剥离环境效应和随机误差的农牧户羊毛生产技术效率分析*——基于内蒙古、新疆和甘肃三省区农牧户调查

许 荣，肖海峰

（中国农业大学经济管理学院，北京 100083）

一、引 言

我国羊毛业经过30多年发展，已从世界第一生产国发展为世界羊毛生产、加工、贸易和消费第一大国。我国当前羊毛生产主要集中于生态环境较脆弱的西北部地区，羊毛产量提升主要得益于细毛羊养殖数量增加。近年受资源环境影响绒毛用羊养殖受限，传统粗放式发展方式及生产要素无限制投入的养殖方式亟须转变，羊毛产量增加应主要依靠生产技术水平与生产经济效率提升（孙致陆等，2013）。因此，研究农牧户羊毛生产技术效率及影响因素具有现实意义。

目前，国内学者对羊毛生产研究主要集中于宏观层面，从羊毛生产、贸易现状及未来发展趋势等方面展开研究。张存根（1994）研究我国历年羊毛产量变化情况，指出我国羊毛生产发展方向为提高毛用羊羊毛量与质量，不应仅追求数量增加。楚晓等（2005）分析我国改革开放后羊毛生产和市场供需情况，提出建立优质羊毛生产基地，加快羊毛收购办法和流通体制改革、健全羊毛市场宏观调控等举措发展我国羊毛产业。冯凯慧等（2011）分析我国历年羊毛生产与贸易格局，指出我国羊毛生产和贸易间关系失衡，应提高羊毛生产综合竞争力，解决羊毛产业发展对外依赖度高的不利局面。周向阳等（2013）利用灰色关联法预测我国2020年羊毛产量，认为我国羊毛产量将较快增长，2020年预计达63.36万吨，半细羊毛产量占比将上升。此外，部分学者研究羊毛生产效率，孙致陆等（2013）基于内蒙古、甘肃等细毛羊主产省调研数据，运用非参数法DEA模型测度2001～2010年细羊毛生产效率，指出细毛羊平均生产效率较低，省域间差距较大。孙致陆等（2013）基于微观数据，运用参数法SFA模型分析细毛羊农牧户生产效率影响因素，户主养殖时长、年底平均规模、技术培训及参加合作社显著促进农牧户生产效率提高。上述研究均未剔除环境规制效应影响，高估生产效率，研究结果不准确。鉴于此，本文采用三阶段DEA模型分析农牧户羊毛生产技术效率，根据研究结论提出提高农牧户羊毛生产效率的对策建议。

二、模型构建与变量选择

本研数据来自国家绒毛用羊产业技术体系产业经济研究团队赴内蒙古、新疆和甘肃三省区毛用羊养殖农牧户的问卷调查。2016年我国羊毛总产量42.72万吨，内蒙古、新疆和甘肃羊毛总产量分别为13.29、10.12和2.98万吨，占全国羊毛产量比重较大，分别为31.11%、23.69%和6.98%，均为羊毛主产省。

调研采用多阶段随机抽样方法，由调查员逐一入户访问，受访农牧户为户主，调查结果具有较高科学性与可信度。每个省区各选取4个县，每个县选取2个乡镇，每个乡镇选取2～3个村庄，每个村庄选择20个农牧户。剔除数据缺失和不符合本文分析要求的问卷，得到有效样本372份。

（一）模型构建

1.第一阶段：传统DEA模型

羊毛生产投入具有可控性，选择投入导向型规模收益模型（BCC模型）。该模型优势在于考虑规模报酬变化，将技术效率分解为纯技术效率和规模效率。对n个DMU，其BCC模型具体线性规划形式为：

式（1）中，θ为第t个DMU技术效率值，即综合效率，满足0≤θ≤1，S-为投入的松弛变量;S+为产出的松弛变量，λi是第i个DMU的非负权重。其中，投入的松弛变量为利用BCC模型计算得到的目标投入与实际投入之差，等于各DMU的径向与非径向松弛变量之和，代表各DMU可节约投入量。θ、λi、S-、S+均为待估参数（贾琳等，2017）。

2.第二阶段：相似SFA分析模型

该方法主要用于松弛变量分析，测算环境因素对各决策单元技术效率冗余值影响。松弛变量指理想投入量与实际投入量间差额，造成差额原因可归因于外部环境因素、随机误差及内部管理因素，三个因素均影响投入量或产出量，影响第一阶段估算的技术效率值与投入差额。因此必须重新调整投入量或产出量，分离出受环境因素及随机误差影响的投入或产出，以调整后的投入量或产出量重新估计技术效率值，求得剥离环境因素和随机误差影响的效率值（Fried等，2002）。

利用第一阶段对第i个DMU的j项投入求得投入松弛变量S-和环境因素建立SFA模型。

式（2）中，Z为可观测环境变量，β为待估参数。对式（2）作回归分析，利用估计出的环境变量及其系数调整原始投入量：

3.第三阶段:调整后DEA模型

将调整后投入和初始产出重新作DEA分析，得到剥离环境因素影响的DEA效率值，得出DMU经营管理能力有限及随机因素造成生产无效率。

（二）变量选取

1.投入与产出变量

参考已有研究成果，本文在测算农牧户羊毛生产技术效率时选取产出指标为农牧户全年羊毛总产量Y（公斤）。选取投入要素指标包括：（1）精饲料X1（公斤），包括自产或购买的玉米、荞麦、麸皮和豆粕以及市场购买配合饲料的总饲喂量；（2）粗饲料X2（公斤），包括自产或购买的农作物秸秆和牧草以及自制青贮饲料总饲喂量；（3）劳动力X3（标准工日），包括毛用羊养殖过程中农牧户（包括家庭成员）和雇工直接劳动总天数，具体按每天8小时折算标准工日；（4）物质费用X4（元），包括生产过程中直接消耗的其他各类农业生产资料费用支出，包括饲盐费、医疗防疫费、死亡损失费、草原建设维护投入、圈舍修建投入、饲草料加工费和燃料动力费等。本文各变量均采用以农牧户为单位的毛用羊整群核算方法取值，各变量描述统计情况见表1。在全部投入变量中，精饲料和粗饲料是农牧户羊毛生产过程中饲喂量最大的两项投入，劳动力较其他投入占比较低。此外，从各投入变量标准差可知，在投入和产出方面，农户间差异较大。

表1 投入产出变量说明及统计特征

DEA模型要求各投入产出变量间满足“同向性”假设（李然等，2009）。本文使用SPASS17软件采用Pearson相关性检验方法检验农牧户羊毛生产各投入产出变量间关系（见表2）。结果表明，农牧户羊毛生产所有投入产出变量间相关系数为正，除劳动力外，其余变量均在5%显著性水平下通过检验，所选取投入产出变量符合DEA模型“同向性”原则。由于研究需要，劳动力投入较重要且不可忽略，故保留此变量。

表2 农户投入产出变量Pearson相关系数

2.环境变量

环境变量即外部影响因素，在三阶段DEA运用中环境变量非生态环境，本文环境变量指影响生产效率但不在样本主观控制范围内的因素，由于生产者在短期内无法控制或改变这些特性，因此称之为外部环境因素。如家庭内部环境、政府政策支持及技术外溢等。本文选取与羊毛生产效率具有紧密联系且无法主观控制的变量。环境变量选取如下。首先，生产效率受生产经营决策影响，而羊毛生产经营决策主要来自户主，其年龄、性别及受教育程度均对生产决策具有一定影响，因此选择户主性别、年龄和受教育程度三个变量作为第一类环境变量，统称为农牧户特征因素；其次，在农业生产过程中，生产专业化可提高效率，养殖户家庭投入羊毛生产劳动力及对毛用羊养殖收入的依赖均代表生产专业化程度，因此选择家庭从事羊毛生产人数及养殖收入占总收入比例为第二类环境变量，即专业化因素；最后，技术进步是长期内促进生产效率提高的最根本因素，技术指导和培训可促进技术成果在养殖业中转化，提高羊毛生产效率。此外，发展良好的合作社可为毛用羊养殖户在生产、销售、流通环节提供更多信息和帮助，有利于增强小规模分散经营养殖户的市场力量，实现规模经营，降低经营风险，提高羊毛生产效率。政府对毛用羊养殖的政策支持直接影响羊毛生产，其中政府对毛用羊的政策支持主要包括种公羊补贴、能繁母羊补贴、养殖机械购置补贴、棚圈建设补贴等。因此本文选择2016年农牧户接受养殖技术的累计培训次数、是否享受合作社服务及是否享有国家政策支持为第三类环境变量，即社会服务和支持因素（见表3）。由表3可知，农牧户户主平均年龄为45.25岁，受教育程度多为小学和初中水平，家庭从事羊毛生产多为2人，农牧户养殖收入占总收入比例74%。2016年调查农牧户接受各项养殖技术培训累计次数平均为14.89次，加入合作社及享受国家政策支持的养殖户人数不多。

表3 环境变量说明及统计特征

三、实证分析与结果讨论

本文首先使用软件DEAP2.1采用第一阶段DEA方法分析样本农牧户羊毛生产效率（李然等，2009；Charnes等，1978；Coellit等，2005），结果见表4，在未剔除环境效应和随机效应前提下，农户羊毛综合技术效率值分布较广范、差距明显，分布于[0.178，1]范围内，均值0.616 3。羊毛生产各投入要素产出较低，羊毛实际产量与生产前沿面最大产量间存在较大差距，在目前技术水平和要素投入下，羊毛产量有38.37%增长空间。农牧户户均羊毛生产纯技术效率和规模效率分别为0.668 7和0.932 2，农牧户羊毛生产规模效率高于纯技术效率。

表4 第一阶段样本农户技术效率

第二阶段，运用Frontier4.1软件将第一阶段各样本投入变量松弛量作为被解释变量，由于粗饲料投入无冗余，该投入不进入第二步模型统计，将户主性别、年龄、受教育程度、家庭从事羊毛生产劳动力人数、养殖收入占比、技术培训累计次数、是否加入合作社、是否享受国家政策支持作为解释变量构建SFA回归模型（Charnes等，1978；Coellit等，2005）。根据现有研究（刘志迎等，2013），表示管理无效率影响（即环境因素）占总方差比重，当γ值趋向于1，说明基本不存在随机因素差异，而环境因素对松弛变量影响较大，反之则表示随机因素对松弛变量影响较大，环境因素影响作用较小。由表5可知，精饲料、劳动力及物质费用三个投入变量松弛量方程γ值均趋近于1甚至等于1，且在1%显著水平上显著，说明农牧户羊毛生产过程中受环境因素影响较大，而随机因素对投入变量松弛量影响较小。

回归结果中，若变量系数为负值，则代表环境因素增加有助于降低投入要素松弛量，降低投入要素负产出；当变量系数为正值，说明环境因素可显著增加投入要素松弛值，改进空间更大。但t值检验不显著，仍存在方向性影响（李然等，2009）。

1.农牧户特征因素

性别变量方面，女性相较于男性有助于降低精饲料和劳动力投入要素的冗余，对于物质费用投入，男性比女性更易降低物质费用投入冗余；年龄变量方面，养殖户年龄对羊毛生产投入冗余具有正向影响，即养殖户年龄增大，各投入变量冗余增加，生产效率降低。主要随年龄增长，体力和脑力优势逐渐降低，对新知识和新技术学习和接受能力以及市场信息获取能力下降，而毛用羊养殖过程需要较多技术劳动力投入，导致农业生产技术效率逐渐降低；户主受教育程度对羊毛生产各项投入冗余具有负向影响，受教育程度越高，农户羊毛生产过程各要素投入冗余越小。农牧户受教育程度越高，新知识及市场信息获取能力越强，掌握养殖新技术越快，可减少不必要要素投入，提高生产效率。

2.专业化因素

家庭中从事羊毛生产劳动力人数对精饲料和物质费用投入冗余具有负向影响，对劳动力投入冗余具有正向影响。即家庭劳动力越多，精饲料和物质费用投入更有效，但劳动力投入量越多，投入冗余越大。主要因为毛用羊养殖过程中，多数样本户不论养殖规模大小，均投入家庭全部劳动力，劳动力冗余增加。但劳动力多投入有利于羊毛生产分工专业化，精饲料和物质费用投入更科学有效，投入量冗余减少；养殖收入占比对羊毛生产投入冗余影响不一，对精饲料和劳动力两种投入变量冗余具有正向影响，对物质费用投入冗余具有负向影响，养殖收入占比增加，精饲料和劳动力冗余增加，物质费用冗余减少。

3.社会服务和支持因素

技术培训对羊毛生产三项投入冗余具有负向作用，技术培训有利于羊毛生产各项投入有效利用，减少冗余，促进羊毛生产效率提高；是否享受合作社服务对农牧户羊毛生产过程精饲料、劳动力及物质费用三项投入冗余均具有负向影响，享受合作社服务有利于降低农牧户羊毛生产过程各项投入冗余；享受国家政策支持对农牧户羊毛生产三项投入具有负向影响，即享受国家政策支持的农牧户三项投入冗余降低，国家政策补贴有利于改善养殖户生产条件，带动羊毛生产效率提高。

表5 第二阶段SFA估计结果

考虑环境因素对生产单元的影响差别，生产效率优劣由外界自然因素或偶然因素决定。因此，本文根据上述因素对原投入要素影响调整原要素投入量，测算农牧户在同样环境下生产效率水平。

第三阶段，参考Jondrow等（1981）投入变量调整方法，将调整后投入要素值和原产出值再次代入DEA模型，可获得第三阶段各决策单位效率值及规模报酬状态，运行结果见表6。

表6 调整环境变量和纠正随机误差影响后DEA效率值

由表4和表6可知，剔除环境因素和随机因素前后，农牧户羊毛生产效率差距较大。主要表现为农牧户羊毛生产平均技术效率和规模效率降低，分别下降0.063 0和0.131 0，纯技术效率提高，较第一阶段提高0.034 4。由表6可知，第三阶段DEA运行结果，羊毛生产技术效率值在0.3以下的农牧户占17.20%，较调整前高出5.37%。技术效率在[0.3，0.4]区间的农牧户占15.05%，调整前12.90%；效率值在0.9以上农牧户比例调整前后分别为22.58%、19.35%，高效率农牧户占比下降。综上，测算羊毛技术效率时需考虑环境因素和随机因素影响。

四、结论与建议

本文应用三阶段DEA模型，在剔除环境因素和随机因素前提下，分析农牧户羊毛生产技术效率，结论如下：第一，环境因素和随机因素剔除前后，农牧户羊毛生产技术效率及结构发生变化，说明环境效应和随机误差对农牧户羊毛生产效率具有影响。第二，目前调研地区农牧户羊毛生产技术效率为0.553 3，存在显著技术效率损失，制约农牧户羊毛生产效率瓶颈主要是纯技术效率较低。因此，依靠扩大养殖规模提高羊毛产量的传统发展方式存在局限性，需调整环境因素，如技术培训和推广以及社会服务等提高农牧户羊毛生产技术效率。为此提出以下政策建议。

第一，政府应加大农牧户毛用羊养殖技术培训的开展与推广力度，充分了解农牧户养殖技术需求，重点加强实用技术培训，根据农牧户理解与认知情况，创新技术培训方式，提高农牧户新型养殖技术的实际应用能力，引导农牧户向科学化、集约化、专业化养殖模式转变。

第二，加强对养殖专业合作社的法律宣传和政策引导，让养殖户了解合作社作用、有关政策和典型经验，促进专业合作社发展。加大对合作社资金扶持力度，保障养殖专业合作社正常运转。进一步扩大羊毛生产资料综合补贴等补助奖励政策覆盖范围，逐步提高补助奖励标准，加大农牧户扶持力度。

第三，加快毛用羊养殖专业合作社和行业协会建设，发展现代畜牧生产性服务业。生产方面，毛用羊养殖合作社应为养殖户提供良种、饲料、疫病防治等优质服务，以及信息、资金、信贷、技术培训等产前和产后服务；销售方面，毛用羊养殖合作社对外与大型羊毛加工生产企业建立稳定购销关系，签订购销合同，对内与入社养殖户建立返利、按股分红、退社返本等制度。通过合作社在养殖户与企业间建立稳定合作关系和利益联合机制，提高农牧户羊毛生产技术效率。

第四，加大细毛羊政策扶持力度。棚圈设施陈旧简陋、必要的卫生防疫设施如药浴池建设不足及发展资金短缺等问题亟待解决。应完善国家层面养殖扶持政策，有序推进市场化试点，考虑地域差异和牧业发展实际需要，放宽补贴对象并提高补贴标准，改善养殖户生产条件。

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