基于SBM模型的安徽省煤炭产业生态效率研究

潘敏倩，黄志斌

（合肥工业大学 经济学院，合肥 230601）

1990年美国学者Schaltegger等人［1］首次提出了生态效率的概念，成为衡量经济与环境协调发展的重要指标。生态效率是指通过提供能够满足人类需要和提高生活质量的竞争性定价产品与服务，同时使整个生命周期的生态影响与资源强度逐渐降低到一个至少与地球的估计承载能力相一致的水平［2］。煤炭生态效率则是指在保证煤炭产品质量和数量的前提下，尽量减少资源消耗和环境污染。

目前对于煤炭产业生态效率的研究文献较为有限。Adisa Azapagic为煤矿行业设计了一个综合可持续发展指标的框架［3］。Gavin M．Mudd分析了澳大利亚煤炭产业生态化发展的主要趋势，并合理规划煤炭产业的可持续发展［4］。程晓娟等人运用PCA－DEA 模型对我国煤炭产业的生态效率进行了分析［5］。牛冲槐等人利用主成分分析和模糊模式识别法对山西省煤炭开采过程中出现的一系列影响生态环境的指标进行了定性、定量分析［6］。贺振伟等人从循环经济角度出发，分析了平朔矿区工业生态产业链结构设计的必要性和可行性［7］。在研究过程中，很多学者在评价生态效率时没有考虑投入和产出的松弛问题，这可能会由于径向及角度的选择而带来生态效率的偏差。鉴于此，本文在对传统的DEA 模型修正的基础上，采用非径向、非角度的SBM 模型，分析安徽省9个城市煤炭产业生态效率现状，并提出相应的生态效率改善途径。

一、研究方法

传统的DEA 模型是基于Farrell效率测度思想，属于径向和线性分段形式的度量理论，这种度量思想的可处置性确保了效率边界无差异曲线的凸性，但会造成投入要素的“拥挤”和“松弛”［8］。为了克服传统DEA 模型的缺陷，Tone提出了非径向、非角度的SBM 模型［9］。该模型能够避免径向和角度选择的差异带来的偏差和影响，更能体现效率评价的本质。模型如下所示。

其中，ρ为生态效率评价标准。对于特定的评价单元，当且仅当ρ＊＝1时，即s－＝0，且s＋＝0时是有效率的。若ρ＊＜1，说明被评价单元是无效率的，即存在投入产出改进空间。m 为投入要素种类，k为产出种类，λ为列向量；x0和y0分别为被评价单元的投入与产出向量，xi0和yi0为x0和y0的元素；X 和Y 为决策单元的投入产出矩阵；s1i为松弛投入s－的要素，s＋r为松弛产出s＋的要素。

二、煤炭产业生态效率指标体系建立

煤炭产业生态效率综合反映了资源节约、环境保护和经济增长这三者统筹协调发展的情况，因此本文在煤炭产业生态效率的评价指标选取上也主要考虑了这3种因素。

借鉴以往的相关研究，本文选择的资源方面的投入指标包括能源消费总量、人力资本投入、主营业务成本、固定资产净值、运行费用等，环境方面的因素即非期望产出指标包括废水排放量、二氧化硫排放量、烟尘排放量、废气排放量、粉尘排放量、固体废弃物排放量，期望产出指标则选用原煤的产出量来表示。

变量具体设计见表1。

表1 煤炭产业生态效率指标体系

续表

三、生态效率的实证分析

1．数据采集

根据前文建立的生态效率指标体系，收集安徽省下属9个城市的相应数据。选取的地区包括淮南、淮北、宣城、安庆、铜陵、阜阳、亳州、池州及宿州。这9个城市是安徽省煤炭产业的主要聚集地。由于巢湖市于2012年并入合肥，因数据不全，不纳入分析范围。以下所有数据来源于历年的《安徽省统计年鉴》、《地方能源统计年鉴》。

2．煤炭产业生态效率实证分析结果

本文以DEA－SOLVER PRO 软件为计算平台，以安徽省9 个城市为例进行计算，得出2003－2012年安徽省9个城市煤炭产业生态效率均值的排序，如图1所示。

图1 安徽省9个城市的煤炭产业生态效率

从上图可以看出，安徽省9个城市的煤炭产业生态效率均未达到最优化的状态。淮南市和淮北市的煤炭产业较为接近最优状态，其他各市都处于较低水平。由此看来，安徽省应当加强对各地区煤炭产业生态化发展的管理，尤其是对于阜阳、池州、亳州等地区，更需强调资源利用与环境保护，促进煤炭产业的可持续发展。

四、煤炭产业生态效率的改善方向及途径

根据SBM 模型，当煤炭产业生态效率值小于1时，松弛量的大小反映了煤炭产业生态效率损失的原因。本文将2003－2012年安徽省9个城市的投入变量的松弛量除以对应的投入指标，得出投入冗余率，同时将产出的松弛量除以对应的指标，得出产出冗余率，计算结果如表2。

表2 煤炭产业生态效率投入产出优化结果

从生产过程看，各市的原煤产量冗余率均为零，而投入要素和非期望产出要素均存在一定的冗余，这说明原煤产量不足并不是造成安徽省各市煤炭产业生态效率低下的原因。资源消耗过多和环境污染是造成安徽省各市煤炭产业生态效率低下的主要原因。

从投入角度看，人力资本投入和运行费用在很大程度上造成了各市煤炭产业生态效率损失。对此，各煤炭企业应合理规划各个岗位，安排合适的员工，多层次、多途径地强化各级人员的责任感和忠诚度，减少人力资本耗费，实现企业的高效运转。相应的举措包括：制定有效地激励性机制，引进国内外优秀人才；加强煤炭企业与高校间的人才培养，提高高校煤炭专业技术人员的实践和创新能力，实现与企业人才需求的良好对接。

从非期望产出角度看，各种影响因子的冗余率均较高，尤其是废水和烟尘的排放量。这说明各地区在非期望产出方面仍然具有较大的改进空间。在环境问题日益严峻的今天，人类环保意识的匮乏以及技术水平的落后使得环境污染问题层出不穷。因此，各煤炭企业应当树立正确的技术创新意识，立足自身资源赋存条件，借鉴国外先进的技术手段，创新具有中国特色的煤炭产业开发技术。

从整体上看，煤炭产业较为发达地区的生态效率明显优于其他地区，这可能是由于受到煤炭产业的技术、资金以及政策的限制的原因。煤炭产业投资周期较长，资金不足在很大程度上制约着煤炭产业的生态化发展。另一方面，我国煤炭企业税制存在结构不合理和税赋过重等问题，这给煤炭产业的发展带来了很大的阻碍。

在这种形势下，应当完善多元化的融资渠道，以政府财政投入为基础，鼓励银行低息或无息贷款，引导风险投资公司及外资企业加入煤炭产业的发展中。此外，建立相应的金融部门，鼓励高新技术成果商品化，并提高资金的运行效率。

对于煤炭业的税制结构，国家应根据煤炭行业的特点及实际经营情况，结合各种税种的基本规定及优惠政策，对各阶段税种、税率进行合理划分和调整。煤炭企业应培养正确的纳税意识，遵守税收法律、法规和政策。

［1］Willard B．The sustainability advantages：seven business case benefits of a triple bottom line［M］．Gabriola Island：New Society Publishers，2002．

［2］Verfaillie H A，Bidwell R，Cowe R．Measuring eco－efficiency：aguide to reporting company performance［M］．World Business Council for Sustainable Development，2000．

［3］Adisa Azapagic．Developing a framework for sustainable development indicators for the mining and minerals industry［J］．Journal of Cleaner Production，2004，12（6）：639－662．

［4］Gavin M．Mudd．The Environmental sustainability of mining in Australia：key mega－trends and looming constraints［J］．Resources Policy，2010，35（2）：98－115．

［5］程晓娟，韩庆兰，全春光．基于PCA－DEA 组合模型的中国煤炭产业生态效率研究［J］．资源科学，2013，35（6）：1292－1299．

［6］牛冲槐，张 敏，樊燕萍．山西省煤炭开采对生态环境影响评价［J］．太原理工大学学报，2006，37（6）：641－653．

［7］贺振伟，白中科，张 召，赵 峰，尹建平．平朔矿区工业－生态产业链的结构设计与实证［J］．资源与产业，2012，14（5）：51－56．

［8］左中梅，杨 力．基于SBM 模型的中国省级全要素能源效率分析［J］．统计与决策，2011，344（20）：105－107．

［9］Tone．K．A slacks－based measure of efficiency in data envelopment analysis［J］．European Journal of Operational Research，2001，130（3）：498－509．