基于DEA的新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第七師農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整研究

[摘 要] 本文在對新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第七師自然條件和農(nóng)業(yè)發(fā)展等方面進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，考慮多目標(biāo)要求，建立農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的分析模型。在供應(yīng)側(cè)結(jié)構(gòu)改革和“一帶一路”的背景下，運用地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究體系和先進的數(shù)學(xué)理論，建立經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益的多目標(biāo)優(yōu)化模型，并將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法運用于相對有效性評價方案，為合理調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供科學(xué)依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)業(yè);產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);DEA評價

[中圖分類號] F327 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）06-15-3

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第七師（簡稱第七師）地處新疆維吾爾自治區(qū)（簡稱新疆）奎屯市，地理位置優(yōu)勢明顯，交通便利，是新疆三次產(chǎn)業(yè)相對發(fā)達和集中的地區(qū)，是新疆優(yōu)先發(fā)展、重點發(fā)展地區(qū)，但經(jīng)濟效益相對較低。在國家推動“一帶一路”倡議和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的大環(huán)境背景下，如何增加農(nóng)業(yè)績效、改善職工收入狀況，成為兵團和師市各地區(qū)的工作重點，以促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化。目前，需要加強農(nóng)村經(jīng)濟的定量研究和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。在眾多方案中，根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實情況，運用科學(xué)有效的方法選擇和改進方案，最終確定實施方案。通過對相關(guān)文獻資料的學(xué)習(xí)，本文運用多目標(biāo)規(guī)劃理論方法，選用DEA評價模型最優(yōu)解，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向和要求加以分析，合成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型。

1 第七師農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀

在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)定義中，本文選用的概念為：農(nóng)村這個特定經(jīng)濟區(qū)域內(nèi)，各個經(jīng)濟部門及其所屬各門類、各生產(chǎn)項目的比例關(guān)系、結(jié)合形式、地位作用和運動規(guī)律等[1]。本文主要研究一般意義中的農(nóng)、林、牧、漁各產(chǎn)業(yè)。他們的不同地位和相關(guān)性構(gòu)成了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的總體結(jié)構(gòu)和種植業(yè)、畜牧業(yè)內(nèi)在資源的分布與比例，核心探討對種植業(yè)、畜牧業(yè)以及他們內(nèi)在布局的合理調(diào)整。

從第七師農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和社會發(fā)展總量指標(biāo)、農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值構(gòu)成及變化系數(shù)分析的比較來看[2]，第七師農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)單一、品質(zhì)低劣，以農(nóng)產(chǎn)品原料生產(chǎn)為主。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致農(nóng)業(yè)種植的經(jīng)濟效益低下，影響職工收入增長，最終導(dǎo)致整個農(nóng)業(yè)經(jīng)濟成長乏力。因此，下面將運用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)理論結(jié)合評價機構(gòu)合理化的綜合指標(biāo)，深入分析第七師農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，找出其結(jié)構(gòu)落后的根本原因。

2 理論基礎(chǔ)和分析框架

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）是一種使用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型多目標(biāo)規(guī)劃評價具有多個輸入輸出“單位”間的相對有效性的生產(chǎn)前沿非參數(shù)方法。基本原理是將評價對象相關(guān)的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)進行處理，形成一個有效的范圍區(qū)間，將決策單元與這個區(qū)間進行比較，若處于這個區(qū)間，則該決策單元有效，若不在則無效。DEA是一種非參數(shù)估計方法，能有效避免主觀因素，運算簡單，可減少估計誤差。

為了更好地促進種植業(yè)和畜牧業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，取得最優(yōu)綜合效益，結(jié)合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的特點和具體要求，通過多目標(biāo)規(guī)劃理論和方法合成優(yōu)化模型，運用DEA模型選擇符合要求的最佳方案。

經(jīng)過變換得到[C2R]模型：

[min " θc-εeTs-+eTs+s.t.j=1nβjxj-s-θCxpj=1nβjxj-s+=yp≥0，j=1，……，ns-，s+≥0] " " " （1）

式（1）中，[θC]為效率評價值;[βj]為決策單元的參變量;[ε]為模型中引入的非阿基米德無窮小參數(shù)，[ε][gt;]0;[s-]和[s+]表示投入產(chǎn)出松弛變量。該模型的最優(yōu)解[θC]表示技術(shù)效率（包含純技術(shù)效率和規(guī)模效率），是由科技進步帶來的產(chǎn)出成效。

當(dāng)模型的解為以下情況時，定義如下內(nèi)容：①若[θ*c]=1且[s-*=s+*=0]，說明決策單元P是DEA有效的，既是技術(shù)有效又是規(guī)模有效的;②若[θ*c]=1且[s-*≠0]，[s+*≠0]，說明決策單元P是弱DEA有效的，技術(shù)有效和規(guī)模有效不能同時實現(xiàn);③若[θ*c]<1，說明決策單元P是非DEA有效的，既不是技術(shù)有效也不是規(guī)模有效的。

3 數(shù)據(jù)來源與實證分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)取自2001—2015年《新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團統(tǒng)計年鑒》以及其他相關(guān)資料，經(jīng)過典型相關(guān)性分析篩選后建立評價指標(biāo)體系，其中包括4個投入指標(biāo)——播種面積、機械收割面積、棉花播種面積和總成本，而產(chǎn)出指標(biāo)有9個[3]——總收益、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、職工人均純收入、棉花總產(chǎn)量、畜牧業(yè)產(chǎn)品總產(chǎn)量、經(jīng)濟作物總產(chǎn)量、全師人均棉花產(chǎn)量、牲畜存欄頭數(shù)和1 hm2耕地產(chǎn)值。

由于模型求解結(jié)果在很大程度上受約束值的影響，依照第七師農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃目標(biāo)，參考相關(guān)研究成果，初步確定了區(qū)間約束值和對應(yīng)的灰區(qū)間參數(shù)。根據(jù)方案要求，可以根據(jù)方案選擇上下限的中值。

主要約束值和參數(shù)取值的灰區(qū)間：

b1∈[118，132]（千hm2），b2∈[20，40]（千hm2）

a1∈[12%，26%]，a2∈[10%，20%]，a3∈[7%，12%]

其中，a1為經(jīng)濟作物播種面積占總耕地面積比重，其取值的確定主要是根據(jù)經(jīng)濟作物栽培適宜面積約束和各設(shè)計方案的調(diào)整要求;b1為規(guī)劃期末師部主要農(nóng)作物總耕地面積;a2、a3分別為飼草、飼糧作物播種面積占總耕地面積比重，值與畜牧業(yè)發(fā)展的飼草、飼糧需求密切相關(guān);b2是規(guī)劃期末第七師發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖面積預(yù)測值。

基于目前第七師的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和技術(shù)，考慮第七師農(nóng)業(yè)的狀況和未來期望，從不同的側(cè)重點出發(fā)，設(shè)想制訂以下2個發(fā)展方案[4]。

方案1：以畜牧業(yè)為側(cè)重點，優(yōu)化其內(nèi)部養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，并種植充足的飼草作物以支持畜牧業(yè)的發(fā)展，調(diào)整種植業(yè)內(nèi)在的種植結(jié)構(gòu)。

方案2：將畜牧業(yè)和非棉經(jīng)濟作物同時作為發(fā)展的側(cè)重點，并使其他產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)有序發(fā)展。擴大飼草和非棉經(jīng)濟作物的種植面積，同時擴大非棉經(jīng)濟作物種植面積，促進七師發(fā)展優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，提高綜合效益。

方案1：以發(fā)展畜牧業(yè)為側(cè)重點，對應(yīng)區(qū)間取主要畜牧產(chǎn)品產(chǎn)量作為上限，以支持畜牧業(yè)的發(fā)展，優(yōu)化種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，明確各作物產(chǎn)量約束值。

b1=130，b2=30

a1=12%，[a′1]=16%，a2=16%，[a′2]=20%，a3=12%

方案2：促進各產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的前提基礎(chǔ)下，重點發(fā)展畜牧業(yè)，大力支持非棉經(jīng)濟作物的種植，發(fā)展第七師優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，增加農(nóng)業(yè)效益。為此，其大多數(shù)約束值取自對應(yīng)區(qū)間的中間值或漂移上界。

b1=128，b2=40

a1=18%，[a′1]=24%，a2=18%，[a′2]=22%，a3=10%

3.2 優(yōu)化模型的運算與結(jié)果分析

本文求解多目標(biāo)規(guī)劃模型采用加權(quán)求和算法來處理與計算。加權(quán)求和算法是比較簡單實用的處理方法（Weiglrted-sums），把多目標(biāo)函數(shù)通過固定權(quán)數(shù)求和轉(zhuǎn)變成單目標(biāo)函數(shù)，以方便求解?？紤]到量綱不統(tǒng)一對模型有效性的影響，加權(quán)求和時只保留總產(chǎn)值目標(biāo)f1和總收益目標(biāo)f2，同時將產(chǎn)量目標(biāo)和生態(tài)平衡都作為重要約束條件。

設(shè)第一二個目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重分別為w1、w2，X為約束變量值，則多目標(biāo)規(guī)劃模型的目標(biāo)函數(shù)應(yīng)為：

max " w1· f1（X）+w2· f1（X） " " " " " " " " " " " " " " （2）

將各項參數(shù)和約束值輸入優(yōu)化模型，利用最優(yōu)化軟件——Lingo編寫計算程序，運算得到對應(yīng)2個方案的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重和各項主要輸入、輸出指標(biāo)預(yù)測值。

根據(jù)分析，本文選擇方案2作為第七師農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整最終方案。利用第七師農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢，重點改革畜牧業(yè)和非棉經(jīng)濟作物，從改革畜牧業(yè)角度出發(fā)，擴大食草動物的養(yǎng)殖規(guī)模，通過提高飼料轉(zhuǎn)化率來提高經(jīng)濟效益，進而改善畜禽結(jié)構(gòu)，通過畜牧業(yè)經(jīng)營水平的上升帶動其他產(chǎn)業(yè)成功轉(zhuǎn)型。調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有利于促進農(nóng)業(yè)全面均衡發(fā)展，同時優(yōu)化種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，擴大非棉經(jīng)濟作物和飼草作物的種植面積，縮減棉花種植面積的同時提高第七師森林覆蓋率[5]。

再分析方案1，當(dāng)成本差別不大時，方案1的總產(chǎn)值明顯低于方案2。過度發(fā)展畜牧業(yè)，結(jié)果是滿足畜牧業(yè)所需的飼草需求卻降低了種植業(yè)的經(jīng)濟效益。而方案1農(nóng)作物種植面積本身大于方案2，為達到經(jīng)濟作物的產(chǎn)量需求需要擴大種植面積，忽略了其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對比后，方案2資源利用效率更高、效益更好、產(chǎn)業(yè)更協(xié)調(diào)。

4 第七師農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對策

4.1 大力發(fā)展畜牧業(yè)

第七師主要飼養(yǎng)食草的家畜，對精飼料的需求小，且七師牧草資源較為豐富，應(yīng)發(fā)揮這一優(yōu)勢大力發(fā)展畜牧業(yè)養(yǎng)殖。為促進畜牧業(yè)的發(fā)展，增加飼草種植面積，擴大肉牛、肉羊生產(chǎn)規(guī)模，實現(xiàn)飼草、飼養(yǎng)、加工與銷售一體化[6]。此外，要加大對優(yōu)秀蓄乳產(chǎn)品企業(yè)的扶持力度，扶持職工對優(yōu)勢畜產(chǎn)產(chǎn)品品種的生產(chǎn)。

4.2 調(diào)整種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

從第七師經(jīng)濟效益分析，種植業(yè)雖在農(nóng)業(yè)中比重很大，但沒有產(chǎn)生相應(yīng)的經(jīng)濟效益，主要原因是經(jīng)濟作物棉花已經(jīng)不能發(fā)揮其原本的優(yōu)勢，因此必須對現(xiàn)有的種植業(yè)予以調(diào)整以適應(yīng)當(dāng)今社會的發(fā)展。調(diào)整的重點如下[7]：①減少棉花種植面積，提高棉花品質(zhì);②大力發(fā)展適銷、高效的經(jīng)濟作物，如蔬菜、甜菜等，特別是具有地方特色的名特優(yōu)稀品種;③提高飼料、綠肥等作物的種植比重。

4.3 大力發(fā)展特色林果業(yè)

調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)時，要充分利用第七師光熱資源和氣候條件，發(fā)展特色林果業(yè)來提高農(nóng)民收入。要推進第七師林果業(yè)的發(fā)展，要及時了解市場動態(tài)，及時將果品產(chǎn)銷消息發(fā)布給職工;政府要積極為職工尋找銷售渠道，使果樹的生產(chǎn)從單純的種植業(yè)和農(nóng)民個體經(jīng)營方式向產(chǎn)、供、銷一體化方向發(fā)展;要注重引進果樹新品種、新技術(shù)，樹立品牌意識，提高第七師果品的知名度和競爭力。

4.4 加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營

通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，第七師應(yīng)實現(xiàn)在良種供應(yīng)、防疫、收購和加工方面的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營[8-9]。政策扶持產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)、優(yōu)秀企業(yè)，鼓勵他們進行技術(shù)開發(fā)，擴大市場占有率，加強企業(yè)間資源整合，擴大企業(yè)整體規(guī)模;對職工積極宣傳引導(dǎo)，讓職工支持企業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以法律合同等形式保障農(nóng)牧民經(jīng)濟利益，以期從大企業(yè)經(jīng)營上帶動整個農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化調(diào)整。

4.5 提高農(nóng)業(yè)科技水平

加強農(nóng)業(yè)體制改革，做好農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，離不開科技水平的提升。第七師應(yīng)不斷健全農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)和運用體系，推廣具有自主創(chuàng)新能力和加工技術(shù)的科技成果，落實農(nóng)業(yè)科研基金的運用，優(yōu)先審查農(nóng)業(yè)創(chuàng)新項目。同時，農(nóng)業(yè)網(wǎng)站要及時發(fā)布最新科研成果，聘請高科技人才到農(nóng)業(yè)單位工作，加強職工文化教育，讓職工具備使用新興科技產(chǎn)品的能力。

參考文獻

[1]魏薇.基于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)DEA的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈綜合效率評價方法研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[2]李曉婷.基于需求目標(biāo)下的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2010.

[3]李秋香，黃毅敏.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)相對有效性評價及對策研究[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2008（6）：65-66，68.

[4]謝永利.貴州省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及系統(tǒng)優(yōu)化決策研究[D].貴陽：貴州大學(xué)，2006.

[5]武雪萍.洛陽市節(jié)水型種植制度研究與綜合評價[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2006.

[6]傅麗芳，葛家麒，孟軍.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化模型研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005（1）：116-119.

[7]傅麗芳.黑龍江省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化模型及方案的DEA綜合評價研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

[8]中國人民大學(xué)宏觀經(jīng)濟分析與預(yù)測課題組，劉鳳良，閻衍，等.我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的新取向：市場驅(qū)動與激勵相容[J].改革，2013（10）：41-53.

[9]馬乃毅，徐敏.基于New Cost DEA模型的棉花生產(chǎn)成本效率評價與分析：以新疆為例[J].企業(yè)經(jīng)濟，2013（3）：74-78.