河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的DEA分析

付爭艷, 王藝橋, 王瑞彬, 唐華倉

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，河南 鄭州 450000)

河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的DEA分析

付爭艷, 王藝橋, 王瑞彬, 唐華倉

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，河南 鄭州 450000)

采用2012年河南省 18 個(gè)省轄市的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法分析了河南省各個(gè)市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率.結(jié)果表明，鶴壁等 8 個(gè)省轄市的純技術(shù)效率為 1 ，其中鶴壁和信陽的綜合技術(shù)效率最優(yōu)，規(guī)模無效率能夠制約綜合技術(shù)效率的進(jìn)一步提升；同時(shí)，經(jīng)濟(jì)條件、區(qū)域和自然資源稟賦等也會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的不同.

河南??；數(shù)據(jù)包絡(luò)分析；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率

2013-12召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議把保障國家糧食安全列為 2014 年經(jīng)濟(jì)工作的第 1 項(xiàng)主要任務(wù)，而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力，保障國家糧食安全的重要途徑.雖然 2013 年河南糧食增產(chǎn)7.5億kg，實(shí)現(xiàn)“十連增”，但是隨著河南省城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，其人地矛盾日益突出，在一定程度上制約了河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高.河南省是中國的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，要確保河南省糧食生產(chǎn)安全，實(shí)現(xiàn)河南農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，必須提高河南農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，以最少的資源投入獲取最大的產(chǎn)量，促進(jìn)河南省的農(nóng)業(yè)增長方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法最初由FARREL[1]提出，隨后由運(yùn)籌學(xué)家CHARNES等[2]以相對效率概念為基礎(chǔ)研究并發(fā)展起一種針對多投入多產(chǎn)出生產(chǎn)單位的效率分析與評價(jià)方法.CHAME等[2]提出了基于投入的DEA模型(C2R模型)，并假設(shè)規(guī)模報(bào)酬不變.決策單元生產(chǎn)效率的大小取決于2個(gè)因素：一是生產(chǎn)技術(shù)的潛力是否得到充分發(fā)揮，二是生產(chǎn)要素的投入規(guī)模是否合適.規(guī)模報(bào)酬不變(CRS)的DEA模型所測得的效率值，實(shí)際上包含了規(guī)模效率和技術(shù)效率2部分的內(nèi)容，該模型假設(shè)決策單元都處于固定規(guī)模效率，忽略了規(guī)模效率對整體技術(shù)效率的影響.BANKER等[3]修改了上述缺陷，提出了可變規(guī)模報(bào)酬(VRS)的DEA模型(BC2模型)，這種模型所測算的效率是決策單元的純技術(shù)效率，計(jì)算時(shí)可以排除規(guī)模效率的影響.近年來，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)效率的研究，在中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率(TFP)的增長分析[4]，小麥、水稻、玉米和棉花等[5～8]部分農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)效率分析及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)效率分析[9]等等.為探討提高河南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的途徑，本研究將采用DEA方法對河南省 18 個(gè)省轄市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行分析，研究旨在為河南省各省轄市提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提供一定的參考.

1 理論模型及數(shù)據(jù)選擇

1.1模型的選取

DEA模型的形式有多種，本研究將基于可變規(guī)模報(bào)酬的DEA(BC2)模型從投入角度對河南省 18 個(gè)省轄市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行分析.與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)計(jì)量方法相比，DEA方法最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要一個(gè)預(yù)先已知的生產(chǎn)函數(shù)，不必事先確定各指標(biāo)的權(quán)重，也不受投入、產(chǎn)出指標(biāo)量綱的影響. 假設(shè)有K個(gè)決策單元DMU，每個(gè)決策單元有M種投入要素，生產(chǎn)N種產(chǎn)品，可變規(guī)模報(bào)酬(VRS)模型可表述為：

(1)

式中：λj是賦予各個(gè)決策單元的權(quán)重；θv是一個(gè)標(biāo)量，表示基于可變規(guī)模報(bào)酬下決策單元的效率值，其取值在0～1；X0，Y0表示被評價(jià)決策單元的投入和產(chǎn)出向量，Xj= (x1j,x2j…)T>0(j=1…K)為投入向量，xij為第j個(gè)決策單元對第i種類型輸入的投入總量，xij>0；Yj= (y1j,y2j…yNj)T>0(j=1…K)為產(chǎn)出向量，yij為第j個(gè)決策單元對第i種類型輸出的產(chǎn)出總量，yij>0.對(1)式中加入非有效決策單元進(jìn)行調(diào)整的松弛變量IS或OS，(1)式表述為[10]：

1.2指標(biāo)選擇及數(shù)據(jù)來源

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要包括土地、勞動力、資本和技術(shù)等4大要素.研究河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，必須選擇科學(xué)的指標(biāo)體系，確保指標(biāo)可以滿足系統(tǒng)性要求，全面反映農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域的投入和產(chǎn)出.鑒于指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性及可靠性，本研究選取農(nóng)作物播種面積(k hm2)、農(nóng)業(yè)用工(萬人)、農(nóng)用機(jī)械總動力(萬kW)、農(nóng)用化肥折純量(t) 4 個(gè)投入指標(biāo)，糧食產(chǎn)量(萬t) 1 個(gè)產(chǎn)出指標(biāo).以河南省 18 個(gè)省轄市為研究對象，對各個(gè)決策單元的生產(chǎn)效率進(jìn)行分析，所選取的數(shù)據(jù)來源于2013 年《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》[11].

2 河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率狀態(tài)分析

2.1模型計(jì)算結(jié)果及其分析

運(yùn)用DEA 2.1軟件對2012年河南省18個(gè)省轄市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，結(jié)果如表1.

由表1可知，2012年河南省18個(gè)省轄市中，鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、商丘、信陽、周口、駐馬店和濟(jì)源8個(gè)省轄市的純技術(shù)效率都達(dá)到了1，說明8個(gè)省轄市位于生產(chǎn)前沿函數(shù)上，即無法通過改變現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入量來增加產(chǎn)出量.8個(gè)省轄市中只有鶴壁和信陽2個(gè)省轄市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入的純技術(shù)效率、規(guī)模效率以及綜合技術(shù)效率均為1，處于完全有效率的狀態(tài)，表明這2個(gè)省轄市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處于最佳效率和最適合規(guī)模狀態(tài)下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理能力、農(nóng)業(yè)技術(shù)水平與其經(jīng)營規(guī)模相適應(yīng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合技術(shù)效率位于前沿生產(chǎn)面上，能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn).新鄉(xiāng)、焦作、商丘、周口、駐馬店和濟(jì)源6個(gè)省轄市的綜合技術(shù)效率均小于1，這是因?yàn)闆Q策單元生產(chǎn)效率的大小取決于2個(gè)因素：一是生產(chǎn)技術(shù)的潛力是否得到充分發(fā)揮，二是生產(chǎn)要素的投入規(guī)模是否合適.因此，綜合技術(shù)效率不僅受到純技術(shù)效率的影響，還受到規(guī)模效率的制約，即綜合技術(shù)效率=純技術(shù)效率×規(guī)模效率.可見，上述6個(gè)省轄市綜合技術(shù)無效率是由規(guī)模無效率引起的.

表1 2012年河南省 18 個(gè)省轄市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率Table 1 The efficiency of agricultural production in 18 cities of Henan Province in 2012

規(guī)模效率是指各個(gè)DMU投入和產(chǎn)出的比例是否適當(dāng).并不是所有的決策單元都處于不變規(guī)模階段，處于規(guī)模報(bào)酬遞減或者遞增階段的決策單元需要調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，使生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到最佳狀態(tài).從表1可以看出，上述純技術(shù)效率為1的8個(gè)省轄市中，只有鶴壁和信陽2個(gè)省轄市處于規(guī)模報(bào)酬不變階段，表明2個(gè)省轄市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)達(dá)到了最優(yōu)規(guī)模，應(yīng)保持目前的生產(chǎn)規(guī)模.新鄉(xiāng)、焦作、商丘、周口、駐馬店和濟(jì)源6個(gè)省轄市的規(guī)模效率都小于1，除濟(jì)源處于規(guī)模報(bào)酬遞增階段外，其余5個(gè)省轄市都處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段.對此，可以通過提高其規(guī)模效率來提高這些市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率.例如，濟(jì)源市處于規(guī)模報(bào)酬遞增階段，應(yīng)該擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，使其綜合技術(shù)效率達(dá)到最有效狀態(tài)；新鄉(xiāng)等5個(gè)省轄市處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段，這些市產(chǎn)量增加的比例小于生產(chǎn)投入要素增加的比例，因此這些市應(yīng)該調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的投入效率，確定適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，提高當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)成本收益率.

鄭州、開封、洛陽、平頂山、安陽、濮陽、許昌、漯河、三門峽和南陽10個(gè)省轄市的純技術(shù)效率和規(guī)模效率都小于1，表明這些市沒有充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營性，要提高其綜合技術(shù)效率，必須合理調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的投入水平，在追求最大產(chǎn)出化的前提下，還要不斷的提高純技術(shù)效率和規(guī)模效率，通過調(diào)整投入量達(dá)到最佳效率和最優(yōu)規(guī)模.

2.2提高河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的方法

DEA方法不僅能夠說明某個(gè)決策單元是否處于有效狀態(tài)，還能夠給出具體的改進(jìn)策略.表2給出了非有效單元的生產(chǎn)要素投入改進(jìn)的參考辦法，其中，徑向調(diào)整量表示由于技術(shù)無效率導(dǎo)致的投入損失；松弛調(diào)整量表示由于投資結(jié)構(gòu)失衡導(dǎo)致的投入損失；目標(biāo)值則是在原始值減去徑向調(diào)整量和松弛調(diào)整量后的差額，表示的是非有效決策單元通過改進(jìn)達(dá)到最佳效率時(shí)的投入值.從表2可以看出，不同省轄市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率存在較大的差別.

在10個(gè)非有效決策單元中，安陽、濮陽、許昌和漯河4個(gè)省轄市的純技術(shù)效率都達(dá)到了0.9以上，說明該市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率已經(jīng)接近最優(yōu)，這些市作為河南省的糧食主產(chǎn)區(qū)，保持較高的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率能夠有效地促進(jìn)了河南省糧食不斷增產(chǎn).從結(jié)構(gòu)方面來看，這些市的農(nóng)作物播種面積和農(nóng)用機(jī)械總動力基本處于最優(yōu)狀態(tài)，表明這些市對耕地及農(nóng)用機(jī)械達(dá)到了充分利用，利用效率較優(yōu).然而，這些市在農(nóng)業(yè)用工及農(nóng)用化肥折純量上卻存在較大的投入松弛，表明在農(nóng)業(yè)用工及農(nóng)用化肥這些資源上存在較大的浪費(fèi).因此，對于上述4個(gè)省轄市，應(yīng)該保持現(xiàn)有農(nóng)作物播種面積及農(nóng)用機(jī)械總動力投入，相應(yīng)的縮減農(nóng)業(yè)用工及農(nóng)用化肥要素的投入.

表2 非有效決策單元的投入改進(jìn)參考值Table 2 Projection of input of the noneffective decision making unit

鄭州、開封和洛陽3個(gè)省轄市與上述市不同，雖然這3個(gè)省轄市的經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，但是可能由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展擠占了部分農(nóng)業(yè)資源，導(dǎo)致其純技術(shù)效率都比較低，例如鄭州市的純技術(shù)效率只有0.587，是河南省18個(gè)省轄市中純技術(shù)效率最低的市，開封和洛陽的純技術(shù)效率也只有0.753和0.817.此外，這些市在4種投入要素上都存在較大的溢出效率，然而從結(jié)構(gòu)方面來看，鄭州、開封和洛陽在農(nóng)用化肥投入上都處于最優(yōu)狀態(tài)，表明這些市充分利用了農(nóng)用化肥；在其他3種要素上基本都存在較大的投入松弛.同時(shí)，這些市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模又都處于遞減報(bào)酬階段，因此應(yīng)該縮減生產(chǎn)規(guī)模，合理配置各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，在保證經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，逐步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率.

平頂山和三門峽2個(gè)省轄市位于河南西部，由于其區(qū)域內(nèi)多山，自然環(huán)境的限制使其不適宜發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成技術(shù)效率低下，從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不高.另外，由于地理環(huán)境等因素的影響，平頂山和三門峽在某些農(nóng)業(yè)要素投入上也不盡合理，例如，2個(gè)省轄市的農(nóng)業(yè)用工溢出都在52%左右，表明其面臨著較大的農(nóng)業(yè)勞動力轉(zhuǎn)移問題；2個(gè)省轄市的農(nóng)用化肥投入也分別溢出52%和35%，過多的化肥投入不僅造成資源浪費(fèi)，還將對農(nóng)業(yè)生態(tài)造成一定破壞.雖然平頂山和三門峽的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無效率，但是其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處于規(guī)模報(bào)酬遞增階段，只要因地制宜，合理配置農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，就能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率.

分屬長江、淮河、黃河3大水系的南陽，其純技術(shù)效率只有0.695，是河南省除鄭州之外最低的市.南陽緊鄰豫西山地和大別山，盆地邊緣分布有波狀起伏崗地，地理環(huán)境不利于南陽實(shí)行大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成南陽農(nóng)用機(jī)械總動力溢出50%；盆地中部的沖積洪積和沖積湖積平原，氣候溫和、雨量充沛、土壤肥沃，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素不應(yīng)過多依賴農(nóng)用化肥.從結(jié)構(gòu)上看，南陽盆地農(nóng)作物播種面積處于最優(yōu)狀態(tài)，表明當(dāng)?shù)貙Ω剡M(jìn)行了充分利用；而在農(nóng)用化肥上存在較大的投入要素松弛，竟然達(dá)到了48 434 t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他市的化肥投入松弛量，從一定程度上說明當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過度使用農(nóng)用化肥.南陽位于南陽盆地，當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境特別適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，南陽也是河南糧食主產(chǎn)區(qū)之一，為進(jìn)一步提高產(chǎn)量，該市應(yīng)該盡快提高農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率，進(jìn)而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率.

3 結(jié)論與建議

對河南省18個(gè)省轄市2012年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的DEA分析，可以得出以下結(jié)論：1)河南省平均的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率分別達(dá)到0.812，0.898和0.905，表明河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)應(yīng)用和種植規(guī)模已經(jīng)達(dá)到比較好的發(fā)揮，但是還存在一定的上升空間.2)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、區(qū)域條件、資源稟賦等條件的差異，河南省各省轄市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不同.鶴壁和信陽2個(gè)省轄市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件較好，其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率達(dá)到了最優(yōu)；鄭州、開封和洛陽 3 個(gè)省轄市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展擠占了部分農(nóng)業(yè)資源，從而造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不高；平頂山和三門峽2地的生產(chǎn)效率低下主要由于自然條件的制約.3)綜合技術(shù)效率同時(shí)受到純技術(shù)效率和規(guī)模效率的影響，純技術(shù)效率的提升是綜合技術(shù)效率提高的源泉，而規(guī)模效率的低下則制約了綜合技術(shù)效率的進(jìn)一步提升.4)從結(jié)構(gòu)方面來看，河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)用工方面普遍存在投入松弛，可見河南省各個(gè)市應(yīng)該努力解決好農(nóng)村勞動力過剩的問題.針對上述結(jié)論，河南省各個(gè)市應(yīng)該從加大科技進(jìn)步、優(yōu)化生產(chǎn)規(guī)模、合理配置農(nóng)業(yè)資源和有效轉(zhuǎn)移農(nóng)村勞動力等方面提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率.

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(責(zé)任編輯：梁保松)

DataenvelopmentanalysisoftheefficiencyofagriculturalproductioninHenanProvince

FU Zheng-yan, WANG Yi-qiao, WANG Rui-bin, TANG Hua-cang
(College of Economics and Management, Henan Agricultural Univercity, Zhengzhou 450002, China)

Using data for 18 cities in Henan Province in 2012 and Data Envelopment Analysis, this paper studies the efficiency of agricultural production in 18 cities of Henan Province and calculates the comprehensive technical efficiency, the pure technical efficiency and the scale efficiency of each region. It is found that the pure technical efficiency of 8 areas such as Hebi was 1,and the comprehensive efficiency of Hebi and Xinyang achieved optimization. This indicated that the scale inefficiency can restrict the rising of the comprehensive efficiency. At the same time, the differences in economic conditions, regional development and natural resources endowent will lead to differences in efficiency of agricultural production.

Henan Province; data envelopment analysis; efficiency of agricultural production

1000-2340(2014)06-0790-05

TS 202

：A

2014-05-26

河南省政府決策研究招標(biāo)課題(2012B290)

付爭艷，1990年生，女，河南長垣人，碩士研究生，主要從事糧食安全研究.

唐華倉，1965年生，男，河南延津人，教授，碩士研究生導(dǎo)師.