区域经济能耗效率评价

【摘 要】节能减排是一个多投入、多输出的系统效率评价问题。本文通过建立DEA模型，科学选取能够反映出我国节能减排发展关键问题的投入、输出指标，即能源消耗总量、COD排放量、工业二氧化硫排放量、工业固体废物产生量和GDP、COD排放减少量、工业二氧化硫排放减少量、工业固体废物综合利用量等，利用MYDEA软件，对我国综合经济区的代表省市的节能减排情况进行了分析和评价。

【关键词】DEA；系统效率；能耗

一、问题背景

目前，由于国内外缺少定量描述减排不同污染物所需的能耗数据，导致难以针对不同污染物提出科学、合理、定量的减排指标，也难以真正定量地评价过程工业节能减排的效果、给出科学的解决方案，这给减排国策的最终落实带来了极大的困难。缺少综合的路线评价指标与体系已成为减排面临的一个重要问题。为了能够对节能减排效率进行定量的评估，首先需要确定影响该效率的各种指标。我国“十一五”规划纲要对能耗及COD、二氧化硫排放量提出了明确的降低指标，为了提出更加完善的评价标准，将固体废弃物的排放及处理纳入考虑，确立起综合评价的指标。对应于各项指标，收集相关的数据，进行客观的评价分析，可以得到各地的节能减排的效率值，由此效率值，可以对各地的节能减排工作进行一定的评价，并可以提出相应的意见。对于评价过程，由于各种经济、环境、社会等因素的影响，会导致一些参数化的评价方式不能得到较好的结果。因此，可以考虑使用非参数化的评价方法。

二、模型假设

本文在确立节能减排效率的评价指标时，综合考虑资源、环境和经济等因素。同时，考虑到区域和因素的复杂性，本文将选取我国经济区的代表省市吉林、北京、上海、广东、陕西、安徽、云南和甘肃作为研究对象，并以2009年各地区的GDP，能耗，化学需氧量COD、二氧化硫SO2的排放总量及相对上一年的减少量，以及固体废弃物排放总量和回收利用量作为综合评价节能减排效率的指标。我们把各地区的节能减排过程看做一个系统，这样就把问题转化为多输入、多输出的系统效率评价问题。为了解决这一问题，我们引入了数据包络分析法DEA。数据包络分析法是解决系统运行过程效率和规模效益等评价问题的有效方法。下面对DEA原理进行简单的介绍。数据包络分析方法（DEA，Data Envelopment Analysis）由Charnes、Coopor和Rhodes于1978年提出，该方法的原理主要是通过保持决策单元（DMU，Decision Making Units）的输入或者输入不变，借助于数学规划和统计数据确定相对有效的生产前沿面，将各个决策单元投影到DEA的生产前沿面上，并通过比较决策单元偏离DEA前沿面的程度来评价它们的相对有效性。

如果我们在进行第j0个决策单元效率评价时，使第j0个决策单元的投入和产出被其他所有的决策单元投入和产出的线性组合替代，而将第j0个决策单元排除在外。一个有效的决策单元可以使其投入按比例地增加，而效率值保持不变其投入增加比例即其超效率评价值。改进的模型如公式2所示。式中，θ为超效率值，G=∑λj为规模效益，x、y分别是输入输出指标，s-是松弛变量，s+为剩余变量。

三、实证分析

本文将能源以及环境容纳资源的使用作为投入指标，这些指标代表了经济发展中对于能源的投入及环境资源的投入；输出指标反映了经济是否发展以及减排结果。如下表所示：

投入指标名称：能源消耗总量，简称能耗，单位为万吨标准煤；COD（化学需氧量）排放量，简称COD，单位为万吨；工业SO2排放量，简称SO2，单位为万吨；工业固体废物产生量，简称固废，单位为万吨。输出指标名称：地区生产总值，简称GDP，单位为亿元；COD减少量，单位为万吨；工业SO2减少量，简称SO2减少，单位为万吨；工业固体废物综合利用量，简称固利用，单位为万吨。

由于篇幅所限，2009年我国节能减排投入输出指标原始数据请查阅中国统计年鉴2010，这里不在罗列.利用MYDEA软件，将输入输出指标原始数据代入上述模型中，得出各省市的节能减排效率值和规模效益值G为：

我们以09年陕西省的数据为例，分析陕西省的节能减排工作，并给出建议，其他省市都可以依照陕西省的情况来处理。

09年陕西省，能源消耗量、COD排放量、工业二氧化硫排放量、工业固体废物产生量四项投入分别为9575.，12.64，74.2，5546.7，而GDP、COD削减量、工业二氧化硫削减量和固体废物利用量四项输出分别为8169.8，0.57，8.4，2997.6。并得到θ=1.033、G=1.114，都是微微大于1，说明09年陕西省节能减排效率不算太高，并且成倍地增加节能减排资金并不会带来更高更好的比例增长。

根据MYDEA软件我们得到了给出的调整数据，如下：

上表表明，陕西省可以通过技术革新，进一步提高效率等手段，在保持节能减排投入微微增加的情况下，提高减排量；或者可以保证在减排量不变的情况下，适当缩减在减排方面的投入。

对于其他地区，政府可以根据表中进行同样的分析，从而做出决策。

【参考文献】

[1]魏权龄.数据包络分析[M].北京：科学出版社，2006.

[2]于鹏飞，李悦，高义学，等.基于 DEA 模型的国内各地区节能减排效率研究[J].中国人口・资源与环境，2010（S1）.

[3]吴文江.数据包络分析及其应用[M].北京：中国统计出版社，2002.

[4]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴[EB/OL]. 2011-09-01.

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