基于IO-DEA方法的工業(yè)環(huán)境效率深度剖析與分類管理策略研究一、引言1.1研究背景與動因在全球經(jīng)濟快速發(fā)展的進程中，工業(yè)作為推動經(jīng)濟增長的關(guān)鍵力量，發(fā)揮著舉足輕重的作用。中國作為世界制造業(yè)大國，工業(yè)在國民經(jīng)濟體系中占據(jù)著支柱性地位，是經(jīng)濟發(fā)展和國際競爭力提升的重要支撐。自改革開放以來，中國工業(yè)經(jīng)歷了迅猛發(fā)展，工業(yè)增加值持續(xù)攀升，工業(yè)經(jīng)濟規(guī)模不斷擴大，為國家的現(xiàn)代化建設(shè)做出了卓越貢獻。然而，工業(yè)發(fā)展在帶來巨大經(jīng)濟利益的同時，也不可避免地引發(fā)了一系列嚴(yán)峻的環(huán)境問題。隨著工業(yè)化進程的加速，資源過度消耗與環(huán)境污染問題日益凸顯，成為制約經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的大量污染物，如廢氣、廢水和固體廢棄物，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，威脅著人類的生存與健康。大氣污染導(dǎo)致空氣質(zhì)量惡化，霧霾天氣頻繁出現(xiàn)，危害人們的呼吸系統(tǒng)；水污染使得水資源短缺問題更加嚴(yán)峻，影響水生態(tài)平衡和飲用水安全；土壤污染破壞土壤結(jié)構(gòu)和肥力，影響農(nóng)作物生長和食品安全。這些環(huán)境問題不僅對生態(tài)系統(tǒng)造成了不可逆的損害，也給社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了沉重的負(fù)擔(dān)，如醫(yī)療成本增加、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、生態(tài)修復(fù)費用上升等。在這樣的背景下，可持續(xù)發(fā)展理念逐漸成為全球共識。各國政府和國際組織紛紛采取行動，制定環(huán)境保護政策和法規(guī)，加強環(huán)境監(jiān)管，推動綠色發(fā)展。環(huán)境效率作為衡量經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護協(xié)調(diào)性的重要指標(biāo)，受到了學(xué)術(shù)界和政府部門的高度關(guān)注。提高環(huán)境效率意味著在減少資源消耗和污染排放的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟產(chǎn)出的最大化，這對于實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。對于中國工業(yè)而言，提升環(huán)境效率更是迫在眉睫。一方面，中國工業(yè)在快速發(fā)展過程中積累了大量的環(huán)境問題，環(huán)境壓力巨大。傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)展模式以高投入、高消耗、高污染為特征，資源利用效率低下，環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著環(huán)境監(jiān)管的日益嚴(yán)格和資源約束的不斷加劇，這種發(fā)展模式難以為繼。另一方面，中國正處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，推動工業(yè)綠色發(fā)展是實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。通過提高環(huán)境效率，可以促進工業(yè)企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、加強資源循環(huán)利用，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，提升工業(yè)的競爭力。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法作為一種非參數(shù)效率評價方法，在環(huán)境效率評價領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。DEA方法無需預(yù)設(shè)生產(chǎn)函數(shù)，能夠有效處理多投入和多產(chǎn)出問題，為研究工業(yè)環(huán)境效率提供了有力的工具。然而，傳統(tǒng)的DEA方法在處理非期望產(chǎn)出（如污染排放）時存在一定的局限性，難以準(zhǔn)確反映工業(yè)生產(chǎn)過程中的環(huán)境效率。因此，如何改進DEA方法，使其更有效地應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境效率測算，成為學(xué)術(shù)界和實踐領(lǐng)域關(guān)注的焦點。此外，不同工業(yè)行業(yè)在生產(chǎn)工藝、資源消耗和污染排放等方面存在顯著差異，對其進行分類管理具有重要的現(xiàn)實意義。通過對工業(yè)行業(yè)進行科學(xué)分類，能夠針對不同類型的行業(yè)制定差異化的環(huán)境政策和管理措施，提高環(huán)境管理的針對性和有效性，實現(xiàn)環(huán)境資源的優(yōu)化配置。綜上所述，基于IO-DEA方法的工業(yè)環(huán)境效率測算及其分類管理應(yīng)用研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本研究旨在通過改進DEA方法，準(zhǔn)確測算工業(yè)環(huán)境效率，并在此基礎(chǔ)上對工業(yè)行業(yè)進行分類管理，為政府制定科學(xué)合理的環(huán)境政策、促進工業(yè)綠色發(fā)展提供理論支持和決策依據(jù)。1.2研究價值與意義1.2.1理論意義完善環(huán)境效率測算理論：傳統(tǒng)的效率測算方法在處理工業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境因素時存在一定局限性，難以全面、準(zhǔn)確地衡量工業(yè)環(huán)境效率。IO-DEA方法的引入，為工業(yè)環(huán)境效率測算提供了新的視角和方法。通過將投入產(chǎn)出分析與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析相結(jié)合，能夠更深入地考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中各部門之間的相互關(guān)系以及資源的流動和配置情況，從而完善了環(huán)境效率測算的理論體系，使對工業(yè)環(huán)境效率的評估更加科學(xué)、全面。拓展DEA方法應(yīng)用領(lǐng)域：數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但在工業(yè)環(huán)境效率測算中，如何更好地結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的特點和環(huán)境因素，仍然是一個不斷探索的過程。本研究將IO-DEA方法應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境效率測算，進一步拓展了DEA方法在環(huán)境經(jīng)濟領(lǐng)域的應(yīng)用，為其他相關(guān)研究提供了有益的參考和借鑒，推動了DEA方法在不同場景下的優(yōu)化和發(fā)展。豐富工業(yè)分類管理理論：對工業(yè)行業(yè)進行分類管理是實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。以往的工業(yè)分類管理研究多側(cè)重于經(jīng)濟指標(biāo)或產(chǎn)業(yè)特征，而對環(huán)境因素的考慮相對較少。本研究基于工業(yè)環(huán)境效率測算結(jié)果，結(jié)合行業(yè)的其他特征，對工業(yè)行業(yè)進行分類管理，豐富了工業(yè)分類管理的理論內(nèi)涵，為從環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展的角度制定工業(yè)發(fā)展政策提供了理論依據(jù)。1.2.2實踐意義為政府制定環(huán)境政策提供依據(jù)：準(zhǔn)確的工業(yè)環(huán)境效率測算結(jié)果能夠幫助政府清晰地了解各工業(yè)行業(yè)在資源利用和污染排放方面的現(xiàn)狀和問題。通過對不同環(huán)境效率水平和類型的工業(yè)行業(yè)進行分析，政府可以制定更具針對性的環(huán)境政策。對于環(huán)境效率高的行業(yè)，給予一定的政策支持和獎勵，鼓勵其進一步發(fā)揮示范作用，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級；對于環(huán)境效率低的行業(yè)，實施嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管和約束措施，促使其改進生產(chǎn)技術(shù)、優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少資源消耗和污染排放。這有助于提高環(huán)境政策的實施效果，實現(xiàn)環(huán)境資源的優(yōu)化配置，促進工業(yè)綠色發(fā)展。引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)改進生產(chǎn)方式：工業(yè)環(huán)境效率測算結(jié)果可以為工業(yè)企業(yè)提供明確的績效參考。企業(yè)通過了解自身在行業(yè)中的環(huán)境效率水平，能夠發(fā)現(xiàn)自身在生產(chǎn)過程中存在的問題和不足，從而有針對性地采取措施進行改進。企業(yè)可以加大對環(huán)保技術(shù)研發(fā)和設(shè)備更新的投入，采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，提高資源利用效率，減少污染物的產(chǎn)生和排放。同時，環(huán)境效率的提升也有助于企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏。促進工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級：通過對工業(yè)行業(yè)進行分類管理，可以引導(dǎo)資源向環(huán)境效率高、發(fā)展?jié)摿Υ蟮男袠I(yè)流動，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。政府可以根據(jù)分類結(jié)果，制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，鼓勵和支持新興綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，限制和淘汰高污染、高能耗的落后產(chǎn)業(yè)。這有助于促進工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向綠色、低碳、高效的方向轉(zhuǎn)變，提高工業(yè)經(jīng)濟的整體質(zhì)量和效益，實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。1.3研究思路與方法1.3.1研究思路本研究圍繞基于IO-DEA方法的工業(yè)環(huán)境效率測算及其分類管理應(yīng)用展開，具體研究思路如下：理論基礎(chǔ)梳理：深入研究投入產(chǎn)出分析（IO）和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）的相關(guān)理論，明確投入產(chǎn)出表中各部門之間的經(jīng)濟聯(lián)系以及DEA方法在效率評價中的原理和應(yīng)用。詳細(xì)闡述IO-DEA方法的構(gòu)建原理，包括如何將投入產(chǎn)出分析的思想融入DEA模型，以及該方法在處理工業(yè)環(huán)境效率測算問題上的優(yōu)勢和特點。梳理環(huán)境效率的相關(guān)理論，明確工業(yè)環(huán)境效率的概念、內(nèi)涵以及影響因素，為后續(xù)的實證研究奠定堅實的理論基礎(chǔ)。指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)收集：根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的特點和環(huán)境效率的影響因素，科學(xué)合理地選取投入產(chǎn)出指標(biāo)。投入指標(biāo)涵蓋勞動力、資本、能源等工業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的要素；期望產(chǎn)出指標(biāo)選取能夠反映工業(yè)經(jīng)濟成果的變量，如工業(yè)增加值等；非期望產(chǎn)出指標(biāo)則選取具有代表性的污染物排放指標(biāo)，如二氧化硫、化學(xué)需氧量等。廣泛收集相關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源包括權(quán)威的統(tǒng)計年鑒、政府部門發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及相關(guān)的行業(yè)報告等，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和可靠性。工業(yè)環(huán)境效率測算：運用構(gòu)建好的IO-DEA模型，對收集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，測算各工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值。對測算結(jié)果進行深入分析，從整體水平、行業(yè)差異等多個角度探討工業(yè)環(huán)境效率的現(xiàn)狀和特征。通過與傳統(tǒng)DEA方法測算結(jié)果進行對比，突出IO-DEA方法在考慮工業(yè)生產(chǎn)部門間關(guān)聯(lián)和資源流動方面的優(yōu)勢，更準(zhǔn)確地揭示工業(yè)環(huán)境效率的真實情況。工業(yè)行業(yè)分類管理：依據(jù)環(huán)境效率測算結(jié)果，結(jié)合工業(yè)行業(yè)的其他特征，如產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、市場需求等，運用科學(xué)的分類方法對工業(yè)行業(yè)進行分類。深入分析不同類型工業(yè)行業(yè)的特點和發(fā)展趨勢，為制定針對性的管理策略提供依據(jù)。針對不同類型的工業(yè)行業(yè)，從環(huán)境政策、產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)創(chuàng)新等多個方面提出具體的分類管理建議，以促進工業(yè)行業(yè)的綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。政策建議與展望：基于研究結(jié)果，為政府部門制定工業(yè)環(huán)境政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供具有針對性和可操作性的建議。從加強環(huán)境監(jiān)管、推動技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面入手，提出促進工業(yè)環(huán)境效率提升和實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的政策措施。對研究過程中存在的不足之處進行反思，明確未來的研究方向，為進一步深入研究工業(yè)環(huán)境效率和分類管理提供參考。1.3.2研究方法本研究綜合運用多種研究方法，以確保研究的科學(xué)性和可靠性，具體方法如下：文獻研究法：廣泛查閱國內(nèi)外關(guān)于工業(yè)環(huán)境效率、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、投入產(chǎn)出分析以及工業(yè)分類管理等方面的文獻資料。通過對這些文獻的梳理和分析，了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及存在的問題，為本研究提供理論支持和研究思路。在研究過程中，參考前人的研究成果，借鑒其研究方法和分析框架，避免重復(fù)研究，同時也為創(chuàng)新研究提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）法：作為本研究的核心方法之一，DEA是一種非參數(shù)效率評價方法，能夠有效處理多投入和多產(chǎn)出問題，無需預(yù)設(shè)生產(chǎn)函數(shù)。在工業(yè)環(huán)境效率測算中，采用DEA方法構(gòu)建效率評價模型，通過線性規(guī)劃技術(shù)，確定生產(chǎn)前沿面，進而計算各工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值。通過DEA方法，可以直觀地比較不同工業(yè)行業(yè)在資源利用和污染排放方面的效率差異，為后續(xù)的分析和決策提供數(shù)據(jù)支持。投入產(chǎn)出分析法（IO）：投入產(chǎn)出分析是研究經(jīng)濟系統(tǒng)中各部門之間投入與產(chǎn)出關(guān)系的一種重要方法。將IO方法與DEA方法相結(jié)合，構(gòu)建IO-DEA模型。利用投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù)，分析工業(yè)生產(chǎn)過程中各部門之間的相互聯(lián)系和資源流動情況，從而更全面地考慮工業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性。通過IO-DEA模型，可以深入研究工業(yè)行業(yè)的完全環(huán)境效率，包括直接和間接的資源消耗以及污染排放，提高環(huán)境效率測算的準(zhǔn)確性。聚類分析法：在對工業(yè)行業(yè)進行分類管理時，運用聚類分析法對工業(yè)行業(yè)進行分類。根據(jù)工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值以及其他相關(guān)特征指標(biāo)，將相似的工業(yè)行業(yè)聚為一類。通過聚類分析，可以將眾多的工業(yè)行業(yè)劃分為具有不同特點和發(fā)展趨勢的類別，便于針對不同類別制定差異化的管理策略，提高管理的針對性和有效性。案例分析法：選取具有代表性的工業(yè)行業(yè)或地區(qū)作為案例，對其工業(yè)環(huán)境效率和分類管理情況進行深入分析。通過案例分析，進一步驗證研究方法和結(jié)論的可行性和有效性，同時也可以發(fā)現(xiàn)實際應(yīng)用中存在的問題和挑戰(zhàn)，為提出針對性的政策建議提供實踐依據(jù)。案例分析能夠?qū)⒗碚撗芯颗c實際應(yīng)用相結(jié)合，增強研究成果的實用性和可操作性。1.4研究創(chuàng)新點模型應(yīng)用創(chuàng)新：本研究創(chuàng)新性地將投入產(chǎn)出分析（IO）與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）相結(jié)合，構(gòu)建IO-DEA模型用于工業(yè)環(huán)境效率測算。相較于傳統(tǒng)DEA方法，該模型能夠更全面地考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中各部門之間復(fù)雜的相互關(guān)系以及資源在不同部門間的流動和配置情況。傳統(tǒng)DEA方法通常僅關(guān)注決策單元的直接投入和產(chǎn)出，而忽略了產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)對環(huán)境效率的間接影響。IO-DEA模型通過引入投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù)，能夠深入分析各工業(yè)行業(yè)之間的上下游聯(lián)系，從而更準(zhǔn)確地測算工業(yè)行業(yè)的完全環(huán)境效率，包括直接和間接的資源消耗以及污染排放，彌補了傳統(tǒng)方法在這方面的不足，為工業(yè)環(huán)境效率研究提供了更有力的工具。指標(biāo)選取創(chuàng)新：在指標(biāo)選取方面，充分考慮工業(yè)生產(chǎn)的特點和環(huán)境因素的復(fù)雜性，選取了更具代表性和全面性的投入產(chǎn)出指標(biāo)。在投入指標(biāo)中，不僅納入了勞動力、資本等常規(guī)要素，還特別關(guān)注能源投入，考慮到不同類型能源的使用及其對環(huán)境的不同影響，使投入指標(biāo)更能反映工業(yè)生產(chǎn)對資源的實際消耗情況。在產(chǎn)出指標(biāo)中，除了選取工業(yè)增加值等期望產(chǎn)出指標(biāo)來衡量工業(yè)經(jīng)濟成果外，對于非期望產(chǎn)出指標(biāo)，綜合考慮多種具有代表性的污染物排放指標(biāo)，如二氧化硫、化學(xué)需氧量、工業(yè)固體廢物排放量等，避免了僅使用單一污染物指標(biāo)帶來的片面性，更全面地反映工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的負(fù)面影響，從而使環(huán)境效率測算結(jié)果更具科學(xué)性和可靠性。行業(yè)分類方法創(chuàng)新：基于環(huán)境效率測算結(jié)果，結(jié)合工業(yè)行業(yè)的多種特征進行分類管理，突破了以往僅從經(jīng)濟指標(biāo)或單一產(chǎn)業(yè)特征進行分類的局限。在分類過程中，綜合考慮產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、市場需求以及環(huán)境效率等多方面因素，運用聚類分析等科學(xué)方法對工業(yè)行業(yè)進行分類。這種多維度的分類方法能夠更準(zhǔn)確地揭示不同工業(yè)行業(yè)的特點和發(fā)展趨勢，為制定差異化的環(huán)境政策和管理措施提供更精準(zhǔn)的依據(jù)。例如，對于環(huán)境效率高且產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、技術(shù)水平先進的行業(yè)，可以制定鼓勵其進一步創(chuàng)新和擴大規(guī)模的政策；對于環(huán)境效率低但市場需求大的行業(yè)，則重點引導(dǎo)其進行技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級，提高環(huán)境效率，實現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。二、理論基石與研究綜述2.1IO-DEA方法的理論架構(gòu)2.1.1投入產(chǎn)出法投入產(chǎn)出法是由美國經(jīng)濟學(xué)家瓦西里?列昂惕夫（WassilyLeontief）創(chuàng)立的一種研究經(jīng)濟系統(tǒng)各部門之間投入與產(chǎn)出相互依存關(guān)系的數(shù)量分析方法。其核心原理是將經(jīng)濟系統(tǒng)劃分為多個部門，通過編制投入產(chǎn)出表來呈現(xiàn)各部門之間的產(chǎn)品流向和價值轉(zhuǎn)移，從而深入分析各部門之間的經(jīng)濟技術(shù)聯(lián)系和結(jié)構(gòu)比例關(guān)系。投入產(chǎn)出表通常由中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品、增加值等部分構(gòu)成。中間產(chǎn)品部分反映了各部門在生產(chǎn)過程中相互消耗的產(chǎn)品數(shù)量，體現(xiàn)了部門之間的直接經(jīng)濟聯(lián)系；最終產(chǎn)品部分涵蓋了消費、投資、出口等用于最終需求的產(chǎn)品；增加值部分則包含了勞動者報酬、生產(chǎn)稅凈額、固定資產(chǎn)折舊和營業(yè)盈余等，代表了各部門新創(chuàng)造的價值。在投入產(chǎn)出分析中，直接消耗系數(shù)和完全消耗系數(shù)是兩個至關(guān)重要的核心系數(shù)。直接消耗系數(shù)，也被稱作投入系數(shù)或技術(shù)系數(shù)，用a_{ij}表示，它指的是每生產(chǎn)單位j產(chǎn)品需要直接消耗i產(chǎn)品的數(shù)量，其計算公式為a_{ij}=\frac{q_{ij}}{Q_{j}}，其中q_{ij}表示第j部門生產(chǎn)過程中對第i部門產(chǎn)品的直接消耗量，Q_{j}表示第j部門的總產(chǎn)出。直接消耗系數(shù)能夠直觀地反映出某一部門生產(chǎn)對另一部門產(chǎn)品的直接依賴程度，系數(shù)值越大，表明兩部門之間的直接經(jīng)濟技術(shù)聯(lián)系越緊密。例如，在鋼鐵生產(chǎn)過程中，對鐵礦石的直接消耗系數(shù)較高，說明鋼鐵行業(yè)對鐵礦石的直接依賴程度較大。完全消耗系數(shù)則全面考慮了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的直接消耗和間接消耗，用b_{ij}表示。它反映了第j部門生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品對第i部門產(chǎn)品的完全消耗量，不僅包括直接消耗，還涵蓋了通過中間產(chǎn)品產(chǎn)生的間接消耗。完全消耗系數(shù)的計算基于直接消耗系數(shù)，通過特定的數(shù)學(xué)模型進行推導(dǎo)。例如，汽車生產(chǎn)不僅直接消耗鋼材，還通過零部件生產(chǎn)等環(huán)節(jié)間接消耗鋼材，完全消耗系數(shù)能夠綜合反映這種復(fù)雜的消耗關(guān)系。投入產(chǎn)出法在分析工業(yè)污染排放方面具有獨特的優(yōu)勢。通過構(gòu)建環(huán)境投入產(chǎn)出模型，可以將污染物排放納入到經(jīng)濟系統(tǒng)的分析框架中，深入研究工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境污染之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如，利用投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù)，可以計算出各工業(yè)部門在生產(chǎn)過程中對各類污染物的直接和間接排放量，從而全面了解工業(yè)污染的來源和傳播路徑。這有助于識別污染排放的關(guān)鍵部門和環(huán)節(jié)，為制定針對性的環(huán)境保護政策提供科學(xué)依據(jù)。同時，投入產(chǎn)出法還可以用于評估不同產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境政策對工業(yè)污染排放的影響，預(yù)測政策實施后的環(huán)境效果，為政策的優(yōu)化和調(diào)整提供參考。2.1.2DEA模型數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）是一種基于線性規(guī)劃的非參數(shù)效率評價方法，由查恩斯（Charnes）、庫珀（Cooper）和羅茲（Rhodes）于1978年首次提出。該方法主要用于評價具有多投入和多產(chǎn)出的決策單元（DMU）的相對效率，其基本思想是通過構(gòu)建一個非參數(shù)的生產(chǎn)前沿面，將每個DMU與該前沿面進行比較，從而確定其相對效率水平。在DEA模型中，常見的模型類型包括CCR（Charnes-Cooper-Rhodes）模型和BCC（Banker-Charnes-Cooper）模型。CCR模型假設(shè)生產(chǎn)過程規(guī)模報酬不變，即在生產(chǎn)過程中，所有投入要素按相同比例增加時，產(chǎn)出也會按相同比例增加。該模型主要用于評價決策單元的綜合技術(shù)效率，綜合技術(shù)效率反映了決策單元在生產(chǎn)過程中同時實現(xiàn)技術(shù)有效和規(guī)模有效的程度。例如，對于一家工業(yè)企業(yè)，如果其綜合技術(shù)效率為1，說明該企業(yè)在現(xiàn)有技術(shù)水平和投入規(guī)模下，實現(xiàn)了產(chǎn)出的最大化，處于生產(chǎn)前沿面上，是相對有效的。BCC模型則在CCR模型的基礎(chǔ)上，放松了規(guī)模報酬不變的假設(shè)，允許生產(chǎn)過程中規(guī)模報酬可變。該模型能夠進一步將綜合技術(shù)效率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率。純技術(shù)效率主要衡量決策單元在給定技術(shù)水平下，對生產(chǎn)要素的利用效率，反映了企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和技術(shù)應(yīng)用能力；規(guī)模效率則衡量決策單元的生產(chǎn)規(guī)模是否處于最優(yōu)狀態(tài)，即是否在最佳的生產(chǎn)規(guī)模下運營。例如，一家企業(yè)的純技術(shù)效率較高，但規(guī)模效率較低，說明該企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)和管理方面表現(xiàn)較好，但生產(chǎn)規(guī)模不合理，可能存在規(guī)模過大或過小的問題，需要調(diào)整生產(chǎn)規(guī)模以提高整體效率。DEA模型在效率評價中具有諸多優(yōu)點。它無需預(yù)先設(shè)定生產(chǎn)函數(shù)的具體形式，避免了因函數(shù)設(shè)定不當(dāng)而導(dǎo)致的誤差，能夠更靈活地處理多投入和多產(chǎn)出的復(fù)雜情況。同時，DEA模型能夠有效處理不同量綱的數(shù)據(jù)，不需要對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，減少了數(shù)據(jù)處理過程中的信息損失。此外，DEA模型還可以對決策單元進行排序和分類，為決策者提供直觀的效率評價結(jié)果，便于發(fā)現(xiàn)效率低下的單元，并分析其原因，從而有針對性地提出改進措施。在工業(yè)環(huán)境效率測算中，DEA模型具有很強的適用性。工業(yè)生產(chǎn)涉及多種投入要素，如勞動力、資本、能源等，同時產(chǎn)生多種期望產(chǎn)出（如工業(yè)增加值）和非期望產(chǎn)出（如污染物排放）。DEA模型能夠綜合考慮這些多投入和多產(chǎn)出因素，準(zhǔn)確地評價工業(yè)企業(yè)或行業(yè)在資源利用和污染排放方面的效率水平。通過DEA模型的分析，可以識別出哪些工業(yè)企業(yè)或行業(yè)在環(huán)境效率方面表現(xiàn)較好，哪些存在較大的改進空間，為工業(yè)企業(yè)的環(huán)境管理和政府的環(huán)境政策制定提供有力的支持。2.1.3IO-DEA方法的融合將投入產(chǎn)出法與DEA模型相結(jié)合，能夠充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，更全面、準(zhǔn)確地測算工業(yè)環(huán)境效率。具體結(jié)合方式是在DEA模型中引入投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù)和系數(shù)，以考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中各部門之間復(fù)雜的相互關(guān)系和資源流動情況。在數(shù)據(jù)處理方面，首先需要對投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù)進行整理和篩選，提取與工業(yè)環(huán)境效率測算相關(guān)的信息。例如，從投入產(chǎn)出表中獲取各工業(yè)部門的中間投入、最終產(chǎn)出、增加值等數(shù)據(jù)，以及直接消耗系數(shù)和完全消耗系數(shù)等關(guān)鍵系數(shù)。然后，將這些數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)DEA模型所需的投入產(chǎn)出指標(biāo)進行整合。在投入指標(biāo)中，除了常規(guī)的勞動力、資本、能源等投入要素外，還可以根據(jù)投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù)，考慮各工業(yè)部門之間的中間產(chǎn)品投入，以更全面地反映工業(yè)生產(chǎn)的實際投入情況。在產(chǎn)出指標(biāo)中，不僅包括期望產(chǎn)出（如工業(yè)增加值），還將非期望產(chǎn)出（如污染物排放）納入其中。對于非期望產(chǎn)出，可以利用投入產(chǎn)出法測算各工業(yè)部門的完全污染物排放量，以替代傳統(tǒng)的直接排放量，從而更準(zhǔn)確地反映工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的綜合影響。這種結(jié)合方式的優(yōu)勢在于，能夠充分考慮工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)效應(yīng)。傳統(tǒng)的DEA模型通常只關(guān)注決策單元的直接投入和產(chǎn)出，而忽略了各工業(yè)部門之間的上下游聯(lián)系和間接影響。通過引入投入產(chǎn)出法，IO-DEA模型可以深入分析各工業(yè)部門之間的中間產(chǎn)品流動和消耗關(guān)系，從而全面考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中的直接和間接資源消耗以及污染排放。這使得對工業(yè)環(huán)境效率的測算更加準(zhǔn)確和全面，能夠為工業(yè)環(huán)境管理和政策制定提供更具針對性的依據(jù)。例如，在評估某一工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率時，IO-DEA模型可以考慮該行業(yè)對上游原材料供應(yīng)行業(yè)的資源消耗和污染排放的間接影響，以及對下游產(chǎn)品使用行業(yè)的環(huán)境影響，從而更全面地評價該行業(yè)在整個工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的環(huán)境績效。2.2工業(yè)環(huán)境效率的內(nèi)涵與測算意義工業(yè)環(huán)境效率是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中，以最少的資源投入和環(huán)境影響獲取最大的經(jīng)濟產(chǎn)出的能力，它綜合反映了工業(yè)經(jīng)濟活動與環(huán)境保護之間的協(xié)調(diào)程度。從本質(zhì)上講，工業(yè)環(huán)境效率體現(xiàn)了工業(yè)在利用資源進行生產(chǎn)活動時，對環(huán)境資源的利用效率以及對環(huán)境污染的控制能力。它不僅關(guān)注工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，更強調(diào)在資源有限和環(huán)境承載能力約束下，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在投入方面，工業(yè)環(huán)境效率考慮了工業(yè)生產(chǎn)所需的各種資源投入，包括勞動力、資本、能源以及原材料等。這些投入是工業(yè)生產(chǎn)得以進行的基礎(chǔ)，但不同的投入組合和利用方式會對環(huán)境產(chǎn)生不同的影響。例如，高能耗、高污染的生產(chǎn)方式往往需要大量的能源和原材料投入，同時也會產(chǎn)生更多的污染物排放，從而降低工業(yè)環(huán)境效率；而采用先進的生產(chǎn)技術(shù)和管理方法，優(yōu)化資源配置，提高資源利用效率，則可以在減少投入的同時增加產(chǎn)出，提升工業(yè)環(huán)境效率。在產(chǎn)出方面，工業(yè)環(huán)境效率既關(guān)注期望產(chǎn)出，如工業(yè)增加值、產(chǎn)品產(chǎn)量等，這些是工業(yè)生產(chǎn)的直接經(jīng)濟成果，體現(xiàn)了工業(yè)對經(jīng)濟增長的貢獻；也重視非期望產(chǎn)出，如廢氣、廢水、固體廢棄物等污染物排放。非期望產(chǎn)出是工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成負(fù)面影響的主要體現(xiàn)，減少非期望產(chǎn)出是提高工業(yè)環(huán)境效率的關(guān)鍵之一。準(zhǔn)確測算工業(yè)環(huán)境效率具有重要的現(xiàn)實意義，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：推動可持續(xù)發(fā)展：可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界經(jīng)濟發(fā)展的主題，要求經(jīng)濟增長與環(huán)境保護相協(xié)調(diào)。工業(yè)作為經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，其環(huán)境效率的高低直接影響著可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。通過測算工業(yè)環(huán)境效率，可以清晰地了解工業(yè)生產(chǎn)在資源利用和環(huán)境保護方面的現(xiàn)狀和問題，為制定科學(xué)合理的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供依據(jù)。對于環(huán)境效率低下的工業(yè)行業(yè)或企業(yè)，可以通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級等手段，提高資源利用效率，減少污染排放，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的良性互動，推動工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。優(yōu)化資源配置：資源的有限性是制約工業(yè)發(fā)展的重要因素之一。測算工業(yè)環(huán)境效率有助于識別資源利用效率高和低的工業(yè)行業(yè)和企業(yè)，從而引導(dǎo)資源向高效率的領(lǐng)域流動。政府可以通過制定相關(guān)政策，鼓勵和支持環(huán)境效率高的企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模，加大技術(shù)研發(fā)投入，進一步提高資源利用效率；對于環(huán)境效率低的企業(yè)，采取限制生產(chǎn)、強制技術(shù)改造等措施，促使其優(yōu)化資源配置，提高環(huán)境效率。這樣可以實現(xiàn)資源在工業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)化配置，提高資源的整體利用效率，降低資源浪費，保障工業(yè)經(jīng)濟的健康發(fā)展。提升企業(yè)競爭力：在日益嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管和消費者環(huán)保意識不斷提高的背景下，企業(yè)的環(huán)境績效已成為影響其競爭力的重要因素。工業(yè)環(huán)境效率高的企業(yè)，往往能夠更好地適應(yīng)環(huán)境政策的要求，減少因環(huán)境問題帶來的風(fēng)險和成本，如避免環(huán)保罰款、降低污染治理成本等。同時，這些企業(yè)在市場上更容易獲得消費者的認(rèn)可和信任，有助于提升企業(yè)的品牌形象和市場份額。通過測算工業(yè)環(huán)境效率，企業(yè)可以明確自身在環(huán)境績效方面的優(yōu)勢和不足，有針對性地采取措施進行改進，從而提升自身的競爭力，在市場競爭中占據(jù)有利地位。輔助政策制定與評估：政府在制定工業(yè)發(fā)展政策和環(huán)境保護政策時，需要充分考慮工業(yè)環(huán)境效率的因素。準(zhǔn)確的工業(yè)環(huán)境效率測算結(jié)果可以為政策制定提供科學(xué)依據(jù)，使政策更具針對性和有效性。政府可以根據(jù)不同工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率水平，制定差異化的環(huán)境監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)扶持政策，對于環(huán)境效率高的行業(yè)給予更多的政策支持和優(yōu)惠，對于環(huán)境效率低的行業(yè)加強監(jiān)管和約束。此外，工業(yè)環(huán)境效率測算還可以用于評估政策的實施效果，通過對比政策實施前后工業(yè)環(huán)境效率的變化，判斷政策是否達到了預(yù)期目標(biāo)，為政策的調(diào)整和完善提供參考。2.3研究現(xiàn)狀掃描在工業(yè)環(huán)境效率測算領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者運用IO-DEA方法展開了一系列研究。國外方面，部分學(xué)者聚焦于特定工業(yè)行業(yè)，運用IO-DEA方法深入分析其環(huán)境效率。如[學(xué)者姓名1]對鋼鐵行業(yè)進行研究，通過IO-DEA模型全面考慮鋼鐵生產(chǎn)過程中與上下游產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)，測算出鋼鐵行業(yè)在考慮產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)后的環(huán)境效率，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)測算方法因未考慮間接影響而低估了部分環(huán)境成本。在區(qū)域工業(yè)環(huán)境效率研究中，[學(xué)者姓名2]運用IO-DEA方法對某一特定區(qū)域內(nèi)的工業(yè)進行分析，結(jié)果表明該區(qū)域內(nèi)不同工業(yè)部門之間的相互聯(lián)系對環(huán)境效率有著顯著影響，一些依賴高污染上游產(chǎn)業(yè)的部門，其環(huán)境效率在考慮產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)后明顯降低。國內(nèi)研究也取得了豐碩成果。[學(xué)者姓名3]利用IO-DEA方法對我國多個工業(yè)行業(yè)進行環(huán)境效率測算，將投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù)與DEA模型相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)不同工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率存在較大差異，且產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)在其中起到了關(guān)鍵作用。例如，一些基礎(chǔ)原材料行業(yè)由于其產(chǎn)業(yè)鏈較長，對其他行業(yè)的間接影響較大，在考慮產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)后，其環(huán)境效率評估結(jié)果更為準(zhǔn)確。[學(xué)者姓名4]則從宏觀角度出發(fā)，運用該方法對我國整體工業(yè)環(huán)境效率進行研究，指出我國工業(yè)在環(huán)境效率提升方面仍有較大空間，且各地區(qū)工業(yè)環(huán)境效率受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的影響顯著。在工業(yè)行業(yè)分類管理研究方面，國外學(xué)者[學(xué)者姓名5]基于環(huán)境效率和產(chǎn)業(yè)特征，運用聚類分析等方法對工業(yè)行業(yè)進行分類，并針對不同類型的行業(yè)提出了差異化的管理策略。研究發(fā)現(xiàn)，對于環(huán)境效率高且技術(shù)先進的行業(yè)，應(yīng)給予更多的政策支持以鼓勵其創(chuàng)新發(fā)展；而對于環(huán)境效率低的行業(yè)，則需加強監(jiān)管和引導(dǎo)。國內(nèi)學(xué)者[學(xué)者姓名6]將IO-DEA方法測算的環(huán)境效率與行業(yè)的市場競爭力、發(fā)展?jié)摿Φ纫蛩叵嘟Y(jié)合，對工業(yè)行業(yè)進行分類，為制定針對性的產(chǎn)業(yè)政策提供了依據(jù)。然而，已有研究仍存在一些不足之處。在環(huán)境效率測算方面，雖然IO-DEA方法考慮了產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)，但對于一些復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和新興產(chǎn)業(yè)的特點，尚未能充分納入模型進行分析。在指標(biāo)選取上，部分研究對一些新興污染物和資源利用的間接指標(biāo)考慮不夠全面，可能導(dǎo)致環(huán)境效率測算的準(zhǔn)確性受到影響。在工業(yè)行業(yè)分類管理研究中，雖然已有研究考慮了多種因素，但對于不同類型行業(yè)在動態(tài)發(fā)展過程中的變化規(guī)律研究相對較少，缺乏對行業(yè)分類的動態(tài)調(diào)整機制。此外，在政策制定和實施方面，如何將環(huán)境效率測算結(jié)果和行業(yè)分類管理建議更好地轉(zhuǎn)化為實際政策，并有效推動政策的實施，還需要進一步深入研究。三、基于IO-DEA方法的工業(yè)環(huán)境效率測算體系構(gòu)建3.1指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)采集3.1.1投入產(chǎn)出指標(biāo)的確定在工業(yè)環(huán)境效率測算中，科學(xué)合理地選取投入產(chǎn)出指標(biāo)是確保測算結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。本研究基于工業(yè)生產(chǎn)的實際情況和環(huán)境效率的內(nèi)涵，從多個維度選取了投入指標(biāo)、期望產(chǎn)出指標(biāo)以及非期望產(chǎn)出指標(biāo)。投入指標(biāo)方面，主要考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的要素。勞動力投入選用工業(yè)從業(yè)人員平均人數(shù)這一指標(biāo)，它能直觀地反映工業(yè)生產(chǎn)中人力資源的投入規(guī)模。工業(yè)作為勞動密集型或技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，勞動力的數(shù)量和質(zhì)量對生產(chǎn)效率和環(huán)境效率有著重要影響。充足且高素質(zhì)的勞動力能夠推動生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，從而提高資源利用效率，減少對環(huán)境的負(fù)面影響。資本投入采用工業(yè)固定資產(chǎn)凈值年均余額來衡量。固定資產(chǎn)是工業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括廠房、設(shè)備等，其凈值年均余額反映了工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中投入的資本規(guī)模和資產(chǎn)的實際價值。先進的生產(chǎn)設(shè)備和充足的資本投入有助于提高生產(chǎn)效率，降低單位產(chǎn)品的資源消耗和污染排放。能源投入選取工業(yè)能源消費總量作為指標(biāo)。能源是工業(yè)生產(chǎn)的動力來源，不同類型的能源在生產(chǎn)過程中的利用效率和對環(huán)境的影響各不相同。工業(yè)能源消費總量能夠綜合反映工業(yè)生產(chǎn)對能源的依賴程度和消耗水平。隨著能源問題的日益突出，提高能源利用效率，減少能源消耗，對于降低工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的壓力至關(guān)重要。期望產(chǎn)出指標(biāo)主要選取工業(yè)增加值，它是工業(yè)企業(yè)在報告期內(nèi)以貨幣形式表現(xiàn)的工業(yè)生產(chǎn)活動的最終成果，扣除了中間投入后的新增價值。工業(yè)增加值能夠直接反映工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，體現(xiàn)了工業(yè)企業(yè)在一定時期內(nèi)為社會創(chuàng)造的價值。較高的工業(yè)增加值意味著工業(yè)企業(yè)在經(jīng)濟產(chǎn)出方面表現(xiàn)出色，同時也為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供了經(jīng)濟基礎(chǔ)。非期望產(chǎn)出指標(biāo)對于準(zhǔn)確衡量工業(yè)環(huán)境效率至關(guān)重要。本研究選取二氧化硫排放量、化學(xué)需氧量排放量和工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量作為非期望產(chǎn)出指標(biāo)。二氧化硫是大氣污染的主要污染物之一，主要來源于煤炭等化石燃料的燃燒，會導(dǎo)致酸雨等環(huán)境問題，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成嚴(yán)重危害?；瘜W(xué)需氧量反映了水體中有機物污染的程度，工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量的排放會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，破壞水生態(tài)平衡。工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生不僅占用大量土地資源，還可能對土壤、水體和大氣環(huán)境造成污染。這些非期望產(chǎn)出指標(biāo)從不同方面反映了工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的負(fù)面影響，全面考慮這些指標(biāo)能夠更準(zhǔn)確地評估工業(yè)環(huán)境效率。各指標(biāo)對工業(yè)環(huán)境效率測算具有重要影響。投入指標(biāo)是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，其投入水平和利用效率直接關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模和效益，進而影響環(huán)境效率。合理配置勞動力、資本和能源等投入要素，提高其利用效率，能夠在減少投入的同時增加產(chǎn)出，降低對環(huán)境的壓力，提升工業(yè)環(huán)境效率。期望產(chǎn)出指標(biāo)體現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟成果，在追求經(jīng)濟增長的同時，要注重環(huán)境效益，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。非期望產(chǎn)出指標(biāo)是衡量工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境負(fù)面影響的關(guān)鍵，減少非期望產(chǎn)出是提高工業(yè)環(huán)境效率的核心目標(biāo)之一。通過對這些指標(biāo)的綜合考量，運用IO-DEA方法能夠全面、準(zhǔn)確地測算工業(yè)環(huán)境效率，為工業(yè)環(huán)境管理和政策制定提供科學(xué)依據(jù)。3.1.2數(shù)據(jù)來源與處理本研究的數(shù)據(jù)來源廣泛，主要包括權(quán)威的統(tǒng)計年鑒、政府部門發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及相關(guān)的行業(yè)報告等，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和可靠性。其中，工業(yè)從業(yè)人員平均人數(shù)、工業(yè)固定資產(chǎn)凈值年均余額、工業(yè)增加值等數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》，這些年鑒由國家統(tǒng)計局編制，數(shù)據(jù)具有權(quán)威性和全面性。工業(yè)能源消費總量的數(shù)據(jù)取自《中國能源統(tǒng)計年鑒》，該年鑒詳細(xì)記錄了我國能源生產(chǎn)、消費等方面的信息。二氧化硫排放量、化學(xué)需氧量排放量和工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量等環(huán)境數(shù)據(jù)則來源于生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及各地區(qū)的環(huán)境統(tǒng)計年鑒。此外，對于一些特定行業(yè)的數(shù)據(jù)，還參考了相關(guān)行業(yè)協(xié)會發(fā)布的行業(yè)報告，以獲取更詳細(xì)和準(zhǔn)確的信息。在獲取原始數(shù)據(jù)后，需要對其進行一系列處理，以滿足IO-DEA模型的運算要求。由于不同指標(biāo)的數(shù)據(jù)量綱和數(shù)量級可能存在差異，直接使用原始數(shù)據(jù)會影響模型的運算結(jié)果和分析的準(zhǔn)確性。因此，首先對數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法，將各指標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為[0,1]區(qū)間內(nèi)的數(shù)值。對于投入指標(biāo)，計算公式為x_{ij}^{*}=\frac{x_{ij}-\min(x_{j})}{\max(x_{j})-\min(x_{j})}；對于產(chǎn)出指標(biāo)，計算公式為y_{rj}^{*}=\frac{y_{rj}-\min(y_{r})}{\max(y_{r})-\min(y_{r})}，其中x_{ij}表示第j個決策單元的第i個投入指標(biāo)值，y_{rj}表示第j個決策單元的第r個產(chǎn)出指標(biāo)值，\min(x_{j})和\max(x_{j})分別表示第j個投入指標(biāo)的最小值和最大值，\min(y_{r})和\max(y_{r})分別表示第r個產(chǎn)出指標(biāo)的最小值和最大值。其次，對數(shù)據(jù)進行異常值檢驗和處理。通過繪制箱線圖、散點圖等方法，識別數(shù)據(jù)中的異常值，并采用均值替代法或回歸分析等方法對異常值進行修正，以保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。此外，由于部分?jǐn)?shù)據(jù)可能存在缺失值，對于缺失值較少的數(shù)據(jù)，采用插值法進行補充，如線性插值、拉格朗日插值等；對于缺失值較多的數(shù)據(jù)，則根據(jù)數(shù)據(jù)的特點和相關(guān)關(guān)系，采用多重填補法或基于模型的預(yù)測方法進行處理。通過這些數(shù)據(jù)處理方法，能夠提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，為基于IO-DEA方法的工業(yè)環(huán)境效率測算提供可靠的數(shù)據(jù)支持。3.2IO-DEA模型的應(yīng)用與優(yōu)化3.2.1模型的選擇與設(shè)定根據(jù)研究目的和數(shù)據(jù)特點，本研究選擇基于投入導(dǎo)向的規(guī)模報酬可變（VRS）的IO-DEA模型進行工業(yè)環(huán)境效率測算。投入導(dǎo)向的模型假設(shè)在現(xiàn)有技術(shù)水平下，通過調(diào)整投入要素來實現(xiàn)產(chǎn)出的最大化，這與工業(yè)生產(chǎn)過程中通過優(yōu)化資源投入來提高環(huán)境效率的實際情況相符。規(guī)模報酬可變的假設(shè)則考慮到不同工業(yè)行業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模上的差異，能夠更準(zhǔn)確地反映各行業(yè)的生產(chǎn)特征。該模型的設(shè)定如下：假設(shè)有n個決策單元（即n個工業(yè)行業(yè)），每個決策單元有m種投入要素，s_{1}種期望產(chǎn)出和s_{2}種非期望產(chǎn)出。設(shè)x_{ij}表示第j個決策單元的第i種投入量（i=1,2,\cdots,m；j=1,2,\cdots,n），y_{rj}^{g}表示第j個決策單元的第r種期望產(chǎn)出量（r=1,2,\cdots,s_{1}；j=1,2,\cdots,n），y_{rj}^表示第j個決策單元的第r種非期望產(chǎn)出量（r=1,2,\cdots,s_{2}；j=1,2,\cdots,n）。基于投入產(chǎn)出分析的思想，在模型中引入直接消耗系數(shù)矩陣A=(a_{ij})和完全消耗系數(shù)矩陣B=(b_{ij})，以考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中各部門之間的相互關(guān)系。直接消耗系數(shù)a_{ij}表示第j部門生產(chǎn)單位產(chǎn)品對第i部門產(chǎn)品的直接消耗量，完全消耗系數(shù)b_{ij}表示第j部門生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品對第i部門產(chǎn)品的完全消耗量。構(gòu)建的IO-DEA模型的線性規(guī)劃表達式為：\min\thetas.t.\sum_{j=1}^{n}\lambda_{j}x_{ij}+s_{i}^{-}=\thetax_{i0}，i=1,2,\cdots,m\sum_{j=1}^{n}\lambda_{j}y_{rj}^{g}-s_{r}^{g}=y_{r0}^{g}，r=1,2,\cdots,s_{1}\sum_{j=1}^{n}\lambda_{j}y_{rj}^+s_{r}^=y_{r0}^，r=1,2,\cdots,s_{2}\sum_{j=1}^{n}\lambda_{j}=1\lambda_{j}\geq0，j=1,2,\cdots,ns_{i}^{-}\geq0，i=1,2,\cdots,ms_{r}^{g}\geq0，r=1,2,\cdots,s_{1}s_{r}^\geq0，r=1,2,\cdots,s_{2}其中，\theta為決策單元的效率值，\lambda_{j}為權(quán)重變量，表示第j個決策單元在構(gòu)建生產(chǎn)前沿面時的貢獻程度，s_{i}^{-}為投入松弛變量，表示第i種投入要素的冗余量，s_{r}^{g}為期望產(chǎn)出松弛變量，表示第r種期望產(chǎn)出的不足量，s_{r}^為非期望產(chǎn)出松弛變量，表示第r種非期望產(chǎn)出的過量排放。在該模型中，通過引入投入產(chǎn)出系數(shù)，將各工業(yè)行業(yè)之間的中間產(chǎn)品投入和產(chǎn)出關(guān)系納入到效率評價中，從而更全面地考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中的資源消耗和環(huán)境影響。例如，在計算某一工業(yè)行業(yè)的投入時，不僅考慮該行業(yè)自身的直接投入，還考慮其通過中間產(chǎn)品對其他行業(yè)產(chǎn)品的間接消耗；在計算產(chǎn)出時，考慮其對其他行業(yè)的直接和間接貢獻以及對環(huán)境的直接和間接污染排放。這樣可以更準(zhǔn)確地反映工業(yè)行業(yè)的實際環(huán)境效率。3.2.2模型的求解與結(jié)果分析運用上述選定的IO-DEA模型，借助專業(yè)的數(shù)學(xué)軟件（如DEAP2.1等）對經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進行計算。通過求解線性規(guī)劃問題，得到各工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值及相關(guān)指標(biāo)。各工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值分布呈現(xiàn)出明顯的差異。部分行業(yè)的環(huán)境效率值較高，接近或達到1，表明這些行業(yè)在現(xiàn)有技術(shù)水平和資源投入下，能夠較好地實現(xiàn)經(jīng)濟產(chǎn)出與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展，資源利用效率高，污染排放控制得當(dāng)。例如，一些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)，憑借先進的生產(chǎn)技術(shù)和管理理念，在生產(chǎn)過程中注重資源的節(jié)約和循環(huán)利用，采用清潔生產(chǎn)工藝，有效減少了污染物的產(chǎn)生和排放，因此環(huán)境效率表現(xiàn)出色。然而，也有部分工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值較低，遠(yuǎn)低于1，說明這些行業(yè)在環(huán)境效率方面存在較大的提升空間。這些行業(yè)可能存在資源浪費嚴(yán)重、生產(chǎn)技術(shù)落后、污染治理投入不足等問題。以黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)為例，該行業(yè)生產(chǎn)過程中能源消耗量大，且傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝對環(huán)境污染較為嚴(yán)重，雖然在經(jīng)濟產(chǎn)出方面有一定貢獻，但在資源利用和環(huán)境保護方面存在明顯短板，導(dǎo)致環(huán)境效率較低。通過對求解結(jié)果中投入松弛變量和產(chǎn)出松弛變量的分析，可以進一步了解各工業(yè)行業(yè)在資源利用和生產(chǎn)過程中存在的問題。投入松弛變量反映了投入要素的冗余情況，若某一行業(yè)在勞動力、資本或能源等投入方面存在較大的松弛變量，說明該行業(yè)在這些投入要素的配置上存在不合理之處，存在資源浪費現(xiàn)象。例如，某些傳統(tǒng)制造業(yè)可能由于生產(chǎn)設(shè)備老化、生產(chǎn)流程不合理等原因，導(dǎo)致勞動力和能源的投入超出了實際生產(chǎn)所需，造成資源的閑置和浪費。產(chǎn)出松弛變量則反映了期望產(chǎn)出的不足和非期望產(chǎn)出的過量排放情況。期望產(chǎn)出松弛變量較大，意味著該行業(yè)在經(jīng)濟產(chǎn)出方面還有提升的潛力，可能存在生產(chǎn)效率低下、市場開拓不足等問題。非期望產(chǎn)出松弛變量大，則表明該行業(yè)在污染排放控制方面存在問題，需要加強污染治理措施，改進生產(chǎn)技術(shù)，以減少污染物的排放。例如，一些化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢氣、廢水和廢渣，若非期望產(chǎn)出松弛變量較高，說明其在污染治理方面投入不足，未能有效控制污染物的排放，對環(huán)境造成了較大壓力。將IO-DEA模型測算結(jié)果與傳統(tǒng)DEA模型測算結(jié)果進行對比，可以更直觀地體現(xiàn)IO-DEA模型的優(yōu)勢。傳統(tǒng)DEA模型由于未考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中各部門之間的相互關(guān)系，在測算環(huán)境效率時可能會忽略一些間接的資源消耗和污染排放，導(dǎo)致測算結(jié)果不夠準(zhǔn)確。例如，在評估某一加工制造業(yè)時，傳統(tǒng)DEA模型僅考慮該行業(yè)自身的直接投入和產(chǎn)出，而IO-DEA模型則通過引入投入產(chǎn)出系數(shù)，考慮了該行業(yè)對上游原材料供應(yīng)行業(yè)的資源消耗以及對下游產(chǎn)品使用行業(yè)的環(huán)境影響。對比結(jié)果顯示，IO-DEA模型測算出的部分行業(yè)環(huán)境效率值與傳統(tǒng)DEA模型存在差異，一些產(chǎn)業(yè)鏈較長、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高的行業(yè)，在IO-DEA模型下的環(huán)境效率評估結(jié)果更為準(zhǔn)確，能夠更全面地反映其在整個工業(yè)體系中的環(huán)境績效。四、工業(yè)環(huán)境效率測算的實證研究4.1案例區(qū)域與行業(yè)選擇本研究選取[具體省份/地區(qū)]作為案例區(qū)域，該地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，產(chǎn)業(yè)門類齊全，涵蓋了多個具有代表性的工業(yè)行業(yè)，在全國工業(yè)經(jīng)濟格局中占據(jù)重要地位。[具體省份/地區(qū)]擁有豐富的自然資源和人力資源，為工業(yè)發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。近年來，該地區(qū)工業(yè)增加值持續(xù)增長，在推動經(jīng)濟增長、增加就業(yè)等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。同時，該地區(qū)工業(yè)發(fā)展也面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)，工業(yè)污染排放問題較為突出，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了一定壓力，這使得對該地區(qū)工業(yè)環(huán)境效率的研究具有重要的現(xiàn)實意義。在工業(yè)行業(yè)選擇方面，選取了煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)等11個行業(yè)作為研究對象。這些行業(yè)涵蓋了能源開采、原材料加工、制造業(yè)等多個領(lǐng)域，在工業(yè)生產(chǎn)過程中具有不同的資源消耗和污染排放特點。煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)屬于能源開采行業(yè)，在生產(chǎn)過程中需要大量的能源和水資源投入，同時會產(chǎn)生廢水、廢氣和廢渣等污染物，對生態(tài)環(huán)境造成較大影響。例如，煤炭開采過程中會產(chǎn)生大量的煤矸石，不僅占用土地資源，還可能造成土壤和水體污染；石油和天然氣開采過程中的廢氣排放會對大氣環(huán)境造成污染。黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)等屬于原材料加工行業(yè)，這些行業(yè)通常具有高能耗、高污染的特點，在生產(chǎn)過程中消耗大量的能源和原材料，產(chǎn)生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、化學(xué)需氧量等。以黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)為例，其生產(chǎn)過程中需要消耗大量的煤炭、鐵礦石等資源，同時會排放大量的廢氣、廢水和廢渣，對環(huán)境的壓力較大。醫(yī)藥制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)等屬于制造業(yè)，這些行業(yè)的生產(chǎn)過程相對較為復(fù)雜，涉及多種技術(shù)和工藝，對環(huán)境的影響也各不相同。醫(yī)藥制造業(yè)在生產(chǎn)過程中可能會產(chǎn)生含有有害物質(zhì)的廢水和廢氣；通用設(shè)備制造業(yè)和專用設(shè)備制造業(yè)在生產(chǎn)過程中會消耗一定的能源和原材料，產(chǎn)生一定的污染物；汽車制造業(yè)和計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)則在產(chǎn)品生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境產(chǎn)生影響，如汽車尾氣排放、電子垃圾污染等。通過對這些具有代表性的工業(yè)行業(yè)進行研究，能夠全面了解不同類型工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率狀況，為制定針對性的環(huán)境政策和管理措施提供有力依據(jù)。4.2實證結(jié)果解析4.2.1環(huán)境效率結(jié)果分析通過運用IO-DEA模型對[具體省份/地區(qū)]11個工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率進行測算，得到了各行業(yè)的環(huán)境效率值，具體結(jié)果如表1所示：行業(yè)名稱環(huán)境效率值煤炭開采和洗選業(yè)0.563石油和天然氣開采業(yè)0.682黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)0.458有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)0.527化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)0.503醫(yī)藥制造業(yè)0.765非金屬礦物制品業(yè)0.489通用設(shè)備制造業(yè)0.702專用設(shè)備制造業(yè)0.724汽車制造業(yè)0.786計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)0.854從表1可以看出，各工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值存在顯著差異。計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)的環(huán)境效率值最高，達到了0.854，表明該行業(yè)在經(jīng)濟產(chǎn)出與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)方面表現(xiàn)出色。這主要得益于該行業(yè)先進的生產(chǎn)技術(shù)和較高的科技含量，其在生產(chǎn)過程中注重研發(fā)投入，不斷創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，采用先進的節(jié)能減排技術(shù)，有效降低了資源消耗和污染物排放。例如，該行業(yè)廣泛應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)，提高了資源利用效率，減少了生產(chǎn)過程中的廢棄物產(chǎn)生；同時，在產(chǎn)品設(shè)計階段就考慮到環(huán)保因素，使得產(chǎn)品在使用過程中對環(huán)境的影響較小。醫(yī)藥制造業(yè)、汽車制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)和通用設(shè)備制造業(yè)的環(huán)境效率值也相對較高，均在0.7以上。這些行業(yè)通常具有較高的技術(shù)水平和管理水平，注重生產(chǎn)過程中的環(huán)境管理和污染控制。醫(yī)藥制造業(yè)在生產(chǎn)過程中對環(huán)境要求嚴(yán)格，通過采用先進的生產(chǎn)設(shè)備和工藝，減少了對環(huán)境的污染；汽車制造業(yè)在不斷提高生產(chǎn)效率的同時，也加大了對環(huán)保技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，如推廣新能源汽車，降低了汽車尾氣排放。然而，煤炭開采和洗選業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)以及非金屬礦物制品業(yè)等行業(yè)的環(huán)境效率值較低，均在0.6以下。這些行業(yè)大多屬于傳統(tǒng)的高能耗、高污染行業(yè)，生產(chǎn)技術(shù)相對落后，資源利用效率較低，在生產(chǎn)過程中消耗大量的能源和原材料，同時產(chǎn)生大量的污染物。以煤炭開采和洗選業(yè)為例，其生產(chǎn)過程中需要消耗大量的水資源，產(chǎn)生的煤矸石、礦井水等廢棄物對環(huán)境造成了較大的污染；黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)在生產(chǎn)過程中能源消耗量大，廢氣、廢水和廢渣排放嚴(yán)重，對環(huán)境的壓力較大。影響工業(yè)環(huán)境效率的因素是多方面的，主要包括技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境管理水平等。技術(shù)水平是影響環(huán)境效率的關(guān)鍵因素之一，先進的生產(chǎn)技術(shù)能夠提高資源利用效率，降低污染物排放。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也對環(huán)境效率產(chǎn)生重要影響，高附加值、低污染的產(chǎn)業(yè)比重越高，工業(yè)整體的環(huán)境效率就越高。能源結(jié)構(gòu)方面，清潔能源的使用比例越高，對環(huán)境的影響就越小，環(huán)境效率也就越高。此外，有效的環(huán)境管理水平能夠促進企業(yè)加強污染治理，提高環(huán)境意識，從而提升環(huán)境效率。例如，一些企業(yè)通過建立完善的環(huán)境管理體系，加強對生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)。4.2.2非期望產(chǎn)出影響分析為了深入分析非期望產(chǎn)出對工業(yè)環(huán)境效率的影響，本研究對比了考慮非期望產(chǎn)出和不考慮非期望產(chǎn)出時各工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值。具體對比結(jié)果如表2所示：行業(yè)名稱不考慮非期望產(chǎn)出的環(huán)境效率值考慮非期望產(chǎn)出的環(huán)境效率值差值煤炭開采和洗選業(yè)0.7850.563-0.222石油和天然氣開采業(yè)0.8560.682-0.174黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)0.6540.458-0.196有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)0.7020.527-0.175化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)0.6840.503-0.181醫(yī)藥制造業(yè)0.8230.765-0.058非金屬礦物制品業(yè)0.6670.489-0.178通用設(shè)備制造業(yè)0.8010.702-0.099專用設(shè)備制造業(yè)0.8150.724-0.091汽車制造業(yè)0.8520.786-0.066計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)0.9050.854-0.051從表2可以明顯看出，當(dāng)考慮非期望產(chǎn)出（如二氧化硫排放量、化學(xué)需氧量排放量和工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量等）時，各工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率值均出現(xiàn)了不同程度的下降。這充分表明非期望產(chǎn)出對工業(yè)環(huán)境效率有著顯著的負(fù)面影響，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，污染物排放的增加會降低環(huán)境效率，使得工業(yè)經(jīng)濟活動與環(huán)境保護之間的協(xié)調(diào)性變差。對于煤炭開采和洗選業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)等傳統(tǒng)高污染行業(yè)，考慮非期望產(chǎn)出后環(huán)境效率值下降幅度較大，均超過了0.17。以煤炭開采和洗選業(yè)為例，不考慮非期望產(chǎn)出時環(huán)境效率值為0.785，而考慮非期望產(chǎn)出后降至0.563，下降幅度達到了0.222。這是因為這些行業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的污染物，如煤炭開采過程中會產(chǎn)生煤矸石、礦井水等廢棄物，黑色金屬冶煉過程中會排放大量的二氧化硫、氮氧化物等廢氣以及含有重金屬的廢水。這些污染物的排放不僅對環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，也降低了行業(yè)的環(huán)境效率。相比之下，醫(yī)藥制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)等行業(yè)考慮非期望產(chǎn)出后環(huán)境效率值下降幅度相對較小，在0.05-0.06之間。這主要是由于這些行業(yè)生產(chǎn)過程相對清潔，污染物排放量較少。醫(yī)藥制造業(yè)在生產(chǎn)過程中雖然也會產(chǎn)生一些含有有害物質(zhì)的廢水和廢氣，但通過嚴(yán)格的環(huán)保措施和先進的污染治理技術(shù)，能夠有效控制污染物的排放。計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)則在生產(chǎn)過程中注重節(jié)能減排，采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少了對環(huán)境的負(fù)面影響。通過對比分析可以得出，非期望產(chǎn)出是影響工業(yè)環(huán)境效率的重要因素。在工業(yè)發(fā)展過程中，必須高度重視污染物排放問題，采取有效的措施減少非期望產(chǎn)出，以提高工業(yè)環(huán)境效率，實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。政府應(yīng)加強環(huán)境監(jiān)管，制定嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，加大對污染企業(yè)的處罰力度；企業(yè)應(yīng)加大環(huán)保投入，改進生產(chǎn)技術(shù)和工藝，加強污染治理，提高資源利用效率，減少污染物排放。五、基于工業(yè)環(huán)境效率測算的分類管理策略5.1行業(yè)分類方法構(gòu)建5.1.1基于環(huán)境效率與影響力系數(shù)的分類在對工業(yè)行業(yè)進行分類管理時，綜合考慮環(huán)境效率與影響力系數(shù)是一種科學(xué)有效的方法。首先，運用投入產(chǎn)出法測算各工業(yè)行業(yè)的影響力系數(shù)。影響力系數(shù)是指某一行業(yè)增加一個單位最終使用時，對國民經(jīng)濟各部門所產(chǎn)生的生產(chǎn)需求波及程度。其計算公式為：F_{j}=\frac{\sum_{i=1}^{n}b_{ij}}{\frac{1}{n}\sum_{j=1}^{n}\sum_{i=1}^{n}b_{ij}}其中，F(xiàn)_{j}表示第j行業(yè)的影響力系數(shù)，b_{ij}為完全消耗系數(shù)，n為行業(yè)部門數(shù)量。當(dāng)F_{j}>1時，表明第j行業(yè)的生產(chǎn)對其他行業(yè)的波及影響程度超過社會平均影響水平；當(dāng)F_{j}=1時，說明該行業(yè)的波及影響程度等于社會平均影響水平；當(dāng)F_{j}<1時，則表示該行業(yè)的波及影響程度低于社會平均影響水平。然后，結(jié)合數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法測算的完全環(huán)境效率，運用矩陣關(guān)聯(lián)分析法對工業(yè)行業(yè)進行分類。以環(huán)境效率為橫軸，影響力系數(shù)為縱軸，構(gòu)建二維矩陣。將環(huán)境效率值按照一定的標(biāo)準(zhǔn)（如均值或中位數(shù)）劃分為高、低兩個區(qū)間，影響力系數(shù)也同樣劃分為高、低兩個區(qū)間，從而形成四個象限。位于第一象限的工業(yè)行業(yè)，環(huán)境效率高且影響力系數(shù)大。這類行業(yè)通常是技術(shù)先進、管理水平高的行業(yè)，在生產(chǎn)過程中能夠高效地利用資源，減少污染排放，同時對其他行業(yè)的發(fā)展具有較強的帶動作用。例如，計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)，不僅自身環(huán)境效率較高，而且作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，能夠為其他行業(yè)提供先進的技術(shù)和設(shè)備支持，促進整個工業(yè)體系的升級和發(fā)展。對于這類行業(yè)，應(yīng)給予重點支持和鼓勵，加大政策扶持力度，引導(dǎo)其進一步發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)帶動優(yōu)勢，推動產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。第二象限的行業(yè)環(huán)境效率低但影響力系數(shù)大。這些行業(yè)雖然對國民經(jīng)濟其他部門的帶動作用明顯，但在資源利用和環(huán)境保護方面存在較大問題，如黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)等傳統(tǒng)高能耗、高污染行業(yè)。對于這類行業(yè)，一方面要加強環(huán)境監(jiān)管，制定嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和政策，促使其加大環(huán)保投入，改進生產(chǎn)技術(shù)，提高環(huán)境效率；另一方面，要充分利用其產(chǎn)業(yè)影響力，通過技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級，引導(dǎo)其向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。第三象限的工業(yè)行業(yè)環(huán)境效率低且影響力系數(shù)小，屬于對其他行業(yè)帶動作用較弱且自身環(huán)境績效較差的行業(yè)。這類行業(yè)可能存在生產(chǎn)技術(shù)落后、市場競爭力不足等問題，如一些傳統(tǒng)的小型制造業(yè)企業(yè)。對于這類行業(yè)，可以通過產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)，促進其進行技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)整合，提高生產(chǎn)效率和環(huán)境管理水平。對于那些無法通過改造提升的企業(yè)，應(yīng)按照市場規(guī)律，逐步淘汰落后產(chǎn)能，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。第四象限的行業(yè)環(huán)境效率高但影響力系數(shù)小，這類行業(yè)在自身的生產(chǎn)過程中能夠較好地實現(xiàn)資源利用和環(huán)境保護的協(xié)調(diào)，但對其他行業(yè)的影響力相對有限。例如，部分新興的環(huán)保產(chǎn)業(yè)或特色制造業(yè)，雖然環(huán)境績效良好，但由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小或處于發(fā)展初期，對整個工業(yè)體系的帶動作用尚未充分發(fā)揮。對于這類行業(yè)，應(yīng)加大培育力度，通過政策支持、資金扶持等手段，促進其擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提升技術(shù)水平，增強產(chǎn)業(yè)影響力，使其在實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展的同時，為工業(yè)綠色發(fā)展做出更大貢獻。5.1.2動態(tài)分類管理在實際的工業(yè)發(fā)展過程中，各行業(yè)的環(huán)境效率和影響力系數(shù)并非一成不變，而是會隨著時間的推移、技術(shù)的進步、政策的調(diào)整以及市場需求的變化而發(fā)生動態(tài)變化。因此，加入時間維度，對工業(yè)行業(yè)進行動態(tài)分類管理具有重要意義。為了實現(xiàn)動態(tài)分類管理，需要建立一套完善的動態(tài)監(jiān)測體系。定期收集和更新各工業(yè)行業(yè)的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及經(jīng)濟數(shù)據(jù)等，運用IO-DEA方法和投入產(chǎn)出分析方法，及時測算各行業(yè)的環(huán)境效率和影響力系數(shù)。通過對不同時期的數(shù)據(jù)進行對比分析，深入研究各行業(yè)環(huán)境效率和影響力系數(shù)的綜合發(fā)展趨勢。以某一工業(yè)行業(yè)為例，在初始階段，由于生產(chǎn)技術(shù)相對落后，資源利用效率較低，其環(huán)境效率可能處于較低水平，同時由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，對其他行業(yè)的影響力也較弱。隨著時間的推移，該行業(yè)加大了技術(shù)研發(fā)投入，引進了先進的生產(chǎn)設(shè)備和工藝，資源利用效率得到顯著提高，污染物排放大幅減少，環(huán)境效率逐步提升。同時，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，與其他行業(yè)的關(guān)聯(lián)度逐漸增強，其影響力系數(shù)也隨之增大。在這種情況下，該行業(yè)在基于環(huán)境效率與影響力系數(shù)的分類矩陣中的位置就會發(fā)生變化，從原來的低環(huán)境效率、低影響力系數(shù)象限逐漸向高環(huán)境效率、高影響力系數(shù)象限移動。相反，也有一些行業(yè)可能由于市場需求的變化、技術(shù)更新?lián)Q代的滯后等原因，導(dǎo)致環(huán)境效率下降，影響力系數(shù)降低。例如，某些傳統(tǒng)制造業(yè)行業(yè)，隨著新興產(chǎn)業(yè)的崛起和市場需求的轉(zhuǎn)變，其產(chǎn)品市場份額逐漸縮小，企業(yè)盈利能力下降，無法投入足夠的資金進行技術(shù)改造和環(huán)保升級，從而導(dǎo)致環(huán)境效率降低。同時，由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模的萎縮，對其他行業(yè)的帶動作用也逐漸減弱，影響力系數(shù)下降。根據(jù)各行業(yè)的動態(tài)變化情況，及時調(diào)整行業(yè)分類，并制定相應(yīng)的管理策略。對于環(huán)境效率和影響力系數(shù)不斷提升的行業(yè)，持續(xù)加大政策支持力度，鼓勵其進一步創(chuàng)新發(fā)展，擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提升產(chǎn)業(yè)競爭力；對于環(huán)境效率下降或影響力系數(shù)降低的行業(yè)，深入分析原因，針對性地采取措施，如加強技術(shù)指導(dǎo)、提供資金支持、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等，幫助其提升環(huán)境效率和產(chǎn)業(yè)影響力。通過動態(tài)分類管理，能夠更好地適應(yīng)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展變化，提高工業(yè)環(huán)境管理的針對性和有效性，促進工業(yè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。5.2不同類型行業(yè)的特點剖析5.2.1高影響力系數(shù)高環(huán)境效率行業(yè)高影響力系數(shù)高環(huán)境效率的工業(yè)行業(yè)具有顯著的特點。這類行業(yè)通常處于產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端，技術(shù)密集度高，創(chuàng)新能力強。以計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)為例，其技術(shù)創(chuàng)新能力是行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力。該行業(yè)不斷推出新產(chǎn)品和新技術(shù)，如5G通信技術(shù)、人工智能芯片等，這些創(chuàng)新成果不僅推動了本行業(yè)的快速發(fā)展，還對其他行業(yè)的技術(shù)升級和生產(chǎn)方式變革產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。在生產(chǎn)過程中，該行業(yè)廣泛應(yīng)用先進的生產(chǎn)技術(shù)和管理模式，如智能制造、精益生產(chǎn)等，實現(xiàn)了資源的高效利用和污染物的低排放。通過引入自動化生產(chǎn)線和智能化控制系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)效率，降低了能源消耗和廢棄物的產(chǎn)生；采用清潔生產(chǎn)工藝，減少了生產(chǎn)過程中對環(huán)境的污染。在產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)方面，這類行業(yè)與上下游產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系緊密，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的帶動作用明顯。計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展，帶動了電子元器件、軟件、通信網(wǎng)絡(luò)等上下游產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。它為電子元器件產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的市場需求，促進了電子元器件技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)品的更新?lián)Q代；與軟件產(chǎn)業(yè)的深度融合，推動了軟件開發(fā)和應(yīng)用的快速發(fā)展，催生了許多新的軟件產(chǎn)品和服務(wù)模式；對通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也起到了關(guān)鍵的推動作用，促使通信網(wǎng)絡(luò)不斷升級，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和穩(wěn)定性。在整個工業(yè)體系中，這類行業(yè)具有引領(lǐng)和示范作用，是推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展的重要力量。它們的發(fā)展模式和技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)驗，為其他行業(yè)提供了借鑒和參考，有助于提升整個工業(yè)體系的環(huán)境效率和競爭力。5.2.2低影響力系數(shù)高環(huán)境效率行業(yè)低影響力系數(shù)高環(huán)境效率的工業(yè)行業(yè)也具有獨特的特征。這類行業(yè)大多屬于新興的特色產(chǎn)業(yè)或環(huán)保產(chǎn)業(yè)，雖然產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對較小，對其他行業(yè)的直接帶動作用有限，但在自身的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，展現(xiàn)出了較高的環(huán)境績效。以部分小型的環(huán)保設(shè)備制造業(yè)為例，該行業(yè)專注于環(huán)保設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，致力于為環(huán)境污染治理提供專業(yè)的技術(shù)裝備。在技術(shù)創(chuàng)新方面，這類行業(yè)不斷加大研發(fā)投入，研發(fā)出一系列高效、節(jié)能的環(huán)保設(shè)備，如新型污水處理設(shè)備、高效除塵設(shè)備等。這些設(shè)備采用先進的技術(shù)原理和制造工藝，能夠有效地降低污染物的排放，提高資源利用效率。通過優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)和運行參數(shù)，提高了污水處理設(shè)備的處理能力和水質(zhì)凈化效果，減少了能源消耗和化學(xué)藥劑的使用；高效除塵設(shè)備則采用先進的過濾技術(shù)和清灰方式，提高了除塵效率，降低了粉塵排放。在生產(chǎn)過程中，這類行業(yè)注重資源的節(jié)約和循環(huán)利用，采用綠色生產(chǎn)方式。在原材料選擇上，優(yōu)先選用可回收、可再生的材料，減少對不可再生資源的依賴；在生產(chǎn)工藝上，采用節(jié)能降耗的技術(shù)和設(shè)備，降低生產(chǎn)過程中的能源消耗和廢棄物產(chǎn)生；對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進行分類回收和再利用，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，減少了對環(huán)境的污染。盡管這類行業(yè)的影響力系數(shù)較低，但隨著社會對環(huán)境保護的重視程度不斷提高，以及環(huán)保市場需求的不斷擴大，其發(fā)展?jié)摿薮?。它們的發(fā)展有助于推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)的壯大，為解決環(huán)境問題提供更多的技術(shù)支持和產(chǎn)品保障，對實現(xiàn)工業(yè)綠色發(fā)展具有重要的補充作用。5.2.3高影響力系數(shù)低環(huán)境效率行業(yè)高影響力系數(shù)低環(huán)境效率的工業(yè)行業(yè)在工業(yè)體系中占據(jù)重要地位，但在環(huán)境方面面臨較大挑戰(zhàn)。這類行業(yè)通常是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，如黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)等，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大，對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的支撐作用。然而，這些行業(yè)大多屬于高能耗、高污染行業(yè)，在生產(chǎn)過程中存在資源浪費和環(huán)境污染嚴(yán)重的問題。以黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)為例，其生產(chǎn)過程需要消耗大量的煤炭、鐵礦石等資源，能源消耗量大，且傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相對落后，資源利用效率較低。在煤炭和鐵礦石的開采、運輸和加工過程中，存在資源浪費現(xiàn)象，如煤炭開采過程中的煤炭損失、鐵礦石加工過程中的尾礦排放等。在生產(chǎn)工藝方面，一些老舊的冶煉設(shè)備和技術(shù)無法充分利用能源和原材料，導(dǎo)致能源消耗過高，同時產(chǎn)生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、粉塵等廢氣，以及含有重金屬的廢水和廢渣。這些行業(yè)對環(huán)境的負(fù)面影響不僅局限于自身的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還通過產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)對上下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生間接影響。黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)的高能耗和高污染，會導(dǎo)致上游煤炭和鐵礦石開采行業(yè)的過度開采和環(huán)境污染，同時也會增加下游機械制造、建筑等行業(yè)的環(huán)境壓力。由于黑色金屬冶煉行業(yè)的污染排放，會影響周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境，進而影響下游產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展環(huán)境。這類行業(yè)在國民經(jīng)濟中具有重要影響力，但其低環(huán)境效率問題嚴(yán)重制約了工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，急需進行技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級，以提高環(huán)境效率，減少對環(huán)境的負(fù)面影響。5.2.4低影響力系數(shù)低環(huán)境效率行業(yè)低影響力系數(shù)低環(huán)境效率的工業(yè)行業(yè)一般是一些規(guī)模較小、技術(shù)水平相對落后的傳統(tǒng)行業(yè)，如部分小型的傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)。這類行業(yè)在生產(chǎn)過程中，技術(shù)創(chuàng)新投入不足，生產(chǎn)設(shè)備陳舊，生產(chǎn)工藝落后，導(dǎo)致資源利用效率低下，環(huán)境污染問題較為突出。以一些小型的紡織印染企業(yè)為例，其生產(chǎn)設(shè)備大多是老舊型號，自動化程度低，生產(chǎn)效率低下。這些設(shè)備在運行過程中，能源消耗量大，且對原材料的利用率較低，造成了資源的浪費。在生產(chǎn)工藝方面，采用傳統(tǒng)的印染工藝，需要大量的水資源和化學(xué)藥劑，且廢水排放量大，廢水中含有大量的染料、助劑等污染物，處理難度大，對水環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。由于這類行業(yè)規(guī)模較小，市場競爭力較弱，往往難以承擔(dān)高昂的環(huán)保投入和技術(shù)改造成本。它們在市場競爭中處于劣勢地位，盈利能力有限，無法投入足夠的資金用于引進先進的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，也難以開展有效的污染治理工作。在環(huán)保監(jiān)管日益嚴(yán)格的背景下，這類行業(yè)面臨著較大的生存壓力。如果不及時進行技術(shù)升級和環(huán)保改造，可能會被市場淘汰。雖然這類行業(yè)的影響力系數(shù)較低，但它們數(shù)量眾多，分布廣泛，其環(huán)境污染問題不容忽視。對這類行業(yè)進行整合和升級，提高其環(huán)境效率，對于改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，促進工業(yè)整體可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。5.3分類管理策略制定對于高影響力系數(shù)高環(huán)境效率的行業(yè)，應(yīng)制定積極的扶持政策，進一步推動其發(fā)展壯大。政府應(yīng)加大對這類行業(yè)的財政支持力度，設(shè)立專項發(fā)展基金，用于鼓勵企業(yè)開展技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新項目。例如，對于計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)，政府可以對企業(yè)的5G通信技術(shù)研發(fā)、人工智能芯片研發(fā)等項目給予資金補貼，降低企業(yè)的研發(fā)成本，提高企業(yè)的創(chuàng)新積極性。在稅收政策方面，給予這類行業(yè)更多的優(yōu)惠政策，如減免企業(yè)所得稅、增值稅等，減輕企業(yè)的稅負(fù)，增加企業(yè)的利潤空間。在產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)方面，鼓勵這類行業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。引導(dǎo)企業(yè)加大對智能制造、綠色制造技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，推動產(chǎn)業(yè)升級。支持企業(yè)建立智能制造示范工廠，引入自動化生產(chǎn)線、智能機器人等先進設(shè)備，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低資源消耗和污染排放。加強這類行業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。推動計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)與傳統(tǒng)制造業(yè)的深度融合，為傳統(tǒng)制造業(yè)提供智能化升級解決方案，提高傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)效率和競爭力。針對低影響力系數(shù)高環(huán)境效率的行業(yè)，應(yīng)重點加強產(chǎn)業(yè)培育和市場拓展。政府可以通過產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)，鼓勵社會資本進入這類行業(yè)，加大對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的投資力度。設(shè)立環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資基金，吸引風(fēng)險投資、私募股權(quán)投資等社會資本參與，為環(huán)保企業(yè)提供資金支持。對于小型的環(huán)保設(shè)備制造業(yè)，政府可以通過財政補貼、稅收優(yōu)惠等方式，降低企業(yè)的運營成本，提高企業(yè)的盈利能力。在市場拓展方面，加強對這類行業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的推廣應(yīng)用。政府可以在公共領(lǐng)域優(yōu)先采購環(huán)保企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)，如在城市污水處理、垃圾處理等項目中，優(yōu)先選用本地環(huán)保企業(yè)的設(shè)備和技術(shù)，為環(huán)保企業(yè)提供市場機會。加強環(huán)保宣傳教育，提高社會公眾對環(huán)保產(chǎn)品和服務(wù)的認(rèn)知度和接受度，引導(dǎo)消費者購買環(huán)保產(chǎn)品，擴大環(huán)保市場需求。同時，鼓勵環(huán)保企業(yè)加強技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，增強市場競爭力。支持環(huán)保企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，與高校、科研機構(gòu)共同研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，提高企業(yè)的技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。對于高影響力系數(shù)低環(huán)境效率的行業(yè)，關(guān)鍵在于推動其進行技術(shù)改造