宁夏农业全要素生产率时空演变分析

赵计友

(北方民族大学 经济学院，银川 750021)

在全面建设社会主义现代化国家新征程中，“三农”工作一直是党和政府全局工作的重心，其中农业对经济社会发展具有关键的支撑保障作用。然而，当前我国农业面临着生产经营分散、劳动力流失、耕地撂荒、种业技术存在短板等突出问题，制约了经济社会的发展。2021年11月，国务院印发《“十四五”推进农业农村现代化规划》，重点围绕农业发展质量效益核心话题，强调支持农业科技基础研究，为未来我国农业高质量发展指明了方向。宁夏回族自治区(以下简称“宁夏”)是我国重要的农业产区，其北部地处黄河上游，农业发展历史悠久，引黄灌溉工程为当地农业生产提供了基础性保障，宁夏因此享有“塞上江南”的美誉，而其南部六盘山区生态环境脆弱、农业基础薄弱，区域发展差距较大。新时期，宁夏政府将枸杞种植、滩羊养殖等特色农业列为全区重点发展产业，通过增强产区优势、完善质量标准、培育龙头企业等系列措施促进农业农村发展，为实现产业兴旺、推动乡村全面振兴注入不竭新动能。宁夏的繁荣发展离不开农业高质量发展，而全要素生产率理论可以有效地分析区域经济增长的动力源泉，通过研究各类因素对经济持续发展的贡献程度，从而判断地区经济发展是投资型还是效益型，这能够为政府部门制定长期发展政策提供依据，推动农业经济的高质量发展。

一、文献综述

探究经济增长的动力是经济研究的重要话题。索洛在前人研究的基础上第一次把科学技术进步因素纳入产出函数之中，明确提出了全要素生产率的概念，并提出索洛余值法对其加以计量。之后国内外学者不断丰富全要素生产率理论，并将其运用到诸多研究领域。Griliches[1]首次运用全要素生产率理论研究美国农业。农业全要素生产率着重研究农业产出中扣除土地、劳动力等常规要素的贡献以外，由科学技术进步和组织创新等因素实现的经济增长[2]，对该领域的研究已成为当前农业经济增长研究的重要内容。国内的相关研究起步较晚，成果主要集中在测算方法和影响因素方面。

在测算方法方面，学者们通常采用数据包络分析法(DEA)[3]、随机前沿分析法(SFA)[4]或者运用Malmquist指数法同DEA、SFA结合的方式进行测算。顾海和孟令杰[5]、李谷成[6]利用DEA-Malmquist指数模型测算中国农业全要素生产率，发现农业技术进步的贡献最大。全炯振[7]使用SFA-Malmquist指数模型计算后发现，我国农业全要素生产率表现出明显的技术诱导性和阶段性特征。此外，还有学者从资源环境约束等视角进行测算和分解[8-9]。

在影响因素上，学者们从多方面进行了实证研究。尹雷和沈毅[10]基于省级动态面板数据的实证研究表明，农村金融的发展对农业全要素生产率具有积极作用。孙一平和周向[11]发现人力资本对农业经济增长具有显著影响。汪辉平等[12]利用空间杜宾模型对省际面板数据进行实证研究，发现农业FDI会对农业全要素生产率产生显著的空间溢出效应。秦天等[13]研究发现生产性服务业对农业全要素生产率的提升存在非线性效果。韩海彬和张莉[14]重点研究了农业信息化的双重门槛效应，测得信息化对农业全要素生产率发挥作用的两个门槛值分别为8.005和8.544。马述忠和刘梦恒[15]深入研究了中国当前的农业保险制度对农业产出效率的影响，发现当前中国保险市场存在一定程度的扭曲，导致农业保险对农业生产率产生显著抑制作用。郑晶和高孟菲[16]研究发现农村劳动力转移通过农业机械化对农业全要素生产率提升产生显著促进作用。吴清华等[17]从要素投入的视角，系统地分析了农村基础设施建设对农业生产力水平的影响。

基于上述文献梳理可以发现，有关我国农业全要素生产率的研究比较多，但研究区域大多是全国和部分省份，针对西部地区的研究比较欠缺，对县级层面的研究也相对较少。因此，本文选取宁夏的自治区、地级市及县(市、区)三级农业生产数据，并通过DEA-Malmquist指数法分析宁夏农业全要素生产率的时空演变情况，探究宁夏农业全要素生产率是否存在结构差异和区域发展不平衡等问题，以期为新时期宁夏农业高质量发展提供启示与建议。

二、研究方法与变量选取

(一)研究方法

数据包络分析(Data Envelopment Analysis，简称DEA)一般用来评估部门间的比较效果。这一模型是研究某一项目或生产部门的投入与产出是否达到以及如何达到“规模有效”和“技术有效”的理想方法，现已应用在数学、经济学、管理学等诸多领域。其主要优点在于不必设定生产函数参数，可以避免函数设定差异对结果的影响。DEA模型种类较多，以较为典型的BCC模型为例，其表达式如下：

min(θ-ε∑s--ε∑s+)

s.t.

其中，j为决策单位(j=1,2,…,n)，s-和s+表示松弛变量，X和Y分别表示投入和产出向量，λj和θ分别表示决策变量和综合效率值。当θ=1时，决策单位DEA有效；当θ<1时，决策单位非DEA有效。DEA模型实质上是个线性规划问题。BCC模型涉及综合技术效率(TE)、纯技术效率(PTE)和规模效率(SE)3个指标，三者关系为TE=PTE×SE。综合技术效率值最大为1，表示技术和规模两方面均有效率，若综合技术效率值小于1，则表明存在技术或规模方面的效率损失。

BCC模型测量的是一段时间内各决策单位和该组转化效率最高的单位间的差异，它所测得的结果仅局限于某一时期内，无法观测同一决策单位在相邻时期或各个时段内的动态效率变化。因此，本文选择DEA-Malmquist指数测算全要素生产率。该指数从t期到t+1期的表达式如下：

(1)

(2)

(3)

式(1)至式(3)中，x、y分别表示从t期到t+1期的投入和产出，d代表投入导向的距离函数。式(1)至式(3)的左边相同，均为包含4个变量的Malmquist指数。式(2)在式(1)的基础上假定规模报酬不变，前一项为技术效率变化指数(EFFCH)，后一项为技术进步指数(TECH)。式(3)假定规模报酬可变，将式(2)中的技术效率变化指数(EFFCH)分解为规模效率变化指数(SECH)和纯技术效率变化指数(PECH)的乘积形式。因此，全要素生产率TFP=EFFCH×TECH=SECH×PECH×TECH。

(二)变量选取

1.指标选择

本文参考部分学者的变量选取原则[18-20]，选用农林牧渔业及相关服务业的总产值作为产出指标，全区的产出指标用以2000年的价格为基准计算的实际总产值来表示，以排除价格因素的干扰。考虑到农业生产实际中必然会涉及的劳动力、耕地、肥料、水资源、农业机械、电力等重要因素,结合宁夏当地的实际状况，采用的投入指标有农林牧渔业从业人数、农作物总播种面积、化肥施用量、有效灌溉面积、农机总动力和农村用电量。其中，农林牧渔业从业人数反映劳动力投入；考虑到农业复种或休耕、弃耕问题，以农作物总播种面积代表耕地投入；肥料投入指标为涵盖氮、磷、钾等实际营养元素的化肥折纯量；水资源对于宁夏这种降水量小且蒸发量大的内陆地区具有关键支撑作用，因此选择有效灌溉面积这一指标来衡量宁夏农业生产中的水资源利用率，有效灌溉面积包括水田和旱田中的水浇地面积；农机总动力是指贯穿整个农业生产全过程的全部机械动力投入，涵盖耕作、排灌、收割、运输等环节；电力投入采用农村用电量来衡量。

2.数据说明

数据取自2001—2020年《宁夏统计年鉴》和《中国统计年鉴》，经整理后得到自治区、5个地级市以及17个主要县(市、区)的三级农业生产数据。本文选用的区、市、县三级数据能够从宏观到微观较为系统和细致地反映宁夏地区农业实际发展状况，使研究内容更加全面丰富。本文首先测度宁夏整体农业全要素生产率，采用数据为2000—2019年农业生产数据；其次计算宁夏不同地级市农业全要素生产率，考虑到数据的可得性，采用数据为2004—2019年农业生产数据；最后计算宁夏不同县(市、区)的农业全要素生产率，由于统计口径的限制，仍采用2004—2019年农业生产数据。由于市、县层面的部分农业生产数据缺失，因此在对宁夏各市、县农业全要素生产率进行测度时，投入指标仅涉及从业人数、播种面积和化肥数据。同时，各市、县的产出指标用以2004年的价格为基准计算的实际总产值来表示。

三、实证结果分析

(一)农业全要素生产率的静态分析

基于宁夏2000—2019年农业投入产出数据，使用DEAP 2.1软件计算并整理出2000—2019年间宁夏农业效率值，结果如表1和图1所示。

从表1和图1可以看出，就时间序列而言，宁夏农业生产效率具有如下特征：(1)农业综合技术效率整体呈现上升趋势，从2000年的0.615上升到2019年的1.000，样本期内升高了38.5个百分点。(2)纯技术效率水平始终较高，大多数年份的纯技术效率值为1.000，表明在现有的技术水平上，宁夏农业生产中投放的资源都是很高效的。(3)规模效率与综合技术效率的变化趋向一致，样本期内同样提升了38.5个百分点，农业规模报酬在2000—2017年间一直处于递增的状态，2018年和2019年保持不变，说明宁夏农业大规模生产的优越性已经得到充分发挥。(4)农业纯技术效率水平一直高于综合技术效率水平，综合技术效率值与规模效率值高度一致。总体来看，2000—2019年，宁夏农业综合技术效率和规模效率均处于上升趋势。

图1 宁夏农业综合技术效率、纯技术效率与规模效率变化趋势

表1 宁夏农业效率值

(二)农业全要素生产率的动态分析

使用DEAP 2.1软件，采用DEA-Malmquist指数测算法，得出2004—2019年宁夏农业全要素生产率相关指数，测算结果如表2和图2所示。

图2 宁夏农业全要素生产率、技术效率与技术进步变化趋势

从表2可以看出，2004—2019年宁夏农业全要素生产率均大于1，始终保持上升趋势，说明宁夏农业生产效率在逐年增长，年均增长率为4.8%，技术进步方面同样实现正增长，年均增长率为5.4%。但在此期间，纯技术效率的年均增长率为-0.2%，规模效率的年均增长率为-0.4%，二者共同作用致使宁夏农业技术效率呈现负增长态势，年均增长率为-0.6%。这表明宁夏农业生产效率的提升主要得益于技术进步，比如生物育种技术的革新进步、灌溉技术的推广覆盖、先进农业机械设备的适配使用、智能信息技术的赋能助力等。技术进步可以推动农业生产前沿面正向移动，更深层次地变革农业生产方式，从而极大地提高农业生产效率。但是农业技术效率的平均增长率为负值，反映出农业生产实际技术水平与生产技术前沿还有一定的距离，农业生产中没能将生产技术的潜力充分发挥出来，这与技术推广应用的滞后性有关。并且宁夏农业区位环境存在显著差异，宁夏境内有平原、山地、干旱区、沙漠等多种地貌，复杂多样的农业区位环境使得农业技术的通用性较差，需要因地制宜采用专用技术和特殊生产经营方式，因而农业技术效率较低。

表2 宁夏农业全要素生产率变动及分解

具体来看，在2006—2009年、2010—2011年以及2015—2017年，宁夏的农业技术效率均大于1，直接促进了农业生产效率的提升。但是其余年份的农业技术效率均小于1，农业技术效率对提高农业生产效率起着阻碍作用，这种阻碍作用平衡了技术进步对农业生产效率的拉动作用。技术效率小于1，说明农业生产效率与最优值存在差距，产生这种现象的原因可能是农业生产投入存在冗余，过量的投入不仅无法带来相应的产出，还会造成产量的负增长以及其他社会生态问题，进而导致农业生产效率下降。例如，过度使用化肥农药会影响农产品质量并对周围水体、土壤等环境造成破坏。宁夏降水量小、蒸发量大，水资源匮乏，沿用粗放的灌溉方式既无益于农业效益提升，又会加剧水资源紧张形势，必须坚持集约化的生产方式，实现农业高质高效发展。此外，农业规模效率不高，对农业技术效率提升的带动作用较弱，说明宁夏当前以家庭为单元的分散经营方式在一定程度上导致农业生产经营规模偏小，阻碍了农业规模效率的提升，应继续推进农村分散耕地流转整合，着力发展农业社会化服务，促进农业规模化生产，从而提高农业规模效率。

由图2可知，在这16年间，宁夏农业技术效率、技术进步以及全要素生产率水平总体平稳，个别年份有小幅波动，全要素生产率与技术进步指数的变动趋势基本一致，进一步说明技术进步是生产率提升的关键。在2007—2008年，技术进步指数由波谷值0.987迅速反弹至1.063，同时也带动了全要素生产率的显著回升。在2017—2018年，宁夏技术效率指数出现明显下降，技术进步指数却大幅上升，全要素生产率依旧保持上升态势。在2008—2009年，农业全要素生产率增长最快，增长率高达10.4%。农业全要素生产率增长最慢的阶段是2006—2007年，增长率仅为0.9%。总体来看，宁夏农业生产率一直延续增长态势，农业发展的基础牢固，抗风险能力较强，这与中央及地方政府的惠农政策紧密相关。我国近年来颁布的中央一号文件指明了农业发展方向，提出了实质性的强农惠农政策举措，我国农业迎来了历史性发展机遇。党的十八大以来，国家陆续实施了精准扶贫和乡村振兴战略，宁夏各级人民政府立足本地实际，汇聚多方力量助推农业农村发展，为推动宁夏农业提质增效提供了强力支撑。

(三)农业全要素生产率的空间差异分析

前文按照时间序列从静态和动态两方面全面分析了宁夏农业生产率的整体变动情况，为深入了解宁夏各地区农业生产情况，下面分别描述2004—2019年宁夏5个地级市和17个主要县(市、区)的农业生产率情况。

表3展示了宁夏5个地级市的农业全要素生产率及其分解。根据表3，技术效率指数的平均增长率为-0.6%，技术效率地区差异显著，各地级市技术效率指数分化明显。银川市和固原市的技术效率指数相对较高，最高的为固原市，其技术效率指数为1.006，说明固原市的技术效率水平增长了0.6%。固原市位于宁夏南部欠发达地区，2019年当地的农林牧渔业增加值在生产总值中的占比为19%，农业在固原市经济发展中依旧占有重要地位。在国家精准扶贫和乡村振兴战略的指引下，当地各级政府在农业工作上一直狠抓落实，从多种渠道筹措大量资源支持当地农业发展，吸引优秀人才到农村指导农业生产。此外，该地还引进农业龙头企业带动农户生产经营，探索成立新型农业合作社，提高了农业规模效率和抗风险能力。石嘴山市、吴忠市和中卫市的技术效率指数均小于1，吴忠市的技术效率指数最低，为0.986，这意味着16年来吴忠市的技术效率指数下降了1.4%，分解后发现，吴忠市规模效率指数近似为1，规模效率近年来几乎没有变化，而纯技术效率指数仅有0.987，在所有地级市中最低，因此吴忠市有必要采取措施实现纯技术效率和规模效率的同步提升。

表3 宁夏5个地级市农业全要素生产率及其分解

技术进步指数的地区差异较小，5个地级市的技术进步指数均大于1，所有地级市的该指标均呈增长态势。技术进步指数的平均增长率为5.4%，而且技术进步指数最高的银川与技术进步指数最低的固原仅相差0.01，由此可见，地区间的技术进步差异并不显著，但存在着以银川为中心的扩散趋势。一直以来，宁夏各地因地制宜，充分发挥本地资源禀赋优势，积极推动农业集群发展，打造具有全国乃至世界影响力的地理标志产品，例如枸杞、葡萄酒、滩羊等。在培育特色产业过程中，宁夏各级政府和有关部门科学规划，精准施策，学习和引进国内外先进生产技术和管理经验，借助中阿博览会、葡萄酒大赛等平台加强行业交流合作，不断提升生产标准，打造“品质名片”，以技术进步推动农业高质量发展。

农业全要素生产率的地区差异小，且多数地级市的技术效率指数与技术进步指数相背离。宁夏全要素生产率指数的平均增长率为4.8%，所有地级市的农业生产水平均有所提高，全要素生产率指数最高的银川与全要素生产率指数最低的吴忠相差0.022。银川市和固原市的技术效率指数和技术进步指数表现一致，均处于上升状态；而石嘴山市、吴忠市和中卫市的技术效率指数和技术进步指数表现迥异，技术效率指数均有所下降，技术进步指数均明显提高，最后体现为全要素生产率的提高，再次证实全要素生产率由技术进步驱动。

为进一步分析，现将观察的决策单元由地级市转到县域，研究宁夏17个县(市、区)农业全要素生产率的差异。考虑到数据的可得性，本文所研究的县(市、区)不包括大武口区等地。17个县(市、区)的农业全要素生产率及其分解如表4所示。

分析表4中的数据可以发现，全要素生产率指数最高的县(市、区)为隆德县，增长率为9.3%，并且隆德县的技术效率指数也是最高的，增长率为4.6%，隆德县的技术进步指数、纯技术效率指数以及规模效率指数均有不同幅度的上升。所有指数都呈正增长的县(市、区)有5个，分别是贺兰县、原州区、西吉县、隆德县和海原县，这些县(市、区)16年来无论是技术效率还是技术进步都实现了平稳增长，农业发展质量持续提升，推动了当地经济发展和农民增收致富。全要素生产率最低的县(市、区)为红寺堡区，增长率为2.5%，该地区是典型的生态扶贫移民集中区，移民为当地经济开发和农业发展注入了强大的动力，政府部门也持续创新社会治理方式，为红寺堡农业生产发展提供了根本保障。红寺堡区的技术进步指数和规模效率指数均高于平均值，但技术效率指数和纯技术效率指数都较低，未来应着重改善经营管理状况，提升纯技术效率。技术进步指数最高的是灵武市，贺兰县次之，同时永宁县的技术进步指数也高于平均值，从区域协调发展的角度看，这可能是银川市的技术辐射导致的，作为宁夏的首府和经济、科研中心，银川市的农业技术水平一直在全自治区内领先，这3个县(市、区)临近银川市，这种地域优势会使得最新的农业技术较先在这些地区得到推广应用，所以农业技术进步指数较高。

表4 宁夏17个主要县(市、区)农业全要素生产率及其分解

四、结论与建议

(一)结论

本文利用宁夏回族自治区及其5个地级市和17个县(市、区)2000—2019年的农业生产数据对农业生产率进行了测度分析，得出以下结论：

(1)宁夏农业生产率稳步增长。静态分析结果表明，2000—2019年宁夏农业的各项效率指标均处于上升趋势。从动态分析结果看，2004—2019年宁夏农业全要素生产率始终保持增长态势，历年农业全要素生产率指数差距较小，无显著波动和阶段性变化特点。

(2)持续的技术进步是驱动宁夏农业全要素生产率增长的主要动力。具体来看，农业技术效率仅在部分年份推动全要素生产率提升，在某些年份还表现出较强的负向作用，而持续的技术进步抵消了这种负向作用的影响，使全要素生产率始终保持为正值。

(3)地区间存在差异。从地级市层面看，各地的技术效率差异显著，固原市的技术效率指数最高，吴忠市最低，5个地级市的技术进步和全要素生产率差异较小且均呈增长趋势。从县(市、区)层面看，隆德县的全要素生产率指数最高，红寺堡区最低，技术进步呈现出以银川市为中心的扩散趋势。

(二)建议

针对存在的问题提出如下建议：

(1)持续加大农业技术研发投入。宁夏农业已实现由要素投入带动增长转向技术进步驱动增长，需要源源不断的技术创新助力农业持续向更高水平发展。要围绕农业农村现代化和乡村振兴两大主题，重点增加先进农业机械和优良生物品种供给，加强农业信息化建设，发展智慧农业，建设数字乡村。财政资金要重点向农业科研领域倾斜，引导金融机构为企业技术研发提供优惠信贷服务，发挥农业龙头企业创新主体作用，灵活引进农业技术人才，树立西部地区农业创新发展新标杆。

(2)加大农业技术推广力度。要加强产学研合作，形成创新成果在基础研究、应用研究、技术推广环节的正向循环反馈。政府有关部门要积极牵头引导自治区内涉农企业和科研机构加强与周边地区以及东部发达地区的交流合作，吸纳切合本地发展需要的先进成果。重视对农业经营管理人才的培养和引进，注重提升规模效益，不断提高技术效率水平。完善农产品供应链体系，建立健全农业保险补偿和农业风险预警机制，提高农业抗风险能力。

(3)合理配置农业发展资源。农业技术、资金和人才等要素要向宁夏南部偏远县(市、区)倾斜，注重推进欠发达地区农业科技成果转化，持续加强农田水利设施和农村道路建设，补齐当地农业基础设施短板，积极为当地定向培养涉农青年人才，重点培育发展特色农业，努力推动全区农业农村协同发展和农民共同富裕。