1引言

1.1選題背景

20世紀(jì)來,隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能源危機(jī)、環(huán)境污染等問題日益加劇。傳統(tǒng)的"高能耗、高污染、低效率、低效益"的發(fā)展模式已難以為繼。大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì),實現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、社會進(jìn)步型的綠色可持續(xù)發(fā)展模式已經(jīng)成為擺在全世界面前的一個亟待解決的重大課題。社會可持續(xù)發(fā)展要求處理好資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)系,必然要限制三離產(chǎn)業(yè)發(fā)展,通過綠色技術(shù)創(chuàng)新,淘汰過剰產(chǎn)能提升 競爭力。鋼鐵工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,不但資金和技術(shù)密集度商,而且是三高產(chǎn)業(yè)的首要代表。2009-2013期間年均能源消耗約占全國總能耗的16.9%,SO2占全國總SO2排放里的3.5%,每年排放的固體廢棄物占全國固廢排放總量的12.6%。我國鋼鐵工業(yè)"十一五"和'十二五"發(fā)展規(guī)劃中,對加強(qiáng)集約經(jīng)營,節(jié)能減排及改進(jìn)效率提出了較高的指標(biāo)要求。目前,能源、環(huán)保、綠色制造和綠色發(fā)展問題己經(jīng)成為鋼鐵工業(yè)發(fā)展面臨的最緊迫、最嚴(yán)唆的問題,鋼鐵工業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型迫在眉睫。而提窩資源環(huán)境約束下鋼鐵企業(yè)技術(shù)效率、全要素生產(chǎn)率是其綠色轉(zhuǎn)型的根本。雖然中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會在2008年召開的第五屆中國國際鋼鐵大會上提出了"綠色鋼鐵"理念,要求鋼鐵企業(yè)把資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的理念顆入到企業(yè)經(jīng)營管理中,通過轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式,推進(jìn)全面清潔生產(chǎn),促進(jìn)企業(yè)與自然、社會和諧統(tǒng)一,實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)成長。以寶鋼、鞍鋼、武鋼和首鋼為代表的鋼鐵企業(yè),也都在踐行"綠色鋼鐵"理念。但由于環(huán)境污染和資源損耗難以計算,影響各鋼鐵企業(yè)的"綠色"可比性,無法合理評價"綠色鋼鐵"發(fā)展的好壞。因此,運(yùn)用合理的經(jīng)濟(jì)模型和投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)科學(xué)準(zhǔn)確地估算技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率成為衡里鋼鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的途徑。傳統(tǒng)的技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率測度,一方面將鋼鐵企業(yè)視為"黑箱",不考慮鋼鐵生產(chǎn)流程中各階段之間的朕結(jié)關(guān)系,另一方面沒有同時將資源和環(huán)境因素納入分析框架。在強(qiáng)調(diào)綠色鋼鐵可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)今,資源和環(huán)境不僅是鋼鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)生變量,同時也是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模和速度的剛性約束,如果忽略這種約束,則會扭曲對社會福利變化,不能準(zhǔn)確反映鋼鐵產(chǎn)業(yè)的真實經(jīng)濟(jì)績效,從而誤導(dǎo)政府建議。同時,從鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的視角看,生鐵和粗鋼產(chǎn)量的均衡生產(chǎn)有利于鋼鐵企業(yè)的正常運(yùn)營。

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1.2研究意義

1.2.1理論意義

通過對網(wǎng)絡(luò)DEA理論研究進(jìn)展的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理,發(fā)現(xiàn)以往的研究大多運(yùn)用徑向DEA方法測算網(wǎng)絡(luò)決策單元的整體效率和階段效率,或者進(jìn)一步深層次的挖掘各階段效率與整體效率之間的關(guān)系。Tone和Tsutsu(2009)為解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)實運(yùn)營過程中出現(xiàn)的投入和產(chǎn)出非同比例變化的問唐,改進(jìn)了單階段SBM-DEA模型,首次將非徑向沈M-DEA方法拓展到網(wǎng)絡(luò)DEA理論中,建立了網(wǎng)絡(luò)SBM-DEA模型。雖然該模型具有解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有投入、產(chǎn)出要素非同比例變化問話,及各子過程投入變量兀余和產(chǎn)出變量不足問題的優(yōu)點(diǎn),該模塊中沒有考慮諸如廢氣、廢渣、廢水等非期望產(chǎn)出因素。因此,為更準(zhǔn)確合理的進(jìn)行效率評價,有必要以此模型為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)或者與其他模型相結(jié)合。同時,目前對具有多階段生產(chǎn)過程的決策單元進(jìn)行生產(chǎn)率測算的研究均采用以徑向網(wǎng)絡(luò)DEA方法為基礎(chǔ)的Malmquist指數(shù)模型,也沒有考慮到非期望產(chǎn)出因素對生產(chǎn)率變化的影響�；趶较蚓W(wǎng)絡(luò)DEA模型的各種缺點(diǎn)弊端,評估得到的生產(chǎn)率變化也是不準(zhǔn)確的。因此,本文構(gòu)建了考慮非期望產(chǎn)出的網(wǎng)絡(luò)SBM-DEA模型和網(wǎng)絡(luò)Malmquist-luenberger指數(shù)模型,分別用于評價多階段生產(chǎn)決策單元的技術(shù)效率、生產(chǎn)率變化、技術(shù)效率變化及技術(shù)進(jìn)步變化,并從子過程視角探求導(dǎo)致系統(tǒng)整體生產(chǎn)率變化的原因。以上模型改進(jìn)在網(wǎng)絡(luò)DEA方法拓展方面具有一定的理論意義.網(wǎng)絡(luò)DEA方法視角下的環(huán)境績效評價理論是對傳統(tǒng)績效評價理論的有益補(bǔ)充,對政府制定鋼鐵產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策,實現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供可靠的方法理論依據(jù),更為我國鋼鐵企業(yè)達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo),提升企業(yè)綜合競爭力提供了重要的理論參考價值。

本研巧運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)SBM-DEA方法及其拓展模型,把鋼鐵企業(yè)資源消耗及污染物排放作為約束條件,對其技術(shù)效率及生產(chǎn)率進(jìn)行更加準(zhǔn)確合理的測算。在現(xiàn)有企業(yè)規(guī)模、所有制形式、研發(fā)、教育培訓(xùn)等影響因素基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究分析了環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度對資源和環(huán)境約束下鋼鐵企業(yè)全要素生產(chǎn)率的影影響,以探討生產(chǎn)率提升路徑。最后對我國鋼鐵企業(yè)效率及生產(chǎn)率提升給出合理規(guī)劃建議。

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2相關(guān)理論和文獻(xiàn)綜述

資源和環(huán)境約束下的效率及全要素生產(chǎn)率的増長是衡量鋼鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量的重要標(biāo)志,己經(jīng)成為影響鋼鐵產(chǎn)業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。為了對我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)效率及全要素生產(chǎn)率增長進(jìn)行更加科學(xué)、合理的測算,有必要從新的視角對測里工具網(wǎng)絡(luò)DEA理論、技術(shù)效率理論、全要素生產(chǎn)率理論的發(fā)展及其在我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)方面的應(yīng)用研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和總結(jié),為后續(xù)實證研究提供理論支撐。

2.1技術(shù)效率及全要素生產(chǎn)率理論

2.1.1技術(shù)效率及測算方法

技術(shù)有效性的研究及技術(shù)效率測度理論的提出要追溯到上世紀(jì)50年代。Koopmans(1951)給出了技術(shù)有效的定義:如果在不減少其他產(chǎn)出(或增加其他投入)的情況下,技術(shù)上不可能增加任何產(chǎn)出(或減少任何投入),則該投入產(chǎn)出向量是技術(shù)有效的,技術(shù)有效的所有投入產(chǎn)出向量的集合構(gòu)成生產(chǎn)前沿面。英國劍巧大學(xué)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家Farrell(1957)首次從投入角度提出技術(shù)效率概念,即在產(chǎn)出規(guī)模和市場價格不變的條件下,按照既定的要素投入比例所能達(dá)到的最小生產(chǎn)成本占實際生產(chǎn)成本的百分比。Leibenstein(1966)從產(chǎn)出角度定義了技術(shù)效率,即在市場價格水平、投入規(guī)模及投入要素比例不變的情況下實際產(chǎn)出水平與所'能達(dá)到的最大產(chǎn)出的百分比。由以上定義可知,技術(shù)效率用來衡雖在沒有技術(shù)進(jìn)步或創(chuàng)新的過程中,生產(chǎn)者獲得最大產(chǎn)出或投入最小成本的能力。即在特定技術(shù)水平下,實際生產(chǎn)活動接近前沿生產(chǎn)水平的程度,衡量生產(chǎn)者利用現(xiàn)有技術(shù)的水平高低,也反映了生產(chǎn)的有效性程度。

生產(chǎn)率是當(dāng)代經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中除效率之外又一重要的槪念,指的是生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)要素的有效利用程度,反映了一定時期內(nèi)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的要素配置效率、技術(shù)創(chuàng)新水平及生產(chǎn)管理水平等。隨著經(jīng)濟(jì)増長理論的發(fā)展,生產(chǎn)率理論大致經(jīng)歷了單要素生產(chǎn)率、全要素生產(chǎn)率和綠色全要素生產(chǎn)率理論的發(fā)展過程。從價值論出發(fā),勞動、資本等單個要素與產(chǎn)出的比例,如勞動生產(chǎn)率或資本生產(chǎn)率就是單要素生產(chǎn)率理論的基本維形。Solow(1957)將經(jīng)濟(jì)増長中扣除資本和勞動投入剰下的"增長余值"稱為廣義技術(shù)進(jìn)步,又叫全要素生產(chǎn)率。全要素生產(chǎn)率是生產(chǎn)率的一種測算方式,考慮了生產(chǎn)過程中產(chǎn)出與勞動、資本、資源等全部投入要素之間的關(guān)系,包括諸多投入要素解釋不了的技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、組織創(chuàng)新等促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的因素。也就是說經(jīng)濟(jì)增長包括兩部分,一部分來自投入要素的增長,另一部分歸因于技術(shù)的進(jìn)步和效率的提高。第二部分増長即為能反映經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)呈的全要素生產(chǎn)率。隨著經(jīng)濟(jì)增長的發(fā)展及其對資源與環(huán)境的影響,資源與環(huán)境約束下的全要素生產(chǎn)率及其度量日益成為關(guān)注的焦點(diǎn)。

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2.2網(wǎng)絡(luò)DEA理論

2.2.1網(wǎng)絡(luò)DEA理論模型

Fare和Grosskop在他們的專著和文章中首次提出了FG網(wǎng)絡(luò)DEA模型的概念,對具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的決策單元的相對有效性評價問煙作了開創(chuàng)性研究。不同于傳統(tǒng)的DEA模型,網(wǎng)絡(luò)DEA沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的形式。它依賴現(xiàn)實問題的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)系統(tǒng)包含眾多子系統(tǒng),按照子系統(tǒng)的外在聯(lián)結(jié)方式可以分為串聯(lián)、并聯(lián)、混合和循環(huán)等等(楊峰,2006),其中最基本的是串聯(lián)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

相對于串聯(lián)系統(tǒng)而言,目前對于并聯(lián)系巧DEA效率評價的研究較少。Fare,Grabowski,Grosskopf和Kraft(1997)構(gòu)建可以最大化產(chǎn)出系統(tǒng)距離函數(shù)的模型,是關(guān)于并聯(lián)系統(tǒng)的早期研究文獻(xiàn)之一。Yan＆Ma和Koike(2000)提出了一種YMK模型,將并聯(lián)系統(tǒng)的整體效率定義為YMK效率,并先后證明了在規(guī)模報酬不變和可變的條件假設(shè)下,獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)DEA模型下的系統(tǒng)效率是各子系統(tǒng)效率中的最大者。該結(jié)論在一定程度上可能會髙估系統(tǒng)效率。Kao(2009)構(gòu)建了一個相關(guān)模型來測算并列系統(tǒng)的系統(tǒng)效率和過程效率,發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)效率是過程效率的加權(quán)平均值的特點(diǎn)。楊鋒,梁撰,凌六一和査勇(2009)在分析并聯(lián)生產(chǎn)系統(tǒng)前沿生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上,提出了評價并聯(lián)生產(chǎn)系統(tǒng)的乘數(shù)模型和包絡(luò)模型,與傳統(tǒng)CCR模型相比較,該模型得到的前沿生產(chǎn)能力更高,表明該方法有利于更大程度的挖掘系統(tǒng)整體性能改善的潛力。

進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著中國鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展,鋼鐵產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率方面的研究也逐漸豐富起來。Zhang和Zhang基于SFA方法測算了中國大中型鋼鐵企業(yè)1995年的技術(shù)效率。研究將中國的鋼鐵企業(yè)按照企業(yè)所有制、規(guī)模、主要設(shè)備及所在地進(jìn)行分類,結(jié)果表明非國有企業(yè)技術(shù)效率顯著高于國有企業(yè);無論國有還是非國有企業(yè),相對而言大規(guī)模企業(yè)效率嵩于小規(guī)模企業(yè),生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)性對技術(shù)效率有顯著正影響;技術(shù)效率地區(qū)差見并不明顯,但對于中等規(guī)模的企業(yè)來說,東部地區(qū)比中西部地區(qū)企業(yè)效率高。

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3資源約束下中國鋼鐵企業(yè)兩階段技術(shù)效率評價...............35

3.1中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)面臨的資源約束...............35

3.2網(wǎng)絡(luò)SBM-DEA模型..............36

4資源和環(huán)境約束下中國鋼鐵企業(yè)兩階段技術(shù)效率評價...............50

4.1中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)面臨的環(huán)境約束..................50

4.2非期望網(wǎng)絡(luò)SBM-DEA(UNSBM)模型構(gòu)建.................52

5資源和環(huán)境約束下中國鋼鐵企業(yè)兩階段全要素生產(chǎn)率測算................69

5.1網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)率指數(shù)模型構(gòu)建...............69

6環(huán)境規(guī)制對資源和環(huán)境約束下全要素生產(chǎn)率的影響

6.1我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)環(huán)境規(guī)制現(xiàn)狀

我國環(huán)境管制的具體政策手段主要經(jīng)歷了三個階段:在管制階段以命令和控制政策為主要手反、在市場化階段以經(jīng)濟(jì)激勵政策為主要手段、在創(chuàng)新階段以企業(yè)信息披露和社會公眾參與為主要特征。其中,命令控制型環(huán)境管制政策指通過法律和行政手段制定不同掠準(zhǔn)或者在特定時間或區(qū)域內(nèi)限制某些活動來影響企業(yè)污染和排放的行為。經(jīng)濟(jì)激勵環(huán)境管制政策主要是通過市場信號激勵企業(yè)在追求自身利益最大化同時,降低社會環(huán)境污染,主要包括排污收費(fèi)和污染權(quán)交易兩項制度。隨著中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)面對的資源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,環(huán)境規(guī)制問題越來越受到政府部門的重視。目前,我國對鋼鐵企業(yè)主要采取命令控制和收取壞保費(fèi)用的環(huán)境管制。政府對三廢制定相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn),對于不達(dá)掠鋼鐵企業(yè),實行強(qiáng)行關(guān)閑或者處置。如表6-1所示,從2002年《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》的發(fā)布開始,圍家陸續(xù)頒布的一些環(huán)境保護(hù)法對鋼鐵工業(yè)的廢水、廢氣和廢渣的排放和治理的柄準(zhǔn)不斷升商,以促使鋼鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源利用、環(huán)境保護(hù)相適應(yīng)。

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7研究結(jié)論與研究展望

7.1研究結(jié)論

鋼鐵工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,是三高產(chǎn)業(yè)的首要代表。在大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì),實現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、社會進(jìn)步型的綠色可持續(xù)發(fā)展的背景下,鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著能源、資源歴乏和環(huán)境污染的多重制約。因此,要實現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型,必須提高鋼鐵企業(yè)技術(shù)效率、全要素生產(chǎn)率和其對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)。本文運(yùn)用更科學(xué)合理的方法評價能源環(huán)境約束下鋼鐵企處的技術(shù)效率及生產(chǎn)率以期探求其提巧的途狂。通過實證研究,得出下主要結(jié)論:

(1)技術(shù)非效率廣泛存在于我國鋼鐵企業(yè)中。在資源約束下,我國鋼鐵企業(yè)2009-2013年期間整體、鐵前和鐵后工序階段的技術(shù)效率年均值分別為0.477、0.391和0.573。相對來說,鐵前工序階段的效率更低,是影咱鋼鐵企業(yè)整體技術(shù)效率提升的短板,應(yīng)作為未來鋼鐵企業(yè)整體技術(shù)效率改進(jìn)的出發(fā)點(diǎn)。增加環(huán)境約束后,我國鋼鐵企業(yè)2009-2013年期間整體、鐵前和鐵后工序階段的年均技術(shù)效率值變?yōu)榛?.440、0.369和0.538,即廢氣、廢渣污染物的排放造成了技術(shù)效率的損失,效率提升空間更大了。鐵前工序階段仍是影響整體技術(shù)效率提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

(2)根據(jù)資源環(huán)境約束下的技術(shù)效率得分可以對鋼鐵企業(yè)資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的協(xié)調(diào)狀態(tài)類型進(jìn)行劃分。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),2009-2013期間陳了少部分企業(yè)處于完全協(xié)調(diào)狀態(tài)外,絕大多數(shù)企業(yè)均處于不協(xié)調(diào)或嚴(yán)重不協(xié)調(diào)狀態(tài)。意味著我國鋼鐵企業(yè)在資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出協(xié)調(diào)性方面具有明顯的兩級分化特征。增加環(huán)境約束對鋼鐵企業(yè)進(jìn)行績效評價,不但能更好地鑒別處非效率企業(yè),還具有進(jìn)一步突出和強(qiáng)化高效率與低效率水平的能力。

參考文獻(xiàn)（略）