一 引言
石油化工行业是关系国计民生的重要能源行业，对一国的国家安全、综合国力、人民生活都有着重要影响。随着经济的持续高速发展，我国对能源的消耗也在不断增加。从GDP总量看，目前我国已成为世界第二大经济体，同时也是世界第二大石油消费国和进口国，石油资源对我国经济发展有着重要支撑作用。长期以来我国的石油化工行业一直处于国家高度垄断状态，经过20世纪八、九十年代的改革之后，石油化工行业的计划经济体制被打破，但国家仍不断采取行政手段干预石油市场，石油化工行业并未真正实现市场化。在当今经济全球化背景下，特别是我国加入WTO后，市场竞争日益激烈，资源逐步实现全球化配置，我国石油化工行业面临严峻挑战。虽然我国主要石油化工企业已经陆续上市，但是由于国家行政干预的存在，石油价格并未真正放开，这导致我国石油化工企业国际竞争力有限，也阻碍了我国石油化工行业效率的提高。
目前国内有许多对行业效率进行研究的文献，但是对石油化工行业效率进行研究的文献还很少，因此测算我国石油化工行业的静态效率以及效率的动态变化，比较不同产权结构石油化工企业的效率，不仅具有重要的理论意义，也具有重要的现实意义。
DEA方法最初是由运筹学家Charnes、Cooper和Rhodes(1978)[1]创立，后来经过 Stutz(1983)[2]、 Golany(1989)[3]、Charnes(1995)[4]及 Seiford(1993、1996、2000)[5][6][7]等学者不断努力而更加完善。从2000年开始，国内学者运用DEA方法对行业效率进行研究的成果日渐丰富，所涉及的范围也十分广泛，张健华(2003)[8]、王付彪等(2006)[9]、杨大强和张爱武(2007)[10]、黄宪等(2008)[11]、蔡跃洲和郭梅军(2009)[12]分别运用DEA方法对银行业效率进行了研究。孙林和孟令杰(2004)[13]、马恒运等(2007)[14]、王艳华等(2010)[15]分别运用DEA方法对农畜业相关效率进行了研究。闫彦(2003)[16]、常亚青和宋来(2006)[17]、杨家兵和吴利华(2006)[18]、徐绪松和陈梅(2009)[19]分别运用DEA方法对工业企业效率进行了研究。庞瑞芝(2006)[20]、王亚华等(2008)[21]、袁堂军(2009)[22]、杨少华和李再扬(2010)[23]分别运用DEA方法对其他行业的效率进行了研究。
二 样本公司及投入产出指标的选取
(一)样本公司的选择
考虑到数据的可得性及上市公司的行业限制，选取13家上市石油化工企业作为样本公司，其中在上海证券交易所上市的公司有7家，其简称分别为：S上石化、海油工程、海越股份、永泰能源、中国石化、中国石油、中海油服；在深圳证券交易所上市的公司有6家，其简称分别为：东华能源、广聚能源、茂化实华、泰山石油、岳阳兴长、准油股份。
所选样本公司包括了中国三大石油公司中的中国石化和中国石油，以及上市时间较长、规模较大的其他石油化工企业，具有较强的行业代表性。
(二)投入产出指标的选取
DEA是一种投入产出分析模型，运用此方法进行效率分析时，投入产出指标的选取十分重要，如果不能选取恰当的指标来反映投入和产出，那么分析的结果就可能出现偏差，或者不能准确反映企业的效率。根据石油化工行业的特点和DEA模型的要求，选取职工人数、主营业务成本、固定资产作为投入指标，选取利润总额为产出指标。指标选取主要基于以下理由：
1.职工人数反映的是企业的人力资本投入，石油化工行业属于劳动力比较密集的行业，人力资本的投入至关重要。
2.固定资产反映了企业的资本金投入，包括厂房、生产设备等生产办公的必需设施。
3.主营业务成本反映了企业在生产销售过程中的财务成本投入，现在的企业多采取多元化经营，一家石油化工企业可能会投资股市或房地产，但是其主营业务仍然是石油化工，所以只选取主营业务成本作为投入指标。
4.对石油化工企业来说，所有的生产销售最终都将转化为公司利润，所以利润总额是最能反映企业产出的指标。
(三)数据来源
所有数据均来自各公司发布的年度报告，对于在中国(上海证券交易所或深圳证券交易所)和其他交易所同时上市的企业，采用企业年报中按中国企业会计准则编制的数据。
三 中国石油化工行业效率的静态分析
运用CEPA(Center for Efficiency and Productivity Analysis)开发的DEPA软件对选取的13家上市公司2007-2010年的投入产出指标进行实证分析，得到相应的技术效率、纯技术效率、规模效率等。
(一)技术效率分析
技术效率测算的是企业在生产边界内产出最大化时的最小要素投入水平，能在一定程度上反映企业的经营管理水平。总体上看，我国石油化工行业的技术效率并不高，4年的平均技术效率仅为0.550，较低的技术效率说明目前我国石油化工企业在经营管理方面存在很多问题。我国石油化工企业大多规模比较大，在发展过程中可能会出现导致投入冗余、产出不足的各种问题，只有管理人员根据企业的实际情况，找出致使企业技术效率低下的关键因素，有效整合现有资源，才能使技术效率得以提高。
在选取的13家上市石油化工企业中，技术效率最高的是中海油服，4年的平均技术效率达到了0.998。也就是说在目前的技术水平下，中海油服能很好地利用现有资源进行生产经营，企业的投入产出比较合理。技术效率较高的企业还有广聚能源和中国石油，四年的平均技术效率分别为0.964和0.920。这两家企业非常具有代表性：广聚能源是样本企业中规模较小的；中国石油则是中国规模最大的石油化工企业之一。中国石油除2008年外其他年份均处于效率前沿面上，可能是因为2008年相对其他企业投入过高，技术效率仅为0.680。
海越股份、岳阳兴长、茂化实华、东华能源的效率值都不高，但高于13家企业的平均值。其中海越股份2007年和2009年都处于效率前沿面上，技术效率值为1，2008年受石油市场震荡影响出现亏损，导致技术效率值为0，2010年由于经营不善利润大幅下滑，技术效率值仅为0.483。岳阳兴长整体技术效率较低，但2008年在石油化工行业不景气的情况下逆势上涨，利润达到了2007年的近3倍，因此当年技术效率为1。茂化实华2007年技术效率为0.477，2008年迅速下降至0.061，这主要是由于2008年在投入基本保持不变的情况下，利润仅为2007年的10%。2009年公司技术效率又提升至1，这是由于在主营业务成本仅为2007年的一半的情况下，利润相对2007年有了大幅提高。虽然2010年其技术效率有所下降，但该公司技术效率总体上
有所提高并趋于稳定。东华能源整体技术效率不高，同样是2008年的逆势增长使技术效率达到了0.732，此后便恢复到0.5左右的水平。
海油工程、中国石化、永泰能源、准油股份、泰山石油、S上石化等企业的技术效率都较低，处于平均水平以下。海油工程的技术效率2007年和2008年都在0.60以上，但2009年下降至0.305，这主要是由于2009年主营业务成本相对2008年增长了近两倍，而利润总额只有小幅增加，即投入产生了大量冗余。2010年海油工程的技术效率下降至0.094，分析可知2010年其投入与2008年相差不大，利润却下降了近90%，企业盈利微薄，经营管理出现了严重问题。中国石化是我国最大的石油化工企业之一，但是其技术效率偏低，平均值仅为0.392，在经过2007-2009年的低迷后，2010年其技术效率有所好转，达到0.702，这主要得益于企业当年利润总额的大幅提高。永泰能源2007-2009年技术效率非常低，仅为0.10左右，2010年经过重组后技术效率大幅提高，达到1，这说明重组对该企业经营管理水平的提高有积极影响。准油股份近年来技术效率不断下降，分析可知企业不断增加要素投入，但利润增加不显著，造成了投入的浪费，因此技术效率大幅降低，2010年仅为0.043。泰山石油近年来规模保持小幅扩张，但投入产出水平并没有太大变动，其技术效率较低主要是与其他企业相比投入冗余较多。S上石化是一家规模较大的石油化工企业，2007-2009年该企业技术效率较低，2008年在石油市场震荡的影响下出现了相当于公司几年利润的巨额亏损，经过几年的低迷后2010年其利润大幅提升，技术效率也达到了0.604，企业经营状况开始好转。
分析可知，中国石油化工企业之间的技术效率差异比较显著，有些企业4年间均能保持较高的技术效率，有些企业在经营管理方面可能存在一些问题，导致投入冗余或是产出不足，技术效率较低。因此努力提高石油化工企业的经营管理水平，进而提高石油化工企业的技术效率具有重要意义。
(二)纯技术效率分析
纯技术效率是把规模效率去除后的技术效率，反映的是企业在一定规模下，产出最大化时的最小要素投入水平。总体上看，样本石油化工企业的纯技术效率是比较高的，平均值达到了0.810，并且近年来逐渐提高。由于运用DEA方法分析所得的纯技术效率反映的是一种相对水平，所以这种高效率可能是一种整体的高水平或者整体的低水平。从各企业的分析结果看，2007-2010年间大多数石油化工企业处于纯技术效率前沿面上，东华能源、广聚能源、海越股份、岳阳兴长、中国石油、中海油服、准油股份等7家企业的纯技术效率值都达到了1。对这些企业而言，技术效率的高低主要取决于规模效率。最典型的是准油股份，尽管4年间其纯技术效率均为1，但技术效率分别为0.404、0.456、0.205、0.043，平均技术效率值仅为0.277，在纯技术效率如此高的情况下，技术效率值却排在了13家样本企业的第11位，规模效率低下严重影响了企业效率。其他几家企业，如永泰能源、茂化实华、中国石化、泰山石油、海油工程、S上石化的纯技术效率都不高，其中中国石化、海油工程和S上石化是规模较大的企业，这几家企业的技术效率和纯技术效率都不高，在13家样本企业中排名比较靠后。
(三)规模效率分析
规模效率是由通过CCR模型求得的技术效率值除以BCC模型求得的纯技术效率值得到的。通过规模效率可以衡量在投入导向下，企业是否处于最优生产规模。分析可知，2007-2010年间中国石油化工企业规模效率不高，均值仅为0.656。13家样本企业中仅中海油服、广聚能源、中国石油三家企业的规模效率达到了0.90以上，准油股份、永泰能源、泰山石油、东华能源、S上石化等企业的规模效率很低，存在规模不合理问题。从规模报酬来看，2007年有7家企业规模报酬递增，仅S上石化和中国石化两家企业规模报酬递减；2008年有8家企业规模报酬递增，仅中国石化规模报酬递减；2009年有6家企业规模报酬递增，S上石化、海油工程、中国石化、中国石油、中海油服等5家企业均出现规模报酬递减；2010年有9家企业规模报酬递增，仅中国石化规模报酬递减。对规模报酬递增的企业而言通过规模经济提高利润是可行的，但应尽量避免单纯靠扩大规模来获取利润的粗放发展模式，否则规模扩大而经营管理的其他方面无法同步提高可能会阻碍规模效率的提高。东华能源、泰山石油、准油股份3家企业4年来一直处于规模报酬递增阶段，但规模的扩大并没有带来规模效率的提高，甚至出现了不同程度的下降。对规模报酬不变和规模报酬递减的企业而言则应注意适当控制企业规模，更加注重通过开发先进技术和生产设备来提高企业效率。
规模效率低下是导致石油化工企业技术效率较低的主要原因，我国石油化工企业应尽量避免单纯靠扩大规模来获取利润的粗放发展模式，更加注重通过开发先进技术和生产设备来提高企业效率。
(四)非前沿企业的效率改进分析
根据DEA分析的原理，在投入导向下若一家企业是DEA有效的则表明该企业在产出不变的情况下实现了投入最小化，对于不在效率前沿面上的企业而言，怎样才能实现DEA有效呢？下面根据DEA分析的结果，对各企业的效率改进途径进行分析。
由以上各表可知，2007年13家样本企业中纯技术效率不为1的企业有S上石化、海油工程、茂化实华、泰山石油、永泰能源和中国石化，其中资源浪费最严重的是S上石化，其投入要素大约有80%被浪费了，职工人数、主营业务成本、固定资产分别由原来的19252人、505.73669亿元、152.59283亿元减少至4896人、57.87554亿元、28.49252亿元仍可实现利润不变。永泰能源需要将利润由0.1 1619亿元提高到0.45703亿元，同时将所有的投入减少20.9%才能实现技术有效，之所以在投入导向下改变其产出是保证改进后的结果在效率前沿面上。
2008年纯技术效率不为1的企业有S上石化、海越股份、海油工程、茂化实华、泰山石油、永泰能源和中国石化。由于S上石化和海越股份出现亏损，不再分析其效率改进方法。当年受石油市场震荡影响，中国石化利润大幅下降，职工人数、主营业务成本、固定资产三种投入要素的浪费比例分别高达80.3%、92.7%、86.4%，技术效率仅为0.193，纯技术效率和规模效率分别为0.197和0.977。
2009年不在效率前沿面上的企业主要有S上石化、海油工程、泰山石油、永泰能源和中国石化，大多数企业三种投入要素都存在严重浪费
，而且浪费比例都在50%以上，中国石化在职工人数方面浪费相对较少，大概为17.4%，但是主营业务成本和固定资产浪费严重，分别为65.2%和57.2%。泰山石油和永泰能源需要在提高利润的同时减少投入来达到有效状态。
2010年非DEA有效的企业有S上石化、海油工程、茂化实华、泰山石油和中国石化，海油工程三种投入的浪费比例都高达86.4%，泰山石油三种投入的浪费比例也都高达53.1%。茂化实华固定资产浪费比例降至10.6%，但主营业务成本浪费仍高达62.2%。
4年来S上石化、海油工程、泰山石油、中国石化一直处于非DEA有效状态。S上石化虽然近年来效率较低，但仍有所改进，其职工人数由最初的19252人减少至16369人，浪费比例由2007年的74.6%降至2010年的38.6%。主营业务成本浪费比例由88.6%降至71.3%，固定资产浪费比例由81.3%降至38.6%。2009年和2010年S上石化的纯技术效率有显著提高。海油工程的状况一直在恶化，其职工人数、主营业务成本、固定资产的浪费比例由38.1%、33.1%、33.1%均升至86.4%。由表2可知，2010年海油工程的纯技术效率降至0.136，是样本企业中纯技术效率最低的。泰山石油除2008年浪费比例大幅降低外，其余年份基本保持不变，大概维持在55%左右，也就是说投入要素中有大约一半是不产生任何利润的。中国石化近年注重控制职工人数，浪费比例由40%降至20%左右，主要业务成本浪费比例由79.3%降至66.3%，固定资产浪费比例由70.5%降至57.4%，虽然浪费比例仍然很高，但正在逐步好转。
我国石油化工企业中不在效率前沿面上的企业大多浪费严重，个别企业的情况在进一步恶化，大量投入要素并不能产生利润。企业应对这种状况给予足够重视，减少投入冗余，提高企业效率。
(五)不同产权结构的石油化工企业效率分析
将13家样本企业按不同产权结构分为国有控股企业、民营企业、外资控股企业三类，其中S上石化、广聚能源、海油工程、泰山石油、岳阳兴长、中国石化、中国石油、中海油服等8家企业属于国有控股企业，海越股份、茂化实华、永泰能源、准油股份等4家企业属于民营企业，东华能源属于外资控股企业。
由于石油化工行业是关系国计民生的重要能源行业，因此目前我国的石油化工企业以国有控股企业为主，民营企业正逐步壮大，外资企业所占比例较少。从企业的技术效率来看，国有控股企业是最高的，均值为0.599，但与外资控股企业相差不大，民营企业的平均技术效率是最低的，仅为0.453。与2007年相比不同产权结构的石油化工企业技术效率均有所提高，民营企业提高幅度最大，为7.3%。从企业的纯技术效率来看，外资控股企业是最高的，四年来一直处于效率前沿面上，民营企业纯技术效率不断提高，均值达到0.901，国有控股企业相对较低，仅为0.741。说明目前外资控股企业的投入产出是相对比较合理的，不存在投入要素浪费。国有控股企业是不同产权结构企业中投入要素浪费最严重的，其生产存在改进空间。从规模效率来看，不同产权结构的石油化工企业效率都不高，均值仅为0.656。其中国有控股企业是相对较高的，为0.752，外资控股企业和民营企业规模效率都不高，分别为0.551和0.491。说明不同产权结构的石油化工企业均存在一定程度的规模不合理问题。
四 中国石油化工行业效率的动态分析
Malmquist指数又称全要素生产率，是对生产技术、经营管理水平等诸方面的综合反映。Malmquist指数可以分解为技术效率变动和技术进步。技术效率变动可以进一步分解为纯技术效率变动和规模效率变动。其中技术效率变动主要衡量企业的经营管理等对效率的影响，技术进步主要衡量企业的生产技术变动对效率的影响。
选取的样本公司有11家，与静态效率分析时的13家企业相比剔除了S上石化和海越股份，主要是由于Malmquist指数方法要求使用平衡面板数据，而这两家企业均在2008年出现亏损，利润为负，不能使用该方法进行定量分析。
(一)石油化工行业效率的动态分析
首先对石油化工行业进行总体效率的动态分析，根据DEAP2.1软件运行的结果整理可得表11。
分析可知，2007-2010年间我国石油化工行业平均全要素生产率仅为0.803，总体呈下降趋势。技术效率和技术进步的同时下降导致了全要素生产率的下降，技术进步不足是效率下降的主要原因，其值仅为0.870，也就是说4年来我国石油化工行业的技术总体呈退步趋势。2008-2009年度的全要素生产率大于1，2009年相对2008年全要素生产率提高1.7%，其中技术效率变动贡献了16%，而技术进步则为-12.3%。全要素生产率的提高主要得益于技术效率的进步，而技术的退步则对全要素生产率的提高产生阻碍作用。其余年份全要素生产率均出现下降，2007-2008年度全要素生产率为0.678，2008年相对2007年生产效率降低了32.2%，主要原因同样是技术的退步，技术进步值仅为0.722。2009-2010年全要素生产率为0.750，全要素生产率下降的主要原因是技术效率的下降，2010年相对2009年技术效率下降28%。进一步分析原因则主要是由于规模效率的下降，其值为0.795，而技术进步值则达到了1.042，说明2010年我国石油化工行业虽然生产技术有所提高，但由于规模不合理而导致规模效率下降，最终使全要素生产率降低。
总体上看，我国石油化工行业的全要素生产率呈下降趋势，技术的退步是全要素生产率下降的主要原因，因此开发和运用先进技术，改进生产设备有助于提高我国石油化工行业的全要素生产率。规模效率的下降也在一定程度上阻碍了石油化工行业全要素生产率的提高，因此我国石油化工企业应注意适当控制规模，结合生产实际和经营管理水平制定合理的发展规划，力求最大限度提高企业全要素生产率。
(二)各石油化工企业效率的动态分析
在对石油化工行业总体分析的基础上，进一步分析各石油化工企业的动态效率，以发现各企业存在的问题，找到提高企业全要素生产率的途径。
在11家样本企业中全要素生产率大于1的有3家，包括永泰能源、岳阳兴长和中国石化，其全要素生产率分别为1.971、1.039、1.015。永泰能源是所有企业中全要素生产率最高的，4年间全要素生产率提高达97.1%，技术效率的进步是其全要素生产率提高的主要原因，永泰能源的技术效率变动为2.167，4年来提高了116.7%。进一步分析可知规模效率的提高是永泰能源全要素生产率大幅提高的根本原因，规模效率变动达2.004，也就是说2010年的
规模效率相对2007年提高了100.4%。永泰能源的平均技术进步仅为0.910，即2010年相对2007年技术退步19%，对全要素生产率的提高起到了阻碍作用。永泰能源2007-2008年、2008-2009年、2009-2010年的全要素生产率分别为0.996、1.422、5.406，2009-2010年技术效率变动为4.949，纯技术效率变动和规模效率变动分别为1.272、3.891，可见企业之所以全要素生产率均值较高主要是由于2009-2010年度全要素生产率的大幅提高。岳阳兴长全要素生产率的提高也是技术效率提高的结果，其纯技术效率4年来均为1，规模效率变动均值为1.254，有大幅提高。从该企业各年的数据看，除2007-2008年度全要素生产率大幅提高外，其余年份皆呈下降趋势，规模效率变动是影响其全要素生产率的主要原因，企业各年度规模效率变动分别为3.838、0.655、0.784。中国石化全要素生产率的提高主要是由于技术效率的提高，而技术效率的提高主要源于纯技术效率的提高，其技术进步和规模效率变动值都小于1。各年度全要素生产率分别为0.272、3.137、1.225，纯技术效率的大幅降低是其2007-2008年度全要素生产率大幅下降的主要原因。2008-2009年度纯技术效率变动值高达4.184，是中国石化4年来纯技术效率变动平均值和全要素生产率平均值较高的主要原因，而其2009-2010年度全要素生产率较高主要得益于技术进步。中国石油和中海油服全要素生产率均值分别为0.856和0.955，均呈下降趋势，4年间两家企业的纯技术效率变动和规模效率变动均为1，即技术效率变动为1，全要素生产率主要取决于技术进步。东华能源和广聚能源的全要素生产率均值分别为0.894、0.777，两家企业4年间纯技术效率都未发生改变，全要素生产率主要取决于规模效率变动和技术进步，2007-2008年度和2008-2009年度两家企业规模效率均有所提高，技术的退步导致了全要素生产率的下降。2009-2010年度东华能源技术有所进步，但由于规模效率的下降幅度较大，全要素生产率仍处于下降阶段。茂化实华全要素生产率均值为0.974，技术效率在2008-2009年度大幅提高使该企业技术效率变动均值大于1，但由于其他年份技术效率均下降且技术一直得不到提高，因此平均全要素生产率呈下降趋势。海油工程、泰山石油、准油股份三家企业的全要素生产率均值分别为0.430、0.462、0.390，除泰山石油在2007-2008年度全要素生产率达到1.610，有大幅提高外，其余年份3家企业全要素生产率均呈下降趋势。
分析可知，4年间许多企业全要素生产率呈下降趋势，这些企业大多出现了不同程度的技术退步，还有一些企业出现了规模效率的下降，技术的退步和规模效率的下降是许多企业全要素生产率下降的主要原因。大多数企业纯技术效率没有出现大的变动，这有助于企业维持比较稳定的生产。各企业应根据自己的实际情况制定合理的措施，努力提高全要素生产率。
五 研究结论与政策含义
(一)结论
1.总体上看，我国石油化工行业的技术效率不高，不同石油化工企业之间的技术效率差异比较显著，有些企业4年间均能保持较高的技术效率，有些企业则由于投入冗余或是产出不足，技术效率较低。我国石油化工行业纯技术效率较高，由于用DEA方法分析所得的纯技术效率反映的是一种相对水平，所以这种高效率有可能是一种整体的高水平或者整体的低水平。规模效率低下是导致石油化工企业技术效率较低的主要原因。我国石油化工企业中不在效率前沿面上的企业大多浪费严重，个别企业的情况在进一步恶化，大量的投入要素不能产生利润。通过对不同股权结构石油化工企业的效率分析可知，外资控股企业的投入产出是相对比较合理的，不存在投入要素浪费。国有控股企业是不同产权结构企业中投入要素浪费最严重的，其生产存在改进空间。不同产权结构的石油化工企业均存在一定程度的规模不合理问题。
2.我国石油化工行业的全要素生产率总体呈下降趋势，技术的退步是全要素生产率下降的主要原因，规模效率的下降也在一定程度上阻碍了石油化工行业全要素生产率的提高，大多数企业的纯技术效率没有出现大的变动。各企业应根据自己的实际情况制定合理的措施，努力提高全要素生产率。
(二)政策建议
根据以上研究结论，可以得出有关提高我国石油化工行业效率的几点政策含义：
1.合理控制规模有利于企业效率的提高。由于规模经济的存在，很多企业会通过扩大规模来获取更多的利润，但是规模的扩大意味着设备、人员、技术等多种要素的同步投入，如果企业经营管理水平得不到相应提高，就会导致内部管理的效率损失，这会降低企业效率。因此，合理控制规模有利于企业效率的提高。
2.加强科技研发和自主创新。分析我国石油化工行业的动态效率可知，技术的退步是石油化工行业全要素生产率下降的重要原因，无论是对规模较大的企业还是中小规模的企业而言，加强研发和创新对提高企业效率都有着至关重要的作用。
(三)研究不足及未来展望
相对银行业等效率研究比较成熟的行业，石油化工行业效率的研究还处在探索阶段，由于石油化工行业自身的特点和数据限制，对投入产出指标的选取还存在很大的改进空间。如可以考虑用总资产代替固定资产作为投入指标，以增加值项目作为产出指标，这些改进可以更加全面有效地反映石油化工行业的效率，也是未来石油化工行业效率研究的努力方向。
