基于SBM模型实证分析资源型城市能源效率

作者简介：韦文雪（1990―），女，汉族，江苏镇江人，经济学硕士，单位：南京财经大学经济学院人口资源与环境经济学，研究方向：生态经济与可持续发展。

摘要：本文基于包含非合意产出的SBM模型，运用面板数据对29个资源城市全要素能源效率进行了研究。研究表明：多数资源型城市的能源效率由于环境因素的加入而降低，且2005-2012年资源型城市能源效率呈现U型变化趋势。

关键词：资源型城市；能源效率；SBM

一、引言

20世纪70年代爆发了两次石油危机，面对能源危机挑战，清洁能源和可再生能源未得到全面开发利用，一条重要途径是提高能源效率。现代经济不仅追求经济增长，经济发展质量更为重要。节能减排作为实现可持续发展的重要内容已被纳入国民经济和社会发展纲要中，资源型城市高污染高消耗的经济发展方式使其成为“十二五规划”节能减排重难点。考察环境约束下资源型城市能源效率，对促进资源型城市的可持续发展有较强现实意义。

学者们近年来主要探讨全要素能源效率，将能源作为要素投入与传统生产要素-资本和劳动共同纳入生产框架中。研究能源对于产出的效率作用时，必须兼顾合意产出和非合意产出才能真正体现现代生产现实。测算能源效率的主要分析方法为非参数数据包络分析方法（DEA）。Charnes等（1978）提出的数据包络是无须涉及具体生产函数，只需根据决策单元的投入与产出通过线性规划得到各决策单元的相对效率值。传统DEA方法无法解决松弛量问题，鉴于此本文选择由Tone（2003）提出的SBM模型，这种改进的非角度非径向DEA模型既能克服松弛量问题又能解决非合意产出的存在。

我国学者运用SBM模型相关研究如下：王兵、梁淑珍（2012）以中国制造行业为研究对象并选取二氧化硫和化学需氧量为非合意产出，运用SBM方向性距离函数考察资源环境约束下制造业效率；范丹、王维国（2013）在碳排放约束下运用SBM研究中国区域全要素能源效率与节能减排潜力。上述文献为本文考察资源型城市环境约束下全要素能源效率提供了借鉴。

二、模型与变量

Tone提出可以综合考察合意产出、非合意产出以及生产投入的松弛变量的SBM模型能较好测度能源效率。SBM模型如下式

能源：资源型城市综合能源消费总量。

（二）合意产出。资源型城市2005-2012年地区生产总值。

（三）非合意产出。选取六大工业污染排放量――烟尘、粉尘、废气、废水、二氧化硫、化学需氧量并借鉴郭显光（1998）改进的熵值法计算综合环境污染指数。

相关数据来源于《中国城市统计年鉴》、《中国统计年鉴》、各资源型城市所在省份统计年鉴、资源型城市环境状况公报。

三、能源效率实证分析

本文根据上述非合意产出SBM模型，利用DEA-SOLVERPro5软件计算得出2005-2012年29座资源型城市的能源效率值。

首先根据模型计算得出包含环境污染与不包含环境污染的两种能源效率，通过比较分析得出多数资源型城市能源效率在考虑环境因素时有所降低。可见资源型城市仅考虑合意产出的能源效率值被高估，同时考虑合意和非合意产出的绿色能源效率值才更加准确。

其次，2005-2012年间本文所研究的29个资源型城市中平均能源效率最高的城市辽源、松原、铜川、东营、伊春、大庆、马鞍山，这8座城市是位于生产前沿面之上的有效率的城市，这些城市的综合能源利用是完全有效率的，资源得到了充分有效的利用。其中，辽源、大庆、马鞍山、东营、铜川、马鞍山是在2005-2012八年间始终处于生产前沿面之上，即处于最佳效率状态。以2012年的效率值来看，处于能源利用最前沿的有本溪、辽源、松原、大庆、伊春、马鞍山、东营、铜川、石嘴山。2005-2012年间，平均能源效率最低的资源型城市为抚顺、本溪、盘锦、萍乡，同最优前沿上的资源型城市相比，其值均未超过60%，远离能源效率前沿面，这意味着以辽源、松原、铜川、东营、伊春、大庆、马鞍山等资源型城市为参照面，在给定同样投入与产出的情况下，这些资源型城市能源利用可在现有基础上节约40%；以2012年的效率值来看，能源效率较低的有抚顺、本溪、平顶山、朔州、鹤壁，其值均未超过70%，远远低于其它资源型城市。这表明资源型城市能源效率差距明显，落后资源型城市在能源利用中存在较大的无效损耗，有很大的节能潜力和改进空间。

最后研究期间能源效率的变化趋势大部分呈先下降再上升，拐点一般出现在2008年左右。能源效率较高的抚顺从2008年开始远离前沿面，本溪能源效率能源效率开始时上升，达到效率前沿，2009年后呈下降趋势。铜川、东营、伊春、大庆、马鞍山等资源型城市能源效率开始时呈下降趋势，后逐渐上升，最后趋于效率前沿面，铜陵和攀枝花则呈现出先降后升再下降的特征。

四、结论

本文将能源和环境因素纳入生产函数中，运用SBM模型测度2005-2012年中国29个资源型城市的全要素能源效率，基于非合意产出的SBM模型的能源效率更加贴近现实生产过程。本文结论如下：（1）多数资源型城市的能源效率由于环境因素的加入而降低，因此生产中的各种污染对能源效率有显著影响。（2）资源型城市绿色能源效率值表明，2005-2012年辽源、松原、铜川、东营、伊春、大庆、马鞍山一直处于最优生产前沿上，抚顺、本溪、盘锦、萍乡则处于效率评价值低端。处于效率评价值低端的城市的生产在能源利用上存在较大的冗余，提高这些城市的能源效率即意味着实现该地区的节能与减排。（作者单位：南京财经大学）

参考文献

[1]Charnes A， Cooper W W， Rhodes E.Measuring the efficiency of decision making units[J].European Journal of Operational Research， 1978，2（6）：429-444.

[2]Tone K.Dealing with Undesirable Outputs in DEA Slacks based Measure（SBM） Approach[R].GR IPS Research Report Series，2003.

[3]王兵，梁淑珍.节能减排约束下中国制造业行业效率和生产率的研究[J].工业技术经济，2012，3.

[4]范丹，王维国.中国区域全要素能源效率及节能减排潜力分析――基于非期望产出的SBM模型[J].数学的实践与认识，2013，43（7）：12-21.

[5]张军，吴桂英，张吉鹏.中国省级物质资本存量估算：1952-2001[J].经济研究，2004，39（10）：35-44.

[6]郭显光.改进的熵值法及其在经济效益评价中的应用[J].系统工程理论与实践，1998（12）：98-102.