农业生产效率变动分析、分解及调整目标——基于DEA方法的实证研究，本文主要内容关键词为：分解论文,变动论文,生产效率论文,目标论文,实证研究论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F304.7文献标识码：A文章编号：1672-0202（2007）04-0030-05
提高农业生产率是提高农业综合生产能力，确保国家粮食安全，建立农民增收长效机制，推动农业持续发展的重要途径。目前关于农业生产效率的研究很多，比较典型的研究有：李静、孟令杰、陈卫平都用农业总产值作为产出指标和若干项投入指标分析了不同时期中国农业生产效率的变动[1，2]；赵蕾、王怀明使用省级农产品成本收益面板数据，运用基于非参数的Malmquist指数方法分析了1981—2003年间我国农业生产率增长及收敛性问题，但其产出指标只考虑了种植业中的12种主要农作物的农产品产值[3]。已有研究不足主要体现在：（1）在投入或产出指标的选取上缺乏综合性，不能够完整反映农业生产效率的真实情况；（2）没有指出效率相对低的年份应该如何调整为有效率的年份；（3）主要局限于经济效益的角度评价农业生产效率，没有考虑到社会效益以及生态效益对农业生产效率的影响。本文采用综合性的投入、产出指标全面反映我国农业生产效率，并通过对总效率指标的分解研究农业生产效率的变化，对无效决策单元给出调整目标。
一、方法简介
数据包络分析（DEA）是由A.Charnes和W.W.Cooper等人发展起来的评价多输入多输出同类决策单元相对有效性的评价方法，其基本思想是利用输入输出观察值形成有效生产前沿面，通过各决策单元在有效生产前沿面的投影判断其相对有效性。模型的基本形式为：
x[，ij]和y[，rj]分别表示第j个决策单元（DMU）的第i项投入和第r项产出，t和m分别为输入指标和输出指标的个数，ε为非阿基米德无穷小量，S[，i][-]和S[，r][+]分别为输入和输出的松弛变量。
模型1为DEA的基本模型，一般称为C[2]R模型，模型2为加入非阿基米德无穷小量和松弛变量的标准DEA模型。这种方法不需要考虑指标的量纲差异，无需事先确定指标间的具体关系，在避免主观因素的影响及减少误差方面具有明显优势，特别适合于对系统的综合性评价，鉴于农业生产效率的综合性，本文也选用此方法[4]。
二、农业生产效率评价指标、数据选取和实证结果分析
由于DEA方法运用输入输出数据评价决策单元的相对有效性，且农业生产效率由农业投入和产出要素共同决定，因此，本文设定投入和产出两类指标来评价农业生产效率。投入指标主要包括农业劳动力、能源、化肥、财政支持、固定资产投入、有效灌溉面积和农机总动力共7项指标。产出指标主要包括农业总产值、农村居民人均纯收入及人均粮食产量。
需要注意的是，农业生产效率最终要体现在经济效益、社会效益和生态效益三个方面，同时又受到这三个方面因素的制约，因此，在指标选取时加入了必要的经济效益指标、社会效益指标和生态效益指标。由于我国的农业基础相对薄弱，加之目前城乡收入差距扩大的趋势没有得到根本扭转，因此，农业总产值和农村居民人均纯收入同时也是从经济效益角度反应农业生产效率的重要指标。人居粮食占有量是从社会效益的角度反应农业生产效率的重要指标，因为目前以及将来相当长的时间内，我国都会面临对粮食的巨大需求。按照何浩然的研究，化肥的过量施用已经成为我国水污染和空气污染的重要来源[5]，因此本文将化肥投入作为从生态效益角度衡量农业生产效率的指标。本文数据来自历年中国统计年鉴。数据区间为1990年—2005年，共16个决策单元。文中数据处理均采用LING08.0软件完成。
将各指标数据带入上述模型，可以得到各决策单元总效率值，运行结果如表1：
表1 总效率运行结果
年份
1990
19911992
1993
1994 1995 1996 1997 1998 1999
2000 2001
2002
2003
2004
2005
θ 1
0.9548 0.9503 0.9734 0.9819
1 1 1 1 1 1 0.9944 0.9913 0.97621 1
根据表1的运行结果，1991—1994、2001—2003期间各决策单元都为非DEA有效，1990、1995—2000、2004、2005年份为DEA有效决策单元，占决策单元总数的56.25％，特别是2004年、2005年农业生产效率明显好转，总体上，我国农业生产效率正朝着积极的方向发展。
1991—1994期间年份为非有效决策单元可能是因为国家将改革的重点由农村转向城市，对企业放权让利，城镇居民收入迅速增加，而农村居民的税收负担在增加，收入增长速度明显放慢，城乡经济社会差距扩大所致。2001—2003期间年份为非有效决策单元主要因为各地粮食部门变相降价和停止了对粮食的保护价收购，农民的生产积极性受到伤害，粮食持续减产，农业的社会效益和经济收益受到影响，并最终体现为较低的农业生产效率水平。
表2 基于扩展的DEA模型的效率为1的决策单元的总效率
1990 19951996199719981999200020042005
1.2615
1.0916 1.0682 1.0548 1.0269 1.0148 1.0082 1.0268 1.1422
表1中有效决策单元的效率指数都是1，为反映我国农业生产效率的变动情况，运用郝海提出的扩展的DEA模型对这些决策单元进行排序[6]，其结果反映在表2中。由表2可知，1990年农业生产效率指数最高，此后逐年下降直到2000年降至最低，2004年、2005年排序的上升主要得益于国家对农业的实质性扶持。通过对总效率的分解可以了解总效率的构成，找出总效率变化的主要原因，从而使决策更有针对性。根据分解公式：总效率（ZC）=规模效率（SC）×技术效率（TC）可以将总效率分解为规模效率和技术效率两个组成部分。在模型2中加入条件
λ[，j]=1即可求得各决策单元的技术效率。总效率分解结果如表3所示：
表3 总效率分解结果
年份 ZCSCTC 年份 ZCSC TC
19901.26150.53862.342419981.02691.0151[*]
0.9571[*]
19910.95480.96230.992219991.01480.9843 1.0310
19920.95030.96130.988620001.00820.9897 1.0187
19930.97340.9734
1 20010.99440.9944 1
19940.98190.9819
1 20020.99130.9930 0.9983
19951.09160.98081.113020030.97620.9857 0.9904
19961.0682 ——
** 20041.02680.9858 1.0416
19971.05480.89801.174620051.1422 —— **
平均值 1.02150.9407 1.1301
[*]这个决策单元基于输入的DEA无可行解，表中数据为基于输出的DEA可行解。[**]为强有效决策单元：这些决策单元无可行解，输入较少，但输出较多，总是最好决策单元。
根据对表3的分析可知，除1996、1998和2005年外，其余各决策单元的技术效率指数均高于规模效率指数，而对除上述三个决策单元外的其它决策单元各参数的平均值的计算表明，总效率指数和技术效率指数都大于1，规模效率指数小于1，技术效率所带来的好处在很大程度上被规模效率的相对低水平所抵消。规模效率低表明在一定技术水平上，农业生产资源的投入没有达到最佳规模，李功奎、钟甫宁2006年的研究表明，目前全国只有6％的耕地属于规模经营[7]。由于2005年国家对农业的实质性支持力度进一步加大，特别是扶持措施的综合性使得2005年成为所有决策单元中的强有效决策单元。对于DEA无效决策单元，通过这些决策单元在生产前沿面上的投影，找出调整目标，使之成为有效决策单元，调整公式如下：
（
[，0]，
[，0]）=（θX[，0]-S[-]，Y[，0]+S[+]）
根据上述公式，各无效决策单元调整为有效决策单元的调整目标如表4所示。
表4给出了各无效决策单元调整为有效决策单元的调整目标，所有决策单元在投入指标上都需要调整，由松弛变量的经济含义可知，调整数量就是这些决策单元可以节约的资源投入量，也说明长期以来我国农业的发展付出了巨大的资源代价。
我国农业劳动力投入相对于农业经济的发展需要是大量过剩的，由于农村社会保障体系尚未真正建立，土地仍发挥着重要的社会保障功能，加上农村富余劳动力的转移需要逐步进行，这种过剩状态可能会持续相当长时间，导致农业生产资料的高度分散，这可能也是我国农业规模效率较低的一个重要原因。在我国，农业劳动力的过剩主要表现为数量的过剩，而要发展现代农业，劳动力质量的提高是关键，因此应该在转移农村富余劳动力的同时增加对农民的直接投资，正如舒尔茨所认为：“为了生产丰富的农产品，要求农民获得并具有使用有关土壤、植物、动物、和机械的科学知识的技能和知识”。
表4 无效决策单元调整为有效决策单元的调整目标
年 份
调 整 199119921993
1994 200120022003
指标
目 标
37080.4936775.66 36677.1
34004.26 35687.94
35523.31 34077
劳动力投入（万人） （2017.51） （1923.34） （1002.29）（2623.74） （825.06） （1346.69） （2469）
4698.71 4764.13 4928.325012.6 6147.876377.67 6556.16
能源投入（万吨标准煤）
（400.3） （255.87）（134.68） （92.4）（85.13） （136.33） （159.84）
2550.97 2644.07 2830.943122.04 4229.98 4301.65 4289.42
化肥投入（万吨） （254.13） （286.11）
（319.17） （195.86）
（23.82） （37.75） （122.18）
316.63 346.14
399.83 498.43 1274.8 1425.62 1712.69
财政投入（亿元） （30.94）
（29.88） （40.62） （34.55）
（181.93） （155.14） （41.76）
1415.99 1723.95 2262.73
3444.04 7171.91 7941.4 9473.21
固定资产投入（亿元） （120.61） （276.46）（506.17）（63.49）
（40.34）（69.7）
（281.69）
45606.5745833.18 46734.47
45840.3453654.6553882.0152728.66
有效灌溉面积（千公顷）
（2215.53） （2756.92）
（1993.43）
（2918.76） （594.75）
（472.89） （1285.54）
2806.062880.169 3037.753226.93 5178.29 5343.16 5750.35
农机总动力（万千瓦） （132.84）
（150.63）
（143.95） （153.37） （338.91） （449.84） （288.35）
8157.03 9263.89 11244.09
15750.4726703.52 28322.8730486.38
农业总产值（亿元） （0） （-179.18） （-248.5569） （0）（-523.88） （-932.12） （-794.58）
726.45 819.87
987.451324.44 2366.4
2475.6 2622.2
农民人均收入（元）
（-17.85）
（-35.87）
（-65.85）（-103.44）（0）
（0）
（0）
378.3380 387.4 373.5 403.51
401.96 359.92
人均粮食产量（公斤）（0）
（0） （0） （0） （-46.61） （-44.96） （-25.62）
注：表中各指标对应的第一行数字为调整目标值；括号中数字：投入指标为过剩量，产出指标为不足量。
化肥投入的过剩不仅造成生产资料的巨大浪费，而且化肥的大量使用已经成为我国农业污染的最主要诱因，从最佳施肥量的经济角度分析，我国过量使用的化肥已达到总施用量的30％—50％[5]，严重影响了农业生态环境，并对农业生产效率产生消极影响。造成农业生产中化肥施用过量的原因主要有：1、由于社会经济发展中的现实原因，对粮食的需求数量巨大。原因之一是我国人口多并且在不断增加，形成对粮食的巨大需求；原因之二是近几年我国经济发展速度和城镇化速度较快，工业加工能力明显提高，形成对粮食的大量需求，而在目前我国农业生产力水平总体偏低的背景下还不可能通过技术进步解决上述问题，加之使用化肥简单且见效快，很有可能刺激生产者过量施用化肥。2、人们对现代农业指标的设定上存在误导的可能性，一些研究认为化肥施用量是农业现代化水平的重要指标，只看到了化肥施用对农业生产的积极作用，忽视了其大量施用所带来的负面效应，也可能在一定程度上误导农业生产者施用过量的化肥。
农业生产能源投入的过剩说明我国农业的发展是以高能耗作为代价的。国家财政用于农业的财政投入并非真正过剩了，事实上目前国家用于农业的财政投入还不能满足农村发展的实际需要，出现过剩主要因为这部分投入使用效率较低。固定资产投入、有效灌溉面积和农机总动力的投入过剩虽然原因有差异，但本文认为这三项指标的过剩存在共同的原因，这三项指标的有效使用需要一定的规模作为基础，而我国农业生产规模化程度很低，可能会提高这三项指标的使用成本，很大程度上影响了这三项指标的利用率。
产出指标并不是在每个决策单元上都无效的，经济效益指标有35.7％是有效的，社会效益指标有57.1％是有效的，相对于投入指标在每个决策单元都无效而言，可以认为产出指标对我国农业生产效率的负面影响要相对小于投入指标，因此，提高农业生产效率的着重点应该放在投入指标上，通过提高投入要素的质量和使用效率提高农业综合生产效率。
三、主要结论及建议
基于DEA方法对1990—2005年期间的农业生产效率分析表明，56.25％的年份为有效决策单元，由于农业宏观环境的改善，2004年、2005年农业生产效率指数明显提高，我国农业生产效率正在朝着积极的方向发展，但值得注意的是，相对于效率较高的决策单元而言，这两个决策单元的效率属于恢复性提高。通过对总效率的分解发现，规模效率低抵消了技术效率带来的好处，从而使总效率受到影响。对无效决策单元调整目标的分析表明，长期以来，我国的农业发展是以巨大的资源投入作为代价的。
提高农业生产效率的主要建议：1.进一转移农业富余劳动力，为实现规模化经营创造条件，提高规模效率。2.通过农业技术改造，农业科技创新提高农业生产效率和资源利用率，减少农业生产资源的浪费。3.要加大对农民的直接投资，培养新型农民，为我国农业生产效率的提高提供充足的智力支持。