基于C2R和BC2模型的石化企業(yè)相對(duì)生態(tài)效率評(píng)價(jià)*

王艷秋， 姜冰玉， 趙天明， 尹志紅， 王 怡

(東北石油大學(xué) a. 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， b. 石油經(jīng)濟(jì)與管理研究所， 黑龍江 大慶 163318)

石化產(chǎn)品是人類社會(huì)生產(chǎn)生活中不可或缺的產(chǎn)品，它的生產(chǎn)制作囊括了多個(gè)工業(yè)門類，范圍覆蓋了石油行業(yè)的上中下游。20世紀(jì)90年代，我國(guó)逐漸從石油進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)槭蛢舫隹趪?guó)。石油資源作為一種不可再生資源正在被人們大量消耗，石化產(chǎn)品不能滿足市場(chǎng)需要，因此石油化工企業(yè)的生態(tài)效率評(píng)價(jià)要兼顧能源的使用成本。要實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，關(guān)鍵在于將生存效率評(píng)價(jià)落實(shí)到生產(chǎn)操作等環(huán)節(jié)，以解決生產(chǎn)生活中產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境不協(xié)調(diào)的問題。

一、文獻(xiàn)綜述

瑞士學(xué)者Schaltegger和Sturn于1990年創(chuàng)造性地提出了“生態(tài)效率”的概念，將其定義為經(jīng)濟(jì)增加值與環(huán)境影響的比值[1]，其將經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益同時(shí)作為重要監(jiān)測(cè)點(diǎn)，成為相關(guān)政策制定者的重要參考。胡潔等(2016)采用生態(tài)足跡的方法對(duì)退牧還草工程前后生物資源和產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響差異進(jìn)行了深入分析[2]。謝琨等(2016)對(duì)鋼鐵企業(yè)的特點(diǎn)及其對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行了研究，運(yùn)用灰色綜合評(píng)估模型，構(gòu)建了影響鋼鐵企業(yè)的指標(biāo)體系[3]。徐莉萍等(2016)運(yùn)用DEA-TOPISS相結(jié)合的方法對(duì)重污染上市企業(yè)的生態(tài)效率、財(cái)務(wù)績(jī)效和企業(yè)規(guī)模間的關(guān)系進(jìn)行了分析[4]。廖先玲等(2016)在運(yùn)用DEA方法構(gòu)建生態(tài)效率評(píng)價(jià)模型時(shí)，將廢物排放量作為非期望輸入的負(fù)項(xiàng)指標(biāo)，綜合分析了煤炭行業(yè)的生態(tài)效率情況[5]。Miao等學(xué)者分別應(yīng)用生態(tài)足跡法、狀態(tài)空間法、DEA法對(duì)企業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)[6-9]。我國(guó)學(xué)者對(duì)生態(tài)效率的研究正處于從定性理論分析向定量計(jì)算評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)折的階段，對(duì)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題正在得到解決。

二、應(yīng)用模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析是1978年由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家查恩斯等人在相對(duì)有效的概念基礎(chǔ)條件下提出的一種對(duì)具有相同屬性決策單元技術(shù)有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)的線性規(guī)劃方法。1988年，這種方法被引入我國(guó)。它應(yīng)用數(shù)學(xué)模型對(duì)若干決策單元的相對(duì)有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)，判斷各決策單元是否位于有效前沿面，這里的有效前沿面是指可行區(qū)域的邊界。通過對(duì)投入和產(chǎn)出的分析，計(jì)算出每個(gè)決策單元的技術(shù)效率以及綜合效率，確定每個(gè)決策單元的有效性。第一個(gè)DEA模型被稱為C2R模型，用來(lái)計(jì)算綜合技術(shù)效率。1984年，查恩斯等人將C2R模型中規(guī)模收益(CRS)不變的假定更改為規(guī)模收益(VRS)變動(dòng)的假定，得到了BC2模型，以計(jì)算純技術(shù)效率。這是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法最基本的兩個(gè)模型，其可以衍生出其他相關(guān)模型，將它們相互組合可以得出更多相應(yīng)的管理信息。典型的DEA模型有C2R、BC2、FG和ST模型[10-12]。本文利用投入導(dǎo)向的線性規(guī)劃C2R模型和BC2模型作為評(píng)價(jià)生態(tài)效率的依據(jù)。

1. C2R模型

設(shè)η0、μ0、s-0、s+0，則有效性判斷如下：(1)η0=1，則決策單元j0為弱DEA有效。(2)η0=1，s-0=s+0=0，則決策單元j0為DEA有效；有效前沿面規(guī)模收益不變，并且各決策單元技術(shù)有效。(3)η0<1或s+0≠0，s-0≠0，則決策單元j0為DEA無(wú)效或規(guī)模無(wú)效[13]。

2. BC2模型

利用BC2模型評(píng)價(jià)決策單元的純技術(shù)有效性，最優(yōu)解情況如下：(1)θ0=1，則決策單元j0為弱DEA有效，規(guī)模收益不變。(2)θ0=1，s-0=s+0=0，則決策單元j0為DEA有效；有效前沿面規(guī)模收益不變，各決策單元技術(shù)有效。(3)θ0<1或s+0≠0，s-0≠0，則決策單元j0為DEA無(wú)效或規(guī)模無(wú)效[14]。

BC2模型能夠得出各決策單元的純技術(shù)效率，克服了C2R模型的缺點(diǎn)。本文將C2R模型和BC2模型相結(jié)合，計(jì)算各個(gè)決策單元的綜合技術(shù)效率、規(guī)模效率和純技術(shù)效率，其中綜合技術(shù)效率等于規(guī)模效率和純技術(shù)效率的乘積[15]。

三、石化企業(yè)相對(duì)生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

經(jīng)營(yíng)效率主要用來(lái)反映企業(yè)的經(jīng)濟(jì)狀況，具體表現(xiàn)為輸入和輸出的比較，因此經(jīng)營(yíng)效率的指標(biāo)選擇可以傾向于經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)指標(biāo)。衡量企業(yè)經(jīng)營(yíng)績(jī)效，主要考察輸入指標(biāo)如主營(yíng)業(yè)務(wù)成本、固定資產(chǎn)投入及企業(yè)人力資源投入，輸出指標(biāo)如主營(yíng)業(yè)務(wù)收入，主要包含企業(yè)銷售產(chǎn)品、提供勞務(wù)取得的收入。

生態(tài)效率評(píng)價(jià)要同時(shí)考慮企業(yè)環(huán)境績(jī)效和經(jīng)濟(jì)績(jī)效，因此生態(tài)效率指標(biāo)主要應(yīng)從環(huán)境績(jī)效指標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)中選取。輸入指標(biāo)包括資本原材料的輸入以及人力資源，輸出指標(biāo)包括銷售收入、廢水和廢渣排放量。廢水和廢渣排放量屬于負(fù)指標(biāo)，即非期望產(chǎn)出。在一般的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析中，通常認(rèn)為輸入指標(biāo)的量值越小越好，輸出指標(biāo)的量值越大越好。然而對(duì)于包含了污染物排放的石化企業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)來(lái)講，不能忽視的輸出指標(biāo)就是工業(yè)三廢排放量，其值并不是越大越好。因此，本文將包括廢水排放量在內(nèi)的一系列負(fù)指標(biāo)看作輸入指標(biāo)，以滿足其值越小越好的要求。經(jīng)營(yíng)效率和生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)分別如表1、2所示。

表1 經(jīng)營(yíng)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)

表2 生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)

四、計(jì)算方法

1. 數(shù)據(jù)收集

大慶市擁有得天獨(dú)厚的石油資源，石油企業(yè)是大慶市乃至黑龍江省納稅大戶。本文的數(shù)據(jù)包括石油企業(yè)的調(diào)研數(shù)據(jù)和年報(bào)等官方公布的數(shù)據(jù)。根據(jù)大略法則原則，決策單元的個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)是所有指標(biāo)個(gè)數(shù)的2倍。由于決策單元個(gè)數(shù)過多會(huì)使其可比性降低，因此本文的評(píng)價(jià)對(duì)象和決策對(duì)象為10家有代表性的石油化工企業(yè)，通過對(duì)其經(jīng)營(yíng)效率和生態(tài)效率的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，比較其經(jīng)營(yíng)能力和生態(tài)污染程度。大慶市10家石化企業(yè)經(jīng)營(yíng)效率和生態(tài)效率的輸入輸出值分別如表3、4所示。

表3 經(jīng)營(yíng)效率輸入輸出值

表4 生態(tài)效率輸入輸出值

2. 數(shù)據(jù)相關(guān)性分析

在應(yīng)用DEA方法進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)要保證投入與產(chǎn)出項(xiàng)等幅擴(kuò)張，即產(chǎn)出與投入保持正相關(guān)性。同時(shí)，只有在DEA的投入項(xiàng)和產(chǎn)出項(xiàng)滿足單調(diào)性原則時(shí)，建立的指標(biāo)體系才是合理的。因此，要針對(duì)投入產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，以保證其滿足正相關(guān)要求。在進(jìn)行經(jīng)營(yíng)效率和生態(tài)效率評(píng)價(jià)之前，本文選用SPSS18.0軟件分析了經(jīng)營(yíng)效率和生態(tài)效率投入產(chǎn)出指標(biāo)的相關(guān)性，結(jié)果分別如表5、6所示。

表5 經(jīng)營(yíng)效率投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

注：**表示在置信度(雙側(cè))為0.01時(shí)顯著相關(guān)。

表6 生態(tài)效率投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

注：*、**分別表示在置信度(雙側(cè))為0.05和0.01時(shí)顯著相關(guān)。

相關(guān)系數(shù)選擇的是Spearman系數(shù)。由表5、6可知，投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)具有正相關(guān)性，滿足指標(biāo)間單調(diào)性原則。由此可認(rèn)為本文選擇的投入產(chǎn)出指標(biāo)均是合理的，保證了利用DEAP2.1軟件分析的可靠性。

3. 評(píng)價(jià)結(jié)果

將表3、4中數(shù)據(jù)輸入DEAP2.1軟件，求得大慶市10家石化企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效率評(píng)價(jià)結(jié)果和生態(tài)效率評(píng)價(jià)結(jié)果，分別如表7、8所示。

表7 石化企業(yè)經(jīng)營(yíng)效率評(píng)價(jià)結(jié)果

表8 石化企業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)結(jié)果

4. 差異性分析

將表7、8的計(jì)算結(jié)果輸入Excel中，繪制統(tǒng)計(jì)圖。

(1) 整體有效性分析結(jié)果如圖1所示。

圖1 石化企業(yè)整體有效性分析結(jié)果

從圖1可知，企業(yè)2、3、7、9的經(jīng)營(yíng)效率整體有效，即在現(xiàn)有投入不變的情況下產(chǎn)出已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了最大化；而其余幾家企業(yè)均沒有達(dá)到整體有效，說(shuō)明在經(jīng)營(yíng)過程中這些企業(yè)并沒有將輸入全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出，存在生產(chǎn)能力浪費(fèi)的現(xiàn)象，產(chǎn)生了不必要的損失。生態(tài)效率方面只有企業(yè)4、6、9達(dá)到了整體有效，其余均未達(dá)到，說(shuō)明廢水廢渣這類負(fù)指標(biāo)的排放量處于較低水平，因此得出結(jié)論：減少污染物排放、提高污染物處理能力是提升企業(yè)生態(tài)效率、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要方式。

(2) 技術(shù)有效性分析結(jié)果如圖2所示。

圖2 石化企業(yè)技術(shù)有效性分析結(jié)果

由圖2可知，在經(jīng)營(yíng)效率的評(píng)價(jià)中，大慶市10家石化企業(yè)除企業(yè)1、4、6外其余企業(yè)均達(dá)到了技術(shù)有效。因此，企業(yè)2、3、7、9同時(shí)達(dá)到了經(jīng)營(yíng)效率的整體有效和經(jīng)營(yíng)效率的技術(shù)有效；在生態(tài)效率評(píng)價(jià)中除企業(yè)1、2、5、7以外其余企業(yè)均達(dá)到了技術(shù)有效，企業(yè)4、6、9同時(shí)達(dá)到了生態(tài)效率的整體和技術(shù)有效。綜上所述，只有企業(yè)9達(dá)到了經(jīng)營(yíng)效率和生態(tài)效率兩者同時(shí)有效。

(3) 規(guī)模效益變化。

企業(yè)4、6、9的經(jīng)營(yíng)規(guī)模效益不變，可以維持當(dāng)前的投入規(guī)模；企業(yè)1、5、7、10的經(jīng)營(yíng)規(guī)模效益遞減，需要縮小投入比例，如減少人力投入、降低廢水廢渣排放量等；企業(yè)2、3、8的經(jīng)營(yíng)規(guī)模效益遞增，可擴(kuò)大投入規(guī)模以提高企業(yè)效益。

企業(yè)2、3、7、9的生態(tài)規(guī)模效益不變，即這4家企業(yè)保持當(dāng)前的生產(chǎn)投入規(guī)模即可；生態(tài)規(guī)模效益遞減的是企業(yè)5和10，這兩家企業(yè)投入產(chǎn)出轉(zhuǎn)化率低，有必要縮小投入規(guī)模，以降低資源的浪費(fèi)；企業(yè)1、4、6、8生態(tài)規(guī)模效益遞增，有必要適當(dāng)擴(kuò)大投入規(guī)模，以增加企業(yè)效益。

5. 回歸分析

以DEA的計(jì)算結(jié)果作回歸分析的因變量，以相關(guān)影響因素作自變量。由于石化行業(yè)特點(diǎn)這一因素不易量化且其對(duì)石化企業(yè)生態(tài)效率的影響是明顯存在的，故本文不予考慮，其余影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇如表9所示。

表9 生態(tài)效率影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)

大慶市10家石化企業(yè)生態(tài)效率影響因素指標(biāo)值如表10所示。

表10 生態(tài)效率影響因素指標(biāo)數(shù)據(jù)

通過SPSS線性回歸分析得出生態(tài)效率與以上影響因素之間的回歸結(jié)果，如表11～13所示。

表11 模型數(shù)據(jù)匯總

注：a表示預(yù)測(cè)變量為常量、負(fù)債情況、企業(yè)規(guī)模、企業(yè)年齡、技術(shù)水平，下同。

表12 方差分析結(jié)果

表13 系數(shù)指標(biāo)

由表11可知，決定系數(shù)R2和調(diào)整R2均大于0.6，說(shuō)明模型擬合優(yōu)度很強(qiáng)。由表12可知，回歸方程顯著性檢驗(yàn)概率小于顯著性水平0.05，認(rèn)為系數(shù)不同時(shí)為0，被解釋變量與解釋變量之間存在顯著的線性關(guān)系。由表13可知，各變量標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)檢驗(yàn)概率值分別為0.834、0.030、0.036、0.041，除企業(yè)規(guī)模外其余變量均小于0.05，說(shuō)明企業(yè)年齡、技術(shù)水平與負(fù)債情況對(duì)生態(tài)效率影響較大，而企業(yè)規(guī)模并不是決定生態(tài)效率的關(guān)鍵因素。

五、對(duì)策建議

(1) 政府方面：政府以及社會(huì)大眾應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)石化企業(yè)生態(tài)效率的監(jiān)督，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)污染企業(yè)環(huán)境信息的披露，加大對(duì)石化企業(yè)環(huán)境污染的處罰力度。對(duì)破壞環(huán)境的生產(chǎn)行為嚴(yán)加監(jiān)管和處罰，迫使生態(tài)效率不達(dá)標(biāo)的企業(yè)作出調(diào)整。

(2) 行業(yè)方面：要積極促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，打造綠色健康的生產(chǎn)流程；制定符合自身發(fā)展的制度，以促進(jìn)行業(yè)過渡為低耗能高效率的綠色行業(yè)；強(qiáng)化企業(yè)控制管理，優(yōu)化企業(yè)資源配置。

(3) 企業(yè)方面：石化企業(yè)要從根本上樹立生態(tài)效率理念，提升環(huán)保意識(shí)。在新的社會(huì)形態(tài)中，石化企業(yè)應(yīng)采用生態(tài)經(jīng)濟(jì)方式科學(xué)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，在保證經(jīng)濟(jì)效益的前提下考慮社會(huì)效益，給人們一個(gè)無(wú)污染、低毒害的生存空間。石化企業(yè)要從戰(zhàn)略層面重新定位，嚴(yán)格審定產(chǎn)品銷售渠道，凈化生產(chǎn)能力，健全市場(chǎng)渠道，從各方面把控產(chǎn)品質(zhì)量。管理人員環(huán)保生態(tài)理念的提升，也是推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)進(jìn)步的根本保證。企業(yè)可以聯(lián)合相關(guān)部門不定期舉辦環(huán)?；顒?dòng)、環(huán)保知識(shí)競(jìng)賽、開展生態(tài)經(jīng)濟(jì)問答等，對(duì)企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行全員環(huán)保意識(shí)教育，樹立員工責(zé)任感、使命感，增強(qiáng)企業(yè)環(huán)保信心和能力，為創(chuàng)建文明、和諧、環(huán)保的現(xiàn)代城市共同努力。石化企業(yè)要加大技術(shù)研發(fā)費(fèi)用投入力度，不斷更新生產(chǎn)設(shè)備，提高廢物處理效率，提升企業(yè)技術(shù)和環(huán)境管理水平。此外，企業(yè)要盡力保證債權(quán)人的利益，降低負(fù)債水平，以使相關(guān)債權(quán)人及其他利益相關(guān)者將更多精力投放到環(huán)境績(jī)效等方面。