基于DEA-Malmquist模型的海峡西岸经济区四省农业生态效率评价

李军龙， 李应春， 滕剑仑

(三明学院 管理学院，福建 三明 365004)



基于DEA-Malmquist模型的海峡西岸经济区四省农业生态效率评价

李军龙， 李应春， 滕剑仑

(三明学院 管理学院，福建 三明 365004)

应用DEA-Malmquist模型对海峡西岸经济区农业生态效率进行评价.研究结果表明，近10年，海峡西岸经济区4省农业生态效率总体呈增长趋势，浙江、福建、广东和江西的年均增长分别为0.721、0.858、0.771和0.940，2014年4省农业生态效率均达到了1；DEA单元均有效，实现农业投入产出最优水平；2005-2014年，生产效率指数年均值为1.078，年均增长7.8%，4省增长速度依次是浙江、江西、福建和广东，分别为1.089、1.079、1.077和1.069；技术效率呈稳定性波动性增长态势，年均增长5.6%，技术进步效率呈不规则波动变化，年均增长2.1%. 因此，技术进步效率变动是影响农业生产效率的主要因素，所以大力推动科技进步是提升海峡西岸经济区农业生态效率最有效的途径.

DEA模型；Malmquist模型；农业生态效率

农业是人类赖以生存的物质基础，在农业生产过程中，造成了对农业生态环境的污染和破坏，也造成了资源的浪费，从而制约了农业的可持续发展.因此，如何协调好农业经济发展、资源浪费和环境保护三者之间的关系，提升农业生态效率,是今后农业可持续发展研究的重要课题.

生态效率作为生态环境可持续发展的重要表征指标，反映了行业或社会经济可持续发展的水平，最早是由德国学者Schalteggcr和Sturn于1990年提出的，来衡量某一企业或某一行业为满足人们需求，在提供价格上具有竞争优势并能保证生活质量的产品和服务，将其对生态的影响及资源的消耗逐渐降低到地球能负荷的程度，从而达到与地球的承载能力相一致[1].简而言之，农业生态效率就是对农业可持续发展水平的衡量，其目的是衡量农业在保证人类对农产品需求的前提下，以最少的资源消耗、最小的环境损害来赢得最优的农业经济产出.我国学者对农业生态效率也有所研究，程翠石等利用基于机会成本的经济核算方法对我国2003-2010年的农业生态效率进行总体分析与评价.张子龙等[2]应用数据包络分析(DEA)中的非期望产出SBM模型，对2001-2011年间陇东黄土高原地区农业生态效率的时空演变进行分析.李谷成等[3]用一种新的窗式DEA生产率指数对农业全要素生产率增长进行再估计.本文采用DEA-Malmquist模型[4]对海峡西岸经济区农业生态效率进行评价，以期为科学制定海峡西岸经济区农业发展的路径提供可靠的依据和借鉴.

1　评价模型的构建

1.1农业生态效率DEA模型

以Charnes等的DEA模型为基础，结合Anderson和Peterson的超效率DEA模型[5,6]，构建农业生态效率评价模型：假设海峡西岸经济区有n个省，对其农业生态效率(DMU)进行评价，每个省的农业投入有m种，投入变量为x，农业产出有S种，产出变量为y，θ表示决策单元的农业生态效率值，ε为高阶无穷小量，S-和S+为松弛变量，λj表示为相对DMU0重构一个有效DMU组合中第j个决策单元DMU的组合比例，其具体的农业生态效率DEA评价模型如下：

(1)

当农业生态效率值θ等于1时，农业生态效率的DEA有效，说明农业的投入产出合理；当农业生态效率值θ大于1时，称其为超效率，超效率值越大，说明农业的产出高于投入，更有利用农业的可持续发展；当农业生态效率值θ小于1时，农业生态效率的DEA无效，说明农业的投入冗余或产出不足.

1.2农业生产效率Malmquist TFP指数模型

Malmquist TFP (Total Factor Productivity) 指数模型是1994年Fare等为测度生产率而定义的一种基于产出的生产力变化模型, 是通过距离函数计算的比率，来反映每个决策单元的投入和产出两个方面的变化情况，生产效率(TFP)的变化进一步分解成技术进步效率的变动(techch)和技术效率(effch)的变动，技术效率(effch)的变动又可分解为纯技术效率变动(pech)和规模效率变动(sech)[7].构建海峡西岸经济区农业生产效率的具体模型如下：

=techch×effch

(2)

=techch×pech×sech

它代表海峡西岸经济区某省t时的生产力与t+1时生产力的变化，如果TFP大于1，说明农业生产效率提高了，如果TFP小于1，说明农业生产效率下降了.

2　评价指标的选取和数据的来源

2.1评价指标的选取

本研究借鉴德国环境经济账户中设计的评价指标，参阅国内外专家学者对生态效率的评价，结合海峡西岸经济区农业发展的实际情况以及数据的可获取性，构建了海峡西岸经济区生态效率的评价指标体系(详见表1)[8-11].指标主要分为投入指标和产出指标两大类，投入指标选取劳动力、农机总动力、用电量(表示能源的投入)、耕地面积(反映土地资源的投入)、农田灌溉面积(间接反映农业生产水资源的消耗)、化肥使用量和农药使用量(这两个指标反映发展农业时对环境的污染)，产出指标选取农业总产值(主要反映表示农业的产出).

表1　海峡西岸经济区四省农业生态效率评价指标体系

2.2数据的来源

数据主要来源于《2005-2014年浙江省统计年鉴》、《2005-2014年福建省统计年鉴》、《2005-2014年广东省统计年鉴》和《2005-2014年江西省统计年鉴》.

3　结果分析

3.1海峡西岸经济区四省农业生态效率的变化

运用DEA的分析软件Deap2.1对海峡西岸经济区四省的2005-2014年的农业生态效率进行评价，评价结果见表2-5.

表3　2005-2014年福建省农业生态效率DEA评价结果

在2005-2014年的十年期间，海峡西岸经济区四省生态效率整体呈增长趋势，浙江年均增长0.721，福建年均增长0.858，广东年均增长0.771，江西年均增长0.940，增长最快的为江西，最慢的为浙江.

浙江、福建和广东三省的农业生态效率的综合效率均呈线性增长趋势，都呈现规模报酬递增，在2013年前，三省综合效率值均小于1，说明DEA单元均无效，未能达到农业投入产出的最优水平，表明浙江、福建和广东三省在农业资源投入冗余，农业产出不足，即农业生产对环境的污染和能源消耗较大，农业的可持续发展的能力偏弱.2014年，三省农业生态效率的综合效率达到1，并且纯技术效率和规模效率均也达到了1，说明DEA单元有效，农业资源的投入产出达到了最优水平，三省农业发展开始步入到可持续发展的路径.

江西的农业生态效率是先波动、后稳定，2005-2006年呈现增长，到2007年降低，2008年综合效率值达到1，达到了DEA单元有效，但在2009年综合效率值又下降，2010年增长，到2011年综合效率值达到1后稳定持续到2014年，说明2011-2014年江西的农业生态效率达到了DEA单元有效，2011年后达到DEA单元的稳定有效，说明江西在2011年后农业发展既能够节约资源，还能够保护环境，提升了农业生态效率，实现了可持续发展的路径.

3.2海峡西岸经济区四省农业生产效率分析

对海峡西岸经济区四省2005-2014年的面板数据，用Deap2.1软件进行Malmquist生产效率指数的分析，得到四省农业生产效率生产效率指数和指数分解结果(见表6).

表4　2005-2014年广东省农业生态效率DEA评价结果

表5　2005-2014年江西省农业生态效率DEA评价结果

表6　2005-2014年海峡西岸经济区四省年度农业生产效率

2005-2014年十年，海峡西岸经济区农业生产效率的生产效率变动指数平均值为1.078，生产效率指数年均增长7.8%，说明海峡西岸经济区十年农业生产效率整体提高.2008-2009年度、2010-2011年度和2012-2013年度生产效率指数下降，最多的年均下降6.5%，其余年度生产效率变动呈指数增长，增长最快的年均增长26.3%，最慢的4.4%.从整体趋势来看，生产效率变动指数呈不规则振动变化.从生产效率变动指数分解结果来看，技术效率呈稳定性波动性增长态势，十年平均增长5.6%，2012-2013年度增长最慢，年均增长2.1%，2009-2010年度增长最快，年均增长22.3%；技术进步效率呈不规则波动变化，年均增长2.1%，2008-2009年度、2010-2011年度和2012-2013下降，其余年度均增长，与生产效率变动的变化规律完全吻合，说明海峡西岸经济区技术进步效率对农业生产效率变动起到决定性作用，推动科技进步是农业生态效率提高的最有效的途径.将技术进步效率进一步分解为纯技术效率变动和规模效率变动，两个均呈不规则波动变化，说明纯技术效率和和规模效率对技术进步效率的变化影响不稳定.

海峡西岸经济区四省十年平均生产效率指数由高到底的顺序依次是浙江、江西、福建和广东(见表7).四省的生产率变动指数均大于1，均呈现增长趋势，浙江的增长最快，达到8.9%，广东增长相对缓慢，达到6.9%.从生产效率指数分解来看，四省技术效率均增长，技术进步效率除广东下降外，其他三省均增长，说明生产效率变动指数变动主要取决于技术进步，进一步证明科技进步是提升农业生产效率增长的有效措施，也是推动农业可持续发展的有效途径.

表7　2005-2014年海峡西岸经济区四省分省农业生产效率

4　结论

近10年，海峡西岸经济区四省农业生态效率总体呈增长趋势，浙江年均增长0.721，福建年均增长0.858，广东年均增长0.771，江西年均增长0.940，增长最快的为江西，最慢的为浙江.浙江、福建和广东2013年前农业生态效率未达到1，DEA单元无效，2014年农业生态效率达到1，均达到了DEA单元有效，实现农业投入产出最优水平，江西农业生态效率先波动，后稳定，2011年后农业生态效率均达到1，DEA单元有效.

2005-2014年，海峡西岸经济区农业生产效率整体提高，呈不规则振动变化，生产效率指数年均值为1.078，年均增长7.8%，农业生产效率增长速度依次是浙江、江西、福建和广东，生产效率指数值分别为1.089、1.079、1.077和1.069.技术效率呈稳定性波动性增长态势，十年平均增长5.6%，技术进步效率呈不规则波动变化，年均增长2.1%，虽然四省之间的动态增长速度存在差异，但是，技术进步效率变动是决定农业生产效率变动的主导因素，表明大力推动科技进步是提高海峡西岸经济区农业生态效率的最有效途径.

[1]Bjrn Stigson. Eco-efficieney:creating more value with less impact[R].World Business Council for Sustainable Development,2000.

[2]程翠石,任景明,工如松.我国农业生态效率的时空差异[J].生态学报,2014,34(1):142-148.

[3]张子龙,鹿晨昱,陈兴鹏，等.陇东黄土高原农业生态效率的时空演变分析—以庆阳市为例[J].地理科学，2014, 34(4):472-478.

[4]李谷成,范丽霞,成刚,等.农业全要素生产率增长: 基于一种新的窗式DEA生产率指数的再估计[J].农业技术经济,2013,10(5):4-17.

[5]Charnes A,Cooper W W,Rhodes E. Measuring the efficiency of DMU[J].European Journal of Operational Research,1978,2(6):429-444.

[6]Anderson P,Petersen N C.A procedure for ranking efficient units in data envelopment analysis[J].Management Science,1993,39(10):1 261-1 264.

[7]Fare R,Norris M.Productivity growth,technical progress,and efficiency change in industrialized countries[J].The American economic review,1994,84(1):66-83.

[8]吕彬,杨建新.生态效率方法研究进展与应用[J].生态学报,2006,26(11):3 898-3 906.

[9]邱寿丰,诸大建.我国生态效率指标设计及应用[J].科学管理,2007,10(2):20-25.

[10]王震,石磊,刘晶茹,等.区域工业生态效率的测算方法及应用[J].中国人口·资源与环境，2008,18(6):121-126.

[11]Hua Z,Bian Y,Liang L.Eco-efficiency analysis of paper mills along the Huai River:An extended DEA approach[J].Omega,2007,35(5):578-587.

责任编辑：郑敬刚

Assessment of Agricultural Eco-efficiency in Four Province Using the DEA-Malmquist Model in the Economic Zone on the West Side of the Straits

LI Jun-long，LI Ying-chun，TENG Jian-lun

(SchoolofManagement,SanmingUniversity,Sanming365004,China)

This research evaluates agricultural eco-efficiency in the Economic Zone on the West Side of the Straits based on DEA-Malmquist models. The results show that in the past 10 years, the agricultural eco-efficiency in the Economic Zone on the West Side of the Straits overall has a increasing trend, the average annual growth of agricultural eco-efficiency in Zhejiang, Fujian, Guangdong and Jiangxi were 0.721, 0.858, 0.771 and 0.940 respectively, moreover, their agricultural eco-efficiency in four provinces reach up to 1 in 2014, DEA units in four provinces all were effective, and agricultural input achieves the optimal level;From 2005 to 2014, annual average of total factor productivity index is 1.078 with average annual growth of 7.8%.The total factor productivity indexes in Zhejiang, Jiangxi, Fujian and Guangdong are 1.089, 1.079, 1.077 and 1.069 respectively. Technical efficiency has a volatile growing trend with the annual increase of 5.6%,meanwhile the efficiency of technological advances is irregular fluctuations with average annual growth of 2.1%. On the whole, the change of technological progress efficiency is the main factor that affect the agricultural production efficiency,So it is the most effective way to enhance the agricultural eco-efficiency by vigorous promotion of scientific and technological progress in the Economic Zone on the West Side of the Straits.

DEA Model; Malmquist Model; agricultural eco-efficiency

2016-03-28

国家社科基金(16XJY004)；福建省软科学项目(2015R0073)；福建省教育厅教育科研项目(JAS14272)

李军龙(1978—)，男，甘肃陇西人，副教授，硕士，研究方向：生态经济管理与区域经济.

1671-9824(2016)05-0115-06

O211.6

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