DEA

本文以三階段DEA模型為基礎，測算我國煤炭行業(yè)的投入產出效率，其模型構建可以分為以下三步：

（1）對原始投入產出變量進行DEA分析

Charnes等（1978）提出了數據包絡分析方法，用于分析部門之間投入產出效率。國內學者從20世紀80年代開始展開對DEA方法的研究。Banker等（1984）通過BCC模型的構建，使得決策單元的有效性問題在規(guī)模報酬可變條件下也得以解決，其模型可表示為：

其中，j=1,2,???,n表示由1到n個決策單元，X、Y則表示投入、產出向量，將DEA模型從本質上視為線性規(guī)劃問題。

若θ=1,S+=S-=0，則認為決策單元是DEA有效；若θ=1,S+≠0或S-≠0，則認為決策單元是弱DEA有效；若θ＜1，則認為決策單元是非DEA有效。

由此，BCC模型得到效率值（TE），即綜合技術效率，并且TE=PTE×SE，其中，PTE表示純技術效率，SE表示規(guī)模效率。

（2）應用隨機邊界模型結果調整投入量

以投入導向作為研究視角，對n個決策單元，m個投入松弛變量，進行隨機邊界分析，其模型表示為：

該模型中，sij表示第j個決策單元的第i種投入松弛，zj=(z1j,z2j,???,zij)表示k個環(huán)境變量，βi代表環(huán)境變量估計的系數，f(zj;βi)表示環(huán)境變量對投入冗余的影響，νij+uij是混合誤差，其中νij為隨機干擾對投入松弛變量的影響，假設νij～N(0,)，uij表示管理無效對投入松弛變量的影響，且假設其服從正態(tài)分布，并以零點截斷，表示為設，當管理無效因素在無效率決策單元中占主導地位時，γ趨近于1；而隨機誤差的影響占主導地位時，γ趨近于0。

利用γ的零假設檢驗對是否應采用隨機邊界模型進行分析，令θ0和θ1分別表示γ=0和γ≠0假設下待估參數向量的極大似然估計量，L(θ0)和L(θ1)則為似然函數值，則γ零假設的單邊似然檢驗統計量LR為：

在λ=0原假設下，如果LR值大于χ2臨界值則可以認為隨機邊界模型的設定是合理的。

隨機邊界模型分析的目的是分離出環(huán)境因素和隨機因素對原始效率值的影響，將所有DUM置于相同的外部環(huán)境中。其調整公式如下：

目前學界對于三階段DEA的分歧主要存在如何從混合誤差中分離管理無效項目，通過ε=ν+μ和ν,μ分布及二者相互獨立關系可得聯合密度函數為：

μ和ε聯合密度函數為：

（3）對調整后的投入產出變量進行DEA分析

1.2 煤炭行業(yè)的區(qū)域劃分

由于自然稟賦和技術條件的差異，我國主要產煤省份在煤炭產量、企業(yè)集中程度、煤炭經濟的貢獻率等方面都存在較大的差異。因此，對于我國25個主要產煤省份，有必要按照一定的維度進行不同區(qū)域的類別劃分，以考察安全規(guī)制對不同區(qū)域的差異化影響。

本文采用系統聚類的方法，選取各省煤炭行業(yè)的總規(guī)模、各省煤炭企業(yè)的平均規(guī)模、各省煤炭經濟的貢獻率三個維度作為25個主要產煤省份的聚類標準，分別以各省煤炭產量與全國總產量的比值、各省煤炭產量與企業(yè)個數的比值、煤炭工業(yè)產值與各省當年GDP的比值來進行衡量，以這三種維度為基礎對25個省份進行區(qū)域差異性聚類，有針對性地分析不同區(qū)域的生產效率的差異和安全規(guī)制強度對不同區(qū)域的差異性影響。

首先，由于數據量綱的不同，本文采用SPSS系統中的Z-Score標準化方法，對這些數據作中心化處理，即使用該方法將所選取的三種維度的原始值標準化為新數據，其公式為：。其次，假設共有G1,G2,…，Gn的n個點，將這n個點歸為n類。對各點進行標準化處理后，第i個點的坐標為Gi(M1i,M2i,…，Mwi)，w為點的維度，則第i個點與第j個點之間的距離為，Dij=，并以最近鄰元素之間的距離來代表類與類之間的距離，計算出任意兩類之間的距離的最小值，即Dij最小的兩類聚到一起，得到n-1個類，不斷重復，直到最后所有點都聚成一類。最后，可確定出三大不同的類型區(qū)域（見表1）。

表1 區(qū)域聚類結果

根據表1的聚類結果，將其劃分為集中式規(guī)制區(qū)域、分散式規(guī)制區(qū)域和多樣性規(guī)制區(qū)域。集中性規(guī)制區(qū)域以山西作為代表，表明在安全規(guī)制的過程中需要一個強有力的規(guī)制機構進行統一權威的規(guī)制；分散式規(guī)制機構表明規(guī)制政策分散在多個規(guī)制機構之間，關鍵要把握各職能機構的協調工作；多樣性規(guī)制區(qū)域意味著安全規(guī)制更多的要以企業(yè)為單位進行，以提高其規(guī)制效率。

2 投入產出效率測算

2.1 變量選取及數據來源

（1）煤炭行業(yè)投入產出指標的選擇。煤炭行業(yè)的投入一般包括資本投入和人力投入，基于數據的有效性和完整性，煤炭行業(yè)的資本投入以固定資產凈值年平均余額作為衡量指標，煤炭行業(yè)的人力投入以全部從業(yè)人員年平均數作為衡量指標，產出以原煤產量作為衡量指標。

（2）環(huán)境指標選擇。在進行SFA分析時，本文選擇了經濟水平、勞動者素質和政府安全規(guī)制強度作為環(huán)境變量。其中，經濟水平以各省的年總GDP來衡量，并以2000年為基期的GDP價格指數進行平減；勞動者素質在的高低在理論上應與其工資成正比，因此，對于勞動者素質的衡量，以采礦業(yè)從業(yè)人員平均工資與全社會平均工資的比值代表；而對于政府安全規(guī)制強度的衡量，采用煤炭百萬噸死亡率來進行衡量，因為，回顧我國煤炭行業(yè)規(guī)制的發(fā)展歷程，伴隨著安全事故的頻發(fā)，死亡人數的增加，政府的規(guī)制強度也在不斷的提高。因此，鑒于數據的可獲取性，本文采用煤炭百萬噸死亡率作為衡量規(guī)制強度的標準，死亡率低說明規(guī)制強度較低，死亡率高說明規(guī)制強度較低。

本文的研究對象為我國25個主要產煤省份2000—2015年的相關數據，由于天津、上海、海南、西藏、香港、澳門、臺灣、廣東、浙江等地區(qū)的煤炭產量多年來持續(xù)為0或接近于0，故剔除。本文數據來源于歷年《中國煤炭工業(yè)年鑒》《中國工業(yè)經濟統計年鑒》《中國統計年鑒》及中國國家及其各省份煤礦安全監(jiān)察局網站。

2.2 測算結果及分析

（1）第一階段DEA：原始投入產出數據下的煤炭行業(yè)效率分析

本文應用DEAP2.1軟件對2015年我國煤炭行業(yè)25個省份的投入產出效率進行分析，結果如表2所示。2015年，我國煤炭行業(yè)的綜合技術效率、純技術效率、規(guī)模效率平均得分分別為0.685分、0.809分和0.848，這說明大部分省份煤炭行業(yè)的規(guī)模效率要大于純技術效率。除北京和安徽外，其他省份都未達到生產前沿面，但是規(guī)模報酬均處于遞增的狀態(tài)。對于三大不同區(qū)域，就綜合效率和純技術效率而言，分散式規(guī)制區(qū)域最高，山西緊隨其后，多樣性規(guī)制區(qū)域次之；就規(guī)模效率而言，山西最高，分散式區(qū)域次之，多樣性區(qū)域最低。

表2 2015年煤炭行業(yè)第一階段和第三階段25省投入產出效率值

（2）第二階段SFA模型：影響煤炭行業(yè)投入產出效率的環(huán)境因素分析及調整利用Frontier4.1軟件，將第一階段中投入變量的松弛量作為因變量，自變量以3個環(huán)境因素代表，進行SFA回歸，得到結果（見表3）。

表3 隨機邊界分析結果

從表3可以看出，區(qū)域經濟水平、煤炭行業(yè)的勞動者素質和政府安全規(guī)制強度對投入項均產生了顯著影響，具體來看，經濟水平對投入有促進作用，經濟發(fā)展水平高的地區(qū)對于采用先進的科技水平，引進先進管理經驗更為有利，從而有力推動行業(yè)生產率的提高；勞動者素質對投入有抑制作用，即勞動者素質越高投入盈余越低，這與我國的現實狀況相一致，隨著勞動者素質的提高，其安全生產的意識水平提升，在生產的過程中對于危險安全狀況的各個環(huán)節(jié)都能引起足夠的重視，能夠按照安全規(guī)章制度進行生產，可見，勞動者素質在安全工作的過程中具有十分重要的地位。同時，安全規(guī)制強度對投入有增加作用，規(guī)制強度對投入盈余也具有明顯的抑制效果，即政府安全規(guī)制的強度越高，那么煤炭行業(yè)的生產效率在總體上也呈現增加態(tài)勢，這與鄒濤（2015）所提出的規(guī)制強度對投入產出效率的影響并不是一種線性關系的觀點相符合。在此基礎上，將該模型加入了安全規(guī)制強度的二次項，其結果表明一定強度的政府安全規(guī)制對煤炭行業(yè)的投入產出效率有明顯的促進作用，但同時，二次項也具有抑制作用，這也論證了我國煤炭行業(yè)的政府安全規(guī)制強度對其投入產出效率的影響具有倒U型的趨勢，并且在現階段仍然處于倒U型的遞增范圍之內。

（3）第三階段DEA：調整投入值后的煤炭行業(yè)效率分析

通過SFA分析將各省份的投入變量至于統一的水平下，更為精確的對投入產出效率進行衡量（見表2）。第三階段的DEA分析結果表明，除了北京之外，經過經濟水平、勞動者素質和規(guī)制強度調整后，其他省份的煤炭產業(yè)投入產出效率都出現了顯著下降，說明以上三個變量對煤炭行業(yè)的投入產出有顯著影響，部分省份煤炭行業(yè)投入產出的高效率是因為區(qū)域經濟水平的提高、勞動者素質的提高，以及政府規(guī)制強度的增加，但是從整體來看，我國當前的規(guī)制強度仍然處于可上升的空間范圍之內，該項工作尚有改進空間。對于三大不同區(qū)域，政府應通過合理的規(guī)制設計，促進企業(yè)的安全技術和生產技術的同時進步，以提高安全規(guī)制的績效，進一步提高投入產出效率。

按照三階段DEA的測算方法，依次對我國煤炭行業(yè)2000—2015年的數據進行相同方法的處理，可得到各省2000—2015年經過環(huán)境變量調整的煤炭產業(yè)投入產出效率值，其變化趨勢如圖1所示。從圖1中可以看出，2000—2015年間，我國煤炭行業(yè)的綜合效率總體呈現平穩(wěn)遞增的趨勢，純技術效率和規(guī)模效率都同時表現出遞增的狀態(tài)，但從2001年開始，規(guī)模效率的增長速度要高于純技術效率，這說明我國煤炭行業(yè)生產效率的提高仍然以粗放型的增長方式為主。從2012年開始，我國煤炭行業(yè)的綜合效率出現了輕度下降的趨勢，這說明隨著我國經濟運行進入“新常態(tài)”，其生產效率受經濟水平波動的影響較大，這也為加快煤炭行業(yè)的去產能進程，促進其產業(yè)集中程度提出了新的要求。

圖1 2000—2015年我國煤炭行業(yè)生產效率趨勢圖

3 差異化分析

由于我國煤炭行業(yè)的區(qū)域差異性，本文按照上述聚類分析方法的劃分，將我國煤炭產業(yè)的安全規(guī)制體制劃分為集中式規(guī)制、分散式規(guī)制和多樣性規(guī)制三大類，其所包括的具體省份見上文表1。根據上述SFA分析，對于安全規(guī)制強度的二次項表明安全規(guī)制強度與煤炭產業(yè)的生產效率具有二次曲線，為了進一步考察安全規(guī)制強度對煤炭行業(yè)不同類型規(guī)制區(qū)域的生產效率的影響，將煤炭行業(yè)的投入產出效率作為因變量，將GDP、勞動者素質、安全規(guī)制強度和安全規(guī)制強度的二次項作為自變量進行進一步的考察，模型設置如下：

其中，Yit表示第i個省份的煤炭行業(yè)在t年和基年相比的生產效率，GDPit表示第i個省份的煤炭行業(yè)在t年的經濟水平，DIAit表示第i個省份的煤炭行業(yè)在t年的勞動者素質，INSit表示第i個省份的煤炭行業(yè)在t年的安全規(guī)制強度，表示第i個省份的煤炭行業(yè)在t年的安全規(guī)制強度的平方，β為待估參數，εit為隨機誤差項。

表4是以安全規(guī)制強度作為自變量時的相應回歸結果顯示，三大區(qū)域的安全規(guī)制強度變量的一次項系數符號為正，而二次項系數符號為負號，且在統計上顯著，即表明，隨著政府安全規(guī)制強度的增加，會促進煤炭企業(yè)生產效率的增加，但超過一定的強度之后，其生產效率反而降低，也就是說，安全規(guī)制強度和煤炭行業(yè)的生產效率符合倒U型關系。但安全規(guī)制強度對三大區(qū)域生產效率的影響程度是不一樣的，對于集中式規(guī)制區(qū)域的影響最大，這也意味著山西省煤炭行業(yè)的生產效率對于安全規(guī)制的反應最為敏感。因為山西的煤炭資源的稟賦優(yōu)勢，決定了眾多企業(yè)的進入，2015年山西共有煤炭企業(yè)數量3087家，因此，數量眾多的企業(yè)加大了安全事故發(fā)生的風險，加之小煤炭企業(yè)在利益的驅動下違規(guī)生產，必然帶來生產安全事故的發(fā)生。煤炭行業(yè)作為山西的經濟的支柱產業(yè)，2015年其產量占全國總產量的25%左右，煤炭工業(yè)總產值多年來一直占全省工業(yè)總產值的40%左右，在全國煤炭100強企業(yè)中，屬于山西省的有17家，而前十強中更是達到6家，作為山西煤炭行業(yè)肩負著經濟發(fā)展的重任，政府理應對其實行最高級別的安全規(guī)制，以促進區(qū)域經濟的發(fā)展，這也反映了山西省近年來煤炭行業(yè)安全規(guī)制體制改革的實況。對于分散式的規(guī)制區(qū)域而言，安全規(guī)制對煤炭行業(yè)生產效率的影響居中，對于多樣性規(guī)制區(qū)域而言，安全規(guī)制對其生產效率的影響最小。就經濟發(fā)展水平GDP而言，山西省煤炭行業(yè)的生產效率受經濟水平的影響最大，這也反映了煤炭經濟在山西區(qū)域GDP中所占份額較大，對于多樣性規(guī)制區(qū)域而言，大多數屬于中東部的省份，煤炭經濟占各省經濟比重較小，因此其生產效率受經濟水平的影響也較小。就勞動者素質而言，多樣性規(guī)制區(qū)域的生產效率受到的影響最大，即勞動者的素質對促進其生產效率具有重要的意義，其原因在于，在多樣性區(qū)域中，大多數省份的煤礦地質條件相對較差，煤炭開采成本相對較高，與之相適應，就對技術水平、管理經驗以及勞動者素質提出了高層次的要求。

4 結論及建議

本文的分析結果顯示，安全規(guī)制強度與煤炭行業(yè)的生產效率呈倒U型關系，且安全規(guī)制強度與各區(qū)域生產效率的顯著程度存在差異。因此，堅持安全規(guī)制的適度原則就顯得尤其重要，即適度的安全規(guī)制可使得企業(yè)通過成本收益的比較，采取積極的安全規(guī)制策略，達到最優(yōu)的效果；而過度的安全規(guī)制則很可能使得企業(yè)因為安全成本的增加而采取消極的安全策略，從而與政府安全規(guī)制的初衷背道而馳。應針對三大區(qū)域的差異性，適用不同的規(guī)制強度，使用不同的規(guī)制工具：

（1）對于集中式規(guī)制區(qū)域而言，由于其對于安全規(guī)制變動的反應最為敏感，因此，對其安全規(guī)制應采用最高級別，應將安全規(guī)制工作集中在一個強有力的政府主管部門，對煤炭行業(yè)的安全生產過程進行全程的有效規(guī)制，以保證其權威性和有效性。在規(guī)制工具的運用上更多的采取命令型規(guī)制工具以強制性的治理方式為主，以保持規(guī)制政策的穩(wěn)定性，使得大企業(yè)通過自身的競爭優(yōu)勢在命令型規(guī)制工具的治理下促進生產效率的提高。

（2）對于分散式的規(guī)制區(qū)域，應保持適度的規(guī)制強度，要合理劃分規(guī)制機構的職能并使之相互協調，在規(guī)制工具的運用上，應采用命令型規(guī)制工具和市場型規(guī)制工具相結合的方式，比如，設立多層次的安全生產基金、引進保險公司參與企業(yè)安全管理等。

（3）對于多樣性規(guī)制區(qū)域而言，這一類區(qū)域的大多數企業(yè)屬于中小型企業(yè)，加之大多數省份的煤礦自然條件困難，因此，對其安全規(guī)制強度應弱化專門規(guī)制機構的設置，下放規(guī)制權限，應針對不同企業(yè)的安全水平，采取多樣化的規(guī)制工具，在安全水平較高的企業(yè)，更多地實施激勵型和社會型的規(guī)制工具，鼓勵企業(yè)通過自愿安全管理而獲得更多的政策性優(yōu)惠；對于安全水平較低的企業(yè)，更多地運用命令型規(guī)制工具，以強制性的手段保證企業(yè)的基本安全投入，以防止安全事故的發(fā)生。

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