基于超效率DEA的湖南省农业循环经济效率评价

肖小爱

（湖南科技学院 经济与管理系，湖南 永州 425100）

基于超效率DEA的湖南省农业循环经济效率评价

肖小爱

（湖南科技学院 经济与管理系，湖南 永州 425100）

本文以“3R”原则为指导，选取能代表农业循环经济效率的6个投入指标和3个产出指标，运用超效率DEA模型对湖南省2010年14个地市农业循环经济的相对有效性进行了评价。评价结果表明，湖南省有10个地市农业循环经济相对有效，有4个地市相对无效，化肥、农药使用量过多和劳动力冗余是制约其循环农业经济达到有效状态的主要因素，并从促进农业循环发展的角度提出了几点建议。

农业循环经济；超效率DEA模型；效率评价

湖南是农业大省，最大的省情是“农情”。农业是基础、是命脉，更是战略，中央连续七年一号文件均是关于农业的，足见其极端重要性。湖南省也是我国农业和农村经济发展较快的省份之一，改革开放以来，湖南省农林牧渔业总产值由1978年的81.37亿元增长到2010年3787.47亿元。但随着经济的飞速发展，生态和环境也急剧恶化，污染加剧，加上全球气候变暖等外因，公众对生态和环境的公共需求越来越大。因此，如何准确定位湖南省农业可持续发展能力，如何科学有效地评价代表湖南省农业可持续发展能力的湖南省农业循环经济效率，对湖南省更好地实施农业可持续发展战略具有重要的意义。

农业循环经济是指把循环经济理念应用于农业系统，以生态规律为基础，以资源的高效利用和生态环境保护为核心，按照“减量化、再利用、再循环”原则，采取各种有效措施，科学地安排不同物质在系统内部的循环、利用或再利用，以尽可能少的资源消耗和环境代价，最大限度地利用农业环境条件，取得最大的产出。随着农业循环经济的不断发展，农业循环经济发展评价已引起了人们的重视。国内学者主要利用模糊评价法、灰色关联度分析、加权函数法等方法来评价区域农业循环经济的发展状况。数据包络分析（Data Envelopment analysis，简称DEA ）是以决策单元的输入输出权重作为变量，采用最优化方法来内定变量，分析时不必计算综合投入量和综合产出量，因而避免了上述方法确定各指标权重所带来的主观性，也无需进行无量纲化处理。因此，DEA是评价多输入多输出问题的一种十分有效的方法，本研究采用超效率DEA方法对湖南省2010年14个地市的农业循环经济发展的有效性进行评价。

1 研究方法及模型

数据包络分析方法是著名运筹学A．Charnes和W.W.Cooper等学者于1978年开始创建的，1988年中国人民大学的魏权龄教授将其第一次引入到中国理论界。DEA方法基于数学规划思想，通过建立线性规划模型比较决策单元之间的相对效率，对决策单元进行评价。使用DEA方法不需要确定投入产出指标之间任何形式的表达式，具有黑箱子方法的特色。因此DEA方法对社会经济系统的多投入和多产出指标相对有效性评价很有效。

1.1 DEA模型

1.2 超效率DEA模型

对于多个同时有效的决策单元（即效率评价值为1），以上模型往往无法做出进一步的评价与比较。为了弥补这一缺陷，An-dersen和Petersen(1993年)提出了一种超效率DEA模型，能够对DEA有效单元进一步排序。这个模型的基本思路是：在评估决策单元时，将该决策单元本身排除在决策单元的集合之外。超效率DEA模型的形式如上面的模型（2）。模型（2）与模型（1）的主要区别在于模型（2）的生产可能集没有包括被评价单元k，也就是说：模型(2)在评价 DMUk单元时，将其与样本中其他所有DMU的线性组合做比较，而不包括本身。在超效率DEA模型中，对于无效的决策单元，其效率值与相应的DEA模型一致，而在超效率DEA模型中，而对于有效率的决策单元，例如某省农业循环利用效率值为1.4，则表示该省即使再等比例地增加40%地投入，它在整个样本集中仍然保持相对有效性。超级有效性分值表示在保持决策单元继续有效的前提下，可以变化的最大半径。

1.2. DEA有效性的经济含义

对模型(2),从企业改进经营效率的角度来说明:

（1）当θ=1 并且同时有=0，=0时表示决策单元DMUDMUk为DEA有效，此时决策单元k技术效率最佳，说明在不减少产量的情况下，既无法等比例地减少各种投入，也不能个别减少某种投入或产出。

（2）当θ=1，并且同时有≠0或者≠0时，决策单元为弱有效，即该决策单元投入产出效率已最佳，这时生产规模是适当的，但存在结构性问题，对于投入xk可减少s-而保持原产出yk不变。或在投入xk不变的情况下可将产出提高。

（3）当θ＜1时，≠0或者≠0或者≠0，≠0、决策单元DMUk为非DEA有效。其中，当θ＜1，表示实际θ投入可以依 的比例压缩≠0表示在相同的产出条件下投入过多，≠0表示在相同的投入条件下产出过少，均应该按相应的数据予以改进才能达到DEA有效。

2 指标和数据

根据农业循环经济遵循的“减量化、再使用、再循环”（即“3R”原则）为行为原则，以及考虑相关数据的可得性，本文选取能代表农业循环经济投入和产出的9个指标作为投入、产出指标。

投入指标为X1农牧渔业从业人员（万人），X2农作物的播种面积（万公顷），X3农用化肥使用量（万吨），X4农药使用量（吨），X5农村用电量（万度），X6农村机械总动力（万千瓦）。产出指标为Y1农林牧渔业总产值（亿元）,Y2农民人均生产性纯收入（元），Y3粮食单产（千克/公顷）。其中，农牧渔业从业人员数量反映了农牧渔业劳动力的投入，农业化肥使用量、农村用电量、农业机械总动力是整个农林牧渔业生产的中间消耗指标，粮食单产的高低可以充分反映农业生态经济系统的产出能力的高低。从定性的角度出发，农业循环经济就是要各决策单元合理安排投入结构，能以相对较少的投入得到较大的产出。本文选取湖南省2010年14个地市的6个投入指标和3个产出指标对各DMU的农业循环经济有效性进行DEA评定。相关数据来源于《湖南省统计年鉴2011》。

3 湖南省各地市农业循环经济效率评价分析

本文将湖南省2010年各地市投入产出指标代入DEA基本模型，运用DEAP2.1软件包，计算出湖南省14个地市农业循环经济效率得分及排名，并利用超效率测量软件EMS1.3计算超效率DEA模型下的投入导向型的各地市效率数值及排名，运行结果如表1所示。

3.1 从有效性来看

根据表1的DEA基本模型评价结果，2010年湖南省农业循环经济整体发展水平比较高。长沙、株洲、湘潭、衡阳等10个地市的农业循环经济相对有效，占全省地市的71.44%，表明这10个地市的在农业循环经济发展过程中各种投入得到了充分利用，并达到了最优组合，取得了最大的产出；邵阳、益阳、郴州和怀化这4个地市的农业循环经济相对无效，占全省地市的28.56%，邵阳市的效率得分最低，只有0.825。这4个DEA相对无效的地市，投入过剩，资源利用效率较低，各项投入的组合不佳，突出表现为农牧渔从业人员冗余；化肥使用量、农药使用量过多等现象。

表1 湖南省2010年各地市农业循环经济相对有效性评价结果

根据表2可以看出，在投入指标中，除农村用电量外，相对有效地市的农牧渔业从业人员、农作物的播种面积、化肥使用量、农药使用量和农村机械总动力等各项投入指标平均值均小于非有效地市各项投入的平均值。而在产出指标中，相对有效地市各项产出指标平均值均高于非有效地市的平均值。因此，DEA相对有效地市的投入产出效率优于非有效地市。DEA基本模型不能对相对有效的决策单元做进一步排序。但超效率DEA模型可以给已经DEA有效的决策单元算出各个不同的评分（见表1），其相对效率值均大于1，且高低分明，有效地甄别了这些地市的相对农业循环经济效率，通过这些具有敏感性功能的分值的排序，可以更全面的评价湖南省各市农业循环经济效率情况。譬如，在10个DEA相对有效的决策单元中，超效率值平均值为1.237，其中常德市最高，达到1.440，岳阳市最低，为1.067.这意味着对常德市和岳阳市而言，即使分别等比例增加44.0%和6.7%的各项投入，在湖南省所以地市中仍能保持其相对有效性。

表2 DEA相对有效地市与非有效地市投入产出指标平均值比较表

3.2 从投入及产出的松弛变量看

从表1中的s-项表明，DEA无效的4个地市中，邵阳、郴州、怀化市三个市存在不同程度的农林牧渔业从业人员冗余，存在人力资源浪费现象；邵阳、益阳和郴州市存在严重的化肥使用量冗余，特别是益阳的化肥使用量可以减少12832.3万吨仍能达到现在的水平；益阳、郴州和怀化市的农药使用量存在不同程度的冗余，特别是怀化市的农药冗余量为5261.2吨。多余化肥和农药会造成环境污染、破坏生态环境；怀化市农业机械总动力也存在少量冗余。因此，邵阳、郴州、怀化市应该减少农业从业人员，邵阳、益阳和郴州市应大量减少化肥使用量，益阳、郴州和怀化市要大量减少农药的使用量，怀化市还要努力提高农作物的播种面积和农业机械总动力的有效利用率。

从表1中的s+项表明，DEA无效的地市中，要保持现有的投入，邵阳、益阳和郴州市的农村人均纯收入分别要增加2246.8元、686.8元和663.5元，益阳市粮食单位面积产量增加151千克每公顷，才能达到农业循环经济的有效性。

4 结论及建议

通过上述分析可以发现：（1）总体而言，2010年湖南省农业循环经济发展总体良好。14个地市中有10个农业循环经济发展相对有效，有4个地市农业循环经济发展相对无效；（2）在相对无效的各市中，劳动力资源配置不合理，农药化肥使用量过多，农民人均纯收入不足是导致大部分地市农业循环经济效率偏低的主要原因。

基于以上问题，从促进农业循环经济发展的角度出发，提出以下几点建议：（1）统筹农业循环经济发展中的人力、物力、财力投入和产出之间的配比关系，加快农业剩余劳动力转移，防止过度投入农业化肥、农药使用量，提高农作物播种面积、农村机械总动力的有效利用率，切实提高农业循环经济效率；（2）非DEA有效的地市应根据各自的情况出发，同时以“3R”原则为指导，开展农业循环经济模式创新，探索适宜本地区农业循环经济发展模式；（3）政府应高度重视并大力支持、鼓励农业循环经济的发展，建立健全农业循环经济法律法规体系；（4）政府应加大科教投入的力度，加强农业技术推广，并科学地降低化肥和农药的使用量，合理配置农业生产投入要素，提高生产率。

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F72

A

1673-2219（2012）08-0082-04

2012－04－16

肖小爱（1983－），女，湖南邵阳人，湖南科技学院经济与管理系教师，湖南大学经济学硕士研究生，研究方向为计量经济模型。

(责任编校：何俊华)