乡村振兴背景下湖南省水利设施供给效率评价及影响因素分析

付丽娜 罗嘉昊 茆大炜

(1.湘潭大学 商学院，湖南 湘潭 411105；2.中南电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014)

一、引言

我国水资源分布呈现南多北少的空间不协调性，而湖南省河流、湖泊数量众多，水资源丰富，为地区农业与经济发展提供了充分的自然条件。如何充分利用这一地区禀赋条件，发挥湖南水利优势，成为解决我国水资源空间分配不均的一大重点难题。为实现乡村振兴目标，不仅需要提升我国农业的发展水平，同时也要为我国农村发展带来新的动力，这也对湖南省水利设施建设提出了更高的期望。

2021年8月24日，湖南省水利厅印发了《湖南省“十四五”水安全保障规划》(以下简称《规划》)。《规划》作为今后一个阶段湖南推进水利现代化建设的纲领性文件，对湖南水利改革发展的形势进行了分析研判，并明确提出了“十四五”期间湖南省水利系统发展的总体思路、主体目标以及重点任务。《规划》指出，要基于组织保障、资金保障、政策保障、科研保障四大举措，有效保证湖南省供水、粮食以及经济安全，为经济高质量发展提供坚实的水资源保障，实现湖南省新农村建设与乡村振兴。然而，湖南省水利现代化建设过程中依然存在诸多问题：第一，湖南省地处季风气候带，降水季节性分布不均衡，导致旱灾经常发生，部分地区对水资源配置不合理，缺乏具有调蓄功能的大中型水利工程，无法保证中等干旱年的基本供需平衡；第二，河流下游冲积平原属于人口聚居地，经济发达，人口众多，但是水资源来源较为单一，而近几年湖南高速发展带来的环境问题影响了居民的用水安全，需要加强水系连通，优化水资源质量。由此可见，湖南省水利体系建设不充分、不均衡、不可持续的问题依旧存在，粗犷式的要素投入和低效率资源利用问题成为湖南省推进乡村振兴策略的掣肘。在此背景下，本文拟构建湖南省水利设施供给效率评价体系，分析影响湖南省水利设施供给效率的影响因素，为“十四五”时期湖南省补齐水利体系建设短板提供理论支撑，为湖南省乡村振兴战略稳步推进提供政策建议。

二、文献综述

(一)水利设施供给效率评价

学界对水利设施供给效率的研究可以分为两个方面：一是选取水利相关指标对水利设施进行评价，学者大多使用DEA方法对我国农村农田水利设施的产出与投入进行深入分析，客观评价水利设施的供给效率，一定程度上避免了主观偏误。研究表明，我国农村农田设施整体效率低下[1]，并且呈现东高西低的特征[2][3]。二是从水利设施服务对象即农户满意度考察水利设施建设状况。有学者基于实地调查，发现我国陕西省部分地区水利设施管护绩效较高，驱动机制呈现“单路径、双驱动”模式[4]；而河南、宁夏等省份的水利设施建设水平较低，并且农户对水利设施建设的预期均未达到理想高度[5]。部分学者采用层次分析法深入研究不同收入层次的农户对农田水利设施的需求意愿及其影响因素。Wang等(2017)研究表明，地域特征、农田灌溉情况和制度环境是影响农民需求的主要因素[6]。俞蕾和杨高升(2022)[7]采用SBM-Malmquist-Tobit模型，深入研究了农田水利设施供给效率低下的原因。该研究表明，地区经济状况和农田水利投资结构对农田水利设施供给效率存在正向影响；而农户工资性收入比例、农村居民文盲率对农田水利设施供给效率有负向影响，进而造成农田水利设施供给效率低下。

(二)水利设施影响因素

学者在深入研究农田水利设施影响因素时，主要集中于经济发展、政府投资、资源禀赋三个方面，进一步可细分为农户收入、人均耕地面积、地区经济发展水平、政府投资力度等因素。上述变量中，较为有争议的因素是农户收入问题。一方面，农户收入水平可以对农田水利设施供给效率产生正向影响，农户收入差异适当扩大会刺激农田水利设施的提供比例，从而提升农田水利设施供给水平[8]；另一方面，农户的兼业行为会对灌溉效率产生负向影响，农田水利设施的运营效率会因非农收入的增加而降低[9]。农户家庭外出劳动力占家庭人口的比重对小型农田水利设施的维护会产生负向影响，而农村家庭人均收入却会对农户参与村庄小型农田水利设施供给及维护集体行动意愿产生正向影响[10]。可见，矛盾主要源于农户兼业行为，该矛盾的存在不仅影响农户收入，同时也会影响农户对于自身工作时间的安排。但也有学者持相反观点，段海啸(2015)[11]提出农村水利设施供给效率低下的主要原因是劳动力投入过多。无论农村劳动力是否真正得到合理配置，以上学者的研究均表明我国农村存在劳动力分配不均现象，这对我国农村水利设施灌溉效率存在较大影响。在政府投资和资源禀赋方面，学者大多强调政策与法律因素的重要影响[12][13]，并强调积极主动抓住立法、规划、投入、政策等利好[14][15]，提高我国农田基础设施建设水平。政府对农田水利的投资力度是影响设施投资效率的主要因素[16]，农户的耕地面积较少时会更愿意维持当前的水利设施运营管理水平[17][18]。

综上所述，现有研究还存在一定的缺陷。大多数学者对水利设施效率的研究集中在全国宏观层面或者一些流域范围，较少学者对省内各市的水利设施供给情况有针对性地进行研究，而且大多数学者采用传统的DEA方法对其效率进行测算，该方法无法考虑投入产出松弛性不足的问题，也忽略了实际生产中非期望产出因素。本文使用超效率SBM模型，结合超效率DEA模型和SBM模型的优点，精确测度了2011—2020年湖南省水利设施供给效率，并用Tobit方法分析了湖南省水利设施供给效率的外部影响因素。

三、数据与模型

(一)研究方法

1.超效率SBM方法

在使用传统DEA模型时，若出现多个效率值为1的情况，效率比较便无法继续进行。基于此，Dogramaci等(1988)提出了超效率DEA模型，用于有效区分效率值大于1的各决策单元[19]。以此为基础，Tone(2001)进一步提出了SBM模型，消除了投入产出松弛变量对测度值的影响并且考虑了非期望产出对效率的影响[20]。而本文选用的超效率SBM模型，结合了超效率DEA模型和SBM模型的优点，从两个维度进一步对比有效决策单元，并解决了多决策单元完全效率的问题。

本文选用超效率SBM模型作为计算湖南省水利设施供给效率的主要工具，研究湖南省水利设施供给效率的动态变化。具体模型设定如下：

xj和yj分别为投入和产出向量，p和q分别为投入和产出指标数；e-和e+分别为p和q维单位行向量；S-为投入的松弛变量，S+为产出的松弛变量。

2.Tobit方法

Tobit模型利用最大似然估计法计算实证结果。本文构建的Tobit回归模型为：

Yit=α+β1x1it+β2x2it+…+βnxnit+εit

式中，i为水利设施决策单元的编号；t为时间期数；Y为超效率SBM模型的测算值；εit是随机误差项；βn为回归系数；xnit为第i个决策单元解释变量在第t期的值。

(二)指标选取

超效率SBM方法主要从投入、产出两个角度对效率进行分析，因此湖南省水利设施供给效率评价指标分为投入指标和产出指标。本文以现有研究为基础，选取了湖南省水利设施供给效率的评价指标进行相关研究。

乡村振兴背景下，水利设施的主要用途是基于灌溉排水等行为对旱涝灾害进行防治，以保证农田作物产量，优化农业产出效率。基于此，本文主要依托水利设施的灌溉、排水功能来选取湖南省水利设施供给效率评价体系的测度指标。在投入指标方面，农业用水量和水利排灌机械数为物资投入指标，水利设施投资额为湖南省水利设施的资金投入指标，水利部门从业人员为人力投入指标。在产出指标方面，本文选取农村人均可支配收入和农林牧渔总产值作为湖南省水利设施的经济产出指标。在生态产出指标方面，选取有效灌溉面积和水土流失治理面积，以此突出水利设施的排灌、除涝用途。选取受灾面积作为非期望产出指标。具体指标名称见表1。

表1 湖南省水利设施投入产出指标

(三)数据来源

本文选取2011—2020年湖南省省级及市级相关数据进行研究，原始数据来自《中国水利统计年鉴》《湖南统计年鉴》《湖南农村统计年鉴》以及各地级市《国民经济和社会发展统计公报》。由于湘西土家族苗族自治州数据存在较多缺失，因此剔除该地级市数据。

四、实证结果分析

(一)湖南省水利设施供给效率测度结果

运用SBMrun软件计算出湖南省及13个地级市的水利设施供给效率，结果如表2所示。从全省角度来看，湖南省2011—2020年的水利设施供给效率总体呈现U型上升趋势，从2016年的最低效率值0.835上升至2020年的最高效率值0.952，但是效率始终小于1，未达到有效利用状态，说明尽管湖南省水利设施供给效率呈现持续改善的态势，但是水利设施投入规模仍需要优化，水利设施供给效率仍存在提升空间。从数据方面来看，2011—2016年水利设施投资额和水利排灌机械数的年均增长率分别为1.6%和2.5%，远低于2017—2020年间的4.1%和3.8%，投入指标效率偏低，且2013年湖南省遭遇旱灾，农业生产受损严重，这两个因素共同导致湖南省水利设施供给效率呈现U型上升趋势。从年份间的效率差距来看，湖南省水利设施供给效率变化幅度不大，各年间的增幅与降幅均不超过0.5%，说明多年来湖南省水利设施供给效率均保持相对稳定状态。

表2 2011—2020年湖南省及13个地级市水利设施供给效率结果

基于效率分解的角度进行分析，本文参照已有研究[21][22]，将湖南省水利设施供给效率分解成纯技术效率与规模效率，三者间的关系为综合技术效率=规模效率×纯技术效率。其中纯技术效率主要体现湖南省水利设施管理与技术创新的影响，规模效率主要体现水利设施投入规模的影响，综合技术效率则体现水利设施资源配置能力、资源运用效率等多方面的影响。由表3数据可以看出，湖南省水利设施供给的综合技术效率小于1，需要优化资源配置组合，提升资源运用效率。纯技术效率大于1，处于有效年份，且保持波动上升趋势，说明湖南省水利设施的技术进步是保证水利设施供给效率提升的重要因素，各级地方政府应当持续加大对现代灌溉技术等创新要素的投入，稳步推进水利设施供给效率增长。规模效率小于1，处于无效年份，表明湖南省水利设施在投入产出规模方面仍有进步空间，政府应当重视水利设施的要素投入，不断优化资金、人员等要素投入的配置模式，保证效率稳步提升。

表3 2011—2020年湖南省水利设施供给效率及其分解值

(二)湖南省分区域水利设施供给效率演变分析

本文依据湖南省各地级市水利设施供给效率数据，将湖南省划分为北部和南部两个地区，分别测算2011—2020年水利设施供给效率的均值。结果表明，湖南省水利设施供给效率的空间格局呈现平稳态势，且表现出明显的南北差异(见图1)。湖南省北部地区与南部地区的效率均值分别为1.102和0.677，湘北地区的水利设施供给效率明显高于湘南地区。

图1 湖南省分区域水利设施供给效率变化趋势

湖南省北部地区的长沙、湘潭、株洲、常德和张家界的水利设施供给效率在2011—2020年间均大于1，益阳除2015年、2016年、2020年，岳阳除2011年、2012年、2016—2020年的效率值小于1外，其余年份的效率值均大于1。这些地级市的水利设施供给效率基本保持有效利用状态，说明水利设施资源配置合理，人员、资金要素利用率高，农业产出稳定。常德、益阳和岳阳地处洞庭湖平原区，是湖南省重要的商品粮种植基地，农业发展规模大，地区基本实现规模化种植、标准化生产，农业综合机械化水平高于全省平均水平，水利排灌机械利用率高，因此推动了水利设施要素配置效率的高效利用。长沙、湘潭和株洲依托“长株潭一体化”发展战略，是湖南省的经济中心，水利设施投入规模大，并且农民受教育程度较高，更容易接受现代化农业生产设备和节水灌溉设备从事农业生产，因此从水利设施纯技术效率角度分析，他提升了水利设施供给效率的稳定性。张家界是湖南省知名的旅游城市，重视当地生态资源的保护，积极推进水利与旅游融合发展，因此水利设施资源配置合理，保证了水利设施供给效率稳步提升。

湖南省南部地区的衡阳、永州、娄底的水利设施供给效率在2011—2020年间均小于1，邵阳除2011年、2012年、2016—2020年，郴州除2011年、2018—2020年，怀化除2011年、2012年、2017年、2018年的效率值大于1外，其余年份的效率值均小于1，说明这些地级市的水利设施供给效率未达到有效利用状态，需要提升资源配置效率和技术创新效率。湖南南部地区多山地、丘陵地形，农业标准化、规模化种植难以展开，多为小农经营，并且由于地形复杂多变，农业机械难以发挥应有作用，农田水利设施建设难度大，一定程度上导致水利设施供给效率低下。同时，受限于当地经济发展水平，大多数农村青壮年劳动力选择外出务工，从事农业的劳动力多为年纪较大的自耕农。他们的受教育程度普遍较低，多数人无法熟练使用农业机械，也难以配合新型节水灌溉技术提升农业用水效率，因而阻碍了水利设施供给效率的提升。

(三)Tobit影响因素分析

1.指标选取说明

本文基于水利设施的供给效率，通过Tobit回归方法来检验所选自变量是否为可能的影响因素。基于水利设施自身具有的公共品属性，并借鉴汪琦等(2017)[2]、俞蕾和杨高升(2022)[7]等人的研究，本文选取湖南省以及13个地级市的地区经济状况、地区水利投资结构以及地区居民收入状况作为Tobit回归的自变量。具体指标见表4。

表4 湖南省水利设施供给效率影响因素

2.Tobit回归结果分析

本文运用Tobit方法进行估计，回归结果见表5：

表5 湖南省水利设施供给效率影响因素的混合Tobit结果

从Tobit回归估计结果可以看出，地区经济状况X1与湖南省水利设施供给效率呈显著正相关关系。地区经济状况越好，越能有较多的资金投入农田水利设施建设，从而满足农业生产的需要。同时，由于这些地方资金充足，地方政府也有更多资金投入到农田水利的建设当中，从而更有利于促进当地农田水利的发展。

地区水利投资结构X2与湖南省水利设施供给效率呈显著正相关关系。目前，湖南省农村水利设施投资主要来自地方政府的公共财政资金，当地居民的投入资金为辅助资金来源。但是由于我国政府呈现多层级结构，财政资金的传输存在局限性，水利设施建设供需配置不均衡的问题时有发生。当地居民作为水利设施的直接受益者，可以基于自身需求与当地自有特征，因地制宜推进农田水利设施建设。在保证水利设施建设工程稳步推进的同时，也能提高建筑资金的使用效率，进而助力农村水利设施供给效率的提升。

地区居民收入状况X3与湖南省水利设施供给效率之间显著负相关。当前，我国持续推进新型城镇化进程，加之乡村振兴战略的逐步实施，农村居民收入来源呈现多元化趋势，工资性收入在农村居民总收入中占比逐年递增，农村居民生产经营收入比重因此受到挤压。在此情况下，农村居民会更倾向于工资性收入所带来的及时收益，对于农业生产收入的积极性和依赖性会逐年降低，从而导致农村居民减少对农业基础设施的资金投入，最终导致水利设施供给效率降低。

3.稳健性检验

为了确保Tobit回归结果的稳健性，本文选择替换因变量方法进行稳健性检验。部分学者将农业机械总动力作为物资投入指标，农林牧渔从业人数作为人力投入指标来测度水利设施的供给效率。基于此，本文将因变量进行替换，并计算出新的水利设施供给效率进行Tobit回归(表6)。

表6 稳健性检验结果

将表5的回归结果与表6进行对比，地区经济状况、地区水利投资结构、地区居民收入状况的回归系数方向与显著性均未发生明显变化，说明本文Tobit回归结果较为稳健。

五、结论与政策建议

(一)主要结论

本文对2011—2020年湖南省及13个地级市的水利设施供给效率进行实证研究，分析湖南省水利设施供给效率的具体情况，并探究其影响因素，得出如下结论：

第一，2011—2020年，湖南省水利设施的供给效率始终小于1，未达到有效利用状态，整体呈现U型上升趋势，说明湖南省水利设施存在资源要素的投入不足或无谓损失等问题，投入规模需要持续优化。

第二，从效率分解角度来看，湖南省水利设施供给的综合技术效率小于1，需要优化资源配置组合，提升资源运用效率；纯技术效率大于1，说明湖南省水利设施的技术进步是保证水利设施供给效率提升的重要因素；规模效率小于1，表明湖南省水利设施在投入产出规模方面仍有进步空间。

第三，分区域来看，湖南省水利设施供给效率的空间格局呈现平稳态势，且表现出明显的南北差异，湖南省北部地区与南部地区的效率均值分别为1.102和0.677，湘北地区的水利设施供给效率明显高于湘南地区。湘南地区受地域限制、农业人口减少等原因影响，水利设施供给效率提升幅度较低。

第四，湖南省水利设施供给效率的影响因素中，地区经济状况、地区水利投资结构与湖南省水利设施的供给效率之间呈显著正相关关系，而地区居民收入状况与湖南省水利设施供给效率之间呈显著负相关关系。

(二)政策建议

第一，加强区域统筹与规划，加大农田水利科技支撑投入。由于湖南湘北地区与湘南地区的水利设施供给效率差异较大，需要对不同区域的水利设施建设进行合理的统筹与规划。对于湘北平原地区，由于农业生产条件相对优越，水利设施处于规模效率递增阶段，可以进一步扩大农田水利设施的投资规模，特别是加大水利设施的科技投入，提高水利科技创新能力，以科技力量带动农业产出。对于湘南丘陵地区和地形复杂地区，该地区经济实力弱，农田水利投资效率低，大部分地区处于规模效率递减阶段，所以需要改善新建的农田水利设施，增加居民意识领域的教育投入，向用水农户传授治理知识与基本技能，培养其合作精神，促进农户在水利设施治理中的参与行为和合作行为。

第二，优化农田水利投资结构，积极引导农户参与。从Tobit回归结果可知，当地居民对农林牧渔业投资相对于地区财政农村水务投资所占越大，则对农村农田水利供给效率的提升会越大。因此鼓励农户增大农村水利设施的投资力度，提升节水灌溉技术，可以有效增强水利设施的配置效率。当地居民作为水利设施的直接受益者，也可基于自身需求与当地地域特征，因地制宜推进农田水利设施建设。

第三，以提升农民生产经营收入为重点，抓住乡村振兴过程中的主要矛盾。提高农村居民生产经营收入占农民总收入的比重，进而促使农民加大农业基础设施资金投入，助力水利设施供给效率的提高。同时，地方政府应当合理制定农田水利设施的具体规划，提升农田水利设施的承载能力，以高水平的水利设施支持乡镇农副产品企业发展，大力发展农副产品加工，延长产业链，提高农户收入，解决农民民生问题。

第四，加强农村精神文化建设，吸引人才返乡，强化乡村振兴人才队伍。湖南南部地区大多数农村青壮年劳动力选择外出务工，导致农业标准化、规模化种植难以进行，农村水利设施供给效率降低。因此，地方政府应当结合湖湘水文化，加强农村地区人民文化建设，并通过打造独特水利文化，发展特色餐饮业、服务业、旅游业，形成各农村地区独特竞争优势，不仅能构建山清水秀、人与自然和谐共处的“水美湘村”，还能吸引农村外出务工人员返乡助力农村经济发展。