基于DEA-Malmquist指數(shù)模型談新時期我國糧食生產(chǎn)效率測度實證研究

雷蕾 雷春艷

摘要：新時期，我國對糧食生產(chǎn)效率提出了更高的要求?；贒EA-Malmquist模型對2015-2019年我國31個省份的糧食生產(chǎn)效率進行測度，揭示糧食生產(chǎn)增長的源泉和存在的問題。研究結(jié)果表明：我國糧食生產(chǎn)效率尚未實現(xiàn)DEA有效，不同省份糧食生產(chǎn)效率差異較大；生產(chǎn)技術(shù)對糧食生產(chǎn)效率提高起正向作用，糧食生產(chǎn)技術(shù)未充分運用是阻礙糧食生產(chǎn)提高的關(guān)鍵因素。因此，要加快糧食技術(shù)進步和技術(shù)推廣、完善相關(guān)政策及法律法規(guī)、構(gòu)建現(xiàn)代化糧食市場體系。

關(guān)鍵詞：新時期 糧食安全 生產(chǎn)效率 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析 Malmquist指數(shù)2023年中央一號文件提出，“全力抓好糧食生產(chǎn)，實施新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升行動”。本文通過DEA-Malmquist模型對我國新時期糧食生產(chǎn)效率進行測算分析，并結(jié)合分析結(jié)果提出對策建議，以期為進一步提升我國糧食生產(chǎn)效率提供理論依據(jù)。

一、文獻綜述

糧食生產(chǎn)效率作為衡量農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力的重要指標，近年來其研究備受學術(shù)界關(guān)注。

糧食生產(chǎn)效率受到多重因素影響。姚成勝等運用Kaya恒等式模型和對數(shù)平均迪氏分解法研究了農(nóng)業(yè)勞動力轉(zhuǎn)移和農(nóng)業(yè)機械化對糧食產(chǎn)量的影響[1]。李雪等從生態(tài)保護角度出發(fā)，運用SBM-DEA模型對我國13個糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食生態(tài)效率進行實證研究[2]。魯慶堯運用SBM模型對我國2000—2018年的糧食生產(chǎn)生態(tài)效率進行分析，結(jié)果表明我國糧食生產(chǎn)生態(tài)效率從西部、中部到東部，總體呈顯著遞減趨勢[3]。

新時期必須優(yōu)化糧食生產(chǎn)資源配置，提高糧食生產(chǎn)效率。曾靖運用問卷調(diào)查法對湖北省16個市州351個農(nóng)戶進行典型調(diào)查和定性分析，認為糧食生產(chǎn)責任制度、適度規(guī)模經(jīng)營和精耕細作、實施多元耕作模式等不足，對糧食生產(chǎn)資源優(yōu)化配置及生產(chǎn)效率提升產(chǎn)生較大影響[4]。

糧食生產(chǎn)效率的測算評價。江激宇等運用數(shù)據(jù)包絡(luò)法（DEA）對安徽皖北地區(qū)渦陽、蒙城兩縣的小麥主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)技術(shù)效率進行測算，在此基礎(chǔ)上，運用模糊集定性比較分析法探索出提高小麥生產(chǎn)技術(shù)效率的可行性路徑[5]。楊慶基于主體功能視角，構(gòu)建了長江三角洲地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)2013—2017年糧食生產(chǎn)效率DEA模型，運用Malmquist 指數(shù)模型分析其時空演變特征，研究表明重點開發(fā)和集中生產(chǎn)的區(qū)域糧食生產(chǎn)效率更高[6]。

現(xiàn)有文獻雖對糧食生產(chǎn)效率影響因素及測算分析展開了一定研究，但鮮有學者對新時期我國糧食生產(chǎn)效率進行全面分析測算，難以合理解釋新時期我國糧食生產(chǎn)產(chǎn)量及效率情況。因此，本文采用DEA和Malmquist指數(shù)法，依據(jù)2015-2019年我國31個省市糧食生產(chǎn)面板數(shù)據(jù)，測算我國糧食生產(chǎn)綜合效率，提出針對性對策建議，為我國糧食生產(chǎn)進一步發(fā)展提供理論依據(jù)。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）DEA-Malmquist模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法簡稱DEA，由美國著名運籌學家查恩斯等學者提出，主要用于評價相同部門的相對有效性，是一種運籌學、統(tǒng)計學等交叉融合的效率評價方法。該方法將單輸入、單輸出的工程效率概念推廣應用至多輸入、多輸出的DMU（決策單元）綜合效率評價中去。DEA方法運用數(shù)學規(guī)劃模型計算比較多個決策單元的相對效率，將多個具有可比性的輸入、輸出指標進行處理，比較與生產(chǎn)前沿面的偏離程度，確定相對有效性，從而更理想的反映出評價對象自身的信息和特點。在處理多投入、多產(chǎn)出指標效率評價上具有算法簡單、評價結(jié)果客觀、誤差小等優(yōu)點。同時，該方法是一種非參數(shù)方法，無需事先設(shè)定生產(chǎn)函數(shù)，不受投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)量影響，將非線性問題轉(zhuǎn)化，綜合考慮到規(guī)?？勺兒筒蛔兊惹樾蝃7]。因此在多個領(lǐng)域得到了廣泛應用。其具體運算公式為：

式中：假設(shè)DEA中有多個決策單元，j=1，2，…，n表示決策單元，X，Y分別是投入、產(chǎn)出向量。Xij為某個決策單元j的第i項投入變量，Xij≥0；yri為某個決策單元j的第r項輸出，yij≥0；θ為目標規(guī)劃值，λj為規(guī)劃決策變量，ε為非阿基米德無窮小，Si-，Sr+為松弛變量。

若θ=1，S+=S-=0，則決策單元DEA有效；

若θ=1，S+≠0或S-≠0，則決策單元弱DEA有效；

若θ＜1，則決策單元非DEA有效（DEA無效）。

Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)主要用于測算不同時期的生產(chǎn)率變化。其表達式為：

其中：（xt，yt）為t時期的投入產(chǎn)出向量，（xt+1，yt+1）為t+1時期的投入產(chǎn)出向量；

若M＞1，則表示效率提高；M=1，則表示效率不變；M＜1，則表示效率下降。

DEA-Malmquist指數(shù)模型在效率測度上具有較大優(yōu)勢，具體為：適用于多個跨時期、地區(qū)的面板數(shù)據(jù)的分析；可將綜合效率進一步分解為技術(shù)效率和技術(shù)進步變化指數(shù)；在距離函數(shù)上定義，對價格信息無要求；不需要選擇特定生產(chǎn)函數(shù)假設(shè)，避免了研究者選擇的主觀性等。鑒于以上優(yōu)勢，采用DEA-Malmquist指數(shù)模型對2015-2019年我國31個省、市、自治區(qū)的糧食生效率進行測度分析較為合理。

（二）指標的選取及數(shù)據(jù)來源

為了獲取準確的DEA-Malmquist模型的研究數(shù)據(jù)，客觀真實的反映全國各地區(qū)糧食生產(chǎn)情況及差異。結(jié)合糧食生產(chǎn)效率的內(nèi)涵，在堅持一致性和可比性的原則下，將指標體系分為兩類。一類是投入指標，一類是產(chǎn)出指標。選取糧食總產(chǎn)量（萬噸）作為衡量糧食生產(chǎn)的產(chǎn)出指標。選取糧食作物播種面積（千公頃）、農(nóng)林牧漁業(yè)從業(yè)人員總數(shù)（萬人）、農(nóng)用化肥施用量（萬噸）、農(nóng)藥使用量（噸）、農(nóng)業(yè)機械總動力（萬千瓦）、農(nóng)村用電量（億千瓦時）、農(nóng)用塑料薄膜使用量（噸）、農(nóng)用柴油使用量（萬噸）作為衡量糧食生產(chǎn)的投入指標。其中，糧食作物播種面積用于替代糧食生產(chǎn)的土地投入；農(nóng)林牧漁業(yè)從業(yè)人員總數(shù)用于替代糧食生產(chǎn)勞動力的投入；農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)業(yè)機械總動力 、農(nóng)村用電量、農(nóng)用塑料薄膜使用量、農(nóng)用柴油使用量用于替代糧食生產(chǎn)的能源和資源消耗狀況。

在確定好糧食生產(chǎn)效率相關(guān)指標后，需根據(jù)指標選取研究樣本數(shù)據(jù)。本文立足我國糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀，考慮到數(shù)據(jù)的準確性、可獲得性及研究需要。選取2015-2019年我國31個省、市、自治區(qū)糧食生產(chǎn)的面板數(shù)據(jù)作為研究樣本，即有31個DMU。所有數(shù)據(jù)均來源于《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、國家統(tǒng)計局網(wǎng)站。基于DEA-Malmquist模型對樣本數(shù)據(jù)進行處理、分析，以實現(xiàn)對2015-2019年我國糧食生產(chǎn)綜合效率的測度。

三、基于DEA-Malmquist的糧食生產(chǎn)效率測度與分析

（一）DEA模型的靜態(tài)分析

運用軟件DEP2.1對2015年和2019年全國31個省份的糧食生產(chǎn)投入產(chǎn)出指標進行效率分析，得出糧食生產(chǎn)綜合效率、技術(shù)效率、規(guī)模效率。分析結(jié)果見表1（限于文章篇幅，僅展示全國均值部分，31省市地區(qū)見分析結(jié)果）。

綜合技術(shù)效率。2015年和2019年整體均值分別為0.898、0.936，兩個年份均未實現(xiàn)DEA有效。整體呈上升趨勢，但都處于較低效率范疇。從省際角度來看，全國大部分地區(qū)綜合技術(shù)效率均有所上升，僅浙江、湖北、重慶、陜西四個地區(qū)略有下降。2015年和2019年達到前沿生產(chǎn)面的分別有13個地區(qū)和17個地區(qū)，且兩個年份均實現(xiàn)前沿生產(chǎn)效率的有11個地區(qū)。其中，兩個年份均達到前沿生產(chǎn)效率的有11個，分別為吉林、黑龍江、江蘇、江西、山東、河南、湖南、四川、貴州、西藏、寧夏，占比35.48%，表明這些地區(qū)在糧食生產(chǎn)上采取不同形式的資源投入產(chǎn)出組合，實現(xiàn)了資源的良好配置，達到了預期效果。2015年全國糧食生產(chǎn)綜合效率達到前沿生產(chǎn)面的有13個，分別為吉林、黑龍江、江蘇、江西、山東、河南、湖南、重慶、四川、貴州、西藏、陜西、寧夏，占比41.93%；其余地區(qū)均存在技術(shù)效率、規(guī)模效益相對較低的問題，存在提高的空間。2019年達到前沿生產(chǎn)面的有17個，分別為天津、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、上海、江蘇、江西、山東、河南、湖南、四川、貴州、西藏、寧夏、新疆，占比54.38%；其余地區(qū)技術(shù)效率、規(guī)模效益相對較低，存在較大提高的空間。排名較低的四個地區(qū)分別為廣西、海南、甘肅、青海，這些地區(qū)要尤為重視資源投入產(chǎn)出組合，避免資源浪費、產(chǎn)量不足。

糧食生產(chǎn)純技術(shù)效率呈增長趨勢。2019年純技術(shù)效率為0.957，與2015年的0.928相比，效率同比增長3%，反映出我國糧食生產(chǎn)管理和技術(shù)水平存在一定潛力，通過合理的制度設(shè)計和糧食生產(chǎn)科技進步，可提高資源利用效率。2015年和2019年兩年均實現(xiàn)純技術(shù)效率有效的地區(qū)有16個，占比52.63%，大部分地區(qū)均實現(xiàn)純技術(shù)效率有效，這些地區(qū)處于生產(chǎn)前沿面，說明在技術(shù)、管理等方面處于領(lǐng)先，具有較大優(yōu)勢，實現(xiàn)了投入產(chǎn)出最大化。與2015年相比，山西、遼寧純技術(shù)效率有所提高，2019年實現(xiàn)純技術(shù)效率最優(yōu)，須繼續(xù)保持技術(shù)投入和產(chǎn)出組合。

糧食生產(chǎn)的規(guī)模效率可用于衡量地區(qū)糧食生產(chǎn)規(guī)模是否達到最優(yōu)。2015年和2019年規(guī)模效率0.969、0.978，整體略有上升，兩個年份均實現(xiàn)有效的地區(qū)有14個，占比45.16%，分別為天津、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、上海、江蘇、江西、山東、河南、湖南、四川、貴州、西藏、寧夏。2019年，北京、海南、青海的規(guī)模效率較低，這些地區(qū)須進一步提高糧食生產(chǎn)技術(shù)和種植規(guī)模，以實現(xiàn)規(guī)模效率最優(yōu)。規(guī)模報酬不變（規(guī)模效率為1）的地區(qū)19個，占比61.29%，這些地區(qū)糧食生產(chǎn)實現(xiàn)了最優(yōu)規(guī)模。規(guī)模報酬遞增的地區(qū)有10個，占比32.25%，這些地區(qū)糧食種植規(guī)模較小，擴大種植規(guī)模能夠提高單位報酬。規(guī)模報酬遞減的地區(qū)有2個，分別為安徽、甘肅，這兩個地區(qū)糧食生產(chǎn)規(guī)模較大，超出了最優(yōu)規(guī)模，繼續(xù)擴大生產(chǎn)規(guī)模會帶來單位報酬遞減。

（二）Malmquist指數(shù)的動態(tài)分析

Malmquist指數(shù)的動態(tài)分析可用來反映糧食生產(chǎn)效率的變化趨勢。因此，運用軟件DEP2.1對2015-2019年全國31個省份的面板數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)對全要素生產(chǎn)率及其構(gòu)成要素的動態(tài)變化，分析結(jié)果見表2、表3。

整體效率變化。由表2可知，總體來看，2015-2019年糧食生產(chǎn)全要素效率呈波動下降趨勢，年均下降1.6%。這期間下降最多的是2017年，降幅達4.2%，上升最多的是2018年，漲幅達1.5%。從構(gòu)成要素來看，2015-2019年糧食生產(chǎn)技術(shù)效率均值為1.001，呈正增長。技術(shù)進步均值為0.993，呈負增長。規(guī)模效率均值為1.001，呈正增長。說明技術(shù)效率對糧食生產(chǎn)效率起主要拉動作用，技術(shù)進步全要素生產(chǎn)率起到了抑制作用，技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)停滯。后期在糧食生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大的現(xiàn)實下，要努力提升糧食生產(chǎn)技術(shù)水平，提高糧食生產(chǎn)綜合效率。分年度來看，2018-2019年糧食生產(chǎn)技術(shù)效率為1.023，糧食技術(shù)進步為0.981，全要素生產(chǎn)效率為1.004，說明糧食生產(chǎn)技術(shù)效率對糧食綜合效率提升起到了正向驅(qū)動作用，技術(shù)進步起到了負面影響。2015-2016年糧食生產(chǎn)技術(shù)效率為0.995，技術(shù)進步為1.003，全要素生產(chǎn)效率為0.998。說明糧食生產(chǎn)技術(shù)效率對糧食綜合效率起主要影響。其余年份，分別全要素效率受技術(shù)效率和技術(shù)進步同步影響，兩者對糧食生產(chǎn)全要素效率發(fā)揮協(xié)同作用。即糧食生產(chǎn)技術(shù)效率和技術(shù)進步分別正增長或負增長，全要素效率也同步呈現(xiàn)正增長或負增長。2015-2019年糧食生產(chǎn)純技術(shù)效率和規(guī)模效率均為1.001，呈正增長。2015-2016年純技術(shù)效率為1.003，規(guī)模效率為0.992，全要素生產(chǎn)效率為0.998。說明糧食生產(chǎn)規(guī)模下降抑制了糧食全要素生產(chǎn)效率的增長。

綜上可知，我國糧食生產(chǎn)技術(shù)進步下降成為糧食全要素生產(chǎn)效率下降的主要因素，技術(shù)效率、純技術(shù)效率等對糧食生產(chǎn)全要素效率提高起正向驅(qū)動作用。這表明，我國糧食生產(chǎn)屬于粗放型生產(chǎn)。因此，我國糧食生產(chǎn)的關(guān)鍵問題在于提高糧食生產(chǎn)技術(shù)水平，實現(xiàn)糧食粗放型生產(chǎn)向糧食集約化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)糧食可持續(xù)生產(chǎn)。

不同省份效率差異變化。由表3可知，全國除天津、河北、山西、內(nèi)蒙古浙江、湖北、廣東、廣西、海南、云南、青海、新疆等12個省份糧食生產(chǎn)效率全要素指數(shù)小于1，北京、遼寧、安徽、福建、山東、陜西、甘肅等7個省份糧食生產(chǎn)效率全要素指數(shù)為1以上，其余省份糧食生產(chǎn)效率全要素指數(shù)均為1。表明我國大部分地區(qū)糧食生產(chǎn)保持一定效率，部分地區(qū)生產(chǎn)效率取得了較大進步，整體發(fā)展態(tài)勢較好。從驅(qū)動原因來看，其余20個省份中，北京、遼寧主要得益于技術(shù)效率提升，安徽、福建、甘肅等主要得益于技術(shù)效率和技術(shù)進步同步提升，兩者共同推動全要素生產(chǎn)效率提高。

四、結(jié)論及建議

（一）結(jié)論

基于DEA模型靜態(tài)測算可知，我國糧食生產(chǎn)綜合效率整體呈上升趨勢，不同省份效率差異較大，純技術(shù)效率、規(guī)模報酬有較大的提升空間?；贛almquist指數(shù)的動態(tài)分析可知，2015-2019年糧食生產(chǎn)全要素效率呈下降趨勢，年均下降為1.6%，整體波動大。技術(shù)效率對糧食生產(chǎn)綜合效率提高起主要驅(qū)動作用，技術(shù)進步次之。

（二）建議

1.積極促進糧食生產(chǎn)技術(shù)進步與技術(shù)推廣，破解糧食全要素生產(chǎn)效率瓶頸?！翱茖W技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，技術(shù)進步是推動全要素生產(chǎn)效率提高的關(guān)鍵性因素，也是實現(xiàn)糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在我國資源稟賦的天然制約背景下，技術(shù)進步為改變糧食生產(chǎn)要素規(guī)模報酬遞減規(guī)律提供了合理的解決辦法，為推動糧食生產(chǎn)增長提供了無限潛力。為此，一方面，我國要構(gòu)建糧食科技創(chuàng)新體系。充分整合科研資源，加強糧食生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)。采取產(chǎn)學研結(jié)合、設(shè)立科研項目、配套資金支持等多種措施推動糧食生產(chǎn)技術(shù)進步，鼓勵在優(yōu)良品種研發(fā)、生物農(nóng)藥與化肥研發(fā)、農(nóng)業(yè)機械研發(fā)、糧食生產(chǎn)信息化技術(shù)研發(fā)等方面創(chuàng)新，充分調(diào)動廣大科研人員對糧食生產(chǎn)技術(shù)自主創(chuàng)新的積極性。另一方面，要加強糧食生產(chǎn)技術(shù)推廣體系建設(shè)，尤其是基層生產(chǎn)技術(shù)的推廣，將先進的技術(shù)成果順利推廣，轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益。提高基層農(nóng)戶種植技術(shù)知識，增強糧食生產(chǎn)技術(shù)應用效率；根據(jù)各地區(qū)自然資源、農(nóng)戶知識水平、經(jīng)濟發(fā)展水平，因地制宜推廣合適的糧食生產(chǎn)技術(shù)，切實促進糧食技術(shù)進步充分使得農(nóng)戶受益。

2.完善相關(guān)法律和政策體系，充分調(diào)動種糧積極性。黨的十八大以來，國家高度重視糧食安全。新時期，中央對保障糧食安全提出了更高的要求，確立了“確保谷物基本自給、口糧絕對安全”的新糧食安全觀。出臺多項惠農(nóng)補貼政策和相關(guān)法律法規(guī)。從各地糧食生產(chǎn)情況來看，通過政策和法律法規(guī)的完善，對農(nóng)戶種植糧食有著正向激勵作用。但相關(guān)政策和法律法規(guī)的常態(tài)化、長效性、持續(xù)性效用有待提高，在掃除糧食生產(chǎn)效率提高過程中法規(guī)制度等的阻礙因素顯得十分有必要。法律法規(guī)方面。繼續(xù)保持和貫徹中央和地方對糧食生產(chǎn)資源和環(huán)境保護的相關(guān)法律法規(guī)，為糧食產(chǎn)量可持續(xù)增長提供法律保障，譬如《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》《食品安全法》《種子法》等法律法規(guī)。政策方面。一是要加強政策推廣，促進農(nóng)戶明確政策含義、了解政策惠農(nóng)效應等，確保政策順利執(zhí)行，實現(xiàn)政策預期效益。二是整合惠農(nóng)資金，理順惠農(nóng)職能部門關(guān)系。建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理體制，確?；蒉r(nóng)資金準確、到位。三是進一步擴大公共財政惠農(nóng)覆蓋范圍，提高糧食生產(chǎn)補貼標準。同時，增加對農(nóng)資綜合補貼的范圍，加強對貧困地區(qū)農(nóng)戶種植補貼。從本文研究結(jié)果來看，各省糧食生產(chǎn)由于技術(shù)進步和技術(shù)效率等有所不同，使得糧食生產(chǎn)全要素生產(chǎn)效率存在一定差異。因此，各地要結(jié)合本地區(qū)的實際情況，制定具有針對性和差異性的支持政策。

3.構(gòu)建統(tǒng)一、開放、競爭有序的現(xiàn)代糧食市場體系。新時期，糧食市場競爭愈演愈烈，對糧食市場建設(shè)提出了更高的要求。建立統(tǒng)一、開放競爭有序的現(xiàn)代糧食市場體系，是實現(xiàn)糧食宏觀調(diào)控，提高糧食綜合生產(chǎn)效率重要基礎(chǔ)。要加強糧食市場基礎(chǔ)設(shè)施及配套功能建設(shè)，培育新型糧食經(jīng)營主體，提高糧食物流水平。一是要構(gòu)建競爭有序、統(tǒng)一開發(fā)的糧食市場體系，建立全國性糧食批發(fā)市場中心，地區(qū)性批發(fā)市場、城鄉(xiāng)批發(fā)交易市場等，形成糧食市場網(wǎng)絡(luò)，連接全國各地糧食交易。促進糧食供需資源對接，進一步提高糧食經(jīng)營效率。二是要培育具有現(xiàn)代經(jīng)營意識、多元化新型糧食主體，要推動糧食生產(chǎn)由粗放型向集約化轉(zhuǎn)變。重點培育農(nóng)村專業(yè)合作社、種植大戶、農(nóng)民合作組織，提高經(jīng)營規(guī)模和經(jīng)營水平，促使經(jīng)營管理現(xiàn)代化。引導種糧龍頭企業(yè)、民營企業(yè)等，推動其向多元化加工流通發(fā)展，提高產(chǎn)品附加值、延伸產(chǎn)業(yè)鏈。進一步挖掘市場潛力，提高市場競爭力。三是構(gòu)建高效、順暢、快捷的現(xiàn)代糧食物流體系。整合資源，從糧食生產(chǎn)地、糧食存儲、糧食交易等多個環(huán)節(jié)進行物流優(yōu)化。加強各環(huán)節(jié)物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高糧食物流現(xiàn)代化裝備水平。建立從全國到地方的糧食物流流通信息平臺，提高糧食物流信息化水平。

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（作者單位：成都信息工程大學物流學院、南充文化旅游職業(yè)學院文化服務(wù)與藝術(shù)系）