湖南省各市州林业投入产出效率比较*——基于聚类与判别分析法结合的研究

熊 曦，蔡珍贵，张学文，张 琦

（1.2.3.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；4.中南大学，湖南 长沙 410083）

一、引言

党的十八大提出，要把生态文明建设放在突出地位，林业作为生态文明建设的主体，占有非常重要的地位，而生态文明建设则要求各区域加大对林业的投入，确保林业的可持续发展，发挥林业作为绿色经济宝库的功效。因而，在生态文明建设过程中，如何确保林业科学合理的投入显得十分重要，这也是构建生态文明社会的必然要求。同时，也在一定程度上让各区域开始关注林业投入与产出效率。可以说，一个区域林业投入与产出效率不仅关系到生态文明建设的成果评定，而且关系到经济社会的可持续发展，乃至整个区域经济的运行效率和运行质量。

改革开放以来，湖南林业得到长足发展。近年来，湖南省委、省政府更是对湖南的生态文明建设和林业发展予以高度重视，尤其是把“绿色湖南”列入“四个湖南”建设的重要内容，为林业发展注入了强劲动力。以“十一五”时期为例，在林业投入方面，湖南省完成人工造林1543.1 万亩，新增封山育林1400万亩，取得了可观的成绩，森林覆盖率和森林蓄积量得到较大的提高，其营造林质量连续8 年保持全国第一。同时，在林业产出方面，湖南林业产值成为湖南省第8 个产值过千亿元的产业，“十一五”期间实现林业总产值从454 亿元增至1150 亿元，增长153%，并涌现了一大批年产值超过亿元的省级林业龙头企业，湖南林业的外部竞争力得到了极大的提高，成为湖南对外展示经济社会发展的一张“名片”。然而，湖南林业发展的区域不均衡也是一个不争的事实。

从2013 年上半年湖南省各市州林业总产值来看，排名第一的邵阳市林业总产值已经达到83.5 个亿，而湘西州林业总产值还刚刚超过30 个亿，差距有近三倍，因而，寻找区域间林业发展水平的差异，从投入与产出的角度进行分析，找出林业投入产出的效率差异，是湖南林业科学发展需要解决的重要问题。

二、研究方法与步骤阐释

本文要研究的具体问题是比较林业投入产出效率，并选取湖南14 个市州的林产品流通实际情况，做出具体的比较。因此，要解决两个问题：一是对各市州的林业投入产出效率归类进行比较；二是对影响林业投入产出效率的因素做出科学的判别分析。从林业投入产出效率本身来看，对林业投入产出效率进行评定的研究已经有了一定的基础，如在国外，较有代表性的是美国的Hussain，Anwar(1996)借助投入产出表分析了1977 年和1990 年明苏达尼林业产出增加的来源和各来源对产出增长的贡献比例。BrianM Cox，Ian A Munn(2001)使用IM-PLAN 投入产出分析方法比较了美国南部和太平洋西北岸的林业发展对区域经济的影响。在国内，赖作卿、张忠海(2008)、米锋、刘智丹（2013）等运用DEA 方法先后就广东、甘肃等省林业投入产出效率进行了评价，王小娜、覃海珊（2008）用成本及利润分析表对广西山区林产品市场发展水平进行分析，李微、万志芳、郑丽娟（2012）通过聚类分析法对中国各省区林业投入产出效率进行归类比较和等级评定，邓永辉（2013）承担的国家林业局重大调研项目“林业投资效率研究”运用指标比较分析法对中美林业投入产出效率的差异进行分析。而纵观国内外对林业投入产出的相关研究方法来看，有两个方面还有待进一步改进。第一，现有对林业投入产出评价的方法注重评价的结果，但是这个结果是否科学并没有进行相应的科学研究，如李微等的研究尽管运用了聚类研究法研究中国林业投入产出效率，但是得出分类结果后，并没有对这个结果的科学性进行评判，这就会在一定程度上影响评判结果的说服力。本研究则不仅注重对林业投入产出效率进行评价与比较，同时，将运用判别分析法专门对评定的结果科学性进行探讨，以弥补相关研究的不足。第二，现有研究虽然有些纵向比较了国家和省区林业投入产出的效率，但是区域内的横向比较研究却很少见，本研究将注重省区内各市州的区域比较，从横向比较看差距，提出实质性推动整个省区林业产业竞争力提升的对策。

基于上述分析，本文选择聚类分析法与判别分析法相结合的方法展开对林业投入产出效率做具体的比较研究，并选取湖南省各市州实际数据，横向比较各市州林业投入产出效率，并作出科学的判别。其分析的过程步骤如下：

第一步，科学提出林业投入产出效率比较模型，建立在模型基础上来选择影响林业投入产出效率的变量。

第二步，收集相关数据，运用聚类分析法对湖南省各市州林业投入产出效率进行5 分等级聚类，即可得到各市州林业投入产出效率的归类表，以此初步阐述各市州林业投入产出效率的差距，并进行具体的比较分析。

第三步，利用聚类得到的各市州林业投入产出效率归类数据作为因变量，再与影响投入产出效率的因素做相应的判别分析。一方面，探讨林业投入产出效率归类等级与相关因素的关联机制；另一方面，采用Fisher 准则对各市州林业投入产出效率归类的科学性做出判别。

三、模型构建与变量选择

（一）林业投入产出模型构建

在构建林业投入产出模型的过程中，关键的是要认清楚有哪些因素影响林业的投入与产出。从目前的研究来看，对于林业投入产出效率的因素也已经有了一些研究基础，但是还没有统一的投入产出因素体系，如在国外，德国学者Bredemeier 和Ulrich(1993) 选择森林生产和林木消耗两个代表性因素分析了欧洲森林生态系统中主要离子的投入产出关系。澳大利亚的Clive Hamilton(1996)也是基于原木的需求增长和森林资源的培育两个因素来构建林业动态投入产出模型。在国内，田淑英等、米锋等选取营林固定资产投资、林业系统年末从业人数两个因素作为林业投入的衡量变量，而选取林业第一产业产值和造林面积两个因素作为林业产出的衡量变量。从现有研究来看，林业的投入方面选择固定资产投资、产出方面选择产值和造林面积，固然是考虑了林业投入产出的实际情况，但是基于林业发展的实际考虑，林业投入产出是一项系统工程，并不是一两项因素就能够科学衡量的，基于此，本研究根据已有文献的一些因素选择，并结合林业投入产出的实际情况，构建林业投入产出效率模型，如图1 所示。

图1 林业投入产出效率比较模型

（二）变量选择

借鉴已有的研究成果，以及上文构建的林业投入产出效率比较模型，本研究将比较林业投入产出效率的因素分为两个层面：林业投入和林业产出，根据数据客观性、可比性和可供查询的原则，每个层面选取4 个代表性变量，共计8 个变量来比较林业投入产出效率，各变量具体衡量标准和数据来源如表1所示。

三、聚类分析

（一）数据综述

本文对湖南省各市州林业投入产出效率进行比较研究，主要是要了解湖南各市州林业投入产出效率的差异，基于上述变量选择和数据来源渠道，通过对收集的数据进行整理，并输入到SPSS17.0 软件中，创建“湖南省各市州林业投入产出效率比较”的数据库，并将数据进行初步处理，14 个市州不存在缺失数据，因而可以进行下一步的分析。

表1 变量选择与数据来源

（二）聚类过程

本文主要对14 个市州的情况进行聚类，经过了13 个步骤，最后得到的聚类表如表2 所示。

表2 聚类结果

林业投入产出效率最高的是位于第五类的怀化，效率较高的是永州和郴州，他们一个共同的特点是森林覆盖率高、林业总产值也高，有着较为匹配的投入产出效率。而效率最低是位于第一类的娄底、张家界、湘西，要么投入不足，要么产出不足，导致两者不匹配，降低了其投入产出效率。大部分市州处于第二类和第三类，也就是效率一般或较低，这些区域投入或产出都不太明显或不太匹配，由此在一定程度上降低了投入产出效率。而深入的分析，可以将分类的结果和几个典型样本数据进行初步比较，如表3。

表3 各类别典型市州的数据对比

结合上表3，仔细分析可以得知：

处于第五类的怀化市，林业投入产出效率很高。怀化是全国南方重点集体林区，全省林业大市，有着三湘大地最大的林海，数项投入产出的指标均居全省之首，如森林面积170.15 万公顷、森林蓄积量达到7235 万立方米、木材采伐量等居全省之首，作为全省林业最大的市，近年来，怀化市坚持高投入、高产出、高效益的原则，秉承产业生态化、生态产业化的理念，推动了整个怀化市林业投入产出的高效率，林业已成为怀化重要的生态品牌和支柱产业，通道、靖州、会同、洪江区4 县（区）林业产值均占当年各县财政收入的四分之一强，洪江是全国有名的竹木之乡、靖州是全国杨梅之乡、茯苓主产地。

处于第一类的湘西州，林业投入产出效率低。虽然森林覆盖率达到了66.86%，造林面积也达到了2.49 万公顷，显示出良好的林业投入，但是其在林业产出这块表现不太可观，2013 年上半年林业总产值仅为30.29 亿元，与其良好的林业投入不相匹配。

处于第三类的长沙市，林业投入产出效率一般。从投入产出的各项指标来看，尽管长沙市林业产出还比较高，尤其是在林产品加工这块，拥有21 家林业龙头企业和半年林业总产值74.42 亿元的成绩，但是其造林面积比较低，在林业投入方面还需加强，以此提升整个林业投入产出效率。

处于第四类的郴州市，与永州市相似，林业投入产出效率较高，这两个市均位于湘南，山脉较多，森林茂密，都有着较高的森林覆盖率和造林面积以及森林蓄积量，显示着良好的林业投入水平，同时，在产出方面，郴州和永州的半年林业总产值都超过了70 亿元，而且涌现了一批具有代表性的林业龙头企业，郴州有11 家，永州有13 家，尤其是泰格林纸等一批国内驰名的林业产业品牌，支撑着两市较高的林业投入产出效率。

处于第二类的岳阳市，林业投入产出效率较低。岳阳市作为湖南有名的工业大市，工业发展较快，对林业工业来说也是如此，数据显示，岳阳市半年林业总产值超过了80 个亿，显示较高的林业产出水平，然而，其森林蓄积量并不高，采伐量却很大，这在很大程度上造成了投入不足而产出过高的不匹配现象，也由此降低了岳阳市的林业投入产出效率。

四、判别分析过程

判别过程分析选取的主要数据仍然是聚类分析中用到的14 个市州林业投入产出的数据，并且将聚类分析中的分组数据作为源数据输入到数据软件里。利用SPSS17.0 的判别分析法输入，从输出的结果看，所有林业投入产出的数据都是有效的，因此我们可以进行下一步的分析，首先得到的是协方差矩阵表，如表4 所示。

表4 协方差矩阵表

从表4 可以看出各组之间存在显著性差异。如从细分的各个变量在各组的数值来看，有很大的差异，各种变量之间的关系都不是独立的（因两者的相互系数没有为0 的情况），因此，可以说明，各个变量对于林业投入产出效率的形成都有一定的作用，有些呈现负向影响，有些呈现正向影响，变量与变量之间也存在一定的影响效应，而这些因素对于林业投入产出效率形成的总体影响如何，需要构建判别函数，根据生成的Fisher 线性判别函数系数可以得出相应的判别函数。Fisher 线性判别函数系数表如下表5。

表5 Fisher 的线性判别式函数系数

根据表格系数可以构建判别函数，结合各市州的样本数据，可以判别林业投入产出效率是否准确，得到的结果如表6 所示。

表6 分类结果可靠性分析

从表的分类结果可靠性可以看出，判别函数对于样本14 个市州的分类准确性达到了93%，说明了分类判别的正确性，该模型对于湖南省各市州林业投入产出效率判定是可靠的且可以推广的。

五、结论与建议

从上述分析来看，湖南各市州林业投入产出效率呈现的区域差异是十分明显的，而究其原因主要是投入与产出间的不匹配，发展的不均衡性等造成的。因此，在湖南打造林业强省的发展道路上，尤其需要提高林业投入产出效率，从林业投入入手，坚持产业发展生态化，抓好造林营林工作，有效地开发森林面积，提高森林蓄积量，同时，从林业产出入手，坚持生态建设产业化的基本方针，紧紧把握建设现代林业主线，推进林业加工业的有序发展，推进产业结构优化升级和区域的科学布局，全面提升林地产出率、资源利用率和劳动生产率，实现湖南由林业资源大省向林业经济强省的跨越。对此建议：

一是以战略的眼光发展林业。生态文明建设对林业发展提出了更高的要求，湖南作为林业大省，更要用战略的眼光审视林业。通过制定全省林业产业发展规划，建立林业产业发展工作目标责任制。各市州有关部门要按照林业产业发展规划，从自身优势出发，将任务分解到位、责任落实到位。与此同时，要将林业发展纳入各市州年度考核的重点指标内，对林业产业发展取得突出成效的市、县、企业和个人给予表彰奖励。此外，还要进一步健全林业产业管理机构，各级财政应适当增加相应的经费投入，积极鼓励扶持林业产业协会等各类社团组织，共同促进林业产业的科学有序发展。

二是科学推进林业投入与产出平衡。按照建设林业经济强省总体目标，加快传统林业向现代林业转变进程，紧紧围绕森林资源培育、林下资源开发、林产品精深加工和森林生态旅游，加快推进湖南林业经济转型升级，做到投入与产出匹配，以此提高湖南各市州林业投入产出效率。

三是做好各市州林业合理布局。坚持分类指导、分区施策的办法，引导湖南省内各市州林业合理布局与科学发展。根据湖南省地形地貌等自然地理特征，综合考虑各市州林业发展特点，可以考虑将全省划分五个林业发展功能区。湘东（长株潭城市群）考虑发展城市森林经营区，重点发展花卉、特色林果业、现代家具制造业、林板产业等。湘北（岳阳、益阳、常德）考虑发展平原防护林及湿地生态。突出洞庭湖区湿地生态系统保护与恢复，重点发展林纸、竹木制品加工、油茶等产业。湘中（邵阳、娄底、衡阳）考虑建设丘陵盆地防护林与发展特色经济林，以山地石漠化治理和水系网络绿化为重点，构建湘中绿色生态支撑体系，重点发展松、杉、桉树、桤木、油茶等商品林基地、林板产业、林产化工业、森林食品加工等，适度发展森林生态旅游。湘南（永州、郴州）注重生态保护及用材林推广。重点建设速生丰产用材林、珍贵用材林、能源林等商品林基地，发展林板产业、林产化工业、森林食品加工等产业。湘西（怀化、张家界、湘西州）坚持搞好山地森林生态保护与水源涵养，构建湘西山地绿色生态屏障，重点建设速生丰产用材林、珍贵用材林、中药材、能源林等商品林基地，发展林纸产业、林板产业、生物制药、生物能源、森林食品工业等产业，并大力发展森林生态旅游。

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