基于超效率DEA和Malmquist指數的河北省農業生產效率分析

王亞坤 王慧軍,2 姜 冰

（1.東北農業大學，黑龍江 哈爾濱 150030；2.河北省農林科學院，河北 石家莊 050031）

基于超效率DEA和Malmquist指數的河北省農業生產效率分析

王亞坤1王慧軍1,2姜 冰1

（1.東北農業大學，黑龍江 哈爾濱 150030；2.河北省農林科學院，河北 石家莊 050031）

運用超效率DEA模型和曼奎斯特（Malmquist）指數法，分別從靜態和動態兩個角度，對河北省11個行政市農業生產效率進行測算和分析。研究表明2009年以前14年間河北省農業全要素生產率的增長是農業技術進步和技術效率共同作用的結果。技術進步變動趨勢與技術效率變動趨勢相反。河北省11個行政市農業生產效率發展不平衡。唐山市、石家莊市、保定市、承德市、張家口市、邢臺市、廊坊市為DEA有效；衡水市、滄州市、秦皇島市、邯鄲市為DEA非有效，在一定程度上存在投入冗余。

河北??；農業生產效率；超效率DEA；Malmquist指數

一、引言

提高農業生產效率是保障農產品供給、糧食安全、發展現代農業、增加農民收入及推進社會主義新農村建設的必然要求，是增加農民收入及推進社會主義新農村建設最為有效的途徑。未來農業增長只有依靠包括效率進步、技術進步在內的生產率的不斷提高，才能實現農業的可持續發展。因此，農業生產效率問題的研究成為農業增長研究的關鍵，同時也成為農業技術經濟研究的熱點問題。

生產率測算關鍵在于生產前沿函數的確定。經濟學中主要采用兩類方法對其進行估計，即以隨機前沿分析（SFA）為代表的參數法和以數據包絡分析（DEA）為代表的非參數法。由于DEA利用線性規劃方法進行運算，避免了模型設定偏誤、聯立方程組偏差和對殘差分布進行解釋等限制。用DEA方法對農業效率進行研究的相關文獻中，高強等[1]運用DEA（數據包絡分析）方法對山東省17地市1993—2008年16年間的農業生產效率進行實證分析，金懷玉等[2]對安徽省農業技術效率變動進行了實證分析，陳遵一[3]對安徽農業生態效率進行了評價，唐堯艷等[4]對海南省農業生產效率進行分析。

眾多農業經濟學家對農業生產效率問題進行過研究，其中對全要素生產率的測算是廣泛采用的方法之一。林毅夫[5]對我國1979—1988年間農業產出增長進行測算，認為其中48.46%來源于全要素生產率增長的貢獻；陳衛平[6]研究了1990—2003年間中國農業全要素生產率；王玨等[7]對我國1992—2007年間的農業全要素生產率進行了測算；王兵等[8]對我國1995—2008年間的農業效率和農業全要素生產率進行了測算；潘丹等[9]對我國1978—2008年間的農業全要素生產率進行了測算；洪建軍等[10]、何新安等[11]、李立清等[12]、劉戰偉等[13]分別對不同地區農業全要素生產率進行了研究。由此可知，用全要素生產率方法研究農業生產效率問題已經得到眾多學者的認可。運用全要素生產率方法，不僅可以考查農業生產效率的動態變化情況，而且有助于分析農業生產效率變化原因。對該變化原因進行分解，即在規模報酬不變的假設前提下，全要素生產率可以分解為技術效率和技術進步，同時技術效率還可分解為純技術效率和規模效率。將技術效率變化進一步分解為純技術效率變化和規模效率變化，能夠得到全要素生產率變化，進而獲取更有價值的信息。全要素生產率各個分量的數值如果大于1，說明具有正向進步性變化，反之則說明存在反向變化。因此，通過對河北省農業生產全要素生產率的測算可以對河北省整體農業生產效率的動態變化情況進行深入考查。

本文對河北省各個行政市的農業生產效率進行測算和分析，以期對河北省農業生產效率進行全面細致的研究。眾所周知，用普通DEA模型計算得出來模型效率范圍在0～1之間，這一模型的缺點只能區別出有效率和無效率的單位，而對有效率的單位無法進行排序，也就是對于很多效率等于1的單位無法進行有效比較。在對各個行政市農業生產效率分析時，為了對其效率有效排序，采用超效率DEA模型進行計算。超效率DEA模型允許效率值超過1，可以對DEA有效單元做進一步分析。

二、指標選取與數據來源

（一）指標選取

根據河北省的行政區劃，河北省全省現設石家莊、唐山、邯鄲、秦皇島、保定、張家口、承德、廊坊、滄州、衡水、邢臺11個地級市，本文選取以上11個市作為決策單元。

影響農業的因素可分為自然因素和人為因素兩大類。自然因素對農業生產的影響非常顯著，可從氣候、水源、地形、土壤等方面得以體現；人為因素可分為生產投入因素和政策因素兩方面。本文主要從生產投入因素方面進行研究。農業生產的投入可以分解為土地投入、資本投入和勞動力投入三部分。鑒于統計數據的可獲得性，主要考慮農業生產投入中農業生產勞動力投入（單位：人）、農業播種面積（單位：公頃）、農業機械總動力（單位：千瓦）、農用化肥施用量（按折純法計算，單位：噸）、農膜使用量（單位：噸）、農用柴油消耗量（單位：噸）6大因素。本文選取農業產值（單位：萬元）作為農業產出指標。

（二）數據來源

通過對1997—2012年《河北農村統計年鑒》中相關數據的整理，發現投入指標中農業播種面積、農業機械總動力、農用化肥施用量（按折純法計算）、農膜使用量、農用柴油消耗量，產出指標農業產值6個指標均有2012年統計數據可查，但農業生產勞動力投入數據從2010年開始缺失。因此，本文選取1996—2009年河北農業生產的數據為基礎數據。對其中農業產值數據，根據歷年農業產值指數，以1996年為基年進行平減調整。

三、結果分析

（一）超效率DEA分析

在規模報酬不變條件下，基于超效率DEA方法，運用DEA excel solver軟件對1996—2009年河北省11個行政市農業投入產出數據進行計算，得到14年的效率及均值情況（見表1）。與DEA基本模型計算不同的是，超效率DEA的計算結果使得許多DEA基本模型效率值為1的有效單元有了新的效率得分，DEA基本模型的有效單元排序問題得以解決。從表1數據可以看出，河北省各個市農業生產效率發展不平衡。各市農業生產超效率DEA效率值的計算結果中平均效率值大于l的有7個，效率值由大到小排序為：唐山、石家莊、保定、承德、張家口、邢臺、廊坊，這7個市的農業生產效率值分別為1.567、1.414、1.103、1.081、1.051、1.048和1.022，表明這7個市的農業生產效率相對較高，即使等比例分別增加56.7%、41.4%、10.3%、8.1%、5.1%、4.8%和2.2%的投入，在所有決策單元集合中仍能保持相對有效。其他4個市效率均值小于1，即為DEA非有效，說明存在一定程度投入冗余。效率值由大到小排序為：衡水、滄州、秦皇島、邯鄲，其農業生產效率值分別為0.879、0.842、0.815、0.751，這4個市農業生產效率相對較低，說明各市分別多消耗投入資源12.1%、15.8%、18.5%、24.9%。農業生產效率值最低的邯鄲市只有0.751，與最高值唐山市相差一倍有余，說明河北省各市間的農業生產效率差異很大。從分區域角度來看，河北省環京津地區農業生產效率普遍較高。與京津地理接壤的6個市中，僅滄州市效率值小于1，其余各市中唐山、保定、承德、張家口和廊坊農業生產超效率DEA效率值均大于1，環京津6市的農業生產超效率DEA效率值均值為1.111，其余5市農業生產超效率DEA效率值均值為0.981。各市農業生產效率值的高低與經濟綜合實力、交通、地理位置、資源等因素有關。唐山市、石家莊市因為社會經濟條件優越、交通便利、市場區位條件好，成為河北省農業生產效率較高的地區。盡管滄州市的滄州港已建成開港，但由于時間尚短，對滄州市經濟發展的促進作用還不明顯，加之此區域經濟發展基礎薄弱，市場化進程緩慢，嚴重制約其經濟發展速度。

表1 1996—2009年河北省各市農業生產超效率水平情況

（二）Malmquist指數分析

采用基于投入的固定規模報酬（CRS）假設的DEA模型，應用DEAP2.1軟件計算，得到1996—2009年河北省農業生產全要素生產率及分解情況，具體計算結果見表2。由1996—2009年間河北農業全要素生產率變動情況可以看出，在14年間河北省農業全要素生產率均值為0.999，河北省農業全要素生產率總體呈波動趨勢。根據1996—2009年河北省農業生產全要素生產率情況，將河北農業全要素生產率變動過程分為兩個時期：波動增長期和穩定增長期。

1996—2005年為波動增長期。從“九五”時期開始，隨著全國農業市場化改革的不斷深入，各種問題不斷涌現，農業經濟在摸索中前進。農業全要素生產率變動驗證了這種趨勢，這一時期的河北農業全要素生產率在增長和下降中不斷波動。受非典影響，2003年波動最大，全要素生產率下降了6.3%，農業生產易受沖擊和抗沖擊或風險能力差的弱質性得到充分體現。除2003年外，其余年份增長或下降幅度都不大。

2005—2009年為穩定增長期。這一時期河北省農業生產全要素生產率處于穩定增長趨勢，2006—2008年間，農業全要素生產率保持在10%以上的增長。這一階段國家對農業農村的一系列政策措施發揮效用，農業生產度過反復、波動的增長期進入持續、穩定的增長期。

從全要素生產率的結構上看，14年間河北省農業全要素生產率的增長是農業技術進步和技術效率共同作用的結果，河北省農業技術效率均值大于1，對農業全要素生產率的增長起積極促進作用，技術效率的增長則來源于規模效率的提升，河北省農業規模效率年均增長3%，河北省農業技術進步均值小于1。具體分析技術效率和技術進步歷年變動情況，可以看出技術進步變動趨勢與技術效率變動趨勢相反。在技術進步對全要素生產率促進作用發揮的同時，總會遇到農業技術效率下降帶來的負面影響。

通過進一步對技術效率變化的分解，可以看出純技術效率是影響技術效率的直接障礙。農業勞動力轉移及耕地面積減少在一定程度上可以提升農業純技術效率，但是對農田水利灌溉、農村電力等基礎設施的公共投資，才是從根本上制約農業純技術效率的因素。河北省農民素質低、農業經營的分散化、土地的零碎化以及基礎設施公共投資不足等都是影響農業純技術效率增長的重要因素。由于農民學習新知識的意識比較薄弱，在合理使用機械動力、合理施肥等方面存在問題，致使效率提高較慢。河北省的農業生產經營方式基本屬于粗放型，農業生產集約化程度低，物資消耗大，資源利用率低，這些因素最終導致河北省農業生產純技術效率下降，進而拉低農業技術效率以及全要素生產率。

從河北省各市農業生產效率的動態變化以及對相關因素進行分解的情況看，1996—2009年間河北省各市技術效率、技術進步及全要素生產率均值均小于1，說明河北省農業整體農業生產沒有出現增長，呈略微倒退狀態。全要素生產率進步和倒退市間差距不太明顯，全要素生產率值最低市為邢臺，值為0.948，與全要素生產率值最高的秦皇島市相差0.08。全要素生產率值由高到低分別為秦皇島、廊坊、石家莊、滄州、張家口和衡水市，除衡水市外，其余各市效率分解均大于1，說明全要素生產率有增長，需要技術效率和技術進步的共同作用。從具體各指標分解情況來看，邯鄲技術效率值最高為1.014，秦皇島技術效率值為1.013，說明邯鄲、秦皇島兩市技術效率水平較高，邢臺、衡水等農業生產技術效率水平較低的市，應總結經驗努力提高農業生產技術效率。技術效率值最高的是廊坊市，技術進步值為1.026，技術效率值最低的是承德市，技術進步值為0.968，差為0.058，差距較為顯著，承德、邢臺、邯鄲、保定等技術進步較低的市應加強農業科技的研發和引進，提高農業技術水平。

表2 河北省1996—2009年農業全要素生產率及構成

為進一步研究農業全要素生產率的年度變化情況以及分析農業生產效率先進市與落后市之間的差異，分別對全要素生產率值排名第一位的秦皇島市和全要素生產率值排名最后一位的邢臺市歷年各指標值進行對比分析。從圖1秦皇島和邢臺兩市全要素生產率歷年變動情況來看，無論是農業生產效率先進市與落后市，農業生產全要素生產率都隨著時間的變動存在大幅波動情況，這與全省農業全要素生產率總體呈波動趨勢一致。從變化趨勢來看，秦皇島與邢臺兩市的全要素生產率總體變化趨勢也較一致。秦皇島市的農業生產全要素生產率最高值為1.375，最低值為0.728，最高值和最低值的差距為0.647，邢臺市的農業生產全要素生產率最高值為1.47，最低值為0.62，最高值和最低值相差0.85，邢臺市農業生產全要素生產率最高值和最低值的差高于秦皇島市。

表3 河北省1996—2009年11市農業全要素生產率及構成

圖1 1996—2009年間全要素生產率變動情況（秦皇島市、邢臺市對比）

從秦皇島和邢臺兩市農業生產技術效率歷年變動情況來看（見圖2），秦皇島市的農業生產技術效率隨時間變化呈總體波動增長趨勢，邢臺市農業生產技術效率變動幅度跟秦皇島市相比，變化不定。其中秦皇島市的農業生產技術效率最高值為1.159，最低值為0.917，最高值和最低值相差0.242，邢臺市的農業生產技術效率最高值為1.373，最低值為0.679，最高值和最低值相差0.694。從秦皇島和邢臺兩市農業生產技術效率歷年變動情況可以看出，在當前通信、交通等環境不斷改善以及農業技術推廣工作不斷推進的情況下，農業生產技術效率先進市和落后市之間仍存在一定差距。

四、結論與對策

（一）主要結論

將超效率DEA和Malmquist生產率指數結合對河北省農業生產效率水平進行靜態和動態的研究結果表明：河北省各個市農業生產效率發展不平衡；全要素生產率的增長是技術進步和技術效率共同作用的結果；各市間全要素生產率差距不大；農業生產全要素生產率波動是共性。

（二）對策建議

要提升河北農業的生產效率，必須在注重技術進步的同時，注重提高技術效率。這對衡水、滄州、秦皇島、邯鄲4市尤為重要。加大農業基礎設施投入水平，培育農業公司、種養大戶、專業合作組織等新型農業經營主體，實現規模化、標準化生產。同時，構建以國家公益性推廣機構為主體，科研單位、大專院校、涉農企業、專業合作組織共同參與的多元化農業服務體系，全方位為農民提供信息、技術與決策服務，從質量上全面提升農業發展水平。

1.提高農業勞動力素質。張寧等[14]學者的研究已證實勞動者素質的提高使農業生產技術效率隨之提高，因此提高農業勞動者的素質是提高農業生產效率的必然選擇。目前河北省農業勞動力素質整體偏低，據河北省農村勞動力文化程度情況（見表4）顯示，只有60%左右的農村勞動力為初中文化程度，小學文化程度的勞動力仍占較大比例，文化程度相對較高的勞動力轉移到城鎮，先進的農業生產技術很難得到大面積推廣，農業生產所需勞動力后勁不足，抑制農業生產效率的提高。

圖2 1996—2009年間技術效率變動情況（秦皇島市、邢臺市對比）

表4 河北省農村家庭勞動力文化程度狀況 （單位：人）

為盡快提高勞動者生產素質，針對農業勞動者基礎差、層次多的特點，可采用“一事一訓”的廣普性勞動者技能培訓，有針對性地進行培訓，從而提高勞動者參與的積極性。在培訓模式上可采用“田間教室”模式，把課堂搬到田間地頭，進行“現場直播”。注重解決農業生產中實踐性、關鍵性、技術性的問題，理論聯系實際，授課形式要更靈活，授課內容要具實際操作性，做到實際、實用、實效。

2.加強農業科研投入與技術推廣。近年來河北省各項農業技術不斷創新和推廣，使農業科技貢獻率明顯提高，但仍然面臨科技水平低、投入不足等問題，已成為制約農業生產效率提高的主要障礙。因此，河北省應加快實現農業生產增長方式由“資源依賴型”向“科技依存型”轉變；圍繞《河北省農業科技發展“十二五”規劃》確定的農業科技創新重點領域，不斷增加農業科研與技術推廣經費投入，加強重點農業技術的攻關，推動新興重點產業領域的技術攻關與技術綜合集成應用，尤其要加快蔬菜產業、果品產業和畜牧產業三大支柱產業的技術攻關，要繼續做好提高糧食產量的技術攻關；同時加快農業科技轉化與應用力度，利用地理位置優勢并依托河北農業大學、河北省農林科學院等農業院校和科研部門，加強與北京、天津兩地農業科研部門、農業院校的交流與合作，聯合有實力的農業龍頭企業，積極開展農業科技成果展示和技術示范活動，通過各種有效的技術服務平臺普及農業科學技術，提高農業生產技術水平。

3.加強農業基礎設施建設。農業生產面臨著巨大的自然風險，需要加大農業基礎設施的投入，提高農業抵御自然風險的能力。由于農業基礎設施的公共性特征，政府是農業基礎設施建設的最主要承擔者。因此要加強農業基礎設施建設，必須要加大政府基礎設施建設的資金投入。在加大政府投資力度的同時，充分調動社會資本和農民群眾參與建設，形成政府、社會、農民三方共同投入的合力，要深化農業基礎設施產權制度改革，按照國家發改委提出的“誰投資，誰擁有，誰受益，誰負責”的原則，明確所有權和使用權，吸引民間資本參與經營性農業基礎設施建設。農業基礎設施建設要關注重點領域。在水利設施建設方面，針對河北省人均耕地面積少，地塊分散及水資源短缺的實際情況，加快發展小型農田水利，重點建設田間末級灌排溝渠、機井、泵站等配套設施，大力發展節水灌溉和旱作農業，擴大節水抗旱設備補貼范圍，引導農民合理有效利用灌溉水資源。在中低產田改造方面，要通過改造，大幅度提高高產田的比重，鼓勵農民開展土壤改良、推廣測土配方施肥和保護性耕作、提高耕地質量，積極開展深松深耕、保護性耕作。加強山區農業基礎設施建設，針對河北省山區占全省國土面積比重大的特點，合理布局、科學決策山區農業基礎設施建設。

4.重視農業信息化建設。應盡快轉變河北省農業信息技術研究與農業生產需求嚴重脫節的局面，加大對現有信息資源的整合和開發，建立健全農村信息服務網絡體系，形成信息技術研究與推廣的良性循環機制。各農業科研與推廣單位應加強與省內及省外先進地區的交流和合作，充分吸收與利用發達地區的先進信息技術成果，使農業信息實現有效共享。

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F304.7

A

1672-3805(2014)03-0001-07

2013-12-18

農業部/財政部國家現代農業產業技術體系建設專項（CARS-07-12.5-A18）

王亞坤（1983-），女，東北農業大學經濟管理學院博士研究生，研究方向為農業經濟管理。