中國農(nóng)業(yè)水資源利用效率區(qū)域差異及趨同性檢驗(yàn)實(shí)證分析

王昕+陸遷

摘要：基于投入導(dǎo)向DEA模型，對2003～2010年的中國省際農(nóng)業(yè)水資源利用效率進(jìn)行測算，結(jié)果顯示：我國農(nóng)業(yè)水資源效率一直維持在08以上，且有逐年上升趨勢；多數(shù)地區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源的利用效率較高，差異不明顯，僅有少數(shù)地區(qū)（福建、廣東、海南、寧夏）的農(nóng)業(yè)水資源利用率低于06的水平，有較大節(jié)水潛力。分別利用α和 β趨同性檢驗(yàn)方法對農(nóng)業(yè)水資源利用效率的趨同性實(shí)證分析，α趨同性檢驗(yàn)得出全國范圍內(nèi)的省份沒有出現(xiàn)明顯的隨時(shí)間變動(dòng)而縮小的趨勢，但β趨同性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各省份自身存在穩(wěn)態(tài)效率，且隨時(shí)間的推移最終會(huì)實(shí)現(xiàn)均衡。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)水資源效率；地區(qū)差異；DEA模型；趨同性檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：F205；F224

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-8409（2014）11-0133-05

The Empirical Analysis of Regional Differences in Chinese

Agricultural Water Use Efficiency and Convergence Test

WANG Xin， LU Qian

（School of Economics and Management， Northwest A&F University， Yangling 712100）

Abstract：

This paper analyzes the efficiency of agricultural water in China based on Provincial Panel Data from 2003 to 2010， using inputoriented DEA model. The result shows that most provinces maintained at more than 0.8， which shows an increasing trend； only a few areas （such as Fujian， Guangdong， Hainan， Ningxia）， whose water use efficiencies are less than 0.6， calling for large watersaving potential. Empirical analysis of the convergence of agricultural water use efficiency is made by using α and β convergence test respectively. It suggested that there is no significant changes of shrinking among provinces nationwide following the time trends by using α convergence test， however， β convergence test shows that steady state efficiency exists in the provinces and regional water use efficiency will eventually achieve balanced as time passed.

Key words： agricultural water use efficiency； regional differences； DEA model； convergence test

水資源作為一種日益稀缺的戰(zhàn)略性資源，對國家糧食安全和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有全局性和長遠(yuǎn)性影響[1]。2010年我國因洪災(zāi)直接造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3745億元，因干旱直接造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)769億元。其中，干旱造成我國糧食損失約為168億千克，超過我國糧食當(dāng)年產(chǎn)量的3%[2]。水資源稀缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸

[3]。因此，2011年中央一號(hào)文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》明確提出加強(qiáng)水資源管理，提高農(nóng)業(yè)用水的利用效率。由于經(jīng)濟(jì)條件、自然資源稟賦和用水方式的差異，農(nóng)業(yè)水資源利用效率出現(xiàn)了明顯的區(qū)域特征。因此，研究各地區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率如何，在多大程度上存在區(qū)域差異，長期來看能否實(shí)現(xiàn)地區(qū)間的效率趨同的問題，對判斷地區(qū)間農(nóng)業(yè)水資源利用效率關(guān)系，充分合理利用農(nóng)業(yè)水資源，調(diào)整農(nóng)業(yè)水資源的時(shí)空分布結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)用水效率，利用制度手段實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水資源的區(qū)域間協(xié)調(diào)發(fā)展[4]，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文試圖利用DEA（數(shù)據(jù)包絡(luò)分析）方法比較農(nóng)業(yè)水資源利用效率的地區(qū)差異，用傳統(tǒng)的α和β檢驗(yàn)驗(yàn)證不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率是否趨同，揭示各地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率的長期趨勢特征，為制定合理的農(nóng)業(yè)用水政策提供實(shí)證依據(jù)。

1文獻(xiàn)回顧及研究框架

水資源短缺，浪費(fèi)嚴(yán)重，效率低下關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，當(dāng)前有不少學(xué)者關(guān)注水資源的利用效率問題。錢文婧等[5]利用基于投入導(dǎo)向的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型，以水資源、資本和勞動(dòng)力為投入，以GDP為產(chǎn)出，采用省級(jí)數(shù)據(jù)計(jì)算我國1998～2008年水資源利用效率，發(fā)現(xiàn)在研究時(shí)段內(nèi)我國水資源利用效率總體上呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，并且從2008年開始水資源利用效率明顯下降；在空間上，我國東、中、西部水資源利用效率依次降低。廖虎昌、董毅明[6]從分析西部12省入手，采用地區(qū)生產(chǎn)總值、固定資產(chǎn)投資總額、全年供水量、用水人口等作為投入產(chǎn)出指標(biāo)，運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法和Malmquist指數(shù)方法對西部12省2007年和2008年的水資源利用效率進(jìn)行分析和評價(jià)，發(fā)現(xiàn)四川、陜西、新疆、內(nèi)蒙古和廣西的水資源利用效率高于其他省份，西部地區(qū)整體水資源利用效率的TFP指數(shù)呈逐年下降趨勢。另一些學(xué)者則探索灌溉用水技術(shù)效率的評價(jià)。Francisco J Andre等用DEA方法對西班牙的農(nóng)業(yè)用水效率進(jìn)行了評價(jià)[7]。Kaneko S等分析水資源效率的區(qū)域特征[8]。Speelman S等探討農(nóng)業(yè)灌溉與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)間的關(guān)系[9，10]。王學(xué)淵等[11]運(yùn)用SFA方法測度1997～2006年不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水效率，認(rèn)為西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水效率最低，黃河流域和長江流域的各省份較之其他地區(qū)還應(yīng)在提高農(nóng)業(yè)用水效率方面做出更大的努力。許朗等[12]通過安徽省蒙縣的實(shí)地調(diào)查，運(yùn)用隨機(jī)前沿分析方法從農(nóng)戶微觀層面對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉用水效率進(jìn)行測算，結(jié)果表明農(nóng)戶的平均灌溉用水效率僅為0482，存在很大的節(jié)水潛力。李世祥等[13]通過對全國各省份水資源利用效率的分析發(fā)現(xiàn)，東部地區(qū)水資源利用效率高，中西部水資源效率收斂趨勢明顯?，F(xiàn)有學(xué)者側(cè)重研究我國整體水資源利用效率問題，少有學(xué)者關(guān)注

各地區(qū)間的農(nóng)業(yè)水資源利用效率特點(diǎn)，同時(shí)，對全國范圍內(nèi)效率趨同現(xiàn)象的檢驗(yàn)較少涉及。

本文基于全要素視角，利用DEA分析方法評價(jià)2003～2010年不同省份的農(nóng)業(yè)用水效率，比較農(nóng)業(yè)水資源利用效率區(qū)域差異，進(jìn)行農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)配置效率的趨同性檢驗(yàn)，探究各地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率演變特征，為農(nóng)業(yè)用水政策制定提供實(shí)證依據(jù)。

2研究框架

農(nóng)業(yè)水資源利用效率是在產(chǎn)出和其他投入要素不變的情況下，各省最優(yōu)使用量與實(shí)際用水量的比值，是評價(jià)水資源利用效率的重要指標(biāo)[14]。參考Battese G和Coelli T[15]對農(nóng)業(yè)水資源利用效率的定義，假設(shè)單個(gè)地區(qū) i 的投入要素 X 和農(nóng)業(yè)用水W產(chǎn)出Y ， 生產(chǎn)函數(shù)的形式為Y=f（X， W），農(nóng)業(yè)水資源利用技術(shù)效率的具體函數(shù)形式可以表示為：

WE=Min{μ：f（X，μW） ≥Y（W∧）}=W∧/W （1）

其中，μ 是農(nóng)業(yè)用水無效率的規(guī)模參數(shù)， W是實(shí)際用水量， W∧為最優(yōu)使用量， WE 是農(nóng)業(yè)用水效率。 WE ∈[0， 1]， WE=1表明農(nóng)業(yè)用水效率達(dá)到最大；否則意味著用水無效率。

基于靜態(tài)視角，不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水資源稟賦約束下，農(nóng)業(yè)用水效率有所差異。純粹的靜態(tài)視角無法把握農(nóng)業(yè)用水效率的動(dòng)態(tài)趨勢，因此，可以借鑒常用的檢驗(yàn)趨同性的方法，從動(dòng)態(tài)視角關(guān)注不同地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率的演變趨勢和發(fā)展特征，進(jìn)一步考察區(qū)域間的農(nóng)業(yè)用水效率是否協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，本文的研究框架如圖1。

3模型說明與指標(biāo)選取

3.1模型說明

3.1.1DEA方法說明

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法（Data Envelopment Analysis，簡寫為DEA），是研究投入產(chǎn)出效率的重要分析工具。DEA模型以福利經(jīng)濟(jì)學(xué)中的帕累托最優(yōu)（Pareto Optimality）原理為基礎(chǔ)，通過線性規(guī)劃來確定生產(chǎn)可能性集的最優(yōu)生產(chǎn)點(diǎn)，這些最優(yōu)生產(chǎn)點(diǎn)構(gòu)成的包絡(luò)面均為有效生產(chǎn)前沿面。在有效生產(chǎn)前沿面上的決策單元（DMU），其投入產(chǎn)出組合是有效率的，將其效率設(shè)為1；不在有效生產(chǎn)前沿面上的DMU被認(rèn)為無效率，通過與有效生產(chǎn)前沿面比較，測度出投入冗余及產(chǎn)出不足的具體數(shù)值。DEA方法得出的是一個(gè)相對效率，衡量的是無效率?。▍^(qū)、市）和其效率參照?。▍^(qū)、市）相比之下的投入效率狀況，從而提出提高效率的最佳途徑。選擇DEA方法是因?yàn)樵摲椒ù嬖诤芏鄡?yōu)勢，如：由于DEA方法不需要設(shè)定特定的行為假設(shè)、估計(jì)參數(shù)、合理性檢驗(yàn)、具體投入產(chǎn)出間的生產(chǎn)函數(shù)形式等，從而有效避免了由于錯(cuò)誤的生產(chǎn)函數(shù)和非效率項(xiàng)分布形式帶來的偏差，在某種程度上規(guī)避評價(jià)者的主觀意識(shí)；DEA計(jì)算的是相對效率，無需進(jìn)行無量綱化處理，不受樣本規(guī)模的限制，更適合截面數(shù)據(jù)和面板數(shù)據(jù)的分析；對于單個(gè)DMU，DEA模型不僅可以說明無效決策單元的效率，還可以計(jì)算每項(xiàng)投入或產(chǎn)出的目標(biāo)[16，17]。

一般來說，用DEA來確定生產(chǎn)前沿和分析效率水平可用產(chǎn)出主導(dǎo)型（Output-oriented）測度方法和投入主導(dǎo)型（Input-oriented）測度方法，因本研究側(cè)重考察作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入要素之一的水資源的技術(shù)效率，即在給定農(nóng)業(yè)產(chǎn)出和其他投入要素的條件下，最優(yōu)水資源投入量與實(shí)際投入量間的比率，因此，采用投入主導(dǎo)型測度方法。

通常情況下，DEA模型分為規(guī)模報(bào)酬不變（CRS）條件下的DEA模型與規(guī)模報(bào)酬可變（VRS）條件下的DEA模型。由于現(xiàn)實(shí)生活中的省區(qū)投入產(chǎn)出并非規(guī)模報(bào)酬恒定不變的，因此，為更接近現(xiàn)實(shí)生活，本文采用VRS條件下的DEA估計(jì)不同條件下水資源的技術(shù)效率。具體的線性規(guī)劃公式如下：

min θ，λθit （2）

s.t.-qit+Qλ≥0

θitxwit+Xwλ≥0

xoit+Xoλ≥0

I1′λ=1

其中，θit為第i個(gè)省在t 時(shí)間的農(nóng)業(yè)水資源利用效率，當(dāng)θit=1時(shí)，表示該省落在了前沿面上，實(shí)現(xiàn)了效率最優(yōu)；qit為第i個(gè)省在t時(shí)間的產(chǎn)出，X0it是第i個(gè)省除了農(nóng)業(yè)水資源外在t時(shí)間的投入。

3.1.2趨同性檢驗(yàn)方法說明

隨著經(jīng)濟(jì)的長期發(fā)展，最終經(jīng)濟(jì)單位會(huì)出現(xiàn)一定程度的趨同。學(xué)者一般用α和β檢驗(yàn)區(qū)域指標(biāo)間的趨同性，以便反映全國范圍內(nèi)是否存在農(nóng)業(yè)水資源利用效率的逐步縮小，最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的趨勢，考察動(dòng)態(tài)均衡問題。本文參考王學(xué)淵[18]關(guān)于趨同性檢驗(yàn)的方法，具體模型見式（3）所示。

（1）α趨同性檢驗(yàn)

D=α1+α2t+ε （3）

其中，D代表的是省際間農(nóng)業(yè)水資源配置效率差距的變異系數(shù)，即樣本標(biāo)準(zhǔn)差與均值的比值，t為時(shí)間變化，α1、α2分別為待估參數(shù)，ε表示隨機(jī)誤差項(xiàng)。如果α2回歸結(jié)果為負(fù)向，且通過了顯著性檢驗(yàn)，則說明省際間的農(nóng)業(yè)水資源效率差異隨著時(shí)間推移有縮小的趨勢，存在α趨同。

（2）β趨同性檢驗(yàn)

β趨同分為絕對β趨同和有條件的β趨同，絕對β趨同是α趨同的必要非充分條件，檢驗(yàn)的是隨著時(shí)間的推移，各省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源效率將最終統(tǒng)一。有條件的β趨同檢驗(yàn)的是隨著時(shí)間的推移，各省區(qū)自身的農(nóng)業(yè)水資源效率達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)。絕對β趨同和有條件的β趨同的具體模型分別見式（4）和式（5）：

1T（InWTEit-InWTEi0）=β1+β2InWTEi0+εit （4）

InWTEit-InWTEi0=β1+β2InWTEit-1+εit （5）

其中，T表示時(shí)間跨度，在本文中為8，WTEit，WTEi0分別為第i個(gè)省份的報(bào)告期和基期的農(nóng)業(yè)水資源利用效率，WTEit-1為第i個(gè)省在第t-1時(shí)間的農(nóng)業(yè)用水利用效率，β1、β2為待估參數(shù)，εit為隨機(jī)誤差項(xiàng)。如果β2為負(fù)向，則說明存在絕對β趨同。絕對趨同條件下的β2=-（1-e-μT）/T，μ為趨同速度；有條件趨同的β2=-（1-e-μt），μ為趨同速度。

3.2投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取

鑒于數(shù)據(jù)的可獲性和參考相關(guān)文獻(xiàn)，借鑒全要素的估計(jì)框架，選取單位有效灌溉面積的糧食作物產(chǎn)量為產(chǎn)出指標(biāo)，選取單位有效灌溉面積的農(nóng)業(yè)用水量（立方米/公頃）、單位有效灌溉面積的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人數(shù)（人/公頃）、單位有效灌溉面積的農(nóng)機(jī)總動(dòng)力（千瓦時(shí)/公頃）、單位有效灌溉面積的化肥投入量（噸/公頃）作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入指標(biāo)。上述數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2003～2010》，并根據(jù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到相關(guān)指標(biāo)。

4實(shí)證結(jié)果分析

4.1省際水資源利用效率分析

由表1可知，2003～2010年間，我國農(nóng)業(yè)水資源的利用效率在08的水平徘徊，總體上，水資源的利用效率較高，除2007年和2008年降幅較大外，其他年份用水效率均較上一年有所提高。

由全國的平均水平看，福建、廣東、海南、寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低，在06以下，表明這些區(qū)域還有較大的節(jié)水潛力和發(fā)展空間；處于中等效率水平（即06～08）的地區(qū)有北京、廣西、浙江、江蘇、遼寧、湖南、江西、云南，表明需要大量的投入完善當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)；多數(shù)省區(qū)的用水效率在08以上，但仍未實(shí)現(xiàn)完全的效率最優(yōu)，如甘肅、西藏、湖北、陜西、新疆、安徽、天津、上海、青海、山東、河北、四川、貴州，表明此類地區(qū)與前沿面的距離較小，有一定的節(jié)水潛力，易于實(shí)現(xiàn)效率的最優(yōu)化；山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、河南、重慶6個(gè)省市的農(nóng)業(yè)水資源利用效率為1，表明這些地區(qū)處于農(nóng)業(yè)用水可能性集的前沿包絡(luò)面上，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)水資源的充分利用，保證了農(nóng)業(yè)水資源的充分配置。

從單個(gè)省區(qū)2003～2010年的效率變化看，上海、甘肅呈顯著上升趨勢，水資源最終在2010年實(shí)現(xiàn)最優(yōu)利用。安徽、江西、海南農(nóng)業(yè)用水效率呈下降趨勢，浙江、湖南、陜西、新疆呈先上升達(dá)到最優(yōu)后下降的趨勢，效率波動(dòng)較為顯著。

42省際間趨同性檢驗(yàn)

由表2可知，在α趨同性檢驗(yàn)中，時(shí)間跨度的系數(shù)為負(fù)向，但未能通過顯著性檢驗(yàn)，這表明不同省份間隨著時(shí)間的變動(dòng)，水資源利用率出現(xiàn)縮小的趨勢不明顯，可能是由于不同的省份自身的條件、資源稟賦和農(nóng)業(yè)投入不太相同導(dǎo)致的；在對絕對β趨同的檢驗(yàn)中，系數(shù)為負(fù)向，且通過了10%的顯著性水平檢驗(yàn)，表明隨著時(shí)間的變化，不同地區(qū)間農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)達(dá)到一種穩(wěn)定的水平，趨向統(tǒng)一性，而且這種趨向的變化速度為1%；有條件的β趨同的檢驗(yàn)結(jié)果系數(shù)為負(fù)，且通過了1%的顯著性水平檢驗(yàn)，趨同速度為9%，表明不同省份自身都存在著穩(wěn)態(tài)的效率水平，而且各省份間的差距會(huì)逐漸縮小，最終會(huì)以9%的趨同速度達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài)。由此可見，農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)隨著時(shí)間的變動(dòng)在區(qū)域上達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)。

5結(jié)論

本文利用DEA模型對2003～2010年的省際農(nóng)業(yè)水資源利用效率進(jìn)行測算，發(fā)現(xiàn)近8年來，我國農(nóng)業(yè)水資源效率一直維持在08以上，除2007年和2008年有所下降外，其他年份效率均較上一年有所提高。多數(shù)地區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源的利用效率較高，僅有少數(shù)地區(qū)的水資源利用效率低于06的水平，不同省份的變動(dòng)趨勢各異。在對農(nóng)業(yè)水資源利用效率的趨同性檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，全國范圍內(nèi)的省份沒有出現(xiàn)明顯的隨時(shí)間變動(dòng)而縮小的趨勢，但通過β趨同性檢驗(yàn)表明，各省份自身存在穩(wěn)態(tài)效率，伴隨時(shí)間的推移，我國不同省份的農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)，趨于一致。政府應(yīng)當(dāng)加大低效率地區(qū)的要素投入力度，充分挖掘當(dāng)?shù)氐墓?jié)水潛力，對于效率較高的省份采取相應(yīng)的政策保證當(dāng)?shù)氐挠盟S持在當(dāng)前水平。關(guān)于各省際農(nóng)業(yè)水資源利用效率的改進(jìn)方案是本文需要進(jìn)一步完善的內(nèi)容。

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[16]王學(xué)淵.農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)配置效率研究[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2009.114-149.

[17]Charnes A，Cooper W W，Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Units[J]. European Journal of Operational Research，1978（ 2） ： 429-444.

[18]王學(xué)淵.農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)配置效率研究[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2009.114-149.

（責(zé)任編輯：楊銳）

3.2投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取

鑒于數(shù)據(jù)的可獲性和參考相關(guān)文獻(xiàn)，借鑒全要素的估計(jì)框架，選取單位有效灌溉面積的糧食作物產(chǎn)量為產(chǎn)出指標(biāo)，選取單位有效灌溉面積的農(nóng)業(yè)用水量（立方米/公頃）、單位有效灌溉面積的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人數(shù)（人/公頃）、單位有效灌溉面積的農(nóng)機(jī)總動(dòng)力（千瓦時(shí)/公頃）、單位有效灌溉面積的化肥投入量（噸/公頃）作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入指標(biāo)。上述數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2003～2010》，并根據(jù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到相關(guān)指標(biāo)。

4實(shí)證結(jié)果分析

4.1省際水資源利用效率分析

由表1可知，2003～2010年間，我國農(nóng)業(yè)水資源的利用效率在08的水平徘徊，總體上，水資源的利用效率較高，除2007年和2008年降幅較大外，其他年份用水效率均較上一年有所提高。

由全國的平均水平看，福建、廣東、海南、寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低，在06以下，表明這些區(qū)域還有較大的節(jié)水潛力和發(fā)展空間；處于中等效率水平（即06～08）的地區(qū)有北京、廣西、浙江、江蘇、遼寧、湖南、江西、云南，表明需要大量的投入完善當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)；多數(shù)省區(qū)的用水效率在08以上，但仍未實(shí)現(xiàn)完全的效率最優(yōu)，如甘肅、西藏、湖北、陜西、新疆、安徽、天津、上海、青海、山東、河北、四川、貴州，表明此類地區(qū)與前沿面的距離較小，有一定的節(jié)水潛力，易于實(shí)現(xiàn)效率的最優(yōu)化；山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、河南、重慶6個(gè)省市的農(nóng)業(yè)水資源利用效率為1，表明這些地區(qū)處于農(nóng)業(yè)用水可能性集的前沿包絡(luò)面上，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)水資源的充分利用，保證了農(nóng)業(yè)水資源的充分配置。

從單個(gè)省區(qū)2003～2010年的效率變化看，上海、甘肅呈顯著上升趨勢，水資源最終在2010年實(shí)現(xiàn)最優(yōu)利用。安徽、江西、海南農(nóng)業(yè)用水效率呈下降趨勢，浙江、湖南、陜西、新疆呈先上升達(dá)到最優(yōu)后下降的趨勢，效率波動(dòng)較為顯著。

42省際間趨同性檢驗(yàn)

由表2可知，在α趨同性檢驗(yàn)中，時(shí)間跨度的系數(shù)為負(fù)向，但未能通過顯著性檢驗(yàn)，這表明不同省份間隨著時(shí)間的變動(dòng)，水資源利用率出現(xiàn)縮小的趨勢不明顯，可能是由于不同的省份自身的條件、資源稟賦和農(nóng)業(yè)投入不太相同導(dǎo)致的；在對絕對β趨同的檢驗(yàn)中，系數(shù)為負(fù)向，且通過了10%的顯著性水平檢驗(yàn)，表明隨著時(shí)間的變化，不同地區(qū)間農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)達(dá)到一種穩(wěn)定的水平，趨向統(tǒng)一性，而且這種趨向的變化速度為1%；有條件的β趨同的檢驗(yàn)結(jié)果系數(shù)為負(fù)，且通過了1%的顯著性水平檢驗(yàn)，趨同速度為9%，表明不同省份自身都存在著穩(wěn)態(tài)的效率水平，而且各省份間的差距會(huì)逐漸縮小，最終會(huì)以9%的趨同速度達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài)。由此可見，農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)隨著時(shí)間的變動(dòng)在區(qū)域上達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)。

5結(jié)論

本文利用DEA模型對2003～2010年的省際農(nóng)業(yè)水資源利用效率進(jìn)行測算，發(fā)現(xiàn)近8年來，我國農(nóng)業(yè)水資源效率一直維持在08以上，除2007年和2008年有所下降外，其他年份效率均較上一年有所提高。多數(shù)地區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源的利用效率較高，僅有少數(shù)地區(qū)的水資源利用效率低于06的水平，不同省份的變動(dòng)趨勢各異。在對農(nóng)業(yè)水資源利用效率的趨同性檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，全國范圍內(nèi)的省份沒有出現(xiàn)明顯的隨時(shí)間變動(dòng)而縮小的趨勢，但通過β趨同性檢驗(yàn)表明，各省份自身存在穩(wěn)態(tài)效率，伴隨時(shí)間的推移，我國不同省份的農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)，趨于一致。政府應(yīng)當(dāng)加大低效率地區(qū)的要素投入力度，充分挖掘當(dāng)?shù)氐墓?jié)水潛力，對于效率較高的省份采取相應(yīng)的政策保證當(dāng)?shù)氐挠盟S持在當(dāng)前水平。關(guān)于各省際農(nóng)業(yè)水資源利用效率的改進(jìn)方案是本文需要進(jìn)一步完善的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]郎一環(huán)，王禮茂.短缺資源類型與供需趨勢分析[J].自然資源學(xué)報(bào)，2002，17（4）：409-414.

[2]陳錫文.抓住水利薄弱環(huán)節(jié)夯實(shí)“三農(nóng)”發(fā)展基礎(chǔ)[N].農(nóng)民日報(bào)，2011-01-28。

[3]梅其君，曹志平. 水資源：制約西北地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”[J]. 軟科學(xué)，2001（5）：56-59.

[4]張小民. 中國水權(quán)管理制度問題及政策建議[J]. 軟科學(xué)，2008（8）：77-80.

[5]錢文婧，賀燦飛.中國水資源利用效率區(qū)域差異及影響因素[J]. 中國、人口、資源與環(huán)境，2011，21（2）：54-60.

[6]廖虎昌，董毅明.基于DEA和Malmquist指數(shù)的西部12省水資源利用效率研究[J].資源科學(xué)，2011，33（2）：273-279.

[7]Francisco J Andre， Ines Herrero， LauraRiesgo. A Modified DEA Model to Estimate the Importance of Objectives with an Application to Agricultural Economics[J]. Omega，2010（38）：371-382.

[8]Kaneko S T，Anaka K，Toyota T. Water Efficiency of Agricultural Production in China： Regional Comparison from 1999 to 2002[J].International Journal of Agricultural Resources，Governance and Ecology，2004（3） ： 231-251.

[9]Speelman S，Haese M D，Buysse J，et al. Technical Efficiency of Water Use and Its Determinants，Study at Small-scale Irrigation Schemes in North-West Province，South Afica[EB / OL].www. ageconsearch. umn. edu / bitstream /123456789 /28982 / sp07sp01. pdf. 2007.

[10]Varghese S K， Veettil P C， Speelman S， Buysse J， et al. Estimating the Causal Effect of Water Scarcity on the Groundwater Use Efficiency of Rice Farming in South India[J]. Ecological Economics，2013（86）：55-64.

[11]王學(xué)淵，趙連閣.中國農(nóng)業(yè)用水效率及影響因素——基于1997～2006年省區(qū)面板數(shù)據(jù)的SFA分析[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題，2008（3）：10-18.

[12]許朗，黃鶯.農(nóng)業(yè)灌溉用水效率及其影響因素分析——基于安徽省蒙城縣的實(shí)地調(diào)查[J]. 資源科學(xué)，2012，34（1）：105-113.

[13]李世祥，成金華，吳巧生. 中國水資源利用效率區(qū)域差異分析[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2008（3）：215-220.

[14]王曉娟，李周.灌溉用水效率及影響因素分析[J]. 中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2005（7）：11-18.

[15]Battese G，Coelli T. A Model for Technical Inefficiency Effects in a Stochastic Frontier Production Function for Panel Data [J]. Empirical Economics，1995（20）：325-332.

[16]王學(xué)淵.農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)配置效率研究[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2009.114-149.

[17]Charnes A，Cooper W W，Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Units[J]. European Journal of Operational Research，1978（ 2） ： 429-444.

[18]王學(xué)淵.農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)配置效率研究[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2009.114-149.

（責(zé)任編輯：楊銳）

3.2投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取

鑒于數(shù)據(jù)的可獲性和參考相關(guān)文獻(xiàn)，借鑒全要素的估計(jì)框架，選取單位有效灌溉面積的糧食作物產(chǎn)量為產(chǎn)出指標(biāo)，選取單位有效灌溉面積的農(nóng)業(yè)用水量（立方米/公頃）、單位有效灌溉面積的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人數(shù)（人/公頃）、單位有效灌溉面積的農(nóng)機(jī)總動(dòng)力（千瓦時(shí)/公頃）、單位有效灌溉面積的化肥投入量（噸/公頃）作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入指標(biāo)。上述數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2003～2010》，并根據(jù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到相關(guān)指標(biāo)。

4實(shí)證結(jié)果分析

4.1省際水資源利用效率分析

由表1可知，2003～2010年間，我國農(nóng)業(yè)水資源的利用效率在08的水平徘徊，總體上，水資源的利用效率較高，除2007年和2008年降幅較大外，其他年份用水效率均較上一年有所提高。

由全國的平均水平看，福建、廣東、海南、寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低，在06以下，表明這些區(qū)域還有較大的節(jié)水潛力和發(fā)展空間；處于中等效率水平（即06～08）的地區(qū)有北京、廣西、浙江、江蘇、遼寧、湖南、江西、云南，表明需要大量的投入完善當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)；多數(shù)省區(qū)的用水效率在08以上，但仍未實(shí)現(xiàn)完全的效率最優(yōu)，如甘肅、西藏、湖北、陜西、新疆、安徽、天津、上海、青海、山東、河北、四川、貴州，表明此類地區(qū)與前沿面的距離較小，有一定的節(jié)水潛力，易于實(shí)現(xiàn)效率的最優(yōu)化；山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、河南、重慶6個(gè)省市的農(nóng)業(yè)水資源利用效率為1，表明這些地區(qū)處于農(nóng)業(yè)用水可能性集的前沿包絡(luò)面上，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)水資源的充分利用，保證了農(nóng)業(yè)水資源的充分配置。

從單個(gè)省區(qū)2003～2010年的效率變化看，上海、甘肅呈顯著上升趨勢，水資源最終在2010年實(shí)現(xiàn)最優(yōu)利用。安徽、江西、海南農(nóng)業(yè)用水效率呈下降趨勢，浙江、湖南、陜西、新疆呈先上升達(dá)到最優(yōu)后下降的趨勢，效率波動(dòng)較為顯著。

42省際間趨同性檢驗(yàn)

由表2可知，在α趨同性檢驗(yàn)中，時(shí)間跨度的系數(shù)為負(fù)向，但未能通過顯著性檢驗(yàn)，這表明不同省份間隨著時(shí)間的變動(dòng)，水資源利用率出現(xiàn)縮小的趨勢不明顯，可能是由于不同的省份自身的條件、資源稟賦和農(nóng)業(yè)投入不太相同導(dǎo)致的；在對絕對β趨同的檢驗(yàn)中，系數(shù)為負(fù)向，且通過了10%的顯著性水平檢驗(yàn)，表明隨著時(shí)間的變化，不同地區(qū)間農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)達(dá)到一種穩(wěn)定的水平，趨向統(tǒng)一性，而且這種趨向的變化速度為1%；有條件的β趨同的檢驗(yàn)結(jié)果系數(shù)為負(fù)，且通過了1%的顯著性水平檢驗(yàn)，趨同速度為9%，表明不同省份自身都存在著穩(wěn)態(tài)的效率水平，而且各省份間的差距會(huì)逐漸縮小，最終會(huì)以9%的趨同速度達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài)。由此可見，農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)隨著時(shí)間的變動(dòng)在區(qū)域上達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)。

5結(jié)論

本文利用DEA模型對2003～2010年的省際農(nóng)業(yè)水資源利用效率進(jìn)行測算，發(fā)現(xiàn)近8年來，我國農(nóng)業(yè)水資源效率一直維持在08以上，除2007年和2008年有所下降外，其他年份效率均較上一年有所提高。多數(shù)地區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源的利用效率較高，僅有少數(shù)地區(qū)的水資源利用效率低于06的水平，不同省份的變動(dòng)趨勢各異。在對農(nóng)業(yè)水資源利用效率的趨同性檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，全國范圍內(nèi)的省份沒有出現(xiàn)明顯的隨時(shí)間變動(dòng)而縮小的趨勢，但通過β趨同性檢驗(yàn)表明，各省份自身存在穩(wěn)態(tài)效率，伴隨時(shí)間的推移，我國不同省份的農(nóng)業(yè)水資源利用效率最終會(huì)達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)，趨于一致。政府應(yīng)當(dāng)加大低效率地區(qū)的要素投入力度，充分挖掘當(dāng)?shù)氐墓?jié)水潛力，對于效率較高的省份采取相應(yīng)的政策保證當(dāng)?shù)氐挠盟S持在當(dāng)前水平。關(guān)于各省際農(nóng)業(yè)水資源利用效率的改進(jìn)方案是本文需要進(jìn)一步完善的內(nèi)容。

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[10]Varghese S K， Veettil P C， Speelman S， Buysse J， et al. Estimating the Causal Effect of Water Scarcity on the Groundwater Use Efficiency of Rice Farming in South India[J]. Ecological Economics，2013（86）：55-64.

[11]王學(xué)淵，趙連閣.中國農(nóng)業(yè)用水效率及影響因素——基于1997～2006年省區(qū)面板數(shù)據(jù)的SFA分析[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題，2008（3）：10-18.

[12]許朗，黃鶯.農(nóng)業(yè)灌溉用水效率及其影響因素分析——基于安徽省蒙城縣的實(shí)地調(diào)查[J]. 資源科學(xué)，2012，34（1）：105-113.

[13]李世祥，成金華，吳巧生. 中國水資源利用效率區(qū)域差異分析[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2008（3）：215-220.

[14]王曉娟，李周.灌溉用水效率及影響因素分析[J]. 中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2005（7）：11-18.

[15]Battese G，Coelli T. A Model for Technical Inefficiency Effects in a Stochastic Frontier Production Function for Panel Data [J]. Empirical Economics，1995（20）：325-332.

[16]王學(xué)淵.農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)配置效率研究[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2009.114-149.

[17]Charnes A，Cooper W W，Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Units[J]. European Journal of Operational Research，1978（ 2） ： 429-444.

[18]王學(xué)淵.農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)配置效率研究[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2009.114-149.

（責(zé)任編輯：楊銳）