基于DEA-Malmquist模型的海峽西岸經濟區四省農業生態效率評價

李軍龍， 李應春， 滕劍侖

(三明學院 管理學院，福建 三明 365004)

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基于DEA-Malmquist模型的海峽西岸經濟區四省農業生態效率評價

李軍龍， 李應春， 滕劍侖

(三明學院 管理學院，福建 三明 365004)

應用DEA-Malmquist模型對海峽西岸經濟區農業生態效率進行評價.研究結果表明，近10年，海峽西岸經濟區4省農業生態效率總體呈增長趨勢，浙江、福建、廣東和江西的年均增長分別為0.721、0.858、0.771和0.940，2014年4省農業生態效率均達到了1；DEA單元均有效，實現農業投入產出最優水平；2005-2014年，生產效率指數年均值為1.078，年均增長7.8%，4省增長速度依次是浙江、江西、福建和廣東，分別為1.089、1.079、1.077和1.069；技術效率呈穩定性波動性增長態勢，年均增長5.6%，技術進步效率呈不規則波動變化，年均增長2.1%. 因此，技術進步效率變動是影響農業生產效率的主要因素，所以大力推動科技進步是提升海峽西岸經濟區農業生態效率最有效的途徑.

DEA模型；Malmquist模型；農業生態效率

農業是人類賴以生存的物質基礎，在農業生產過程中，造成了對農業生態環境的污染和破壞，也造成了資源的浪費，從而制約了農業的可持續發展.因此，如何協調好農業經濟發展、資源浪費和環境保護三者之間的關系，提升農業生態效率,是今后農業可持續發展研究的重要課題.

生態效率作為生態環境可持續發展的重要表征指標，反映了行業或社會經濟可持續發展的水平，最早是由德國學者Schalteggcr和Sturn于1990年提出的，來衡量某一企業或某一行業為滿足人們需求，在提供價格上具有競爭優勢并能保證生活質量的產品和服務，將其對生態的影響及資源的消耗逐漸降低到地球能負荷的程度，從而達到與地球的承載能力相一致[1].簡而言之，農業生態效率就是對農業可持續發展水平的衡量，其目的是衡量農業在保證人類對農產品需求的前提下，以最少的資源消耗、最小的環境損害來贏得最優的農業經濟產出.我國學者對農業生態效率也有所研究，程翠石等利用基于機會成本的經濟核算方法對我國2003-2010年的農業生態效率進行總體分析與評價.張子龍等[2]應用數據包絡分析(DEA)中的非期望產出SBM模型，對2001-2011年間隴東黃土高原地區農業生態效率的時空演變進行分析.李谷成等[3]用一種新的窗式DEA生產率指數對農業全要素生產率增長進行再估計.本文采用DEA-Malmquist模型[4]對海峽西岸經濟區農業生態效率進行評價，以期為科學制定海峽西岸經濟區農業發展的路徑提供可靠的依據和借鑒.

1　評價模型的構建

1.1農業生態效率DEA模型

以Charnes等的DEA模型為基礎，結合Anderson和Peterson的超效率DEA模型[5,6]，構建農業生態效率評價模型：假設海峽西岸經濟區有n個省，對其農業生態效率(DMU)進行評價，每個省的農業投入有m種，投入變量為x，農業產出有S種，產出變量為y，θ表示決策單元的農業生態效率值，ε為高階無窮小量，S-和S+為松弛變量，λj表示為相對DMU0重構一個有效DMU組合中第j個決策單元DMU的組合比例，其具體的農業生態效率DEA評價模型如下：

(1)

當農業生態效率值θ等于1時，農業生態效率的DEA有效，說明農業的投入產出合理；當農業生態效率值θ大于1時，稱其為超效率，超效率值越大，說明農業的產出高于投入，更有利用農業的可持續發展；當農業生態效率值θ小于1時，農業生態效率的DEA無效，說明農業的投入冗余或產出不足.

1.2農業生產效率Malmquist TFP指數模型

Malmquist TFP (Total Factor Productivity) 指數模型是1994年Fare等為測度生產率而定義的一種基于產出的生產力變化模型, 是通過距離函數計算的比率，來反映每個決策單元的投入和產出兩個方面的變化情況，生產效率(TFP)的變化進一步分解成技術進步效率的變動(techch)和技術效率(effch)的變動，技術效率(effch)的變動又可分解為純技術效率變動(pech)和規模效率變動(sech)[7].構建海峽西岸經濟區農業生產效率的具體模型如下：

=techch×effch

(2)

=techch×pech×sech

它代表海峽西岸經濟區某省t時的生產力與t+1時生產力的變化，如果TFP大于1，說明農業生產效率提高了，如果TFP小于1，說明農業生產效率下降了.

2　評價指標的選取和數據的來源

2.1評價指標的選取

本研究借鑒德國環境經濟賬戶中設計的評價指標，參閱國內外專家學者對生態效率的評價，結合海峽西岸經濟區農業發展的實際情況以及數據的可獲取性，構建了海峽西岸經濟區生態效率的評價指標體系(詳見表1)[8-11].指標主要分為投入指標和產出指標兩大類，投入指標選取勞動力、農機總動力、用電量(表示能源的投入)、耕地面積(反映土地資源的投入)、農田灌溉面積(間接反映農業生產水資源的消耗)、化肥使用量和農藥使用量(這兩個指標反映發展農業時對環境的污染)，產出指標選取農業總產值(主要反映表示農業的產出).

表1　海峽西岸經濟區四省農業生態效率評價指標體系

2.2數據的來源

數據主要來源于《2005-2014年浙江省統計年鑒》、《2005-2014年福建省統計年鑒》、《2005-2014年廣東省統計年鑒》和《2005-2014年江西省統計年鑒》.

3　結果分析

3.1海峽西岸經濟區四省農業生態效率的變化

運用DEA的分析軟件Deap2.1對海峽西岸經濟區四省的2005-2014年的農業生態效率進行評價，評價結果見表2-5.

表3　2005-2014年福建省農業生態效率DEA評價結果

在2005-2014年的十年期間，海峽西岸經濟區四省生態效率整體呈增長趨勢，浙江年均增長0.721，福建年均增長0.858，廣東年均增長0.771，江西年均增長0.940，增長最快的為江西，最慢的為浙江.

浙江、福建和廣東三省的農業生態效率的綜合效率均呈線性增長趨勢，都呈現規模報酬遞增，在2013年前，三省綜合效率值均小于1，說明DEA單元均無效，未能達到農業投入產出的最優水平，表明浙江、福建和廣東三省在農業資源投入冗余，農業產出不足，即農業生產對環境的污染和能源消耗較大，農業的可持續發展的能力偏弱.2014年，三省農業生態效率的綜合效率達到1，并且純技術效率和規模效率均也達到了1，說明DEA單元有效，農業資源的投入產出達到了最優水平，三省農業發展開始步入到可持續發展的路徑.

江西的農業生態效率是先波動、后穩定，2005-2006年呈現增長，到2007年降低，2008年綜合效率值達到1，達到了DEA單元有效，但在2009年綜合效率值又下降，2010年增長，到2011年綜合效率值達到1后穩定持續到2014年，說明2011-2014年江西的農業生態效率達到了DEA單元有效，2011年后達到DEA單元的穩定有效，說明江西在2011年后農業發展既能夠節約資源，還能夠保護環境，提升了農業生態效率，實現了可持續發展的路徑.

3.2海峽西岸經濟區四省農業生產效率分析

對海峽西岸經濟區四省2005-2014年的面板數據，用Deap2.1軟件進行Malmquist生產效率指數的分析，得到四省農業生產效率生產效率指數和指數分解結果(見表6).

表4　2005-2014年廣東省農業生態效率DEA評價結果

表5　2005-2014年江西省農業生態效率DEA評價結果

表6　2005-2014年海峽西岸經濟區四省年度農業生產效率

2005-2014年十年，海峽西岸經濟區農業生產效率的生產效率變動指數平均值為1.078，生產效率指數年均增長7.8%，說明海峽西岸經濟區十年農業生產效率整體提高.2008-2009年度、2010-2011年度和2012-2013年度生產效率指數下降，最多的年均下降6.5%，其余年度生產效率變動呈指數增長，增長最快的年均增長26.3%，最慢的4.4%.從整體趨勢來看，生產效率變動指數呈不規則振動變化.從生產效率變動指數分解結果來看，技術效率呈穩定性波動性增長態勢，十年平均增長5.6%，2012-2013年度增長最慢，年均增長2.1%，2009-2010年度增長最快，年均增長22.3%；技術進步效率呈不規則波動變化，年均增長2.1%，2008-2009年度、2010-2011年度和2012-2013下降，其余年度均增長，與生產效率變動的變化規律完全吻合，說明海峽西岸經濟區技術進步效率對農業生產效率變動起到決定性作用，推動科技進步是農業生態效率提高的最有效的途徑.將技術進步效率進一步分解為純技術效率變動和規模效率變動，兩個均呈不規則波動變化，說明純技術效率和和規模效率對技術進步效率的變化影響不穩定.

海峽西岸經濟區四省十年平均生產效率指數由高到底的順序依次是浙江、江西、福建和廣東(見表7).四省的生產率變動指數均大于1，均呈現增長趨勢，浙江的增長最快，達到8.9%，廣東增長相對緩慢，達到6.9%.從生產效率指數分解來看，四省技術效率均增長，技術進步效率除廣東下降外，其他三省均增長，說明生產效率變動指數變動主要取決于技術進步，進一步證明科技進步是提升農業生產效率增長的有效措施，也是推動農業可持續發展的有效途徑.

表7　2005-2014年海峽西岸經濟區四省分省農業生產效率

4　結論

近10年，海峽西岸經濟區四省農業生態效率總體呈增長趨勢，浙江年均增長0.721，福建年均增長0.858，廣東年均增長0.771，江西年均增長0.940，增長最快的為江西，最慢的為浙江.浙江、福建和廣東2013年前農業生態效率未達到1，DEA單元無效，2014年農業生態效率達到1，均達到了DEA單元有效，實現農業投入產出最優水平，江西農業生態效率先波動，后穩定，2011年后農業生態效率均達到1，DEA單元有效.

2005-2014年，海峽西岸經濟區農業生產效率整體提高，呈不規則振動變化，生產效率指數年均值為1.078，年均增長7.8%，農業生產效率增長速度依次是浙江、江西、福建和廣東，生產效率指數值分別為1.089、1.079、1.077和1.069.技術效率呈穩定性波動性增長態勢，十年平均增長5.6%，技術進步效率呈不規則波動變化，年均增長2.1%，雖然四省之間的動態增長速度存在差異，但是，技術進步效率變動是決定農業生產效率變動的主導因素，表明大力推動科技進步是提高海峽西岸經濟區農業生態效率的最有效途徑.

[1]Bjrn Stigson. Eco-efficieney:creating more value with less impact[R].World Business Council for Sustainable Development,2000.

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[3]張子龍,鹿晨昱,陳興鵬，等.隴東黃土高原農業生態效率的時空演變分析—以慶陽市為例[J].地理科學，2014, 34(4):472-478.

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責任編輯：鄭敬剛

Assessment of Agricultural Eco-efficiency in Four Province Using the DEA-Malmquist Model in the Economic Zone on the West Side of the Straits

LI Jun-long，LI Ying-chun，TENG Jian-lun

(SchoolofManagement,SanmingUniversity,Sanming365004,China)

This research evaluates agricultural eco-efficiency in the Economic Zone on the West Side of the Straits based on DEA-Malmquist models. The results show that in the past 10 years, the agricultural eco-efficiency in the Economic Zone on the West Side of the Straits overall has a increasing trend, the average annual growth of agricultural eco-efficiency in Zhejiang, Fujian, Guangdong and Jiangxi were 0.721, 0.858, 0.771 and 0.940 respectively, moreover, their agricultural eco-efficiency in four provinces reach up to 1 in 2014, DEA units in four provinces all were effective, and agricultural input achieves the optimal level;From 2005 to 2014, annual average of total factor productivity index is 1.078 with average annual growth of 7.8%.The total factor productivity indexes in Zhejiang, Jiangxi, Fujian and Guangdong are 1.089, 1.079, 1.077 and 1.069 respectively. Technical efficiency has a volatile growing trend with the annual increase of 5.6%,meanwhile the efficiency of technological advances is irregular fluctuations with average annual growth of 2.1%. On the whole, the change of technological progress efficiency is the main factor that affect the agricultural production efficiency,So it is the most effective way to enhance the agricultural eco-efficiency by vigorous promotion of scientific and technological progress in the Economic Zone on the West Side of the Straits.

DEA Model; Malmquist Model; agricultural eco-efficiency

2016-03-28

國家社科基金(16XJY004)；福建省軟科學項目(2015R0073)；福建省教育廳教育科研項目(JAS14272)

李軍龍(1978—)，男，甘肅隴西人，副教授，碩士，研究方向：生態經濟管理與區域經濟.

1671-9824(2016)05-0115-06

O211.6

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