山东省农业生产的技术效率分析

许晴，高峰

(山东理工大学商学院，山东淄博255012)

要强化农业和农村地区在整个社会经济中的作用，就必须提高农业生产率。根据发展经济学理论，促进生产力增长的途径有两个：一是增加要素投入量，二是提高生产要素使用率。而资源是有限的，单纯依靠生产要素的增加来促进生产力的增长并不是长久之计，因此农业生产要走集约化道路，更多地依赖于农业生产率的提高。

山东省是我国重要的粮食生产基地，全省约有20%的劳动力从事农业生产，农业总产值占全省国民生产总值的12.6%，占全国农业总产值的10%。作为国民经济的重要部分，农业不仅在促进农村经济发展、保障粮食安全和减少贫困的过程中起到了不可替代的作用，而且间接促进了整个社会经济的进步和可持续发展。尽管随着社会的发展，农业在整个国民经济中的比重有所下降，但对整国内生产总值的增长依然具有重要作用，农业的基础地位依然不变。那么如何提高山东省农业的竞争力，如何保持农业的长期持续快速发展，这是当前我省面临的重大课题，本文利用数据包络分析法(Data Envelopment Analysis,简称DEA)测算了山东省农业的技术效率，从而找出山东省农业生产存在的问题，并在此基础上为山东省的农业发展提出相应的对策建议。

一、技术效率相关理论及研究现状

有关技术效率的概念，最早是由英国剑桥大学经济学家法瑞尔(Farrell)于1957年在其论文《生产效率度量》中提出的，他从投入的角度将技术效率定义为：产出规模不变以及市场价格不变的条件下，按照既定的要素投入比例，生产一定量产品所需要的最小成本与实际成本之比。[1]之后有学者从产出角度将技术效率定义为在市场价格不变、要素投入规模及比例不变的情况下，实际产出与所能达到的最大产出之比。当技术效率等于1时，就称为技术有效。

围绕着农业的技术效率问题，国内外学者从不同角度、利用不同方法进行了广泛的研究。O’neill和Matthews(2001)利用非平衡面板数据分析了爱尔兰农业的技术效率，得出爱尔兰农业的平均技术效率在65%～70%之间。[2]Li和Wahl(2004)对中国农业技术效率的研究发现，劳动和土地与农业产出之间呈负相关，化肥与产出呈正相关，技术效率的估计值在0.71～0.91之间。[3]Mohammed Ziaul Haider，Ph.D(2011)采用随机前沿法测算了孟加拉国库尔纳地区水稻种植业、渔业、畜牧业的技术效率，结果表明这三个部门产出变化的70%以上都是技术效率低引起的。[4]Justice G.Djokoto(2012)利用随机前沿法分析了加纳地区农业的技术效率，实证表明，加纳的农业收益呈递增趋势，但土地与产出呈负相关。[5]此外，赵红雷、贾金荣(2011)和司伟、王济民(2011)分别采用随机前沿法研究了我国玉米和大豆的生产效率。[6][7]方鸿(2010)采用DEA法分析了我国东中西部地区农业生产的效率差异，结果表明：东部地区效率最高，西部最低；农民学历、科技力量的增强对技术效率有显著的正效应。[8]孟令杰(2000)、徐琼(2005)等人也都利用数据包络分析法测算了我国不同地区农业的技术效率。[9][10]

已有研究只是侧重对农业技术效率的测度及影响因素分析，本文在对山东省农业技术效率进行测算的基础上，着重从投入结构角度对效率无效地区进行分析，进而发现其在投入结构方面存在的问题，力求通过改革进一步提高山东省农业的技术效率。

二、效率测算方法选择

农业技术效率的测算方法有很多，由以上文献来看，目前学术界较多采用的技术效率测量方法有参数法和非参数法。参数法沿袭了传统生产函数的估计思想，主要运用最小二乘法或极大似然估计法进行计算。这一方法的前提是要事先构造具体的函数形式，再依据函数估计各参数值。而且参数法多采用C-D函数形式，对技术进步的限制会比较多。相对于参数法，非参数法要方便得多。因为非参数法主要运用线性规划法进行计算，不需要事先确定具体的生产函数形式。而以DEA法为代表的非参数法适用于对多投入、多产出的技术效率问题进行分析，且得到的结果明确具体，易于发现投入、产出存在的问题，从而改进技术效率。故本文采用数据包络分析法(DEA)测算出山东省农业的技术效率，以寻求提高山东省农业技术效率的方法。

DEA法是由美国著名运筹学家查纳斯(A.Charnes)，库伯(W.Cooper)和罗德(E.Rhodes)(1978)在论文《决策单元的有效性度量》中首先提出的，有两种基本的数学模型：一是适用于规模报酬不变情况下的CCR模型，只能对总体效率进行评价，其基本假设是：决策单元处于最优生产规模下；二是适用于规模报酬可变情形下的C2GS2模型，可以对决策单元技术效率进行评价。[11]尽管近年来山东省农业发展较快，但受自然、经济条件影响，目前我省只有少部分地区达到了规模最优，因此本文采用C2GS2模型进行研究。根据第一节对技术效率的定义，我们可以从投入和产出两个角度对农业技术效率进行测算，而通常情况下产出比较难以控制，相反，对投入的控制要相对容易得多。综合以上考虑，本文从投入角度研究山东省农业的技术效率问题。

三、模型设定及数据来源

(一)模型设定

模型设定的基本出发点是：在存在多项投入和产出要素的情况下，如何确定一组最优的投入、产出系数，使决策单元的效率值最大化。

设有n个受评估的决策单元(DMU)，它们分别使用m种投入要素Xij(j=1，2，……，m)，生产p种产出Yir(r=1,2，…..，p)。其中Xij表示第i个地区的第 j种投入量，Yir表示第i个地区的第r种产出量。S-是与投入量对应的松弛变量，S+是与产出对应的松弛变量，则评价第j0个决策单元效率有效性的模型为：

minVD=σ

(1)

(2)

设σ*表示可变规模下的纯技术效率，θ*表示规模不变情况下的总体效率，那么第j0个决策单元DMUj0的规模效率可表示为：S*=θ*/σ*。依据模型(2)及上述假设可对DEA有效作如下定义：

(1)若σ*=1，且S-≠0，S+≠0，则DMUj0为DEA弱有效，这意味着可以在保持投入不变的情况下，使产出增加或保持产出不变时减少投入；

(2)若σ*=1，且S-=0，S+=0，则DMUj0为DEA有效，这表明在现有投入的基础上，产出已达到最优。

(二)数据来源及估计结果

“十五”期间我国农业生产从以提高产量为主，转向了提高效益、改善质量、优化环境、提高竞争力和基础研究能力建设等方面，这意味着山东省农业发展要走集约高效之路，这是山东省农业的一次转折，因此本文选取山东省2000～2011年的农业生产数据进行研究。

影响农业技术效率的因素有很多，鉴于数据的可得性和统计口径的一致性，本文选取农业劳动力投入、机械总动力、化肥使用量、农药使用量和有效灌溉面积为解释变量，以农业总产值为被解释变量。其中，劳动力投入用当年农业从业人员的数量来表示；农业机械总动力用当年农、林、牧、渔业所使用的动力机械的动力之和表示；化肥使用量是按折纯量计算的当年实际使用的化肥量；有效灌溉面积是指当年灌溉的耕地面积。数据主要来源于《中国农业年鉴》和《山东统计年鉴》，原始数据见表1；由deap2.1计算出的山东省各地区的DEA结果见表2。

表12000～2011年山东省农业投入、产出平均数据表*

*数据来源：根据2001～2012年《中国农村统计年鉴》《山东统计年鉴》相关数据计算得到。

表2DEA运算结果统计表

四、结果分析与政策建议

(一)效率分析

由以上运行结果可知，2000～2011年山东省有6个地区农业的综合效率和技术效率都等于1，处于DEA有效状态，即要素配置达到了最优，这六个城市分别是：济南、淄博、枣庄、烟台、泰安、威海。虽然东营、潍坊、济宁、莱芜4个地区农业的综合效率小于1，但技术效率也都等于1，且以上10个地区都不存在投入和产出松弛，即S-=0，S+=0。这表明，在此期间，这10个地区的农业生产都达到了技术有效状态，处于农业生产前沿上，也就是说，在保持产出不变的情况下，不能再减少任何要素的投入量。需要注意的是，虽然东营、莱芜的技术效率都达到了1，但规模效率小于1，且都处于报酬递增阶段，这意味着两地区现有技术效率较高，要提高农业效率需主要通过适当扩大农业生产规模来实现。

从理论上讲，处于技术有效状态的这10个地区都可以作为其他地区技术效率改进的参照点，但由表2的效率改进参照点可知，它们作为被效仿单元的地位是有差别的。其中，济南作为参照单元的次数最多，为6次，也就是说该地区的农业投入、产出比较具有一般性，易于在各地区进行推广；其次是济宁，参照次数为4次；而青岛和东营作为效率改进的参照点次数为0，这说明这两个地区的农业投入产出具有其他地区无法实现的特殊性。

(二)投入要素结构分析

从投入角度来看，青岛、日照、临沂、德州、聊城、滨州、菏泽农业的技术效率均小于1，且都存在投入、产出松弛，表明这些地区农业生产处于技术无效率状态，都存在投入结构不合理的问题，这意味着可以根据投入的松弛量，适当减少某些要素投入，而使产出不变。具体的调整结果见表3。

由表3中的径向调整值来看，要使以上几个地区的技术效率达到最优，就需要适当减少各要素的投入量，其中，农业劳动力投入的调整比例最大。从横向调整值来看，技术无效的地区都存在不同程度的投入结构不合理问题。其中，农药的过量使用是7个地区共同面临的问题，最严重的是青岛，其次是滨州，其横向调整比例分别是0.3%和0.25%；就农业从业人员数量来看，日照、临沂、德州、聊城、菏泽都存在不同程度的冗余，其中，临沂的调整比例高达0.43%；此外，青岛地区的农业机械动力、化肥使用量也需要做出调整，调整比例分别为0.14%和0.12%。

表3技术无效地区投入结构调整表*

*径向调整值，是指技术效率提高到1，要素同比例减少的数量；横向调整值是指那些投入冗余的要素需要减少的数量，这是对投入要素组合的调整；横向调整比例等于横向调整值的绝对值与原始值之比；总调整比例等于横向调整值与径向调整值的绝对值之和除以原始值。

从各省情况来看，山东省有7个地市存在农业投入要素冗余问题，需要对农业要素的投入结构作适当调整；此外，山东省各地市间农业技术效率地区发展不平衡，其中，德州、聊城、滨州、菏泽的农业总体效率和技术效率都远远低于全省平均水平。而从整体来看，山东省农业的技术效率高于全国平均水平，综合效率、技术效率和规模效率平均值都在0.8以上。

(三)政策建议

基于以上分析我们依然需要通过采取各方面措施来改善山东省的农业生产状况，提高农业生产效率，实现资源的合理高效利用。针对目前山东省农业发展存在的问题，可以采取以下政策措施：

首先，对于技术效率已达到1，规模效率低于1，且处于规模报酬递增阶段的地区，要适当扩大其生产规模，以实现规模效率。具体措施有：完善农用土地流转机制，保障农民的土地财产权，培育大批专业农户，为实现规模经营奠定基础；吸收国外先进经验，加快农业经济合作社建设，改变过去传统的农户—公司经营模式，建立更可靠的合作模式，减少农业经营风险。

其次，要适当调整要素投入结构，发展集约、高效农业。要素的不断投入是农业发展的持续动力，但不合理的要素投入结构不仅会造成资源的浪费，也不利于农业生产率的提高。就本文探讨的问题来看，技术无效地区普遍存在劳动力投入过多问题，因此还应引导农村劳动力的合理转移，如通过建立乡镇企业、农产品加工企业促进农村剩余劳动力就业，增加农民的非农业性收入。同时，也要注意提高农村劳动力的教育文化水平和农业技能，可以由政府出资开设农民专业培训班、成人教育班等。此外，农药过量使用问题也同样不容忽视，农药过量使用不仅影响土地质量，也会影响农产品质量，最终不利于农业生产率的提高，不利于社会的健康与进步。

[1]Farrell,M.J.The Measurement of Production Efficiency.JournalofRoyalStatisticalSociety,Series A,General,1957,(120).

[2]O’neill, S. & Matthews, A. Technical Change and Efficiency in Irish Agriculture.TheEconomicandSocialReview，2001，(3).

[3]Quan Li，Wahl，T.I. Efficiency and Technological Progress in the Chinese Agriculture：the Role of Foreign Direct Investment.SelectedpaperpresentedattheAmericanAgricultureEconomicsAssociationAnnualMeetings，Denver，CO-August 1-4，2004.

[4]Mohammed Ziaul Haider，Ph.D. Technical Efficiency of Agricultural Farms in Khulna，Bangladesh: Stochastic Frontier Approach.InternationalJournalofEconomicsandFinance，Vol.3，No.3；August 2011.

[5]Justice G. Djokoto. Technical Efficiency of Agriculture in Ghana: A Time Series Stochastic Frontier Estimation Approach.JournalofAgriculturalScience，Vol.4， No.1；2012.

[6]赵红雷，贾金荣.中国玉米生产技术效率分析：2001～2008——基于随机前沿生产函数[J].西北农林科技大学学报(社会科学版)，2011，(5).

[7]司伟,王济民.中国大豆生产全要素生产率及其变化[J].中国农村经济，2011，(10).

[8]方鸿.中国农业生产技术效率研究：基于省级层面的测度、发现与解释[J].农业技术经济，2010，(1).

[9]孟令杰.中国农业产出技术效率动态研究[J].农业技术经济，2000，(5).

[10]徐琼.基于DEA模型的技术效率实证分析——浙江省地区农业效率差异分析[J].宁波大学学报(理学版)，2005，(2).

[11]Charnes A,CooperW W，Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Units.EuropeanJournalofOperationalResearch，1978,(2).