基于DEA 模型對甘肅省農業(yè)生產效率評價

李映強，李之鳳，楊婕妤

（甘肅農業(yè)大學 財經學院，甘肅 蘭州 730070）

國富民殷，強農為本，習近平總書記于2017 年10 月18 日在黨的十九大報告中提出了大力實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的宏偉藍圖[1]。甘肅省為了貫徹落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略出臺了《關于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的若干意見》。該意見指出到2020 年，要實現(xiàn)農業(yè)綜合生產能力穩(wěn)步提升，農業(yè)供給體系質量明顯提高的目標。這就要求必須認清甘肅省經濟和農業(yè)發(fā)展的新特點和新常態(tài)，努力提高甘肅省的農業(yè)生產效率。這對甘肅省推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，促進全省農業(yè)和農村經濟健康穩(wěn)定發(fā)展非常必要。為此，本研究將采用DEA 方法分析評價鄉(xiāng)村振興背景下影響甘肅省農業(yè)生產效率的因素，為甘肅省農業(yè)生產效率的提高提供參考。

一、甘肅省農業(yè)生產現(xiàn)狀分析

（一）甘肅省農業(yè)生產條件

1.甘肅省農業(yè)生產的自然條件。甘肅省農業(yè)生產方面的自然條件嚴峻，基礎設施較為落后，很多不利因素制約著其農業(yè)生產的發(fā)展，但甘肅省作為傳統(tǒng)的農業(yè)大省也具有一定的比較優(yōu)勢[2]?？傮w來看，甘肅省的氣候比較干旱，溫差大，太陽輻射強，光熱資源較為充足[3]。

2.甘肅省農業(yè)生產的社會條件。甘肅省農業(yè)發(fā)展模式相對落后，發(fā)展農業(yè)生產所需要的基礎設施不完善，技術水平不先進、勞動生產率較低和農業(yè)資本形成不足，導致其農業(yè)基礎較為薄弱。但隨著社會經濟的發(fā)展，甘肅省對農業(yè)資本的投入也越來越重視。十三五以來，甘肅注重對農業(yè)現(xiàn)代化建設的投入，并取得顯著效果。其中，科技進步和機械水平在農業(yè)生產的貢獻率中分別占比達到了55.2%和47%。農業(yè)從業(yè)人員的素質也不斷提升，農業(yè)生產資本投入方面不斷增加。

（1）農業(yè)勞動力投入分析。甘肅省農業(yè)從業(yè)人員的數(shù)量不斷減少。從近年來農業(yè)的發(fā)展趨勢來看，甘肅省農林牧漁業(yè)就業(yè)人員人數(shù)不斷下降，主要原因是隨著社會經濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的推進，很多的農村剩余勞動力被吸引到城市；此外，由于技術的進步推動了農業(yè)機械化革命，因此在農業(yè)生產中勞動力的需求被大大降低。這兩個原因導致了農林牧漁業(yè)勞動力的減少。

（2）農業(yè)生產資料投入分析。農業(yè)生產資料是指對農業(yè)生產有幫助的物質資料，如農業(yè)機器設備、電力水平和化肥薄膜。大量投入生產資料對甘肅省農業(yè)發(fā)展有推動作用，所以對投入的生產資料選取化肥施用折純量、農用薄膜和農業(yè)機械總動力三個方面進行分析。近年來，甘肅省在化肥施用折純量及農用薄膜、農業(yè)機械總動力三者總體上呈現(xiàn)上升的趨勢，說明了在農業(yè)生產中應逐漸增加生產要素和技術水平的投入來提高農業(yè)生產效率。

（3）農業(yè)實際播種面積狀況分析。農作物的實際播種面積是農產品種植對土地利用情況的綜合反映。近幾年甘肅省的農作物播種面積整體呈現(xiàn)上升趨勢，主要是大豆、薯類和稻谷播種面積不斷擴大。實際播種面積總體而言呈逐年增長趨勢，增長較為穩(wěn)定，因此土地播種面積的增加為農業(yè)的發(fā)展提供了穩(wěn)定有利的生產條件。

（二）甘肅省農業(yè)產出狀況

農林牧漁業(yè)生產總值反映了一個地區(qū)農業(yè)生產的總規(guī)模和總效益，一般是指在一年內以貨幣形式表現(xiàn)的農、林、牧和漁業(yè)生產的全部資料的價值總和[4]。甘肅省農林牧漁業(yè)生產總值從2010 年的9 052 186 萬元上升到2017 年的15 596 407 萬元，年均增長率為9%，增長的幅度較大。農業(yè)生產達到的效益值也在不斷上漲。

二、研究方法與指標選取

（一）研究方法

在本研究中選擇運用數(shù)據(jù)包絡分析方法（DEA）來衡量生產效率指標[5]。DEA 模型是一種以多指標投入和產出來對決策單元DMU 有效性進行分析的方法，可以分析農業(yè)投入和產出的有效性，將問題轉化為線性規(guī)劃問題，計算出過程的最優(yōu)化結果，從而使對結果的評價更為客觀。

假設在一個經濟系統(tǒng)中有n 個同類型的決策單元（DMU），每個決策單元都有m 種投入和s 種產出，那么決策單元j（1≤j≤n）的投入、產出向量分別為Xj=（x1j，…，xmj）T，Yj=（y1j，…，ysj）T，，j=1，2，…，n，由于（xj，yj）是實際觀測的生產活動，因此有（Xj，Yj）沂T，j=1，2，…，n，則由上述n 對投入-產出向量組成的集合T 就被稱為一個參考集：

投入指標的權重向量是v=（v1，v2，…，vm）T，產出指標的權重向量是μ=（μ1，μ2，…，μs）T。第j 個決策單元的效率評價指數(shù)為其含義是指在權重系數(shù)v，μ 之下，投入為vTxj，產出為μTyj時的產出與投入之比。進而，得到DEA 的BCC 模型（Input-BCC模型）：

本研究選用DEA 中的BCC 模型進行靜態(tài)分析討論，它是以規(guī)模報酬可變?yōu)榧僭O前提。農業(yè)生產容易受到多種因素的影響，波動性比較大，投入因素容易改變，因此運用DEA 模型分析評價甘肅省農業(yè)生產效率的問題非常適合。

（二）模型構建

本研究將采用規(guī)模收益可變的BCC 模型，對決策單元的綜合效率、純技術效率和規(guī)模效率進行評價，以探明不同年份生產效率有效性的差異與原因。BCC 模型考慮到規(guī)模報酬的變動情況，將總技術效率分解為純技術效率和規(guī)模效率（總技術效率值=純技術效率值×規(guī)模效率值），并得出規(guī)模收益狀況[6]。

（三）指標選取

根據(jù)選取數(shù)據(jù)的各種原則（如可代表性、科學性和易得性等），同時借鑒相關研究分析，針對2010—2017 年甘肅省農業(yè)投入產出的實際情況選擇了6 個投入指標和1 個產出指標進行分析[7]。投入指標分別是農作物實際播種面積（千公頃）X1，農用薄膜（萬噸）X2，農林牧漁業(yè)勞動力人數(shù)（萬人）X3，農業(yè)機械總動力（萬千瓦）X4，農用化肥施用量（萬噸）X5，牲畜頭數(shù)（萬頭）X6；產出指標是農林牧漁總生產值（萬元）Y。由于有些自然環(huán)境因素無法用具體的指標衡量（如：天氣因素），而且相關數(shù)據(jù)也不易獲取，所以剔除了不宜衡量的自然環(huán)境因素。

三、甘肅省農業(yè)生產效率靜態(tài)分析

本次研究以資本投入為導向對甘肅省2010—2017 年的農業(yè)生產投入產出進行了綜合技術效率、純技術效率和規(guī)模效率的分析計算。

純技術效率*規(guī)模效率=綜合技術效率

由此得出，綜合技術效率的提高離不開純技術效率和規(guī)模效率的提高，提高純技術效率和規(guī)模效率是提高綜合技術效率的關鍵所在[8]。

表1 2010—2017 年甘肅省農業(yè)的投入和產出

表2 甘肅省農業(yè)生產效率分析

從表2 可以看出甘肅省2010—2017 年的農業(yè)生產純技術效率、綜合技術效率和規(guī)模效率的數(shù)值變化。從結果可以得知，甘肅省的年均純技術效率、平均綜合技術效率以及年均規(guī)模效率分別為：0.999、0.868 和0.869。這些數(shù)據(jù)說明甘肅省農業(yè)生產效率在隨著經濟水平的不斷提高和財政資金投入的增多，其發(fā)展趨勢總體上有所改善。

（一）純技術效率分析

純技術效率（BCC）是指對制度和管理水平的體現(xiàn)及技術的利用程度，其考察的是獲取最大產出的能力。純技術效率的值都比較高，計算數(shù)值全部都在0.99 以上，總體上十分穩(wěn)定。這說明2010—2017年甘肅省農業(yè)的發(fā)展離不開科學管理的進步和在農業(yè)生產中對現(xiàn)代科學技術因素的重視。這說明甘肅省農業(yè)生產達到了較佳水平，也從側面反映了甘肅省在投入生產要素分配上比較合理，科學管理制度較為完善。

（二）綜合技術效率分析

綜合技術效率（CCR）是農業(yè)生產投入與產出等多個方面整體效率狀況進行綜合評價的重要指標[9]。由表2 可知，綜合技術效率在2011 年最低，僅為0.769。主要是純技術效率較低引起的，在2011 年農業(yè)生產上投入的技術沒有得到充足利用，進而拉低了農業(yè)生產的綜合技術效率。根據(jù)原始數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)2011 年甘肅省在農業(yè)生產過程中相比2010 年投入了更多的農用薄膜、機械總動力、化肥施用量和牲畜總量，播種面積不斷擴大，導致綜合技術效率較低。

（三）規(guī)模效率分析

農業(yè)經營規(guī)模因素影響農業(yè)生產效率的變化稱為規(guī)模效率（SE），它反映的是實際生產規(guī)模和理想生產規(guī)模之間的差值，一般是指農業(yè)生產投入與產出的匹配程度，即在生產要素投入一定的情況下產出規(guī)模的有效程度。該數(shù)值可以反映出甘肅省2010—2017 年間農業(yè)生產是否在合理的規(guī)模結構下發(fā)展實施。2010—2017 年的年均規(guī)模效率為0.869。2011 年規(guī)模效率最低，其原因是：純技術效率和綜合技術效率的變化導致規(guī)模收益處于遞減狀態(tài)，這時需要對生產規(guī)模進行調整，使各種投入得到合理的使用，結合當?shù)貙嶋H情況讓效果最優(yōu)化。

四、甘肅省農業(yè)生產冗余分析

通過DEA 軟件對甘肅省農業(yè)生產效率進行分析計算，計算出投入產出量的冗余率。這些冗余率表示在投入一定時可以通過減少投入生產資料或者增加產出值，以實現(xiàn)提高其技術效率的目的[10]。

運用DEA 軟件對原始數(shù)據(jù)進行計算得出表3。通過表3 可以發(fā)現(xiàn)2010—2017 年甘肅農業(yè)生產過程投入的每一個要素均有不同層次的冗余狀況。

表3 2011—2017 年甘肅省農業(yè)生產率冗余率分析

從均值來看農業(yè)機械總動力的冗余率的均值是最大的，冗余量為-16.50%，這是因為甘肅省在農業(yè)生產過程中投入的機械總動力過度，普及率不夠平衡，沒有得到充分的利用。甘肅省農業(yè)發(fā)達地區(qū)與落后地區(qū)對機械的應用水平不同。農林牧漁從業(yè)人數(shù)的冗余率相比較其他投入較低，冗余率為-0.52%，這說明甘肅省農業(yè)生產應該合理分配農業(yè)勞動力，進一步解放農業(yè)勞動力，加大對農業(yè)從業(yè)人員的培訓，農業(yè)勞動力知識水平的提高可以為甘肅省的農業(yè)生產提供智力支持。通過比較發(fā)現(xiàn)甘肅省在農業(yè)發(fā)展過程中對農用薄膜使用量較大。農用薄膜的冗余率僅次于農用機械總動力，冗余率達到了-6.27%，通過此數(shù)據(jù)說明甘肅省在農業(yè)生產的進程中要盡量減少使用農用薄膜，應該加強對環(huán)境的保護，減少污染。

從單個年份看，2015 年農業(yè)機械總動力的冗余率最大，冗余率達到了-25.02%，這表明671.77 萬千瓦的農業(yè)機械總動力沒有被人們有效用于農業(yè)生產，2016 年起甘肅省農業(yè)生產在投入方面沒有發(fā)生冗余。實際播種面積在這八年期間，沒有發(fā)生冗余，這表明全部生產投入都用于播種。

從產出來看，甘肅省農業(yè)生產的產出冗余在2013年達到最大，冗余率為10.24%，少產出了1 263 211萬元，產出冗余的均值為8.05%。這表明甘肅省在2010—2017 年產出不足，出現(xiàn)生產效率不高的問題。

綜上所述，根據(jù)當今社會經濟發(fā)展水平和農業(yè)生產力發(fā)展水平的基礎，甘肅省應該在農業(yè)生產過程中在對農用薄膜的使用上減少1.03 萬噸，農林牧漁從業(yè)人數(shù)應該減少4.62 萬人，農業(yè)機械總動力應減少370.52 萬千瓦，化肥施用量應減少13.11 萬噸，牲畜頭數(shù)應減少16.46 萬頭，農業(yè)過程中只有在投入和產出相符的情況下才能使甘肅省農業(yè)生產效率達到最佳。通過表3 發(fā)現(xiàn)每個元素的冗余率也不同，這說明甘肅省農業(yè)生產能力不足，有待改進，沒有對每一個生產要素做到充分利用，未將產出達到最大化。在未來的發(fā)展過程中，甘肅省應該關注潛在土地資源的潛力，合理分配農業(yè)用水。在農業(yè)發(fā)展過程中充分利用地方資源，發(fā)展地方特色優(yōu)勢農業(yè)，促進農業(yè)增長和有機農業(yè)發(fā)展，在減少農業(yè)生產過程對環(huán)境產生的污染的基礎上改善環(huán)境，使農業(yè)發(fā)展更加科學，達到降低投入要素和產出要素的冗余率的目的。

五、結論與建議

（一）結論

本研究運用數(shù)據(jù)包絡分析方法，對甘肅省2010—2017 年農業(yè)生產效率進行了靜態(tài)分析，了解到了甘肅省農業(yè)生產效率的變化的大體方向。最終得知2010—2017 年甘肅省的農業(yè)投入產出存在一定的不合理性，農業(yè)機械總動力和農用薄膜等生產要素投入過多，而農林牧漁的總產值產出不足。綜上，甘肅省的農業(yè)生產投入沒有達到最優(yōu)配置，存在一定程度的浪費，農業(yè)的生產效率有待進一步提升。

（二）建議

1.加強對科技的投入，著重人才培養(yǎng)。甘肅省應該立足于現(xiàn)代發(fā)達的科技，優(yōu)先發(fā)展農業(yè)生產機械化。機械化的發(fā)展水平在很大程度上決定了農業(yè)生產效率的高低，加大對農業(yè)的科技投入能夠促進農業(yè)發(fā)展，解放人力，進而推動整個農業(yè)產業(yè)的發(fā)展。要不斷提高農業(yè)從業(yè)人員文化水平和專業(yè)技術，培育一大批具有高素質的現(xiàn)代農戶，從而達到農業(yè)生產效率提高的目的。

2.加強基礎設施和扶貧攻堅力度。甘肅省各地農業(yè)生產效率由于其內部的自然和社會條件的差異而有所不同。因此應該用不同的措施應用于不同的地區(qū)，最重要的是能夠突出地方特色，實現(xiàn)資源的合理匹配。提高農產品附加值，利用品牌農業(yè)的優(yōu)勢條件來提高農戶的收入，擺脫貧困現(xiàn)狀。

3.因地制宜發(fā)展特色農業(yè)，推進規(guī)模經營。擴大經營規(guī)模，提高農業(yè)投入產出規(guī)模效率。提高甘肅省農業(yè)發(fā)展和生產效率的保障是農業(yè)集約化種植，推進農業(yè)的適度規(guī)模經營。甘肅省政府要完善轄區(qū)內有關土地流轉的制度，建立起靈活高效的土地流轉機制[11]，一方面，通過高效的土地流轉機制可以實現(xiàn)農業(yè)規(guī)模經營，使得農業(yè)生產效率提高。另一方面，甘肅省應該積極鼓勵和支持農業(yè)合作化的發(fā)展。最后，組織農戶種植實現(xiàn)規(guī)?；a。