环境效率评价方法的统计属性分析及其实例

首先分别构建了考虑期望产出和非期望产出的生产函数,进行环境效率DEA评价方法的凸非参数最小二乘估计,提出当参数αi1,β'' i1,αi2,β'' i2的估计值给定时,可以得到f和g的显性表达式,然后利用考虑非期望产出的DEA及凸非参数最小二乘 CNLSUO,可以求得拟合曲线之间的数量关系,即对于每个DMU的实际投入,CNLSUO法得到的产出拟合值不大于DEA法得到的产出拟合值． 实证分析表明,考虑期望产出和非期望产出的DEA估计效果较好． 包括考虑非期望产出DEA的非参数最小二乘估计在内的环境效率评价方法的统计属性分析,势必会拓展DEA统计属性研究的范畴,推动统计学与运筹学的进一步融合与发展．     

考虑环境属性约束的平行结构DEA模型

针对平行结构DEA模型在构造虚拟参考单元时没有考虑任何约束可能存在低估效率的情况,通过加入决策单元的环境属性对现有的平行结构模型进行了改进,从而在组合为虚拟参考单元的子决策单元之间添加必要的约束,使得模型所得的效率值更具现实意义。最后,将改进后的平行结构模型应用于中国各省份污染治理效率评价问题,从实证角度验证了模型的合理性和有效性。     

一个新的考虑非期望产出的非径向-双目标DEA模型

如何实现对环境效率更准确的定量评价,是国际上从事DEA研究的学者们当前关注的问题之一。在传统DEA效率模型的基础上,综合考虑评价过程中期望产出与非期望产出之间的差异以及实际生产过程中人们追求期望产出最大化和非期望产出最小化的双重目标,构建非期望产出的非径向-双目标DEA环境效率评价模型,通过线性加权和法转化为一个求最大值的单目标线性规划问题。研究结果表明,这种新模型不仅可以分析DEA有效性与Pa-reto最优之间的关系,还利用决策单元的投影获得投入和产出的可调整量,从而提高考虑非期望产出的环境效率评价的精度。实证分析结果与现实情况的高度吻合,说明这种新的非径向-双目标DEA环境效率模型是有效的。     

灰霾环境下能源效率测算与节能减排潜力分析-基于多非期望产出的NH-DEA模型

考虑到现有能源效率测算未把灰霾作为环境约束这一问题,基于非参数前沿构建了不可分的混合测度DEA 模型,将致霾污染物SO₂、NOx、CO₂和烟（粉）尘作为非期望产出,对各省份2010-2013年灰霾环境约束下的能源效率进行了更加科学的测算,结果发现：我国省际能源效率差异比较大;东部平均能源效率最高,中部次之,西部最差;我国整体的能源效率为0.63。通过Tobit 模型对能源效率的影响因素进行分析,发现能源禀赋、产业结构、政府影响力和能源效率呈显著的负相关关系,技术进步和能源效率呈显著正相关关系,各因素对我国区域间的影响程度存在差异。在节能减排潜力方面,我国各省份的能源节约潜力和致霾污染物减排潜力都很大。这些结果有助于制定能源节约和灰霾治理规划。     

利益相关者关系视角下考虑非期望产出的商业银行效率问题研究

商业银行效率评价及影响因素分析一直是学术界和实务界研究的热点问题,但尚未有文献从利益相关者视角展开研究。本文运用SBM模型对考虑非期望产出的商业银行效率评价问题进行了分析。结合契约理论、商业银行生产函数、期望理论的分析,得出利益相关者关系是影响考虑非期望产出的商业银行效率的关键变量,并构建了分析两者关系的Tobit模型。在此基础上,选取我国2004-2011年14家代表性商业银行为样本,对考虑非期望产出的商业银行效率的评价与影响因素问题进行实证研究,结果表明,利益相关者关系是影响考虑非期望产出的我国商业银行效率的关键因素。     

考虑异质性技术的环境效率评价及空间效应

本文在充分考虑异质性技术的基础上,利用Meta-frontier效率函数估算我国(区域)环境效率,并将集聚外部性和地理、贸易等空间因素纳入环境效率的分析框架中,考察环境效率空间溢出的渠道和效应.研究发现:由于不同地区组群之间环境生产技术存在较大差异,导致环境效率呈现东部——西部——中部依次递减的格局.集聚外部性是改善环境效率的重要机制,不同的集聚程度和集聚方式对应于不同的环境效率.其中,东部地区马歇尔外部性和雅各布斯外部性均较显著,而中西部地区仅体现微弱的马歇尔外部性.地理邻接地区间的污染转移倾向都较为严重;全国而言,贸易联系紧密的地区间有着较强的负向环境效率效应,而区域内部则更多体现学习和正向效率溢出效应.在节能减排工作中,要充分发挥空间集聚的“自净效应”,同时高度重视环境污染(政策)的空间相关性,加强跨地区的环境合作.     

环境约束下的中国全要素能源效率测度及其收敛性

基于省际面板数据和meta-frontier方法,利用数据包络分析方法构建非参数前沿,分析比较了2000～2008年中国全要素能源效率的区域差异,采用"技术差距比"衡量中国三大地区之间能源利用的技术差距,并在此基础上运用收敛性分析考察了全国和三大地区全要素能源效率的趋同情况。结果表明:中国全要素能源效率整体水平较低且区域差异显著,存在巨大的节能减排潜力;三大地区生产技术差距明显;共同前沿和区域前沿下的σ检验结果均显示全国和三大地区全要素能源效率不存在收敛趋势,表明中国各省份全要素能源效率的差距有进一步扩大的危险。     

非期望产出下我国能源消耗产出效率差异研究

提高能源消耗产出效率是新常态下经济发展的必然趋势,随机扰动和外部环境是研究能源消耗产出效率不可回避的问题,而传统的DEA模型无法剔除非期望产出对效率值的影响。本文通过构建四阶段Bootstrap-DEA-Malmquist模型,采用1990~2014年的省际面板数据作为样本数据,通过松弛指标调整能源投入,剔除外部环境和随机因素对能源效率和能源全要素生产率的扰动,并借助Bootstrap随机抽样法进一步减小由于样本差异造成的影响,从静态和动态两个维度测算了中国能源消耗产出效率和全要素生产率。研究发现,外部环境和随机扰动对能源效率的估算具有显著影响,剔除外部环境影响因素后得到的能源效率值、技术效率变化以及全要素生产率变动均有不同程度的下降,而调整初始投入后的技术进步值有所上升。此外,考虑环境因素时,能源效率值下降,但是进一步运用Bootstrap随机抽样法消除随机因素的影响后,能源效率值有所上升。本文的主要贡献在于将环境因素和随机因素从能源效率与能源全要素生产率的测算中剥离,获得更为准确的能源效率值和能源全要素生产率值。     

Multi-output profit efficiency and directional distance functions

We extend a recently developed DEA methodology for cost efficiency analysis towards profit efficiency settings. This establishes a novel DEA toolkit for profit efficiency assessments in situations with multiple inputs and multiple outputs. A distinguishing feature of our methodology is that it assumes output-specific production technologies. In addition, the methodology accounts for the use of joint inputs, and explicitly includes information on the allocation of inputs to individual outputs. We also establish a dual relationship between our multi-output profit inefficiency measure and a technical inefficiency measure that takes the form of a multi-output directional distance function. Finally, we demonstrate the empirical usefulness of our methodology by an empirical application to a large service company.     

Integrated framework for robustness analysis using ratio-based efficiency model with application to evaluation of Polish airports

We consider a problem of evaluating efficiency of Decision Making Units (DMUs) based on their deterministic performance on multiple consumed inputs and multiple produced outputs. We apply a ratio-based efficiency measure, and account for the Decision Maker׳s preference information representable with linear constraints involving input/output weights. We analyze the set of all feasible weights to answer various robustness concerns by deriving: (1) extreme efficiency scores and (2) extreme efficiency ranks for each DMU, (3) possible and necessary efficiency preference relations for pairs of DMUs, (4) efficiency distribution, (5) efficiency rank acceptability indices, and (6) pairwise efficiency outranking indices. The proposed hybrid approach combines and extends previous results from Ratio-based Efficiency Analysis and the SMAA-D method. The practical managerial implications are derived from the complementary character of accounted perspectives on DMUs׳ efficiencies. We present an innovative open-source software implementing an integrated framework for robustness analysis using a ratio-based efficiency model on the diviz platform. The proposed approach is applied to a real-world problem of evaluating efficiency of Polish airports. We consider four inputs related to the capacities of a terminal, runways, and an apron, and to the airport׳s catchment area, and two outputs concerning passenger traffic and number of aircraft movements. We present how the results can be affected by integrating the weight constraints and eliminating outlier DMUs.     

环境规制下的投入产出效率及规制成本研究

现实的生产活动往往同时具有期望和非期望(主要是环境污染物)两种产出.将环境因素纳入到具体的投入产出分析框架,利用环境生产技术建立一组效率评价模型和成本测算模型,并依据不同的效率导向从环境效率、经济效率、综合效率和两阶段效率等多个角度实证研究2001年～2005年中国28个省、自治区、直辖市的投入产出水平和不同环境规制下的成本问题.研究结果表明,中国各地区总体的环境效率和经济效率普遍偏低,差异也较大,经济效率与环境效率的变动并不具有完全的一致性,反映环境污染和经济发展水平的综合效率与环境效率变化趋势基本一致,部分省、自治区、直辖市在期望产出最优后仍有进一步削减非期望产出的可能,严格环境规制下的成本明显高于一般环境规制下的成本,且两者都具有明显的上升趋势.     

基于环境约束和要素集聚因素下的企业间博弈分析

基于环境约束、科技创新和要素集聚三维因素,研究多家同类产品制造企业在完全信息条件下进行的非合作博弈,通过设定相应的利润函数和约束条件,建立此类博弈模型,分析每个企业如何制定合适的产品生产量、排污权购买量、科研投入资金和提高要素配置效率费用,使这类博弈达到Nash均衡状态。借助变分不等式的算法给出此类博弈的Nash均衡点计算方法,并通过计算结果分析环境约束、科研投入资金、提高要素配置效率费用对企业利润的综合影响。研究结果表明,当企业战略方案的可取范围是有界闭凸集,同时每个企业的边际利润随产品生产量、排污量、科研投入资金和提高要素配置效率费用呈负相关关系,这类博弈存在Nash均衡状态。通过将这类博弈问题转化成变分不等式问题,利用变分不等式投影收缩算法计算Nash均衡点的数值。数值分析表明,在环境约束下,科研投入资金和提高要素配置效率费用存在最优的投资组合,企业在Nash均衡状态时采取的方案虽然对博弈对手的方案做出了最优反应,但将博弈置于合作状态下能使整个行业获得更大利润。     

能源经济效率、能源环境绩效与区域经济增长

以资本、劳动和能源作为投入变量,以各省份GDP为期望产出变量,以二氧化碳排放量为非期望产出变量,在全要素生产理论框架下,基于DEA方法定义能源利用的经济效率和能源利用的环境绩效两类能源效率指数;运用非径向、非角度的SBM模型测算2000年至2010年中国各省份的能源经济效率和能源环境绩效及其分解指数,分析其演变规律与地区差异性;基于环境库兹涅茨曲线理论实证分析中国能源经济效率和能源环境绩效及其分解指数与区域经济增长之间的关系.研究结果表明,样本期内,中国能源经济效率和能源环境绩效整体水平均较低,地区差异明显,节能减排潜力巨大;能源经济效率和能源环境绩效及其分解指数与经济增长之间存在倒U形或U形曲线关系;产业结构、人口密度、能源结构和外资利用对能源经济效率和能源环境绩效均有显著影响,但是影响机制存在差异.     

三阶段组合效率测度模型与技术研发效率测度

在系统梳理现有可调整环境因素或/与统计噪音影响的三阶段组合效率测度模型的基础上,利用幅度调整测度(RAM)与随机前沿分析(SFA)结合,构建了无需强制性调整环境因素与统计噪音影响的三阶段组合效率测度改进模型——RAM-SFA-RAM.相对现有模型,新的组合测度模型不但在估计影响与调整投入和产出时可实现较为客观地设定环境因素与松弛变量之间存在非线性生产函数关系,以降低效率估计偏误,而且充分利用了RAM模型全面测度无效的优点,为从投入和产出两个方面同时过滤环境因素与统计噪音的差异性影响提供了新的分析途径;更重要的是,选用的RAM具有平移不变性,可使组合测度模型克服现有模型只能通过最值强制性对投入和产出进行正向调整以适应选择的效率估计模型无法处理非正值的不足,避免了由此产生的效率估计偏误.实证研究部分用这一组合效率测度模型分析了中国省域层次上大中型工业企业的技术研发效率,为效率的客观比较提供了可行的模型方法.     

考虑环境因素的三阶段半参数效率评价模型与实证研究

数据包络分析方法自提出以来,因其在评价决策单元相对有效性的诸多优势而得到了广泛应用,但其局限性之一在于要求决策单元具有相同的投入和产出性质。为了突破这一局限性,本文将参数方法引入DEA评价模型,以考虑外部环境因素对生产系统的影响;构建了一个新的三阶段半参数效率评价模型,其突出特点在于对"环境变量"和"非自由处置变量"的有效处理;选取国内某石油企业下属的各大油田作为分析对象,对上述三阶段模型进行了实证研究,证明了该三阶段模型的实用性和有效性。