基于农户经营规模的水稻生产技术效率测度及影响因素分析——来自湖北省的调查数据

沈雪，张俊飚，张露，程文能

（华中农业大学经济管理学院/湖北农村发展研究中心，湖北 武汉 430070）

作为三大主粮作物之一，水稻在我国粮食生产中具有举足轻重的地位。当前我国农业生产经营环境发生了较大变化，农业年轻劳动力持续非农转移、土地流转市场发展迅速和农业机械化进程加快，因此，使传统的小规模经营方式逐渐与农业现代化的发展要求不相适应，不利于粮食产量的增长与技术效率的进一步提升[1]。为此，中央一号文件明确指出，要充分发挥适度规模经营在农业机械和科技成果应用等方面的引领作用。因此，发展适度规模经营，优化要素投入结构，提高水稻生产技术效率，对保障我国粮食安全具有重要意义。

现阶段，我国农业生产逐渐从劳动密集型向土地密集型转变，扩大土地规模有利于生产的机械化和规模化经营[2]；加之，农业生产中机械投入逐渐替代劳动投入，使水稻生产技术效率进一步提升[3]。然而，受研究的调查地域、作物类型等条件的限制，经营规模与生产效率之间的关系尚无一致定论。有学者基于对菲律宾水稻农场的研究，发现了农场经营规模与水稻生产技术效率之间呈现线性关系[4]，而基于对巴西中西部农场的研究却发现，农场规模与生产效率之间呈非线性关系，即随着规模的扩大效率先下降后上升[5]。此外，另有学者以小麦种植户为研究对象，发现经营规模与技术效率之间存在倒“U”型的关系[6]；而以陕西果农为对象的研究，则表明经营规模与农户生产技术效率之间呈偏态分布[7]。

水稻种植具有地块细碎化程度高、灌溉保证要求高、生产环节较复杂等特点，水稻经营规模的扩大能否带来技术效率的提升？不同经营规模下水稻生产技术效率如何？水稻生产技术效率进一步提升的空间有多大？定量回答这些问题对提高我国水稻生产技术效率，实现水稻增产与稳定粮食安全具有重要意义。因此，本文拟从农户经营规模差异角度，基于湖北省395户稻农的调查数据，运用随机前沿生产函数模型，探析水稻种植规模与技术效率之间的关系，并分析不同经营规模下农户的水稻生产技术效率及其影响因素，以期为提升水稻生产技术效率、实现水稻生产可持续发展提供一定的参考。

1 模型选择

1.1 随机前沿生产函数

技术效率（TE，technical ef fi ciency）是衡量农业生产效率的重要指标之一。它表示在现有技术水平下，生产者对要素投入数量及组合的实际利用情况与生产前沿面之间的差距，通常反映农户在农业生产中对资源的利用效率与技术的利用程度[8]。目前，测度技术效率的常用方法主要有两类：一是以随机前沿生产函数（SFA）为代表的参数法，二是以数据包络模型（DEA）为代表的非参数法。与数据包络模型相比，随机前沿模型主要用于个体技术效率的不确定性参数估计，适合分析多投入单产出的情况；同时，模型充分考虑到随机因素对前沿产出的影响，认定实际值与前沿面的差异由随机误差项与技术非效率共同决定[9]。

农业生产中，各种不可控因素（如气候、灾害等）对残差可能存在较大的影响，随机前沿模型更符合农业生产的特质，能更为准确把握农业生产的有效程度。因此，本文选用随机前沿生产函数对农户水稻生产技术效率进行分析。

随机前沿函数的基本形式如下：

式中：Yij表示水稻的实际产量，Xij表示第i个样本农户水稻生产中的第j种要素投入，β为待估参数，Vij-Uij为混合误差项，其中Vij表示传统的随机误差项，是生产中不可控制的因素，且V～iddN(0,δi)；Ui表示技术非效率，即现有组合下水稻潜在产量与实际产量之间的距离。exp(-Ui)表示技术效率（TE），TE在0～1之间表明单个样本农户处于技术非效率状态。TE=0表明单个样本农户处于完全非技术效率状态，TE=1表明单个样本农户处于完全技术效率状态。

本文选用柯布-道格拉斯（C-D）生产函数作为随机前沿生产函数的具体形式，建立的农户水稻生产随机前沿函数具体形式如下：

式中：Y为被解释变量，表示单位面积水稻产量；Seed、Fer、Lab、Mach为解释变量，表示水稻生产中种子、化肥、劳动力、机械等投入要素，β0是常数项，β1-β4为系数。此外，土地是农业生产中重要的投入要素，但文中重点考察的是单位面积下的投入产出，因此未将土地要素纳入模型。模型变量具体说明见表1。

表1 随机前沿函数变量选取Table 1 Variable selection in the SFA model

1.2 技术非效率模型与变量说明

在随机前沿生产函数估计技术效率的基础上，为进一步探析不同经营规模下水稻实际生产力与前沿面之间差距产生的原因，准确辨识影响效率损失的关键因素，本文设定如下技术效率损失函数：

式中：ui为第i个农户水稻生产的技术无效率项，zi为可能影响技术效率的各类控制变量，δi为变量对技术效率的影响程度，εi为待估参数。

已有研究表明，农业生产技术效率会受到众多因素的影响，结合调查实际，本文选取4个方面的因素作为农户水稻生产技术效率损失有待验证的因素。

1.2.1 人力资本 1）年龄。劳动力年龄是劳动者体力状况和农业生产经验的体现[10]。随着劳动力年龄的增加，农户体力逐渐减弱，但同时农业生产种植经验会愈加丰富[11]。因此，年龄对水稻生产技术效率的影响有待进一步检验。2）受教育年限。舒尔茨经典研究表明，农户的文化知识水平和技能显著影响生产者要素优化配置的能力，进而影响农业生产技术效率。受教育年限较高的农户也更易于感知并掌握各种农业技术。本文假设教育年限对水稻生产技术效率具有正向影响。

1.2.2 地块特征 1）种植规模。适度的种植规模使得农业机械和技术的投入成为可能，有利于规模化生产，从而在一定程度上提升技术效率。因此，本文假设经营规模对水稻技术效率具有正向影响。2）土地细碎化。土地细碎化程度影响粮食生产技术效率，地块面积越小，技术效率越低。耕地单位面积越大，更有利于粮食生产的机械化操作，从而对技术效率产生正向作用[12]。本文假设土地细碎化对水稻生产技术效率具有正向影响。

1.2.3 农田生产条件 1）灌溉条件。灌溉水源是农业生产的重要影响因素。灌溉水源充足与否直接影响到水稻产量的高低，因此，良好的灌溉条件对水稻生产技术的利用效率、灌溉水资源的利用效果尤为重要[13]。本文假设灌溉条件对水稻技术效率具有正向影响。2）生产道路。机械化程度是农业生产技术水平的重要标志，是现代农业发展的基本内容。良好的田间作业道路状况有利于生产的机械化操作，对农业技术效率的提升有明显的推动作用[14-15]。本文假设生产道路条件对水稻生产技术效率具有正向影响。

1.2.4 技术获取途径 1）技术培训。参与农业技术培训的农户可以获得科学的生产指导，更好地掌握生产技术和方法，顺利解决生产过程中所遇到的难题。本文假设技术培训对水稻生产技术效率具有正向影响。2）社会网络。个体间的交流学习是农户获取技术知识的重要途径，农户与社会网络中其他个体的接触越多，习得技术与知识的机会越多[16]。本文假设社会网络交流的频率对农户水稻技术效率具有正向影响。

根据上文分析，本文构建农户水稻生产技术效率损失模型如下：

式中：z1、z2分别表示年龄与受教育程度，反映农户的人力资本；z3、z4分别表示种植规模与土地细碎化，反映经营的地块特征；z5、z6分别表示灌溉条件与生产道路，反映农田生产条件；z7、z8分别表示技术培训与社会网络，反映农户的技术获取途径。模型中变量的具体说明及赋值见表2。

表2 技术效率损失模型变量选择Table 2 Variable selection in technology ef fi ciency loss model

2 数据来源与样本特征

2.1 数据来源

本文采用的数据来源于课题组2014年7-8月对农户进行的问卷调查与访谈。综合考虑区域水稻种植情况、经济发展水平等因素，选取湖北省随州市、天门市、黄冈市以及武汉市新洲区10个镇作为调查区。在每个区域选取2～3个代表性村，每村随机选取20户左右农户进行访谈调查。本次调查共获得农户数据463份，根据数据准确性和可信性，最终筛选出有效问卷395份。调查区多为平原及低矮丘陵区，地形起伏在100 m左右，较为平坦，因此，文中暂不考虑地形对水稻生产的影响。

2.2 样本特征分析

依据调查结果，样本农户水稻平均经营规模为0.44 hm2。已有研究尚未对农户经营规模划定严格的理论标准，因此，本文依据调查区域的实际情况、样本的分布情况以及农户所从事农产品生产的属性，将农户的水稻经营规模划分为三个等级：一是经营规模0.2 hm2及以下的为小规模农户，共计135户，占34.2%；二是经营规模0.2-0.6 hm2的中规模农户，共计185户，占46.8%；三是经营规模0.6 hm2以上的大规模农户，共计75户，占19.0%。

表3为农户水稻生产投入产出的描述性分析。样本农户的水稻平均产出为9 616.5 kg/hm2，其中小规模组农户水稻单位面积产出最低，仅8 153.1 kg/hm2；大规模农户水稻单位面积产出最高，达10 081.65 kg/hm2，水稻单位产出量随着经营规模的扩大而增加。从要素投入成本结构来看，单位面积的种子、化肥、劳动等要素成本，大规模组最低，中规模组次之，小规模组最高；而机械投入随着经营规模的扩大则呈现出增加的趋势，表明转型时期，农户水稻经营规模的扩大带来了产出的提升。不同规模下，水稻生产要素投入数量与结构之间出现明显的差异，由劳动密集型向机械化经营转变，这可能与技术效率间存在密切的关系[7]。

表3 变量描述性分析Table 3 Descriptive statistics of variables

技术效率影响因素分析中，户主总体平均年龄为56.20岁，受教育年限约7 a左右，其中年龄随着经营规模的扩大而下降，受教育年限随着经营规模扩大而增加，但农户总体年龄偏大且受教育年限偏低。在地块特征方面，大规模农户平均地块面积相对更大，约0.17 hm2，这与其大规模机械化投入相一致。农业生产条件方面，水稻种植户对灌溉条件与生产道路满意度的平均值分为2.82和2.05，总体满意度较低。农业技术获取方面，技术培训次数、社会网络交流程度均随着经营规模扩大而增加，表明其交流越频繁，学习机会越多。经营规模的差异及农户的异质性决定了技术效率损失的影响方向及影响程度。

3 结果与讨论

3.1 农户水稻生产技术效率分布

样本农户水稻生产平均技术效率为73.28%，最小值为17.26%，最大值为95.01%，表明农户水稻生产技术效率还存在一定的提升空间。表4为不同经营规模等级下农户水稻生产技术效率。其中，大规模组的水稻生产平均技术效率最高，明显高于小、中规模农户水稻生产技术效率。这表明农户经营规模的扩大一定程度上可以提升水稻生产技术效率。大规模组的技术效率最小值均大于小、中规模组，但各组最大值无明显差异，表明小规模经营的技术效率不一定是最低的，这与农户个体异质性可能存在密切的关系。

表4 不同经营规模下水稻生产技术效率的比较Table 4 Comparison of technology ef fi ciency of rice production in different operation scales

3.2 农户水稻生产要素利用效率分析

不同规模下农户水稻生产技术效率估计结果如表5所示。小规模、中规模、大规模技术效率模型的LR单边检验误差依次为-36.63、-63.94、-17.93，均大于显著水平为1%时的单边检验临界值，说明农户水稻生产技术效率存在效率损失；其γ值依次为0.917 0、0.832 7、0.848 9，且通过1%水平上显著性检验，表明组合误差项中主要变异来自技术非效率。因此，本文可认为模型总体设定合理。

表5 随机前沿函数估计结果Table 5 Estimation result of the SFA model

不同经营规模的农户水稻生产要素投入结构存在一定差异性。其中，小规模组水稻生产要素投入对产出增加的影响依次为：种子〉化肥〉机械〉劳动，其中，种子与化肥投入系数均为负向，但种子投入对水稻产量影响显著，而化肥投入的影响并不显著，表明小规模水稻种植中依靠过度用种及化肥难以进一步促进水稻增产，要素投入结构存在不合理的现象，这与杨万江和李琪[17]的研究结论相一致。中规模组水稻生产要素投入对产出增加的影响依次为：种子〉机械〉化肥〉劳动，各投入要素系数均为正，其中，种子对水稻产量具有显著正向影响，表明种子对水稻产量仍具有较强的支撑作用，种子品质及科学用种的方式需进一步提高与完善。大规模组水稻生产要素投入对产出增加的影响依次为：化肥〉机械〉劳动〉种子，且各投入要素系数均为正值。这表明，大规模水稻种植主要依靠机械化作业与科学化生产管理。

3.3 农户水稻生产技术效率影响因素

分析比较不同经营规模下农户水稻生产技术效率损失的影响因素，对水稻技术效率的提升具有重要作用。表6为水稻生产技术效率损失的参数估计结果，即为各组别技术效率的关键影响因素。

3.3.1 人力资本 年龄对小规模组农户的水稻生产技术效率具有显著负向影响，对中、大规模组农户则影响不显著。据调查，当地农户老龄化倾向明显，小规模农户平均年龄为57.83岁，但小规模经营以劳动投入为主，体力要求较高，因而随着年龄增大，农户生产技术效率水平越低。同时，随着经营规模的扩大，机械化水平提高，弥补了部分劳动投入，同时较大规模经营对生产经验和技能获取能力有更高的要求，因而对中、大规模农户的影响逐渐不显著。

受教育年限对小规模组农户的水稻生产技术效率具有显著正向影响，但对中、大规模组农户技术效率则影响不显著。调查显示，小、中、大规模农户正规教育的知识结构没有明显差异，其平均受教育年限分别为7.06 a、7.82 a、8.67 a。在实际生产中，经营规模越大，农户需要更高水平专业技术及管理技能，自身教育无法满足现有生产需求，从而寻求专业技术培训或指导，这也与技术培训对中、大规模农户生产具有显著正向影响的结论相一致。

表6 技术非效率模型估计结果Table 6 Estimation results of the technology ef fi ciency loss model

3.3.2 地块特征 土地细碎化程度对中、大规模组农户的水稻生产技术效率具有显著负向影响，对小规模组技术效率则影响不显著。小规模种植过程中，机械与劳动具有一定的替代性，而中、大规模组的生产经营则对机械存在较强依赖性，但较高的土地细碎化程度则不利于机械的大规模生产，从而对农户水稻生产技术效率产生负向的影响，这与王建英等[18]及Rahman和Rahman等[19]的研究结论具有一致性。

3.3.3 农业基础条件 灌溉条件对小规模组农户的水稻生产技术效率均具有显著正向影响，对中、大规模组农户影响不显著。水稻生产种植对灌溉水源具有较高的要求，但在调查中发现，小规模农户对当地灌溉条件的满意程度低于中、大规模组农户满意度，灌溉条件已经成为当地农户水稻种植的重要制约因素。

3.3.4 技术获取途径 技术培训次数对中规模组农户的水稻生产技术效率具有显著正向影响，对小、大规模组农户技术效率影响不显著。随着经营规模的扩大，传统小规模的种植经验无法满足中规模组农户农业的生产管理需要；同时，大规模的生产种植者本身已经具备相应的能力，一般的技术培训不能较好的满足其进一步的需要。因此，技术培训是中规模农户解决水稻生产中一般性问题的有效途径。

社会网络对小规模组农户的水稻生产技术效率具有显著正影响，对中、大规模组农户的影响均不显著。本文中关于社会网络主要定义在邻居、亲戚、朋友等为主的村内网络。而调查中发现，小、中规模农户居多，在这一范围内可以获得满足需求有效利用的资源，因此对其影响显著；而大规模农户相对少，分布较为零散，其在村外或其他领域的资源更丰富，因而村内社会网络对其影响不显著。

4 结论与启示

4.1 结论

本文利用395户水稻种植户的调查数据，运用随机前沿生产函数与技术效率损失函数，探究不同经营规模农户水稻生产技术效率的分布状况，并对不同经营下农户水稻生产技术效率损失的影响因素进行了比较分析。实证结果表明：1）农户水稻种植总体平均技术效率为71.88%，其中，大规模组水稻平均生产技术效率高于小、中规模组，因此，当前水稻生产技术效率还有较大的提升空间，适度扩大经营规模可以提升水稻生产技术效率。2）不同规模下主要生产要素投入结构对水稻产量具有明显差异。大、中、小规模下主要生产要素对水稻产量增加的影响，其大小排序依次为：化肥〉机械〉劳动〉种子、种子〉机械〉化肥〉劳动、种子〉化肥〉机械〉劳动。在小规模生产要素饱和的状态下，扩大土地经营规模，充分发挥机械化投入在水稻生产中的重要作用。3）不同经营规模组的水稻生产技术效率的影响因素存在一定差异性。其中，受教育程度、灌溉条件、社会网络对小规模农户均有显著的影响，技术培训对中规模组农户有显著影响，土地细碎化对中规模组与大规模组农户均具有显著影响。

4.2 启示

第一、完善并推进当前农村土地流转制度，适度扩大农户经营规模。在以增加种子、化肥投入提升产量的要素组合状态已接近饱和条件下，有序推进土地流转，推动土地向更愿意种植水稻的农户流转，改善生产要素投入比例，是提升水稻生产技术效率、增加水稻产量的合理方式。

第二、加大农田水利资金投入，强化高标准农田建设。灌溉水源是水稻生长的重要保证，土地细碎化现象也限制了水稻的规模生产，合理布局进行扩大地块的土地整理，并完善灌溉条件，有利于提升水稻生产技术效率。

第三、加强农户人力资本投资，致力提高稻农的文化知识水平。通过宣传教育与生产技能培训等多种方式，增加稻农科学水稻生产管理相关知识，提升稻农生产技术能力，尤其是在加强农村中老年农户的技术培训同时，注重后备新型农民的培养。

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