基于環(huán)境因素的玉米生產(chǎn)效率分析

崔 振 東

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002)

基于環(huán)境因素的玉米生產(chǎn)效率分析

崔 振 東

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002)

環(huán)境問題威脅著人們的健康，也影響著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)自然資源、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，文章從環(huán)境因素角度，基于隨機(jī)前沿分析方法，選取2004—2013年玉米種植面積和產(chǎn)量占全國比重達(dá)90%的15個(gè)省區(qū)的投入產(chǎn)出面板數(shù)據(jù)，對(duì)玉米生產(chǎn)效率進(jìn)行測(cè)算。結(jié)果表明：影響玉米生產(chǎn)效率的傳統(tǒng)因素有化肥費(fèi)用、租賃作業(yè)費(fèi)用和人均GDP；環(huán)境因素為工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量。各省區(qū)之間生產(chǎn)效率差異較大，黑龍江和吉林省生產(chǎn)效率值較高，貴州和湖北省生產(chǎn)效率值較低。

環(huán)境因素；玉米；生產(chǎn)效率；隨機(jī)前沿分析

我國作為農(nóng)業(yè)大國，資源總量多，但人均占有量少，如何解決13.7億人口的基本生存問題、糧食安全問題的重要程度日益突顯。玉米作為我國主要的糧食作物，其產(chǎn)量從2003年的1.4億t增長到2015年的2.25億t，10年增長了60.71%，顯著高于同期的稻谷14.92%和小麥34.02%的增長速率。2007年玉米播種面積首次超過了水稻，但玉米播種面積和產(chǎn)量的增長卻趕不上需求量的快速提高，播種面積的提升空間也十分有限，要使有限的資源創(chuàng)造出更多的產(chǎn)出，關(guān)鍵是提升玉米的生產(chǎn)效率。

然而，近幾年隨著現(xiàn)代化和城市化的發(fā)展，大量的廢水、廢氣和固體廢棄物排放到農(nóng)業(yè)環(huán)境中，加劇農(nóng)業(yè)環(huán)境污染程度[1]；全球氣候變暖，臭氧層破壞等環(huán)境問題威脅人們的健康，同時(shí)也影響著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。在2016年的中央一號(hào)文件中特別強(qiáng)調(diào)要關(guān)注農(nóng)業(yè)環(huán)境問題，指出在資源環(huán)境約束趨緊背景下，要加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，確保糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展和資源永續(xù)利用[3]。農(nóng)業(yè)的發(fā)展要充分的考慮到自然資源的承載能力和對(duì)環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)增長的可持續(xù)發(fā)展模式[4]。

對(duì)國內(nèi)外的研究進(jìn)行考察發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)效率方面，側(cè)重于針對(duì)全國的生產(chǎn)技術(shù)效率測(cè)算，生產(chǎn)要素貢獻(xiàn)率的計(jì)量和效率波動(dòng)原因的分析，但由于各省區(qū)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)具有較大差異性，而各省區(qū)之間玉米生產(chǎn)效率比較研究卻還不足。如李首涵基于超對(duì)數(shù)隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)，對(duì)2003—2012年中國玉米生產(chǎn)的投入要素的產(chǎn)出彈性、要素替代彈性和要素投入變動(dòng)情況分析[5]；在影響因素方面，主要考慮的是玉米播種面積，化肥投入，生產(chǎn)成本，機(jī)械費(fèi)用等傳統(tǒng)因素，缺乏對(duì)環(huán)境因素方面的深入分析研究。如趙貴玉等在考慮肥料費(fèi)用，其他物質(zhì)費(fèi)用和用工數(shù)量影響因素下，對(duì)吉林省的玉米生產(chǎn)效率進(jìn)行研究[6]。

我國農(nóng)業(yè)一直以傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式為主，不但許多的自然資源被消耗，還損害農(nóng)業(yè)環(huán)境。

單純的依靠擴(kuò)大生產(chǎn)要素的投入來獲得更多產(chǎn)出，沒有充分考慮自然資源有限性的制約，長此以往，會(huì)造成生產(chǎn)要素的投入利用率減少，更為嚴(yán)重的是，過度的消耗自然資源往往以環(huán)境的破壞為代價(jià)，不斷惡化的農(nóng)業(yè)環(huán)境，使生產(chǎn)率降低，加劇了環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長之間的矛盾。

本文基于玉米生產(chǎn)效率分析，在考慮生產(chǎn)效率影響因素時(shí)，除傳統(tǒng)的影響因素之外，重點(diǎn)擬利用隨機(jī)前沿分析法辨析出影響玉米生產(chǎn)效率的環(huán)境因素，為推進(jìn)玉米可持續(xù)發(fā)展提供相關(guān)的對(duì)策建議。

1 分析方法和數(shù)據(jù)來源

1.1分析模型

隨機(jī)前沿分析方法是1957年由法雷爾(Farrel)最早提出的，并廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)效率問題的研究。隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)反映的是在當(dāng)前可供利用的技術(shù)水平下可能實(shí)現(xiàn)的最大潛在產(chǎn)出[7]，效率是實(shí)際產(chǎn)出與最大潛在產(chǎn)出之間的比率，其效率值處于0～1，越接近1，表示效率越高[8]。

考慮到隨機(jī)前沿分析是參數(shù)的分析法，有自己的優(yōu)點(diǎn)，即可以在同一個(gè)模型中得出效率的影響因素，這一點(diǎn)區(qū)別于非參數(shù)的方法；并且該模型既考慮了技術(shù)的欠效率因素，也考慮了難以預(yù)期的隨機(jī)沖擊效應(yīng)[9]。為此，本文利用生產(chǎn)效率分析(隨機(jī)前沿分析法)探尋玉米生產(chǎn)的影響因素。

隨機(jī)前沿模型具體的函數(shù)形式如下：

1.2數(shù)據(jù)來源與說明

本文樣本選取了吉林、河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、黑龍江、安徽、山東、河南、湖北、四川、貴州、云南、陜西和甘肅15個(gè)省區(qū)的玉米投入和產(chǎn)出的面板數(shù)據(jù)。分析中用到的樣本省區(qū)借鑒了高建凱[11]選取的中國15個(gè)玉米主產(chǎn)省區(qū)。在2004—2013年，樣本省區(qū)的玉米種植面積和產(chǎn)量占全國的比重都達(dá)到90%以上，具有一定的代表性，能夠反映全國玉米生產(chǎn)的情況。

考慮到資料獲取的限制，本文選取2005—2014年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》和《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)數(shù)據(jù)。分析模型中用到的變量借鑒了李首涵[3]選取的玉米生產(chǎn)的影響因素，具體的分析指標(biāo)見表1 ?？紤]到通貨膨脹對(duì)年際的影響，為剔除價(jià)格的變化影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文以2004年為基年，對(duì)化肥費(fèi)用和人均GDP變量的數(shù)據(jù)分別依據(jù)其各省的化學(xué)肥料價(jià)格指數(shù)和居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)(2004=100)進(jìn)行了平減(表1)。

2 實(shí)證分析

2.1隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)及非效率模型分析

本文為探尋玉米生產(chǎn)效率的影響因素，運(yùn)用Stata13.0軟件對(duì)隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行測(cè)度。

由表2可知，化肥費(fèi)用Z統(tǒng)計(jì)量值為4.15，在1%水平下顯著。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由于土壤中常量營養(yǎng)元素氮、磷、鉀不能完全滿足作物生長的需求，因此通過施用化肥補(bǔ)充。農(nóng)民通過不斷增加化肥的投入量，可以提高土壤肥力，在一程度上可以提高玉米產(chǎn)量。

人均GDPZ統(tǒng)計(jì)量值是1.98，在5%水平下呈顯著性。人均GDP較高的東部和中部省區(qū)，也是產(chǎn)量較高的省區(qū)，人均GDP高在特定情況下意味著地區(qū)人民生活水平較高，經(jīng)濟(jì)增長較快，在資金、技術(shù)方面可能有更多優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步對(duì)生產(chǎn)發(fā)展的促進(jìn)作用，提高作物單產(chǎn)。

租賃作業(yè)費(fèi)用Z統(tǒng)計(jì)量值為1.94，在10%水平下顯著，即租賃作業(yè)費(fèi)用投入加大，技術(shù)非效率增加，導(dǎo)致生產(chǎn)效率減低。究其原因，可能是由于我國人均耕地面積少，機(jī)械化效率低，并且大多數(shù)以農(nóng)戶小規(guī)模生產(chǎn)[12]，而有限的規(guī)?；a(chǎn)導(dǎo)致租賃作業(yè)不能發(fā)揮提高效率的作用，具有非效率性。

在環(huán)境因素變量方面，工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量是影響玉米生產(chǎn)非效率的主要因素，其Z統(tǒng)計(jì)量值是1.79，在10%水平下顯著?；瘜W(xué)需氧量(COD)表示水中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，是綜合評(píng)價(jià)水體污染程度的重要指標(biāo)之一，作為衡量水體有機(jī)物相對(duì)含量的指標(biāo)，是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。當(dāng)工業(yè)廢水排放到農(nóng)田后，有機(jī)物會(huì)迅速分解，并且消耗大量的氧氣，影響作物的養(yǎng)分吸收，使土壤肥力下降，玉米的生長發(fā)育遭受損害，一定程度上會(huì)導(dǎo)致玉米生產(chǎn)效率降低[13](表2)。

表2 隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)估計(jì)值

注：*、**、***分別表示在10%、5%和1%的水平下顯著。

2.2生產(chǎn)效率分析結(jié)果

從各省區(qū)的分布情況來看，各省區(qū)之間生產(chǎn)效率差異較大，黑龍江和吉林省生產(chǎn)效率值較高，可能是由于其玉米播種面積較大，有利于采用規(guī)模化的生產(chǎn)方式；其次，人工成本和化肥費(fèi)用的投入比重小，且地區(qū)物價(jià)低，使投入的人工成本、化肥和租賃作業(yè)費(fèi)用低；另外，優(yōu)越自然環(huán)境，如土壤肥力、水源等條件適宜玉米生長；而貴州和湖北省生產(chǎn)效率值較低，生產(chǎn)效率水平提升還有很大空間(圖1 )。針對(duì)不同省區(qū)效率值存在差異的原因分析有待于今后進(jìn)一步探討。

圖1 2004—2013年各玉米主產(chǎn)區(qū)技術(shù)效率值

3 結(jié)論和建議

3.1結(jié)論

本文從環(huán)境因素角度，通過運(yùn)用隨機(jī)前沿的分析方法，利用15個(gè)省區(qū)的面板數(shù)據(jù)，對(duì)玉米生產(chǎn)效率進(jìn)行分析得出：化肥費(fèi)用和人均GDP對(duì)玉米產(chǎn)量的增加有促進(jìn)作用，影響著玉米生產(chǎn)效率的提高；影響玉米生產(chǎn)非效率的主要因素是租賃作業(yè)費(fèi)用和工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量。各省區(qū)之間生產(chǎn)效率差異較大，黑龍江和吉林省生產(chǎn)效率值較高，貴州和湖北省生產(chǎn)效率值較低。

根據(jù)《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)廢水化學(xué)需氧量最多的行業(yè)是化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、紡織業(yè)、化纖維制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)和非金屬礦物制品工業(yè)，基于此現(xiàn)狀，在追求經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境2個(gè)方面中，決策者應(yīng)充分考慮農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響[14]，選擇保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.2相關(guān)建議

1) 政府要制定并完善農(nóng)業(yè)環(huán)境污染管理政策，走資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式[15]。

2) 合理利用化肥，減少不合理的投入，避免盲目和過度施肥；改進(jìn)傳統(tǒng)的施肥方式，推廣測(cè)土配方施肥，水肥一體化等方式。

3) 加大對(duì)農(nóng)業(yè)資金的投入，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，提高機(jī)械設(shè)備利用率，增強(qiáng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力；充分發(fā)揮各地區(qū)資源稟賦條件，加強(qiáng)彼此交流合作，帶動(dòng)地區(qū)GDP增長，有助于縮小各省區(qū)的生產(chǎn)效率差距。

4) 加強(qiáng)對(duì)化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、紡織業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)重點(diǎn)行業(yè)的污染治理，采用節(jié)能減排技術(shù)，從源頭上減少污染物的排放[16]；特別是污染嚴(yán)重的化學(xué)原料及化學(xué)制品企業(yè)要改進(jìn)生產(chǎn)流程和工藝，使資源循環(huán)利用，降低廢棄物排放量。

5) 制定和完善行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工業(yè)廢水化學(xué)需氧量排放量大的行業(yè)，嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并結(jié)合國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)要求，合并重組企業(yè)，淘汰規(guī)模小、污染大的企業(yè)[17]。

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[2] 周凱，張毅川，王智芳，等.河南省大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2015，43(6):28-35.

[3] 中共中央，國務(wù)院.關(guān)于落實(shí)發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)全面小康目標(biāo)的若干意見[J].糧食流通技術(shù)，2016，11(2)：4-13.

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Analysisofmaizeproductionefficiencybasedonenvironmentalfactors

CUI Zhendong*

(AgriculturalCollegeofYanbianUniversity,YanjiJilin133002,China)

Environmental problems threaten people's health and also affect the sustainable development of agriculture. In order to further promote the sustainable development of agricultural natural resources, environmental protection and economy this paper chooses 2004-2013 maize from the perspective of environmental factors based on stochastic frontier analysis method. Planting area and output (The output of planting area) accounted for 90% of the proportion of the country's 15 provinces and autonomous regions of the input and output panel data, the corn production efficiency was estimated. The results shows that the fertilizer cost and per capita GDP have promoted the increasing of maize yield; the main factors that affect the efficiency of maize production are the cost of rental and the chemical oxygen demand in the industrial waste water. The production efficiency of each province is different, the higher production efficiency in Heilongjiang and Jilin Province, but Guizhou and Hubei Province is low.

Environmental factors; maize;Production efficiency; stochastic frontier analysis

2017-04-10

崔振東(1962—)，男，吉林龍井人，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)村與區(qū)域發(fā)展。

1004-7999(2017)03-0079-05

10.13478/j.cnki.jasyu.2017.03.014

F326.11

A