中國包裝產業循環經濟的效率評價

賓厚，唐榮，王歡芳，謝國杰

（1.湖南工業大學商學院，湖南株洲412007；2.廣州大學工商管理學院，廣州510000）

0　引言

隨著中國工業化和城市化進程的加快，作為生產性服務業之一的包裝產業得到了迅猛的發展。但由于加工的粗放性和包裝多屬一次性使用，中國包裝回收率不容樂觀，約有80%的包裝在一次性使用后即成為廢棄物，造成了資源消耗、環境污染和生態破壞等問題。循環經濟作為一種全新的經濟模式，以資源的高效利用和循環利用為目標，核心是資源的回收利用，而包裝工業的各類產品在廢棄后大部分可以進行回收，經過處理，可循環利用或制成新產品，從而達到經濟效益與環境效益的雙贏[1]。因此包裝產業發展循環經濟是必要且可行的。

循環經濟一直受到學者們的關注，研究成果不斷深入。對于循環經濟效率評價的研究大多考慮了生態要素，且以靜態分析為主，其評價結果主要對不同空間或時間的循環經濟效率進行差異性分析，缺乏全面客觀性。另外，現有對于產業層面的循環經濟效率研究大多集中于鋼鐵、農業和火電等產業，鮮有關于包裝產業的循環經濟效率研究。從研究方法來看，對于循環經濟效率評價的研究多采用DEA方法，相比其他評價方法而言，DEA作為多目標決策方法，不需預估各指標參數或假設權重系數，減少了主觀因素的干擾，評價結果更具客觀性。Malmquist指數可將時間與空間結合，分析循環經濟效率的變化趨勢，進行動態分析評價。為達到對中國包裝產業循環經濟效率全面的分析評價，需動態性與靜態性相結合，同時客觀衡量綜合技術效率變動、技術變動與生產量變動之間的關系，因此本文采用DEA方法和Malmquist指數分析評價中國包裝產業循環經濟效率，并引入Tobit模型對影響循環經濟效率的具體因素進行回歸分析，進而對中國包裝產業發展循環經濟提出對策建議。

1　研究方法

1．1　DEA模型

數據包絡分析（Date Envelopment Analysis，DEA）是于1978年由Charnes等首次提出[2]。DEA主要用來評價多項投入和多項產出的具有可比性的同類型決策單元（Decision Making Unit，DMU）之間的相對有效性，因而也稱為DEA有效。DEA方法的基礎模型為C2R模型和BC2模型。

C2R模型由Charnes和Cooper提出m，設有n個DMU（k=1，…，n），每個DMU有相同的m項投入（i=1，…，）和相同的s項產出（r=1，…，s）。用xik表示第k單元的第i項投入量，yrk表示第k單元的第r項產出量。若用vi表示第i項投入的權值，ur表示第r項產出的權值，ZK表示第k決策單元的投入產出比，有ZK≤1，則對第k個DMU的評價可歸結為如下優化模型：

用矩陣形式表達上述模型，并通過Charnes-Cooper變換和對偶變，引入松弛變量S+和剩余變量S-，將分式問題轉化成一個線性規劃問題為：

BC2模型是由Banker等提出[3]，是在變動規模報酬條件下的有效性評價，在C2R模型的基礎

求解上述模型，得出θ，λ，S-，S+的最優值，θ為效率值，可得出結論：

（1）如果θ＜1，則表明被評價的DMU為非DEA有效，說明投入產出結構不合理，可減少投入。對于非DEA有效的決策單元可通過投影分析構造新的決策單元，調整投入產出值，進行改進[4]。

（2）如果θ=1，S-，S+不全為0時，被評價的DMU為弱DEA有效。如果θ=1，S-，S+全為0時，則表明被評價的DMU為DEA有效，說明投入產出結構合理，資源得到充分利用。

1．2　Malmquist指數

Malmquist指數主要研究動態效率的變化，Fare等（1994）構造t至t+1時期的技術Malmquist指數，將其分解為了綜合技術效率（EC）和技術進步變化（TE）兩個部分，而技術效率變化可進一步分解為純技術效率變化（PTE）和規模效率變化（SE）[5]。Malmquist指數的表達式為：

式（7）表達式的含義為：

（1）M(xt+1,yt+1,xt,yt)表示生產率變動的Malmquist指數，M＞1說明生產率水平提升，M＜1說明生產率水平下降，M=1說明生產率水平保持不變。

（2）EC表示綜合技術效率，說明產業和企業管理決策和資源配置的優劣，EC＞1說明綜合技術效率提高，管理方法、資源配置得到改善，EC＜1說明技術效率下降，管理決策不適宜，資源沒有充分利用，EC=1說明綜合技術效率保持不變。

（3）TE表示技術進步變化，即技術創新和產業生產技術的變化，TE＞1說明生產技術進步，TE＜1說明生產技術下降，TE=1說明技術進步保持不變。

1．3　Tobit回歸分析

采用DEA方法計算循環經濟效率，數值處于0～1之間離散分布，存在多個DMU處于DEA效率邊界，如使用常規的最小二乘法進行回歸系數分析，不能解釋其中極限值和非極限值之間的差異，參數估計值可能會出現偏差，無法完整呈現數據結果。Tobit回歸分析是當因變量受限值或截斷值時，通過最大似然估計法取值的模型。其表達式為：

其中，Y*為截斷因變量向量，Y為效率值向量，X為自變量向量，β為回歸參數向量，μ為獨立變量，μ～(0,σ2)。

2　指標體系構建

循環經濟模式針對于傳統經濟模式而言，是一種建立在資源的循環、再生、利用的基礎上的生態經濟模式。在循環經濟模式下，包裝產業不再是傳統經濟模式下以保護產品、方便流通、促進銷售、提高產品附加值為目的，而是以節約資源、保護環境、優化包裝系統為目的[6]。包裝循環經濟要求資源的高效循環利用，由此包裝產業循環經濟效率評價需兼顧生態效益、經濟效益和社會效益的核心指標評價，全面評估包裝產業循環經濟發展的現狀、包裝產業循環經濟的廢棄物回收率和資源利用率的效果。本文采用DEA方法從投入產出類別選取評價指標，參考國內外相關文獻，保證數據的可取性、客觀性、全面性，共選取4大類要素12個指標。

投入指標一般由勞動、資本來衡量，以人力、物力、財力為基本要素[7]。產出指標是指在生產經濟活動中產出的經濟效益以及對環境的影響，選取經濟總值和科研成果兩大要素進行評價[8]。

循環經濟效率以資源高效利用和循環利用為核心，在循環經濟生產過程中除產成品外，同時會產生不被人們期望的廢棄物，如包裝生產過程中的廢棄材料、消費后的包裝廢棄物等，這類屬于非期望產出指標，包括污水外排量、廢氣外排量和固廢外排量。在資源投入過程中，除勞動、資本等必須的投入要素外，在循環經濟生產過程中核心是資源的循環利用，如包裝廢棄物的回收處理，這類屬于非期望投入指標，包括污水處理量、廢水處理量和固廢處理量。根據DEA方法，只有投入越小，產出越大，循環經濟效率效果才能越好，所以應對這兩種指標進行特殊處理，將非期望產出指標作為投入指標處理，非期望投入指標作為產出指標處理。由此可以得到包裝產業循環經濟效率指標表如下頁表1所示。

3　實證分析

本文的數據來自于2011—2015年《中國統計年鑒》《中國工業經濟統計年鑒》《中國能源統計年鑒》《中國環境統計年鑒》《中國包裝統計年鑒》，選取其中29個省（市、自治區）的包裝產業數據進行分析（由于數據缺失，不包括西藏、青海和港澳臺省區）。

表1　包裝產業循環經濟效率指標體系

3．1　包裝產業循環經濟效率靜態評價

3.1.1包裝產業循環經濟效率總體分析

本文采用DEA方法，運用Maxdea計算軟件，對所選取的2011—2015年的包裝產業數據，根據公式（1）至公式（6）計算出每年各省市的綜合技術效率、純技術效率和規模效率的平均值，見表2。

表2　包裝產業循環經濟效率值

由表2可知，中國包裝產業循環經濟發展的綜合技術效率、純技術效率和規模效率值均未達到最優，為非DEA有效，但波動不大。2011—2013年，綜合技術效率與純技術效率低于規模效率均值，循環經濟效率受純技術效率影響未達到最優，純技術效率是反映了在既定投入資源中，相應產出的能力，也反映了包裝企業利用循環經濟技術對生產過程中產生的廢棄物綜合利用的能力[9]；2014年，循環經濟效率達到5年最高值，比2011年增幅達到4.8%，綜合技術效率與規模效率均低于純技術效率，在這一期間循環經濟效率受到規模效率影響未達到最優，規模效率反映了在不變的資源配置結構下，相應的投入能力。

3.1.2包裝產業循環經濟規模效益分析

根據DEA分析結果，對每年的各省（市、自治區）的規模效益按照遞增、不變、遞減三階段將29個DMU進行分類，進一步了解投入要素同比例增長時對產出的影響，見表3。

表3　包裝產業循環經濟規模效益分類

從表3可知，規模效益不變的DMU個數在2011—2013年沒有發生變化，但在2014年迅速攀升達到15個。規模效益遞減的DMU個數在5年間保持平穩。規模效益遞增的DMU個數總體保持平穩，無較大波動，但每年的規模效益遞增的DMU個數占總DMU個數的50%左右。整體數據表明中國包裝企業大部分處于規模遞增的狀態，說明中國包裝企業在配置結構不變的前提下，可增加資源要素投入從而帶動企業產出能力的提高。

3.1.3各地區包裝產業循環經濟效率分析

中國各省（市、自治區）的經濟發展水平不平衡，包裝產業的發展也不盡相同。根據MichaelNorman與BarryS-tocker(1991)的方法，按照純技術效率和規模效率將中國29個省（市、自治區）進行分類（見表4），進一步了解造成中國包裝產業循環經濟效率不平衡的經濟原因[10]。

表4　各地區包裝產業循環經濟效率分類

由表4可知，2011—2015年，中國包裝產業最優規模的地區個數波動較大，在2012年和2013年最低達到9個，在2014年迅速攀升到15個，占樣本比例51.7%，但2015年下降至10個。包裝產業技術無效率的地區，在5年間保持平穩，無較大波動。最低點在2013年達到3個，最高在2012年和2014年達到7個。中國包裝產業規模過大的地區，在5年間波動不大卻略有增長，從2011年19個增長至2015年21個，2014年最高達到25個，占樣本比86.2%，比重較大。整體數據說明中國包裝產業大部分地區規模過大，包裝產業需調節資源投入，帶動產出能力的提高，根據管理和科研水平完善資源結構，得到合理的生產規模。

3．2　包裝產業循環經濟效率動態評價

前文對中國包裝產業循環經濟效率進行了靜態評價，為了更加全面深入地研究中國包裝產業循環經濟效率，本文采用Malmquist指數，運用Deap2.1計算工具對其進行動態評價。以2011—2015年的包裝產業數據為基礎，分4個時間區間計算各省（市、自治區）的綜合技術效率變化和技術進步，得到Malmquist指數如下頁表5所示。

表5　Malmquist指數分析結果表

從表5來看，2011—2015年間的綜合技術效率變化、純技術效率變化和規模效率變化基本沒有較大變動，趨于穩定。從技術進步來看，2011—2012年、2012—2013年、2013—2014年三個期間的技術進步均值沒有較大變動，均大于1，而2014—2015年，技術進步均值降至0.633。從Malmquist指數來看，2011—2012年、2012—2013年、2013—2014年間的Malmquist指數均值沒有略有上升，而2014—2015年間降至0.685。從整體數據來看，技術進步變化趨勢和Malmquist指數的均值分布變化相同，可知Malmquist指數的變動主要是受技術進步影響，表明中國包裝產業還需提高生產技術，以推動生產率的提升。

3．3　包裝產業循環經濟效率影響因素分析

由于DEA計算循環經濟效率只是通過投入產出結構比來分析，無法測算出影響循環經濟效率變化的具體因素，為更好地了解中國包裝產業循環經濟效率，本文利用Tobit回歸分析，測算出影響中國包裝產業循環效率的具體因素。

3.3.1變量選取

包裝產業循環經濟效率是由多種因素影響的，結合包裝產業循環經濟特點并參考相關文獻[11-14]，本文選取科技水平、資源利用率、能源消耗、制度因素和產業經濟發展作為變量，對中國包裝產業循環經濟效率進行回歸分析。各變量具體描述說明如下：

（1）科技水平。科技水平的提高有利于循環經濟的發展，提高能源利用率是節能減排的基礎。R&D投入是指用于科研創新的資金投入，R&D投入被認為是科技水平進步的內在關鍵因素。本文采用中國各省包裝產業的R&D投入來反映科技水平影響因素。

（2）資源利用率。資源利用率牽涉指標眾多，本文采用主成分分析法依據污水外排量、廢氣外排量、固廢外排量、污水處理量、廢水處理量和固廢處理量提取資源利用率的定量指標。

（3）能源消耗。包裝產業在生產過程中需消耗大量不可再生資源，大量的能源消耗會破壞生態環境，減少能源消耗可提高循環經濟效率，采用各省市的能源消費總量衡量能源消耗。

（4）制度因素。政府政策制度是發展循環經濟的基礎和推動力，政策制度的變化會影響循環經濟的發展，本文采用工業污染治理投入作為制度因素的定量指標。

（5）產業經濟規模。產業經濟發展程度高則表明該產業在當地基礎設施完善、市場環境規范，有利于產業循環經濟的發展。本文以包裝產業總產值占地區工業總產值的比重來衡量包裝產業的經濟發展規模。

3.3.2結果分析

以包裝產業循環經濟效率為因變量，科技水平、資源利用率、能源消耗、制度因素和產業經濟規模為自變量，利用Eviews8.0得到計算結果，如表6所示。

表6　包裝產業循環經濟效率影響因素Tobit模型回歸分析結果

表6的結果顯示：（1）科技水平與包裝產業循環經濟效率呈正相關，即科技水平每提高1%，循環經濟效率就提高0.000344，并通過10%的顯著檢驗。科技水平的提高，有利于綠色包裝的科技發展、節能減排技術的創新以及包裝機械設施設備的自主研發；（2）資源利用率與包裝產業循環經濟效率呈顯著正相關，回歸系數達0.521236，為最重要的影響因素。循環經濟的本質是資源高效利用，說明提高循環經濟效率的關鍵是提高資源利用率，需加大包裝廢棄物的回收力度，加強“三廢”處理能力，減少非期望產出；（3）能源消耗對包裝產業循環經濟效率的影響為負向，表明能源消耗增加則循環經濟效率降低，由于包裝產業在生產過程中會消耗大量不可再生資源，造成嚴重的環境破壞，需節約能源，加強資源的回收利用，來提高循環經濟效率；（4）制度因素對包裝循環經濟效率的影響為正向，制度因素每提高1%，循環經濟效率就提高0.002102，表明污染治理投資越大則循環經濟效率越高，政府需加大污染治理的投資，對于包裝產業發展循環經濟需提供政策支持鼓勵；（5）產業經濟規模與包裝產業循環經濟效率呈負相關，回歸系數為-0.00012，相關度不高，表明產業經濟規模對包裝產業循環經濟沒有確定性影響。按以往研究來看，產業經濟規模越高則該產業在當地設施設備越完善、市場環境越規范，而回歸分析結果顯示呈負相關原因可能是由于中國包裝產業規模盲目擴張的影響，上文的包裝產業循環經濟效率分析結果也表明了中國包裝產業的投入產出結構不平衡，需合理配置資源，完善資源結構，包裝產業才能實現規模經濟，循環經濟效率才能得到提高。

4　對策建議

4．1　合理配置企業資源，加快包裝產業轉型升級

從上文結合DEA方法對中國包裝產業循環經濟效率的靜態評價結果可知，中國包裝產業循環經濟效率受純技術效率和規模效率的影響，投入產出呈現不平衡，需調節資源投入產出結構。

循環經濟的核心是資源的高效利用和循環利用，要求轉變傳統的粗放型經營方式，推行實施清潔生產，并將廢棄物綜合利用融為一體[15]。由此包裝產業的循環經濟發展，需合理配置資源，加快包裝產業由工業生產模式轉型至循環經濟生產模式。（1）包裝產業需制定行業標準，提高包裝產品的質量，淘汰能力不足、環境污染大的小企業；（2）包裝企業應提高清潔生產技術，加強循環經濟理念，減少生產領域和消費領域的廢棄物排放；（3）合理配置企業資源，加強政策導向，使得資源能合理投入到循環經濟相關的產業項目；（4）建立廢棄物回收系統，大力支持運用先進技術的廢棄物回收公司，使廢棄物高效循環利用。

4．2　加強包裝產業科技研發，培養包裝產業高科技人才

從上文Malmquist指數對中國包裝產業循環經濟效率進行的動態評價結果可知，中國包裝產業的Malmquist指數的變動主要是受技術進步影響。中國包裝產業需提高生產技術、加強產業科技創新和大力培養包裝人才，從而提高包裝產業循環經濟效率。

科技水平的提高是中國包裝產業循環經濟發展的基礎，實現循環經濟模式需科技的支撐，中國包裝產業要加強產業要科技創新途徑：（1）目前中國包裝企業先進的設施設備大多依賴于國外公司的技術支持，中國包裝企業應加大科研投入，實現包裝機械設備的自主研發；（2）應強制關停并轉“三廢”治理不達標、資源消耗多和污染環境嚴重的小企業，對于“三廢”處理達標的包裝企業應進一步加強對清潔生產的技術改造，爭取對生態環境的負面影響達到最小；（3）循環經濟下的包裝材料遵循“4R+1D”原則，Reuse（可重復利用）包裝產品能夠以初始狀態被重復使用、Recycle（再循環使用）包裝廢棄物可回收循環使用和Degradable（可降解性）包裝材料能在自然環境中自行降解，對環境污染較小。因此綠色包裝材料的研發和使用可以緩解生態環境的污染，提高包裝利用率，應重點研發減量化和輕薄化的包裝材料、可降解的包裝材料、新型紙質包裝材料、天然植物纖維類包裝材料和可食性包裝材料等[16]；（4)中國包裝企業應加強校企合作和員工職業培訓，培養包裝循環經濟方面的人才。中國包裝產業發展循環經濟的關鍵是高技術人才，改善包裝產品質量、更新包裝設施設備和研發綠色包裝材料，使中國包裝產業加快實現產業轉型升級。

4．3　加強資源回收利用，完善包裝產業循環經濟法律法規

從上文對中國包裝產業循環經濟效率影響因素的Tobit回歸分析結果可知，科技水平、資源利用率和制度因素對包裝產業循環經濟效率呈正相關影響，其中資源利用率和制度因素的影響更顯著，而能源消耗則阻礙包裝產業循環經濟效率的提高。

中國應完善包裝循環經濟相關法律法規，加強包裝廢棄物的回收利用：（1）政企合作建立一套完整的包裝廢棄物回收利用系統，劃分生產者至消費者的產品責任，將其標準化、制度化，提高包裝廢棄物的回收率；（2）政府應制定合理的激勵約束機制，對于包裝企業節能改造、科研創新和廢物回收等方面給予資金、稅收和政策的激勵，對于造成二次污染和“三廢”處理不達標的包裝企業給予壓力。

5　結論

本文通過采用DEA方法和Malmquist指數從靜態分析和動態分析兩個方面對中國包裝產業循環經濟效率進行全面評價，研究結果表明：結合DEA方法對中國包裝產業循環經濟效率進行靜態評價，顯示中國包裝產業循環經濟效率受純技術效率和規模效率的影響，投入產出呈現不平衡，需調節資源投入產出結構。同時結合Malmquist指數對中國包裝產業循環經濟效率進行動態評價，顯示中國包裝產業的Malmquist指數的變動主要是受技術進步影響。另外采用Tobit回歸分析進一步分析了影響中國包裝產業循環經濟效率的具體因素，結果表明能源消耗阻礙包裝產業循環經濟的提高，制度因素和資源利用率對提高包裝產業循環經濟效率有顯著影響。

參考文獻：

[1]戴宏民,戴佩華.包裝循環經濟的形成及實施[J].包裝工程,2004,25(4).

[2]Charnes A，Cooper W W，Rhodes E.Measuring the Efficiency of Decision Making Units[J].European Journal of Operation Research，1978，(2).

[3]Banker R D，Charnes A，Cooper W W.Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis[J].Managenment Science，1984，(30).

[4]陳翔,肖序.中國工業產業循環經濟效率區域差異動態演化研究與影響因素分析——來自造紙及紙制品業的實證研究[J].中國軟科學,2015,(1).

[5]胡運權.運籌學基礎與應用[M].北京:高等教育出版社，2005.

[6]吳若梅,梁軍,劉玉生,羅亞明.基于循環經濟模式的包裝工程綠色循環系統研究[J].中國包裝,2006,26(3).

[7]陳曉丹,王斌會.基于DEA模型的中國循環經濟效率評價[J].商業經濟研究,2015,(5).

[8]袁靜麗.基于技術創新的循環經濟投入產出分析——以鋼鐵行業為例[J].財經問題研究,2012,(7).

[9]杜春麗,成金華.中國鋼鐵產業循環經濟效率評價:2003—2006[J].產業經濟研究,2009,(5).

[10]賈國柱,劉圣國,孟楷越.基于改進DEA模型的建筑業循環經濟效率評價研究[J].管理評論,2014,26(4).

[11]聶榮,李森.中國省域工業循環經濟效率評價及其影響因素研究[J].生態經濟,2016,(4).

[12]李青松,徐國勁,鄧素君,孫江偉等.基于DEA-Malmquist-Tobit模型的河南省生態效率研究[J].環境科學與技術,2016，(4).

[13]孫欣,韓偉偉,宋馬林.中國省域節能減排效率評價及其影響因素[J].西北農林科技大學學報：社會科學版,2014,14(4).

[14]馮博,王雪青.中國建筑業能源經濟效率與能源環境效率研究——基于SBM模型和面板Tobit模型的兩階段分析[J].北京理工大學學報:社會科學版,2015,17(1).

[15]齊振宏,齊振彪.實現工業可持續發展的循環經濟模式探討[J].現代經濟探討,2003,(9).

[16]劉林,王凱麗,譚海湖,謝勇.中國綠色包裝材料研究與應用現狀[J].包裝工程,2016,(5).