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基于DEA方法的指标选取和环境效率评价研究

作　者: 罗艳
导　师: 梁樑; 毕功兵
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 数据包络分析指标选取环境效率松弛变量非期望产出不可分离变量排放限额环境政策
分类号: F224
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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引　用: 2次
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内容摘要

作为效率评价的一种有力工具,数据包络分析的理论研究不断深入,在管理实践中的应用也越来越广泛。由于它是建立在已知数据集合的基础之上,所以其效率评价结果直接依赖于评价指标的选择。因此,科学地选择评价指标就成为效率评价工作的关键,也是保证评价结果正确性和合理性的前提。然而现有的数据包络分析理论研究中,关于评价指标选取的内容相对较少,也没有引起人们的足够重视,在指标选取方法、变量间的相关分析、指标的属性确定等方面仍然存在不少问题,还有待进一步完善。环境保护是当今国际社会政治经济领域中的一个焦点话题,环境效率评价也成为数据包络分析研究的一个热点问题。由于CO2、SO2等非期望产出的存在,传统的数据包络分析模型关于效率及效率改进的假定就不再适用。如何将非期望产出引入数据包络分析模型,如何对传统模型进行修改以更加准确地衡量生产效率等等,都对传统数据包络分析理论提出了挑战。本文正是从以上两个方面出发,以数据包络分析理论为基础,研究了效率评价中的指标选取方法问题和含有非期望产出的环境效率评价问题。本文共八章,主要内容如下：第一章是首先介绍了数据包络分析的主要概念、基本模型和应用；然后介绍了环境效率的概念及环境效率评价方法；最后,阐述了本文的研究内容和研究意义。第二章主要研究数据包络分析中的指标选取问题。针对主成分分析法在与数据包络分析相结合评价效率时存在的问题,提出了一种改进的主成分分析法,从而解决了传统方法无法根据评价结果对原始变量进行改进的问题。随后,针对经验判断法选择指标具有任意性和主观性的缺点,提出了一种基于现金增加值的方法研究指标选取问题。该方法将现金增加值概念引入效率评价,给出了如何利用现金流量表和资产负债表建立一套评价指标体系的方法过程。由于所选评价指标都是对企业的现金流量具有重要影响的,因此评价结果也有利于鼓励管理者制定有助于价值创造的决策,为股东创造更大的价值。实证分析结果显示,该方法能够同时实现指标选取和变量的属性确定,证明了其有效性和合理性。第三章论述了数据包络分析框架下如何对污染物进行处理,含有污染物这种特殊产出的生产可能集的构建等,并重点阐述了环境效率评价的若干数据包络分析模型。1989年Fare等人的研究打开了使用数据包络分析这种非参数方法进行环境效率评价的大门。随后,一大批学者从不同角度探索环境效率评价的理论建模,应用领域涉及造纸业、机场、发电、农业生产等。第四章提出了一种基于松弛变量的环境效率评价方法。不同于以往的数据包络分析方法,新模型是无方向的,它通过最大化投入、产出的松弛变量构建一个综合指标值。将此模型应用于我国31个省、自治区和直辖市的工业行业环境效率评价,得出大约有三分之二的决策单元为非有效的。统计检验结果表明,SO2排放量和固体废弃物排放量对环境效率的影响较大,需在工业生产中给予更多重视。最后,通过灵敏度分析,验证了新模型在决策单元效率排名方面的稳定性。第五章在Tone等人(2011)研究的基础上,同时考虑非期望产出和不可分离变量,提出了一种基于松弛变量但又有别于SBM模型的数据包络分析模型,模型也考虑了期望产出与非期望产出之间的trade-off关系,使得所建模型更加符合实际情况。通过在我国30个省的火电行业环境效率评价中的应用,证明了不可分离投入的变化会引起不可分离产出的变化,并且我国的发电行业还存在巨大的效率改善空间。第六章将排放限额约束纳入环境效率评价模型,探讨限额约束对环境效率的影响。通过与上一章所建模型的对比,得到了有关整体效率和单个决策单元效率之间的关系。算例分析得到了我国30个省的电力行业的环境效率,结果显示现有的排放限额设置远大于理想值,还存在巨大的缩减空间,而环境效率也有进一步改善的可能。这一结论对于我国环境政策制定具有一些借鉴作用。第七章介绍了环境治理常用的一些行政的、市场的等手段,并阐述了我国在环境保护和环境治理方面所做的工作。然后,将宏观层面的政策和微观层面的生产效率相结合,分析了我国过去近十年的环境效率动态变化趋势,一方面肯定了我国在环境保护方面取得的成就,另一方面也验证了环境治理和经济发展是相互促进的关系。第八章是全文总结与工作展望。对本文的主要研究工作进行了总结,指出了现有研究中存在的不足,并指明了未来可能的研究方向。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
目录  10-12
表序  12-13
图序  13-14
第1章绪论  14-36
  1.1 数据包络分析  14-26
    1.1.1 基本概念  14-20
    1.1.2 模型  20-26
    1.1.3 应用  26
  1.2 环境效率与环境效率评价方法  26-30
    1.2.1 环境的界定  26-27
    1.2.2 环境效率概念  27-28
    1.2.3 环境效率评价方法  28-30
  1.3 指标选取方法的研究意义与研究现状  30-31
  1.4 环境效率评价的研究意义与研究现状  31-32
  1.5 论文结构  32-36
第2章 DEA理论中指标选取方法研究  36-52
  2.1 引言  36-37
  2.2 改进的主成分分析法  37-43
    2.2.1 主成分分析法的计算原理  37-38
    2.2.2 改进的主成分分析法  38-39
    2.2.3 实证分析  39-43
  2.3 基于现金增加值的指标选取方法  43-49
    2.3.1 现金增加值  43
    2.3.2 基于CVA的指标选取方法  43-44
    2.3.3 实证分析  44-49
  2.4 本章小结  49-52
第3章基于DEA方法的环境效率评价方法综述  52-68
  3.1 引言  52-53
  3.2 非期望产出  53-56
    3.2.1 非期望产出定义  53-54
    3.2.2 非期望产出处理方法  54-55
    3.2.3 非期望产出性质  55-56
  3.3 环境生产可能集  56-57
  3.4 环境效率建模  57-66
  3.5 本章小结  66-68
第4章基于SBM模型的环境效率评价方法  68-80
  4.1 SBM模型  68-70
  4.2 基于SBM模型的环境效率评价  70-74
    4.2.1 模型提出  70-71
    4.2.2 模型分析  71-74
  4.3 实证分析  74-78
    4.3.1 评价指标及数据  74-75
    4.3.2 计算结果  75-76
    4.3.3 指标强度及灵敏度分析  76-78
  4.4 本章小结  78-80
第5章含有不可分离变量的环境效率评价研究  80-88
  5.1 问题提出的背景  80-81
  5.2 含有不可分离变量的DEA模型  81-83
    5.2.1 生产可能集构造  81
    5.2.2 模型建立  81-83
  5.3 实证分析  83-87
    5.3.1 指标及数据选取  84
    5.3.2 结果及分析  84-87
  5.4 本章小结  87-88
第6章考虑排放限额约束的环境效率分析  88-98
  6.1 问题提出的背景  88-89
  6.2 含有排放限额约束的DEA模型  89-92
    6.2.1 模型提出  89-91
    6.2.2 模型分析  91-92
  6.3 实证分析  92-96
    6.3.1 指标及数据  93-94
    6.3.2 计算结果  94-95
    6.3.3 灵敏度分析  95-96
  6.4 本章小结  96-98
第7章我国环境治理实践及其效果研究  98-108
  7.1 环境问题一般解决途径  98-99
  7.2 我国的环境治理实践  99-100
  7.3 经济增长和环境保护关系研究  100-102
    7.3.1 波特假说  101
    7.3.2 环境库兹涅茨曲线  101-102
  7.4 我国的环境治理效果分析  102-106
  7.5 本章小结  106-108
第8章全文总结与工作展望  108-112
  8.1 全文总结  108-110
  8.2 研究展望  110-112
参考文献  112-124
致谢  124-126
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果  126

基于DEA方法的指标选取和环境效率评价研究

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