基于DEA非有效改進的陜西省耕地生產(chǎn)效率研究

楊 朔， 于文海， 李世平

（1. 西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院， 陜西 西安 710055；2. 中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院， 陜西 西安710082；3. 西北農(nóng)林科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院， 陜西 楊凌 712100）

基于DEA非有效改進的陜西省耕地生產(chǎn)效率研究

楊 朔1， 于文海2， 李世平3

（1. 西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院， 陜西 西安 710055；2. 中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院， 陜西 西安710082；3. 西北農(nóng)林科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院， 陜西 楊凌 712100）

研究目的：對陜西省1990—2011年期間耕地生產(chǎn)效率及DEA非有效地區(qū)進行實證分析。研究方法：數(shù)據(jù)包絡(luò)分析DEA的CCR模型和BCC模型。研究結(jié)果：（1）長期以來，陜西省耕地生產(chǎn)效率具有較大的波動性，并且省內(nèi)各個地區(qū)之間存在著較大的差異；（2）非DEA有效的5個地市普遍存在著投入冗余與產(chǎn)出不足的情況，其根本原因就在于耕地的投入產(chǎn)出過程中投入資源沒有得到最有效配置和利用。研究結(jié)論：只有改變單純依靠擴大投入的規(guī)模型增長方式，針對每一地區(qū)的實際情況制定合理的投入規(guī)模，盡可能地提高投入資源的利用效率，才能使耕地生產(chǎn)效率得到有效提高。

土地管理；生產(chǎn)效率；數(shù)據(jù)包絡(luò)分析；非有效改進

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中最重要的投入要素，從發(fā)展趨勢來看，人口與土地關(guān)系的總趨勢是人口增加，耕地數(shù)量與人均有量不斷減少，土地質(zhì)量退化，未來可供開發(fā)的后備耕地資源有限，人口與土地之間的矛盾日益尖銳，且在短時期難以逆轉(zhuǎn)。另一方面從農(nóng)戶微觀角度來看，土地產(chǎn)出是農(nóng)村家庭最為重要的收入來源，提高耕地生產(chǎn)效率也是促進農(nóng)民增收的重要手段之一。在這種情況下，如何最大限度地保護與合理利用現(xiàn)有耕地資源，對于區(qū)域社會穩(wěn)定與經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實意義。

近年來，國內(nèi)學(xué)者從定量角度對耕地效率問題展開了一系列研究[1-11]，通過對相關(guān)文獻的分析可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法在效率評估領(lǐng)域已經(jīng)成為一種較為成熟且應(yīng)用相對廣泛的方法，但是采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法對土地利用效率，特別是耕地生產(chǎn)效率的分析仍舊相對較少。另一方面，目前對耕地生產(chǎn)效率所開展的相關(guān)研究大多集中在東部地區(qū)，針對中國西部地區(qū)進行研究的很少。許多學(xué)者在研究中所采用的投入指標(biāo)與產(chǎn)出指標(biāo)也存在著較大的差異，沒有確立一種公認的投入產(chǎn)出指標(biāo)體系，本文選取了其中具有代表性的5篇進行了比較分析（表1），以期找到相對合理的評價指標(biāo)。因此，本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）結(jié)合陜西省實際，在參考現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上確立相應(yīng)的投入產(chǎn)出指標(biāo)體系，對陜西省耕地生產(chǎn)效率進行較為全面的測算與分析，并通過對耕地生產(chǎn)效率非DEA有效的地市進行投影分析，以期為地方制定耕地保護政策和相應(yīng)改進措施提供一定的參考。

表1 相關(guān)代表文獻中耕地生產(chǎn)效率投入產(chǎn)出指標(biāo)選擇Tab.1 Relevant research literature on the selection of indicators for productive ef fi ciency of cultivated land

1 研究方法與指標(biāo)選擇

1.1 研究方法

經(jīng)濟效率測算常見的研究方法包括比率分析、回歸分析、隨機前沿分析（SFA）、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）等，其中DEA方法被認為是到目前為止構(gòu)造最好的非參數(shù)效率度量方法[12]。DEA方法的主要優(yōu)點在于可以使用多個投入和多個產(chǎn)出指標(biāo)，由于本文的研究對象是耕地，使用DEA方法能夠更加全面地反映耕地的多功能特性，并且可以對DEA非有效的區(qū)域提出改善的方向。因此，基于以上考慮，本文采用DEA方法進行效率分析。

在使用DEA方法進行效率測算時，需要對規(guī)模報酬是否可變進行假設(shè)。CCR模型假設(shè)規(guī)模報酬不變（CRS），測度的是技術(shù)效率（TE），又稱為綜合技術(shù)效率，它衡量的是生產(chǎn)單位能夠多大程度運用現(xiàn)有技術(shù)達到最大產(chǎn)出的能力，是生產(chǎn)績效的集中體現(xiàn)，但這種假設(shè)與實際情況往往不符，當(dāng)決策單元無效率時，除了可能由配置效率引起以外，還有可能是規(guī)模不合理造成的，而非技術(shù)無效率；而BCC模型假設(shè)規(guī)模報酬可變（VRS），擴展了CCR模型的使用范圍，測度的是純技術(shù)效率（PTE）與規(guī)模效率（SE）。本文將在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，采用 DEA方法的 CCR 模型和 BCC 模型對陜西省耕地生產(chǎn)效率進行研究。

1.2 指標(biāo)選擇

運用DEA方法進行效率評估需要將模型分析指標(biāo)分為兩大類，一類為投入指標(biāo)，一類為產(chǎn)出指標(biāo)。本文在選擇耕地生產(chǎn)效率評價的投入指標(biāo)與產(chǎn)出指標(biāo)前，參考了目前該領(lǐng)域研究具有代表性的相關(guān)文獻，表1列出了這些文獻所采用的研究方法以及具體的指標(biāo)設(shè)置。

綜合考慮現(xiàn)有研究文獻中的經(jīng)驗與存在的問題，在充分借鑒梁流濤等[3]，龍開勝等[4]，周曉林等[5]的研究成果基礎(chǔ)上，本文將耕地置于種植業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，鑒于研究數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選取的投入指標(biāo)與產(chǎn)出指標(biāo)如下。

1.2.1 投入指標(biāo) （1）耕地投入數(shù)量：土地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中最基本的三大要素之一，由于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在著復(fù)種和套種等因素的影響，作為本文的研究對象陜西省來說，該地區(qū)主要的糧食作物是冬小麥和夏玉米，2011年冬小麥和夏玉米的播種面積全省播種面積的比例分別達到了36.26%和37.57%，其產(chǎn)量高低對確保全省糧食安全和畜牧業(yè)發(fā)展具有重要作用。為了準(zhǔn)確研究耕地的生產(chǎn)效率，不能夠僅僅計算耕地面積，而應(yīng)該采用播種面積作為耕地的投入指標(biāo)，這樣才可以測算耕地的實際利用率。因此，本文中耕地的投入數(shù)量采用主要農(nóng)作物播種面積（103hm2）指標(biāo)來表示。（2）勞動力投入數(shù)量：勞動力是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中另一大基本要素，由于從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動的實際用工量難以獲得準(zhǔn)確的統(tǒng)計，為了保證數(shù)據(jù)的可續(xù)性與區(qū)域數(shù)據(jù)之間的可比性，本文統(tǒng)一采用農(nóng)業(yè)（種植業(yè)）從業(yè)人員（104人）作為勞動力投入數(shù)量的指標(biāo)。（3）資本投入數(shù)量：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中最后一個基本要素是資本的支出，農(nóng)業(yè)機械化的不斷推廣不僅給農(nóng)民帶來了好處，解放了大量勞動力，同時也導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素中資本支出的增加。根據(jù)經(jīng)濟學(xué)的基本原理可以發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步機械化的過程也就是一個資本逐步代替勞動的過程，截至2011年陜西全省耕地機耕水平已達到70%以上，關(guān)中地區(qū)機耕面積甚至已超過90%。因此，本文采用農(nóng)用機械總動力（104kW）作為資本投入數(shù)量的指標(biāo)。（4）農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化投入數(shù)量：肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，合理施用化肥對于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收均起著巨大的作用。對于處于農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)的地區(qū)來說，化肥更是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的主要投入，根據(jù)范建剛的研究可以發(fā)現(xiàn)從1993年開始化肥施用量已成為陜西省糧食產(chǎn)量的強關(guān)聯(lián)因素[13]。因此，本文采用農(nóng)用化肥施用折純量（104t）為投入指標(biāo)。

1.2.2 產(chǎn)出指標(biāo) （1）種植業(yè)總產(chǎn)值：可以反映某一地區(qū)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的規(guī)模和總量，可以將其近似地看作耕地的總產(chǎn)值。生產(chǎn)活動統(tǒng)計的內(nèi)容按統(tǒng)計的形態(tài)可分為實物量統(tǒng)計和價值量統(tǒng)計。實物量統(tǒng)計是指對生產(chǎn)活動過程中所投入的各種人力、物力的實際數(shù)量和生產(chǎn)過程結(jié)束后所生產(chǎn)出的各種實物成果的實際數(shù)量的統(tǒng)計。實物量統(tǒng)計一般按實物的自然計量單位計算。價值量統(tǒng)計是指在生產(chǎn)活動過程中所投入的各種實物的數(shù)量和生產(chǎn)出的各種成果的貨幣表現(xiàn)。價值量統(tǒng)計根據(jù)其不同的用途，可采用現(xiàn)行價格、不變價格或可比價格計算?？紤]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特殊性，如果僅僅選擇農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實物量作為產(chǎn)出指標(biāo)顯然是不足的，因此，選取農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的價值量種植業(yè)總產(chǎn)值（104元）為產(chǎn)出指標(biāo)，考慮各年數(shù)據(jù)之間的可比性，統(tǒng)一將種植業(yè)總產(chǎn)值折算到基準(zhǔn)年，本文以1990年為基準(zhǔn)年進行折算。（2）種植業(yè)增加值：可以反映農(nóng)業(yè)部門在一定時期內(nèi)生產(chǎn)經(jīng)營活動和服務(wù)活動的最終成果，可以將其近似地看作耕地產(chǎn)出的增加值。

2 實證分析

根據(jù)上文確立的耕地生產(chǎn)效率評價指標(biāo)體系，本文以種植業(yè)總產(chǎn)值和種植業(yè)增加值作為產(chǎn)出指標(biāo)，以主要農(nóng)作物播種面積、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員、農(nóng)用機械總動力和農(nóng)用化肥施用折純量為投入指標(biāo)，運用CCR模型和BCC模型對陜西省耕地生產(chǎn)效率進行測算。

2.1 基于全省層面的耕地生產(chǎn)效率分析

首先基于全省層面對陜西省1990—2011年構(gòu)成的系統(tǒng)進行效率分析，所使用的原始數(shù)據(jù)來源于《陜西統(tǒng)計年鑒》（1991—2012年）、《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《中國農(nóng)業(yè)年鑒》和《陜西經(jīng)濟年鑒》?？紤]各年數(shù)據(jù)之間的可比性，統(tǒng)一將種植業(yè)總產(chǎn)值和種植業(yè)增加值折算到基準(zhǔn)年，本文以1990年為基準(zhǔn)年。運用DEAP2.1軟件計算全省耕地生產(chǎn)效率，計算結(jié)果見表2。

表2顯示了陜西省耕地生產(chǎn)效率動態(tài)變化趨勢, 其中耕地技術(shù)效率從宏觀角度看處于上升趨勢，總體水平相對較高，但具有明顯的階段性。1990—2011年耕地技術(shù)效率的平均值為0.872，表明耕地實際產(chǎn)出理想產(chǎn)出的比例為87.2%，總體技術(shù)效率相對較高。1990—1992年的耕地技術(shù)效率分別為為0.714、0.715、0.731，為22年間最低，通過相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，從1989年開始陜西省國民經(jīng)濟連續(xù)三年在低谷中運行，城市購買力的下降導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)相對過剩的情況，在此期間出現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全面“賣難”，種植業(yè)總產(chǎn)值較低，且這3年間耕地規(guī)模效率均處于較低水平，表明這一時期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模化經(jīng)營程度較低，仍是一種粗放型生產(chǎn)方式，這些均是導(dǎo)致這一時期效率不高的主要原因。2003年受“非典”疫情和多年未遇的洪澇災(zāi)害的影響，全省耕地技術(shù)效率亦出現(xiàn)了較大幅度的下降。由此可見，宏觀經(jīng)濟環(huán)境和自然環(huán)境因素均可以對耕地生產(chǎn)效率產(chǎn)生一定影響。

表2 1990—2011年陜西省耕地生產(chǎn)效率Tab.2 The productive ef fi ciency of cultivated land from 1990 to 2011

全省耕地技術(shù)效率、純技術(shù)效率與規(guī)模效率在1996和2011年均為1，從模型的角度分析，這兩年全省耕地純技術(shù)效率與耕地規(guī)模效率最優(yōu)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了耕地技術(shù)效率最優(yōu)。需要注意的是，如果從陜西省的實際情況來分析，并不能說明這兩年的耕地生產(chǎn)效率達到了最高水平，而只是在1990—2011年全省所構(gòu)成的研究系統(tǒng)中與其他20年的效率比較相對優(yōu)而已。因此，并不能夠僅僅通過模型分析結(jié)果就斷言在當(dāng)時的生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)規(guī)模等投入條件下，耕地獲得的實際產(chǎn)出已經(jīng)達到了其最大可能的產(chǎn)出，而應(yīng)該結(jié)合研究對象的實際情況加以具體分析。

表2顯示，1990、1993、1994、1995、1996、1997、2001、2002、2003、2007和2011年全省耕地純技術(shù)效率值均為1，表明這11年全省包括勞動力和資本在內(nèi)的投入要素在與其他年份進行對比時相對效率較高，由于技術(shù)效率（TE）=純技術(shù)效率（PTE）×規(guī)模效率（SE），因此，耕地規(guī)模效率未達到最優(yōu)是導(dǎo)致這11年耕地技術(shù)效率未達到最優(yōu)的最主要原因。

2.2 陜西省各地區(qū)耕地生產(chǎn)效率分析

由于篇幅所限，本文僅選取2011年作為代表年份對陜西省耕地生產(chǎn)效率的非有效改進進行研究。在研究過程中為了進一步給DEA弱有效的地區(qū)分級，可以剔除有效地區(qū)后再給剩下的地區(qū)進行相對技術(shù)效率分析，以此類推。表3是對2011年陜西省各個地區(qū)耕地生產(chǎn)效率進行分級的結(jié)果。

通過對表3的計算結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，按照耕地生產(chǎn)效率高低可將各地區(qū)分成三類：西安市、咸陽市、延安市、漢中市、商洛市和楊凌示范區(qū)為第一類，銅川市、寶雞市和安康市為第二類，渭南市和榆林市為第三類。以上評價與分類基本能反映陜西省耕地生產(chǎn)效率的總體狀況，同時計算結(jié)果也與陜西省的實際情況較為相近。

表3 2011年陜西省各地區(qū)的耕地生產(chǎn)效率的分類Tab.3 The classi fi cation of cultivated land productive ef fi ciency in various regions of Shaanxi Province

2.3 耕地生產(chǎn)效率DEA非有效地區(qū)的投影分析

為了能夠進一步分析DEA非有效的地區(qū)耕地生產(chǎn)效率低下的原因，本文根據(jù)DEA非有效的決策單元在生產(chǎn)效率前沿面上的投影即為DEA有效，亦即通過適當(dāng)調(diào)整DEA非有效決策單元的輸入輸出數(shù)值使其達到DEA有效的原理，對這些地市進行了投影分析，計算出這些DEA非有效地區(qū)的投入冗余幅度，即這些地區(qū)可以節(jié)約的過多的投入資源數(shù)量，從而可以找出使這些地區(qū)達到DEA有效的投入與產(chǎn)出的調(diào)整量。

從表4中對耕地生產(chǎn)效率非有效地區(qū)的投入指標(biāo)與產(chǎn)出指標(biāo)的調(diào)整量可以看出，投入指標(biāo)調(diào)整程度的順序依次為：主要農(nóng)作物播種面積、農(nóng)用機械總動力、農(nóng)業(yè)（種植業(yè)）從業(yè)人員、化肥施用折純量。

從投入指標(biāo)相對的調(diào)整量角度來看，上述5市在保持產(chǎn)出不變的情況下均可以通過減少農(nóng)作物播種面積的方式來獲得，其減少幅度均超過了25%。農(nóng)業(yè)機械總動力投入量存在較大比例冗余的是寶雞市、渭南市和榆林市，其中渭南市農(nóng)業(yè)機械總動力的冗余量達到了37.77%，榆林市的冗余量達到了41.03%，并且它們相對于其他投入指標(biāo)的冗余量要更多一些。農(nóng)業(yè)（種植業(yè)）從業(yè)人員相對于其他的投入指標(biāo)來說，需要調(diào)整的比例相對較小，其投入冗余量基本都在30%以下，其中榆林市農(nóng)業(yè)（種植業(yè)）從業(yè)人員的冗余比例達到了25.91%，在5個耕地生產(chǎn)效率非有效地區(qū)中最高。銅川市的化肥施用折純量冗余程度在5市中最高，其投入冗余量其化肥施用折純總量的21.58%。

表4 耕地生產(chǎn)效率DEA非有效地區(qū)的投入產(chǎn)出調(diào)整表Tab.4 Input-output adjustment of DEA non-effective regions

陜西省耕地生產(chǎn)效率非DEA有效的城市普遍存在著投入冗余與產(chǎn)出不足的問題，其根本原因就在于耕地的投入產(chǎn)出過程中投入資源沒有得到最有效地配置和利用。同時，這也再一次證明了只有通過改變單純依靠擴大投入的規(guī)模型增長方式，針對每一地區(qū)的實際情況制定合理的投入規(guī)模，盡可能地提高投入資源的利用效率，才能使耕地生產(chǎn)效率得到有效提高。

3 結(jié)論

本文在建立耕地生產(chǎn)效率評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運用DEA方法的CCR模型和BCC模型分別基于全省層面及省內(nèi)各地區(qū)分析了1990—2011年陜西省各地區(qū)耕地生產(chǎn)效率的變化情況，得出了以下結(jié)論：長期以來，陜西省耕地生產(chǎn)效率具有較大的波動性，并且省內(nèi)各個地區(qū)之間存在著較大的差異。在對陜西省耕地生產(chǎn)效率非DEA有效的5個地市進行投影分析后，發(fā)現(xiàn)各個地市投入冗余與產(chǎn)出不足的具體情況，為下一步這些地市制定符合自身實際情況的投入規(guī)模提供了合理的參考和借鑒。

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（本文責(zé)編：仲濟香）

Study on the Non-effective Improvement of Productive Ef fi ciency of Cultivated Land in Shaanxi Province Based on DEA

YANG Shuo1， YU Wen-hai2， LI Shi-ping3
（1. School of Management, Xi’an University of Architecture & Technology, Xi’an 710055, China; 2. China United Northwest Institute for Engineering Design & Research, Xi’an 710082, China; 3. College of Economics and Management, Northwest A&F University, Yangling 712100, China）

The purpose of this paper is to conduct an empirical analysis on the productive efficiency of cultivated land in the Shaanxi Province from 1990 to 2011, and also studying the DEA non-effective improvement of regional efficiency. The results indicate that 1) the productive efficiency of cultivated land is in great variety, and there are larger differences in various regions of Shaanxi Province. 2） Five DEA non-effective cities generally have the features of input redundancy and output shortage. The fundamental reason is that cultivated land has not been efficiently allocated and utilized. It is concluded that the productive efficiency of cultivated land could only be improved by changing the production pattern of solely relying on expanding input, i.e., it needs to develop a reasonable scale of investment.

land administration; productive efficiency; data envelopment analysis; Non-effective improvements

F301.2

A

1001-8158（2013）10-0062-07

2012-12-12

2013-08-20

陜西省軟科學(xué)研究計劃項目“農(nóng)地流轉(zhuǎn)背景下耕地生產(chǎn)效率及提升機制研究”（ 2013KRM28）；陜西省社會科學(xué)基金項目“陜西農(nóng)村集體土地流轉(zhuǎn)過程中土地生產(chǎn)效率研究”（12D085）；陜西省教育廳科學(xué)研究計劃項目“陜西省耕地生產(chǎn)效率及其影響因素研究”（12JK0038）。

楊朔（1982-），男，陜西西安人，博士，講師。主要研究方向為土地經(jīng)濟與管理、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。E-mail: yangguo2001_82@sina.com