基于DEA-Tobit模型的洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率及其影響因素分析

郭苗苗 吳進(jìn)明

[摘要]本研究通過測算洛陽市農(nóng)業(yè)的綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率來評價(jià)洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率水平，并從宏觀、微觀等維度考察了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響因素。基于2009—2018年洛陽市各地區(qū)的數(shù)據(jù)，采用DEA-Tobit模型對洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率以及影響因素進(jìn)行評估分析。研究期間內(nèi)的洛陽市總體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率基本達(dá)到DEA有效，只有個別地區(qū)嚴(yán)重非DEA有效，拉低了總體水平;人均GDP、人均糧食產(chǎn)量、機(jī)耕面積對洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率均有正向的促進(jìn)作用，其中人均GDP對綜合技術(shù)效率的影響并不顯著，機(jī)耕面積的影響最為顯著。對此，洛陽市應(yīng)采用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，并根據(jù)各地區(qū)的情況調(diào)整投入過量和產(chǎn)出不足的問題，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

[關(guān)鍵詞]DEA-Tobit模型;洛陽市;農(nóng)業(yè);生產(chǎn)效率

中圖分類號：F327 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長對國家的長治久安起到重要作用。農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，必須加強(qiáng)對其的重視，確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)高效可持續(xù)發(fā)展[1]。

河南是農(nóng)業(yè)大省、糧食加工大省，河南糧食產(chǎn)量解決了近1億人的吃飯問題。截至2018年，河南省農(nóng)作物播種總面積為14 769 060hm2，其中，洛陽市農(nóng)作物播種總面積為679 720hm2，僅占河南省農(nóng)作物總播種面積的4.6%。在生產(chǎn)要素稟賦缺少的資源約束下，有必要對洛陽的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行深入研究，以便能進(jìn)一步分析影響洛陽農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的因素，從而加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)增長方式有兩個，一是通過增加生產(chǎn)中所需要的資源來提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)量;二是通過提高生產(chǎn)效率來增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展應(yīng)從提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率方面入手，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的基礎(chǔ)，也是衡量一個地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)[2]。

1 研究方法與理論模型

1.1 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）的原理是通過數(shù)學(xué)規(guī)劃來確定一個相對有效的生產(chǎn)前沿面，把生產(chǎn)決策單元（DMU）投射到生產(chǎn)前沿面上，然后對比決策單元和生產(chǎn)前沿面的偏離程度，以此來對投入產(chǎn)出的有效性做出相應(yīng)的評價(jià)。判定依據(jù)是假如決策單元正好投射在生產(chǎn)前沿面上，則認(rèn)為產(chǎn)出對于投入來說是有效的，并把它們的效率值標(biāo)記為1;假如決策單元的測量值沒有投射在生產(chǎn)前沿面上，則認(rèn)為產(chǎn)出對于投入來說是無效的[3]。

DEA模型中常見的兩個重要模型是CCR模型和BCC模型。BCC模型假設(shè)規(guī)模報(bào)酬可變;而CCR模型假設(shè)的是規(guī)模報(bào)酬不變，這并不符合實(shí)際狀況的變化?；贑CR模型這一缺陷，本文將運(yùn)用BCC模型進(jìn)行研究，根據(jù)不同的情況來測算各個決策單元的綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率。線性形式的BCC模型如下：

1.2 Tobit模型

目前Tobit模型的主要形式有時間序列、面板數(shù)據(jù)模型和非參數(shù)模型，其一般形式表達(dá)式如下：

式中：ui為隨機(jī)誤差項(xiàng)，xi為定量解釋變量，yi為二元選擇變量。

2 實(shí)證分析

2.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

本文選取農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值和糧食總產(chǎn)值為產(chǎn)出項(xiàng)，化肥使用量、農(nóng)膜使用量、農(nóng)藥、農(nóng)作物播種總面積、農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力為投入項(xiàng)，數(shù)據(jù)來自《洛陽統(tǒng)計(jì)年鑒》（2009—2018年）。

2.2 洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率分析

運(yùn)用Deap 2.1軟件計(jì)算出2009—2018年洛陽市各地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

2.2.1 綜合技術(shù)效率分析

如表1所示，洛陽市2009—2018年農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率平均值的最低點(diǎn)是2016年的0.940，近10年整體保持穩(wěn)定，雖然沒有達(dá)到1，但是每年都沒有產(chǎn)生很大的波動，并且均在0.9以上，這說明洛陽市整體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率還是比較高的。

由表1可以看出，老城區(qū)、澗西區(qū)、吉利區(qū)、偃師市、孟津縣、欒川縣、嵩縣、洛寧縣、伊川縣這9個地區(qū)的農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率均為1，占到總數(shù)的60%，說明這9個地區(qū)10年來農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率達(dá)到最優(yōu);其他6個地區(qū)均存在不同程度的非DEA有效情況，占總數(shù)的40%。瀍河區(qū)、洛龍區(qū)、新安縣、宜陽縣這4個地區(qū)農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率波動比較小，均值分別是0.956、0.965、0.984、0.976，均值都在0.9以上，說明這幾個地區(qū)要在保持原有水平的基礎(chǔ)上稍稍加以改善即可。西工區(qū)綜合效率從2009年至2014年一直下降，最低值是2014年的0.440，屬于嚴(yán)重非DEA有效，但是從2015年至2018年持續(xù)上升，2018年農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率值為0.651，仍然有很大的進(jìn)步空間。汝陽縣10年來農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率均值是0.823，屬于輕微非DEA有效，需要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)一步改善管理以優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源配置。

2.2.2 純技術(shù)效率分析

如表2所示，2009—2018年洛陽市農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率總體呈現(xiàn)較平穩(wěn)的發(fā)展水平。需要繼續(xù)保持這種發(fā)展趨勢，進(jìn)一步加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)創(chuàng)新以及推廣，進(jìn)一步提升洛陽市農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率。

從表2可以看出，15個地區(qū)中農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率DEA有效的是老城區(qū)、澗西區(qū)、吉利區(qū)、偃師市、孟津縣、欒川縣、嵩縣、宜陽縣、洛寧縣、伊川縣，僅有5個地區(qū)的農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率是非DEA有效，分別是西工區(qū)、瀍河區(qū)、洛龍區(qū)、新安縣、汝陽縣。從表中可以看出，汝陽縣10年來農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率大多低于洛陽市其他地區(qū)。經(jīng)計(jì)算這5個地區(qū)純技術(shù)效率平均值分別為0.888、0.991、0.976、0.985、0.824，均未達(dá)到1。結(jié)合純技術(shù)效率的定義分析可以得出，洛陽市要提高農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率，就必須加大農(nóng)機(jī)技術(shù)投入和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、流通技術(shù)投入，進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)，加大農(nóng)產(chǎn)品深層次加工，延長生產(chǎn)鏈條，從而提升農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率[4]。

2.2.3 規(guī)模效率分析

如表3所示，2009—2018年洛陽市農(nóng)業(yè)規(guī)模效率總體呈現(xiàn)較平穩(wěn)的發(fā)展趨勢，平均值均在0.9以上，但并未達(dá)到效率相對有效的前沿，這可能與洛陽市長期以來不斷加大投入要素，而很少注重要素結(jié)構(gòu)優(yōu)化的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有關(guān)。

從表3可以看出，15個地區(qū)中DEA有效的地區(qū)有9個，分別是老城區(qū)、澗西區(qū)、吉利區(qū)、偃師市、孟津縣、欒川縣、嵩縣、洛寧縣、伊川縣，說明這些地區(qū)的農(nóng)業(yè)投入規(guī)模是有效的，投入要素組合達(dá)到了最優(yōu)。非DEA有效的有6個地區(qū)，分別是西工區(qū)、瀍河區(qū)、洛龍區(qū)、新安縣、汝陽縣、宜陽縣，其中瀍河區(qū)、洛龍區(qū)、新安縣、汝陽縣、宜陽縣這5個地區(qū)屬于輕微非DEA有效，西工區(qū)農(nóng)業(yè)規(guī)模效率整體處于較低水平，屬于嚴(yán)重非DEA有效。說明這幾個非DEA有效區(qū)在現(xiàn)有投入的基礎(chǔ)上即使再增加投入也不會帶來更大的產(chǎn)出，還會造成資源的浪費(fèi)。

3 洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率非有效地區(qū)的調(diào)整

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率與規(guī)模效率小于1的稱為非DEA有效，以2018年為例，運(yùn)用DEAP 2.1軟件計(jì)算出洛陽市各地區(qū)在2018年的投入冗余與產(chǎn)出不足，如表4所示。

從表4可以看出洛陽市這幾個地區(qū)投入產(chǎn)出要素需要改進(jìn)的情況。糧食生產(chǎn)主要是靠量的投入追求產(chǎn)出水平，因此大量的投入冗余不但增加了糧食生產(chǎn)的成本，而且不利于糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[5]。首先，投入方面，這4個地區(qū)都有待改進(jìn)。從表中可以看出在化肥使用和農(nóng)藥使用方面，汝陽縣的冗余情況都是最嚴(yán)重的，農(nóng)膜的冗余嚴(yán)重地區(qū)是洛龍區(qū)，因此當(dāng)?shù)亟窈髴?yīng)該對這三個方面的投入加以控制，合理投入，減少資源的浪費(fèi)，同時減輕對土壤、水資源等的污染。其次，農(nóng)作物播種總面積與農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力的投入方面，汝陽縣投入過剩最多;農(nóng)業(yè)人員的投入方面，洛龍區(qū)與汝陽縣需要適當(dāng)縮減。農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)的投入冗余，一方面會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高，另一方面會造成勞動力資源的浪費(fèi)，不利于生產(chǎn)力水平的提高。最后，可以看到，產(chǎn)出方面，只有西工區(qū)與新安縣需要調(diào)整，尤其是新安縣的糧食總產(chǎn)值需要增加25 609.54t才能達(dá)到目標(biāo)要求，這就需要從投入方面著手改進(jìn)，提高產(chǎn)出效率。表4將各地區(qū)需要調(diào)整的地方以及數(shù)量都清楚地呈現(xiàn)出來，由于每個地方的情況都是不同的，因此需要針對具體地區(qū)制訂詳細(xì)的方案，從而有效提高資源的利用效率。

4 洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響因素

4.1 模型選擇

由于前文中DEA模型的取值在0到1之間，除此以外的值無法取到，因此普通的一元或多元不適用于受限回歸模型。為了彌補(bǔ)使用最小二乘法的偏差，本文使用Tobit受限因變量模型進(jìn)行研究。

4.2 影響因素變量的選擇與研究假設(shè)

分別以宏觀層面的人均GDP（x1）、城鎮(zhèn)常住人口（x2）、老年人口占總?cè)丝诘谋壤▁3）和微觀層面的人均糧食產(chǎn)量（x4）、有效灌溉面積（x5）、機(jī)耕面積（x6）作為自變量，將在前文中測算的農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率作為因變量。假設(shè)城鎮(zhèn)常住人口和老年人口占總?cè)丝诘谋壤c農(nóng)業(yè)對綜合技術(shù)效率呈反向影響，其他因素均為正向影響。建立模型如下：

式中：y1為前文中DEA方法得出的綜合技術(shù)效率;ci為常數(shù)項(xiàng);ai為各變量的回歸系數(shù);ui為隨機(jī)干擾項(xiàng)。

4.3 回歸結(jié)果分析

運(yùn)用Eviews 10.0軟件進(jìn)行回歸分析，結(jié)果如表5所示。

（1）宏觀方面，人均GDP對農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率有正向的影響，與假設(shè)一致，但是并不顯著。人均GDP越高，說明這個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率也有一定的促進(jìn)作用，影響程度不顯著的原因可能是該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)對農(nóng)業(yè)的支持力度不大。城鎮(zhèn)常住人口和老年人口占總?cè)丝诘谋壤龑r(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率有反向的影響，同假設(shè)一致。這是因?yàn)槌擎?zhèn)常住人口增多表明農(nóng)村人口向城市遷移的數(shù)量比較多，這樣就不利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。老年人口增加與投入產(chǎn)出效率呈負(fù)相關(guān)，并且影響強(qiáng)度較大，這說明老年人口的增加嚴(yán)重阻礙了效率的提高，隨著年齡的增長，他們的認(rèn)知能力逐漸落后，勞動能力越來越差，因此不利于農(nóng)業(yè)效率的提高。

（2）微觀方面，人均糧食產(chǎn)量和機(jī)耕面積對綜合技術(shù)效率都有正向的影響，與假設(shè)一致。人均糧食產(chǎn)量和機(jī)耕面積的增加說明農(nóng)業(yè)方面利用農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)業(yè)科技的能力增強(qiáng)，產(chǎn)出量加大，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升有正向的作用。但有效灌溉面積對綜合技術(shù)效率有反向的影響，與假設(shè)相反，這表明該地區(qū)灌溉方式效率低下，應(yīng)該改變傳統(tǒng)的灌溉方式，提升生產(chǎn)效率。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié) 論

本研究利用DEA-Tobit模型對洛陽市各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行了研究分析，10年間（2009—2018年）洛陽市各地區(qū)的農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)效率平均值、農(nóng)業(yè)純技術(shù)效率平均值與農(nóng)業(yè)規(guī)模效率平均值均在0.9以上，因此總體來看洛陽市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率比較高。其中老城區(qū)、吉利區(qū)、偃師市、孟津縣、欒川縣、伊川縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率最高，西工區(qū)、汝陽縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較低。通過對投入產(chǎn)出的冗余分析發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)與農(nóng)作物播種總面積存在大量的冗余，分別不同程度地影響了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的發(fā)展。人均GDP、人均糧食產(chǎn)量和機(jī)耕面積與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率呈正相關(guān)，城鎮(zhèn)常住人口、老年人口占總?cè)丝诘谋壤陀行Ч喔让娣e與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率呈負(fù)相關(guān)。

5.2 建 議

（1）在加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中，不僅要大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，還要努力提升農(nóng)業(yè)技術(shù)效率，通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入要素配置結(jié)構(gòu)、提高投入要素使用效率來推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前沿面整體前移，進(jìn)而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率。只有不斷提高技術(shù)效率，才能轉(zhuǎn)變以“量”為主的粗放型增產(chǎn)模式，進(jìn)而向以“質(zhì)”為主的現(xiàn)代化、綠色化方向發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)糧食“增產(chǎn)、增效、增綠”多元化目標(biāo)。

（2）提升農(nóng)業(yè)從業(yè)人員能力，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)人才支撐。從以上分析中可以看出，農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)出現(xiàn)大量冗余的現(xiàn)象表明農(nóng)業(yè)方面不缺人，但是缺乏人才。當(dāng)前現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)普遍利用機(jī)械化生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員需要提升自身的能力，學(xué)習(xí)新技術(shù)，這樣才更加有利于農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)效率的提高。

（3）化肥對農(nóng)作物的生長至關(guān)重要，但是凡事又要適可而止，并不是越多越好，需要合理施用。目前不只是洛陽市，我國農(nóng)業(yè)方面對化肥的使用均存在配比不當(dāng)、浪費(fèi)嚴(yán)重的問題，導(dǎo)致面源污染、水資源污染比較嚴(yán)重。在綠色發(fā)展的今天，要科學(xué)合理地使用化肥，提高使用效率。

（4）經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的地區(qū)，不能一味地發(fā)展經(jīng)濟(jì)而忽視農(nóng)業(yè)發(fā)展，從上面的分析可以看出，雖然人均GDP與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率呈正相關(guān)，但是影響并不顯著，這可能是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展過度占用農(nóng)業(yè)資源造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低下，因此政府應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)能共同進(jìn)步。

（5）培育新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體。黨的十八大報(bào)告提出，培育和發(fā)展各類新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，既是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展要求，又是建設(shè)新農(nóng)村的重要途經(jīng)，要在堅(jiān)持和完善農(nóng)村基本經(jīng)營制度的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)對新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的補(bǔ)貼力度，創(chuàng)新農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式。

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