基于DEA-Tobit模型的新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率及其影響因素研究

何鳳林　吳正平

摘要：以2007—2017年的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，首先利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）建立模型，評價分析了新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新綜合效率，將綜合效率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率，探討新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的使用程度和支出規(guī)模情況。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了受限因變量隨機(jī)效應(yīng)Tobit模型，將新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新規(guī)模效率的結(jié)果作為被解釋變量，解釋變量取農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額、農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入、農(nóng)業(yè)科技人員數(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力、獲得農(nóng)業(yè)專利授權(quán)數(shù)、化肥施用量、發(fā)表農(nóng)業(yè)科技論文和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的實(shí)際觀測值，運(yùn)用Tobit模型進(jìn)行影響因素計算，并對影響程度進(jìn)行分析。在實(shí)證結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展實(shí)際情況，提出了提升新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的針對性建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)科技;創(chuàng)新效率;DEA-Tobit模型;規(guī)模效率

中圖分類號：F302.5;S11+4 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）05-0165-04

Abstract： Based on the data from 2007 to 2017， a model was established by using the DEA method to evaluate and analyze the comprehensive efficiency of agricultural science and technology innovation in Xinjiang， the integrated efficiency was decomposed into pure technical efficiency and scale efficiency， the utilization degree and expenditure scale of agricultural science and technology innovation in Xinjiang in each year were discussed. On this basis，a limited dependent variable random effect tobit model was built， the scale of Xinjiang agricultural science and technology innovation efficiency was as explained variables. The explanatory variable took in the actual observation of agricultural technology market turnover， agricultural R&D funds investment， agricultural technical personnel number， total power of agricultural mechanization， agricultural patent authorized number，fertilizer application， agricultural science and technology papers published and the total value of farm output. Tobit model was used to calculate the influencing factors and to analyze the influence degree.On the basis of the empirical results， according to the actual situation，some suggestions on the efficiency of agricultural science and technology innovation in Xinjiang were put forward.

Key words： agricultural science and technology; innovation efficiency; DEA-Tobit model; the scale efficiency

2004—2019年，中央連續(xù)出臺“一號文件”，把農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新作為重要建設(shè)領(lǐng)域，要推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，強(qiáng)化建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的科技支撐。新疆農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力由2007年的1 274.74萬kW增加到2017年的2 148.82萬kW，增長了68.57%;化肥施用量由2007年的131.53萬t增加到2017年的250.74萬t，增長了90.63%;農(nóng)業(yè)技術(shù)人員由2007年的33 859人減少至2017年的27 620人，減少了18.43%;農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)支出由2007年的21 841.38萬元增加到2017年的115 457.35萬元，增長了428.62%。由此可見，新疆政府對農(nóng)業(yè)很重視，農(nóng)業(yè)方面的財政投入持續(xù)快速增加。在農(nóng)業(yè)財政投入充足的情況下，要想提升農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步對農(nóng)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)率，就必須提升農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率，因此研究新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率問題顯得尤為重要。

1 ?新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率測算與分析

利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）建立模型，運(yùn)用DEA軟件計算得到2007—2017年新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率和規(guī)模報酬（表1）。

規(guī)模效率是指由生產(chǎn)規(guī)模對決策單元創(chuàng)新效率的影響，當(dāng)規(guī)模效率值（SE）=1，表明創(chuàng)新規(guī)模在該地區(qū)是恰當(dāng)有效的，實(shí)現(xiàn)了有效決策單元的規(guī)模，無論投資是大還是小，規(guī)模報酬之間的臨界點(diǎn)通過增加或減少促使規(guī)模效率始終處于最佳狀態(tài)。當(dāng)規(guī)模效率值（SE）≠1時，說明規(guī)模是無效的，可分為規(guī)模報酬遞增或減少。規(guī)模報酬遞增是因?yàn)楫?dāng)前創(chuàng)新規(guī)模較小，不能發(fā)揮區(qū)域創(chuàng)新能力;規(guī)模報酬遞減是因?yàn)橐?guī)模太大，表明當(dāng)前規(guī)模超過了最好的創(chuàng)新區(qū)域，為了最大化利用應(yīng)及時調(diào)整總投資。

因此，當(dāng)SE<1，表明該投入規(guī)模在規(guī)模報酬遞增或遞減階段，為非有效規(guī)模。由表1可知，2007—2017年新疆的規(guī)模效率均值為0.973，說明該地區(qū)當(dāng)前整體規(guī)模對科技產(chǎn)出效率有影響，需要調(diào)整投入規(guī)模。從表1還可以看出，2007、2011、2012、2016、2017年新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的規(guī)模投資回報穩(wěn)定，處于農(nóng)業(yè)技術(shù)投資的最優(yōu)規(guī)模; 其他6年處于規(guī)模報酬遞增或遞減階段，說明這6年存在投資不足或資源配置不合理等問題，阻礙了技術(shù)創(chuàng)新。因此未來的農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新必須投入合理的資源配置，提高生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新效率，提升科技創(chuàng)新能力，發(fā)揮整體優(yōu)勢促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)創(chuàng)新，從而推動新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 ?Tobit模型回歸與結(jié)果分析

根據(jù)Tobit回歸模型的原理，通過DEA方法測算得到新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率，三者的關(guān)系表明規(guī)模效率是決定綜合技術(shù)效率的最重要因素。因此本研究以新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的規(guī)模效率（SE）為因變量，選取農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額（TMT）、農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入（RDS）、農(nóng)業(yè)科技人員數(shù)（STPN）、農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力（MTP）、獲得農(nóng)業(yè)專利授權(quán)數(shù)（APLN）、化肥施用量（FS）、發(fā)表農(nóng)業(yè)科技論文（ASTPP）和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（AT）8個指標(biāo)為自變量，運(yùn)用 Eviews 10軟件進(jìn)行回歸分析，回歸結(jié)果見表2。從表2可以看出，Tobit回歸模型整體的擬合優(yōu)度比較好。在1%的置信水平下，農(nóng)業(yè)科技人員數(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、發(fā)表農(nóng)業(yè)科技論文與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率顯著正相關(guān)。在5%的置信水平下，農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的規(guī)模效率顯著正相關(guān)。獲得農(nóng)業(yè)專利授權(quán)數(shù)對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率影響不顯著?；适┯昧亢娃r(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的影響，它們所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值分別是-2.560 189和-3.665 315，P分別為0.010 5和0.000 2，說明在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率中，化肥施用量和農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入的增加一方面能夠提高新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率，另一方面，化肥施用量越大，對環(huán)境的影響也越大，其結(jié)果必會造成對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的負(fù)面影響。

1）農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率顯著正相關(guān)。從表2可以看出，農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力每提高 1 個單位，將會使該地區(qū)的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率增加0.000 171個單位。說明農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力越高，新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率越高。農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力的多少反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中機(jī)械化或現(xiàn)代化的程度，農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力越多反映機(jī)械化程度越高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)也就越高，從而使得新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率提高。機(jī)械總動力在5%的顯著性水平上對規(guī)模效率值有顯著的正向影響。一個地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的總功率越大，這個地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度越高。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械總功率可以用作區(qū)域技術(shù)資源農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的評價指標(biāo)。其結(jié)果與預(yù)期影響效果相同。

2）農(nóng)業(yè)科技人員數(shù)與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率極顯著正相關(guān)。從表2可以看出，農(nóng)業(yè)科技人員數(shù)所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值為3.821 297，P=0.000 1<1%，農(nóng)業(yè)科技人才投入對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效率的影響系數(shù)為正值。這說明新疆農(nóng)業(yè)科技人才投入對新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模效率具有正影響。農(nóng)業(yè)科技人才資源是農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步必不可少的基礎(chǔ)，也是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的基礎(chǔ)保障。因此，新疆的農(nóng)業(yè)科技人才越多，農(nóng)業(yè)科技發(fā)展越快，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模效率越高。

3）農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率顯著正相關(guān)。從表2可以看出，農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值是2.607 480，P=0.009 1<1%，說明農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率影響極顯著。農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額每提高 1 個單位，將會使該地區(qū)的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率增加0.067 295個單位。說明農(nóng)業(yè)技術(shù)市場年成交額越高，新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率越高。農(nóng)業(yè)技術(shù)市場營業(yè)額的增加有利于提高農(nóng)業(yè)科技供應(yīng)商的積極性，促進(jìn)研發(fā)、推廣應(yīng)用農(nóng)業(yè)科技，農(nóng)業(yè)科技成果迅速轉(zhuǎn)化到需求者手中，從而極大地提高農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率。

4）農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率顯著正相關(guān)。根據(jù)Tobit模型的回歸結(jié)果，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值為6.579 150，P=0。通過比較發(fā)現(xiàn)，在所有的影響因素中農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值所對應(yīng)的Z值最大，P最小，說明農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的影響最大。農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的增加較大刺激農(nóng)民的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新熱情和效率，合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會提高農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的生產(chǎn)力。

5）發(fā)表農(nóng)業(yè)科技論文與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率顯著正相關(guān)。根據(jù)Tobit模型的回歸結(jié)果，發(fā)表農(nóng)業(yè)科技論文所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值為3.821 297，P=0.000 1<1%，發(fā)表農(nóng)業(yè)科技論文對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效率的影響系數(shù)為正值。說明新疆發(fā)表農(nóng)業(yè)科技論文對新疆的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模效率具有正向的影響。

6）獲得農(nóng)業(yè)專利授權(quán)數(shù)對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率相關(guān)性不顯著。根據(jù) Tobit 模型的回歸結(jié)果，獲得農(nóng)業(yè)專利授權(quán)數(shù)所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值為0.131 420，P=0.895 4>10%，說明獲得農(nóng)業(yè)專利授權(quán)數(shù)對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的影響不顯著。

7）化肥施用量與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率顯著負(fù)相關(guān)。根據(jù)Tobit模型的回歸結(jié)果，化肥施用量所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值為-2.560 189，P=0.010 5，說明化肥施用量對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率有顯著負(fù)向影響。肥料投入屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的環(huán)節(jié)，肥料作為輸入性元素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，但濫用化肥的短視行為將導(dǎo)致土壤肥力下降，反而會削弱耕地的生產(chǎn)能力，化肥施用量的增加并不代表耕地生產(chǎn)潛力的增長。同時由于不注重耕地資源的保護(hù)，不注重土地有機(jī)肥的投入，使部分糧田有機(jī)質(zhì)下降，土壤肥力明顯下降。化肥施用量過多，化肥施用量如果超過合理的水平不僅不能提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，而且會造成環(huán)境破壞和資源浪費(fèi)[1]。

8）農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入與新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率顯著負(fù)相關(guān)。根據(jù)Tobit模型的回歸結(jié)果，農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入所對應(yīng)的Z統(tǒng)計值為-3.665 315，P=0.000 2<1%，說明農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率的影響極顯著。但是農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入所對應(yīng)的系數(shù)為負(fù)值，說明農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入對新疆農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率是顯著負(fù)向影響。這可能是由于地方政府單純的科技財政投入并不能帶來相應(yīng)的科技產(chǎn)出，反而會造成投入冗余，降低農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效率水平。說明在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下，中國科技創(chuàng)新的發(fā)展己經(jīng)進(jìn)入深化期，單純的研究經(jīng)費(fèi)投入已經(jīng)不是決定科技創(chuàng)新效率的重要因素[2]。