河南糧食生產(chǎn)效率的DEA分析

張冬平+鄭博陽

摘 要：運(yùn)用DEA方法分析了河南省各個(gè)市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。采用2013年河南省18個(gè)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，開封等7個(gè)市的純技術(shù)效率為1，其中開封等5個(gè)市的綜合技術(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。

關(guān)鍵詞：DEA 糧食生產(chǎn) 效率 河南

中圖分類號：F307.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2017）05-155-03

糧食安全始終是我國的頭等大事。2004年以來，我國糧食生產(chǎn)能力穩(wěn)步提升，糧食產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了12連增，基本上滿足了人民群眾生產(chǎn)生活的需求。但也應(yīng)該看到，在我國龐大人口基數(shù)的稀釋效應(yīng)下，糧食安全仍處于“緊平衡狀態(tài)”，糧食生產(chǎn)不能有絲毫的放松。糧食安全與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)同系共生，從保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地、勞動力、資本和技術(shù)等基礎(chǔ)性投入要素來看，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著嚴(yán)峻的形勢，片面依靠土地、勞動力等要素投入的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展道路具有不可持續(xù)性。從土地和技術(shù)兩個(gè)維度保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全，耕地紅線是基礎(chǔ)，技術(shù)創(chuàng)新則成為穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和確保糧食安全的主要突破口。

一、文獻(xiàn)綜述

關(guān)于糧食生產(chǎn)技術(shù)效率的研究已經(jīng)取得了很多成果。顧海等使用非參數(shù)Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)方法，分析了中國1980年—1995年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率變化和構(gòu)成，認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是M指數(shù)增長的一個(gè)主要因素，但效率的下降阻礙了農(nóng)業(yè)總要素生產(chǎn)率增長。李洲等用DEA方法分析了西部縣域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，并分析了包括綜合效率、規(guī)模效率、技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率的變化。徐崢等運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)方法，分析了1998年—2010年河南省小麥主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率以及規(guī)模效率。趙翠萍運(yùn)用DEA方法，分析了河南省2002年—2011年耕地的生產(chǎn)效率和影響因素。

盡管許多學(xué)者對影響糧食生產(chǎn)效率的因素進(jìn)行了研究，但沒有對近期糧食生產(chǎn)效率進(jìn)行分析，對新形勢下糧食生產(chǎn)效率的研究還不夠深入。因此，本研究對河南省糧食生產(chǎn)效率進(jìn)行了DEA分析，指出了糧食生產(chǎn)投入的冗余性，為制定完善的農(nóng)業(yè)政策提供理論依據(jù)。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）數(shù)據(jù)包絡(luò)分析

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析DEA（Data Envelopment Analysis）最初由Farrel（1957）提出，隨后由著名的運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes和W.W.Cooper等人（1978）以相對效率概念為基礎(chǔ)研究并發(fā)展起來的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。與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)計(jì)量方法相比，DEA方法有很多優(yōu)點(diǎn)，主要的有以下幾種：第一，其最大優(yōu)點(diǎn)是不需要一個(gè)預(yù)先已知的生產(chǎn)函數(shù)。第二，不必事先確定各指標(biāo)的權(quán)重。第三，不受投入、產(chǎn)出指標(biāo)量綱的影響。

1.不變規(guī)模報(bào)酬的DEA模型的建立。假設(shè)有N個(gè)生產(chǎn)地區(qū)，不變規(guī)模報(bào)酬的模型的線性規(guī)劃模型表述如下：

式中：x0和y0分別為決策單元的投入和產(chǎn)出向量，xj和yj分別代表第j個(gè)決策單元的投入和產(chǎn)出向量，λj為賦予各決策單元的權(quán)重，θc是一個(gè)標(biāo)量，代表被評價(jià)單元在不變規(guī)模報(bào)酬假設(shè)下的技術(shù)效率，θc值在0～1之間。若θc=1，表明被評價(jià)決策單元有效率；若θc<1，被評價(jià)決策單元就不是有效率的，θc值的大小反映決策單元技術(shù)無效率的程度。

2.可變規(guī)模報(bào)酬的DEA模型的建立。

式中：θv代表被評價(jià)單元在可變規(guī)模報(bào)酬假設(shè)下的技術(shù)效率，θv的值也在0～1之間。其它變量的含義與不變規(guī)模報(bào)酬模型中相同。

3.技術(shù)效率與規(guī)模效率。不變規(guī)模報(bào)酬模型中的技術(shù)效率（綜合技術(shù)效率）θc與可變規(guī)模報(bào)酬模型中的純技術(shù)效率θv，規(guī)模效率θs的換算關(guān)系為：θc=θv×θs，其經(jīng)濟(jì)含義是綜合技術(shù)效率可以分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率。如果某決策單元的規(guī)模效率為1，則為規(guī)模有效，說明決策單元的生產(chǎn)處于不變規(guī)模報(bào)酬階段。如果規(guī)模效率小于1，則決策單元處于規(guī)模無效率狀態(tài)。

（二）數(shù)據(jù)來源

主要數(shù)據(jù)來源于《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》，按照以往文獻(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù)，本文選擇如下投入及產(chǎn)出指標(biāo)，選擇一個(gè)產(chǎn)出指標(biāo)：各市農(nóng)業(yè)增加值（億元），反應(yīng)當(dāng)年農(nóng)村生產(chǎn)情況。選擇五個(gè)農(nóng)業(yè)投入變量，包括勞動、土地、農(nóng)機(jī)動力、化肥和農(nóng)藥，選擇指標(biāo)分別是：農(nóng)業(yè)勞動力人數(shù)（萬人）；耕地面積（千公頃）；農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力（萬千瓦）；農(nóng)用化肥施用量（噸）；農(nóng)藥使用量（噸）。本文選擇河南省所有18個(gè)地級市的數(shù)據(jù)，運(yùn)用DEA方法，對河南省18個(gè)地市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率進(jìn)行研究。所有數(shù)據(jù)均來源于《2014河南統(tǒng)計(jì)年鑒》。

三、估計(jì)結(jié)果與分析

（一）河南省糧食生產(chǎn)效率分析

運(yùn)用deap2.1軟件計(jì)算出2013年河南省18個(gè)市糧食生產(chǎn)平均效率結(jié)果（表1）。

從表1可以看出，河南省糧食生產(chǎn)綜合效率均值為0.837，說明2013年河南省18個(gè)市的糧食生產(chǎn)綜合效率在整體上處于較高水平。開封、洛陽、三門峽、信陽、周口、駐馬店和濟(jì)源等7個(gè)市的純技術(shù)效率都達(dá)到了1，說明這7個(gè)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)要素投入量和配置來增加產(chǎn)出量。7個(gè)市中除周口和濟(jì)源外5個(gè)市的農(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5個(gè)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)。周口和濟(jì)源兩個(gè)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)效率的大小取決于兩個(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?？梢姡鲜鰞蓚€(gè)市綜合技術(shù)無效率是由規(guī)模無效率引起的。

規(guī)模效率是指對各決策單元的輸入和輸出的比例是否恰當(dāng)。不是所有的決策單位都處于規(guī)模效率不變的階段，在規(guī)模報(bào)酬遞減下降或增加階段的決策單位需要調(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)。從規(guī)模規(guī)模上看，開封、洛陽、濮陽、三門峽、信陽和駐馬店等6個(gè)城市為規(guī)模報(bào)酬不變，表明這6個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的糧食生產(chǎn)規(guī)模。在安陽、焦作、南陽、商丘和周口這5個(gè)城市的規(guī)模報(bào)酬下降，這表明，在現(xiàn)有投入的基礎(chǔ)上，即使投入增加也不能帶來更大比例的輸出，若想獲得更多的產(chǎn)出，只能依靠提高技術(shù)效率。鄭州、平頂山、鶴壁、新鄉(xiāng)、許昌，漯河和濟(jì)源等7個(gè)城市的規(guī)模報(bào)酬遞增，表明這7個(gè)城市的種植規(guī)模小，可以繼續(xù)擴(kuò)大糧食種植規(guī)模，實(shí)現(xiàn)更多的產(chǎn)出和收入。

（二）非有效地市的調(diào)整

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。把純技術(shù)效率小于1的市被稱為非有效市，通過DEA軟件可以計(jì)算出當(dāng)前河南省非有效市投入量的過剩的具體值，具體調(diào)整結(jié)果如表2所示。

在11個(gè)非有效決策單元中，鶴壁、焦作、南陽和商丘4個(gè)市的純技術(shù)效率都達(dá)到了0.9以上，說明這4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，鶴壁、南陽和商丘在勞動力人數(shù)投入上處于最佳狀態(tài)，濮陽和商丘在耕地面積投入上處于最佳狀態(tài)。但是這4市在農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力，化肥施用量和農(nóng)藥施用量上存在投入松弛，表明在這些資源上存在較大的浪費(fèi)。因此對于這4市而言，應(yīng)該保持現(xiàn)有的勞動力人數(shù)和耕地面積，相應(yīng)的縮減農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力，化肥施用量和農(nóng)藥施用量的投入。鄭州和平頂山的技術(shù)效率偏低，均不到0.7。鄭州作為省會城市，著重發(fā)展第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)，對于農(nóng)業(yè)的投入不足。平頂山于河南西部，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。雖然鄭州和平頂山的農(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。其他市的純技術(shù)效率均在0.7～0.9之間，但均存在不同程度的，所有市均存在化肥投入過多的問題，化肥投入過多不僅使效率降低，更會導(dǎo)致土壤性狀惡化，產(chǎn)品品質(zhì)下降和環(huán)境污染。

四、結(jié)論與建議

在2013年河南省所有18個(gè)地級市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的DEA分析可以得出如下結(jié)論：河南省的平均綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率是0.837、0.905和0.93，說明河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)使用和種植規(guī)模已達(dá)到較好的水平，但仍有一定的增長空間。河南省不同城市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率因資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等條件的差異而不同。開封、洛陽等五個(gè)城市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率已經(jīng)達(dá)到最佳；鄭州市的農(nóng)業(yè)資源受到了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的擠壓，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不高；平頂山生產(chǎn)效率的低下主要是由于自然條件的限制。綜合技術(shù)效率受純技術(shù)效率和規(guī)模效率的影響。純技術(shù)效率的提高是綜合技術(shù)效率提高的源泉，規(guī)模的低效率制約著綜合技術(shù)效率的進(jìn)一步提高。從結(jié)構(gòu)上看，河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)化肥應(yīng)用中的普遍存在冗余，全省各城市應(yīng)著力解決化肥濫用問題。

針對以上結(jié)論，在河南省各城市應(yīng)提高科技進(jìn)步，優(yōu)化生產(chǎn)規(guī)模，合理有效地轉(zhuǎn)移農(nóng)村勞動力，使農(nóng)業(yè)資源配置更優(yōu)化，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率。

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（作者單位：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 河南鄭州 450000）

（責(zé)編：賈偉）