基于DEA交叉效率模型的浙江省纺织产业绿色转型效率评价

高寿华

（绍兴职业技术学院范蠡商学院，浙江绍兴 312000）

党的十九大报告提出，要“推进绿色发展，加快建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”。绿色发展的关键是推进传统产业绿色化和循环化改造，实现传统产业的绿色转型。所谓绿色转型，就是传统产业发展要摆脱对高消耗、高排放、高污染的依赖，转向产业发展与资源节约、排放污染减少以及环境改善之间相互促进的绿色发展模式。

纺织产业是中国的传统支柱产业，同时也是中国工业经济中具有国际比较优势和竞争优势的产业之一，目前中国已是世界上最大的纺织品生产、消费和出口国。然而，纺织产业是中国典型的资源依赖型和环境敏感型产业，水耗、能耗、废水排放量居高不下，环境污染问题十分严重。自党的十八大将生态文明建设纳入中国特色社会主义建设“五位一体”总体布局以来，确定了绿色发展理念，全国各地加快推进制度体系建设，持续推动区域绿色发展。纺织产业借此机会，以绿色制造为转型方向，让绿色发展成为纺织经济增长的新引擎和国际竞争的新优势，产业绿色转型取得了一定的成绩。近年来，全国各地陆续关停了一些高能耗、高污染、高危险、低效益的“三高一低”纺织企业。面临资源环境约束日益趋紧、生产要素成本不断上升等严峻形势，纺织产业依靠资源要素和投资规模驱动发展的方式难以为继，调整优化产业结构、提升产业链水平、提质增效刻不容缓。绿色转型成为各地区纺织产业发展的主动选择。

浙江省是中国纺织产业的生产大省和市场大省，2018 年浙江省规模以上纺织企业数量和工业总产值分别为4 609 家和4 319.74 亿元，占全省规模以上工业企业的11.10%和6.21%；规模以上纺织企业全年实现利税总额362.21 亿元，在38 个工业行业中位列第9，年平均用工人数59.24 万人，占规模以上企业用工总人数的8.85%。近年来，浙江省纺织产业顺应国家绿色发展要求，绿色转型升级取得了一定的成绩，但整体来说还处于起步期。本研究有助于客观了解浙江省纺织产业的绿色转型发展水平，清晰判断纺织产业绿色转型是否符合预期，从而及时调整政策导向，提高纺织产业绿色转型升级的效率。

1 研究综述

已有文献对绿色转型的研究大致可以分为两类：（1）绿色转型评价指标的选择。国内外学者最开始主要关注经济发展过程中的资源环境效率，逐步发展为关注经济活动与资源环境之间的关系及效率。Guerrieri 等［1］构建的工业绿色转型评价体系包括经济总量、产业结构、技术创新和能源环境4 个指标。Martins 等［2］评价工业过程可持续性的指标包含经济、环境和社会3 个维度。李廉水等［3-4］将经济创造、科技创新和资源环境保护能力3 类指标纳入评价体系，于2015 年构建了包含经济、科技、能源、环境和社会服务在内的制造业“新型化”评价指标体系，并利用组合赋权法对中国各区域制造业的“新型化”程度进行了综合评价。朱斌等［5］认为绿色转型指标体系的设计应体现转型绿色化特点，并从经济效益、资源利用、生产制造、减排控制、社会支持5 个子系统来制定产业绿色转型的综合指标体系。相关文献对制造业新型化的界定越来越清晰，评价范围相对综合，对评价指标的选择不仅要考虑经济，更要考虑生态、社会等因素。

（2）绿色转型效率的测算及其影响因素分析。直接针对绿色转型效率量化评价的研究较少，但有不少学者以绿色创新绩效、绿色生产率或绿色竞争力的形式对工业绿色转型效率状况进行了测算和评价。Chung 等［6］在1997 年首次利用方向距离函数测算了传统工业的绿色生产率，为环境规制下经济效应的研究提供基本理论框架和技术方法。随后各国学者便基于不同的分析视角和方法展开了深入探索。殷宝庆［7］利用基于松弛测度（SBM）模型测算了中国2002—2010 年27 个制造行业的绿色全要素生产率，发现清洁型部门的绿色全要素生产率（平均值为2.913）总体高于污染密集型制造业部门（平均值为2.705）。Li 等［8］对中国41 个工业大类行业的环境绩效变化进行了测度，发现各工业行业的绿色生产效率均呈现不同的U 型走势。冯志军等［9-10］将单位GDP 的“三废”污染物加入到绿色创新效率数据包络分析（DEA）模型中，创建了工业企业绿色创新效率模型，实证分析结果表明：我国工业企业绿色创新效率整体水平偏低，东西部差距明显，空间集聚态势凸显。

随着制造业绿色转型步伐的加快，产业界和学术界越来越关注制造业绿色转型效率的影响因素及作用机制。毕克新等［11］从技术推动、市场拉动和环境管制3 个方面对中国绿色工艺创新绩效的影响因素进行了实证分析，发现国内技术购买强度、环境管制强度与绿色工艺创新绩效显著正相关，而内部市场需求、市场竞争强度与绿色工艺创新绩效显著负相关。殷宝庆［7］的研究表明，环境规制强度与制造业绿色全要素生产率、绿色工艺创新绩效整体上符合“U”型关系，即环境规制强度由弱变强，将对制造业绿色全要素生产率产生先削弱后提升的影响。Varinder等［12-13］运用模糊多准则决策模型对制造业绿色转型的推动因素和阻碍因素进行了研究和排序，发现市场竞争力、激励政策、组织资源与技术创新是最重要的驱动因素，而绿色制造理念意识缺乏、技术风险以及法律法规不健全是最重要的阻碍因素。袁宝龙［14］构建了扩展的CDM 模型，基于2003—2014 年中国制造业28 个行业的面板数据进行研究发现，环境规制能够促进制造业经济绩效、能源绩效和环境绩效的提高，但环境规制对制造业研发投入具有显著的挤出效应。由此可知，面对政府的环境规制，目前中国制造业通过创新来寻求经济与能源、环境协调发展尚未成为实施绿色转型发展的首选路径。因此，政府在制定环境保护政策的过程中应降低行业的环境规制遵循成本。孙薇等［15］基于江苏省制造业1998—2016 年的数据，用灰色关联搜索法评价了江苏省制造业的绿色竞争力，并根据实证结果验证了环境规制、绿色科技对制造业绿色转型具有短期滞后性。

通过对现有相关文献的梳理发现，目前对绿色转型的研究多集中在对工业整体或制造业整体的评价，鲜少基于行业的差异性对具体工业行业进行分析，而且绝大部分研究侧重于省域之间的横向比较，没有对某一地区纵向发展的变化进行深入研究。

2 浙江省纺织产业绿色转型效率评价

2.1 DEA 交叉效率模型

DEA 是一种评价具有多输入和多产出的同类决策单元（DMU）相对有效性的数量分析方法。DEA 通过选取决策单元的多项投入和产出数据，利用非参数线性规划技术确定相对有效的生产前沿面（包络线），处于生产前沿面上的决策单元为DEA 有效；同时将非DEA 有效的决策单元映射到DEA 有效的生产前沿面，通过比较非DEA 有效的决策单元偏离有效生产前沿面的距离来评价各决策单元的相对效率［16］。DEA 及其模型自1978 年由美国著名运筹学家Charnes 和Cooper 提出以来，已被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较大优势，成为效率评价的主流方法。

DEA 在评价效率时有多种形式，本研究采用CCR 模型（假定规模报酬不变）对浙江省纺织产业绿色转型效率进行测算评价。由于CCR 模型在确定指标值权重时对有利于计算效率值的指标会赋予较高的权重，影响了决策单元效率值的真实性。为了克服DEA-CCR 模型的这个缺陷，引入对抗性交叉效率评价机制，提高浙江省纺织产业绿色转型效率评价的科学性与合理性。具体计算原理：假定模型中有n个同类决策单元DMUi（i=1，2，···，n），每个决策单元都有m项投入指标和s项产出指标；xi表示被评价决策单元DMUi的投入向量，yi表示被评价决策单元DMUi的产出向量；v=［v1，v2，···，vm］T为投入权重向量，u=［u1，u2，···，us］T为产出权重向量。

第一步：利用传统的DEA-CCR 模型计算出各决策单元DMUi的自我效率评价值Eii：

第二步：给定j∈（1，2，···，n），k∈（1，2，···，n），解线性规划：

第三步：利用公式（2）求解出最优权重向量u*ik和v*ik，则决策单元DMUk相对于DMUi的交叉效率值为：

第四步：以交叉效率值Eik为元素，构成交叉效率矩阵E，将E的第i列元素取平均值ei作为衡量第i个决策单元DMUi效率优劣的指标，ei越大，说明DMUi越优，ei的计算公式如下：

第五步：依据ei的大小对各决策单元进行优劣排序，并对总体无效率的决策单元按照有效前沿面上的投影改进DEA，公式（5）给出了调整的量以达到效率最优：

其中，s-和s+分别表示投入指标和产出指标的松弛变量，e*为最优效率值。当被评价的决策单元DMU0为非DEA 有效时，必定存在“投入冗余”Δx0或“产出不足”Δy0，即在产出不变的情况下投入可以在原来的基础上减少Δx0；或者在投入不变的情况下，产出可以增加Δy0。

2.2 评价指标体系

绿色转型的核心内容是从传统发展模式向科学、可持续的发展模式转变。鉴于纺织产业特点及发展现状，结合张峰等［17-18］对制造业绿色转型、绿色竞争力内涵的表述，将纺织产业绿色转型定义为：以绿色技术提升纺织产业的生产效率和管理水平，构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的产业结构，向市场提供更绿色的纺织产品和服务。纺织产业绿色转型效率是指纺织企业投入人力、资本、能源等经济要素后可以获取的，考虑了环境能源代价的有效产出能力，表征为绿色产出与投入之比。

纺织产业绿色转型效率评价指标体系的设计应体现转型绿色化的特点，参考相关研究成果［3，15］，且基于纺织产业绿色转型内涵进行目标分解，本研究将纺织产业绿色转型效率水平归纳为4 个方面：绿色经济效益、绿色生产制造、绿色生态保护、绿色社会支持，并从这4 个维度建立科学的评价体系，客观、准确地评价浙江省纺织产业绿色转型效率及动态趋势，详见表1。

表1 纺织产业绿色转型效率评价指标体系

2.3 数据来源与相关说明

本研究以浙江省及其11 个地级市的纺织产业为研究对象，选择的时间跨度为2014—2018 年，指标值来自历年《浙江统计年鉴》《浙江自然资源与环境统计年鉴》，同时对浙江省各地级市统计局公布的国民经济和社会发展统计公报、环境统计公报等进行数据整理和补充。虽然DEA 评价对数据没有量纲的要求，但由于Y3和Y4为逆向指标，需将逆向指标转换为正向指标，转换方法为取两者的倒数。

2.4 基于浙江省时序数据的纵向评价

2.4.1 “4投入-4产出”DEA 交叉效率结果分析

在“4 投入-4 产出”指标体系和DEA 交叉效率模型的基础上，借助DEA P2.1 模型对浙江省纺织产业绿色转型效率进行综合系统评价，结果如表2所示。

表2 2014—2018 年浙江省纺织产业绿色转型交叉效率值

在DEA 交叉效率模型中，交叉效率值e在0～1。e越大，被评价的DMU 离有效生产前沿面的距离越近，也就是投入产出效率越高；当e等于1 时，DMU 为DEA 有效；当e小于1 时，DMU 为DEA 无效。表2 结果显示，浙江省纺织产业绿色转型效率逐年上升；但从各年份的具体转型效率值来看均为DEA 无效，且只有2018 年超过0.70，达到转型效率良好水平，其他年份的效率值都在0.45～0.65，处于较低水平，说明浙江省纺织产业绿色投入产出率尚未达到最优水平，还有很大的提升空间。

2.4.2 对DEA 无效年份的投影结果分析

针对绿色转型效率无效年份，可以通过其在生产前沿面的投影对投入、产出要素进行调整，即可根据公式（5）调整到资源最优配置。从表3 可以看出，纺织产业均存在投入冗余或产出不足的问题。从投入指标来看，5 年的研发投入都明显不足，可能限制了制造环节中的能效提升、清洁生产和源头减量技术改造，对产业绿色转型的推动不足。同时，单位产值能耗、单位产值用水量、就业人员数量有4 年都存在投入冗余，投入成本高，资源利用率低。从产出指标来看，利税总额、新产品产值率、废水和废气排放强度的倒数指标的投影值相比原始值都有很大的提升，说明浙江省纺织产业绿色产出严重不足。以2018年为例，如果R&D 经费支出占主营业务收入比例提高0.31%，同时单位工业产值用水量降低1.45 m3/万元，其他投入不变，那么利税总额将增加44.25 亿元，新产品产值率增加3.23%，废气排放强度下降0.005亿标准m3/亿元，此时浙江省纺织产业绿色转型效率达到最优。

表3 2014—2018 年浙江省纺织产业绿色转型DEA 无效年份的投影结果

2.5 基于市际面板数据的横向评价

为进一步横向分析浙江省纺织产业绿色转型升级的地区空间差异，本研究利用浙江省11 个地级市2014—2018 年的市际面板数据进行DEA 交叉效率评价，结果如表4所示。

表4 2014—2018 年浙江省各城市纺织产业绿色转型交叉效率值

由表4 可知，浙江省11 个地级市的纺织产业绿色转型效率值均呈波动上升态势。取绿色转型效率的5 年平均值，并按从高到低的顺序进行排序依次为：杭州、台州、舟山、温州、丽水、宁波、金华、嘉兴、衢州、绍兴、湖州。纺织产业绿色转型效率值除了杭州和台州分别为0.681、0.629 以外，其余9 个城市都处于0.4～0.6，距离最优效率值1 都较远，纺织产业绿色转型效率相对偏低。

不同城市之间的纺织产业绿色转型效率不均衡，差异较大。省会城市杭州的纺织产业绿色转型效率在5 年中都位居首位，且数值逐年上升，向0.800 逼近，在浙江省纺织产业绿色转型中具有明显的比较优势。绍兴与湖州都是浙江省的纺织大市，但这两个城市的纺织产业绿色转型效率都处于下游水平，5 年均值分别为0.391 和0.385，远低于杭州。但是从5 年数据来看，与杭州之间的差距有逐年减小的趋势，并且自2016 年以来，绍兴与湖州的纺织产业绿色转型效率提升迅速，分别从2016 年的0.353、0.378 上升到2018 年的0.471、0.466，这与绍兴、湖州近3 年来在印染这个纺织产业绿色转型的关键环节上扎实践行绿色生产分不开。

以浙江省纺织产业龙头大市绍兴为例，纺织印染是绍兴纺织产业的重要组成部分，也是绍兴纺织产业绿色转型的关键环节。绍兴印染产业以订单加工为主，产能约占浙江省的1/2、占全国的1/3。由于长期粗放式发展，绍兴印染备受“三高”困扰。2015 年，绍兴336 家印染企业贡献了绍兴8.52%的规上工业产值、13.46%的利税总额，却占用全市工业32.92%的用能、62.13%的取水、74.62%的排污。从2016 年开始，随着环保趋严、排放标准提高以及环境保护税的实施，绍兴出台了史上最严的印染产业地方最新标准，对全市336 家印染企业进行整合、重组，大力淘汰落后产能，共关闭了151 家印染企业；同时通过优化印染产业布局规划，持续推动印染企业集聚滨海工业园区向高新化、智能化和绿色化发展。2016 年11月，绍兴柯桥区印染产业转型升级被列入省级试点，为浙江省推进印染产业转型升级树立了新典范。印染产业的提质增效有力地加速了绍兴纺织产业的绿色转型。

3 研究结论

（1）浙江省纺织产业绿色转型效率呈上升趋势，2014—2018 年从0.473 上升到0.732，上升了约55%。说明随着环境规制约束力不断强化，浙江省通过加强节能减排管理制度体系建设，推动纺织企业加大科技研发投入，从而带动绿色环保型技术、清洁生产技术等的研发推广，促进了纺织产业在绿色经济效益和绿色生态保护上得到一定程度的平衡发展，产业绿色转型成果初现。

（2）现阶段浙江省纺织产业绿色转型效率均为DEA 无效，且离最优效率值1 还有很大的改进空间。浙江省纺织产业在2014—2018 年存在不同程度、不同指标的投入冗余，说明纺织产业资源配置效率有待提升，尤其是单位产值能耗和用水量投入冗余相对较大，说明这两项指标的资源配置效率较差，对纺织产业绿色发展有明显的“抑制”作用。因此，浙江省纺织产业未来的绿色转型发展要重点从这两个指标入手。

（3）浙江省11 个地级市的纺织产业绿色转型效率5 年均值普遍处于0.4～0.6，绿色转型水平较低。但是除了部分城市在个别年份的转型效率值上有所回落外，整体上还是保持了稳定增长的状态。说明近年来浙江省各城市以“绿色突围”换纺织产业转型升级的成效逐渐显现。同时，各城市的纺织产业绿色转型水平不均衡，存在较大的差距，杭州近5 年来积极推行纺织产业绿色制造新模式，促进节能和减排并轨，同时不断完善纺织产业资源综合利用体系，纺织产业绿色转型效率逐渐向0.800 靠近，相对于绍兴、湖州等城市，领先优势明显。

4 政策启示

（1）推进产业集聚集约发展，打造绿色供应链。理论研究与历史经验都表明，产业集聚化发展是纺织产业转型升级的必经之路［19-20］。面对“散、小、乱、污”的纺织产业现状，以政策引导、环保倒逼实施产业整合兼并重组，通过“整合集聚一批、关停淘汰一批、兼并重组一批”，推进纺织企业向地方纺织工业园搬迁集聚，形成规模效应。集聚更要集约，要在纺织产业集聚区打造一条绿色供应链，发挥企业特别是龙头企业的带动作用，形成“以点带线、以线带面”的格局，可以对纺织产品的设计、生产、流通、销售、回收、再利用、处理等环节进行全过程环境管理，形成环境友好型纺织品生产和消费模式，降低纺织品全生命周期的生态环境影响。

（2）加快技术创新，全面实施绿色制造。绿色制造是浙江纺织产业转型的方向，要努力构建高效、清洁、低碳、循环的纺织产品绿色制造体系，以绿色制造促进节能、减排。绿色制造需要从源头绿色技术创新开始，贯穿于产品设计、制造、使用、循环的生命周期全过程。首先，要结合全球纺织工业发展趋势，围绕纺织制造关键技术，加大研发投入力度，构建以企业为主体、以市场为导向、政府搭平台的技术创新体系，促进纺织制造技术与纺织产业发展对接，创新成果与产业应用对接。其次要依托生产装备技术革命，实施纺织企业生产装备更新换代和智能改造提升，让技术创新的乘数效应成为纺织产业节能减排的突破口。

（3）加大政策扶持力度，降低纺织行业的环境规制遵循成本。随着新环保法的实施，以及纺织染整工业水污染物、大气污染物执行更严排放标准，再加上《中华人民共和国环境保护税法》自2018 年1 月1 日起正式施行，环保由“费”改“税”，大幅度提高了纺织企业的环保成本，企业的环保压力持续增大。环境规制对纺织产业的研发投入会产生显著的挤出效应，企业遵循环境规制的成本也会限制创新活动的实施。因此，政府要加大政策扶持力度，适度降低行业的环境规制遵循成本。一方面应根据实际需要设立纺织产业技术创新与成果转化专项基金，用于关键技术的研发与推广；另一方面对纺织企业建设智能工厂、数字车间、“机器换人”自动化改造、企业上云等方面予以一定的资金扶持。