中国包装产业循环经济的效率评价

宾厚，唐荣，王欢芳，谢国杰

（1.湖南工业大学商学院，湖南株洲412007；2.广州大学工商管理学院，广州510000）

0　引言

随着中国工业化和城市化进程的加快，作为生产性服务业之一的包装产业得到了迅猛的发展。但由于加工的粗放性和包装多属一次性使用，中国包装回收率不容乐观，约有80%的包装在一次性使用后即成为废弃物，造成了资源消耗、环境污染和生态破坏等问题。循环经济作为一种全新的经济模式，以资源的高效利用和循环利用为目标，核心是资源的回收利用，而包装工业的各类产品在废弃后大部分可以进行回收，经过处理，可循环利用或制成新产品，从而达到经济效益与环境效益的双赢[1]。因此包装产业发展循环经济是必要且可行的。

循环经济一直受到学者们的关注，研究成果不断深入。对于循环经济效率评价的研究大多考虑了生态要素，且以静态分析为主，其评价结果主要对不同空间或时间的循环经济效率进行差异性分析，缺乏全面客观性。另外，现有对于产业层面的循环经济效率研究大多集中于钢铁、农业和火电等产业，鲜有关于包装产业的循环经济效率研究。从研究方法来看，对于循环经济效率评价的研究多采用DEA方法，相比其他评价方法而言，DEA作为多目标决策方法，不需预估各指标参数或假设权重系数，减少了主观因素的干扰，评价结果更具客观性。Malmquist指数可将时间与空间结合，分析循环经济效率的变化趋势，进行动态分析评价。为达到对中国包装产业循环经济效率全面的分析评价，需动态性与静态性相结合，同时客观衡量综合技术效率变动、技术变动与生产量变动之间的关系，因此本文采用DEA方法和Malmquist指数分析评价中国包装产业循环经济效率，并引入Tobit模型对影响循环经济效率的具体因素进行回归分析，进而对中国包装产业发展循环经济提出对策建议。

1　研究方法

1．1　DEA模型

数据包络分析（Date Envelopment Analysis，DEA）是于1978年由Charnes等首次提出[2]。DEA主要用来评价多项投入和多项产出的具有可比性的同类型决策单元（Decision Making Unit，DMU）之间的相对有效性，因而也称为DEA有效。DEA方法的基础模型为C2R模型和BC2模型。

C2R模型由Charnes和Cooper提出m，设有n个DMU（k=1，…，n），每个DMU有相同的m项投入（i=1，…，）和相同的s项产出（r=1，…，s）。用xik表示第k单元的第i项投入量，yrk表示第k单元的第r项产出量。若用vi表示第i项投入的权值，ur表示第r项产出的权值，ZK表示第k决策单元的投入产出比，有ZK≤1，则对第k个DMU的评价可归结为如下优化模型：

用矩阵形式表达上述模型，并通过Charnes-Cooper变换和对偶变，引入松弛变量S+和剩余变量S-，将分式问题转化成一个线性规划问题为：

BC2模型是由Banker等提出[3]，是在变动规模报酬条件下的有效性评价，在C2R模型的基础

求解上述模型，得出θ，λ，S-，S+的最优值，θ为效率值，可得出结论：

（1）如果θ＜1，则表明被评价的DMU为非DEA有效，说明投入产出结构不合理，可减少投入。对于非DEA有效的决策单元可通过投影分析构造新的决策单元，调整投入产出值，进行改进[4]。

（2）如果θ=1，S-，S+不全为0时，被评价的DMU为弱DEA有效。如果θ=1，S-，S+全为0时，则表明被评价的DMU为DEA有效，说明投入产出结构合理，资源得到充分利用。

1．2　Malmquist指数

Malmquist指数主要研究动态效率的变化，Fare等（1994）构造t至t+1时期的技术Malmquist指数，将其分解为了综合技术效率（EC）和技术进步变化（TE）两个部分，而技术效率变化可进一步分解为纯技术效率变化（PTE）和规模效率变化（SE）[5]。Malmquist指数的表达式为：

式（7）表达式的含义为：

（1）M(xt+1,yt+1,xt,yt)表示生产率变动的Malmquist指数，M＞1说明生产率水平提升，M＜1说明生产率水平下降，M=1说明生产率水平保持不变。

（2）EC表示综合技术效率，说明产业和企业管理决策和资源配置的优劣，EC＞1说明综合技术效率提高，管理方法、资源配置得到改善，EC＜1说明技术效率下降，管理决策不适宜，资源没有充分利用，EC=1说明综合技术效率保持不变。

（3）TE表示技术进步变化，即技术创新和产业生产技术的变化，TE＞1说明生产技术进步，TE＜1说明生产技术下降，TE=1说明技术进步保持不变。

1．3　Tobit回归分析

采用DEA方法计算循环经济效率，数值处于0～1之间离散分布，存在多个DMU处于DEA效率边界，如使用常规的最小二乘法进行回归系数分析，不能解释其中极限值和非极限值之间的差异，参数估计值可能会出现偏差，无法完整呈现数据结果。Tobit回归分析是当因变量受限值或截断值时，通过最大似然估计法取值的模型。其表达式为：

其中，Y*为截断因变量向量，Y为效率值向量，X为自变量向量，β为回归参数向量，μ为独立变量，μ～(0,σ2)。

2　指标体系构建

循环经济模式针对于传统经济模式而言，是一种建立在资源的循环、再生、利用的基础上的生态经济模式。在循环经济模式下，包装产业不再是传统经济模式下以保护产品、方便流通、促进销售、提高产品附加值为目的，而是以节约资源、保护环境、优化包装系统为目的[6]。包装循环经济要求资源的高效循环利用，由此包装产业循环经济效率评价需兼顾生态效益、经济效益和社会效益的核心指标评价，全面评估包装产业循环经济发展的现状、包装产业循环经济的废弃物回收率和资源利用率的效果。本文采用DEA方法从投入产出类别选取评价指标，参考国内外相关文献，保证数据的可取性、客观性、全面性，共选取4大类要素12个指标。

投入指标一般由劳动、资本来衡量，以人力、物力、财力为基本要素[7]。产出指标是指在生产经济活动中产出的经济效益以及对环境的影响，选取经济总值和科研成果两大要素进行评价[8]。

循环经济效率以资源高效利用和循环利用为核心，在循环经济生产过程中除产成品外，同时会产生不被人们期望的废弃物，如包装生产过程中的废弃材料、消费后的包装废弃物等，这类属于非期望产出指标，包括污水外排量、废气外排量和固废外排量。在资源投入过程中，除劳动、资本等必须的投入要素外，在循环经济生产过程中核心是资源的循环利用，如包装废弃物的回收处理，这类属于非期望投入指标，包括污水处理量、废水处理量和固废处理量。根据DEA方法，只有投入越小，产出越大，循环经济效率效果才能越好，所以应对这两种指标进行特殊处理，将非期望产出指标作为投入指标处理，非期望投入指标作为产出指标处理。由此可以得到包装产业循环经济效率指标表如下页表1所示。

3　实证分析

本文的数据来自于2011—2015年《中国统计年鉴》《中国工业经济统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国包装统计年鉴》，选取其中29个省（市、自治区）的包装产业数据进行分析（由于数据缺失，不包括西藏、青海和港澳台省区）。

表1　包装产业循环经济效率指标体系

3．1　包装产业循环经济效率静态评价

3.1.1包装产业循环经济效率总体分析

本文采用DEA方法，运用Maxdea计算软件，对所选取的2011—2015年的包装产业数据，根据公式（1）至公式（6）计算出每年各省市的综合技术效率、纯技术效率和规模效率的平均值，见表2。

表2　包装产业循环经济效率值

由表2可知，中国包装产业循环经济发展的综合技术效率、纯技术效率和规模效率值均未达到最优，为非DEA有效，但波动不大。2011—2013年，综合技术效率与纯技术效率低于规模效率均值，循环经济效率受纯技术效率影响未达到最优，纯技术效率是反映了在既定投入资源中，相应产出的能力，也反映了包装企业利用循环经济技术对生产过程中产生的废弃物综合利用的能力[9]；2014年，循环经济效率达到5年最高值，比2011年增幅达到4.8%，综合技术效率与规模效率均低于纯技术效率，在这一期间循环经济效率受到规模效率影响未达到最优，规模效率反映了在不变的资源配置结构下，相应的投入能力。

3.1.2包装产业循环经济规模效益分析

根据DEA分析结果，对每年的各省（市、自治区）的规模效益按照递增、不变、递减三阶段将29个DMU进行分类，进一步了解投入要素同比例增长时对产出的影响，见表3。

表3　包装产业循环经济规模效益分类

从表3可知，规模效益不变的DMU个数在2011—2013年没有发生变化，但在2014年迅速攀升达到15个。规模效益递减的DMU个数在5年间保持平稳。规模效益递增的DMU个数总体保持平稳，无较大波动，但每年的规模效益递增的DMU个数占总DMU个数的50%左右。整体数据表明中国包装企业大部分处于规模递增的状态，说明中国包装企业在配置结构不变的前提下，可增加资源要素投入从而带动企业产出能力的提高。

3.1.3各地区包装产业循环经济效率分析

中国各省（市、自治区）的经济发展水平不平衡，包装产业的发展也不尽相同。根据MichaelNorman与BarryS-tocker(1991)的方法，按照纯技术效率和规模效率将中国29个省（市、自治区）进行分类（见表4），进一步了解造成中国包装产业循环经济效率不平衡的经济原因[10]。

表4　各地区包装产业循环经济效率分类

由表4可知，2011—2015年，中国包装产业最优规模的地区个数波动较大，在2012年和2013年最低达到9个，在2014年迅速攀升到15个，占样本比例51.7%，但2015年下降至10个。包装产业技术无效率的地区，在5年间保持平稳，无较大波动。最低点在2013年达到3个，最高在2012年和2014年达到7个。中国包装产业规模过大的地区，在5年间波动不大却略有增长，从2011年19个增长至2015年21个，2014年最高达到25个，占样本比86.2%，比重较大。整体数据说明中国包装产业大部分地区规模过大，包装产业需调节资源投入，带动产出能力的提高，根据管理和科研水平完善资源结构，得到合理的生产规模。

3．2　包装产业循环经济效率动态评价

前文对中国包装产业循环经济效率进行了静态评价，为了更加全面深入地研究中国包装产业循环经济效率，本文采用Malmquist指数，运用Deap2.1计算工具对其进行动态评价。以2011—2015年的包装产业数据为基础，分4个时间区间计算各省（市、自治区）的综合技术效率变化和技术进步，得到Malmquist指数如下页表5所示。

表5　Malmquist指数分析结果表

从表5来看，2011—2015年间的综合技术效率变化、纯技术效率变化和规模效率变化基本没有较大变动，趋于稳定。从技术进步来看，2011—2012年、2012—2013年、2013—2014年三个期间的技术进步均值没有较大变动，均大于1，而2014—2015年，技术进步均值降至0.633。从Malmquist指数来看，2011—2012年、2012—2013年、2013—2014年间的Malmquist指数均值没有略有上升，而2014—2015年间降至0.685。从整体数据来看，技术进步变化趋势和Malmquist指数的均值分布变化相同，可知Malmquist指数的变动主要是受技术进步影响，表明中国包装产业还需提高生产技术，以推动生产率的提升。

3．3　包装产业循环经济效率影响因素分析

由于DEA计算循环经济效率只是通过投入产出结构比来分析，无法测算出影响循环经济效率变化的具体因素，为更好地了解中国包装产业循环经济效率，本文利用Tobit回归分析，测算出影响中国包装产业循环效率的具体因素。

3.3.1变量选取

包装产业循环经济效率是由多种因素影响的，结合包装产业循环经济特点并参考相关文献[11-14]，本文选取科技水平、资源利用率、能源消耗、制度因素和产业经济发展作为变量，对中国包装产业循环经济效率进行回归分析。各变量具体描述说明如下：

（1）科技水平。科技水平的提高有利于循环经济的发展，提高能源利用率是节能减排的基础。R&D投入是指用于科研创新的资金投入，R&D投入被认为是科技水平进步的内在关键因素。本文采用中国各省包装产业的R&D投入来反映科技水平影响因素。

（2）资源利用率。资源利用率牵涉指标众多，本文采用主成分分析法依据污水外排量、废气外排量、固废外排量、污水处理量、废水处理量和固废处理量提取资源利用率的定量指标。

（3）能源消耗。包装产业在生产过程中需消耗大量不可再生资源，大量的能源消耗会破坏生态环境，减少能源消耗可提高循环经济效率，采用各省市的能源消费总量衡量能源消耗。

（4）制度因素。政府政策制度是发展循环经济的基础和推动力，政策制度的变化会影响循环经济的发展，本文采用工业污染治理投入作为制度因素的定量指标。

（5）产业经济规模。产业经济发展程度高则表明该产业在当地基础设施完善、市场环境规范，有利于产业循环经济的发展。本文以包装产业总产值占地区工业总产值的比重来衡量包装产业的经济发展规模。

3.3.2结果分析

以包装产业循环经济效率为因变量，科技水平、资源利用率、能源消耗、制度因素和产业经济规模为自变量，利用Eviews8.0得到计算结果，如表6所示。

表6　包装产业循环经济效率影响因素Tobit模型回归分析结果

表6的结果显示：（1）科技水平与包装产业循环经济效率呈正相关，即科技水平每提高1%，循环经济效率就提高0.000344，并通过10%的显著检验。科技水平的提高，有利于绿色包装的科技发展、节能减排技术的创新以及包装机械设施设备的自主研发；（2）资源利用率与包装产业循环经济效率呈显著正相关，回归系数达0.521236，为最重要的影响因素。循环经济的本质是资源高效利用，说明提高循环经济效率的关键是提高资源利用率，需加大包装废弃物的回收力度，加强“三废”处理能力，减少非期望产出；（3）能源消耗对包装产业循环经济效率的影响为负向，表明能源消耗增加则循环经济效率降低，由于包装产业在生产过程中会消耗大量不可再生资源，造成严重的环境破坏，需节约能源，加强资源的回收利用，来提高循环经济效率；（4）制度因素对包装循环经济效率的影响为正向，制度因素每提高1%，循环经济效率就提高0.002102，表明污染治理投资越大则循环经济效率越高，政府需加大污染治理的投资，对于包装产业发展循环经济需提供政策支持鼓励；（5）产业经济规模与包装产业循环经济效率呈负相关，回归系数为-0.00012，相关度不高，表明产业经济规模对包装产业循环经济没有确定性影响。按以往研究来看，产业经济规模越高则该产业在当地设施设备越完善、市场环境越规范，而回归分析结果显示呈负相关原因可能是由于中国包装产业规模盲目扩张的影响，上文的包装产业循环经济效率分析结果也表明了中国包装产业的投入产出结构不平衡，需合理配置资源，完善资源结构，包装产业才能实现规模经济，循环经济效率才能得到提高。

4　对策建议

4．1　合理配置企业资源，加快包装产业转型升级

从上文结合DEA方法对中国包装产业循环经济效率的静态评价结果可知，中国包装产业循环经济效率受纯技术效率和规模效率的影响，投入产出呈现不平衡，需调节资源投入产出结构。

循环经济的核心是资源的高效利用和循环利用，要求转变传统的粗放型经营方式，推行实施清洁生产，并将废弃物综合利用融为一体[15]。由此包装产业的循环经济发展，需合理配置资源，加快包装产业由工业生产模式转型至循环经济生产模式。（1）包装产业需制定行业标准，提高包装产品的质量，淘汰能力不足、环境污染大的小企业；（2）包装企业应提高清洁生产技术，加强循环经济理念，减少生产领域和消费领域的废弃物排放；（3）合理配置企业资源，加强政策导向，使得资源能合理投入到循环经济相关的产业项目；（4）建立废弃物回收系统，大力支持运用先进技术的废弃物回收公司，使废弃物高效循环利用。

4．2　加强包装产业科技研发，培养包装产业高科技人才

从上文Malmquist指数对中国包装产业循环经济效率进行的动态评价结果可知，中国包装产业的Malmquist指数的变动主要是受技术进步影响。中国包装产业需提高生产技术、加强产业科技创新和大力培养包装人才，从而提高包装产业循环经济效率。

科技水平的提高是中国包装产业循环经济发展的基础，实现循环经济模式需科技的支撑，中国包装产业要加强产业要科技创新途径：（1）目前中国包装企业先进的设施设备大多依赖于国外公司的技术支持，中国包装企业应加大科研投入，实现包装机械设备的自主研发；（2）应强制关停并转“三废”治理不达标、资源消耗多和污染环境严重的小企业，对于“三废”处理达标的包装企业应进一步加强对清洁生产的技术改造，争取对生态环境的负面影响达到最小；（3）循环经济下的包装材料遵循“4R+1D”原则，Reuse（可重复利用）包装产品能够以初始状态被重复使用、Recycle（再循环使用）包装废弃物可回收循环使用和Degradable（可降解性）包装材料能在自然环境中自行降解，对环境污染较小。因此绿色包装材料的研发和使用可以缓解生态环境的污染，提高包装利用率，应重点研发减量化和轻薄化的包装材料、可降解的包装材料、新型纸质包装材料、天然植物纤维类包装材料和可食性包装材料等[16]；（4)中国包装企业应加强校企合作和员工职业培训，培养包装循环经济方面的人才。中国包装产业发展循环经济的关键是高技术人才，改善包装产品质量、更新包装设施设备和研发绿色包装材料，使中国包装产业加快实现产业转型升级。

4．3　加强资源回收利用，完善包装产业循环经济法律法规

从上文对中国包装产业循环经济效率影响因素的Tobit回归分析结果可知，科技水平、资源利用率和制度因素对包装产业循环经济效率呈正相关影响，其中资源利用率和制度因素的影响更显著，而能源消耗则阻碍包装产业循环经济效率的提高。

中国应完善包装循环经济相关法律法规，加强包装废弃物的回收利用：（1）政企合作建立一套完整的包装废弃物回收利用系统，划分生产者至消费者的产品责任，将其标准化、制度化，提高包装废弃物的回收率；（2）政府应制定合理的激励约束机制，对于包装企业节能改造、科研创新和废物回收等方面给予资金、税收和政策的激励，对于造成二次污染和“三废”处理不达标的包装企业给予压力。

5　结论

本文通过采用DEA方法和Malmquist指数从静态分析和动态分析两个方面对中国包装产业循环经济效率进行全面评价，研究结果表明：结合DEA方法对中国包装产业循环经济效率进行静态评价，显示中国包装产业循环经济效率受纯技术效率和规模效率的影响，投入产出呈现不平衡，需调节资源投入产出结构。同时结合Malmquist指数对中国包装产业循环经济效率进行动态评价，显示中国包装产业的Malmquist指数的变动主要是受技术进步影响。另外采用Tobit回归分析进一步分析了影响中国包装产业循环经济效率的具体因素，结果表明能源消耗阻碍包装产业循环经济的提高，制度因素和资源利用率对提高包装产业循环经济效率有显著影响。

参考文献：

[1]戴宏民,戴佩华.包装循环经济的形成及实施[J].包装工程,2004,25(4).

[2]Charnes A，Cooper W W，Rhodes E.Measuring the Efficiency of Decision Making Units[J].European Journal of Operation Research，1978，(2).

[3]Banker R D，Charnes A，Cooper W W.Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis[J].Managenment Science，1984，(30).

[4]陈翔,肖序.中国工业产业循环经济效率区域差异动态演化研究与影响因素分析——来自造纸及纸制品业的实证研究[J].中国软科学,2015,(1).

[5]胡运权.运筹学基础与应用[M].北京:高等教育出版社，2005.

[6]吴若梅,梁军,刘玉生,罗亚明.基于循环经济模式的包装工程绿色循环系统研究[J].中国包装,2006,26(3).

[7]陈晓丹,王斌会.基于DEA模型的中国循环经济效率评价[J].商业经济研究,2015,(5).

[8]袁静丽.基于技术创新的循环经济投入产出分析——以钢铁行业为例[J].财经问题研究,2012,(7).

[9]杜春丽,成金华.中国钢铁产业循环经济效率评价:2003—2006[J].产业经济研究,2009,(5).

[10]贾国柱,刘圣国,孟楷越.基于改进DEA模型的建筑业循环经济效率评价研究[J].管理评论,2014,26(4).

[11]聂荣,李森.中国省域工业循环经济效率评价及其影响因素研究[J].生态经济,2016,(4).

[12]李青松,徐国劲,邓素君,孙江伟等.基于DEA-Malmquist-Tobit模型的河南省生态效率研究[J].环境科学与技术,2016，(4).

[13]孙欣,韩伟伟,宋马林.中国省域节能减排效率评价及其影响因素[J].西北农林科技大学学报：社会科学版,2014,14(4).

[14]冯博,王雪青.中国建筑业能源经济效率与能源环境效率研究——基于SBM模型和面板Tobit模型的两阶段分析[J].北京理工大学学报:社会科学版,2015,17(1).

[15]齐振宏,齐振彪.实现工业可持续发展的循环经济模式探讨[J].现代经济探讨,2003,(9).

[16]刘林,王凯丽,谭海湖,谢勇.中国绿色包装材料研究与应用现状[J].包装工程,2016,(5).