基于DEA-Malmquist指數(shù)的新疆南疆縣域農(nóng)用地生產(chǎn)效率研究

阿力木江·吐斯依提，努思曼姑·玉素音，阿也提古麗·斯迪克，龍江濤

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆財經(jīng)大學(xué) 工商管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830012）

0 引言

農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，在人口數(shù)量不斷增加、耕地面積不斷減少的背景下，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，對國家糧食安全戰(zhàn)略起到至關(guān)重要的作用［1-3］。然而，隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快，農(nóng)業(yè)用地粗放利用的問題也與日俱增，如何利用有限的耕地資源，兼顧生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的同時，提高耕地生產(chǎn)效率，再一次成為各界學(xué)者研究的熱點［3-4］。新疆地處我國西北干旱區(qū)域，其農(nóng)業(yè)屬于典型的干旱區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)，高效率的農(nóng)業(yè)用地利用，有利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟升級轉(zhuǎn)型和國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施［5］。

國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于土地效率方面做了大量的相關(guān)研究。在研究方法上，國內(nèi)外學(xué)者普遍采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法，選擇較為宏觀的區(qū)域，對城市土地或農(nóng)業(yè)用地效率進行測算［1,5-8］。在研究內(nèi)容上，學(xué)者們結(jié)合自己研究領(lǐng)域取得了不少成果，有關(guān)土地效率方面的內(nèi)容，可以概括為土地利用效率的測算［1,5-8］；土地利用效率的影響因素［3,9-11］、時空變化分析［1,12-16］、土地利用效率與經(jīng)濟發(fā)展水平耦合關(guān)系［17-18］、土地利用生態(tài)效率［19］等，如Moutinho等基于DEA-Malmquist指數(shù)，對德國和法國城市的生產(chǎn)效率進行了測算?？傮w來看，前人針對土地利用效率開展了一定的研究，且取得了許多的研究成果，但成果多集中于內(nèi)地發(fā)達省(市)，且大多學(xué)者以全國或者省域來進行測算土地的生產(chǎn)效率，較少考慮縣域角度的土地的生產(chǎn)效率。除此之外，大多學(xué)者采用靜態(tài)方法分析測算土地利用效率，而采取時間序列動態(tài)考慮的研究則較少，所獲得的結(jié)論不能更好地指導(dǎo)實踐。

因此，本文從縣域視角出發(fā)，選擇干旱區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)為主的新疆作為研究區(qū)，采用面板數(shù)據(jù)，探討了干旱區(qū)綠洲城市農(nóng)用地的生產(chǎn)效率特征，研究結(jié)果將有助于研究區(qū)制定積極的措施，從而推動干旱區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)高效、可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

新疆南疆是指天山以南、昆侖山以北的區(qū)域，該區(qū)域各縣(市)屬沿著塔克拉瑪干沙漠周邊形成的綠洲城市。該區(qū)域深居內(nèi)陸，屬于溫帶大陸性氣候，多為山前或盆地內(nèi)的平原地區(qū)，地勢平坦，日照時數(shù)較長，光照資源豐富，氣溫日較差大，有利于作物有機質(zhì)的積累，具有得天獨厚的光、熱條件來發(fā)展農(nóng)業(yè)。同時，也存在水資源有限、生態(tài)脆弱等局限性。因此，提高農(nóng)用地的生產(chǎn)效率，才能在有限的水、土資源的條件下，兼顧生態(tài)環(huán)境的同時，發(fā)展高效、可持續(xù)的綠洲農(nóng)業(yè)［6］。

本文為獲得數(shù)據(jù)的真實性和連續(xù)性，以2016年南疆縣域區(qū)劃為基準(zhǔn)，選取了和田地區(qū)8個縣(市)、喀什地區(qū)12個縣(市)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州4個縣(市)、阿克蘇地區(qū)9個縣(市)、巴音郭楞蒙古自治州9個縣(市)共計42個縣域單元作為決策單元樣本，其中未將昆玉市、圖木舒克市、阿拉爾市、鐵門關(guān)市等自治區(qū)直轄縣(市)納入本次研究范圍之內(nèi)［20］。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA) 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(Data Envelopment Analysis，DEA)是 在“相 對 效率評價”概念的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該方法以“投入—產(chǎn)出”為視角，選取可比性的決策單元，進行相對有效性評價的非參數(shù)效率分析［7,16,21］。在DEA模型中，根據(jù)規(guī)模報酬是否可變，通常分為CCR模型和BCC模型。本文借助DEAP 2.1軟件，采用規(guī)模報酬可變的BCC模型，選取投入導(dǎo)向型進行分析，其模型如下：

式（1）、式（2）中，X0表示決策單元投入、Y0表示決策單元產(chǎn)出；n表示決策單元數(shù)量；λj為權(quán)重變量；θ表示決策單元的綜合技術(shù)效率；ε是一個常量，表示非阿基米德無窮小。S+表示松弛變量；S-表示剩余變量；若θ=1，S+=S-=0，則決策單元DEA有效，若θ＜1，則決策單元非DEA有效。

1.2.2 Malmquist指數(shù) Malmquist指數(shù)能動態(tài)地反映各決策單元效率的變化趨勢。該方法是一種采用面板數(shù)據(jù)，通過距離函數(shù)測算值的比率，研究多時期不同決策單元全要素生產(chǎn)效率的效率動態(tài)演化規(guī)律的一種分析方法。Malmquist指數(shù)可表示為：

式（3）~（5）中，(xt, yt)和(xt+1, yt+1)分別表示t時期和t+1時期的投入產(chǎn)出向量，若M指數(shù)＞1，表明效率提高；若M指數(shù)＜1，表明效率降低。

2 指標(biāo)的選取與數(shù)據(jù)來源

2.1 指標(biāo)的選取

在參考以往文獻的基礎(chǔ)上［4,7］，考慮選取數(shù)據(jù)的科學(xué)性和獲得性，選取新疆42縣（市）為決策單元，選取了農(nóng)用地投入的4個投入指標(biāo)和2個產(chǎn)出指標(biāo)，構(gòu)建新疆農(nóng)用地效率評價指標(biāo)體系（表1）。其中，從土地、勞動力、技術(shù)、資本4個方面選取農(nóng)作物播種面積、鄉(xiāng)村勞動力、農(nóng)用機械總動力、化肥施用量（折純量）4個要素作為農(nóng)用地投入指標(biāo)；選取農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、糧食產(chǎn)量分別作為經(jīng)濟和社會2個方面的產(chǎn)出指標(biāo)。

表1 農(nóng)用地土地利用效率評價指標(biāo)

2.2 數(shù)據(jù)來源

研究所采用的所有數(shù)據(jù)均來源于2017—2021年的《新疆統(tǒng)計年鑒》相關(guān)經(jīng)濟和社會數(shù)據(jù)，本文選用GM（1,1）灰色系統(tǒng)模型對缺少的數(shù)據(jù)進行預(yù)測和補充。

3 結(jié)果與分析

3.1 DEA模型的靜態(tài)分析

本研究從投入產(chǎn)出的角度出發(fā)，基于DEAMalmquist指數(shù)來進行新疆南疆縣域農(nóng)用地土地利用效率的測算，借助DEAP 2.1軟件，共計算出42個縣（市）的2016和2020年農(nóng)用地的土地利用效率情況。

3.1.1 綜合效率評價 由表2可知，從綜合技術(shù)效率指數(shù)來看，2016與2020年南疆區(qū)域農(nóng)用地生產(chǎn)效率分別為0.849和0.853，均未達到DEA有效，農(nóng)用地生產(chǎn)效率有略微的增長趨勢，但仍處于較低范疇。從各縣（市）角度來看，2016—2020年，南疆區(qū)域61.90%的縣（市）的農(nóng)用地生產(chǎn)效率均有減少的趨勢，即除輪臺縣、尉犁縣、博湖縣、阿克蘇市、溫宿縣、新和縣、阿瓦提縣、柯坪縣、疏附縣、澤普縣、麥蓋提縣、塔什庫爾干塔吉克自治縣、和田市、于田縣、民豐縣等16個縣（市）有所增加外，其余26個縣（市）的農(nóng)用地生產(chǎn)效率均減少。2016與2020年，均有12個縣（市）達到生產(chǎn)前沿面，但在2個時間段中均有效的縣（市）為若羌縣、和靜縣、和碩縣、拜城縣、阿合奇縣、烏恰縣、策勒縣等7個，這些縣（市）占總決策單元的16.67%，說明這些縣（市）的農(nóng)用地生產(chǎn)投入實現(xiàn)了最優(yōu)配置，投入產(chǎn)出在不同的組合下達到了最佳效果。疏勒縣和巴楚縣在2016與2020年，均在南疆區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率處于后3位，且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率均低于0.6，說明這2個縣（市）應(yīng)該加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入力度，擴大投入以達到最佳規(guī)模。2020年，尉犁縣、若羌縣、和靜縣、和碩縣、阿克蘇市、拜城縣、阿合奇縣、烏恰縣、麥蓋提縣、塔什庫爾干塔吉克自治縣、策勒縣、于田縣等12個縣（市）處于生產(chǎn)前沿面上，這些縣（市）占總決策單元的28.57%，其余的縣（市）純技術(shù)效率和規(guī)模效率都沒有達到最佳效果。

表2 新疆南疆農(nóng)用地土地利用效率分析

3.1.2 技術(shù)效率評價 由表2可知，從2016—2020年，南疆區(qū)域農(nóng)用地純技術(shù)效率略有增加，由0.901增加到0.906。南疆區(qū)域農(nóng)用地純技術(shù)效率在2020年為0.906，參考生產(chǎn)前沿面，可知管理水平需要進一步地提高。從數(shù)值看，農(nóng)用地的規(guī)模效率高于純技術(shù)效率，可知管理、技術(shù)水平這兩因素制約著南疆區(qū)域農(nóng)用地生產(chǎn)效率。2016年純技術(shù)有效的縣（市）有19個，規(guī)模效率有效的縣（市）有12個；2020年純技術(shù)有效的縣（市）有20個，規(guī)模效率有效的縣（市）有12個，純技術(shù)有效的縣（市）數(shù)量多于規(guī)模效率有效的縣（市），由此可推出，這些縣（市）在管理和技術(shù)等方面投入已經(jīng)實現(xiàn)了最大化，綜合效率低的主要原因是規(guī)模效率低，應(yīng)該先提高規(guī)模效率，從而進一步提升綜合效率。2020年，純技術(shù)效率小于區(qū)域平均值的有輪臺縣、且末縣、焉耆回族自治縣、庫車市、沙雅縣、新和縣、烏什縣、阿瓦提縣、阿圖什市、阿克陶縣、疏附縣、疏勒縣、英吉沙縣、岳普湖縣、伽師縣、巴楚縣、和田市等17個縣（市），這些縣（市）應(yīng)該先提高管理和技術(shù)水平，從而提升綜合效率。

3.1.3 規(guī)模效率評價 由表2可知，從2016—2020年，南疆區(qū)域農(nóng)用地規(guī)模效率略有減少，由0.944降至0.942。2016和2020年均有12個縣（市）規(guī)模效率達到最優(yōu)，規(guī)模效率2年均為1的有若羌縣、和靜縣、和碩縣、拜城縣、阿合奇縣、烏恰縣、策勒縣等7個縣（市），占比11.90%。2020年規(guī)模效率處于區(qū)域后3位的有喀什市、疏勒縣、莎車縣等3個縣（市），且規(guī)模效率均在0.8以下，遠(yuǎn)小于區(qū)域平均水平，這幾個縣（市）應(yīng)該進一步擴大對農(nóng)用土地的投入力度，以達到最佳的規(guī)模。2020年，規(guī)模報酬遞增的有且末縣、博湖縣、柯坪縣、岳普湖縣、民豐縣等5個縣（市），應(yīng)該合計加大農(nóng)用土地投入力度，而規(guī)模報酬遞減的庫爾勒市等25個縣（市），應(yīng)該適當(dāng)減少農(nóng)用土地投入力度，解決效率損失的問題。

3.2 Malmquist指數(shù)的動態(tài)分析

3.2.1 整體效率變動分析 由表3可知，2016—2020年南疆農(nóng)用地生產(chǎn)效率指數(shù)均值為0.983，總體呈下降態(tài)勢，但在研究期間有2 a的全要素生產(chǎn)效率指數(shù)大于1，說明此時南疆區(qū)域農(nóng)用地利用效率處于波動下降階段。借助Malmquist各個指數(shù)分解來分析可知，技術(shù)效率上升0.1，技術(shù)進步均值小于1，規(guī)模效率為1，說明全要素生產(chǎn)率低的主要原因是技術(shù)進步的抑制造成的。從不同年度來分析，2016—2017、2018—2019年的技術(shù)效率均大于1，而技術(shù)進步指數(shù)均小于1，說明技術(shù)效率是全要素生產(chǎn)效率變化的主導(dǎo)因素；2017—2018年，技術(shù)效率指數(shù)小于1，數(shù)值為0.987，而技術(shù)進步指數(shù)大于1，數(shù)值為1.034，由此得出，技術(shù)進步指數(shù)對農(nóng)用地全要素生產(chǎn)效率的提升貢獻較大；2019—2020年，技術(shù)效率和技術(shù)進步指數(shù)均大于1，且兩者均呈現(xiàn)出上升的趨勢，說明技術(shù)效率與技術(shù)進步協(xié)同提高了農(nóng)用地利用效率。在各年度中，僅有2018—2019年和2019—2020年間的規(guī)模效率指數(shù)小于1，說明在這段時間內(nèi)，規(guī)模效率抑制了技術(shù)效率的增長。

表3 2016—2020年新疆南疆農(nóng)用地Malmquist指數(shù)及其分解情況

3.2.2 各縣（市）效率變化對比分析 由表4可知：2016—2020年南疆僅有尉犁縣、博湖縣、阿克蘇市、阿瓦提縣、烏恰縣、喀什市、疏勒縣、麥蓋提縣、塔什庫爾干塔吉克自治縣、和田市、策勒縣、于田縣、民豐縣等13個縣（市）的農(nóng)用地全要素生產(chǎn)效率指數(shù)大于1，其余的29個縣（市）的農(nóng)用地全要素生產(chǎn)效率指數(shù)都小于1，說明南疆大部分地區(qū)農(nóng)用地生產(chǎn)效率呈現(xiàn)下降趨勢，發(fā)展態(tài)勢不容樂觀，需要盡快作出調(diào)整。下降的主要原因方面，生產(chǎn)效率下降的29個縣（市）中，庫爾勒市、且末縣、焉耆回族自治縣、庫車市、沙雅縣、烏什縣、阿圖什市、阿克陶縣、英吉沙縣、莎車縣、葉城縣、岳普湖縣、伽師縣、巴楚縣、和田縣、墨玉縣、皮山縣、洛浦縣等18個縣（市）的技術(shù)效率和技術(shù)進步指數(shù)均小于1，農(nóng)用地全要素生產(chǎn)效率的降低是由技術(shù)效率和技術(shù)進步效率共同抑制造成的；輪臺縣、溫宿縣、新和縣、柯坪縣、疏附縣、澤普縣、若羌縣、和靜縣、和碩縣、拜城縣、阿合奇縣等11個縣（市）技術(shù)效率≥1，但技術(shù)進步指數(shù)小于1，即農(nóng)用地全要素生產(chǎn)效率較低是由技術(shù)進步的落后造成的。

表4 各縣（市）的農(nóng)用地Malmquist指數(shù)及其分解結(jié)果

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文借助DEAP 2.1軟件，利用新疆南疆42個縣（市）2016—2020年農(nóng)用地投入和產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，采用DEA模型與Malmquist指數(shù)，對2016—2020年南疆42個縣（市）的農(nóng)用地效率進行分析，得出如下結(jié)論：

（1）基于DEA模型測算可以看出，2016與2020年南疆區(qū)域農(nóng)用地生產(chǎn)效率分別為0.849和0.853，均未達到DEA有效，農(nóng)用地生產(chǎn)效率有略微的增長趨勢，但仍處于較低范疇。從各縣（市）角度來看，2016—2020年，除了16個縣（市）有所增加外，其余26個縣（市）的農(nóng)用地生產(chǎn)效率均減少，即南疆區(qū)域61.90%的縣（市）的農(nóng)用地生產(chǎn)效率均呈減少的趨勢。

（2）基于Malmquist指數(shù)動態(tài)分析結(jié)果來看，2016—2020年，南疆農(nóng)用地生產(chǎn)效率僅有13個縣（市）的農(nóng)用地全要素生產(chǎn)效率大于1，其余的29個縣（市）的農(nóng)用地全要素生產(chǎn)效率都小于1，說明南疆大部分地區(qū)農(nóng)用地生產(chǎn)效率呈現(xiàn)下降趨勢。

4.2 建議

基于以上實證結(jié)果，2016與2020年南疆區(qū)域農(nóng)用地生產(chǎn)效率不高,進步空間較大，結(jié)合南疆農(nóng)用地情況，提出以下建議。（1）加大農(nóng)業(yè)科技投入力度，強化技術(shù)的研發(fā)。（2）提升勞動力素質(zhì)以及農(nóng)戶對科學(xué)技術(shù)方法的應(yīng)用能力，提高農(nóng)用地生產(chǎn)效率。（3）提高土地規(guī)?；潭龋瑪U大投入以達到最佳規(guī)模。