基于数据包络分析贵阳市铝产业生态效率评价

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1、基于数据包络分析贵阳市铝产业生态效率评价摘要：近年来我国铝业投资热潮涌动，产能不断扩张，但是盈收情况不容乐观。贵阳是国家布局的重要?X工业基地之一，在供给侧改革的契机下，文章运用Matlab和DEAP2.1程序对2005年-2014年贵阳市铝产业牛态效率进行实证分析与评价，探索资源型产业与资源型城市的转型之路。在未来，贵阳应积极提高创新水平，吸收先进技术，控制行业无序扩张，化解产能过剩，推进产业共生。关键词：数据包络分析；铝产业;生态效率;产业共生;煤电铝一体化一、引言贵阳不仅拥有丰富的铝土矿资源，而且在开发利用、加工研发方面有较强的技术基础

2、和较大的生产规模。从工业体系上看，贵阳市铝及铝加工业是贵阳的八大特色支柱产业之一。自2000年起，贵阳市就开始积极探寻生态发展之路，推进生态文明建设，既要青山绿水，又要寻求产业的二次发展，因此对贵阳市铝产业牛态效率进行评估显得尤为重要。生态效率最早是由瑞士知名学者Schaltegger和Sturn在1990年首次提出和定义的。WBCSD（世界可持续工商理事会）、经济与合作组织和欧盟环境署等众多机构组织都对生态效率进行定义，从广义上來看，生态效率可看成是产出与投入Z比。生态效率是国内外度量不同尺度区域、行业、企业和产品可持续发展状况和循环经济发

3、展水平的重要指标。通过将牛态效率这一概念引入工业系统，构建工业及其各行业与外部环境之间的关系框架指导工业实践活动，能缓解经济发展与环境保护之间的矛盾，有效地促进经济转型，促进产业生态系统健康发展。从产业层面上，生态效率的评估可以从行业整体技术水平出发，探讨其可持续发展的驱动因素及改进方案。在研究方法上，生态效率的核算方法主耍有三种：经济/环境单一比值法、指标体系法、模型法。经济/环境单一比值法中经济维度和环境维度所选取的表征指标根据研究对象和研究目的不同而不同，有选取产品或服务的生产总量、销售总量或净销售额作为经济指标，也有选取机会成本。指标

4、体系法是指由相互独立但是又整体联系的各个指标组成的生态效率评价体系，国内对行业、产业园区及区域这种大尺度的研究上基本上都采用指标体系法。模型法包括数据包络分析模型及其拓展模型、牛态拓扑法等。其中数据包络分析模型就是常用的产业效率评价方法。二、研究方法1.数据包络模型。1978年美国著名运筹学家A.Charnes和W・W.Cooper等人创建了数据包络分析(DataEnvelopmentAnalysis),简称DEAoDEA是使用数学规划模型，基于相对效率理论和非参数统计方法评价具有多个输入、多个输出决策单元(DecisionMakingUni

5、t,简称DMU)间的相对有效性。判断一个决策单元是否有效本质上是判断该决策单元的输入数据和输出数据的包络面的有效部分。本研究选取投入导向，考虑规模收益的C2R和B2C模型用以评价贵阳市铝产业生态效率。假设存在n个决策单元DMU,这n个DMU都是可比拟的且各个DMU均包含m种类型的输入和s种类型的输出，各输入和输出均大于Ooxij表示第j个决策单元中第种输入量，xij>O;yrj表示第j个决策单元种第r种输出量，yrj>0;vi是第i种输入的权重;ur是第r种输入的权重。对于权系数vWEm和vWEs,定义第j个DMU的效率评价指数为

6、：C2R和BC2模型分别如下所示：1.非期望产出的处理。非期望产出概念(UndesirableOutput)最早由Koopmans(1951)提出，是指在DEA理论中在生产过程中所产生的污染物的产出(如废气、废水、固体废弃物的产出)。非期望产出的增加会造成决策单元有效性的降低，因此在涉及环境效率的评价时应适当处理。目前非期望产出的处理方法冇：污染物作为投入变量法、转化函数处理法、曲线测度评价法、方向距离函数法。本研究基于数据包络模型中投入越小越好的投入指标原则，将非期望看做一般投入变量，把污染物作为投入变量，具有以下合理性：第一，在某些生产过

7、程中污染物排放往往与其他投入要素几乎同步产生，因此期望产出越多往往需要相对更多的资源和污染。第二，环保技术追求的是最小的污染物代价和与此同时最大的期望产出，因此污染物始终存在，即一定的期望产出要求特定的污染物。三、贵阳市铝行业生态效率评价1.数据来源。本文运用DEA模型研究和评价2005年〜2014年10年间贵阳市铝及铝加工业产业生态效率变化情况。木文数据来源于贵阳市统计年鉴和贵阳市工业和信息化委员会、贵阳市生态文明委员会的相关资料。1.数据处理。根据DEA方法的拇指原则，决策单元(DMU)个数应大于投入指标个数与输出指标个数乘积的两倍以上。

8、本研究的DMU只有10个，因此本研究需要对之前的评价指标进行压缩。在信息论中，嫡值越大，则该系统无序程度越高，所含信息越少，反之，慵值越小，则该系统无序程度越低，所