第2章　相關(guān)理論基礎(chǔ)和研究評(píng)述

2.1　相關(guān)理論與研究方法概述

2.1.1　資源稀缺論

資源是具有稀缺性的。資源的稀缺性是由人類本身“制造”出來的。由于人類對(duì)更高生活品質(zhì)的追求，會(huì)受到時(shí)間、空間以及各種資源的限制，這些將會(huì)帶來更多的問題與麻煩。因此，人們需要付出更多的努力去克服并解決這些問題。從這個(gè)層面來說，稀缺性不一定會(huì)成為人類生存上的問題，但相對(duì)于人們的“過度需求”，稀缺性的假定無疑是成立的。

1789年，馬爾薩斯在《人口原理》中提出了“自然資源極限”思想以及著名的人口論。他認(rèn)為，資源在物理數(shù)量上具有有限性以及在經(jīng)濟(jì)上具有稀缺性，這兩個(gè)性質(zhì)不會(huì)因技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展而改變。人類如果不能意識(shí)到自然資源的有限性而選擇繼續(xù)大量消耗自然資源，自然資源和環(huán)境就會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致人口數(shù)量的災(zāi)難性減少。里昂·瓦爾拉斯（Léon Walras）在分析價(jià)值問題時(shí)，使用了他父親在《財(cái)富本質(zhì)和價(jià)值起源》一書中提出的“稀少性”一詞，他認(rèn)為價(jià)值取決于物品的“稀少性”，即取決于“一個(gè)單位商品的消費(fèi)所滿足的最后欲望的強(qiáng)度”。

2.1.2　資源價(jià)值論

資源價(jià)值論是指不僅要識(shí)別各種資源存在的價(jià)值，而且要充分利用這些價(jià)值，通過開發(fā)利用和提升企業(yè)資本的價(jià)值來推動(dòng)企業(yè)資本的升值。這些資源持續(xù)增加價(jià)值，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和可持續(xù)增長(zhǎng)，以新的經(jīng)濟(jì)意識(shí)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

能源礦產(chǎn)因其稀缺性、耗竭性和不可再生性而顯得更有價(jià)值。礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。能源礦產(chǎn)對(duì)于中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民物質(zhì)生活的價(jià)值是無法估量的。

2.1.3　資源耗竭論

地球上的能源和礦產(chǎn)資源終將耗盡，并不是取之不盡、用之不竭的。一經(jīng)開采，它們的總量就會(huì)減少，直到完全耗盡為止。礦產(chǎn)資源耗竭補(bǔ)償是以經(jīng)濟(jì)形式對(duì)礦產(chǎn)資源日益稀缺而導(dǎo)致的勘查、開發(fā)費(fèi)用上漲所進(jìn)行的部分支付。在發(fā)現(xiàn)和尋找替代資源的速度慢于開發(fā)和消耗大量資源的背景下，礦產(chǎn)資源枯竭的趨勢(shì)日益明顯。

2.1.4　資源可持續(xù)發(fā)展論

可持續(xù)發(fā)展理論指的是在滿足當(dāng)前需求的同時(shí)，不會(huì)對(duì)后代滿足其需求的能力構(gòu)成危害，以公平性、連續(xù)性和共同性為三大基本原則。可持續(xù)發(fā)展理論的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)共同、協(xié)調(diào)、公平、有效和多方面的發(fā)展。能源礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用必須走可持續(xù)發(fā)展的道路，正確選擇能源和原材料的使用方式，努力減少損失，消除浪費(fèi)，減少經(jīng)濟(jì)活動(dòng)帶來的環(huán)境壓力，從而實(shí)現(xiàn)有意義的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

早在18世紀(jì)，可持續(xù)發(fā)展理論就已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)學(xué)研究領(lǐng)域成為熱點(diǎn)，出現(xiàn)了許多重要的研究理論和成果，為經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展理論奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。美國(guó)人喬治·馬什早在18世紀(jì)就提出了自然保護(hù)理論，并大力倡導(dǎo)創(chuàng)建人與自然的和諧關(guān)系。之后，經(jīng)濟(jì)學(xué)家們探究了土地等自然資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，并就可持續(xù)發(fā)展做了大量研究工作。西方國(guó)家在工業(yè)化進(jìn)程中所形成的工業(yè)增長(zhǎng)指標(biāo)作為社會(huì)發(fā)展的唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)在對(duì)GDP（國(guó)民生產(chǎn)總值）和高速增長(zhǎng)的追求上。單方面追求GDP增長(zhǎng)的社會(huì)發(fā)展模式給人類社會(huì)帶來了生態(tài)環(huán)境的破壞和嚴(yán)重惡化。當(dāng)排出的廢棄物超過環(huán)境本身的凈化和容納能力時(shí)，將導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化。生態(tài)環(huán)境的破壞將不可避免地阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展理論作為研究能源礦產(chǎn)資源開發(fā)的基礎(chǔ)，用來指導(dǎo)具體原則的解釋和應(yīng)用，制定和調(diào)整法律政策，建立和完善相應(yīng)的規(guī)章制度。

2.1.5　資源產(chǎn)權(quán)論

資源產(chǎn)權(quán)是指擁有資源和使用資源的權(quán)利。從歷史上來看，人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展一直是通過消耗地球上的資源和能源來維持的。在人口稀少、生活水平低下的時(shí)期，人們消耗的資源較少，人口、資源和環(huán)境之間的矛盾并不突出。現(xiàn)階段社會(huì)和自然的相互關(guān)系表現(xiàn)為發(fā)展生產(chǎn)力與它們對(duì)環(huán)境狀況的影響和自然抵御生產(chǎn)負(fù)作用的能力之間的矛盾日益尖銳化。

在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，產(chǎn)權(quán)的基本內(nèi)容包括行動(dòng)團(tuán)體使用和轉(zhuǎn)移資源的權(quán)利以及享受收入的權(quán)利。資源產(chǎn)權(quán)按結(jié)構(gòu)劃分一般會(huì)有三種形式：公有產(chǎn)權(quán)、私有產(chǎn)權(quán)以及混合產(chǎn)權(quán)。對(duì)于絕大多數(shù)的自然資源來說，如果在不考慮政治因素的情況下，私有產(chǎn)權(quán)制度對(duì)于提高效率和環(huán)境保護(hù)更加有利。產(chǎn)權(quán)的效率主要取決于產(chǎn)權(quán)的完整性，私有產(chǎn)權(quán)具有產(chǎn)權(quán)的全面性、排他性和可轉(zhuǎn)讓性，權(quán)力完備；公共產(chǎn)權(quán)是沒有明確界定的產(chǎn)權(quán)，會(huì)產(chǎn)生諸如“市場(chǎng)失靈”等不利的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。

2.1.6　生態(tài)資本理論

1995年，世界銀行將資本分為四部分：人力資本、人造資本、生態(tài)資本和社會(huì)資本。生態(tài)資本是在傳統(tǒng)資本概念的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。資本是可以帶來剩余價(jià)值的價(jià)值，是稀缺的生產(chǎn)要素。通過這個(gè)概念，我們認(rèn)為生態(tài)環(huán)境也是一種生態(tài)資本。

生態(tài)資本主要包括四個(gè)方面：自然資源總量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)潛力和環(huán)境自凈能力。在一定條件下，可以通過對(duì)讓渡生態(tài)成果的群體收取相應(yīng)費(fèi)用等途徑內(nèi)部化其收益，激勵(lì)人們從事生態(tài)保護(hù)。生態(tài)資本理論關(guān)注市場(chǎng)和政府的作用，認(rèn)為在邊際私人成本、收益與邊際社會(huì)成本、收益相背離的時(shí)候，僅依靠市場(chǎng)作用實(shí)現(xiàn)不了社會(huì)福利最大化和資源最優(yōu)配置，政府還需要采取某些經(jīng)濟(jì)政策來消除這種背離。

2.1.7　模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)方法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)法。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，綜合評(píng)價(jià)方法將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變成定量評(píng)價(jià)，即通過模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)受到各種因素影響的事物或?qū)ο蟆Ｋ哂薪Y(jié)果清晰、效果性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以有效地解決模糊以及難以量化的問題，適用于解決各種不確定性的問題。

在討論模糊集對(duì)分析理論之前，不得不介紹集對(duì)分析理論。集對(duì)分析理論（SPA）是由我國(guó)著名學(xué)者趙克勤先生在1989年創(chuàng)立的一門新興學(xué)科，它是一種通過聯(lián)系數(shù)“a+bi+cj”對(duì)模糊、隨機(jī)、中間與其他不確定系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一處理的理論與方法。當(dāng)前，集對(duì)分析理論已廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域。我們?cè)趯?duì)不確定性系統(tǒng)進(jìn)行描述時(shí)所用到的理論有兩個(gè)：一個(gè)是描述隨機(jī)不確定性的概率和統(tǒng)計(jì)理論，另一個(gè)則是模糊不確定性的模糊理論。概率統(tǒng)計(jì)理論對(duì)于系統(tǒng)的獨(dú)立性要求很高，而模糊邏輯理論對(duì)主觀經(jīng)驗(yàn)過分依賴，因此，這兩種理論有各自的缺點(diǎn)。1989年，趙克勤提出了集對(duì)分析理論，又被稱為“接觸數(shù)學(xué)”。

模糊集對(duì)理論是將模糊邏輯理論應(yīng)用到集對(duì)分析中，并通過兩種集合的同一性、差異性和對(duì)立性三個(gè)方面系統(tǒng)的不確定性進(jìn)行研究。模糊集對(duì)分析理論在處理不確定性問題時(shí)更加客觀，操作也更加簡(jiǎn)便，已經(jīng)被成功應(yīng)用于人工智能、系統(tǒng)控制以及管理決策等領(lǐng)域。1956年，美國(guó)自動(dòng)控制專家L. A. Zadeh教授首次提出了模糊集合理論的概念，用來表達(dá)事物的不確定性的特點(diǎn)。

模糊綜合評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用步驟如下：首先，對(duì)各級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)因素設(shè)定（F），可以將第一級(jí)評(píng)價(jià)因素設(shè)定為價(jià)格、商務(wù)、技術(shù)、配套服務(wù)等（主要針對(duì)機(jī)電產(chǎn)品）；必要時(shí)，可以對(duì)下屬的第二級(jí)評(píng)價(jià)因素進(jìn)行設(shè)置。①第一級(jí)評(píng)估因子“價(jià)格”不一定需要設(shè)置下屬的第二級(jí)評(píng)價(jià)因素（當(dāng)然，也可以設(shè)置，例如，總價(jià)格、價(jià)格構(gòu)成的合理性、投標(biāo)報(bào)價(jià)表的完整性以及各種價(jià)格內(nèi)容的清晰度等）。②可以將交貨期、付款條件和付款方式、質(zhì)保期、業(yè)績(jī)、信譽(yù)等第二級(jí)評(píng)價(jià)因素設(shè)置為第一級(jí)評(píng)價(jià)因素“商務(wù)”的下屬。③一般情況下，一級(jí)評(píng)估因素“技術(shù)”也需要設(shè)置第二級(jí)評(píng)價(jià)因素，它的內(nèi)容主要基于項(xiàng)目的具體情況確定并設(shè)置。④可以將售后服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間、質(zhì)保期后的售后服務(wù)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、售后服務(wù)機(jī)構(gòu)和人員、培訓(xùn)等第二級(jí)評(píng)價(jià)因素設(shè)置為第一級(jí)評(píng)價(jià)因素“伴隨服務(wù)”的下屬：如果有必要，還可以進(jìn)行下屬的第三極評(píng)價(jià)因素的設(shè)定。通常情況下，在第一級(jí)評(píng)價(jià)因素為價(jià)格、商務(wù)、伴隨服務(wù)時(shí)，其下屬的第二級(jí)評(píng)價(jià)因素就沒有必要再設(shè)置下屬的第三級(jí)評(píng)價(jià)因素。在有可能需要的情況下，第一級(jí)評(píng)價(jià)因素“技術(shù)”下屬的第二級(jí)評(píng)價(jià)因素可以設(shè)置第三級(jí)評(píng)價(jià)因素。其次，還需要對(duì)評(píng)估規(guī)則進(jìn)行規(guī)定細(xì)化，并且對(duì)評(píng)價(jià)值和評(píng)價(jià)因素值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系（函數(shù)關(guān)系）進(jìn)一步進(jìn)行確定。

2.1.8　主成分分析法

主成分分析也稱為主分量分析，主要是通過主成分分析來降低維度，并將多個(gè)指標(biāo)合成一些獨(dú)立的指標(biāo)（主成分），每個(gè)指標(biāo)都可以反映原始變量中的大部分信息，且其中包含的信息不重疊。該方法將復(fù)雜因素集合到幾個(gè)主要組成部分中，同時(shí)引入了多方面變量，從而簡(jiǎn)化了問題并獲得了更加科學(xué)有效的數(shù)據(jù)信息。在對(duì)實(shí)際問題的研究過程中，為了能夠?qū)栴}進(jìn)行系統(tǒng)而又全面的分析，就要求我們必須對(duì)多重影響因素進(jìn)行分析。這些涉及的因素一般稱作指標(biāo)，在多元統(tǒng)計(jì)分析中也稱為變量。由于每個(gè)變量都在不同程度上反映了所研究的問題的某些信息，并且不同的指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性，因此，所獲得的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)所反映的信息都會(huì)存在一定程度上的重疊，主要方法是特征值分解、SVD、NMF等。

主成分分析是一種數(shù)學(xué)變換方法，主要通過線性變換將給定的一組相關(guān)變量轉(zhuǎn)換為另一組不相關(guān)的變量，并將轉(zhuǎn)換出來的數(shù)據(jù)按照方差遞減的順序進(jìn)行依次排列。在數(shù)學(xué)變換中能夠保持變量的總方差不變，具有最大方差的第一變量一般被稱為第一主成分，第二變量的方差次大，并且與第一變量沒有相關(guān)性，稱為第二主組件。通過類比，即使是一個(gè)變量，也會(huì)有主成分。其中，L_i是p維正交化矢量（L_i×L_i=1），并且Z_i彼此都不存在相關(guān)性，一般是根據(jù)方差由大到小順序排列，將Z_i稱為X的第一主成分。將X的協(xié)方差矩陣設(shè)為∑，則∑必須是半正對(duì)稱矩陣，計(jì)算出特征值λ_i（從大到小進(jìn)行排序）及其特征向量，結(jié)果可以證明λ_i所對(duì)應(yīng)的正交化特征向量就是第I個(gè)主成分Z_i所對(duì)應(yīng)的系數(shù)向量L_i。Z_i的方差貢獻(xiàn)率被定義為λ_i/∑λ_j，大部分情況下，所取的主成分的數(shù)量k需要滿足∑λ_k/∑λ_j>0.85的條件。在主成分分析之后，可以進(jìn)一步使用K-L變換（霍特林變換）對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，以達(dá)到降維的目的。主成分分析的基本思想是將矩陣中的樣本數(shù)據(jù)投影到新空間中。對(duì)于矩陣，對(duì)角化特征根和特征向量的過程也是在標(biāo)準(zhǔn)正交基礎(chǔ)上投影它的過程，并且特征值對(duì)應(yīng)于特征向量方向上的投影長(zhǎng)度，因此，在這個(gè)方向上所攜帶的原始數(shù)據(jù)的信息就多。

主成分分析的主要目的是使用較少的變量來解釋原始數(shù)據(jù)中的大多數(shù)變量，并將許多高度相關(guān)的變量轉(zhuǎn)換為彼此獨(dú)立或不相關(guān)的變量。它通常從一些小于原始變量的新變量中選擇，并且可以解釋大多數(shù)數(shù)據(jù)中的變量，即所謂的主成分，以及用于解釋數(shù)據(jù)的綜合指標(biāo)。因此，主成分分析實(shí)際上是一種降維方法。

2.1.9　面板數(shù)據(jù)分析

面板數(shù)據(jù)，即Panel Data，也稱為“平行數(shù)據(jù)”，是指在時(shí)間序列上選取多個(gè)截面，并同時(shí)在截面上選取樣本觀測(cè)值所構(gòu)成的樣本數(shù)據(jù)。或者說它是一個(gè)m×n的數(shù)據(jù)矩陣，它在n個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上記錄m個(gè)對(duì)象的某個(gè)數(shù)據(jù)索引。它有時(shí)間序列和序列兩個(gè)維度，當(dāng)數(shù)據(jù)按這兩個(gè)維度進(jìn)行排列的時(shí)候，它被安排在一個(gè)平面上，與僅有一個(gè)維度的數(shù)據(jù)排在一條線上存在明顯差異，整個(gè)表格呈現(xiàn)出來之后像一個(gè)面板，因此，Panel Data被翻譯為“面板數(shù)據(jù)”。但是，如果就其內(nèi)在含義進(jìn)行分析，將Panel Data翻譯成“時(shí)間序列—橫截面數(shù)據(jù)”更有利于顯露出這類數(shù)據(jù)的本質(zhì)特點(diǎn)。此外，也有學(xué)者將其譯成“平行數(shù)據(jù)”或“TS-CS數(shù)據(jù)”（Time Series-Cross Section）。

面板數(shù)據(jù)分析方法是近幾十年才發(fā)展起來的新統(tǒng)計(jì)方法。面板數(shù)據(jù)可以克服時(shí)間序列分析中的多重共線性問題，從而提供更多的信息、更多的變化、更少的共線性、更多的自由度和更高的估計(jì)效率，面板數(shù)據(jù)的單位根檢驗(yàn)和協(xié)整分析也是前沿領(lǐng)域之一。面板數(shù)據(jù)的單位根檢驗(yàn)方法主要有：Levin，Lin和Chu（2002）提出的LLC檢驗(yàn)方法；Im，Pesearn和Shin（2003）提出的IPS檢驗(yàn)；Maddala和Wu（1999），Choi（2001）提出的ADF和PP檢驗(yàn)等。面板數(shù)據(jù)的協(xié)整檢驗(yàn)方法主要有Pedroni（1999，2004）和Kao（1999）提出的檢驗(yàn)方法，這兩種測(cè)試方法的最初假設(shè)全部認(rèn)為不存在協(xié)整關(guān)系，而是直接從用于測(cè)試的面板數(shù)據(jù)獲得殘差統(tǒng)計(jì)量。Luciano（2003）通過運(yùn)用Monte Carlo模擬來比較協(xié)整檢驗(yàn)的幾種方法，結(jié)果表明，在T較小（大）時(shí)，Kao檢驗(yàn)比Pedroni檢驗(yàn)具有更高（低）的功效。

2.1.10　DEA數(shù)據(jù)包絡(luò)分析

運(yùn)籌學(xué)家A. Charnes，W. W. Cooper和E. Rhodes在1978年首次提出了一種被稱為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）的方法，主要用來評(píng)價(jià)部門間的相對(duì)有效性。他們的第一個(gè)模型被命名為CCR模型。從生產(chǎn)函數(shù)的角度來看，該模型是一種同時(shí)具有“有效規(guī)模”和“技術(shù)有效”的理想而又有效的方法，主要適用于具有多個(gè)輸入的，特別是具有多個(gè)輸出的“生產(chǎn)部門”的研究。1984年，R. D. Banker，A. Charnes和W. W. Cooper提出了一種BCC模型。1985年，Charnes，Cooper和B. Golany，L. Seiford，J. Stutz提出了另外一種被稱為CCGSS的模型，這兩種模型主要用于研究生產(chǎn)部門之間的“技術(shù)有效性”。為了進(jìn)一步估計(jì)“有效生產(chǎn)前沿面”，Charnes，Cooper和魏權(quán)齡在1986年利用Charnes，Cooper和K. Kortanek在1962年最先提出的半無限規(guī)劃理論，對(duì)具有無窮多個(gè)決策單元的情況進(jìn)行研究，并提出了一個(gè)全新的數(shù)據(jù)包絡(luò)模型——CCW模型。1987年，Charnes，Cooper，魏權(quán)齡和黃志民通過研究又得到了一種被稱為錐比率的數(shù)據(jù)包絡(luò)模型——CCWH模型。該模型主要被廣泛用于處理輸入和輸出過多的情況。此外，錐體的選擇可以較準(zhǔn)確地反映出決策者的“偏好”。通過對(duì)這一模型進(jìn)行靈活的應(yīng)用，可以對(duì)CCR模型中所確定的DEA有效決策單元進(jìn)行分類或排隊(duì)等。這些現(xiàn)有模型以及即將提出的模型都在不斷完善及進(jìn)一步發(fā)展。DEA有效性和帕累托最優(yōu)對(duì)于相應(yīng)的多目標(biāo)規(guī)劃問題的有效解（或非支配解）是基本一致的。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）可以被認(rèn)為是統(tǒng)計(jì)分析領(lǐng)域的一種全新方法。它主要是通過一組關(guān)于輸入—輸出的觀察值來對(duì)有效生產(chǎn)前沿面進(jìn)行估計(jì)。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析正成為運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)全新研究領(lǐng)域。通過對(duì)弱智兒童開設(shè)公立學(xué)校項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)可以描繪出反映大規(guī)模社會(huì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究方法，是Charnes和Cooper等人對(duì)于DEA應(yīng)用的成功案例。對(duì)此案例進(jìn)行評(píng)估時(shí)，無論是包括“自尊”在內(nèi)的無形輸出指標(biāo)，還是包括父母的照料和父母的文化程度等輸入指標(biāo)，都不能與市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行比較，也很難輕易確定適當(dāng)?shù)臋?quán)重（權(quán)系數(shù)），這也是DEA的優(yōu)點(diǎn)。