基于DEA模型的新能源汽车企业环保投资效率评价研究

于星煜 唐竟珅 王凯文

近年来，环境污染问题一直是社会各界关注的焦点问题。环境污染已日益威胁到人类的生存，环境投资日趋成为投资建设的重中之重，进行环保投资是当今世界的历史潮流和必然选择，企业也在向着“绿色环保”的理念进行转型，大量的新能源汽车开始出现。本文采集2013年到2017年五十多家新能源汽车企业的数据，利用非参数的DEA模型方法，对我国新能源汽车行业的环保投资效率进行评价和研究。

一、DEA分析方法及DEA模型

数据包络分析方法(Data Envelop ment Analysis)是运筹学、管理科学与数理经济学交叉研究的一个新领域。它是根据多项投入指标和多项产出指标，利用线性规划的方法，对具有可比性的同类型单位进行相对有效性评价的一种数量分析方法。DEA方法及其模型自1978年由美国著名运筹学家A.Charnes和W.W.Cooper提出以来，已广泛应用于不同行业及部门，并且在处理多指标投入和多指标产出方面，体现了其得天独厚的优势。DEA是一个线形规划模型，表示为产出对投入的比率。通过对一个特定单位的效率和一组提供相同服务的类似单位的绩效的比较，它试图使服务单位的效率最大化。在这个过程中，获得100%效率的一些单位被称为相对有效率单位，而另外的效率评分低于100%的单位本称为无效率单位。

DEA模型：

min {θ}，

s.t.∑nj =1Xjλj≤θXj0，

∑nj=1Yjλj≥Yj0，

λj≥0，S-≥0，S+≥0，θ自由

对该模型引入松弛变量S-和S+，化为：min{θ}，s.t.∑nj=1Xjλj+S-=θXj0，∑nj=1Yjλj-S+=Yj0，λj≥0，S-≥0，S+≥0，θ自由。 (1')其中Xj0表示第j0个DMU输入向量，Yj0表示第j0个DMU输出向量，θ表示投入缩小比率，λ表示决策单元线性组合的系数。带＊表示最优解。

若θ＊=1，S-＊=S+＊=0，则称j0单元为DEA有效；

若θ＊=1，S-＊， S+＊存在非零值，则称j0单元为DEA弱有效；

若θ＊＜1，则称j0单元为DEA无效

二、效率评价指标的建立

环保投资效率指的是企业环保投资过程中投入和产出的比，反映了企业通过环保投资取得的有效成果与所消耗或占用的投入之间的比率关系。所以有投入和产出两个指标，其中投入指标是指企业为了治理污染而投入的资金，产出指标是指企业保护环境费用的减少以及企业收入或者综合收益的增加等等。本文从新浪财经网和深交所以及上交所上查找了包括比亚迪汽车在内的五十多家新能源汽车上市公司2013-2017年的年报以及其他数据，其中选取了这些企业每年对治理废气、废水、固体废弃物以及环保技术研究等的研发投入的投资额，然后又选取了资产项目里无形资产和固定资产的变化量中有关环保方面的比例、还有许多上市公司的新能源研发项目的资金利用率以及产出率、也提取了这些上市公司在商誉和新能源汽车销售收入方面的变化等对环保投资的环境效率和社会效率、经济效率三个方面进行研究与分析。

汽车行业环境保护投资效率评价指标体系

三、基于DEA模型的环保投资效率分析

（一）环境效率

环境效率指的是环保投资实现的资源综合利用率的提高和各种污染物排放的减少，治理工业污染是企业环保投资的重点。

根据表1中的数据可以看出，废水治理的平均综合效率为0.692，2013-2017这五年中废水治理效率波动比较大，而且只有在2016年废水治理达到了完全有效，其他几年的治理效果都比较弱，不太明显。特别是2013年，废水治理的效果极其低下，效果令人忧心。

表1 新能源汽车企业环境效率指标计算

从表1数据我们可以看到整个新能源汽车行业在废气治理方面整个效率更为不堪，平均效率为0.517，但是在2014年到2015年的时候治理效果提升非常明显，且在2017年的时候治理效率达到了完全有效。

固体废弃物的治理效率是整个环保投资方面最弱的一面，整个行业治理效率只有0.517，而且治理效果极度不稳定，整个治理效率忽上忽下，只有在2016年达到了完全有效。但是在2017年随后又开始急剧下降到了0.552。

（二）社会效率

由于企业进行环保投资会影响企业在消费者、国家以及其他利益相关者的形象，所以本文的社会效率主要从生态环境保护实际效果和企业的利益相关者角度去分析企业环保投资在生态治理和噪音治理方面的效率，具体包括居民满意度与消费者还有投资者的评价。

表2 对生态环境保护投资的DEA评价值

表3 噪音治理综合效率权重

生态保护投资效率。从表2的变化趋势看，除了2015年达到了完全有效状态外，其他年份效率不理想，特别是2014年综合效率仅仅只有0.327。具体到每个年度来看，生态建设方面的环保投资效率基本都高于0.5，但仍有改进的空间。

噪声治理投资效率。从表2中看出整个汽车行业的噪声治理投资效率波动明显，其中只有2013年的噪声治理投资得到了有效的利用。2013年以后综合效率急剧下降，2016年有所提高，此后又开始呈下降趋势。且综合来看，噪音治理的效率低下，整体状况比较差，而且综合效率只有0.507，表明了噪音治理取得的成果不理想。而且从表3的噪音产出权重来看，居民满意度一直都比较良好，但是消费者和投资者评价一直都不是很出色，因此噪音治理效率低下也是有原因的。

（三）经济效率

环保投资带来的经济效率大概也就是包括企业在环保投资过程中所产生的经济收益、减少的成本以及国家对于相关环境税费的抵减。从这几个方面可以去分析环保投资对于企业的经济利益影响以及应该采取的措施。使用DEA分析法下的经济效率如表4所示：

表4 新能源汽车企业经济效率指标计算

从DEA评价值表4中可以看出整个汽车行业环保研究投资效率比较一般，但是比较稳定，且只有在2013年的时候环保投资研究才达到完全有效，之后一直都不温不火，也没有突出的进步。但是我们又可以看到企业环保设备改造支出在一开始的时候效率及其低下，但是从2015年开始突飞猛进，并且在2016年达到了完全有效，且之后也保持着较高的综合效率。.整体来说，汽车行业的环保投资经济效率处于一个中等水平，且有着一定的增长趋势。

四、结论及建议

本文运用DEA模型分析方法可以知道新能源汽车行业从2013年到2017年的整体投资效率都比较一般，其中环境效率更是需要有巨大的改变。本文依据DEA方法，通过设置投入与产出指标，然后去寻找数据，进行分析与研究，切实的将环保投资的各个方面使用环境效率、社会效率以及经济效率来体现出来。从上文中可以看出新能源汽车行业环境保护投资的环境效率与经济效率和社会效率相比相对来说是比较落后的。在环境效率方面，除了投入规模不稳定外纯技术效率不足也是重要的问题，而且由于整个行业的投入和产出比例不恰当，没有达到完全有效，产生了冗余，所以提高废水治理工艺、调整废气治理的结构和加强固体废弃物的技术改进是提高环境效率的重要方法。因此各个企业应当选择合适的投入模型和利用更加先进的环保技术减少企业的投入冗余和减少企业废水、废气、固废弃物的排放以及提高企业的环境治理能力。在社会效率方面企业应该提高噪音治理的能力，优化现有的噪音治理结构，在噪音治理方面多投入且注重消费者的评价与投资者的建议，及时对现有的治理方式进行改进。而且社会效率低下的主要问题在于投入要素的利用率低，应适当减少对应指标的投入，减少浪费，或者优化现有的生态环境投资结构也能提升企业的社会效率。在经济效率方面，对于经济效率来说，可以说是企业一个最为重要的指标了，由上面表4经济效率的DEA评价知道汽车行业的环保研究投资效率比较差，而且没有什么大的突破与进步，分析可以知道是由于纯技术效率太低下，没有什么改变，因此想要改变经济效率，一方面，应调整投入产出结构，主要是适当控制投入规模； 另一方面，需要企业去研究与创新心得环保技术和管理水平，提高投入要素的利用效率来提升经济效率。而且可以发现汽车行业在环保设备的改进支出方面投资的规模效率十分不足，迫切需要改进，因此企业应当重新调整投资的规模，以此提升企业经济效率。从上文中整个新能源汽车行业的环保投资效率来看，我国的环保投资效率也有着巨大的缺陷，因此各个企业应该该摒弃粗放型的环境保护投资方式，发展合适的环保投资规模，然后加强环保资金的管理、提高环保设施的技术含量以及创新环保投资的技术。最后政府也应该加大监管力度以提高效率，如环保部门通过严格执行国家“先评价、后建设”的建设规划，谨慎批准建设短期经济效益良好，但能源资源消耗量大、污染严重的工业项目，建立完善的大气、固体、废水等污染监督监测体系，形成完备的日常监督体系。