产业水耗能耗综合效率分析

产业水耗能耗综合效率分析

谢友才12，胡汉辉1

1东南大学集团经济与产业组织研究中心，南京 (210096)

2宁波大学商学院，宁波（315211）

E-mail: ThankYouTalent@

摘要：目前尚未见到结合水耗、能耗的产业效率分析。本文利用数据包络分析（DEA）方法、以上海市2003年产业数据为例进行了研究。研究发现，随着规模增加，效率必将提高；产业间的技术效率差异很大，产业总体技术效率、纯技术效率有较弱的行业特征；纯技术效率与规模效率有显著负相关关系；产业间的资源重配置效率达130%。这些发现对于产业政策的启示是：不同的产业特征的行业应具有不同的能、水利用政策，对于技术效率较高的应当重视管理水平提高，相反应当重视技术改进；同时应当调整产业结构。

关键词：水耗能耗效率；产业效率；产业政策

0. 引言

目前，全国都提倡科学发展观，强调节约能源、节约水源，而同时全国各大城市每年都遇到电荒、水荒等；国际上能源价格疯长，国际能源形势严峻。另一方面，我国有望成为世界“制造中心”，正着力打造先进制造业基地，这对能源、水源形成了巨大的压力。

如何提高能源、水源效率已成为一个不容忽视的问题。为了引导产业走可持续发展的道路，发挥政府在产业规划、产业导向和产业政策方面的服务作用，有必要对区域产业的能效、水效状况进行研究，摸清区域产业的能效和水效实际情况，为提高节能节水意识、引导企业节能节水降耗、取舍招引商项目、实施不同的产业能源政策提供依据。

本文以上海市为例，利用数据包络分析（DEA）方法，研究了上海市产业能源水源效率。

1. 文献研究

目前，国内见到的报道，有上海市经济委员会编制了《上海产业能效指南》，针对上海市情，根据工业33个大类行业、167个中类行业中水、电、煤、气、油的消耗和产出情况，得出每个行业的实际能效指数，并以此来衡量不同行业的能效水平。

关于能源的效率研究，主要集中于分析能源效率的变动原因。蒋金奇（2004）在分析了我国的能源效率、能源强度等之后，提出了降低我国的能源强度的策略，认为可以采取三个策略：1）合理调整产业结构和工业行业内部结构，加快发展第三产业，在工业内部加快发展高附加值的高技术产业和低能耗产业，大幅度降低能源消耗强度和污染排放强度。2）加强高耗能行业的结构调整，依靠淘汰陈旧设备，削减小型、分散、工艺落后的污染源，推广高技术，大力提高能源利用效率和经济效益，控制能源消费总量的增长。3）优化一次能源结构，促进能源利用向高效化、清洁化方向发展。韩智勇,魏一鸣,范英（2004）给出的结论更加有针对性，认为1998-2000年间我国能源强度下降的主要动力来自于各产业能源利用效率的提高,其中工业能源强度下降是总体能源强度下降的主要原因。Zhong Xiang Zhan（2003）指出，我国80年代的能源使用下降是由于能源效率（energy efficiency）,而90年是由于能源强度（energy intensity）的下降。宣能啸（2004）认为我国节能潜力巨大，但并不意味着在短时间内可以把潜力全部挖掘出来。因为制约我国能源效率的因素主要在于经济结构和能源结构，这决定了我国提高能效任务的长期性和艰巨性。所以，采用先进工艺技术，提高企业装备水平和管理水平，建立节能型社会，仍是当前我国提高能效、有效挖掘节能潜力的重要措施。为有效提高能效，我国应以节能中长期发展规划为指导，完成不同发展阶段的不同

发展目标，并适时对节能政策、法律法规及标准进行调整和完善，逐渐缩小与发达国家之间的差距。

总之，降低能耗水平，大抵可以在调整产业结构和产业内部结构、提高企业技术效率、增强社会公众节能意识等入手，而作为政府方面的作用可以通过产业政策等发挥。但是，要做到这一点，有赖于首先弄清产业的能源效率高低。

上述的文献主要集中于能源消耗，然而，水资源的消耗是与能源消耗紧密相关的。对于环境保护和可持续发展来讲，这二者都是十分重要的。所以，有必要将能源消耗与水消耗综合考虑。上海市经济委员会提出的《上海产业能效指南》包含了水资源消耗。但是，上海市的做法仍然是不够的，他们只是将水资源消耗水平单独列在产业能效表中，对于他们之间的综合要求并没考虑。之所以如此，是由于传统的分析均是以能源对产值、水源对产值等一对一的方式进行的，很难综合处理。

然而，对于每个产业，其投入是多种类的，即使对于环境保护等可持续发展的议题来讲，至少应当综合考虑能源和水资源的综合利用；如果能源消耗低而水耗高，或反之都是不合适的。但是，一旦引入多投入多产出的概念时，就很难比较那个产业更为有效了，一般的思路是采用权重的办法，给能源和水资源的消费加权汇总。事实上，以数据包络分析（DEA ，data envelopment analysis ）是评价多元投入和多元产出的好方法。它的优点是不必要求有先验的生产函数，对投入和产出也不必要求一定是统一量纲，具有相当的灵活性。它以最有利于被评价的产业权重来测度效率；当最有利于其的权重测得的效率是1时就认为是有效的，反之认为是无效的。

DEA 方法的应用，对于设置产业政策是相当重要的。如上文献所述，提高效率的方法有产业结构和产业内部结构、提高企业技术效率、增强社会公众节能意识等，但这是广而泛之的说法，到底什么是我们努力的方向，必须通过科学分析才能得出，而DEA 方法是一个恰当的工具。

2. DEA 方法和集合效率

DEA 是测度具有多投入多产出的决策单元（DMU ，decision making unit ）效率的非参数方法。它将多项产出和多项投入分别构造成一个“虚拟的”（virtual ）产出和投入而不用预先定义生为函数。DEA 方法及其CCR 模型最先是由Charnes ，Cooper ，Rhodes （1978）提出的。此后被广泛地应用于营利性和非营利性组织的效率研究中，而且其理论和方法得到很大的发展。

在DEA 方法中，最有名的是二个模型，即CCR 和BCC 模型。CCR 模型假定规模报酬即所有被观察的生产组合可以按比例地增加和减少，而BCC 模型假定规模报酬变动，也即在图形表上是线形片段凸前沿面。设有n 个决策单元，每个决策单元DMU j 都有m 种类型输入和s 种类型输出，分别用输入向量X j 和输出向量Y j 表示。x ij >0表示第j 个决策单元(DMU j )的第i 种类型的输入量，y rj >0表示第j 个决策单元(DMU j )的第r 种类型的输出量；u ､v 为权系数向量,并且x rj >0，y rj >0，v j >0，u r >0，i=1,2…m ；r=1,2…s ；X j =(x 1j ,x 2j …,x mj )T ，Y j =(y 1j ,y 2j …,y sj )T ，j=1,2…n ，v=(v 1,v 2…v m )T ,u=(u 1,u 2…u s )T 。

每个决策单元都有相应的评价指标数

1

1

/r

m

j r rj i ij s i h u y v x ===∑∑ （1）

可以适当地选择权系数v 和u , 使其满足h j ≤1, j=1,2,…n 。

现在对第j 0个决策单元进行效果评