基于数据包络分析的环境绩效评价方法及其应用研究

发布时间：2020-04-20 17:45

【摘要】：目前,不断暴露的环境污染问题已经严重制约各国尤其是发展中国家的社会发展,并随着城镇化进程的加速推进而愈演愈烈。中国经济在近四十年间取得了高速发展,但高速的经济增长主要依赖于高投入、高消耗、高污染、低效率的粗放型增长模式。这一发展模式导致了经济发展与环境保护之间的矛盾日益突出,环境质量恶化问题也越来越严峻。通过长期的实践总结,人们己意识到经济的可持续发展是解决这一矛盾的最佳途径,而可持续发展的实现离不开对环境的有效管理,科学客观的环境绩效评价是有效环境管理的前提。鉴于以上背景,本文将开展基于数据包络分析的环境绩效评价方法及其应用研究,具体包括:如何对存在模糊数的系统的环境绩效进行评价、如何设定最近目标使得系统使用最少努力达到环境有效进行环境绩效评估、如何测量复杂两阶段系统的整体环境效率和全要素能源效率以及如何评估并行网络系统环境绩效的动态变化。基于这几个理论问题的研究,本文还开展了环境相关的若干现实问题研究。本文共计七章,各章研究内容如下:第一章是绪论。首先我们介绍了本文的研究问题及意义;然后引入数据包络分析(DEA)方法作为环境绩效评估的基础方法并介绍了其研究现状及应用领域;最后我们介绍了本文的主要研究内容及创新点。第二章是数据包络分析基本理论。本章主要介绍相关的预备知识,具体包括数据包络分析的基本概念、DEA的基本模型以及环境绩效评价的基本概念。第三章是考虑模糊数的单阶段系统的环境绩效评价及应用。本章中针对存在模糊数据和非期望产出的多投入多产出单阶段系统,如火电企业,构建了一个集成模糊ERM环境绩效评价模型。考虑到火力发电在中国经济发展过程中发挥着至关重要的作用,以及在火力发电过程中不可避免地产生大量污染物对环境造成了极大破坏,我们深入分析了我国30家火电企业的环境绩效情况并给出了提高能源环境绩效的政策建议。第四章是考虑绩效改进路径的单阶段系统的环境绩效评价及其应用研究。本章在考虑非期望产出的基础上,提出了一种新的基于范围调整测度(Range Adj usted Measure,RAM)的最近目标DEA模型来衡量环境绩效。考虑到湘江流域是湖南省人口最稠密、城市化水平最高、社会经济文化最发达的区域,同时也是资源和环境压力最大的区域,本章使用此模型度量中国湘江流域水环境效率并为无效的区域达到有效设定了最近目标,以使得各区域用最小的努力便可达到水环境有效。第五章是基于全要素能源效率的两阶段系统的环境绩效评价及其应用研究。随着工业的快速发展,能源消耗和环境污染问题受到各国政府管理者和学者越来越多的关注。第五章中将中国工业系统分为能源利用和污染处理两个串行的子系统,基于工业系统的网络结构我们构建了一个新的考虑共享投入的两阶段网络数据包络分析(DEA)模型,并将该模型应用于中国各省份的工业中进行全要素能源效率和整体环境效率分析。第六章是考虑异质性的并行网络系统的环境绩效评价及其应用研究。在本章中,我们将中国的交通运输系统划分为铁路系统、公路系统、水路系统和民用航空系统四个并行的子系统进行环境绩效评估研究。本研究建立了一个考虑非期望产出并行网络DEA模型。然后,针对我国不同地区交通运输业发展差异的特征,基于提出的并行网络DEA模型,我们采用Metafrontier Malmquist-Luenberger生产率指数(MMLPI)对不同区域交通运输系统的环境效率进行了动态分析。具体来说,即为通过新的DEA模型和MMLPI对中国30个行政区域2007-2013年的交通运输系统进行实证分析。第七章是总结和展望。本章首先对前述六个章节的研究内容进行归纳总结;然后指出本文的主要创新点和不足;最后根据指出的不足为未来的研究方向提供相应的建议。
【图文】：

前沿面,交通运输业,生产可能集,决策单元

逦逡逑图６．邋２交通运输业ＭＭＬＰＩ框架下的共同前沿面逡逑图６．２表示ＭＭＬＰＩ的共同前沿面，为了直观简洁地介绍这一概念，，图６．２仅逡逑考虑一个投入和一个期望产出。逡逑定义６．１．邋（ａ）邋ＰＰ祥表示组及内所有的ＤＭＵｓ在时间ｘ同期形成的生产可能集。逡逑当模型（６．４）中的ＰＰＳ邋＝逦时，决策单元0，ｙ）的产出距离为１／０％表示为Ｄｓ（Ｘ３0。逡逑（ｂ）邋ＰＰS表示组及内所有ＤＭＵｓ在所有时期／，ｒ＋／跨时期形成的生产可能集。逡逑当模型（６．４）中的ＰＰＳ邋＝逦时，决策单元0，ｙ）的产出距离为１／０＊，表示为川0，＞0。逡逑（ｃ）逦表示为所有组的所有ＤＭＵｓ在所有时期形成的生产可能集。当模型逡逑（６．４）中的，决策单元（ｘ，ｙ）的产出距离为１／０＊，表示为Ｚ）Ｇ0：，ｙ）。逡逑在本章中，我们将ＭＭＬＰＩ分解成三个子指标：１）组内效率变化（追赶效应），逡逑２）最佳实践差距变化（创新效应），和３）技术领导能力变化（技术领先效应）。具体分逡逑解如下所示：逡逑７４逡逑

运输业,区域交通,交通运输业

考虑到中国交通运输业不同区域发展的异质性，我们采用表６．４中３０个行政区逡逑域的划分，计算出了中国东部、中部、西部和全国的ＭＭＬＰＩ及其分解指标。逡逑如图６．３所示，中国交通运输业的ＭＭＬＰＩ值在２００７－２０１３年大于１，这说明全逡逑国交通运输业的环境生产率处于上升的趋势。从２００７年到２０１３年，中国交通运输逡逑业的生产率增长了邋７．４４％。其中，西部和中部地区交通运输业生产率的增长最快，逡逑ＭＭＬＰＩ值分别为１．１５７６和１．１１０４，而东部地区交通运输业生产率平均下降０．０３５０。逡逑从纵向上可以看出中国的ＭＭＬＰＩ在２００７－２００８年和２００８－２００９年期间发生了很大逡逑的变化，此后保持相对稳定的水平。此外，在２００８－２００９年期间，中部地区的平均逡逑ＭＭＬＰＩ下降，而东部和西部地区的ＭＭＬＰＩ有所增加。逡逑Ｉ逡逑１逦。逦ｉ逦＾逡逑０．５逡逑Ｑ邋逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦｜逦｜逡逑２００７－２００８逦２００８－２００９逦２００９－２０１０逦２０１０－２０１１逦２０１１－２０１２逦２０１２－２０１３逡逑■■■■＃逦Ｅａｓｔｅｒｎ邋Ｃｈｉｎａ邋—？—Ｃｅｎｔｒａｌ邋Ｃｈｉｎａ邋—？＂？Ｗｅｓｔｅｒｎ邋Ｃｈｉｎａ邋■？■■＇■Ｃｈｉｎａ逡逑图６．邋３邋２００７－２０１３年全国及其三个区域交通运输业的ＭＭＬＰＩ逡逑为了研宄我国交通运输业环境生产率变化的原因，本研宄将ＭＭＬＰＩ进一步分逡逑７９逡逑
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F224

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