貴州省水稻生產技術效率與全要素生產率研究
——基于DEA-Malmquist指數的實證分析

蔡濤 李福奪 張健 楊興洪

（1貴州輕工職業技術學院，貴陽550025；2中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京100081；3貴州大學管理學院，貴陽550025；*通訊作者：lifuduo2010@163.com）

糧食安全問題是關系國計民生的大事，而糧食穩定生產又是確保國家糧食有效供給的基礎，作為世界上人口最多的國家，我國糧食安全問題尤為突出。FAO發布的《2013年全球糧食安全指數報告》顯示，中國的糧食安全指數位列全球第42位，屬于“輕度風險”國家[1]。但是，在全球氣候變化引發糧食生產穩定性指數持續走低、有效供給持續不足、糧食價格普遍上漲的大背景下，長期內中國糧食安全形勢絕不是高枕無憂，尤其最近幾年，隨著農業供給側結構性改革的推進，國內糧食生產形勢正悄然變化，在以變革為主題的新形勢下，糧食安全問題依然存在隱患，應該引起重視。

截止到2015年，我國糧食產量已實現了“十二連增”，然而糧食供求總體來說仍然是一種緊平衡。一方面，糧食安全繼續關注全國性的總量平衡，另一方面，區域性的糧食短缺問題依然突出。已有研究表明，我國糧食安全水平存在明顯的區域異質性，具體表現為：內蒙古、東三省一直是我國糧食盈余區，糧食安全形勢良好；2004年以來華東、華中地區的山東、江蘇、河南、安徽、湖北等省份糧食生產增長較快，開始實現糧食自給甚至出現盈余；但華南、西南地區糧食缺口較大，是我國主要的糧食調入區，這些省份也是糧食安全需要重點關注的地區。在巨大的人口壓力和耕地資源約束下，過去幾十年我國曾長期推行以產量最大化為目標的糧食生產政策。近年來，隨著農業增長方式由粗放型向集約型的轉變，以及農業供給側結構性改革的推進，農業生產的效率問題也日益受到關注。學術界對東北、華北、華中等傳統糧食主產區的相關研究已很多。然而，由于特殊的地理地貌和農業生產條件，我國西南地區糧食生產和貿易條件較差，西南地區糧食生產的效率問題尚未得到充分的關注，相關研究也很少。新形勢下，加強西南地區糧食生產效率研究，對于穩定區域糧食整體供應水平，保障大西南地區糧食安全，進而促進區域經濟發展具有重要的戰略意義。

由于糧食生產對一個國家乃至世界都是如此重要，導致糧食生產相關理論的研究成為學術界關注的焦點，而對糧食生產綜合技術效率和全要素生產率方面的探索又是其中的熱點和重點。關于糧食生產的技術效率和全要素生產率的研究，國外主要側重于對其內涵的探究。1957年Farrell[2]和Solow分別提出了“技術效率”和“全要素生產率”的概念并對其內涵進行了詳細闡述。Leibenstein[3]則從產業角度對技術效率和全要素生產率的內涵給出了比較規范的界定。Farrell和Leibenstein都是從投入的角度描述技術效率和全要素生產率，且該理論也逐漸得到了學術界的普遍接受。但是，基于該理論的研究方法在樣本數據處理和函數估計方面是有缺陷的。鑒于此，1970年Leibenstein又從產出角度出發對技術效率和全要素生產率的定義作了新的闡述，且這一新的內涵在今后的各部門經濟研究中得到了普遍認可。1988年，Grilliches等[4]首先將“技術效率”和“全要素生產率”引入到農業生產領域，認為技術效率和全要素生產率在農業部門“是一個純粹的物質概念，它關心的是農業勞動力、農業機械及其他農業要素資源的物質投入”。后來，針對農業部門技術效率和全要素生產率的研究逐漸普及開來，研究成果也越來越深入，研究方向同時趨于多元化。Allen等[5]研究了美國糧食生產中的技術效率和全要素生產率問題，并通過構建糧食生產前沿面對糧食生產技術效率和技術進步進行了區分。

國內關于糧食生產技術效率和全要素生產率問題的研究大都集中在測算方法方面。1994年，馮宗憲[6]利用空間建模方法分別計算了我國28個產糧省份1980年、1985年和1990年3個年份的糧食生產技術效率和全要素生產率，并對技術效率和全要素生產率差異形成的原因進行了分析。后來，許長新[7]又通過構建基于一般均衡的計量經濟模型測算了1994年全國31個省份糧食生產的技術效率和全要素生產率，據此對區域糧食生產做了簡單的分析。這些針對糧食生產技術效率和全要素生產率的早期研究大多立足于以生產者行為最優化為條件的新古典生產理論，但是，這一理論隱含了一個假設條件——完全效率假設，即生產者實現了前沿面上的生產。然而，對于我國這樣一個已經經歷了并且仍然在經歷著經濟與制度雙重轉型和并軌的發展中大國而言，必須充分考慮各種實際存在的可能導致非效率的因素。因此，在研究轉型期的中國糧食生產技術效率和全要素生產率時，必須放松或修正完全效率假設。由此，通過放棄完全效率假設和構建前沿面來對糧食生產技術效率和全要素生產率進行測算和分析的生產前沿面方法應運而生。1988年，林毅夫等[8]首次使用SBM-Tobit兩步法模型，測算了我國31個省份的糧食生產技術效率和全要素生產率，并對糧食生產的技術效率和全要素生產率相關影響因素進行了分析，這是國內最早使用生產前沿面方法進行的相關研究。20世紀90年代后期尤其是進入21世紀以后，生產前沿面方法在糧食生產技術效率和全要素生產率研究中的應用得以認可和普及。肖洪波等[9]根據2004-2012年的相關數據，采用數據包絡分析（DEA）結合Malmquist指數，測算了近10年我國糧食綜合技術效率和全要素生產率的變化，揭示了我國糧食生產增長的源泉及存在的問題。孟令杰、亢霞、黃金波、秦富等都從不同角度利用DEA方法對我國糧食生產的技術效率和全要素生產率進行了測算和分析。

本文基于糧食安全的視角，根據2004-2014年貴州省水稻生產相關投入產出數據，運用DEAMalmquist指數模型，研究了貴州省水稻生產的綜合技術效率和全要素生產率，揭示了貴州省水稻生產率的變化、分析了生產效率增長的原因，以期為有關部門進行農業生產決策、保障區域糧食供給安全提供依據。

1 研究方法與數據說明

1.1 研究方法

采用DEA-Malmquist指數模型對貴州省水稻生產效率進行測算和研究。全要素生產率（TFP）的變化可分解為規模效率變化（SC）、純技術效率變化（PTE）和技術進步（TP）三部分的乘積，即：

根據以上原理，全要素生產率TFP的變化TFPch可以分解為技術效率TE的變化Effch和技術進步TP的變化Techch兩個部分，在放松規模報酬不變的前提下，Effch又可以分解為純技術效率PTE的變化Pech和規模效率SC的變化Sech。即：

若TFPch>1，表明全要素生產率TFP增長，反之則TFP下降；若Techch>1，代表技術進步，反之則代表技術衰退；若Effch>1，表明技術效率提高，反之則表明技術效率下降；若Sech>1，代表種植規模的優化，反之則代表規模惡化；若Pech>1，代表技術應用水平提高，反之則表示技術應用水平下降。當Techch、Effch、Sech或者Pech大于1時，表明其對TFPch有促進作用，反之則有阻礙作用[10]。

1.2 數據說明

本研究選擇位于我國西南貴州省的9個地級行政區劃單位為考察對象，研究貴州省主要糧食作物水稻的生產效率變化情況，并進行地域間差異性比較分析。所有樣本考察時期為2004-2014年，側重分析近年來貴州省水稻種植業生產效率變化情況。研究選擇1個產出指標和6個投入指標，產出指標為水稻總產量，投入指標為水稻總播種面積、水稻生產過程中所投入的農業勞動力數量、農業機械總動力、有效灌溉面積、水稻生產支出和化肥施用量。相關數據來源于《全國農產品成本收益資料匯編》（2005-2015年）、《中國農業統計年鑒》（2005-2015年）、《貴州統計年鑒》（2005-2015年）以及貴州各地區統計年鑒等；為了扣除價格變化的影響，在統計農業支出時，本文用每年實際農業支出除以2004年作為基期的相應年份固定資產投資價格指數來表示。

表1 2004-2014年貴州省水稻投入產出的描述性統計

2 結果與分析

本文以2004-2014年貴州省水稻生產投入產出數據為基礎，利用DEAP Version 2.1軟件對水稻生產技術效率和全要素生產率進行測算和分析。具體步驟：首先，測算2004-2014年貴州9地市水稻生產綜合技術效率及規模效率和純技術效率水平；其次，測算貴州全省及9地市10年來的水稻生產全要素生產率的變化；最后，從定量角度將全要素生產率的變化分解為技術進步的變化和技術效率的變化兩部分，并把技術效率的變化進一步分解為規模效率的變化和純技術效率的變化。

2.1 綜合技術效率分析

綜合技術效率反映的是農戶在進行農業一般性生產經營時綜合利用土地、勞動、資本等農業生產要素的能力。規模效率反映了農業經營實際規模與最優種植規模之間的差距，而純技術效率則衡量了在各種農業資源投入給定的情況下實現農業產出最大化的能力，它可反映出農業生產領域中農業技術推廣和普及的有效程度[11]。表2給出了貴州9地區水稻生產平均綜合技術效率及其構成情況。由表2可以看出，2004-2014年貴州水稻生產平均綜合技術效率為0.797，規模效率平均為0.860，純技術效率平均為0.910，綜合技術效率依舊偏低，純技術效率和規模效率仍有一定的提升空間。

從綜合技術效率來看，根據其值的大小可以將貴州9地區分為四類。第一類為畢節、遵義、銅仁3個地區，為綜合技術效率最高的地區，均達到了1，說明這3個地區水稻生產位于前沿面上，是技術有效的生產、規模效率與純技術效率都等于1，說明生產規模和技術采納也均達到了最優水平。觀察發現，這3個地區都是貴州省的水稻主產區，這意味著貴州水稻主產區均實現了較高的生產效率。第二類為綜合技術效率在0.8～1之間的貴陽和安順2個地區，這2個地區的水稻生產綜合效率處于較高的水平，但仍有一定的提升空間。這2個地區純技術效率均達到了1，說明純技術有效，而規模效率沒有達到最優，反映出貴陽和安順綜合技術效率較高的原因主要來自于純技術效率貢獻，下一步要想繼續提高綜合技術效率，應更加注重優化和提升規模效率。第三類包括黔南和黔東南，這2個地區水稻生產的綜合技術效率在0.6～0.8之間，可提升的空間較大。黔南、黔東南的規模效率與純技術效率分別處在0.8和0.9的水平上，均未達到最優，但純技術效率高于規模效率，說明兩地純技術效率對綜合技術效率提升的貢獻更大。第四類綜合技術效率最低，都在0.6以下，包括六盤水和黔西南，其中，六盤水為0.419，黔西南為0.453；兩地水稻生產的規模效率與純技術效率也均未達到最優，六盤水的純技術效率要高于規模效率，而黔西南是規模效率高于純技術效率，說明雖然兩地綜合技術效率都不高，但原因不同，六盤水為規模效率偏低，而黔西南為純技術效率偏低。

表2 2004-2014年貴州9地區水稻生產平均綜合技術效率及其構成

從規模報酬來看，貴州省9個地區中共有4個地區的水稻生產規模報酬不變，分別為畢節、遵義、銅仁和貴陽，說明這4個地區的水稻生產規模達到了最優。規模報酬遞減的地區是安順和黔南，說明這2個地區水稻生產的規模已經超過了最優規模并進入了邊際收益遞減階段，繼續擴大種植規模會導致單位報酬遞減。規模報酬遞增的地區有3個，包括黔東南、六盤水和黔西南，在這3個地區水稻種植規模偏小，擴大種植規模仍能增加單位報酬。

從水稻生產效率的空間分布來看，導致貴州省各地區水稻生產效率差別較大的主要原因在于區域間經濟地理條件和資源稟賦的差異。由圖1可以看出，在貴州省這9個地區中，有三分之一的地區水稻生產綜合技術效率達到最高值1，且規模效率最優、純技術有效，這些地區均分布在貴州北部水稻生產自然基礎條件較好、現代農業發展水平相對較高的傳統農耕區。水稻生產綜合技術效率居中（0.6～1）的地區約占50%，主要分布在貴州中部和東南部，這些地區地勢較為平坦、耕地面積相對較多、水源充足，耕種條件較好、經濟發展水平相對較高，是水稻產量僅次于北部輪作區的另一水稻主要產區。而剩余的2個水稻生產綜合技術效率較低（<0.6）的地區全部分布貴州西南部，造成這種狀況的原因在于該地區地貌以山地和丘陵為主，缺乏進行農業生產的耕地資源，惡劣的農業種植地理氣候條件不利于發展水稻生產。

2.2 全要素生產率分析

2.2.1 貴州省水稻生產全要素生產率變化及其分解

從全要素生產率變化的角度來看，2004年以來貴州省水稻生產全要素生產率總體呈緩慢上升趨勢，年均增幅為0.1%。2004-2014年貴州水稻生產全要素生產率變化范圍在0.9～1.1之間，2007年之前基本維持在0.95的水平，波動不大，2007年之后呈現出波動上升趨勢，到2011年提高到1.047，比2007年上升了11.74%，是研究期內增幅最快的階段；2012年全要素生產率出現較為明顯的下降，經觸底反彈2013年和2014年全要素生產率又分別提高到1.039和1.063（表3）。

從技術進步變化的角度來看，2004-2014年貴州省水稻生產技術進步呈明顯衰退趨勢。從局部時間段來看，2009年之前，技術進步在一個較高的水平上呈線性衰退態勢，到2009年達最低值1.002，年均降幅1.27%；之后，技術進步出現了一次較大幅度的波動倒退，其中，2011年、2013年技術進步有一定程度的改進，而2010年、2012年和2014年均出現明顯的衰退，這3年技術進步分別為上年的0.955、0.936和0.989，說明技術進步分別比上年下降5.5%、6.4%和1.1%。總體來看，2004-2014年貴州省水稻生產技術進步年均下降0.3%（表3）。

從技術效率變化的角度來看，2004-2014年貴州省水稻生產技術效率呈小幅上升趨勢。2007年之前技術效率比較穩定，基本維持在0.925左右的水平，2007年之后變化幅度開始增大；2008年技術效率提高較多，達1.018，比上年提高11.3%，2011年技術效率衰退較多，比上年降低3.0%。在經歷2008年技術效率大幅提升后，2008-2014年水稻技術效率越來越呈現出在1.025這樣一個更高的水平上穩定波動的發展態勢。總體來看，2004-2014年貴州省水稻生產技術效率稍有改進，年均提高0.2%。此外，從技術效率的分解來看，規模效率在研究時間段內年均提高0.2%，而純技術效率幾乎沒有得到任何的改進，說明貴州省水稻生產技術效率的提高全部來自規模效率的貢獻（表3）。

圖1 貴州省水稻生產全要素生產率變化及其構成

研究發現，貴州省水稻生產全要素生產率增長較慢的主要原因是因為技術進步緩慢甚至出現了倒退。2004年以來，盡管技術效率有所改進，但技術進步出現了一定程度的倒退，這表明目前貴州省水稻生產中生產者對現有農業生產技術的應用已經達到了一定的水平，依靠現有技術繼續提高產出效率的空間有限，必須盡快開發或考慮引進新型農業生產技術[12]。此外，在水稻生產的技術效率構成中，規模效率提升比較明顯，而純技術效率沒有變化，說明生產規模的變化是技術效率提高的主要原因，這意味著隨著貴州水稻平均種植規模的不斷擴大，已經初步實現規模效率。

2.2.2 不同地區水稻生產全要素生產率的變化

由表4可以看出，2004-2014年，9個地區中有3個地區的水稻全要素生產率是提高的，分別為貴陽、遵義和畢節，其中貴陽升幅最大，為2.5%，其次為畢節，為1.1%，遵義升幅為0.7%；在這3個地區中，除畢節技術進步有所改進、技術效率有所提高外，貴陽和遵義的技術進步均出現停滯，只有技術效率有一定程度的提高；這3個地區技術效率的提升都主要依靠規模效率的提高，而純技術效率只有畢節是提高的，其他地區沒有發生變化。全要素生產率下降的包括六盤水、安順、銅仁、黔西南、黔東南和黔南6地區，其中安順、黔西南全要素生產率下降是由技術效率的下降引起的，而其余4個地區水稻全要素生產率下降卻主要是技術進步衰退的結果。說明在貴州省水稻生產規模效率普遍提升引致的技術效率改進的背景下，水稻全要素生產率的下降應更多的從技術進步的角度尋找原因。

此外，由表4還可以看出，水稻全要素生產率提高的3個地區貴陽、遵義和畢節均是貴州的水稻主產區，說明這些地區近年來水稻生產發展較快、增產幅度較大、生產效率較高，農業技術推廣及應用對效率提升的作用越來越大。但同時也要看到，銅仁、安順等一些水稻主產地區的全要素生產率卻是下降的，特別是安順，降幅高達13.9%，這些地區水稻生產技術進步衰退嚴重、技術效率沒有得到改善，利用現有水稻生產技術進一步提升種植效益的空間有限，要想繼續提高生產效率，必須加大投入力度、開發新型農業技術。

表3 2004-2014年貴州水稻生產全要素生產率及其構成變化

表4 不同地區年均水稻生產全要素生產率及其構成的變化

3 結論與政策含義

3.1 主要結論

（1）貴州省水稻生產平均綜合技術效率為0.797，規模效率平均為0.860，純技術效率平均為0.910，綜合技術效率仍然偏低，規模效率和純技術效率仍有一定的提升空間。

（2）從綜合技術效率來看，畢節、遵義和銅仁3個地區水稻生產綜合技術效率最高，均為1，其規模效率與純技術效率也均達到了最優。貴陽和安順水稻生產綜合技術效率在0.8～1之間，這2個地區的綜合效率處于較高的水平，但仍有一定的提升空間；兩地區均純技術有效，但規模效率沒有達到最優，反映出貴陽和安順綜合技術效率較高的原因在于純技術效率貢獻。黔南、黔東南2個地區水稻生產的綜合技術效率在0.6～0.8之間，可提升的空間較大；規模效率和純技術效率也均未達到最優，但純技術效率要高于規模效率，說明兩地純技術效率對綜合技術效率提升的貢獻更大。六盤水和黔西南的綜合技術效率在0.6以下，水稻生產的規模效率與純技術效率也均未達到最優，六盤水的純技術效率要高于規模效率，而黔西南的規模效率高于純技術效率，說明兩地綜合技術效率都不高的原因不同，六盤水是因為規模效率偏低，而黔西南是因為純技術效率偏低。

（3）從規模報酬來看，9個地區中畢節、遵義、銅仁和貴陽4個地區的水稻生產規模報酬不變，說明這4個地區的水稻生產規模達到了最優；規模報酬遞減的地區為安順和黔南，說明這2個地區水稻生產的規模已經超過了最優規模并進入了邊際收益遞減階段；規模報酬遞增的地區包括黔東南、六盤水和黔西南，這3個地區水稻種植規模偏小，擴大種植規模仍能增加單位報酬。從水稻生產效率的空間分異來看，導致貴州省各地區水稻生產效率較大差別的主要原因在于區域間經濟地理條件和資源稟賦的不同。

（4）從全要素生產率變化的角度來看，2004年以來貴州省水稻生產全要素生產率總體呈緩慢上升趨勢，年均增幅為0.1%；從技術進步變化的角度來看，水稻生產技術進步呈明顯衰退趨勢，年均下降0.3%；從技術效率變化的角度來看，水稻生產技術效率稍有改進，且技術效率的提高全部來自規模效率的貢獻。

（5）貴州省水稻生產全要素生產率增長較慢的主要原因是因為技術進步緩慢甚至出現了倒退。在水稻生產的技術效率構成中，規模效率提升比較明顯，而純技術效率沒有變化，說明生產規模的變化是技術效率提高的主要原因，這意味著隨著貴州水稻平均種植規模的不斷擴大，已經初步實現規模效率。

（6）2004-2014年貴州省水稻全要素生產率提高的地區有貴陽、遵義和畢節，在這3個地區中，除畢節技術進步有所改進、技術效率有所提高外，貴陽和遵義技術進步均出現停滯，只有技術效率有一定程度的提高；3個地區技術效率的提升都主要來自規模效率的提高，純技術效率只有畢節是提高的，其他地區沒有發生變化。全要素生產率下降的地區包括六盤水、安順、銅仁、黔西南、黔東南和黔南，其中安順、黔西南全要素生產率下降是由技術效率的下降引起的，而其余4個地區水稻全要素生產率下降卻主要是技術進步衰退的結果。

3.2 政策含義

本文所引申出的政策含義是多維度的，但以下3點最重要：

第一，因地制宜，保持生產適度規模，提高水稻生產技術效率是促進水稻生產的重要途徑。目前，貴州省僅有少數幾個地區水稻生產綜合技術效率較高，其余大部分仍處于較低水平，造成這種現象的原因在于這些地區水稻生產純技術效率和規模效率都較低，而規模效率偏低又是其中的主因，即水稻種植沒有達到最優規模導致了較低的邊際產出。特殊的自然地理條件使得貴州大部分地區農業生產條件惡劣，耕地資源質量較差、集中度低，加之現行土地制度安排和農民對土地資源的配置行為使得農業生產經營分散化，一家一戶的家庭經營難以擴大農業生產的內部效益，在這種情況下，應積極促進農地制度改革，鼓勵并推進農地流轉，推動水稻適度規模經營和集約經營[13]。另一方面，總體來看當前貴州省水稻生產純技術效率也不高，即營糧過程中沒有充分有效地利用技術，因此，應繼續加大農業科技推廣力度，提高農民職業素質，促使不同地區根據自身情況因地制宜地采用適宜農業生產技術，提高水稻生產純技術效率。

第二，注重技術效率與技術進步同步改進，重心應向技術進步方面傾斜，這是提高水稻全要素生產率的必要途徑。由于全要素生產率的增長源泉包括技術效率和技術進步兩個部分，一個因素的提高對全要素生產率增長的貢獻有限，當技術效率和技術進步兩者中一個提高一個降低時，全要素生產率增長甚至存在惡化的可能。因此，要提高水稻全要素生產率，需要同時注重技術效率和技術進步的提升。由于技術進步停滯甚至倒退是造成貴州省水稻全要素生產率增長緩慢的主要原因，因此在統籌促進技術效率與技術進步的同時，重心應更多的側重于技術進步方面。未來一段時間，在貴州省可開發耕地資源有限、農業勞動力持續向外轉移等大背景下，提高全要素生產率是保障貴州省和西南地區水稻穩定生產和市場供給的有效途徑，而技術進步又是提高全要素生產率的關鍵[14]。因此，必須加快農業科技創新，適時研發或引進農業生產新技術，加大推廣力度，提高水稻生產綜合科技水平。

第三，穩步推進農業供給側結構性改革，提高水稻生產全要素生產率是保障貴州省糧食安全的根本途徑。當前，全國層面的糧食供給結構嚴重失衡，農業要素配置不合理，農業生產的資源環境壓力加大，糧食生產成本攀升與價格低迷并存，庫存高企與銷售不暢嚴重，國內外價格倒掛矛盾突出，在這樣的局面下，貴州省應積極推進農業供給側結構性改革。農業供給側結構性改革在貴州省的實踐中并非是單純的減少玉米等其他糧食作物供給，更重要的、也可以說其核心是提高水稻生產的全要素生產率。要通過矯正要素配置扭曲，擴大有效供給，提高供給結構對需求變化的適應性和靈活性，依靠全要素生產率的提高支撐農業供給側結構性改革的穩步推進。

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