（环境科学专业论文）基于数据包络分析的青岛市污染减排指标分配研究.pdf

a b s t r a c t p o l l u t a n t sd i s c h a r g er e d u c t i o ni st h ec o n s t r a i n tc o n d i t i o ni nt h e1lt hf i v e - y e a r d e v e l o p m e n tp r o g r a m t h ed i s t r i b u t i o no fp o l l u t a n t sd i s c h a r g er e d u c t i o nq u a n t i t yp l a ya n i m p o r t a n tr o l ei nt h ep r o c e s so ft h ee n v i r o n m e n ta n de c o n o m i c sd e v e l o p m e n t i nt h i s p r o c e s so fm a k i n gp l a n , e f f i c i e n c yw a st h em o s to f t e nc o n s i d e r e dp r i n c i p l e s ot h e p u r p o s eo fd i s t r i b u t i o no fp o l l u t a n t sd i s c h a r g er e d u c t i o nq u a n t i t yw a st op r o m o t et h e m a x i m i z a t i o no fe n v i r o n m e n t a lu t i l i t y , t o p r o m o t et h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tt o e c o n o m i c sa n de n v i r o n m e n t c u r r e n t l y ，t h ed i s t r i b u t i o no fp o l l u t a n t sd i s c h a r g er e d u c t i o nq u a n t i t yi nq i n g d a ow a s c o n d u c t e db yt h eg o v e r n m e n ta n di t 、sp u e s n eg o v e r n m e n tb ym e a n so fn e g o t i o n i a t i o na n d c o m p r i s e d a t ae n v e l o p m e n ta n a l y s i s ( d e a ) i sas t a t i s t i c a la n a l y s i sa p p r o a c ht h a t i s c o m m o n l yu s e dt oe v a l u a t et h er e l a t i v ee f f i c i e n c yo fan u m b e ro fp r o d u c t i o nd i v i s i o n w i t hm u l t i p l ei n p u ti n d e x e sa n dm u l t i p l eo u t p u ti n d e x e s i nv i e wo ft h e s e ，t h o s e9d i s t r i c t a n dc o u n t i e si nq i n g d a ow a sc o n s i d e r e d 嬲9i n d e p e n d e n td e c i s i o nm a k i n gu n i t s ( d m u ) ， a n dt h e nt h er e l a t i v ee f f i c i e n c yb e t w e e ne a c hd m u sw a sa n a l y z e di nt h ec c rm o d e l ，s o a st od ot h ec a s es t u d yo fr e l a t i v ee f f i c i e n c yb e t w e e nt h o s ed i s t r i c t sa n dc o u n t i e s ，a n dt o d i s t r i b u t et h eq u a n t i t yo fp o l l u t a n t sd i s c h a r g er e d u c t i o n ap r i n c i p l ew a sp r o p o s e dt od i s t u i b u t et h ea m o u n to fp o l l u t a n t sd i s c h a r g e r e d u c t i o n ：f i r s t ，t or e d u c et h ei n p u ts l a c k s ；s e c o n d l y , t or e d u c et h es a v a b l ep a r t ；t h i r d l y , t o s t r e n g h t h e nt h er e d u c t i o ni nt h ed i s t r i c t sa n dc o u n t i e s w h e r et h es c a l em e r i tw a s d e s c e n d i n g t h ea m o u n to fp o l l u t a n t sd i s c h a r g er e d u c t i o nw a sd i s t r i b u t e da c c o r d i n g l y t h i sp r o v i d e sah e l p f u lr e f e r e n c ef o rw o r k i n go u tt h ep l l i c i e sa n dm e a s u r e si no r d e rt o a c h i e v et h er e d u c t i o ng o a l s t h ed e ar e s u l td e m o n s t r a t e dt h a tt h ea m o u n tm e e t st h ec h a l l e n g ea n dt h em e t h o di s f e a s i b l e a n a l y s i ss h o w st h a t ：t h et o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t yi sr i s i n g , a l t h o u g ht h ei n p u t s l a c k sa n ds a v a b l ep a r te x i s t k e yw o r d s ：q i n g d a oc i t y ；p o l l u t a n t sd i s c h a r g er e d u c t i o n ；d a t ae n v e l o p m e n ta n a l y s i s ； m a l m q u i s ti n d e x 学位论文独创性声明、学位论文知识产权权属声明 学位论文独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完成的研究成果。文中 依法引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上 已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成 果。 本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。 论文作者签名：同期：年 月同 学位论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。 学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校 后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为 青岛大学。 本学位论文属于： 保密口，在年解密后适用于本声明。 不保密d ( 请在以上方框内打“4 ) 论文作者签名： 导师签名： ( 本声明的版权 日期： 年月日 衫 日期：年月日 所有，未经许可，任何单位及任何个人不得擅自使用) 4 5 第一章引言 1 1 选题背景及意义 第一章引言 近年来，我国经济持续快速的增长，各项建设虽取得了很大成就，相对地也付 出了巨大的环境代价，使经济发展与环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反 应强烈。 基于环境库兹涅茨曲线的青岛市经济发展与环境质量关系研究n 1 表明，在目前 的工业化进程中，面对日益严峻的生态环境质量恶化形势，要实现城市经济发展与 环境保护的双赢，必须摒弃传统的“高增长、高污染”的经济增长方式，用科学发 展观指导并规范经济社会活动，在保证经济发展的前提下，走经济与环境协调发展 的新型工业化道路，降低单位g d p 环境污染负荷，减少由污染带来的外部性不经济 性；实现经济发展与环境保护的和谐共赢。因而加大节能减排力度也势在必行。 污染物排放配额的确定是为了降低污染物的排放量，提高环境投入效率。目前 青岛市的减排配额为辖区内各区市上报减排量或由上级分配一定减排量，然后相互 协商妥协最终确定，实际上是“拍脑袋决定的结果，其分配数量及比例有一定的 随意性，因而强制完成指标有可能存在一定的低效率，有违协调发展的初衷。因此， 在环境管理工作中如何制定一种合理的环境管理政策，实现污染物排放配额量的合 理分配，以提高所有决策单元所组成的系统的总体环境效率，将是一个具有重要理 论与实践意义的研究主题，这也是运筹学方面的问题。 应用运筹学去处理问题有两个重要特征：一是从全局的观点出发；二是通过建 立模型如数学模型或模拟模型，对于要求解的问题得到最合理的决策。欲评价生产 或非生产部门的相对效率，如果它具有单投入单产出，比例法就是最简单最直接的 方法。但假如它并非单投入单产出系统，由于涉及投入与投入间、产出与产出间权 重如何分配等问题，仅有比例法就不够了，还必须首先借助于诸如层次分析法等来 确定投入与产出各指标的权重，只是这又势必将人们的主观意愿带入评价工作之中。 由美国学者c h a m e s 等提出的数据包络分析( 简称d e a ) 就是这样一种模型，它为客 观评价具有相同类型投入产出的多投入多产出生产或公共部f - j ( 也称决策单元) 的相 对效率提供了一种更为有效的方法。 目前关于青岛市节能减排研究的成果还很少，将d e a 方法运用到污染减排上的 研究成果更是少见，并且不够深入、系统，在本文也只是做了一个初步的探析。但 d e a 方法在效率分析中的应用在最近几年的发展中得到了不断的发展和完善，如能 将其合理的引用到污染减排的效率分析中来，用来指导合理分配减排指标工作，使 污染减排更有效率，不仅拓展了d e a 方法的应用，同时也可以为政府制定环保政策 青岛大学硕士学位论文 提供依据，因而这是具有一定的研究意义及实践价值的。 1 2 研究目的 本文把环境和经济作为一个系统，运用d e a 方法研究了经济与环境系统中各区 市的环境投入相对效率，并从d e a 无效单元的改进方向制定出我国污染物减排指标 的分配方案。 通过这项研究为青岛市节能减排战略课题的相关研究加以补充，同时为今后青 岛市合理制定节能减排政策提供重要参考依据。 1 3 研究方法 本文以环境与经济的协调发展为大的研究背景，以数据包络分析为理论基础， 在节能减排的政策下对青岛市辖区内各区市污染减排指标的分配进行研究。首先阐 述当前国内外和青岛市的污染减排概况，回顾d e a 的模型、理论、应用研究的进展， 重点阐述数据包络模型在环境领域的研究进展。然后采用统计分析为主的方法，建 立评价指标，选择合适的模型对各区市的环境投入相对效率值进行计算。最后，基 于模型计算结果，根据一定的原则对削减指标进行分配，并根据计算结果对无效单 元的改进提出了建议。 2 第二章污染减排及数据包络模型研究概述 第二章污染减排及数据包络模型研究概述 2 1 污染减排研究进展 2 1 1 国内研究进展 改革开放以来，我国的经济快速增长，但同时也付出了巨大的资源和环境代价。 这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关，与不科学的发展理念和执政 理念紧密相连。不及时调整经济结构、转变发展方式，现有的资源就很可能支撑不 住，环境就很可能容纳不下，经济“义好义快、好字优先”的发展也就难以为继。 此外，为应对全球气候变化和国际卜的哐力，也迫切需要进一步加强减排工作，控 制污染物排放。 事实上，依据当前的经济增长惯性，我国对化石能源的需求还会不断增长，企 业或机构的排放量也很难立马降低。在经济全球化的大背景下，我国现有的发展模 式已无法回应二氧化碳减排的压力。因此，要树立良好的国家形象和企业品牌，我 们就必须勇于承担相应的具有约束力的减排责任，而这不可避免地需要切实转变经 济发展方式，优化产业结构，严格控制企业的能源使用和污染排放，加快先进适用 技术推广应用，淘汰落后的生产能力。 党中央、国务院高度重视节能降耗、污染减排工作下最大决心，用最大力气， 采取各种有效措施，真正做到资源节约型社会。在“十一五”规划纲要中突出提出：“十 一五”期间单位国内生产总值能耗降低2 0 左右、主要污染物排放总量减少1 0 。 这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、 环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是 维护中华民族长远利益的必然要求。目前，节能减排已经同计划生育和环境治理被 列为三大基本国策。 国务院成立了以温家宝总理为组长、曾培炎副总理为副组长的节能减排领导小 组，各省市地方政府、各主要用能单位，分别成立了相应组织，并实行了把手“问 责制”和“一票否决”制。 目前，国务院已经把“十一五 节能减排目标分解到各省( 区、市) ，要求各级 政府和有关企业要切实负起责任，并根据本地区实际情况，制定和提出阶段性的工 作目标和任务，努力去完成，并作为监督考核的依据。 青岛大学硕士学位论文 2 1 2 国外研究进展 国外污染减排的经验2 1 主要有： ( 1 ) 加强法制建设： 德国的废弃物处理法最早制定于1 9 7 2 年，1 9 8 6 年修改为废弃物限制及 废弃物处理法。在主要领域的一系列实践后，1 9 9 6 年德国提出了新的循环经济 与废弃物管理法，把废弃物处理提高到发展循环经济的思想高度并建立了系统配套 的法律体系。 美国早在1 9 7 6 年就制定了固体废弃物处置法，后又经过多次修改。 同本先后制定了废弃物处理法、化学物质排出管理促进法等通过强有力 的法律手段，进一步全面推动各项节能减排措施的实施。 ( 2 ) 发展循环经济 目前，欧美发达国家都将循环经济视为节能减排的重要方式。在探索循环经济 发展模式上，比较有代表性的有丹麦卡伦堡生态工业园区模式和美国杜邦化学公司 模式。前者是一种区域层面上的模式，即工业园区层面的循环经济。后者是一种在 企业层面上建立的小循环模式。其方式是组织厂内各工艺之间的物料循环。 ( 3 ) 利用市场机制 日本认为，节能减排工作既需要有政府“有形之手”的推动和支持，更需要经 市场“无形之争”的培育和考验。同本政府大力扶持节能减排服务产业，把“有形 之手”和“无形之手”有机的结合起来，形成合力，按市场经济的客观规律做好节 能减排工作。 部分发达国家推动节能减排的主要经验对我国的启示：一是充分发挥政府的主 导作用。二是加快节能减排的法制建设。三是完善节能减排的配套政策。四是发展 循环经济和清洁生产。五是加快节能减排技术创新。 2 2 数据包络模型研究进展 在生产相关活动或其他活动中经常需要对同类的部门或单位的相对运行效率进 行评价，其中每个部门或单位称为决策单元( d e c i s i o nm a k i n gu n i t ，简记为d m u ) ， 评价的依据是这些决策单元的输入以及输出指标，输入指标是它在活动中需要耗费 的量，表示决策单元对“资源”的耗费，类似于微观经济学中的生产要素，例如投 入的资金总额，劳动力数量等；输出指标是表明“成效”的一些指标，如不同类型 的产品数量，经济效益等，通常希望决策单元的输入越小越好，而输出越大越好。 相对于其他同类部门或单位来说，评价某个部门或单位运行情况的优劣就是评价决 4 第二章污染减排及数据包络模型研究概述 策单元间的相对有效性。 d e a 方法“1 就是以相对效率概念为基础，用于评价具有相同类型的多投入、多 产出的决策单元是否有效的一种非参数统计方法。 2 2 1d e a 介绍 假设有n 个d m u ，d l v i u l 、d l v i u 2 、d m u 3 每个d i v i u 有m 种输入和s 种输 出，d m u j 的输入和输出向量分别为： x j = ( x u ，x 2 j ，, x m j ) t , y j = ( y l j ，y 2 j ，y , j ) t j - - - - 1 ，2 ，n 设d m u j 0 的输入输出为( x j 0 ，y j o ) ，这罩简记为( x o ，y o ) ，评价d m u j 0 相对有效 性的c c r 模型为： m a x 垡 ，而 旺挚1 ，1x ， u 0 ，0 ，“0 ，v 0 2 一( 1 ) 其中v = ( v l ，v 2 ，v ，) t ，u = ( u l ，u 2 ，u 、) t 分别为r f l 种输入和s 种输出 的权系数。利用c h a m e s 和c o o p e r 关于分式规划的c h a m c s c o o p e r 变换： l 2 瓦舻加，地 可将分式规划模型化为等价的线性规划模型( 2 - ( 2 ) ) ： r 3 02h o m a x “。 2 叫 麓r 驴0 产1 2 棚 国0 ，0 2 一( 2 ) 青岛大学硕十学位论文 m i n0 一 s l x j 九j + s - = o x o ( d c c r ) t l , m 乃乃一j + 2 y o = i 乃0 , j = l ，2 ，以，0 巨+ 2 一( 3 ) 模型2 一( 2 ) 的对偶模型为2 一( 3 ) 。 定义2 2 1 若( p c c r ) 的最优解，脶满足硒7 y o = 1 则称d m u i o 为弱d e a 有效； 定义2 2 2 若( p c c r ) 的最优解c o o ，n o 满足7 y o = 1 ，且 0 ，1 0 0 ，则称 d m u j o 为d e a 有效； 定义2 2 3 若( d i c c r ) 的最优解a o = l ，且每一个最优解s 一，s + ，a o ，凡，j = 1 ，2 n 都满足 o ，s o = 0 ，则称d m u j o 为d e a 有效。 由定义2 2 1 2 2 3 ，可知在应用模型( p c c r ) 和( d c c r ) 评价d m u 是否为d e a 有效时并不直接，而且计算也很繁琐。早在1 9 5 1 年c h a m e s 在处理线性规划的退化 问题时，就在非阿基米德域上引入了非a r c h i m e d e s 无穷小的概念，给出了摄动法。 对于模型( d c c r ) ，c h a m e s 和c o o p e r 给出了相应的具有非a r c h i m e d e s 无穷小量占的 模型： ( d 6 瓣) + gt s - + e t s + ) 豇善一乃“卅而 2 - ( 4 ) y j 丸j r = y o ，= i 乃o ，- ，= 1 ，2 ，n ，0 e l9 j + 0 , s 一0 其中含= ( 1 ，1 ，1 ) t 已+ ，e = ( 1 ，1 ，1 ) t e + 定理3 3 1 若( d 8 锨) 的最优解岛，凡，j = l ，2 ，n ，s ，s + 满足岛= 1 ，s - = 0 ，s + = o ，则 d m u j o 为d e a 有效。 这样可以大大简化了计算。 总之，d e a 的基本思路是把每个被评价单位作为一个决策单元( d m u ， 6 第二章污染减排及数据包络模型研究概述 d e c i s i o nm a k i n gu n i t s ) ，再由众多d m u 构成被评价群体，通过对投入和产出比率的 综合分析，以d m u 的各个投入和产出指标的权重为变量进行评价运算，确定有效 生产前沿面，并根据各d m u 与有效生产前沿面的距离状况，确定各d m u 是否d e a 有效，同时还可用投影方法指出非d e a 有效或弱d e a 有效d m u 的原因及应改进 的方向和程度。特别地，d e a 在用以研究多输入、多输出的生产函数理论时，它不 必建立函数方程去确定相应的参数，而是利用投入产出数据组自身的结构特点，形 成一个包含所有数据点的效率边界该边界由效率达到相对最佳的数据点( 效率值等 于1 ) 线性组合而成，其余各点可通过与此边界的线性比较，计算得到相应的效率值 ( r e l a t i v ee f f i c i e n c y 简记作l 迮) 显然，e r 的取值范围是0 r e 1 因这种分析 以所选数据组为基础，故计算得到的是数据本身结构范围内的相对效率值h 1 。 由于d e a 方法不需要预先估计参数，在避免主观囚素和简化运算、减少误差等 方面有着不可低估的优越性，作为一种理想的多目标决策方法，d e a 甚至大大丰富 了微观经济中的生产函数理论及其应用技术，使得研究生产函数理论的主要技术手 段由参数方法发展到参数与非参数方法并重。 数据包络分析自1 9 7 8 年提出至今已有3 1 年的历史，它把单输入单输出的工程 效率的概念推广到了多输人多输出同类决策单元( d m u ) 的有效性评价中去。各个 领域的研究人员很快注意到d e a 是一个分析数据特征的有效方法。由于d e a 的实 用性和无需任何权重假设的特性，使其在一较短的时期里就得到了广泛应用。事实 上，d e a 的原型可以追溯到1 9 5 7 年，f a r r e l l 在对英国农业生产力进行分析时提出 的包络思想璐1 。此后，在运用和发展运筹学理论与实践的基础上，逐渐形成了主要 依赖于线性规划技术，并常常用于经济定量分析的非参数方法。然而，美国著名运 筹学家a c h a r n e s 和w w c o o p e r 等人的努力，则使得非参数方法以数据包络分析 ( d e a ) 的形式在八十年代初流行起来“1 因此，d e a 有时也被称为非参数方法或 f a r r e l l 型有效性分析法。 我国自1 9 8 8 年由魏权龄系统地介绍d e a 方法之后口1 ，先后也有不少关于d e a 方法理论研究及应用推广的论文问世。该方法近年来被广泛运用到技术和生产力进 步、技术创新、关于成本收益利润问题、资源配置、金融投资、非生产性等各个领 域，进行有效性分析，从而进行评价决策。 自1 9 7 8 年以来，d e a 方法发展极其迅速，在理论和应用上均产生了较大的影 响。这主要表现在以下几个方面。 2 2 2d e a 模型的进展 两个最基本的d e a 模型是c c r 模型和c 2 g s 2 模型。1 9 7 8 年a c h a r n e s 等人 7 青岛大学硕十学位论文 以单输入单输出的工程效率概念为基础提出了第一个d e a 模型c r 模型，它是 以分式形式给出的。它将科学一工程效率的定义推广到多输入、多输出的系统的相 对效率的概念，通过c h a m e s c o o p e r 变换，可以把分式规划转化成一个与其等价的 线性规划问题。由线性规划的对偶理论，可以得到一个对偶规划，该对偶规划是有 其经济含义的，它与生产可能集和相应的生产前沿面相联系。而后，r d b a n k e r 、 a c h a r n e s 和w w c o o p e r 从公理化的模式出发给出了另一个关于生产规模有效性与 技术有效的d e a 模型b c c 模型。可以证明，这一模型是用来研究具有多个输入、 特别是多输出的部门或单元同时为“规模有效与“技术有效”的有效的方法。李 光金口1 等基于b c c 模型综合考虑投入缩小比率和产出扩大比率，提出了投入一产出 型模型。1 9 8 5 年a c h a m e s 和w w c o o p e r 等人针对c c r 模型中生产可能集的凸性 假设在某些条件下是不合理的，给出了另一个评价生产技术相对有效的d e a 模型一 c 2 g s 2 模型，这一模型是用来研究生产部门f h j 的“技术有效”性，用柬确定对应点 位于生产函数图像上的决策单元。从第一个d e a 模型出现，至今己经形成关于效率、 生产可能集、生产前沿面等概念完整的理论、方法和模型的d e a 研究领域。 c c r 模型和c 2 0 s 2 模型的产生不仅扩大了人们对生产理论的认识，其推广使得 研究生产函数理论的主要技术手段由参数方法扩展到了非参数方法。上述两个模型 是最基本的d e a 模型。在此基础上，又发展出一些新的模型： ( 1 ) 对权重的改进 原始的d e a 模型对权重无任何限制，它实际上是选取了对被估单元最有利的权 重，这样得出的结果可能不符合客观实际，因而，对权数加以研究是人们一直关注 的问题。 1 9 8 6 年c h a m e s 等人给出了一个含有偏好的d e a 模型一c a w h 模型。这一模型 通过调整锥比率的方式能够反映人的偏好，从而使决策更能反映人的意愿。由于 c 2 w h 模型本身并不直观和具体，因此，针对不同的情况又有许多特殊形式的模型 被讨论。例如文献陋1 针对权重间具有强序关系或弱序关系的情况，给出了权重弱排 序和权重严排序的d e a 模型；文献归1 给出了一组比较合理的公共权重，并在统一的 权重基础上计算相对效率指数，从而对决策单元进行排序。 ( 2 ) 对输入输出方面的改进 原始的d e a 模型中对所有的输入输出指标没有任何限制，但在实际问题中它们 有时是可控的，有时是不可控的。r d b a n k e r 和r m o r e y 于1 9 8 9 年提出并研究了能 处理既含有可控输入( 出) 又含有不可控输入( 出) 的d e a 模型。1 9 9 5 年刘永清 等又给出了要素在有限范围内变化的d e a 模型。1 9 9 6 年何静针对评价单元只有输 入或输出的情况进行了研究，给出了评价只有输出( 入) 指标的模型，并讨论了其 相关性质。 第二章污染减排及数据包络模型研究概述 ( 3 ) 对决策单元的改进 原始的d e a 模型是针对决策单元有限的情况进行讨论的，为了解决具有无限多 个决策单元的评价问题，1 9 8 6 年c h a m e s ，c o o p e r 和魏权龄等人利用半无限规划理 论将c c r 模型推广到具有无限多个决策单元的情况，给出了c 2 w 模型n 州。实际上 c 2 w y 模型和b a n a c h 空间中的d e a 模型也是可处理无限多个决策单元情况的d e a 模型。 ( 4 ) 综合d e a 模型的研究 由于适合于不同需要的d e a 模型已提出多种，一些新的模型还在不断涌现。那 么，对每一模型的基本性质、求解方法等都分别进行讨论，常常会出现一些重复的 丁：作，并且也给编程和使用带来不便。1 9 8 8 年c h a m e s 等人给出了一个综合的d e a 模型一c 2 w y ，这一模型除包含了两个最基本的d e a 模型外，还包含c 2 w 模型和 c 2 w h 模型。而后，李树根等于1 9 9 4 年给出了b a n a c h 空间中的d e a 模型，证明了 有限空问中的上述模型都是b a n a c h 空间中的d e a 模型的特例。1 9 9 8 年，李光金 给出了同时考虑输入和输出效率的投入一产出型d e a 模型，使得相对效率值更合 理。 总之，自第一个d e a 模型建立以来，多种派生和专用的d e a 模型相继诞生。 随着d e a 模型的不断发展，应用越来越广泛，终将成为系统分析的有力工具之一。 2 2 3d i = a 相关理论研究进展 d e a 理论的发展使人们对d e a 方法的认识上升到一个新的高度。d e a 理论的 进展主要表现如下。 ( 1 ) 对d e a 有效性的研究 d e a 有效是d e a 理论中最重要、最基本的概念。由于它在d e a 理论中的重要 地位，因此，对d e a 有效性问题的研究也较多。首先是对d e a 有效性的含义以及 d e a 有效单元的结构与特征的认识。例如，1 9 9 1 年李树根等对c c r 模型和c z w 模 型下的d e a 有效决策单元集合的结构进行了探讨，给出了一些理论上的结果；1 9 9 1 年，朱广谋等n 2 1 讨论了指标数量变化时某一指标有效性变化的规律；而后，朱乔等 n 3 1 又把总体有效分解为规模有效、饱和有效和纯技术有效三类，并分析了各种有效 的含义。1 9 9 4 年冯俊文讨论了c c r 模型和c 2 g s 2 模型的d e a 有效性问题，给出了 d e a 有效( c c r ) 及弱有效的一个充要条件，并讨论了一些相关性质。另外，文献 n 钔还从偏序集的角度刻画了d e a 有效的本质特征，证明了d e a 有效单元的本质就 是某一个偏序集的极大元。d e a 有效性与指标及决策单元个数之间的关系密切。文 献【峙一6 1 给出了决策单元如何只改变输出使其变为有效的计算方法。魏权龄等分析了 决策单元的变更对d e a 有效性的影响n 引。1 9 8 9 年魏权龄等针对综合d e a 模型给出 9 青岛大学硕士学位论文 了d e a 有效决策单元集合的几个恒等式口羽，从而使决策单元进行分组评价成为可 能。进而使大规模决策单元的评价问题找到了简化的办法。1 9 9 3 年吴文江给出了寻 找d e a 有效单元的一种新方法。针对以往对有效单元分析较少的情况，赵勇等n 们 还对有效单元进行了进一步探讨。 ( 2 ) 灵敏度分析 d e a 方法的灵敏度分析一直是d e a 理论中一个重要的研究课题。尽管目前线 性规划的灵敏度分析已经接近成熟，但通常的线性规划的灵敏度分析不能直接应用 于d e a 方法的灵敏度分析中。因此，1 9 8 5 年a c h a m e s 等人从构造一个特殊的逆矩 阵的观点出发，研究了有效决策单元单个产出量变化时的灵敏度分析啪1 。1 9 9 4 年朱 乔、陈遥还利用权重分析了c c r 模型的稳定性。在这些工作的基础上，1 9 9 7 年何 静等给出了有关决策单元为d e a 有效( c c r 或c 2 g s 2 ) 的充要条件的两个定理， 并用它分析了d e a 的灵敏度问题。杨印生等还研究了带有参数的c c r 模型的灵敏 度问题1 。 ( 3 ) d e a 方法与其它方法的比较与综合研究 d e a 方法与其它评价方法的比较与综合有可能使得评价方法更有效。文献啪1 综合了d e a 方法和判别分析方法，在基于d e a 评价的基础上，通过判别分析，将 各d m u 判属有效或非有效的两类，从而得到一组相应于所有d m u 的权重，进而 进行排序。谢昌芸等【2 文2 们运用主成分分析方法对d e a 有效的决策单元进行辑排序研 究。文献心钔使d e a 方法与o e r a ( o f f e n s i v ee a r n e d r u na v e r a g e ) 方法相结合进行棒球 评估和排序。戴勇汹3 在基于a h p 的d e a 分析基础上提出虚拟物流企业联盟伙伴选 择的方法，通过三阶段选择确定物流联盟伙伴。文献1 用神经网络方法进行d e a 有 效预测。d e a 还可以与模糊数学、灰色系统等方法结合使用，研究成果还有很多， 限于篇幅，不再一一列举。 2 2 4d e a 应用研究进展 d e a 方法是评价多输入多输出同类部门( 或单位) 间相对有效性的一种重要方 法。它的第一个成功应用的案例是对为弱智儿章开设的公立学校项目的评价，在评 价过程中选取了像“父母的照顾 等一些不可公度的指标，同时也选取了像“自尊” 等一些无形的指标。d e a 方法不仅能对此问题进行评价，而且评价结果能够反映大 规模社会实验的结果。随着d e a 方法模型及相关理论的成熟其应用也越来越广泛。 d e a 方法深刻的经济含义决定了它在经济分析领域中的重要价值。作为评价经 济系统相对效率的方法，它与生产函数具有紧密的联系。文献乜引提出了利用d e a 方 法来估计d m u 的技术进步情况。1 9 8 9 年魏权龄等介绍了运用d e a 模型建立生产函 1 0 第二章污染减排及数据包络模型研究概述 数的方法，继而，证明了在单一输出的情况下，d e a 有效曲面就是生产函数曲面 汹1 。文献口借助d e a 有效前沿面的变化来估计行业的平均技术进步率和技术进步的 滞后及超前年限。文献d 2 1 将广义技术进步分解为生产技术进步和效率进步，揭示三 者之间的内在联系，并给出各决策单元各年技术进步速度以及技术进步对经济增长 贡献的测算方法。进而此外，d e a 方法在阶段c d 前沿生产函数和外沿生产函数的 估计方面也有研究口3 洲1 。 技术进步与生产函数之间关系密切，而d e a 方法在刻画生产函数中的重要作用 使得它在评估技术进步方面更具优势。1 9 9 1 年魏权龄等通过由d e a 模型确定生产 前沿面的途径给出了一种测算技术进步水平和技术进步速度的模型口5 1 。文献啪1 对评 估技术进步的几种方法作了分析和归纳，并借助d e a 理论探讨了技术进步与规模报 酬的关联关系。文献。行。采用c c g s s 模型对铁路运输业科技进步速度进行测算。文 献。州将一般产出增长型生产函数模型与d e a 模型相结合，讨论了被评价单元的平均 技术进步率的测算，有效的平均技术进步率估计，以及在各种情况下被评价单元相 对于全有效单元的技术进步时差。文献啪1 利用改进d e a 模型分析科学技术投入产出 效率。文献1 利用d e a 方法对福建省电子、纺织、机械、化工、医药5 个行业的技 术创新情况进行评价，指出其在技术创新方面存在的主要问题及改进措施。文献h 妇 在对几种技术进步评价方法简要评述的基础上，探讨d e a 方法在企业技术创新评价 中的应用。 d e a 方法的另一个较活跃的应用领域是对效率和效益方面的研究。用d e a 方 法研究企业经济效益是一个非常有意义的课题。1 9 9 0 年魏权龄等应用d e a 方法对 中国纺织工业部系统内的1 7 7 个大中型棉纺织企业的经济效益进行了评价。在此基 础上，文献心棚1 都对d e a 方法进行了改进并应用改进的模型对工业企业经济效益问 题进行了探讨。1 9 9 2 年，朱乔、陈遥利用d e a 方法建立了求生产单元的最小成本 及最大收益模型，并依据要素的市场价格，分析了投入产出最佳组合效率问题。川。 在资源配置及非生产领域d e a 方法的研究也有一定的成果。文献h 州认为d e a 在经济系统中的应用实质是对资源配置状况的分析，把d e a 对决策单元的分析结果 由2 种增加到4 种，并相应的提出价格无效、绝对冗余、相对冗余等新概念。d e a 方法可以处理多输入、多输出的生产系统，而且还可以处理诸如医院、学校等非生 产性系统。通过同等规模高校的有效前沿面的分析，可以为制定合理的学校管理定 额提供依据，通过对有效前沿面各点规模效益的分析，确定效果最佳的规模h 7 。 总之，d e a 方法应用广泛，成功的案例很多。随着理论及模型的发展，d e a 方 法也必将被不断地完善，在各行业的应用中发挥更大的作用。 青岛大学硕士学位论文 2 3 数据包络模型在协调发展层次的应用研究进展 薛俊波h 8 1 采用d e a 方法研究了在省级水平上的区域效率，为区域经济发展向资 源节约方面迈进提供了一个定量的分析基础。武玉英呻1 等从投入产出角度出发结合 可持续发展的指标，建立d e a 模型评价北京近1 0 年来可持续发展的状况，得出北 京具有可持续发展的基础和能力。 d e a 方法在环境领域的应用主要在可持续发展能力侧、协调发展评价、环境 绩效嘞侧以及环境影响评价嘲1 等领域。在环境领域的应用研究方面，卞亦文嘶1 从环 境效率的角度出发，研究了环境效率的评价的理论与方法。 宋马林嘲1 从可持续发展理念出发，寻找可持续发展与节能减排的结合方式。从 宏观角度将国内各地区作为开展节能减排成效评价的基本单位，从不同的角度对节 能减排各项指标进行了分类。结合国内外节能减排的实践，拟订了评价指标体系， 在此基础上运用超效率数据包络模型探讨了社会协同地区的节能减排评价模式。 1 2 第二章青岛污染减排情况 第三章青岛污染减排的进展 “十一五期间，国家确定了主要污染物排放总量减少1 0 的约束性指标，山 东省政府要求青岛市到2 0 1 0 年二氧化硫排放总量要控制在1 1 4 5 万吨以内，较2 0 0 5 年的排放量削减2 6 3 2 ，化学需氧量要控制在4 7 5 万吨以内，削减l8 。 作为全国节能减排战略的组成部分，青岛2 0 0 6 年以来，青岛市认真贯彻落实党 中央、国务院和省委、省政府关于加强节能工作的指示和部署，全面加强节能降耗 工作，取得明显成效。 3 1 青岛市2 0 0 6 年污染减排状况 在2 0 0 6 年8 月3 l 同召开的全市环境保护和节能工作大会上，青岛市政府确定 了2 0 0 6 年全市二氧化硫排放总量削减5 5 、化学需氧量削减5 的年度日标，并与 所辖的7 个区和5 个县级市分别签订了污染物总量削减目标责任书，同时与8 家重 点工业企业签订了总量控制责任书。各区市根据责任书的要求制定了污染物总量削 减的年度计划和实施方案，并根据要求将污染物总量控制目标进一步分解到了本辖 区的重点污染企业。市政府对各区市政府完成主要污染物排放总量责任书情况按期 进行调度，并将主要污染物总量减排目标纳入了对各区市的年度目标管理绩效考核 体系中，加强考核监督，建立了党委领导、政府负责、环保监管、部门配合的总量 控制的长效管理工作机制。 按照国家和省政府的要求，通过火电热电企业安装脱硫设施、淘汰1 4 0 台小燃 煤锅炉、加强污水处理厂建设和过城河道综合整治工作等推进重点治污工程项目的 建设和投运，形成了一定的减排能力；同时通过推广海水源热泵技术、风能发电等 措施大力发展清洁能源；严格控制新增污染，全年共拒批了1 0 6 个不符合环境功能 区划、不符合国家产业政策、缺乏有效污染防治措施的建设项目；提高污染监管水 平我市投资8 0 0 多万元建成了全省第一个功能比较完善的环境监控指挥中心系统。 经过不断扩展和完善，2 0 0 6 年4 月份系统正式启用。至2 0 0 6 年年底，全市共安装 在线监测设备7 2 套，通过在重点污染企业安装在线监控装置，实现了对重点企业污 染物排放情况实时自动监测，为重点污染源污染物的排放、污染物的排放浓度和排 放总量的监控和污染物排放总量的核定提供了有力保障。 通过多措并举，二氧化硫和化学需氧量的排放总量削减工作取得了初步的成效， 在全市g d p 增长1 5 7 的情况下，完成了二氧化硫和化学需氧量总量分别削减5 7 、1 9 ( 根据山东省核定结果) 。 青岛大学硕士学位论文 3 2 青岛市2 0 0 7 年污染减排状况 2 0 0 6 年青岛市政府工作报告中作出规划，2 0 0 7 年化学需氧量、二氧化硫排放量 较2 0 0 6 年均削减6 。根据2 0 0 7 年青岛市环境质量公报，二氧化硫、化学需氧量分 别较上年削减1 6 1 4 、3 0 3 ，说明进入2 0 0 7 年以来，青岛的节能减排步伐明显加 快。 2 0 0 7 年召开的市十次党代会以及市政府多次召开的节能降耗、污染减排专题工 作会议，对青岛今年乃至未来几年节能减排工作做出新的战略部署，工作联动机制 进一步完善和细化。8 月中旬市政府出台的青岛市节能减排综合性工作实施方案， 全面部署了青岛下一步节能减排工作，明确了今后几年青岛节能减排工作努力的新 方向、新目标。 青岛市节能减排综合性工作实施方案明确提出，到2 0 1 0 年，全市万元国内 生产总值能耗由2 0 0 5 年的o 9 6 吨标准煤下降到o 7 5 吨标准煤，下降2 2 左右；全 市国内生产总值取水由2 0 0 5 年的3 8 3 6 立方米下降到3 0 6 9 立方米，下降2 0 左右； 规模以上工业万元增加值能耗由2 0 0 5 年的1 2 7 吨标准煤下降到0 9 9 吨标准煤；规 模以上工业万元增加值取水由2 0 0 5 年的2 5 6 2 立方米下降到1 7 9 3 立方米；二氧化 硫排放总量较2 0 0 5 年削减2 6 3 2 ，化学需氧量( c o d ) 削减1 8 ，城市污水集中 处理率大于8 0 ，污水处理回用率达到2 0 ；城市生活垃圾无害化处理率达到1 0 0 ，城市生活垃圾分类收集覆盖率大于5 0 ；工业用水重复利用率七区达到8 5 ， 五市达到8 0 ；工业废物综合利用率达到9 6 。 3 3 青岛市2 0 0 8 年污染减排状况 2 0 0 8 年年初，青岛市政府确定了减排工作目标：2 0 0 8 年全市化学需氧量和二氧 化硫排放量分别在2 0 0 7 年的基础上减少4 5 和7 。为完成年度减排任务，青岛市 编制了年度主要污染物减排计划，确定2 0 0 8 年重点减排工程项目6 3 个，其中二氧 化硫减排项目5 0 个，化学需氧量减排项目1 3 个。为此，青岛市环保部门建立了减 排工程项目日查看、周督