低碳約束下河南省物流效率評價

陳 焰，孫瑞瑞

（武漢理工大學 物流工程學院，湖北 武漢 430000）

1 引言

隨著近幾年我國經濟的快速發展，作為國民經濟和社會發展重要支柱產業之一的物流業越來越多地受到國家及地方政府的重視。2018年國務院印發了《關于推進電子商務與快遞物流協同發展的意見》，要求深入貫徹實施“互聯網+流通”的行動計劃，提升電子商務與快遞物流協同發展的水平，并提出了電商快遞綠色發展的理念。在“一帶一路”的政策推動下，河南省依托自貿試驗區的區位優勢和制度優勢，通過制定專項方案、出臺支持政策，加快多式聯運示范工程的建設，實現做大、做強中歐班列。在當前良好大環境的支持下，河南省物流業也將迎來新的發展機遇。然而就現狀來看，該省的物流業在實際運作中仍存在物流基礎設施重復建設、盲目投資等現象，且缺乏進一步合理的長遠規劃，導致資源配置不佳、利用率低等問題。為此，本文立足低碳發展的考慮，對全省物流效率水平進行研究，為河南省物流業未來健康、可持續發展提出科學依據和政策建議。

現有文獻對區域物流效率的研究主要有：Daisuke Ichinose 和 Masashi Yamamoto 等（2013）利用DEA模型分別基于固定規模報酬和可變規模報酬研究日本城市固體廢棄物的物流效率[1]；郭子雪等（2018）運用DEA模型對京津冀地區的物流業效率進行分析，并對非有效的地區進行投入冗余分析[2]；俞佳立、錢芝網（2018）運用超效率DEA-Malmquist生產率指數分析長江經濟帶上各個省市的物流技術效率和全要素生產率的變化，同時對物流技術效率的影響因素進行研究[3]?？紤]低碳約束的物流效率研究主要有：Rogers和Weber（2011）對美國的載重運輸業進行研究，將資本、能源、勞動力、公路里程等作為投入指標，載重運輸產值作為期望產出，二氧化碳排放量和事故引起的死亡人數作為非期望產出，利用DEA方法并結合方向距離函數分析載重運輸業的效率[4]；陳文新、潘宇（2016）將碳排量作為投入指標，并利用非參數DEA-Malmquist指數對我國30個省份地區的物流效率進行研究[5]。曹兵斌等（2016）將CO2排放量作為投入指標，運用DEA 方法分析了九江市物流業的效率水平[6]。

現有研究主要從單個維度研究區域內的物流效率，對碳排放量多作投入指標處理，不能有效地反映非期望產出對物流效率的影響，且未能全面剖析低碳約束對物流效率變化的影響情況。為此，本文利用線性數據轉換函數對碳排放量作非期望產出處理，采用數據包絡分析方法和Malmquist 指數分析法從動態和靜態兩個角度分析河南省物流效率，并對比分析低碳約束對物流效率變化的影響情況，在此基礎上提出促進河南省物流業發展的政策建議。

2 研究方法

2.1 DEA

數據包絡分析（Data Envelopment Analysis,DEA）是由美國運籌學家Charnes 和Cooper 等（1978）人提出，該方法不需要提前設定好具體的函數形式，它可以對包含多個投入和多個產出的決策單元（Decision Making Unit，DMU）進行測度[7]。DEA方法理論中有許多模型，典型的基礎模型有CCR 模型和BCC模型。其中CCR模型是基于固定規模報酬的考慮評價決策單元是否有效。但在實際情況中，受各種環境因素的影響，企業不能始終保持在最佳規模上生產，同時CCR 無法區分效率波動是由規模變化引起的還是技術變化引起的，因此Banker 等人在此基礎上提出了規模報酬可變的BCC 模型，將技術效率分解為純技術效率和規模效率。

2.2 Malmquist指數

Malmquist 指數是由瑞典經濟學家Sten Malmquist 在 1953年首次提出，后經 Caves、RolfFare等人的發展，將其與DEA 方法相結合測算相鄰時期的全要素生產率（TFP）變化，考慮全部投入因素（如資本、勞動力、土地、能源等）轉化成為產出的效率。后來大多數學者在進行全要素生產率研究時也多采用RolfFare等構建的模型，其具體形式如下：

Fare等人（1994）為了更加深入的研究Malmquist指數的變化是由哪些因素引起的，對Malmquist 指數進行分解，將其分解為技術效率變化指數（Effch）和技術進步指數（Techch），對技術效率變化指數進一步分解為純技術效率變化指數（Pech）和規模效率變化指數（Sech）[8]。

3 實證研究

3.1 指標選取

在以往相關研究的基礎上，結合河南省物流業發展情況，選取物流固定資產投資、從業人員數量、等級公路里程為投入指標，物流業GDP、貨運周轉量、碳排放量為產出指標，數據來源于2008-2017年《河南統計年鑒》。除碳排放量外，其他指標均可直接獲取。由于物流業產生的廢氣除了二氧化碳，還有運輸中未完全燃燒的一氧化碳等，因此本文對碳排放量的統計根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)提供的碳排放計算指南，采用碳排放量計算公式：

式中：Ei—第i 種能源消耗量，指7 種主要能源的消耗，包括煤炭、焦炭、煤油、汽油、柴油、燃料油、天然氣；NCVi—第i種能源的平均低位發熱量；CEFi—IPCC 提供的碳排放系數；COFi—碳氧化因子；IPCC 默認值為1，44 和12 分別表示二氧化碳和碳的分子量。

碳排放對環境有很大的污染，在此將作為非期望產出指標。在生產要素投入一定時，非期望產出越小越好，所以在運用DEA模型進行運算時，需要對非期望產出指標進行處理。結合以往研究（如譚崢嶸[9]、相天東[10]等），本文利用線性數據轉換函數來處理非期望產出指標。

3.2 靜態分析

本文選擇以投入為導向的DEA 模型，運用CCR模型得到技術效率值，BCC模型得到純技術效率值，借助DEAP2.1 軟件實現，最后計算得出規模效率值。

3.2.1 縱向分析。從全省整體來看，2007-2016年河南省物流效率測算結果見表1。

表1 河南省2007-2016年物流效率評價結果

隨著時間的發展，全省技術效率值整體呈遞增趨勢，主要受純技術效率影響較大，說明技術效率的提升主要依賴于純技術效率的提升，但2008-2012年受規模效率負面影響，使得技術效率處于較低水平，所以規模效率的改進對技術效率的提升至關重要。

在過去的20年中，我們開展了很多關于氣候變化機制性問題的研究，現在到了應該如何應對全球氣候變暖的關鍵時期。亞洲開發銀行曾經開展了“東南亞氣候變化經濟學”的研究，指出如果全球變暖問題得不到有效解決，印度尼西亞、菲律賓、泰國和越南等東南亞國家將遭受極為嚴重的影響。

從2008年開始整體規模效率在平穩遞增，說明全省物流投入要素的利用率在逐年提升，但年均規模效率均小于1，尤其是在2007-2012年間，整體規模效率一直在0.9 水平以下，其主要原因在于：這幾年物流業處于高速的發展階段，物流資源大量投入，很多物流企業尚處于發展階段，規模偏小，因此通常資源比較分散，物流效率也比較低，物流基礎設施設備及固定投資等未能得到充分的利用，這也反映了在物流業快速發展的過程中，相應的物流管理水平、技術水平、人才等未能及時跟進，使得現有的物流資源沒有充分利用，造成了一定的粗放浪費，未能達到規模有效。

最近兩年的規模效率有了明顯的提升，這也和政府及企業的整改措施以及各種先進理念的引進密切相關。伴隨各種物流政策的出臺以及新的資源共享模式的出現，資源也逐步得到高效整合利用，企業間擴大合作規模，使得物流效率不斷提升。而純技術效率值雖然穩定在0.9 以上，但依然沒有達到有效，說明地區技術水平還需要提升，并且充分利用，才能使投入的生產要素發揮最大的價值，同時技術進步也是粗放作業轉型的關鍵，尤其是在低碳發展已成為趨勢，物流業要從高投入、高產出的粗放型發展逐漸向低碳物流方向轉變。

3.2.2 橫向分析。從具體城市物流效率來看，由表2可知。僅有鄭州和濟源的技術效率值為1，說明在過去的十年里，這兩個城市的物流效率是DEA有效的，投入產出比達到最優，資源得到了充分利用。鄭州之所以能夠達到DEA 有效，很大程度上源于物流基礎設施的完善，城市經濟發展速度的加快，對城市物流需求產生較大的帶動作用，同時也吸引了很多優秀的物流管理人才，為物流效率的提升奠定基礎。但城市規模較小的濟源市相對于其他城市而言，其物流設施的投入也比較小，由于對資源的高效利用，使得物流技術效率得以提高。

鄭州、開封、洛陽、安陽、鶴壁、新鄉、焦作、許昌、三門峽、商丘、周口、濟源這12 個城市的技術效率均值在全省總體水平之上，說明這些地區的效率水平在過去的一段時間內總體發展較好。但是平頂山、濮陽、漯河、南陽、信陽、駐馬店的效率均值均在全省平均水平之下，最低效率值僅為0.381，由此可以看出城市之間的效率水平差距較大，同時也表明若要提高全省的物流效率水平，需要縮小區域物流效率的差距，對于效率比較低的城市需要利用好現有資源，充分發揮其價值。

表2 河南省各城市物流效率評價結果

綜合來看，物流技術效率受純技術效率和規模效率的影響程度因城市而異。對于如平頂山、安陽、信陽等這些城市，一方面需要將重心放在提升純技術效率方面，通過技術提升來達到物流業的持久良好發展，同時應積極引進先進的管理理念及優秀的管理人才；另一方面也要適當減少規模投入，如果投入規模過大會造成資源浪費，不利于物流業的可持續發展。對于如濮陽、漯河、南陽、駐馬店等這些城市，在目前技術水平下，控制城市物流規模是關鍵，應合理控制物流設施及裝備的投入，使之與目前的技術及管理水平相匹配，雖然很多城市意識到物流設施與裝備的重要性，但在投入中沒有進行合理的規劃，形成粗放式的發展，使得這些資源沒能發揮出最大的效用，所以需要每個城市加強管理，走集約、高效的發展路線。

3.3 動態分析

河南省物流效率動態分析結果見表3。其中Effch 指“技術效率變化指數”，Techch 指“技術進步指數”，Pech指“純技術效率變化指數”，Sech指“規模效率變化指數”，Tfpch指“全要素生產率指數”。

從表3中可以看出，河南省地區全要素生產率總體是增長的，平均維持在9.1%的增長趨勢，技術進步年平均增長也保持在9.9%，但是技術效率卻處于下降趨勢，平均下降0.7%，所以物流業的效率提升主要是由技術進步引起的。進一步分析可以看出，純技術效率變化指數平均下降0.1%，規模效率變化指數平均提升0.3%，所以技術效率下降主要由純技術效率下降引起。

純技術效率表明決策單元對現有投入生產實現相應產出的能力，反映生產決策的正確與否。從歷年河南省地區物流業的純技術效率變化指數的變動來看，大多數年份處于下降的狀態，只有2008-2009、2011-2012、2014-2016年呈現進步態勢，也正是在最近兩年的進步趨勢下，純技術效率變化有了明顯的改進，所以更加需要繼續加強投資規模的控制，不能盲目擴張，以犧牲資源和效率為代價，要利用現有的資源并發揮好技術潛力。從規模效率變化指數來看,有上升下降的變化，平均增長不明顯，說明河南省地區的整體物流產業處于較為穩定的規模經濟。

表3 2007-2016年河南省物流業全要素生產率及其分解

3.4 低碳約束對物流效率變化的影響分析

鑒于目前低碳約束對物流效率的具體影響尚不清晰，本文將進一步考量低碳約束對物流效率有何影響。在此，對比考慮低碳約束和不考慮低碳約束條件下，各自物流效率變化的特點，并作具體分析。情形一，表示不考慮低碳約束條件下，河南省物流業全要素生產率及其分解；情形二，表示考慮低碳約束條件下的全要素生產率變化情況。分析結果見表4。

由表4可以看出，在不考慮低碳的情況下，河南省物流業全要素生產率年均增長率為16%，技術進步提升16.9%，技術效率變化下降0.8%；在考慮低碳環境約束下，全要素生產率提高9.1%，技術進步變化提升9.9%，技術效率降低0.7%。由此可以看出，雖然TFP增長的主要動力依然來自于技術進步，但是相較于情形一，低碳環境下TFP下降的主要原因是技術的退步。低碳約束對技術效率變化的影響不大，但是對技術進步的影響非常明顯，在不考慮低碳約束時會導致技術進步指數虛高。總體來看，在2007-2016的十年間物流業的碳排放還比較嚴重，忽略碳排放這一非期望產出會導致物流產業全要素生產率的高估。

從時間趨勢上來看，如圖1所示，兩種情形下的全要素生產率指數及技術進步效率指數呈逐漸收斂的趨勢，說明近幾年在政府政策的引導下河南省物流業向著低碳方向發展。2007-2011的時間段內，全要素生產率指數和技術進步指數均呈現出顯著的高估現象，這主要是由于前面幾年物流業還處于初級發展階段，大多是粗放型的發展模式，忽略了物流運作中產生的碳排放，并且在降低碳排放方面的技術投入也比較少，因此在環境改善方面的技術水平相對落后，導致物流效率受低碳約束的影響比較大。2011年之后在“十二五”規劃的倡導下，越來越強調低碳經濟、可持續發展，政府及企業方面也更加注重物流業的發展對環境的影響，從政府政策措施到企業管理制度等方面都在改善物流運營方式，使之向低碳、高效的運作模式發展，所以隨著后面幾年物流業的不斷改善，使得低碳約束對物流技術進步的影響越來越小。

表4 低碳約束對河南省物流業全要素生產率影響結果對比

4 結論與建議

通過對河南省物流效率變化的多角度分析研究，可以得出以下結論：

圖1 低碳約束對河南省物流效率變化指數的影響趨勢

首先，根據靜態分析結果，物流業的發展不僅與物流管理水平、技術水平緊密相關，還受規模大小的影響，不能片面地注重一方面發展。因此，需要明確自身的物流能力水平，不能盲目擴大物流投入，同時也要注重先進物流技術及優秀管理人才的引進。

其次，通過分析河南省物流業的全要素生產率及其分解情況，發現全要素生產率的進步主要得益于物流技術的進步，說明物流業未來發展需要注重和加強技術方面的提高。

最后，通過對比考慮低碳約束與否對物流效率變化的影響情況，發現在不考慮低碳約束的情況下出現對全要素生產率和技術進步指數的高估，且對技術進步指數影響顯著，說明加強碳排放的治理對提高全要素生產率至關重要，這就要求未來物流業的發展必須注重技術革新，堅持低碳可持續發展。

綜合前文分析，對河南省物流業發展提出建議如下：

（1）大力發展低碳經濟。由分析可知，低碳經濟對物流技術效率的提升有著非常重要的影響。因此需要改善物流業的能源消費結構，積極發展節能減排等技術，提高能源的利用率。同時樹立低碳物流的發展意識，將低碳理念融入到物流運作中，才能實現物流業的經濟可持續發展。

（2）加強政府干預和引導。政府部門在促進物流規模發展的同時，積極引導物流企業建立現代化的管理機制，規范物流市場管理，創造良好的市場環境；在制定物流產業發展規劃時，要站在長遠的角度進行可行性分析，合理配置資源。

（3）優化物流資源配置。由前面的分析可知，物流業的發展經常依賴于規模經濟效應，不可避免的會產生較大的投入冗余，因此需要加強資源整合，避免重復建設。

（4）加強物流人才的培養。人力資源水平的高低從根本上影響著物流業的發展，人力資源是促進物流業發展的基礎要素，所以更加需要加強對物流人才的培養和引進。

（5）加強技術創新及應用。物流技術是物流發展的核心，物流技術的提升能夠促進物流業現代化、信息化的發展。由前文分析可知，物流技術進步可以減少碳排放，提高物流效率，促進物流業綠色可持續發展。