基于DEA模型的黑龙江省工业节能减排效率研究

汪中华，梁慧婷

（哈尔滨理工大学 经济学院，哈尔滨 150080）

黑龙江省作为全国工业大省，其产业结构带有明显的资源型特色，尤其是装备工业、能源工业、石化工业及食品工业四大主导产业，具有能源消耗水平高，环境危害严重的特点，因此，黑龙江省工业由传统主导产业向生态型主导产业转变是可持续发展的迫切需要。黑龙江省建设生态省的基本内涵为：“在全省范围内遵循经济规律和自然规律，运用生态经济学原理，实施可持续发展战略，以经济、社会、环境协调发展为主要目标，依靠科技进步，合理利用自然资源，优化经济结构和产业结构，实现以绿色经济为主题，适应可持续发展的生态环境体系和社会经济发展体系”[1]。“节能减排”出自我国“十一五”规划纲要，就是降低能源消耗和减少污染物排放，是与资源利用和环境保护紧密相连的重要概念。节能减排理念与黑龙江省建设生态省、倡导绿色主导产业的思想相契合，是黑龙江省实施可持续发展战略的客观需要，是促进黑龙江省经济结构调整的强大动力，是黑龙江省改善投资环境、发展外向型经济的有效途径，同时，对保护生态环境、维护国家生态安全具有重要意义。

本文基于DEA方法在多输入和多输出的效率综合评价方面表现出的优越性，将能源、环境、经济作为一个系统，运用DEA模型研究黑龙江省工业主导产业的节能减排效率，分析各行业的节能减排潜力，以期为黑龙江省制定节能减排目标提供依据及对策建议。

1 评价指标的建立

本文运用DEA模型评价2010年黑龙江省工业节能减排效率。决策单元为黑龙江省装备工业、石化工业、能源工业、食品工业四大工业主导产业下的20个行业，见表1。

节能减排涵盖能源、环境、经济三个方面，选取煤、石油、热力、电力、废水排放总量、废气排放总量、固体废物产生量作为输入指标，工业总产值作为输出指标。其中，煤、石油、热力、电力是能源消耗量，废水排放总量、废气排放总量、固体废物产生量是环境负荷，分别代表工业发展中对能源及环境资源的投入；产出指标工业增加值代表经济效益。DEA模型的具体输入输出指标体系如表2所示。

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2 DEA模型的选择

本文采用以投入为导向的BCC模型，能够计算出各决策单元的综合技术效率值（CRSTE）、纯技术效率值（VRSTE）以及规模效率值（SE）。其形式如下：

其经济学含义为：在产出不变的情况下，当θ*=1，S-*=0，Sg*=0，Sb*=0时，决策单元为DEA有效；当θ*＜1，或 S-*≠0，Sg*≠0，Sb*≠0 时，决策单元为非DEA有效；当 θ*=1，且 S-*≠0或 Sg*≠0或Sb*≠0时，决策单元为弱DEA有效[3]。

3 结果分析

本文运用DEAP2.1软件对所选取的20个工业行业2010年的投入产出变量进行分析，分析结果如表3所示。

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从总体来看，20个工业行业中有11个行业综合效率值达到1，即最优效率。充分说明，黑龙江省作为全国的重工业基地，其节能减排工作初见成效。节能减排成果有赖于政府部门制定政策调整工业内部结构与工业布局，以及采取有效措施节约能耗、防治污染。但仍有个别行业节能减排效率偏低，有很大的节能降耗、减少排放的潜力。从纯技术效率值角度分析，黑龙江省主要工业行业中，绝大部分节能减排技术效率值为1，说明在保证工业经济稳步运行的前提下，以煤、石油、电力、热力为代表的能源得到了比较充分合理的利用，工业三废减排卓有成效。但与此同时，金属制品业、电力、热力的生产和供应业、饮料制造业的技术效率较低，在0.7～0.9之间，节能减排工作还有亟待改进的地方。技术效率值最低的是化学原料及化学制品制造业，仅为0.141。结合表1中的原始数据，该行业较石油加工、炼焦及核燃料加工业能源消耗低，污染排放总量相当，但是产值仅为后者的21.6%，说明该行业污染物排放率高，行业的可持续发展能力较弱，迫切需要改进生产工艺，发展减排技术，强化污染治理。从规模效率角度分析，专用设备制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制造业、煤炭开采和洗选业、电力、热力的生产和供应业规模效率偏低，在0.2～0.8之间，而能源消耗量却都很高，说明这些行业投入的增速大于产出的增速，应控制其规模，适当减少投入。

将计算出的黑龙江省20个工业行业的综合技术效率值（CRSTE）、纯技术效率值（VRSTE）以及规模效率值（SE）进行整理，获得2010年四大工业主导产业节能减排效率的平均值。并将计算结果分为三种情况：整体无效率、规模无效率、整体有效率。当VRSTE=SE=1时，节能减排处于整体有效率的状态；当VRSTE=1，SE＜1时,为规模无效率；当银行的PET＜1，SE＜1时，则处于整体无效率状态，见表4。

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由表4可以看出，黑龙江省装备工业、食品工业的节能减排综合效率值较高，分别为0.886和0.931，而四大产业的节能减排纯技术效率值均高于0.8，由此可以看出，石化工业和能源工业节能减排综合效率较低的原因主要是由于规模效率值偏低，说明这两大主导产业通过调整产业规模提高节能减排效率的空间较大。同时，四大主导产业的节能减排效率也比较均衡，整体有效率的行业都达到或超过半数，这些行业构成了生产前沿面，是其他行业参照的目标。处于规模无效率状态的行业有：通用设备制造业、专用设备制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、煤炭开采和洗选业、食品制造业，这些行业的规模效率值小于1，是由于投入规模过大从而对能源不能充分利用而造成的。整体无效率的有金属制造业、化学原料及化学制品制造业、电力热力的生产和供应业及饮料制造业，这些行业同时面临着节能减排技术创新、产业兼并与重组等问题。通过依靠节能减排技术发展循环经济，提高能源利用效率能够使规模无效率行业处于规模效益不变状态，所以，对促进工业节能减排效率起决定性作用的仍然是纯技术效率。

4 结论与建议

工业节能减排效率评价是考量工业行业可持续发展的重要依据，本文根据节能减排的内涵，将能源消耗及污染物排放作为投入引入到数据包络分析模型中，利用DEA发放对黑龙江省主要工业行业节能减排效率进行了总体评价。研究结果表明：

（1）黑龙江省工业节能减排工作取得初步进展，多数行业节能减排总体效率较高，但个别行业效率偏低，总体节能减排效率不均衡。

（2）尽管产业结构在一定程度上影响了黑龙江省工业节能减排效率，但是通过提高纯技术效率促进节能减排工作进一步推进仍是需要采取的主要措施。

节能减排是黑龙江省各工业行业降低成本，发展循环经济、倡导绿色产业的必然要求。结合上述结论，针对提高黑龙江省工业节能减排效率提出以下建议：

①黑龙江省工业资源型产业进入衰退期，传统加工制造业改造水平低，必须要改变重污染行业的粗放式经济增长方式，发展新兴产业替代，扩大高新技术产业规模，提高其核心竞争力，同时，要充分发挥主导产业的带动作用，改善工业企业空间分布不合理的状况，要实现资源的优化配置，加强工业企业之间的有机联系与专业化协作[4]。要解决相同产业重复建设问题，实现工业经济的规模效益及支柱产业的集聚效应。DEA无效的行业应注重向高性能、高附加值方向调整产品结构。

②只有技术创新，提高行业技术水平与技术效率，才能够从根本上提高黑龙江省工业节能减排效率。发挥科技优势及自主创新能力，要建立节能减排技术创新体系，搭建节能减排科技创新平台，促进企业与科研机构、高等院校的合作，加大资金投入力度以实施节能减排重点项目。研究开发一批经济效益好、资源消耗低、环境污染少的平台性技术，诸如信息技术、资源节约替代技术、能量阶梯利用技术、可回收利用生态材料和回收处理技术、环境监测技术、网络运输技术、降低再利用成本技术等[5]。

[1]邓志茹.基于循环经济的黑龙江省工业主导产业研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学，2006.

[2]王惊涛,郝春晖.数据包络分析（DEA）理论综述及展望[J].科技情报开发与经济，2009（7）：132-134.

[3]于鹏飞，李悦，郗敏，等.基于DEA模型的国内各地区节能减排效率研究[J].环境科学与管理，2010，35（4）：13-16.

[4]吴静.黑龙江省地区经济发展效率的实证分析:基于超效率DEA模型[J].商场现代化，2008（9）：32-35.

[5]李文君,刘铁庄.工业行业经济效益和环境效益的综合评价:以唐山市为例[J].经济地理，2003（1）：106-111.