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贵州省农业生产效率研究——基于生态效率视角

2024-04-26 来源:易榕旅网
第36卷第1期 Vo1.36 NO.1 农业科学研究 2015年3月 Mar.2015 Journal of Agricultural Sciences 文章编号:1673—0747(2015)O1—0086—07 贵州省农业生产效率研究——基于生态效率视角 周 倩 , 刘妍琚 , 马赞甫z (1.贵州I财经大学数学与统计学院,贵州贵阳 550025; 2.贵州财经大学中国减贫与发展研究院,贵州贵阳摘550025) 要:文章构建了一个狭义农业即种植业生产效率评价指标体系,进而在生态效率视角下以数据包络分 析方法对2()()6—2()12年间贵州省农业生产效率进行实证分析,着重考察了各地区种植业的技术效率、纯技 术效率和规模效率的变化情况,试图找出制约各地区农业生产效率的主要原因,为贵州省制定“三农”政策 提供实证依据. 关键词:农业;种植业;生产效率;数据包络分析;冗余量 中图分类号:F327 文献标志码:A 农业是国民经济中重要的产业部门之一.广义 农业包括种植业、林业、畜牧业、渔业与农、林、牧、 的进一步增加并不能给农业经济增长带来持久效 应,农村大量的剩余劳动力使得农业部门劳动生 产率始终保持较低的水平『6_,因此,农业平均生产 成本有可能随着输入量增加而攀升.其三,过量使 用农药化肥易导致土壤条件恶化,不仅威胁农业 生产安全I7】,也威胁到粮食安全,关系到生态可持 续性问题. 渔服务业,狭义农业则指种植业.本研究所指农业 为狭义农业即种植业,包括生产粮食作物、经济作 物等农作物的系列生产活动. 近年来,贵州省广义农业发展蒸蒸日上.2012 年,贵州省农林牧渔业总产值为l 436.61亿元,比 f 年增长9.3%.其中,占据最大份额的种植业总 产值达864.86亿元,同比增长12%….究其原因大 体可归结为两方面:一方面是输入要素增加,恰如 研究者所指出的,现代高产谷物、化肥和杀虫剂等 投入要素的大量增加对农业生产效率做出巨大贡 毫无疑问,贵州省农业快速、稳定、健康发展 主要应该依赖于生产效率的提升,这就要求研究 者全面地考察农业生产输入、输出状况,对其效率 进行实时评估.发展是时代主题,有必要在确保种 植业产量的前提下,尽可能地进行节能减排,降低 献 ;另一方面则是种植效率的提高,其中包括了 制度变革I l与科技进步[ 1等原因. 然而,随着贵州省农业及经济的迅猛增长,各 类问题也接踵而至.其一,受喀斯特地貌及石漠化 影响,贵州省农业资源匮乏,特别是可耕地面积不 多,土壤肥力低下,农业生产难以形成规模效应 输入成本特别是生态成本. 本项研究关注农业生产绩效评价问题,重点 考察绩效评价指标体系的建立、评估方法的具体 选择及贵州省农业生产绩效评价问题.具体而言, 构建了一个包含乡村从业人数、农业机械总动力、 主要农作物播种面积、农业化肥施用量等输入要 素,粮食产量、油菜籽产量、烤烟产量、茶叶产量、 等,换言之,从输入层面获得发展有后继乏力的隐 患.其二,通过增加输人要素提高产量的方法也存 在严重弊端.受规模报酬递减规律约束,投入要素 水果产量等输出要素的投入一产出系统,采用数 据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)模型 收稿日期:20l4—12—02 基金项目:教育部人文社会科学基金项目(12YJC790140);贵州省人2013年度社科规划课题(13GzQN31);贵州省科技厅贵 州财经大学2013年度软科学联合基金计划项目(黔科合体R字[2013]LKC2005号);贵州财经大学2013年度在校学生科研 资助项目 作者简介:周倩(199(J一),江西宜春人,硕士研究生,主要从事评价理论与方法研究 通信作者:马赞甫(1975一),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从事数据包络分析、经济数学模型.博弈论等方面的研究. 第l期 周 倩等:贵州省农业生产效率研究——基于生态效率视角 87 考察贵州省农业生产的效率状况,侧重以要素投 2008年l4个市州的“两型农业”生产综合效率进 行了测算[ 71.又如,张召华、黄海艳等人利用DEA—Tobit 入最小化、要素冗余最小化特别是化肥投入冗余 最小化表征农业生产生态效率. 两步法分别考察了陕西省、安徽省的农业生产效 率及相关影响因素[18-i9]. 就研究者看来,DEA确实是一种评价农业生产 1 文献回顾 探讨农业生产效率的文献较多.整体而言,相 关研究主要围绕农业生产效率指标体系具体构建 和评价方法选择两方面而展开. 绩效的好方法,可回避严格的统计假设,能处理多输 入多输出问题,较贴近农业生产实际情况,其指标权 重设计也较为客观.当然,某些研究在指标体系设定 方面还值得进一步推敲,或者忽视生态成本,或者不 从绩效评价指标体系具体构建来看,往往涉及 到农业生产消耗的人力资本和物质资本等输入类指 出类指标.比如,或者主要考察劳动生产率对农业生 产效率的影响嘲;或者采用土地耕种面积、从事耕种 地劳动人数、折旧后的固定资产投入以及用于施肥 和杀虫剂购买的当前总支出额作为输入指标,以农 业生产总值、农产品销售总额以及年末剩余农作物 价值作为输出指标 ;在中国农村区域经济研究中则 考虑了基础设施、教育水平、科研投入等指标 .随着 时代的进步,不少研究开始关注农业生产的生态成 本,引入了一些反映生态效率的指标.比如,余建斌 等人在通过构建随机前沿面生产函数分析中国农业 生产的技术效率时,采用了化肥投入这个指标[1l】.此 外,王惠莹对辽宁省1997--2010年农业生产效率进 行研究时,在其指标体系中也引入化肥投入量作为 反映生态的指标 21. 重视农业输人与输出之间的对应关系.比如,不少文 涉及耕地面积,并不考虑林牧渔业的土地要素投入. 另外,涉及贵州省农业生产效率的研究甚少, 研究内容也多涉及宏观经济层面与农业生产效率 之间的关系,纯粹关注农业生产效率本身问题的 研究则更为少见. 基于上述考虑,本文在总结前人研究的基础 标及农产品产量、农业生产总值、农民人均收入等输 献采用农林牧渔业作为输出要素,而输入要素中只 上,对贵州省各市(州)自“十二五规划”以来的狭义 农业生产效率进行研究.文章试图在生态效率视角 下界定农业生产效率,构建评价农业生产效率的指 标体系.在此基础上,采用输入导向的DEA模型计 算给定年度下不同市(州)的农业生产效率值,同时 考察贵州省各市(州)输入冗余特别是化肥输入冗余. 根据计算结果,分析各市(州)农业生产现状中的若 干问题,提出改进绩效的对策建议. 从绩效评价方法选择来看,使用层次分析方 法较为常见.刘志强等人利用层次分析法对区域 农业可持续发展进行研究,指出区域农业可持续 2评价体系 农业生产效率评价体系主要涉及到评价指标 设定及评价方法选择两方面内容,两者相互交织. 如前所述,拟采用评价相对有效性的DEA方法评 价农业生产效率,在此基础上,考察评价指标体系 的具体构建问题. DEA由Charnes等人于1978年提出[2ol,是一 发展就是在满足区域当代人口需求的同时,不能 损害、剥夺后代和其他区域生存发展的能力,将 “资源一人口一农业一环境”复合系统引向更加和 谐有效的状态【l3JI任春燕采用层次分析法构建了农 业生态经济效益评价体系,评估了黄土丘陵区纸 坊沟流域的农业生态经济系统的综合效益【l4】. 近年来,评价相对有效性的DEA方法在农业 种测度多输人多输出系统相对有效性的非参数评 价方法,最早用于测度非盈利性单位的运营绩效. DEA的优势着重表现在其对各评价对象自身特点 的关注.从不同对象实际情况出发,DEA客观而针 对性的对指标进行赋权,不仅反映了不同评价对 生产效率评估方面使用尤为普遍.比如,利用DEA 对中国29个省份1984—1993年间的农业生产效 率进行了研究【l5 ;Chen和Huffman等人则采用随 机前沿分析法探讨农业生产效率问题 ;王桂波等 结合使用超效率DEA模型与Malmquist指数分 析了陕西省16个国家级产粮大县的农业生产效 率【 ;贺正楚则采用了DEA三阶段模型对湖南省 象的不同特征,也回避了指标赋权主观性、随意性 过强的缺陷.而且,该种赋权方式具有影子价格属 性,在很大程度可以反映各指标的相对重要性【丑]. 另外,比较参数分析方法,DEA方法的另一优势是 88 农业科学研究 第36卷 不需要事先拟定输入与输出之间具体的函数关 系.DEA也因此成为一种应用日益广泛的评价方 法.常用的DEA模型有CCR模型[201与BCC模型f2l】, 分Nx,t应不同的规模报酬假设. DEA方法以决策单元(Decision Making Unit, DMU)为评价对象,具有最小化成本、最大化收益 的利益诉求.经量化处理,每一个DMU都被具体 表示为一个含有多个输入与多个输出的向量组. 设所观测到的个DMU为 (Xj, ),j=l,2,…,n (1) 其中 ,代表第 .个DMU的输入项,而Y 代表 第 个DMU相应的输出项,皆为多维列向量,其 分量分别表征不同输入或输出量,j=l,2,…,凡.习 惯 以(X y )标记被评价的目标DMU,是上述n 个DMU之一. 一般而言,DEA以数学规划问题即DEA模型 的值表征DEA有效性,进而反映DMU的相对有 效性.不同DEA模型所反映的相对有效性有其不 同的侧重点.比如,输入导向的DEA模型与输出导 向的DEA模 截然不同,前者是在保证输出不减 少的前提下考虑输入可缩减的余地,而后者则是 在输入不增加的前提下考察输出继续增加的可能 性.又如,BCC模型所界定的有效性是一种纯技术 层面的有效性(Pure Technical Efficiency,PTE),而 CCR模型所对应的相对有效性则是技术层面的有 效性fTechnical Efifciency,TE),蕴含了规模有效性 fScale Efficiency,SE)与纯技术有效性双重属性. 考虑到贵州省农业的发展现状,本项研究的 目的是在确保农业综合产出的前提下谋求成本包 括生态成本的最小化,同时,还关注产业化运作方 式特别是规模经济对农业生产绩效的影响.为此, 主要是采用如下输入导向的具有可变规模报酬的 BCC模型评价贵州省农业生产绩效状况: arin s.1.∑A, ≤ 。 ∑hjYt y ∑A :1 『=1 A ≥0, =1,2,…,凡 模型的值 1反映了目标DMU的输入效 率,若 =1,则称目标DMU为输入弱DEA有效, 否则称其非弱DEA有效.对于非弱DEA有效的 DMU,可以借助优化方法确定其投影.所谓投影事 实上即一个与给定DMU相对应的弱DEA有效 点,是该DMU尽快改进绩效的潜在参照对象.投 影可借助具有非阿基米德无穷小量 的DEA模 型进行确定: + arin 0+e(e s+e s) s.1. ∑A, +s一= 。 (3) ∑A,=0 J=l A, 0, =1,2,…,n 其中向量e, 是分量都为1的列向量,维度分 别与DMU的输入、输出数相对应.一般采用两阶 段方法确定投影:第一阶段是借助模型(2)计算出 目标DMU的效率值 第二阶段则是将该效率值 代入问题(3)进而确定变量S一,S 的一个最优解 s一,s .定义点( ,Y )为目标DMU( 。,Y。)的一个投 影,这里  I= 0一s (4) lY=y()+s 不难看出,(X ,Y )其实是相对有效的DMU的 一个线性组合(∑)A, ,,∑A,y,.相较目标DMU j=l i=l (Xo,y。)而言,点( ,y )在输入与输出方面都较优. 输入导向的BCC模型及带阿基米德无穷小量 模型的求解都可以借助专门的DEA计算软件 DEAP Version 2.1进行.需要提及的是,软件在计算 BCC模型效率值的同时还顺带给出了输入导向的 CCR模型的效率值.与BCC模型相比,CCR模型没 有权重和∑Aj=1的约束.换言之,软件输出结果 j=l 包含了各DMU的技术效率值(TE)、纯技术效率值 (PTE)与规模效率值(SE),其中,技术效率值是纯技 第1期 周倩等:贵州省农业生产效率研究——基于生态效率视角 89 术效率值与规模效率值的乘积. DEA评价方法的选择对农业生产效率评价指 标体系构建提出了具体要求.在前述方法选择、模型 选择的基础上,有必要具体落实DEA输入与输出 指标体系的构建.考虑到种植业的基本范畴及其生 产过程所涉及到的要素输入与主要农作物产出情 况,拟定输入指标为劳动力、土地、资本、原材料四 类经典要素投入,分别以农业乡村从业人数、主要 农作物播种面积、农业机械总动力、农用化肥施用 量表示,输出指标则为贵州省主要的农作物产量,包 括粮食、油菜籽、烤烟、茶叶与水果产量.如表1所示. 表1 贵州省农业生产效率指标评价体系 需要特别提及的是,本研究是在生态视角下界 定农业生产效率,输入指标中的农药化肥施用量事 实上在很大程度上反应了农业种植的生态成本.另 外,所指农业指狭义农业种植业,因此,输入指标和 输出指标皆围绕种植业投入产出设定,避免选择指 标过于随意违背种植业生产实际过程.当然,必须 承认,农业生产过程不可避免地涉及到作物种子或 种苗输入,因数据采集困难不得已放弃了该指标. 3实证分析 本项研究采用贵州省统计年鉴2006--2012 年贵州省9个市 1)的农业生产投入产出数据.如 前所述,所选输入指标有乡村从业人数、农业机械 总动力、主要农作物播种面积和农业化肥施用量, 输出指标有粮食产量、油菜籽产量、烤烟产量、茶 叶产量和水果产量.本研究基于以上指标考虑数 据选取与DMU设定,在可变规模报酬假设下,以 输入导向的BCC模型考察贵州省农业生产效率, 并借助软件DEAP Version 2.1计算了给定年度贵 州省各市(州)的技术效率值(TE)、纯技术效率值 (PTE)和规模效率值(sE)及输入冗余值,结果如表2 及表3所不. 3.1贵,ki1省农业生产效率状况 根据表2可以看出,贵州省各市(州)农业生产 技术效率fTE)值差距较明显.整体水平排名前三位 的是遵义市、黔东南州与毕节市,排名末位的是六 盘水市,其次是安顺市,再次则是黔西南州.与实 际情况比较一致,从侧面反映了评价体系的合理性. 各市 1)农业生产纯技术效率(PTE)值相差无 几.平均效率值最高的为遵义市,最低的为毕节 市,两者仅相差0.053,基本可忽略不计. 各市(州)农业生产规模效率值(sE)差距非常明 显.全省平均值排名前三位的是遵义市、黔东南州、 毕节市,排名末位的是六盘水市,其次是安顺市,再 次则是黔西南州,与技术效率值排名基本一致. 全省技术效率相对较高的几个市州其规模效 率都较高,而纯技术效率仅为平均水平.这表明, 贵州省各市(州)农业生产效率的提高主要依赖于 规模经济,主要是凭借大量的农业基本生产要素 投入而获得的,这再次验证了相关研究观点『2】. 另外,从各年度各市州所处的规模报酬状况 来看,基本上都处于规模报酬非减的状态.换言 之,贵州省各市州的农业整体规模仍旧嫌低,尚未 充分发挥规模经济的优势.需要注意的是,毕节市 的农业生产已经出现了规模报酬递减的趋势,这 表明农业生产单方面依赖投入不具有可持续性. 3.2农业投入冗余度分析 投入冗余是在现有生产技术条件下,一个 DMU的输入相对过多且无法从纯技术效率层面 进行解释的现象.从数学表述来看,投入冗余即一 个DMU输入层面的技术无效性或源于生产规模 小难以获得规模报酬,或因为生产经营管理不善 导致纯技术效率的低下,或者是输入结构与现有 一般技术水平不协调,某些输入相对过多从而导 致冗余现象. 如表3所示,贵州省大部分市州在不少年份 都存在显著的投入冗余.选择两阶段法计算冗余 值,结果包括两个部分:第一部分是效率不足带来 的输入冗余.这部分的输入节约是技术可行的,即 参照现有技术标准可以消除冗余;第二部分则是 因为输入指标间的匹配关系与现有生产技术关系 不协调,是一种难以消除的冗余. 根据表3不难看出,在扣除纯技术效率对输 90 农业科学研究 第36卷 入的影响之外,贵州省农业生产要素存在过度投 入现象.就全省而言,除乡村从业人员未存在冗余 外,农业机械总动力、主要农作物播种面积、农用 待进一步完善.在现有技术条件下,扣除纯技术效 率影响后的输入冗余主要源于输入结构的不协调 性.某些类型的输入相对过多则无法被农业生产过 程全部吸收,从而出现冗余现象.其中,特别需要 化肥施用量皆存在不同程度的冗余情况.其中,农 用化肥施用量的冗余现象尤为严重而普遍 就各市 I)而言,安顺市、六盘水市、黔西南州 注意的是农用化肥施用量普遍过量,加重了农业 生产的生态成本. 输入冗余现象尤其明显.在考察期的每一年份,安 而六盘水市与黔西南州在考察期的5个年份存在 投入冗余问题,农用化肥施用明显过量,黔西南州 当然,各市洲)不同生产要素所存在的冗余现 DMU的相似性基础上,实际情况并非如此,不同 市州的不同生产要素其质并不一致.因此,对于主 要农作物播种面积冗余问题,一个可能的解释是 不同市州土地的肥沃程度并不相同.而农用化肥施 顺市都存在过度投入问题,农用化肥施用量尤甚. 象其产生原因可能并不相同.DEA分析是基于 还存在明显的主要农作物播种面积冗余问题.与 黔西南州类似,在考察期的4个年度内黔南州在 主要农作物播种面积存在冗余问题. 这表明,贵州省农业生产要素输入结构还有 用量出现冗余,一个极有可能的原因就是土地过 度垦殖,导致土地肥力衰减,需要投入更多的农用 第l期 周 倩等:贵州省农业生产效率研究——基于生态效率视角 91 化肥进行补充,才能保持既定的农作物产出水平. 当然,农民种植技术不规范、不科学也有可能导致 过度的化肥施用量. 式,发挥规模经济优势是当前贵州省提升农业生 产技术效率水平,推动农业发展的有效举措. (2)全省纯技术效率较低的市(州),基本上存 在农用化肥施用量过度问题.这不仅增加了不必要 的农业生产成本,同时,也对贵州省生态环境造成 了一定的危害,不具有可持续性.当然,除了土地 肥力衰减之外的原因,农用化肥施用过量与农民 全省各州乡村从业人员不存在冗余现象,这 或许源于农村第二、第三产业的发展及劳动力的 自由流动,消化、转移了农村大部分剩余劳动力. 农业机械总动力冗余现象不突出,主要是因为贵 州省山区自然环境限制了机械化生产方式的普 种植技术不科学不规范有一定关系,因此,农业科 技下乡有其必要性. (3)发展现代农业固然需要加大投入力度,以 及,农业机械总动力本身投入就相对较少的缘故. 4小结 本项研究在构建农业生产绩效评价指标体系 充分发挥规模报酬优势,但是,单纯依靠投入总量 的增加是不够的,还需要考虑投入要素之问的合 的基础上,以输入导向的BCC模型测度农业生产 纯技术效率,并采用软件DEAP Version 2.1分析了 2006--2012年贵州省9个市洲)的技术效率、纯技 术效率、规模效率与输入冗余情况. 理搭配,否则,很有可能出现某些投入的冗余现 象,不仅收不到实效,反而浪费稀缺资源.因此,有 必要根据现有生产技术条件慎重考虑农业生产要 素输入结构的优化. 需要指出的是,上述结论基于DEA实证分 (1)贵州省种植业受规模报酬的影响程度较 大,不同年份不同市(州)的技术效率水平的差异主 析所得,必然受到DEA基本假设前提的影响.本 要源于规模效率水平的差异.而且,绝大多数市 项研究假设所有的DMU都具有同质性,也就是 (州)的农业生产尚处于规模报酬递增或不变阶段. 说,效率评价体系所涉及到的指标不存在时间与 因此,继续加大农业投入力度,实施产业化运作方 地点差异,劳动力、土地等投入及农作物产出仅 92 农业科学研究 第36卷 存在量的差异,而无质的区别,与农业生产现状 有一定m人. 【111余建斌,李大胜.中国农业生产的技术效率及其影响 因素分析[Jl_统计与决策,2008(14):83—86. 【12] 王惠莹.基于DEA的辽宁省农业生产效率研究ID】. 参考文献 【ll 贵州省统计局.贵州统计年鉴【M】.北京:中国统计出版 社.2oo7—2013. 【21 XU x.JEFFREY S R.Eficifency and technical progfess 。 。北京:北京交通大学,2012. 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Furthermore,we employs data envelopment analysis method to do an empirieal analysis on agricultural production efifcieney from 2006 to 20 1 2 in Guizhou province from the aspect of coo—eficifency.focusing on the changes in technical efifciency.pure teehnical eficifency and scale eficifency in di rent FIE gions.and trying to find out the main reason which restricts the effieieney of agricultural production.All these are serviced as an evidence for Guizhou province to develop the Policy of“Agriculture. Countryside,and Farmer”Issues. Key words:agricuhure;fanning;producti ̄)n effic,iency;data envelopment analysis;slack movement (责任编辑、校对郑国琴) 

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