分层网络系统环境效率测度方法设计及应用研究

The environmental efficiency problem widely exists in reality, and the methodology research on environmental efficiency measurement is one of the hot topics in data envelopment analysis (DEA). Based on network DEA, this project carries out methodology design and application research on environmental efficiency measurement in hierarchical network systems. The project composes of the following four categories. (1) We develop a series of hierarchical environmental efficiency measurement models and propose the corresponding solving algorithms, considering the two problems of the contradiction between undesirable outputs and desirable outputs and dual roles of intermediate measures. (2) We propose the hierarchical environmental efficiency measurement models based on multi-attribute preference and game theory, considering the unequal relationship among layers or organizational units in hierarchical environmental systems. (3) We propose Bootstrap algorithms to estimate confidence interval of regression coefficient, and develop hierarchical environmental efficiency measurement models with relaxing undesirable outputs to design the coefficient of identifying optimal environmental regulations, considering the two problems of the regression models selection for environmental regulation affecting environmental efficiency and the identification of optimal environmental regulation intensity. (4) We study the environmental efficiency measurement and improvement in China. The first three works carry the main theoretical research of this project with practical significance. The forth work reflects that this project serves the practical needs of national development. The research results are expected to enrich and improve the environmental efficiency methodology to some extent, and provide the decision-making basis for policy makers

环境效率问题在现实中广泛存在，环境效率测度方法是数据包络分析（DEA）研究的热点之一。本项目在网络DEA的基础上，对分层网络系统进行环境效率测度方法设计及应用研究，主要研究工作包括（1）对于非期望产出和期望产出矛盾及中间变量双重角色问题，设计一系列分层环境效率测度模型，并提出相应的求解算法；（2）对于分层环境系统中层级或组织单元间不对等关系，提出基于多属性偏好和博弈论的效率测度模型；（3）对于环境规制影响效率的回归模型选择和最优环境规制强度识别问题，提出估计回归系数置信区间的Bootstrap算法，构建放松非期望产出的分层环境效率测度模型，设计最优环境规制识别系数；（4）中国环境效率测度与提升研究。前三项工作承载了主要理论研究，具有实践指导意义，第四项工作是本项目服务国家现实需求的主要体现。预期研究成果希冀在一定程度上丰富和完善环境效率评价方法体系，为政策制定者提供决策依据。

经济高速发展的同时也给环境带来了巨大的破坏，如何实现经济增长与环境保护“双赢”是社会经济可持续发展的重大难题之一。有效的解决环境问题、遏制污染进一步恶化，已引起了世界各国和各地区众多研究者的高度关注。在国外，许多国家正在积极采取碳排放规制、碳交易以及使用配额排放污染物等等政策应对环境问题。党的十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，必须树立绿水青山就是金山银山的理念”。.本项目在网络DEA的基础上，对分层系统进行环境效率测度方法设计与应用研究，主要研究工作包括：对于非期望产出和期望产出矛盾以及中间变量双重角色问题，设计一系列分层网络环境效率测度模型，并提出相应的求解算法；对于分层环境系统中层级或组织单元之间不对等关系，提出基于多属性偏好和博弈论的分层环境效率测度模型；对于环境规制影响环境效率的回归模型选择和最优环境规制强度识别问题，提出估计回归系数置信区间的Bootstrap算法，设计放松非期望产出的分层环境效率模型，构建最优环境规制识别的系数；将上述模型应用到中国环境效率评价与提升研究中。前三个目标承载了主要理论研究，具有实践指导意义，第四个目标是服务国家现实需求的主要体现。.构建综合效率排序法对中国区域环境效率进行排序，分析结果与中国的现实情况的相吻合；将标准DEA的对偶性推广到两阶段加性网络环境效率模型，基于原始对偶对应关系，建立参数线性形式的包络网络模型，用以确定前沿投影并求出分阶段环境效率；基于全球重要汽车制造商车辆测试数据库，对940条汽车生产线的设计绩效进行评价，通过协调物理性能和环保性能之间的绩效关系，可实现产品的最优设计；基于方向距离函数的GM和GML指数方法，测算中日美德四国的绿色全要素生产率，分析了中国与美日德的差距及其原因；基于循环经济3R原则，测度能源环境效率、治理效率及投入改进量，为提升区域循环经济效率提供评判依据。