農業灌溉工程措施投入產出效率及其影響因素分析
——以鄱陽湖生態經濟區為例

廖　冰　廖文梅　金志農

（1南京林業大學經濟管理學院，江蘇 南京 210037；2江西農業大學經濟管理學院，江西 南昌 330045；3南昌工程學院，江西 南昌 330099）

農業灌溉工程措施投入產出效率及其影響因素分析
——以鄱陽湖生態經濟區為例

1廖冰2廖文梅3金志農

（1南京林業大學經濟管理學院，江蘇 南京 210037；2江西農業大學經濟管理學院，江西 南昌 330045；3南昌工程學院，江西 南昌 330099）

文章以鄱陽湖生態經濟區農戶為研究對象，運用DEA-Tobit模型分析其農業灌溉工程措施投入產出效率及其影響因素。研究表明：農業灌溉工程措施投入產出綜合效率不高；農業灌溉工程措施技術創新人才缺乏，技術創新能力有待提高；農業灌溉工程措施投入規模不夠，未實現規模經濟效應；投入產出效率的影響因素按影響程度從大到小依次為：農業灌溉工程措施價格（負向）、農業灌溉用水的單價（正向）、農田經營類型（正向）、是否接受過農業灌溉技術培訓（正向）、農田細碎化程度（負向）、勞動力占家庭總人口比重（正向）；年齡、受教育年限、家庭年均農業收入占年均總收入比重、農業灌溉工程措施年均投入費用、農田塊數、農田面積、農田離公路的距離對農業灌溉類工程措施投入效率影響不顯著。根據以上結論，文章分別從技術、經營、管理、制度等方面提出完善農業灌溉工程措施投入產出效率的對策建議。

農業灌溉工程；投入產出效率；DEA-Tobit模型；鄱陽湖生態經濟區

一、引言

水是人類生命之源，一切生命都離不開水。中國是農業大國，農業是安天下的產業，人多、地少、水資源缺乏，中國僅用世界7%的耕地養活了世界22%的人口，保證了世界五分之一人口的基本口糧。此外，我國自然災害頻繁，干旱是我國常見的一種氣象災害，常因淡水資源總量不足，土壤缺乏水分，水平衡遭到破壞而引起，干旱對于人類生活、社會經濟發展、維持水生態系統的平衡影響極大，對農業來說，干旱可導致土壤水分不足，農作物水平衡破壞而帶來糧食減產或歉收問題，甚至會引發饑荒。面臨干旱等突如其來的自然災害，農戶農業生產如何應對這些自然災害？維持糧食產量連增，農民持續增收的格局，就必須采取一些農業灌溉工程類措施，那么，投資農業灌溉工程能否推動農業經濟增長？在何種程度上推動農業經濟增長？它在農業經濟增長中的貢獻度如何？以農戶為決策單元，其農業灌溉工程的投資效率又如何？到底有怎樣的差異？差異的原因是什么？這些問題都需要得到解決。本文嘗試以鄱陽湖生態經濟區為研究對象，從微觀層面入手，以農戶作為調查對象，運用DEA-Tobit模型分析農業灌溉工程措施投入產出效率，并找出影響因素，這對于有效提高灌溉用水效率并促進水利改革的發展具有重要的現實意義。

關于農業灌溉工程措施的研究主要集中在以下幾方面：（1）農業灌溉工程的種類，有傳統的大水淹灌、濕潤灌溉、間歇灌溉等。（2）農業灌溉工程存在的問題：管理體制滯后、基礎設施缺乏保障、資金投入不足［1］，設施老化、管理不到位、農戶對農田水利工程設施的維權缺乏意識、資金不到位等［2］；節水灌溉工程缺乏較為完善的基礎數據平臺、評價方法亟待實用化、亟需建立符合不同層次評價需求指標體系、規劃缺乏科學性、與生產實踐脫節［3］；節水建設標準低、節水灌溉工程不到位、投入機制不健全、節水工程管理體制不完善、農民節水意識淡薄［4］。（3）農戶對灌溉水利工程的行為研究，農民參與程度在一定程度上會直接影響小型水利工程管理技術效率［5］。（4）農業灌溉工程水資源利用效率方面，通過計算節水灌溉工程灌溉水利用系數來確定農業灌溉水的利用效率［6］。（5）農業灌溉用水效率及其影響因素。農戶種植經驗的提高、農業的規模化生產、農戶節水意識的增強、井灌方式的推廣、節水灌溉技術的采用、灌溉水價的改革等都對提高灌溉用水效率產生積極的影響［7］。（6）研究方法方面。對農業灌溉類工程研究方法有一元分析方法、多元分析方法、模糊評價法、層次分析法等，這些方法各有利弊，其中層次分析法主觀性較強。

以上研究成果頗為豐富，對本文的研究奠定了良好的理論基礎和借鑒。現有研究僅僅是從農業灌溉節水方面來考慮，農業灌溉工程是投入產出的過程，分析產出固然有意義，但是如果對農業灌溉工程的投入源頭進行分析，對揭示系統內輸入來源就顯得很必要。況且，用DEA方法對農業灌溉類工程投入產出效率研究較少，因此，本文運用DEA-Tobit模型對農業灌溉工程類措施投入產出效率及其影響因素進行分析，并提出相關對策建議。

二、農業灌溉工程措施投入產出效率測算

（一）投入產出系統結構及指標體系設計

江西是我國農業大省、糧食大省、生態大省、勞動力大省、林業大省，鄱陽湖生態經濟區位于江西北部，具有良好的發展基礎，以江西省30%的國土面積，承載了全省近50%的人口，創造了60%以上的經濟總量，是我國重要的生態功能保護區，也是我國南方經濟最活躍的地區之一。國務院已于2009年12月12日正式批復《鄱陽湖生態經濟區規劃》，標志著鄱陽湖生態經濟區建設正式上升為國家戰略。這也是新中國成立以來，江西省第一個納入國家戰略的區域性發展規劃，是江西發展史上的重大里程碑，對實現江西生態文明建設、生態文明先行示范區建設、“十三五”規劃實施和全面同步建成小康社會具有重大而深遠的意義。鄱陽湖兼顧防洪與抗旱，強化水利設施的建設，推進重點水利工程建設，加強主要圩堤和河道治理，完善灌溉排澇系統，即使遇到比較大的干旱，但糧食單產并不一定下降，主要原因是該地區有比較好的水源條件，鄱陽湖生態經濟區為江西糧食的生產供應做出了較大貢獻，農業灌溉工程成為抵御干旱災害主要措施。

農業灌溉工程措施投入產出可看作是輸入和輸出的系統。農業灌溉工程投入目的是希望獲得最大的產出，產出可以用農作物單位面積產出量來表示。經濟學認為，土地、勞動力及資本是生產理論的三要素［8-9］。考慮到數據的可得性，選擇資本投入、勞動力、農田面積作為投入系統，其相互作用機理可用圖1表示。

圖1農業灌溉工程類措施投入產出要素及相互作用關系

（二）DEA理論模型

根據圖1投入產出系統結構及作用機理，本文選擇DEA模型來測算農業灌溉工程措施投入產出效率。其基本原理為：采用線性規劃方法，利用觀察到的有效樣本數據，將每一個被評價單位（地區、部門或年份）作為一個決策單元（Decision Making Units，DMU），進而對決策單元進行生產有效性評價，得出的結果反映各DMU之間的相對效率。本文中DEA決策單元為900個農戶，Xk表示每個農戶投入類型，Xkj表示第j個農戶第k個投入，Yl表示每個農戶產出類型，Ylj表示第j個農戶第 l個產出，k=1，2，3；l=1；j=1，2，3，...，900。Wk和Vl分別表示每個農戶投入和產出指標的權重系數，由此可構造出第j個農戶相對效率h（j）的原始模型［10-13］：

式中，若θ=1，則認為被評價DMU是DEA有效的，即該DMU的投入產出實現了最優；若0≤θ＜1，則認為被評價DMU是DEA無效的，即該DMU的投入產出未實現最優。

（三）數據收集與分析

《鄱陽湖生態經濟區規劃》于2009年12月正式批復并上升為國家戰略，根據《規劃》內容，鄱陽湖生態經濟區所轄范圍包括：南昌市、景德鎮市、鷹潭市、九江市2個區（廬山區、潯陽區）、新余市（渝水區）、撫州市（臨川區、東鄉縣）、宜春市（高安市、豐城市、樟樹市）、上饒市（鄱陽縣、余干縣、萬年縣）、吉安市（新干縣）共38個市（縣、區），總面積合計5.12萬平方公里，占江西省總面積的30.6%。本研究采取分層隨機抽樣，通過一對一入戶調查來獲取數據。本研究抽取了鄱陽湖生態經濟區10個縣（市、區），每個縣（市、區）抽取3個鄉（鎮），每個鄉（鎮）抽取3個行政村，每個行政村抽取10戶農戶，共900個農戶作為研究樣本（見表1），由于是一對一入戶調研，問卷有效性可以得到保證，有效率為100%。共涉及4320人，其中男性2330人，女性1990人，男女比例相當。

（四）測算結果及分析

根據所選取的投入產出指標體系和已有的調研數據，使用DEAP 2.1專用軟件，將數據帶入模型中測算投入產出效率，得到如表2所示的計算結果。根據表2的計算結果，具體分析如下。

1.農業灌溉工程措施投入產出效率偏低。表2中的數據值顯示縣域農業灌溉工程措施投入效率均值為0.4113，其中，技術效率均值為0.6823，規模效率均值為0.6167。10個縣域中，綜合效率為1的決策單元只有1個，是貴溪市，僅占所有決策單元之和的10%，且同時滿足技術效率值和規模效率值均為1，由此可見，總體而言，江西鄱陽湖生態經濟區農業灌溉工程措施的投入產出效率偏低，此外，在綜合效率值分布小于1的有66.7%（多于50%）分布在0-0.34之間，這更加印證了投入效率偏低的判斷。

表1調查樣本分布情況

表2投入產出效率的DEA分析結果

2.農業灌溉工程措施投入技術效率不高。根據DEA軟件的運行測算可知，10個縣域農業工程措施投入產出平均技術效率值為0.6823，效率值為1的只有修水縣，僅占總決策單元的十分之一。由此可見，投入產出純技術效率偏低。

3.農業灌溉工程措施投入規模均呈規模報酬遞增趨勢。在這10個縣域中實現規模效率的只有1個貴溪市，呈規模報酬不變趨勢，占比10%；規模無效率的縣域有9個，占比90%，且均呈規模報酬遞增趨勢，意味著農業灌溉工程措施投入規模較小，還未實現規模經濟效應，只要增加灌溉工程措施的投入規模，其投入產出效率就會增加，適當擴大農業灌溉工程措施的投入量是提高農業灌溉工程效率的有效途徑之一。雖然目前投入效率處于無效階段，但是其具有增長潛力，都處于規模報酬遞增階段，這顯示了農戶投入工程措施的意愿行為的理性心理。

三、農業工程措施投入產出效率影響因素實證分析

（一）影響因素指標體系設計及影響機理

根據圖1農業工程措施投入產出系統要素及作用關系，選取投入要素（勞動力、農田、農藥化肥、生產技術）和產出要素（經濟利潤）指標體系，建立DEA模型，測算出投入產出效率。將投入產出效率作為被解釋變量的值，然后選取農戶特征、家庭、農田和農業灌溉工程價格因素作為解釋變量，運用Tobit模型尋找關鍵影響因素，構建投入產出效率影響因素的DEA-Tobit整體分析框架，如圖2所示。

圖2農業灌溉工程投入產出效率影響因素的DEA-Tobit整體分析框架

根據圖2的DEA-Tobit整體分析框架，對影響因素可做如下理論分析：（1）農戶個體特征稟賦。主要包括年齡、受教育程度、是否接受過農業灌溉工程措施技術培訓等，農戶個體特征體現的是其個人能力稟賦資源，個人稟賦資源作為一種自身固有的特權，等同于一種制度，制度能夠促進效率的提高。（2）農戶家庭特征稟賦。主要包括勞動力占比、家庭年均農業收入占比、農業灌溉工程措施年均投入等。家庭特征稟賦是相對于個人能力稟賦的宏觀能力，稟賦能力的大小對效率會有影響。（3）農田稟賦。主要包括農田塊數、農田面積、農田離公路距離的遠近、農田經營類型、農田細碎化程度。農田等同于自然資本，資本能夠增值，增值的過程中就會體現效率，因此，農田稟賦特征對效率也會有影響。（4）農業灌溉工程價格稟賦。主要包括農業灌溉工程類價格和農業灌溉用水價格。價值決定價格，價格能夠體現成本，價格貴體現成本越高，反之則成本越低，在價格與成本之間選擇往往會產生價值效率和成本效率，實質就是兩者的博弈，因此，價格會對效率產生影響。

根據以上理論分析，表征各因素的具體指標變量詳見表3。

（二）模型構建

DEA-Tobit模型被廣泛采用，本文采用Tobit模型進行分析，其基本原理為：被解釋變量Yj用DEA測算出來的綜合效率值表示，解釋變量U（t）j用各個可能影響效率的因素來表示，通過模型得出的有效系數值來判斷各因素的影響程度和方向。基本結構如下：

式中，Yj代表測算出來的投入產出效率值，Yj∈［0，1］；U（t）j代表可能影響投入產出效率的因素；βt（）j代表各影響因素的有效系數；C代表常數項，εj為系統隨機誤差項，εj～N（0，σ2）；t=1，2，...，13；j=1，2，...，900。

（三）數據描述及處理

根據數據來源和所選取的變量，對數據進行描述性統計分析如下頁表4所示。

由于調研數據的統計口徑不一致導致難以進行相互比較分析，為此，需要對原始數據進行無量綱標準化處理，由于涉及正負指標，其處理方法不同，目前無量綱標準化處理方法很多，采取直線型功效系數法［15］進行標準化處理：

正向指標：

逆向指標：

表3　　農業灌溉工程措施投入產出效率的影響因素具體指標體系

其中，ft（P）為正向指標，指標值越大越好；ft（N）為逆向指標，指標值越小越好；ut（j）為第j個農戶第t個指標的實際值，max ut（j）為該指標的最大值，min ut（j）為該指標的最小值。

（四）實證結果

把經無量綱標準化處理后的ft（P）、ft（N）數據代入到Eviews5.0軟件中進行回歸計算，結果如表5所示。

由表5回歸結果可知，對農業灌溉工程措施投入產出效率有正向影響的因素按影響程度從大到小依次為：農業灌溉用水的單價、農田經營類型、是否接受過農業灌溉科技培訓、勞動力占家庭總人口比重；對農業灌溉工程措施投入產出效率有負向影響按影響程度從大到小依次為：農業灌溉類工程措施價格、農田細碎化程度。可解釋如下：（1）農業灌溉用水單價表現為利潤的一種，灌溉用水單價越高，等于就是幫助別人灌溉收取的利潤就越高，效率也就越高。（2）農田經營類型表現為農業資源的集約程度，聯戶經營資源集約度越高，成本降低，效率就越高。（3）是否接受過培訓表現為技術進步，接受科技培訓越多，技術進步越快，效率越高。（4）勞動力占比越高，勞動力越多，越能夠為經營農業提供較好的勞動資源，效率越高。（5）農業灌溉工程價格表現為成本價格，成本越高，利潤就越低，效率就越低。（6）農田細碎化程度削弱了整體投入產出效率，不利于農業資源的聚集，還增加了經營成本，降低了效率。年齡、受教育年限、家庭年均農業收入占年均總收入比重、農業灌溉工程措施年均投入費用、農田塊數、農田面積、農田離公路的距離對農業灌溉工程措施投入產出效率影響不顯著。

表5　　變量回歸分析結果

四、結論及對策建議

（一）結論

根據以上研究結果，可得如下結論：（1）農業灌溉工程措施投入產出綜合效率不高。（2）農業灌溉工程措施技術人才缺乏，技術創新能力有待提高。（3）農業灌溉工程措施投入規模不夠，未實現規模經濟效應。（4）農業灌溉工程措施投入產出效率的影響因素按影響程度從大到小的順序依次為：農業灌溉類工程措施價格（負向）、農業灌溉用水的單價（正向）、農田經營類型（正向）、是否接受過農業灌溉科技培訓（正向）、農田細碎化程度（負向）、勞動力占家庭總人口比重（正向）。（5）年齡、受教育年限、家庭年均農業收入占年均總收入比重、農業灌溉工程措施年均投入費用、農田塊數、農田面積、農田離公路的距離對農業灌溉類工程措施投入效率影響不顯著。

（二）對策建議

1.引進高精尖端技術人才，培養灌溉技術創新能力。鄱陽湖生態經濟區政府可從國內外知名水利類或農業類高校、企業、科研機構引進高精尖端農業灌溉技術人才，培養灌溉技術創新能力，同時，加強灌溉技術下鄉服務、培訓、交流、指導，培養灌溉技術骨干和示范農戶。

2.優化農業空間布局，提高農業資源利用率。先要選擇合適的農業培育對象，然后再進行空間布局優化配置，同時加大各種農業補貼和各種農業資源的投入力度，提高農業資源的利用效率，條件較好的地方可以發展生態農業立體模式，建立“農—沼—禽”循環農業模式。

3.降低農田細碎度，增加灌溉工程規模，提高規模經濟效應。農業部門要完善農田所有權、承包權管理辦法，鼓勵引導農戶進行農田轉包、互換、出租、轉讓等，對流轉達到一定面積的農戶進行農業補貼，降低細碎度。同時，水利部門要增加農業灌溉工程措施的規模，提高規模經濟效益。

4.降低農業灌溉用水用電價格，確保農業灌溉工程的收入增加，加大農網改造力度，明確灌溉歸屬權。建議農村灌溉設施所有權移交給供電部門，由供電部門統一管理統一收費。科學合理規劃農村灌溉用電線路，在農村灌溉用電的規劃上，通過各種途徑使得灌溉用電設備的安裝符合規范要求，從而提高灌溉用電的規范化程度。

5.提高農村剩余勞動力再就業率，促進非農勞動力就業，積極探索多元化農業集約經營模式。依靠勞動力，發展新型農業經營組織，如農民專業合作社、農業股份公司、企業等聯營模式，促進農業資源集聚和利用。

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（責任編輯：胡宜挺）

國家自然科學基金項目（項目編號：71463025）；江西省哲學社會科學重點研究基地規劃項目（項目編號：15SKJD19）；江西省社會科學“十二五”規劃項目（12YJ23）。

廖冰（1989-），男，江西高安人，博士研究生，研究方向：林業管理工程；通訊作者：廖文梅（1978-），女，江西萬安人，博士，副教授，研究方向：林業經濟理論與政策，生態經濟理論與政策；金志農（1963-），男，江西浮梁人，雙碩士學位，研究員，碩士生導師，研究方向：生態經濟理論與政策，森林生態學。