基于DEA—ESDA模型的中國馬鈴薯生產(chǎn)效率時(shí)空特征分析

魯洪威，李婷婷，羅其友，高明杰

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081）

馬鈴薯以其糧菜兼用、營養(yǎng)全面、適應(yīng)性廣的特點(diǎn)成為全球重要的糧食作物[1]。據(jù)FAO數(shù)據(jù)顯示，1995年以來我國馬鈴薯面積和產(chǎn)量一直位居世界第一[2]，2018年我國馬鈴薯種植面積為475.8萬hm2，產(chǎn)量1798.37萬t（折糧），馬鈴薯在我國及世界糧食生產(chǎn)中占有重要地位。單產(chǎn)高低是衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的直接指標(biāo)，2018年我國馬鈴薯單產(chǎn)為18.91 t/hm2,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家如美國（49.8 t/hm2）、英國（35.9 t/hm2）和德國（35.4 t/hm2）的單產(chǎn)水平，我國馬鈴薯生產(chǎn)效率與發(fā)達(dá)國家相比仍有不小差距[3]。有研究表明，我國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)和中西部低收入地區(qū)空間分布高度契合，低收入?yún)^(qū)馬鈴薯種植面積和產(chǎn)量占到了全國馬鈴薯面積和產(chǎn)量的一半左右。在決勝全面建成小康社會的時(shí)代背景下，馬鈴薯在保障我國糧食安全，推動中西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)扶貧中具有重要地位[4]。

生產(chǎn)效率的研究一直是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，測算生產(chǎn)效率的方法主要包括參數(shù)法和非參數(shù)法兩種[5]，其中非參數(shù)法DEA模型以其無需進(jìn)行參數(shù)估計(jì)等優(yōu)勢在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率研究中得到了廣泛運(yùn)用[6]。生產(chǎn)效率高低體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化水平，投入要素使用效率影響著生產(chǎn)效率[7-8]，技術(shù)進(jìn)步為創(chuàng)新要素使用方式提供了條件也同樣影響生產(chǎn)效率[9]，李勤志等[10]和張萌等[11]研究發(fā)現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)步緩慢是我國馬鈴薯生產(chǎn)效率下降的主要原因。全要素生產(chǎn)率可以用來衡量除有形要素以外的純技術(shù)進(jìn)步所形成的生產(chǎn)效率，可以體現(xiàn)某一產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平，羅屹和王鑫[12]發(fā)現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)步是影響馬鈴薯全要素生產(chǎn)率的最直接原因，而劉洋和羅其友[13]發(fā)現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)步水平低下是我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率呈下降趨勢的主要原因。綜合技術(shù)效率可以衡量某一產(chǎn)業(yè)綜合生產(chǎn)效率，其構(gòu)成主要包括技術(shù)使用效率和要素投入規(guī)模效率[14]，唐江云等[15]認(rèn)為規(guī)模報(bào)酬較低是四川省馬鈴薯生產(chǎn)投入要素冗余較多的主要制約因素。還有一些學(xué)者嘗試將DEA和ESDA方法結(jié)合在測算效率的同時(shí)研究其空間特征。張麗娜等[16]、李輝尚等[17]和張凡凡等[18]通過運(yùn)用DEA—ESDA模型分別對我國玉米、小麥和糧食生產(chǎn)效率進(jìn)行了時(shí)空研究，在測算出不同作物生產(chǎn)效率值的同時(shí)，從空間層面研究了集聚特征，對因地制宜制定區(qū)域生產(chǎn)效率提升策略提供了依據(jù)。

我國幅員遼闊，不同地區(qū)自然社會經(jīng)濟(jì)條件不同，馬鈴薯生產(chǎn)也呈現(xiàn)不同特點(diǎn)[19]，在此背景下研究我國馬鈴薯生產(chǎn)效率特征唯有加入空間維度才能使研究更具現(xiàn)實(shí)意義。通過DEA模型測算我國馬鈴薯生產(chǎn)效率可以了解當(dāng)下我國馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)代化水平，準(zhǔn)確把握我國馬鈴薯生產(chǎn)效率提升制約因素，而引入ESDA模型對我國不同省份馬鈴薯生產(chǎn)效率空間集聚特征進(jìn)行研究，可以進(jìn)一步了解我國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間分布特點(diǎn)和集聚態(tài)勢，依此制定不同省份馬鈴薯生產(chǎn)效率提升方案，可大大提升決策針對性和有效性。因此本文運(yùn)用DEA模型和探索性空間數(shù)據(jù)分析（ESDA）相結(jié)合的方法，在測度我國馬鈴薯生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，借助ESDA方法研究生產(chǎn)效率的空間相關(guān)性和時(shí)空演變特征，以期深入了解我國馬鈴薯生產(chǎn)效率變化的時(shí)空規(guī)律，提升指導(dǎo)我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率改善的決策準(zhǔn)確性。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 DEA—Malmquist模型

1984年Charnes和Cooper提出了非參數(shù)的效率測量方法——DEA模型[20]，該方法不需要構(gòu)建生產(chǎn)函數(shù)，不受數(shù)據(jù)量綱的影響。基本原理是在決策單元（DMU）的輸入或輸出不變的情況下，運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型確定生產(chǎn)前沿面，通過對DMU偏離前沿面的程度測度DMU相對效率。由于DEA模型在投入產(chǎn)出效率研究中的較強(qiáng)解釋力在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，有別于參數(shù)法對模型構(gòu)建的嚴(yán)格要求，DEA模型不需要事先構(gòu)建生產(chǎn)函數(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率這一多投入多產(chǎn)出的應(yīng)用場景下可以更為靈活調(diào)整投入產(chǎn)出要素指標(biāo)[21]。1990年F?re等[22]將Malmquist指數(shù)與DEA模型相結(jié)合，構(gòu)建了Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)，可用來測算全要素生產(chǎn)率變化(TFP)。本文采用假定規(guī)模報(bào)酬可變的產(chǎn)出導(dǎo)向型DEA—VRS模型，如下：

式中：θ是全國或某一省份馬鈴薯生產(chǎn)的效率值，且0≤θ≤1，若θ=1則位于效率前沿面上，DEA有效；若θ<1則位于效率前沿面外，DEA無效。X0、Y0為馬鈴薯效率目標(biāo)投入量和產(chǎn)出量，Xj、Yj為第j個(gè)決策單元的馬鈴薯投入量和產(chǎn)出量；λj為第j個(gè)決策單元的權(quán)值；S-、S+為松弛量，是達(dá)到效率目標(biāo)所需要的馬鈴薯投入或產(chǎn)出的調(diào)整量。

Malmquist生產(chǎn)效率指數(shù)模型如下：

式中：Mi(xs,ys;xt,yt)為i時(shí)期馬鈴薯全要素生產(chǎn)率變化，(xs，ys)、(xt，yt)分別為s、t時(shí)期的馬鈴薯投入、產(chǎn)出量；Dis、Dit分別為以s、t時(shí)期為參照的距離函數(shù)；Ech、Tch分別為t時(shí)期相對s時(shí)期馬鈴薯技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步效率的變化；若Mi指數(shù)大于l，則表示TFP處于增加狀態(tài)。若Tch或Ech其中一個(gè)大于1則其為TFP增長主因，反之，為TFP下降主因；馬鈴薯規(guī)模效率指數(shù)和純技術(shù)效率指數(shù)的高低反映其對馬鈴薯技術(shù)效率指數(shù)的影響程度。

1.2 探索性空間數(shù)據(jù)分析（ESDA）

ESDA方法可以揭示不同地理空間某現(xiàn)象或?qū)傩耘c相鄰地理空間的相關(guān)程度，研究地理空間關(guān)聯(lián)機(jī)制，揭示不同地理單元的空間集聚和異質(zhì)特征，共有全局空間自相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析兩大類[23]。

馬鈴薯生產(chǎn)效率全局空間自相關(guān)可研究全國不同省份生產(chǎn)效率的關(guān)聯(lián)度和異質(zhì)性。計(jì)算公式如下：

式中：n為馬鈴薯研究省份個(gè)數(shù)；Zi和Zj表示i和j省份屬性值；Wij表示空間權(quán)重矩陣，若相鄰為1，若不相鄰為0；S2為觀測值方差，為屬性值平均；若Moran’sI>0，馬鈴薯研究省份存在生產(chǎn)效率空間集聚；若Moran’sI<0，則存在空間差異。

但全局自相關(guān)Moran’sI指數(shù)僅能得出不同馬鈴薯研究省份差異程度的平均，無法研究局部空間內(nèi)的異質(zhì)性[24]。局部空間自相關(guān)可研究不同馬鈴薯研究省份之間技術(shù)效率的相似性，得出局部空間存在的馬鈴薯生產(chǎn)效率異質(zhì)性，可彌補(bǔ)全局空間自相關(guān)的缺陷。其計(jì)算公式為：

式中符號含義與前式同，若Moran’sI>0并顯著，研究區(qū)域?yàn)轳R鈴薯生產(chǎn)效率高值集聚；若Moran’sI<0并顯著，則存在馬鈴薯生產(chǎn)效率低值集聚。通過顯著性檢驗(yàn)的馬鈴薯生產(chǎn)效率LISA集聚圖可更為直觀的得出存在顯著空間相關(guān)性（空間集聚效應(yīng)）的區(qū)域。

1.3 評價(jià)指標(biāo)構(gòu)建

參考已有文獻(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率研究構(gòu)建的指標(biāo)體系[25]，根據(jù)指標(biāo)的代表性和可獲得性,從馬鈴薯投入和產(chǎn)出兩方面構(gòu)建中國馬鈴薯生產(chǎn)效率研究指標(biāo)體系（表1）。農(nóng)業(yè)投入主要由物質(zhì)要素、勞動力和土地三方面組成，選取種子、肥料和農(nóng)藥費(fèi)用代表馬鈴薯投入的物質(zhì)要素，選取作業(yè)費(fèi)和用工數(shù)量代表馬鈴薯投入的勞動力要素，選取土地成本代表土地投入要素，可基本涵蓋農(nóng)業(yè)投入的三個(gè)方面，以此來衡量我國馬鈴薯生產(chǎn)的投入產(chǎn)出效率。

表1 中國馬鈴薯生產(chǎn)效率投入產(chǎn)出指標(biāo)Table 1 Input-output indicators of the potato production efficiency in China

1.4 數(shù)據(jù)來源與研究區(qū)域

考慮數(shù)據(jù)可得性與一致性，采用發(fā)改委編著的歷年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》中2011—2018年16個(gè)馬鈴薯主產(chǎn)省投入產(chǎn)出面板數(shù)據(jù)，研究時(shí)段內(nèi)16個(gè)馬鈴薯主產(chǎn)省面積之和均占到全國面積的80%以上，具有較好的代表性。2011年以來我國馬鈴薯生產(chǎn)效率增長較快，單產(chǎn)由3255 kg/hm2增加到2018年的3779 kg/hm2，總增幅達(dá)16%，研究此段時(shí)期馬鈴薯生產(chǎn)效率有一定現(xiàn)實(shí)意義。為剔除通貨膨脹因素，投入要素價(jià)格均采用2019年《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》中以2011年為基期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)進(jìn)行了平減。為分析我國馬鈴薯生產(chǎn)效率區(qū)域特征，根據(jù)《中國馬鈴薯優(yōu)勢區(qū)域布局規(guī)劃（2008—2015年）》對各主產(chǎn)省進(jìn)行分區(qū)，其中華北優(yōu)勢區(qū)包括河北省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東??；東北優(yōu)勢區(qū)包括遼寧省、黑龍江??；西北優(yōu)勢區(qū)包括陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)；西南優(yōu)勢區(qū)包括湖北省、重慶市、四川省、貴州省、云南省。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國馬鈴薯生產(chǎn)效率時(shí)序特征分析

借助Deap2.1軟件工具，通過對2011—2018年我國16個(gè)省（區(qū)）馬鈴薯投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)效率測算，得到了我國馬鈴薯生產(chǎn)效率的總體時(shí)間序列變化情況。由表2可知，從2011—2018年，我國馬鈴薯綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率平均值分別為0.936、0.973和0.962，均未超過DEA有效的臨界值1。其中規(guī)模效率均值比純技術(shù)效率均值略低，說明綜合技術(shù)效率非有效的主要原因是規(guī)模效率較低，也就是我國馬鈴薯生產(chǎn)投入要素的規(guī)模效益較低，當(dāng)前我國馬鈴薯生產(chǎn)還處于規(guī)模報(bào)酬遞減時(shí)期。由表2可知，從2011—2018年我國馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率波動性較強(qiáng)，從2011—2013年綜合技術(shù)效率從0.898迅速增加到0.961，此后逐年下滑，直到2016年的波谷值0.921，并在2017年極速反彈到峰值0.973，2018年又下降到0.925，說明全國馬鈴薯生產(chǎn)效率的穩(wěn)定性較差，在技術(shù)應(yīng)用和投入要素結(jié)構(gòu)合理化方面還有許多有待改進(jìn)的地方。

表2 2011—2018年我國馬鈴薯各生產(chǎn)效率指標(biāo)Table 2 Potato production efficiency indicators in China from 2011 to 2018

通過運(yùn)用Malmquist指數(shù)對我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率變化進(jìn)行測算，發(fā)現(xiàn)2011—2018年我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)均值為0.989，全要素生產(chǎn)率進(jìn)步為-1.1%，表明我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率呈負(fù)增長。由全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)分解得到的純技術(shù)效率變化指數(shù)、規(guī)模效率變化指數(shù)和技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)均值分別為1.003、1.002和0.985，我國馬鈴薯純技術(shù)效率和規(guī)模效率呈正增長，而技術(shù)進(jìn)步呈負(fù)增長。由此可知，由現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用效率和投入要素規(guī)模效率推動的全要素生產(chǎn)率提升被馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的滯后所消減，我國馬鈴薯生產(chǎn)存在著適用高效技術(shù)推廣應(yīng)用緩慢、科研轉(zhuǎn)化率低的問題，技術(shù)進(jìn)步成為制約我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率提升的最大瓶頸。在2017年以前，除2013年外我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率基本都處于負(fù)增長狀態(tài)，近兩年我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率出現(xiàn)了超過2%的明顯正增長，主要是近兩年綜合技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步都出現(xiàn)了較為明顯的改善（變化指數(shù)大于1），說明我國馬鈴薯生產(chǎn)在投入要素規(guī)模效益、技術(shù)應(yīng)用效率提升和技術(shù)進(jìn)步上已經(jīng)出現(xiàn)了一定的積極變化。從2011到2018年有4個(gè)年份技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)小于綜合技術(shù)效率變化指數(shù)，有5個(gè)年份規(guī)模效率變化指數(shù)大于1，說明在規(guī)模效益逐步增加的情況下，技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)使用效率成為我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率提升的最大制約因素。

2.2 中國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間特征分析

2.2.1 綜合技術(shù)效率及分解 為了研究我國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間分布特征，進(jìn)一步測算了我國馬鈴薯16個(gè)主產(chǎn)省份的生產(chǎn)效率（表3），結(jié)果顯示，有10個(gè)省份的馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率平均值小于1，說明有超過50%的省份馬鈴薯生產(chǎn)效率處于DEA非有效的狀態(tài)，存在著投入要素結(jié)構(gòu)不合理的問題，我國馬鈴薯整體資源利用效率較低。其中陜西省和甘肅省馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率值分別為0.646和0.697，遠(yuǎn)低于其他各省，說明該兩省馬鈴薯投入產(chǎn)出效率較低的問題更為突出。根據(jù)不同省份測算了我國馬鈴薯不同優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)綜合技術(shù)效率值，其中西南優(yōu)勢區(qū)數(shù)值最大，為0.939，其他三個(gè)產(chǎn)區(qū)效率值相差不大，華北優(yōu)勢區(qū)、東北優(yōu)勢區(qū)和西北優(yōu)勢區(qū)效率值分別為0.891、0.881和0.869，由此可知西南馬鈴薯優(yōu)勢種植區(qū)投入產(chǎn)出效率最高，這也與近些年不同產(chǎn)區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)實(shí)際情況相符合。

通過對各省綜合技術(shù)效率分解后得到的純技術(shù)效率和規(guī)模效率平均值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在全部16個(gè)研究省份中有12個(gè)省份在純技術(shù)效率上處于DEA有效水平，有6個(gè)省份在規(guī)模效率上處于DEA有效。純技術(shù)效率有效比例明顯大于規(guī)模效率有效比例，說明我國馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用效率明顯好于規(guī)模效益，在近80%比例的省份純技術(shù)效率明顯改善的前提下，仍有超過50%的省份在綜合技術(shù)效率上處于非DEA有效，主要原因可以歸結(jié)為種植投入要素的規(guī)模報(bào)酬較低。由表3可知，華北優(yōu)勢區(qū)和西北優(yōu)勢區(qū)純技術(shù)效率均值較高，東北優(yōu)勢區(qū)和西南優(yōu)勢區(qū)規(guī)模效率均值較高，說明華北和西北優(yōu)勢區(qū)技術(shù)利用效率較高，而東北和西南優(yōu)勢區(qū)在投入要素規(guī)模報(bào)酬上更有優(yōu)勢，進(jìn)一步可知華北、西北優(yōu)勢區(qū)著重優(yōu)化投入要素結(jié)構(gòu)，提升馬鈴薯生產(chǎn)規(guī)模效益，東北、西南優(yōu)勢區(qū)大力推廣適用高效生產(chǎn)技術(shù)是推動各自產(chǎn)區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率提升的主攻方向。

2.2.2 全要素生產(chǎn)率及分解 由表3可知，在全部16個(gè)省份中，只有5個(gè)省份全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)大于1，內(nèi)蒙古、山東、遼寧、湖北和四川馬鈴薯全要素生產(chǎn)率處于正增長，其余省份皆為負(fù)增長。進(jìn)一步研究可知，有11個(gè)省份技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)小于綜合技術(shù)效率變化指數(shù)，技術(shù)進(jìn)步成為制約我國各馬鈴薯主產(chǎn)省全要素生產(chǎn)率提升的最大瓶頸。全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)低于0.9的有山西和重慶，此兩省馬鈴薯全要素生產(chǎn)率年均降低超過10%，主要原因是技術(shù)進(jìn)步的緩慢，技術(shù)進(jìn)步率均值分別為-5.7%和-11.5%，不同省份馬鈴薯生產(chǎn)科技進(jìn)步水平成為決定各省全要素生產(chǎn)率提升的關(guān)鍵因素。四大馬鈴薯優(yōu)勢區(qū)中僅東北優(yōu)勢區(qū)全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)大于1，為1.019，說明東北優(yōu)勢區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率年均增長1.9%，而其余產(chǎn)區(qū)馬鈴薯全要素生產(chǎn)率均處于下降狀態(tài)。

表3 2011—2018年我國馬鈴薯主產(chǎn)省（區(qū)）生產(chǎn)效率平均值Table 3 Average production efficiency of potato production provinces (regions) in China from 2011 to 2018

通過對綜合技術(shù)效率變化指數(shù)進(jìn)一步進(jìn)行分解，發(fā)現(xiàn)僅有河北省和重慶市的馬鈴薯生產(chǎn)純技術(shù)效率呈負(fù)增長（Pech＜1），說明大多數(shù)省份的馬鈴薯種植技術(shù)應(yīng)用效率都在不斷改善，并且僅有山西省和甘肅省馬鈴薯生產(chǎn)規(guī)模效率呈負(fù)增長（SEch＜1），我國各省馬鈴薯種植投入規(guī)模效益持續(xù)優(yōu)化，正處于規(guī)模報(bào)酬遞增時(shí)期。四大優(yōu)勢區(qū)規(guī)模效率變化指數(shù)除西北優(yōu)勢區(qū)略低于1（為0.999），其余產(chǎn)區(qū)規(guī)模效率均為正增長，并且有11個(gè)省份規(guī)模效率變化指數(shù)不小于純技術(shù)效率變化指數(shù)，說明規(guī)模效率進(jìn)步成為綜合技術(shù)效率提升的主要推動因素。

2.2.3 生產(chǎn)效率空間分異 為了探究我國馬鈴薯生產(chǎn)效率的空間分布差異，根據(jù)Jenks自然斷裂點(diǎn)分級法，對2011年、2015年和2018年各?。▍^(qū)）馬鈴薯生產(chǎn)綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率分級（表4）。按綜合技術(shù)效率高低分為以下三類區(qū)域。

1）相對低效率區(qū)。2011年共有甘肅、陜西、山東和遼寧四省綜合技術(shù)效率最低，占研究區(qū)總數(shù)的25%。2015年有陜西、山西兩省綜合技術(shù)效率最低，占研究區(qū)總數(shù)的12.5%。2018年綜合技術(shù)效率最低的省份與2015年相同。甘肅省近年來馬鈴薯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，其定西市已經(jīng)成為全國著名的“薯都”，而山東由于耕地、技術(shù)條件優(yōu)良，馬鈴薯生產(chǎn)效率也得到了很大提升，兩省跳出相對低效率區(qū)是必然的。

2）相對中等效率區(qū)。2011年共有山西、河北、四川、湖北、云南、貴州6省綜合技術(shù)效率處于中等水平，占總數(shù)的37.5%。2015年僅有甘肅和重慶處于中等綜合技術(shù)效率水平。2018年處于中等綜合技術(shù)效率的省份除2015年兩?。ㄊ校┩?，又新增河北省。這些省份都是馬鈴薯傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中有著特殊地位，為其馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)效率提高提供了較為良好的發(fā)展條件。

3）相對高效率區(qū)。2011年共有新疆、青海、內(nèi)蒙古、黑龍江、寧夏、重慶6省處于高綜合技術(shù)效率水平，占研究區(qū)總數(shù)的37.5%。2015年除重慶市減少外又增加了遼寧、河北、山東、湖北等7個(gè)高綜合技術(shù)效率省份，相對高效率省份占比達(dá)到75%。2018年高綜合技術(shù)效率省份有11個(gè)，相較于2015年減少了河北省。相對高效率省份的增加體現(xiàn)了我國馬鈴薯生產(chǎn)總體水平的提升，以上省份均為我國馬鈴薯生產(chǎn)傳統(tǒng)優(yōu)勢區(qū)，其生產(chǎn)的技術(shù)優(yōu)勢以及良好的生產(chǎn)者科技素養(yǎng)是生產(chǎn)效率提升的主因。

總體而言，從2011年到2018年，我國各馬鈴薯主產(chǎn)省份綜合技術(shù)效率水平不斷提高，相對低效率省份大幅減少，相對高效率省份持續(xù)增加。由表4可知，我國馬鈴薯綜合技術(shù)效率的提升主要來自于投入要素規(guī)模效率的持續(xù)改善，規(guī)模效率較低的省份由2011年的6個(gè)減少到2018年的3個(gè)，各省份馬鈴薯種植投入要素規(guī)模報(bào)酬的提升使生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐漸凸顯。而純技術(shù)效率改善的省份數(shù)量較少，在各地技術(shù)應(yīng)用效率已經(jīng)處于較高水平的情況下，技術(shù)使用效率的改善對綜合技術(shù)效率的推動力非常有限，規(guī)模效率對綜合技術(shù)效率的制約更為顯著。在大多數(shù)省份綜合技術(shù)效率改善的情況下，河北省綜合技術(shù)效率從2015年到2018年卻出現(xiàn)了下降，主要原因是純技術(shù)效率和規(guī)模效率都出現(xiàn)了小幅降低，保持綜合技術(shù)效率的持續(xù)高水平必須同時(shí)做好高效適用技術(shù)推廣工作和引導(dǎo)種植戶優(yōu)化投入要素結(jié)構(gòu)。

研究發(fā)現(xiàn)，綜合技術(shù)效率高的省份純技術(shù)效率水平一定較高，而純技術(shù)效率水平高的省份綜合技術(shù)效率水平不一定高，此時(shí)的主要制約因素是規(guī)模效率的低下。由此可見，純技術(shù)效率高是綜合技術(shù)效率高的必要非充分條件，當(dāng)下各省份在提升種植戶技術(shù)使用效率的同時(shí)必須推動當(dāng)?shù)伛R鈴薯種植投入結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，才能真正推動當(dāng)?shù)鼐C合技術(shù)效率水平的改善。通過對16個(gè)馬鈴薯主產(chǎn)省技術(shù)效率的研究發(fā)現(xiàn)，共有以下三種情況：①純技術(shù)效率和規(guī)模效率均較高：包括內(nèi)蒙古、黑龍江、山東、四川、云南等11個(gè)省份，這些省份在先進(jìn)種植技術(shù)推廣應(yīng)用和馬鈴薯投入要素規(guī)模報(bào)酬兩方面均處于較高水平。②純技術(shù)效率較高而規(guī)模效率較低：陜西、山西、甘肅三省，該省份馬鈴薯先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用水平較高但投入要素規(guī)模不經(jīng)濟(jì)問題較為突出。③規(guī)模效率較高而純技術(shù)效率較低：重慶、河北兩省，該省份投入要素規(guī)模效益良好但先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用水平較低。

OLI 理論視角下珠三角港臺資企業(yè)空間特征演變及影響機(jī)制研究 馬 星 黎智楓 張 澤 等2018/04 117

2.3 中國馬鈴薯生產(chǎn)效率時(shí)空演變分析

2.3.1 全局空間自相關(guān)分析 為研究我國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)綜合技術(shù)效率的空間集聚特征，運(yùn)用GeoDa軟件通過重復(fù)隨機(jī)排列法構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)效率全局Moran’sI指數(shù)及其Z統(tǒng)計(jì)量，采用空間鄰近矩陣Rook準(zhǔn)則設(shè)定空間權(quán)重矩陣[26]，結(jié)果見表5。從表5可知，從2011—2018年，我國馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率的全局自相關(guān)Moran’sI指數(shù)處于[0.230，0.275]區(qū)間，且P值均遠(yuǎn)小于0.05，Z統(tǒng)計(jì)量通過了顯著性檢驗(yàn)，說明近8年研究區(qū)域馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率具有顯著的空間正相關(guān)性，我國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間集聚特征明顯（高—高、低—低效率相鄰）。由表5可知，2011—2018年，我國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間集聚程度有略微起伏，2013年達(dá)到峰值0.280，此后空間集聚程度有下降趨勢，除2017年有所提升外，近幾年Moran指數(shù)均小于前三年，其中2016年生產(chǎn)效率空間集聚程度最弱，為0.230，說明近些年我國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間差異性增強(qiáng)。

表5 2011—2018年我國馬鈴薯主產(chǎn)?。▍^(qū)）綜合技術(shù)效率全局Moran’s Ι指數(shù)及其檢驗(yàn)值Table 5 Global Moran’s Ι indices and the test values of the comprehensive technical efficiency of main potato producing areas during 2011—2018

2.3.2 局部空間自相關(guān)分析 全局自相關(guān)分析僅從全局角度研究了2011年以來我國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間集聚特征，而空間集聚的局部特征無法有效反映，偏離整體空間特征的集聚關(guān)系也可能會被掩蓋[27]。局部空間自相關(guān)分析可以有效彌補(bǔ)這一不足，用Moran散點(diǎn)圖和LISA集聚圖來研究局部空間集聚態(tài)勢。運(yùn)用GeoDa軟件以各省份馬鈴薯生產(chǎn)綜合效率值為橫坐標(biāo)，各省份馬鈴薯生產(chǎn)綜合效率空間滯后向量（W）為縱坐標(biāo)，做出了2011和2018年我國馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率的Local Moran’sI散點(diǎn)圖（圖1），得出該兩年我國馬鈴薯綜合技術(shù)效率局部空間集聚類型表。

散點(diǎn)圖的四個(gè)象限分別表示低—高（L—H）、高—高（H—H）、低—低（L—L）、高—低（H—L）四種類型的空間聚類關(guān)系。其中處于第一、三象限的表示呈空間正相關(guān)性，即空間聚類特征相似，處于第二、四象限的與之相反[28]。由以上散點(diǎn)圖可知，大多數(shù)省份都處于“H—H”或“L—L”象限，表明不同省份馬鈴薯生產(chǎn)效率呈現(xiàn)顯著空間正相關(guān)性，即生產(chǎn)效率局部集聚性顯著，并且生產(chǎn)效率高值集聚性更為明顯。2011年和2018年位于“H—H”和“L—L”象限的省份分別占全國樣本總數(shù)的69.2%和76.9%，表明我國馬鈴薯生產(chǎn)效率空間集聚程度不斷增強(qiáng)，生產(chǎn)效率的局部空間異質(zhì)性在縮小。

LISA集聚圖可以用來研究不同空間單元屬性相似區(qū)域的空間集聚類型[29]。為進(jìn)一步研究局部范圍內(nèi)各省馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率的空間集聚情況，利用GeoDa軟件計(jì)算2011年和2018年我國馬鈴薯各主產(chǎn)省生產(chǎn)效率LISA值，并得出通過Z統(tǒng)計(jì)值檢驗(yàn)（P＜5%）的各?。▍^(qū)）LISA聚集類型。

由表6可知，大部分省份馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)效率并沒有明顯的局部空間集聚性，即空間相關(guān)性較強(qiáng)的省份較少，且存在空間正相關(guān)性的省份較為穩(wěn)定，主要分布在西北黃土高原區(qū)和西南地區(qū)。在空間聚類類型上，主要以“H—H”聚類為主，其他類型較少，表明我國馬鈴薯生產(chǎn)主要呈現(xiàn)高綜合技術(shù)效率區(qū)域集聚的特點(diǎn)。其中2011年和2018年“H—H”聚類的省份均為內(nèi)蒙古自治區(qū)、陜西省、甘肅省和四川省，主要集中在西北和西南地區(qū)，這些省份全都是馬鈴薯生產(chǎn)傳統(tǒng)優(yōu)勢區(qū)，并且生產(chǎn)效率空間集聚的穩(wěn)定性較高。表明這些省份馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率集聚性較強(qiáng)，與周邊省馬鈴薯生產(chǎn)關(guān)聯(lián)較為緊密，對區(qū)域生產(chǎn)效率具有較強(qiáng)的輻射帶動能力。

圖1 2011、2018年我國馬鈴薯主產(chǎn)省（區(qū)）綜合技術(shù)效率Moran 散點(diǎn)圖Fig. 1 Moran scatter diagram of the comprehensive technical efficiency of main potato producing provinces (regions)in 2011 and 2018

表6 2011、2018年我國馬鈴薯主產(chǎn)?。▍^(qū)）綜合技術(shù)效率集聚類型Table 6 Types of the comprehensive technical efficiency agglomeration in main potato producing provinces (regions)in 2011 and 2018

3 結(jié)論

本文運(yùn)用DEA—Malmquist指數(shù)模型和探索性空間數(shù)據(jù)分析（ESDA）相結(jié)合的方法，從時(shí)間和空間兩個(gè)維度深入研究了我國馬鈴薯生產(chǎn)效率的時(shí)空變化和空間相關(guān)性，得出如下結(jié)論：

1）我國馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率水平較低，規(guī)模效率是主要制約因素。2011—2018年我國馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率均為DEA非有效，說明我國馬鈴薯生產(chǎn)投入要素規(guī)模不經(jīng)濟(jì)的問題較為突出。但近年來綜合效率有增長態(tài)勢，主要是由于馬鈴薯生產(chǎn)者種植管理水平的提升，投入要素結(jié)構(gòu)在不斷優(yōu)化。

2）我國馬鈴薯全要素生產(chǎn)率進(jìn)步緩慢，空間不均衡性突出。研究區(qū)域僅有內(nèi)蒙古、山東、遼寧、湖北和四川全要素生產(chǎn)率處于正增長，四大馬鈴薯優(yōu)勢區(qū)中僅東北優(yōu)勢區(qū)全要素生產(chǎn)率正增長，其余省份和產(chǎn)區(qū)均處于下降狀態(tài)。

3）我國馬鈴薯整體資源利用效率空間差異性明顯。陜西省和甘肅省馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率值遠(yuǎn)低于其他各省，西南馬鈴薯優(yōu)勢種植區(qū)綜合技術(shù)效率在四大優(yōu)勢區(qū)最高，華北優(yōu)勢區(qū)和西北優(yōu)勢區(qū)純技術(shù)效率較高，東北優(yōu)勢區(qū)和西南優(yōu)勢區(qū)規(guī)模效率較高。

4）我國馬鈴薯生產(chǎn)綜合技術(shù)效率具有顯著空間正相關(guān)性，主要呈“H—H”集聚特點(diǎn)。我國馬鈴薯生產(chǎn)主要呈現(xiàn)高綜合技術(shù)效率區(qū)域集聚的特點(diǎn)，內(nèi)蒙古自治區(qū)、陜西省、甘肅省和四川省均為“H—H”集聚區(qū)，表明這些省份馬鈴薯生產(chǎn)效率擴(kuò)散效應(yīng)顯著，對區(qū)域生產(chǎn)效率提升具有較強(qiáng)的輻射帶動能力。

4 對策建議

1）加大政策支持和產(chǎn)業(yè)扶持力度。馬鈴薯作為一種高投入、高產(chǎn)出的作物，生產(chǎn)效率的提高離不開一系列體現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特點(diǎn)要素的持續(xù)投入，在此過程中政府政策支持可以起到對生產(chǎn)力提升積極推動的作用，尤其在馬鈴薯良種、化肥和高效農(nóng)機(jī)具方面的補(bǔ)貼對農(nóng)戶提升馬鈴薯生產(chǎn)水平起到很大的促進(jìn)作用。需求端對馬鈴薯生產(chǎn)有指引作用，政府在提升馬鈴薯消費(fèi)潛力中應(yīng)有所作為，2015年農(nóng)業(yè)部提出了馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，即從國家層面對馬鈴薯食物性消費(fèi)做出鼓勵(lì)與支持。

2）推動馬鈴薯現(xiàn)代種業(yè)體系建設(shè)，加大馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)科研投入。良種是馬鈴薯生產(chǎn)效率的第一推動力，通過構(gòu)建靈活有效的脫毒種薯監(jiān)管推廣體系，加快良種培育步伐。在提升脫毒種薯應(yīng)用率的同時(shí)，選育高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的新品種。用高新裝備武裝馬鈴薯生產(chǎn)者，提升種植端生產(chǎn)技術(shù)水平，并加大馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)投入，推廣性價(jià)比高、使用便捷、適應(yīng)不同地區(qū)自然條件的馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備[30]。

3）根據(jù)不同地區(qū)生產(chǎn)效率現(xiàn)狀制定針對性提升策略。由研究可知，我國馬鈴薯生產(chǎn)不同優(yōu)勢區(qū)制約因素不同，華北、西北優(yōu)勢區(qū)應(yīng)著力提升馬鈴薯生產(chǎn)投入要素規(guī)模效益，在調(diào)整投入要素結(jié)構(gòu)中多做文章；東北、西南優(yōu)勢區(qū)則應(yīng)著力提升適用高效生產(chǎn)技術(shù)使用效率，加大先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)推廣應(yīng)用，培育掌握先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的新型職業(yè)農(nóng)民。

4）進(jìn)一步提升馬鈴薯生產(chǎn)效率高值聚集區(qū)輻射帶動能力，暢通馬鈴薯先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)擴(kuò)散渠道。積極總結(jié)內(nèi)蒙古、陜西等省份馬鈴薯生產(chǎn)效率提升經(jīng)驗(yàn)，加大不同省份馬鈴薯相關(guān)人才交流力度，對生產(chǎn)效率高值區(qū)域人才、技術(shù)向其他省份流動提供政策支持。營造全國范圍內(nèi)互相學(xué)習(xí)馬鈴薯先進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，尊重馬鈴薯生產(chǎn)經(jīng)營人才的良好氛圍。