异质性视角下甘薯生产技术效率及影响因素研究*

陈喜，陆建珍，王凯

(1. 南京农业大学经济管理学院,南京市，210095; 2. 江苏省农业科学院农业经济与发展研究所,南京市，210014)

0 引言

民以食为天。作为世界上人口大国，中国粮食安全问题一直备受世界各国关注。为此，2020年中央一号文件出台再次强调，确保粮食安全始终是治国理政的头等大事。甘薯，作为世界上重要的粮兼蔬作物之一，具有两大显著优势：一是世界公认的保健食品，富含赖氨酸、胡萝卜素、膳食纤维、钙、铁、硒、维生素C等营养物质，称为长寿食品，对促进国民主食营养结构转型升级具有重要意义；二是耐旱耐碱耐瘠薄，环境适应性强，产量高，经济效益一般高于小麦和玉米[1]，成为我国贫困地区首选作物之一，具有扶贫作用。据国家甘薯产业技术体系首席科学家马代夫介绍，在我国592个国家级贫困县中，有426个县种植甘薯[2]。

中国甘薯种植面积和产量为世界第一。据FAO最新统计数据，2018年中国甘薯的种植面积和产量分别占世界总量的30%和58%，单产水平是世界平均水平的1.96倍。但与部分发达国家单产水平相比，差距较大。据FAO公布的2018年澳大利亚、葡萄牙和西班牙数据显示，其单产水平是中国甘薯单产的1.63倍、1.14倍和1.13倍，凸显出中国甘薯生产效率相对较低，与我国经营主体的经营方式密切相关。“大国小农”是中国基本国情，但是这种分散小农经济与社会化大生产之间的矛盾日益突出[3]。另外，工业化、城镇化快速发展，大量农村劳动力持续向非农部门转移，农业劳动力老年化和女性化[4]。这些情况势必对传统农业带来冲击，影响国家粮食安全。为了扭转这种困局，国家鼓励培育新型经营主体，支持小农户土地流转，倡导适度规模经营，提高农业生产技术效率。在此背景下，种植大户、合作社、家庭农场等规模经营主体不断涌现，其中种植大户与合作社是最常见也是最重要的两大规模经营主体。经过近十余年发展，合作社能否实现“弱者的联合”[5]，提高农作物生产技术效率？与普通农户相比，规模经营主体发展成效如何？受哪些因素影响？是否存在区域差异？文章将基于甘薯微观调研数据，逐一的去解答这些问题，对保障我国粮食安全具有重要意义。

1 文献综述

关于异质性研究农作物的生产技术效率问题一直是学术界研究的热点之一。根据现有文献，按照研究主体对象的不同，可分为单一主体内部差异和多主体间差异。首先，单一主体生产技术效率差异研究，以农户为主，主要聚焦在经营规模的比较，但尚未形成统一结论。一部分学者认为技术效率与经营规模是非线性关系。屈小博[6]基于陕西省苹果种植农户调研数据，研究发现技术效率与经营规模呈现“倒U型”关系，但也有学者得出相反结论[7]。另外一部分学者认为经营规模与技术效率是简单的线性关系。刘天军等[8]运用贝叶斯随机前沿估计方法测算农户猕猴桃生产技术效率，实证表明不同经营规模农户的生产技术效率存在差异，经营规模与农户生产技术效率有正向影响，但马力阳等[9]研究得出相反结论。

其次，也有部分学者关注多主体间生产技术效率比较研究，多聚焦在第一产业中某大类农作物整体的生产技术效率的比较，如粮食类、蔬菜类等。吴晨[10]基于广东省河源灯塔盆地116个不同农业经营主体的调查，研究发现农业龙头企业技术效率较高，专业大户较高的规模效率，农民合作社的规模效率和技术效率均相对偏低。杨朔等[11]运用关中24个旱作农业高产县(区)的调查数据，研究发现龙头企业、专业大户和家庭农场在大田作物生产中优势明显，在经济作物生产中优势不明显。当然，也有少数学者关注畜牧业中多主体的生产效率比较研究。如杜富林等[12]运用锡林郭勒盟入户调查数据，研究发现生产效率由大到小依次为合作社家庭牧场、家庭牧场、合作社牧户、普通牧户。

综上所知，关于农业生产技术效率研究已取得一定成果，但尚存一些不足。第一，既往研究主要聚焦在经营主体与规模的异质性考察，鲜有依照农作物生长自然属性进行农业分区研究，导致研究结论可能存有偏差。第二，现有文献针对甘薯研究多停留在宏观层面[13-14]，鲜有学者从微观层面开展研究。因此，运用国家甘薯产业技术体系固定观察点示范县主产区调研数据，从微观层面，基于经营主体和薯区的双重异质性视角考察甘薯生产技术效率问题，并进一步探讨影响其生产技术效率差异的成因。

2 研究方法与变量说明

2.1 随机前沿生产函数模型

国外学者Gong等[15]指出在测算与农业生产相关的效率时，SFA对现实的拟合度要优于DEA；国内学者周月书等[16]也曾指出SFA模型对生产技术效率测算和分析技术效率损失影响因素的结果估计具有无偏性和有效性。因此，选择SFA模型测算中国甘薯生产技术效率。基本模型形式

lnYi=f(lnXi)+υi-μii=1,2,3,…,n

(1)

式中：Yi——第i个经营主体的甘薯单产；

f(lnXi)——前沿生产函数；

Xi——农户在第i地块上的要素投入，包括物质费用、人工费用、服务费用和其他费用(详见表1)；

μi——技术无效率项，与υi独立。

第i个经营主体甘薯生产技术效率值

=exp(-μi)，Yi∈(0,1)

(2)

其中：TEi∈[0,1]，TEi越靠近1，则技术效率越高，TEi越靠近0，则技术效率越低；当μi>0时，则TEi∈(0,1)，表明经营主体存在技术效率损失。

表1 变量及其说明Tab. 1 Variables and their description

借鉴孙顶强等[4]研究经验，采取形式比较灵活的超越对数生产函数进行分析。基本表达式如式(3)所示。

(3)

式中：Yi——甘薯单产；

Xpi——甘薯生产投入要素，包括种薯种苗、化肥、农药、农膜、雇工、农机服务、技术服务和其他投入等。

2.2 Tobit模型

SFA模型测算的甘薯生产技术效率介于0～1之间，因变量受限，属于离散截断数据，存在显著的切割值特征，符合Tobit模型使用条件。当因变量是部分连续或离散分布数据时， OLS估计Tobit模型的参数是有偏差，提出使用ML估计Tobit模型较好[17]。其模型

y=α+βx+ε

(4)

式中：y——甘薯生产技术效率值；

x——解释变量，包括主体特征、家庭特征和经营特征；

α——截距项；

β——待估计系数；

ε——随机误差项。

借鉴相关研究[4， 17-19]，结合调查数据的完整性考虑，在甘薯生产效率测算指标中，产出变量用甘薯单产表征，投入变量分别用物质费用、人工费用、服务费用和其他费用四个方面表征；生产技术效率的影响因素指标体系，从主体特征因素、家庭特征因素和经营特征因素三个方面表征，共包括10个变量，具体指标详见表1。

3 数据来源与统计描述

有效样本中甘薯生产投入产出变量的描述性统计见表2，影响甘薯生产技术效率的Tobit模型变量描述性统计见表3。

表2 投入产出变量描述性统计Tab. 2 Descriptive statistics of input-output variables

表3 影响因素变量的描述性统计Tab. 3 Descriptive statistics of influencing factor variables

数据来源于2019年国家甘薯产业技术体系产业经济固定观察点示范县主产区调研数据。此次调查对象包括普通农户、种植大户和合作社，调查范围共覆盖21个地区，为了实现普通农户、种植大户和合作社甘薯生产技术效率比较分析，选取相同地区作为研究，分别是安徽、福建、广东、广西、贵州、河北、河南、湖南、江苏、江西、山东、山西、陕西、四川、云南、浙江和重庆。根据《中国农村统计年鉴(2019)》(薯类主要包括甘薯和马铃薯，因江苏、山东和河南的马铃薯数据缺失，故将薯类面积、产量平均分配给甘薯和马铃薯)的统计数据整理，这17个地区的甘薯种植面积占全国甘薯总种植面积的93.11%，产量占全国甘薯总产量的94.04%，说明调查区域的甘薯生产具有代表性。

为保障问卷质量，本次调查主要采取固定观察点的调查员随机入户一对一调查，共回收问卷629份，剔除无效问卷和非二者相同地区的样本，最终确定590份有效问卷。调查内容主要包括基础信息、生产成本收益情况、种植情况、加工情况、销售情况、田间管理等情况。

4 实证结果分析

4.1 甘薯生产技术效率分析

本文使用stata15软件对甘薯生产技术效率进行估计。据表4可知，SFA模型估计结果显示sigma_u和sigma_v均通过了1%水平上的检验，似然比检验P=0.044，拒绝σu2=0的原假设，表明甘薯生产存在技术效率损失和随机误差，说明采用SFA模型分析甘薯生产技术效率比较合适。

表4 SFA模型估计结果Tab. 4 SFA model estimation results

第一，不同经营主体甘薯生产技术效率分析。表5显示，从总样本看，平均技术效率是0.84，说明甘薯产出仍有16%的提高潜力。其中最大值是0.936，最小值是0.456，相差1倍之多。从主体间平均技术效率比较看，从大到小依次是种植大户、普通农户、合作社，三者平均生产技术效率相差较小，最大差距为0.013，说明目前合作社在“弱者联合”中效果并不显著，可能原因是合作社成员较多，缺乏有效的激励管理机制，存在“吃大锅饭”问题。从技术效率分布看，甘薯生产技术效率在0.8以上的高效率主体占比79.66%，普通农户、种植大户和合作社各占45.53%、27.87%、26.60%，说明样本中大部分经营主体的甘薯生产技术效率较高，普通农户占绝对优势；仅有2.37%的样本生产技术效率低于0.6及以下，需要进一步提高。

第二，不同地区的甘薯生产技术效率分析。表6显示，从总体样本看，有10个地区甘薯生产技术效率超过平均值，分别是安徽、福建、贵州、河北、河南、江苏、山西、陕西、浙江和重庆。结合表5与表6，从全国平均值看，普通农户、种植大户和合作社的技术效率高于平均值，与上述总体样本分布地区基本一致。综合发现，这些地区主要分布在北方春夏薯区，原因是：一方面该薯区以平原地形为主，地势相对平坦，机械化操作便捷，种植甘薯条件好；另一方面该薯区专业化分工明确，商品苗使用较多。从主体间比较看，普通农户占优势的地区主要分布在广东、广西、浙江、贵州、江西、陕西、河南，这些地区主要分布在长江流域及以南地区(除陕西、河南外)，主要受山地丘陵地形影响较大，而河南可能是人口密度大，耕地碎片化较为严重，有利于普通农户。种植大户占优势地区主要分布在福建、河北、山东、四川、重庆，原因是非农就业机会大，农村劳动力大量流失，将土地流转给地方种植大户。合作社占优势地区主要分布在湖南、江苏、山西、云南，根据调研发现，这些地区合作社发展受到地方政府的优惠政策支持较大，如保鲜库项目补贴、免费技术指导、育苗补贴等等，且部分合作社曾获得省级或市级典型示范社等荣誉称号，发展较好。不过值得注意的是，安徽的普通农户、种植大户和合作社的甘薯技术效率较为稳定，相差甚小，原因为：一是调研的样本都集中在皖北，平原地形，耕地条件几乎一致；二是种植甘薯品种单一，主要集中种植普薯32号、烟薯19号品种。

第三，不同薯区的生产技术效率分析。表7显示，从三大薯区总体看，北方春夏薯区技术效率最高，其次是长江流域薯区，再次是南方薯区。

从单一薯区内部看，北方春夏薯区种植大户稍占优势，三个主体之间相差较小；长江流域薯区普通农户占优势，技术效率从高到低依次是普通农户、种植大户、合作社；南方薯区种植大户稍占优势，但不明显。从三大薯区主体间比较看，合作社技术效率较低一些，但与种植大户、普通农户差别并不大。

表5 不同经营主体甘薯生产技术效率Tab. 5 Technical efficiency of sweet potato production with different business entities

表6 不同地区的甘薯生产技术效率Tab. 6 Technical efficiency of sweet potato production in different regions

表7 不同薯区的甘薯生产技术效率Tab. 7 Technical efficiency of sweet potato production in different potato regions

4.2 影响因素分析

1) 异质性主体考察。借助Stata15.0软件，运用Tobit模型进一步探析影响甘薯生产技术效率的因素。国外学者Lee等[21]曾指出，“归并最小绝对离差法(CLAD)”估计结果比ML估计更加准确。因此，本文最终决定使用CLAD方法的Tobit估计结果进行异质性主体甘薯生产技术效率分析。估计结果见表8。此外，模型中不存在严重的共线性问题，方差膨胀因子(VIF)皆小于2.79，均值为1.56。

第一，主体特征对甘薯生产效率的影响。普通农户与种植大户的农业工龄系数为正，在1%的水平上显著，说明在甘薯生产中农业工龄越大，经营主体积累的农业知识和经验愈加丰富，更利于甘薯生产技术效率提高。然而，合作社不显著，系数为负，其原因是合作社市场信息能力较强，种植新型甘薯品种较多，过分依赖传统种植经验反而不利于甘薯生产技术效率提高。在受教育水平上，种植大户系数为正，在1%的水平上显著，与预期结果一致；但合作社系数为负，在1%的水平上显著，原因是合作社受教育水平越高，思维越活跃，眼界较为广阔，从事职业可能更加多元化，分散了甘薯生产的时间精力，与于林霞等[22]研究结果一致。普通农户系数也为负，但不显著，原因是甘薯生产技术水平较低，对主体学历要求并不高，更多需要的是实践中经验积累。

第二，家庭特征对甘薯生产效率的影响。家庭中是否有公职人员，种植大户与合作社系数为负，均在1%的水平上显著，与预期结果相反，原因是种植大户与合作社相对普通农户而言，商业信息获取渠道较多，对市场把控能力较强，家庭中有公职人员做决策时易受其影响，可能会错失市场时机，反而不利于甘薯技术效率提高。在家庭劳动力规模上，种植大户与合作社系数为正，仅有种植大户在1%水平上显著，说明家庭劳动力越多越利于甘薯生产技术效率提高。这是因为种植大户与合作社种植规模较大，需要丰富的劳动力提供支撑。在非农就业上，普通农户与种植大户系数为负，仅有种植大户在1%的水平上显著，说明非农就业则会导致劳动力流失，不利于种植大户甘薯生产。而合作社相反，系数显著为正，说明非农就业可以将一部分劳动力解放出来，获取更多非农收入，缓解家庭与合作社甘薯生产资金约束，促进合作社甘薯生产。在家庭兼业上，普通农户与合作社系数显著为正，说明家庭兼业可以帮助其获取更多非农收入用于购买甘薯生产工具与雇工等，有利于甘薯生产技术效率提高。而种植大户相反，系数显著为负，说明家庭兼业会导致其甘薯生产精力分散，可能会出现粗放式经营，影响甘薯生产技术效率。

第三，经营特征对甘薯生产效率的影响。在耕地地形上，普通农户、种植大户与合作社的系数皆为正，至少在5%的水平上显著，说明地形越好越利于提高甘薯生产技术效率。在种植规模上，普通农户与合作社的系数为负，在5%以上的水平上显著，说明种植规模越大生产技术效率越低，原因是普通农户限于资金、技术等方面约束，种植规模扩大，田间管理难度较大；合作社种植规模扩大，涉及社员较多，管理起来较为困难，易出现“吃大锅饭”问题。而种植大户的系数显著为正，说明甘薯种植规模扩大，利于生产技术效率提高，原因是种植规模扩大，可以降低平均单产的生产要素成本，实现资源的充分利用，最终达到规模经济的效果。为了验证种植规模与技术效率非线性关系，结合种植规模平方看，合作社的甘薯种植规模与技术效率具有显著的“U型”关系，说明合作社中小规模经营管理更有效，更能实现精耕细作，提高生产技术效率，而合作社中大规模经营因资本与技术稍占优势也可以实现提高生产技术效率的目标；普通农户“U型”关系不显著；种植大户呈“倒U型”关系，说明种植大户生产规模过大或过小都会产生“规模不经济”。在甘薯商品率上，普通农户、种植大户与合作社的系数皆为正，在1%的水平上显著，说明甘薯商品率对技术效率具有正向作用，原因是经营主体为了追求商业利润最大化，则会采取措施进一步提高甘薯生产技术效率，提高产量。在专业化程度上，普通农户与合作社系数为正，在1%的水平上显著，说明专业化程度越高，经营主体则更愿意花费更多时间与精力，从而提高甘薯生产技术效率。这与程竹等[23]研究结果相似。而种植大户的系数显著为负，与预期相反，可能原因是专业化程度提高后，生产者管理思维逐渐懈怠，把更多精力与时间从事非农领域的兼业活动，反而影响了甘薯生产技术效率。

表8 异质性主体生产技术效率影响回归结果Tab. 8 Heterogeneous main body production technology efficiency affects the regression results

2) 异质性区域考察。为了进一步挖掘不同区域甘薯生产技术效率差异化原因，故对三大薯区进行实证分析，其结果见表9。

从共性看，家庭劳动力规模的系数为正，在三大薯区上具有不同作用强度，说明家庭劳动力规模对甘薯生产技术效率具有积极地促进作用。非农就业的系数为负，仅有长江流域薯区通过显著性检验，说明非农就业对甘薯技术效率具有负向作用，特别是长江流域薯区最为显著。甘薯商品率的系数为正，均在1%水平上显著，说明商品率对甘薯生产技术效率具有正向作用。

从差异性看，在农业工龄上，北方春夏薯区与南方薯区的系数为负，长江流域夏薯区的系数为正，均在1%水平上显著，说明农业工龄对长江流域夏薯区促进作用显著，对另外两个薯区抑制作用也很明显。在受教育水平上，长江流域夏薯区与南方薯区的系数为正，均在5%水平上显著，北方春夏薯区的系数为负，在1%水平上显著，说明受教育水平对北方春夏薯区具有抑制作用，对另外两个薯区则具有显著的促进作用。家庭中是否有公职人员，仅有北方春夏薯区的系数为正，且通过了显著性检验，说明家庭中有公职人员，可掌握更多信息资源，对该薯区的生产技术效率有利。家庭兼业、耕地地形和专业化程度对北方春夏薯区与南方薯区都具有明显的促进作用，均在1%水平上显著，而对长江流域夏薯区具有不同程度的负向作用。在种植规模上，都通过了至少10%的显著性检验，仅有南方薯区的系数为正，说明种植规模扩大对南方薯区最为有利。在验证种植规模与技术效率非线性关系上，北方春夏薯区与长江流域夏薯区呈“U型”关系，南方薯区则为“倒U型”关系，说明过大或过小规模经营不利于南方薯区，但有助于另外两个薯区，可能是受土地资源禀赋约束和地方种植奖励补贴政策影响。

表9 异质性区域生产技术效率影响回归结果Tab. 9 Heterogeneous regional production technology efficiency affects the regression results

5 研究结论与政策建议

5.1 研究结论

依托2019年国家甘薯产业技术体系固定观察点示范县主产区调研数据，运用SFA模型测算甘薯技术效率，剖析不同经营主体和薯区的技术效率分布差异，并采用Tobit模型探讨其影响因素。

1) 总样本平均技术效率为0.84，从经营主体比较看，甘薯生产技术效率从高到低依次为种植大户、普通农户、合作社；从三大薯区比较看，北方春夏薯区的技术效率最高，长江流域夏薯区次之，南方薯区最低。

2) 从异质性经营主体看，共性是耕地地形与甘薯商品率对三个经营主体的甘薯生产技术效率皆具有正向促进作用。差异性是受教育水平和种植规模对种植大户的甘薯生产技术效率具有正向作用，对另外两个主体具有负向作用，而家庭兼业和专业化程度却与之相反；农业工龄对普通农户和种植大户具有显著正向作用；家庭中是否有公职人员对种植大户与合作社具有显著负向作用；家庭劳动力规模对种植大户具有显著正向作用；非农就业对合作社具有正向作用，对种植大户具有负向作用。

3) 从异质性区域看，共性是家庭劳动规模和甘薯商品率对三大薯区具有不同强度的正向作用；非农就业则具有负向作用，其中长江流域夏薯区最为显著。差异性是家庭兼业、耕地地形和专业化程度对长江流域夏薯区具有不同强度的负向作用，对另外两个薯区则具有正向作用；农业工龄对长江流域夏薯区具有正向作用，对另外两个薯区具有负向作用；受教育水平对北方春夏薯区具有负向作用，对另外两个薯区具有正向作用；家庭中是否有公职人员对北方春夏薯区具有正向作用；种植规模对南方薯区具有正向作用，对另外两个薯区具有负向作用。

5.2 政策建议

1) 制定三大薯区差异化的发展战略。明晰中国甘薯优势产区的生产实情，加强国家甘薯种植的总体布局，因地制宜，遵循地方种植条件和产业发展需求，稳中有升的推进北方春夏薯区建设，不断地挖掘和激发南方薯区和长江流域夏薯区的生产潜能，提高其技术效率，保障国家粮食安全和促进主食营养结构转型升级。

2) 加强经营规模主体建设。规模经营是我国农业现代化发展的必由之路，其中规模经营主体是主力。目前，新型规模经营主体主要有家庭农场、种植专业户、合作社和农业公司。因资源禀赋差异，地方政府加强政策引导，鼓励普通农户土地转出，提高其兼业机会，加强规模种植户的生产技能培训，扩大种植大户的种植规模，适当控制合作社的种植规模，避免粗放经营。特别是合作社，被认为是市场经济条件下发展适度规模经营和现代农业的有效组织形式，是衔接农户与大市场对接的重要组织，更有必要对其加强监管和考核，积极推行进出机制，避免出现“名不副实”或者“空壳”合作社现象，真正意义上实现“弱者联合”，为国家农业现代化转型升级打下基础。

3) 重视商品率，倡导多元生产。在影响因素中，甘薯商品率在不同经营主体和薯区中对生产技术效率皆具有显著正向作用，因此有必要进一步加强甘薯深加工、培育新品种以及提高保鲜技术等措施，实现甘薯产品多元化，平衡淡旺季市场，满足消费者多元需求，提高甘薯商品率，获取更多利润空间，从而激发不同经营主体提高甘薯生产技术效率的欲望与实践动力。