数据包络分析(Data Envelopment Analysis,简称DEA),最初被认为是通过数学规划模型评价具有多个输入、多个输出的决策单元(或部门)间的有效性的一种非参数分析方法,是由著名的运筹学家、经济学家A.Charnes和W.W.Cooper等人在1978年首先提出的[,经过三十多年的发展,它已成为数学、运筹学、数理经济学、计算机科学和管理科学交叉学科研究领域.　　经典DEA直接使用初始投入和最终产出数据,没有考虑具有网络结构的决策单元投入产出的中间联系,被视为一种"黑箱"评价方法.现代社会中,生产与管理不断趋于精细化,人们需要发展现有的DEA效率评价模型和方法,对具有网络结构的决策单元进行研究,以便揭示决策单元的更细致的有效性信息,得到关于决策单元更多的经济特征和管理性质.2000年,F(a)re和Grosskopf发表NetworkDEA一文,引起了许多学者对网络DEA的关注,并进行研究.　　负外部性是经济学中的一个重要的命题,尤其是资源与环境经济学早已成为经济学中的一门学科,专门将经济学与生态学结合起来对其进行研究.国外也已经有许多学者应用DEA方法对环境保护问题进行研究,他们希望在评价人类生产活动的效率时,客观地考虑环境污染,但他们同时意识到要考虑的因素有许多,在进行定量研究时复杂性较大.DEA方法要求决策单元具有同质性,负外部性的存在使得决策单元不再满足该条件,而且外部性往往存在收益和成本的分离,即投入产出的分离,在评价效率时无法合理确定投入指标和产出指标.到目前为止,这方面的研究依然有待于进一步提高.　　本文的理论及实践意义是在已有的经典DEA理论以及网络DEA相关理论的基础上,试图结合经济学中的负外部性概念对具有"负外部性"中间产出的网络DEA模型进行研究.文章首先将非期望输出(输入)锥引入DEA模型,处理具有非期望要素的效率评价问题,并结合环境经济学中的负外部性的经济绩效评价问题进行了简单实证;然后将"偏好锥"引入链式网络DEA模型中,证明了具有"偏好锥"的网络DEA模型之下的决策单元为网络DEA有效的充要条件,给出了网络DEA有效性及各阶段弱DEA有效性的关系,分析了具有网络结构特征的决策单元系统效率和内部子结构效之间的联系和特征;最后在前述研究工作的基础上,考虑两阶段具有"负外部性"中间产出的两类网络DEA模型,相应地提供了解决具有"负外部性"中间产出问题的两种视角."弱(weak)产权视角"和"分摊(apportion)视角",讨论了模型相关性质.　　本文研究框架和研究内容如下:　　(1)回顾了效率评中的几种方法以及经济学中生产可能集合对应的一些概念,以及DEA理论的主要概念和生产可能集,网络DEA的主要概念,简单综述了已有研究文献中两阶段串联结构的主要网络DEA模型,特别是链式网络结构模型的生产可能集合.　　(2)总结并回顾了单阶段模型中已有的处理非期望要素的方法,然后重点介绍了"锥比率"DEA模型(C2WH),分别针对非期望产出和非期望投入要素两种情况,将C2WH模型中属于第一象限的偏好锥进行推广,建立相应的具有非期望输出(输入)锥的生产可能集,给出了具有非期望要素的偏好锥模型,详细介绍凸多面锥模型的具体处理办法,并结合多个算例及图形说明.　　(3)结合环境经济学,将具有非期望输出锥的模型进行了实证研究,选取2008年全国31省市的工业经济增数据,考察了"中国经济增长和环境污染"问题.在评价各省市工业GDP增长时,考虑了各项"坏"产出(工业固体废物,工业废水,工业粉尘,工业二氧化硫,工业烟尘)的排放量对经济绩效评价的影响,文章利用熵权法为"偏好锥"模型确定相关指标间的权重,并且将模型得到的效率评价结果与已有的几种模型处理方法进行了对比.　　(4)从两阶段模型出发,将"偏好锥"引入网络DEA理论中,分别建立带有输出锥和输入锥相应的两阶段生产可能集,提出具有"偏好锥"的网络DEA模型,证明了具有"偏好锥"的网络DEA模型之下的决策单元为网络DEA有效的充要条件,给出了网络DEA有效性及各阶段弱DEA有效性的关系;最后结合了具体算例验证了模型所具有的各项性质,说明偏好锥的变化对决策单元效率评价的影响,说明了模型以及相关结论可以推广到多阶段网络结构.　　(5)在前述所有的研究工作基础上,建立带有非期望输出锥和非期望输入锥(分摊输入锥)对应的两阶段生产可能集,进一步考虑两阶段具有"负外部性"中间产出的两类网络DEA模型,相应地提供了解决具有"负外部性"中间产出问题的两种视角-"弱(weak)产权视角"和"分摊(apportion)视角","弱(weak)产权视角"模型中两阶段均将ZB视作非期望要素,S2阶段并不承担非期望要素的责任;而在"分摊(apportion)视角"模型中ZB属于S1阶段和S2阶段的"公共品",是它们成本函数共有的部分,S2阶段对ZB部分分摊或者完全承担.得到了具有"负外部性"中间产出的网络结构决策单元网络DEA有效相应的特征与性质,结合了具体算例验证并说明了偏好锥的变化对决策单元效率评价的影响.给出了可推广到多阶段网络结构的模型形式以及相关结论.