基于SBM模型的河北省物流業與制造業融合發展效率評價

蔣秀蘭，劉芳宜

（石家莊鐵道大學 管理學院，河北 石家莊 050043）

0 引言

對于河北省而言，物流業和制造業都是重要的基礎產業和支柱產業。河北省是制造業大省，2021年制造業增加值達1.19萬億元，排名全國第十。經過多年的發展，現已建成門類齊全、獨立完整的優勢特色產業體系。與此同時河北省物流業也實現了迅速發展，2021年物流產業增加值3 004.3億元，同比增長5.6%，占全省GDP的7.4%，物流業已成為繼裝備制造、鋼鐵之后的河北省第三大支柱產業。從兩個產業的關系來看，制造業是物流業的主要需求來源，對物流業的發展規模起著重要作用。物流業是服務于制造業的生產性服務業，其發展質量和效率也是提升制造業核心競爭力的關鍵。兩大產業發展是一個共同發展、相互促進的過程，對河北省經濟社會高質量發展至關重要。

隨著物流業與制造業關系的日益密切，二者發展經歷了從各自獨立發展到聯動發展再到融合發展的不斷創新過程。物流業與制造業融合是在近年來科技迅速發展、產業轉型升級等背景下，企業間通過產業鏈條延伸、創新合作方式等途徑，實現二者之間耦合共生、協同發展的模式。在市場對資源配置起決定性作用的體制環境下，物流業與制造業融合發展是必然的趨勢，也是提高企業核心競爭力、促進產業轉型升級和提高經濟發展質量的重要支撐。2020年9月，國家發改委、工信部等14部門聯合印發《推動物流業制造業深度融合創新發展實施方案》，堅持問題導向和發展導向并舉，系統布局了如何促進物流業制造業深度融合創新發展。國家及河北省“十四五”規劃、黨的二十大報告中都明確提出堅持把發展經濟的著力點放在實體經濟上，對物流業制造業深度融合創新發展形成了良好的政策背景環境。分析提升河北省物流業與制造業的融合效率，促進制造業轉型升級，形成產業鏈中兩業融合帶來的新競爭優勢，對提升河北經濟發展質量至關重要。

1 文獻回顧

隨著制造業技術的不斷進步，現代物流業在供應鏈管理方面的能力不斷提升，物流業與制造業融合創新發展問題越來越受到國內外學者的關注，展開了大量的研究探討。產業融合是未來產業發展趨勢的論點得到學者們的認可。物流業與制造業融合發展方面的研究主要集中在融合發展的影響因素與內在機理、融合效應等方面，包括理論研究與實證研究。國外一些學者通過調查得出制造業企業物流外包可以獲取更專業化、更高效的物流服務，不僅可以為客戶提供增值服務[1]，也能夠提高制造業企業的運營績效[2]。Gandhi，等[3]從印度制造業視角分析了實施綠色供應鏈管理的影響因素，得出制造業會帶動生產性服務業發展。Joash，等[4]以內羅畢中小制造企業為例，分析了物流外包與企業績效的關系，認為物流外包能夠提高制造業效率。國內學者梁紅艷[5]認為數字技術有利于先進制造業與物流業的協同發展，將會衍生出更多的生產和服務場景。蘇濤永，等[6]認為物流業與制造業的融合發展能降低流通成本，提高產品供需匹配度，從而提高產業發展效率。劉曉萌，等[7]認為制造業與物流業的耦合協同是未來產業發展的方向，也是內外雙循環的動力來源。

已有文獻的廣泛研究為探討河北省物流業與制造業融合發展提供了有益的經驗借鑒，但目前尚缺少結合河北省實際情況的物流業與制造業融合效率以及提升對策的針對性研究。因此，本文基于河北省2011-2020年物流業和制造業的相關數據，運用超效率SBM數據包絡模型，從行業內效率與行業間效率兩個方面分析了河北省制造業和物流業融合發展效率，以期為河北省兩業融合提供參考。

2 模型構建與數據選擇

2.1 超效率SBM數據包絡模型的選擇與建立

數據包絡分析（Data Envelopment Analysis）簡稱DEA，是通過建立相應的數學規劃模型，對具有多個輸入和多個輸出的“決策單元”（Decision Making Units，DMU）的相對效率進行評價的一種定量分析方法。DEA 模型的基本原理是，保持輸出和輸入的DMU不變，通過建立數學線性規劃模型確定一個較為有效的生產“前沿面”，然后觀察每組DMU偏離“前沿面”的程度：有效點的效率值標為1，是在“前沿面”上的點；無效點效率值在0-1之間，是在“前沿面”以外的點。相對效率是DEA分析的基礎和關鍵。

超效率SBM（Super Efficiency Slack Based Model）模型是將超效率和SBM模型結合起來的一種模型，它是超效率DEA模型的一種。與一般的徑向BCC/CCR相比，超效率SBM模型考慮了松弛變量，彌補了前兩者無法衡量全部松弛變量導致評價結果失真的缺陷。超效率SBM模型可使DMU的測算結果大于1，對完全DEA有效的決策單元可排序分析。其主要原理是，如果DMU 有效，保持效率值不變條件下，按比例增加投入指標數值后隨之變動的比率即為超效率值。所以在得知DMU 是否有效的基礎上，超效率SBM模型可從投入產出的角度更深入細致地進行效率評價。為了更深入地評價河北省物流業與制造業融合發展效率，本文選用超效率SBM模型作為分析工具，將各年份作為單獨的DMU進行評價。

測算物流業和制造業發展效率的SBM模型為：

假設一個投入產出系統中有n個DMU，每個DMU有m種投入指標，s種產出指標。分別用Xij和Yrj表示第j個DMU的第i種投入和第r種產出，Xij，Yrj＞0，i=1,2,...,m，j=1,2,...,n，r=1,2,...,s。λ表示權重系數。

生產可能性集合P被定義為：

式（1）中，ρ為制造業和物流業的發展效率值，如果ρ≥1，則DMU有效；如果ρ＜1，則DMU無效；wi-和wr+分別表示物流業與制造業投入產出的松弛變量；表示第k 個DMU 中第i 種投入無效，表示第k 個DMU中第r種產出無效。

2.2 指標選取與數據選擇

在指標選取方面，超效率SBM 模型同傳統DEA模型一樣，緊密圍繞效率評價目標，遵循系統性、科學性、真實性原則，選擇能夠體現物流業和制造業整體情況的關鍵指標來構建評價指標體系。具體指標選取情況見表1。

表1 物流業與制造業投入產出指標體系

在數據選擇方面，以表1的指標體系為基礎，充分考慮數據選取的準確性、科學性、時效性與可獲得性，選取的數據年份為2011-2020 年，數據全部來自于2012-2021年《河北經濟年鑒》《中國統計年鑒》和河北省統計局網站的統計公報等統計數據。具體原始數據見表2和表3。

表2 河北省物流業投入產出指標原始數據

表3 河北省制造業投入產出指標原始數據

3 結果與分析

本文通過構建河北省制造業與物流業的超效率SBM模型，利用DEA-Solver Pro5.0軟件對河北省制造業內部效率、物流業內部效率，以及制造業和物流業互為投入產出的效率進行評價，比較評價周期內投入產出指標的發展趨勢，計算冗余率與不足率，觀察DMU無效值的改進空間。

3.1 制造業內部效率分析

DEA-Solver Pro5.0軟件輸出效率值結果后，再計算出投入產出的冗余率/不足率。冗余率或不足率可以通過將各項指標的投入產出改進值分別除以對應指標值得到。2011-2020年河北省制造業內部效率值與排名情況見表4，投入產出改進情況見表5。

表4 2011-2020年河北省制造業內部SBM效率值

表5 河北省制造業投入產出指標在生產前沿面的表現

通過表4 可以看出，河北省2011 年制造業內部SBM 效率值最高，為1.185 3，2015 年SBM 效率值最低，為0.890 7。10 年中有8 年DMU 有效，僅2015 和2018年無效，并且近兩年來的制造業內部效率都處于有效狀態。

由表5河北省制造業投入產出指標在生產前沿面的表現可知，在投入指標方面，河北省制造業固定資產投資額在2015年和2018年處于投入冗余的情況，冗余率分別為20.44%和2.67%，2015年冗余率較高；2011 年和2020 年為投入不足情況，2011 年投入不足情況較為嚴重，其他年份基本處于投入理想狀態，基本無需改進；制造業從業人數僅在2015年處于略有冗余狀態，2011年、2017和2019年為投入不足或略有不足，其余年份均處于投入理想狀態；制造業企業數量除了2018年的冗余率為1.34%，2011年投入不足，其余年份均處于投入理想狀態。在產出指標方面，2015年的工業增加值和利潤總額表現為產出不足，2018年的工業增加值、地區生產總值以及利潤總額處于產出不足狀態；其余年份的產出指標基本上都處于無需改進的狀態。

綜合SBM效率值指標及投入產出改進率指標數據，可以看出在統計期內，河北省制造業內部SBM效率值在2011年最高，其后開始下降，到2015年效率下降到最低狀態之后開始明顯提升。這與2012年整體經濟進入轉折時期有關，全球經濟陷入長期低迷和衰退時期，復蘇艱難，風險很大，制造業必然受到影響。特別是2015年，SBM效率值降到最低，相比前些年存在明顯的投入冗余率上升、產出不足率下降的情況，體現了河北省經濟下行壓力持續加大，這可能與2015年河北省面臨化解過剩產能、大氣污染防治雙重任務有著很大關系；2015年以后，SBM效率值開始提升，除了2018年下降外，其余年份效率值波動不大，整體比較穩定，并且在2019-2020年仍然保持上升狀態。而2018年的制造業SBM效率下降可能是受到高質量發展戰略的影響。2017年提出高質量發展戰略之后，河北省制造業在主動去產能、調結構、轉方式的過程中產生波動是難免的。除2015年和2018年，其余年份均達到有效，在投入方面適應供給側結構性改革的要求，體現了從高速發展向高質量發展的轉型，可見國家宏觀經濟環境的變化與地方相關政策措施的實施會在很大程度上影響河北省制造業的發展。

3.2 物流業內部效率分析

按照制造業SBM效率和冗余率/不足率的計算方法，同樣對2011-2020年河北省物流業內部效率值及改進情況進行分析。各年份河北省物流業SBM效率值與排名情況見表6，生產前沿投入產出改進情況見表7。

表6 2011-2020年河北省物流業內部SBM效率值

表7 物流業投入產出指標在生產前沿面的表現

由表6可知，河北省物流業SBM內部效率值2012年最高，為1.053 3，略高于2011年。最低值同制造業內部效率值一樣，也是在2015年，為0.877 6。10年中有7年DMU有效，僅2013年、2015年和2016年無效，并且近四年來河北省物流業內部效率都處于有效狀態。

從表7可以看出，河北省物流業在投入改進方面，交通運輸、倉儲和郵政業固定資產投資額在2013年、2015年和2016年處于投入冗余狀態，在2011年、2012年處于投入不足狀態，2017 年之后處于投入理想狀態，無需改進；交通運輸、倉儲和郵政業從業人數在2013年、2015年和2016年處于投入冗余狀態，冗余率分別為10.76%、16.05%和13.84%，2017年處于投入不足狀態，其他年份處于投入理想狀態；公路營業里程在2015 年和2016 年處于投入冗余狀態，在2011 年、2012 年和2018 年處于投入不足狀態，其他年份處于投入理想狀態；鐵路營業里程2013年、2015年和2016年處于投入冗余狀態，2011年、2014年處于投入不足狀態。在產出指標方面，貨運量在2013年、2015年和2016年存在產出不足的情況，最為嚴重的是2015年；其他年份的指標都接近理想狀態，無需做出調整改進。

綜上所述，河北省物流業內部SBM效率值從2012年達到頂峰后，2013年迅速下降，跌落至谷底后逐漸回復上升階段，之后年份的效率值波動不大，并且近幾年的效率值都處于有效狀態。這可能是由于河北省物流業的發展仍然受到京津冀物流業發展的限制，當時河北省的現代物流理念還未全面普及，物流企業在經營方式和管理方式上也存在較多問題，這便一定程度上導致了物流效率不穩定。投入冗余和產出不足狀態主要發生在2013年、2015年和2016年，2017年后，投入產出逐漸轉好，基本處于理想狀態，無需改進，這表明河北省在近幾年加強對物流業的重視程度，加大了對物流業固定資產、人力資源以及交通基礎設施的投入。

河北省制造業和物流業內部效率的最高值分別在2011 年和2012 年，僅相差一年；最低效率值同在2015 年，并且兩業的投入產出整體狀況也沒有較大的差距。但從二者的效率值排名可以看出，近幾年的效率值雖然沒有明顯下降，但并沒有達到10 年內最好的狀態，仍有明顯的上升空間。因此，在同時期的國內經濟形勢、政策以及其他相同的外部環境影響下，物流業與制造業發展趨勢具有一定程度的相似性，河北省制造業與物流業的深度融合可以起到互相促進的作用，并能對經濟起到助推器的作用。

3.3 制造業物流業互為投入產出效率分析

同樣按照制造業SBM效率和冗余率/不足率的計算方法，對2011-2020年河北省制造業與物流業互為投入的SBM效率值進行分析。各年份的SBM效率值與排名情況見表8，二者互為投入產出在生產前沿面的改進情況見表9、表10。

表8 河北省制造業物流業互為投入產出SBM效率值

表9 河北省投入制造業、產出物流業指標在生產前沿面的表現

表10 河北省投入物流業、產出制造業指標在生產前沿面的表現

根據表8中的數據，在投入制造業、產出物流業的10 個DMU 中，除了2015 年和2016 年沒有達到DMU有效狀態外，其余年份都處于DMU 有效狀態，其中2011 年效率值最高，2020 年次之，2016 年效率值最低，10年的平均效率值為1.019 4；在投入物流業、產出制造業的10個DMU中，除了2013年、2014年和2015年沒有達到有效狀態外，其余7個年份都處于理想狀態，其中2017年效率值最高，2011年次之，2015年效率值最低，10年的平均效率值為0.985 9，低于投入制造業、產出物流業的SBM效率值。說明在2011-2020年這10年期間，河北省制造業發展對物流業的拉動作用略高于物流業對制造業的推動作用。

由表9可知，在制造業投入改進率方面，2011年、2012年、2019年和2020年顯示出投入不足的情況，特別是2011 年三種指標的投入都不足，2012 年制造業企業數量投入不足，2017 年和2019 年的制造業從業人數投入不足，2020年的制造業固定資產投資額投入不足。此外，2015年和2016年出現投入冗余的情況，也主要表現在制造業固定資產投資額方面；其余年份都為理想狀態。在物流業產出方面，除了2015 年和2016年的貨運量出現小幅度產出不足的情況，其他年份未有大幅度冗余或不足，基本為理想狀態，這與制造業和物流業內部效率值的情況基本一致。

由表10 可知，在物流業投入指標方面，2011 年、2012 年和2017 年顯示出物流業投入不足的情況，前兩年主要表現為交通運輸、倉儲和郵政業固定資產投資額和公路鐵路里程數方面，2017年的交通運輸、倉儲和郵政業從業人數投入情況處于明顯不足狀態，2013年、2014 年和2015 年表現為物流業投入冗余的狀態，但在近三年物流業投入指標基本處于理想狀態，與物流業內部效率值基本一致；在制造業產出指標方面，除了2013年、2014年和2015年表現出的制造業產出略有不足外，其余年份均為理想狀態。2013年、2014 年和2015 物流業投入冗余與制造業產出不足同時存在，說明物流業的發展仍然比較粗放，后來隨著河北省抓轉型升級舉措之后，這種情況得到了改變。

4 結論與建議

4.1 研究結論

本文通過采用基于超效率SBM模型對河北省物流業和制造業的效率評價進行實證研究，得出以下結論：

首先，物流業和制造業都需要進一步轉型升級。從兩個產業獨立來看，無論是制造業還是物流業，2011-2020年投入產出指標都有較大的改進空間，仍需繼續發力實現高效率穩定發展。制造業主要是在固定資產投資指標的投入冗余和不足之間波動率較大；物流業投入冗余和產出不足狀態主要發生在2013年、2015 年和2016 年，此時物流業發展仍然比較粗放，此后隨著物流業轉向高質量發展逐步轉向理想狀態。

第二，制造業發展對物流業的拉動作用略高于物流業對制造業的推動作用。從制造業與物流業互為投入產出效率輸出結果來看，在2011-2020年的十年間，河北省制造業和物流業互為投入產出的SBM效率有效DMU數量分別為8個和7個，平均SBM效率值分別為1.02和0.99，說明兩個產業的互動融合基本處于有效狀態，其中制造業發展對物流業的拉動作用略高于物流業對制造業的推動作用，制造業主導型地位更強一些。由實證分析結果可以看出，現階段制造業能更好地帶動物流業的發展，而兩業的成功融合需要雙方共同努力，因此，物流業需要加大力度實現帶動制造業的更好效果，制造業需要在保持當下狀態下發揮更好的帶動作用。

第三，制造業與物流業的發展很大程度上受到宏觀環境的影響。從實證研究得出的數據可以看出，無論是制造業、物流業內部，還是互為投入產出的情況下，在2011年前后，經濟形勢較好的情況下，各項指標值都比較理想，而在河北省面臨化解過剩產能、大氣污染防治雙重任務嚴峻的2015年前后，指標值都不太理想。因此，必須高度重視宏觀環境的影響，適應環境變化，找出效率低下的原因，有針對性地開展工作，在保證二者內部效率穩步發展的情況下，促進其更好的深度融合，實現雙贏。

4.2 對策建議

第一，以高質量發展為理念引領物流業和制造業融合發展。要統籌考慮物流業降本增效和制造業轉型升級，積極促進物流業制造業在企業和行業層面上進行協同聯動，在互動融合中實現高質量發展。目前河北省支柱產業前兩名都是制造業，物流業也是第三大產業，無論是制造業還是物流業，發展的目標都不再是規模而是質量。

第二，以“融合”為目標實現兩大產業協同共進。通過實證研究可以看出，目前河北省物流業推動制造業發展的作用尚不足。制造業供應鏈上有大量物流活動，物流對制造業供應鏈的響應速度、成本、交貨可靠性都有很大的影響，應重點從物流業發力，深入制造業供應鏈，系統剖析制造業供應鏈中的各環節，找到可以優化的內容，制定并執行相應的物流解決方案，優化制造企業的物流系統，確定為供應鏈上制造企業提供物流服務的切入點和模式，與制造企業有機融合，共同提升供應鏈管理水平。制造業重點從經營模式上打破“大而全”“小而全”的局面，抓核心競爭力建設，釋放物流業務的市場需求，與物流企業形成長期戰略合作伙伴關系，戰略合作，你中有我，我中有你，真正實現互融和共同發展。

第三，以“服務型政府”建設為依托，營造良好的宏觀環境氛圍。圍繞物流業和制造業融合發展過程中的需求，各級政府部門要從政策引導、資金扶持、人才引進等方面做好服務，理順體制機制，營造制造業物流業深度融合的營商環境，在加大制造企業和物流企業設施設備投入力度、引導金融機構提供面向融合企業主體的金融服務、搭建產學研咨詢服務平臺等方面發揮積極作用，為物流業和制造業的深度融合發展創造良好的外部環境。