基于生產率視角的中國水稻生產方式發展績效評價

余 航，馬 旭，李澤華，李秀昊

（1.華南農業大學經濟管理學院，廣東 廣州 510642；2.華南農業大學工程學院，廣東 廣州 510642；3.華南農業大學數學與信息學院，廣東 廣州 510642）

水稻是我國三大糧食作物之一，歷來在我國糧食生產中占有十分重要的地位［1］。轉變水稻生產方式，促進水稻產業健康發展對保障我國糧食安全具有重要意義。生產方式的發展路徑主要有兩種：一是從主要依靠生產要素投入增長的外延式增長方式向主要依靠科技創新、勞動生產率提高和人力資本提升的內涵式增長方式轉變；二是從主要依靠生產要素數量的擴張，單純追求數量而不顧質量的粗放型增長方式向提高生產要素的有機構成和使用效率的集約型增長方式轉變。近年來，我國水稻生產方式轉變的情況如何，需要進行科學的分析和評價，以便為水稻產業發展戰略的決策提供理論支撐。

生產方式轉變的評價方法主要有兩類［2］：一是綜合指數法，即構建綜合評價指標體系［3］；二是基于生產率和生產效率進行評價［3-11］。目前，對水稻生產率和生產效率的測度主要有兩類方法：一是參數法，典型代表是隨機前沿分析（SFA），如Songqing等［3］應用SFA對1985—2004年我國水稻的全要素生產率（TFP）進行測算，結果表明1985—1994年我國水稻的TFP年均增長率為1.8%，1995—2004年的TFP年均增長率為2.8%。楊萬江等［4］利用SFA分析了2013年我國南方11個省份的761份稻農問卷數據，得出樣本稻農水稻生產的平均技術效率為0.89。李英普等［5］利用SFA分析了1994—2013年河北省11個地級市糧食生產技術效率的總體情況、演化特征及地區間差異，得出河北省地級市間技術效率差異較大，且整體上升幅度較小。二是非參數方法，主要是數據包絡分析（DEA）。基于DEA-Malmquist指數法，周宏等［6］對1981—2001 年全國22個省份的水稻生產效率進行分析，發現我國水稻生產綜合效率從1981年的0.818上升到2001年的0.909；陳衛平等［7］發現1953—2003年我國水稻全要素生產率年均增長率為0.33%；Liu等［8］認為2001—2012年中國粳稻的全要素生產率年均下降2.3%，其中技術進步率年均下降2.2%；徐麗君等［9］得出1995—2010年我國南方雙季稻區的全要素生產率呈現較大波動，總體呈下降趨勢；王明利等［10］研究發現我國水稻生產率和技術進步在20世紀90年代處于下降階段，2000年后開始上升，而技術效率則基本穩定。另外，也有部分學者采用基于DEA的HMB指數法［11］和SBM［12］測度中國水稻的全要素生產率。除了對全國性的水稻生產進行效率研究外，部分學者也對相關省區的水稻生產效率進行了研究，如蔡濤等［13］運用DEA-Malmquist指數模型對貴州省2004—2014年水稻生產綜合技術效率和全要素生產率進行了研究，得出貴州省水稻生產全要素生產率總體呈緩慢上升趨勢，技術進步呈明顯衰退趨勢。沈雪等［14］基于農戶經營規模的視角，利用湖北省395戶水稻種植戶的調查數據，運用隨機前沿模型，探析了不同經營規模農戶水稻生產技術效率及其影響因素的差異。研究表明：被調查區域水稻生產技術效率與農戶經營規模呈正向變動趨勢。郭斯華等［15］結合江西農戶2015—2017年早秈稻生產數據，運用SBM模型對投入、產出變量進行數據包絡分析并測算各農戶的生產效率。研究表明近3年江西水稻生產效率逐年下降，且不同地區之間的效率存在明顯差異。

除了分析水稻的生產效率外，很多學者也用以上方法來分析其他農作物的生產效率，如朱福守等［16］分析了2004—2013年我國小麥生產率的變動趨勢以及影響因素。陳玉蘭等［17］運用DEA分析法中效率評價指數分析得出：在全國三大棉花主產區中，新疆棉區的棉花生產投入效率達到DEA弱有效，長江流域棉區在棉花加工和紡織的投入與產出高效。

2004年，《農業機械化促進法》頒布實施，并開始實施農機具購置補貼，這是中國農業機械化發展進程中的一個轉折點，也是中國水稻生產機械化快速發展的轉折點。2004年以來，中國水稻生產效率的發展情況現有文獻未見報道。此外，基于TFP可以構造水稻生產方式發展績效指數，從而可以對不同時期不同類型水稻生產方式轉變的績效進行定量評價，挖掘生產方式轉變的特點。本研究基于2004—2015年中國水稻生產成本收益的面板數據，研究了全國早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻的TFP及其構成和變動特點，然后構造了水稻生產方式轉變的發展績效指數，依此對中國水稻生產方式的發展績效進行了評價。

1 材料與方法

1.1 數據來源

采用數據包絡分析軟件DEAP Version 2.1進行相關計算，并以此分別對早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻的生產方式轉變的發展績效進行測算和評價。基于數據的可獲得性、連續性和完整性，選取2004—2015年相關省份的面板數據，數據來自歷年《全國農產品成本收益資料匯編》。相關變量和數據處理如下：

產出變量選用主產品產量（kg/hm2）。影響水稻產量的主要因素為機械、化肥、農藥和種子。為保證數據具有可比性，本研究盡量選取實物量投入，因此投入選用如下7個變量：單位面積用工數量（d/hm2）、單位面積種子用量（kg/hm2）、單位面積化肥用量（kg/hm2）、單位面積農藥費用（元/hm2）、單位面積機械費用（元/hm2）、單位面積間接費用（元/hm2）和單位面積其他費用（元/hm2）。其中間接費用包括固定資產折舊、保險費、管理費、財務費和銷售費，其他費用包括農膜費、排灌費、畜力費、燃料動力費、技術服務費、工具材料費、修理維護費和其他直接費用。上述所有費用數據都以2003年的價格為基準，經全國農業生產資料價格總指數進行平減。

早秈稻數據包括浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、廣東、廣西和海南等9個省份。

中秈稻數據包括江蘇、安徽、福建、河南、湖北、湖南、重慶、四川、貴州和陜西等10個省區。其中，貴州省2004年的機械作業費用缺失，因2005年貴州省機械作業費用為2.7元/hm2，考慮到DEA模型的計算投入數據不能取0，因此用1.5元/hm2補充相關缺失數據。2008年陜西省機械作業費用缺失，用2007年和2009年的平均值進行補充。2007—2013年河南省的間接費用缺失，因2006年河南省的間接費用為3元/hm2，因此也用1.5元/hm2補充相關缺失數據。

晚秈稻數據包括浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、廣東、廣西和海南等9個省份。其中2006年湖南省的間接費用缺失，用2005年和2007年的平均值進行補充。2010年廣東省的間接費用缺失，用2009年和2011年的平均值進行補充。

粳稻數據包括河北、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、安徽、山東、河南、湖北、云南和寧夏13個省區。其中河南省2010—2013年的間接費用缺失，因2008年和2009年河南省的間接費用分別為19.35元、9.6元/hm2，下降較快，因此用1.5元/hm2補充相關缺失數據。2011年內蒙古的間接費用缺失，用2010年和2012年的平均值進行補充。

1.2 研究方法

DEA-Malmquist 指數由Fare等［18］構建，其定義如下：

式中，Dt(Xs,Ys)表示以t時期技術為參照的時期S的投入產出向量的產出距離函數。已經證明，Malmquist指數可以進行如下分解：

式中，TEC和TC分別表示時期t到時期t+i的技術效率的變化和技術的變化。技術效率的變化可進一步分解為純技術效率的變化（PTE）和規模效率的變化（SEC）。

從時期t到時期t+i的產出角度的規模效率變化定義為：

式中，Do(X,Y|C)和Do(X,Y|V)分別表示不變規模報酬技術和可變規模報酬技術下的產出距離函數。從而全要素生產率的變化（TFP）可以表示為：

技術效率的變化（TEC）測度了從時期t到時期t+i每個生產決策單元到最佳生產前沿邊界的追趕程度。技術的變化（TC）測度了生產決策單元技術曲線從時期t到時期t+i的移動，反映技術進步。規模效率的變化（SEC）測度了生產決策單元是否處于最佳規模狀態。當規模效率等于1時，表明該生產決策單元具有規模經濟性；當規模效率小于1時，表明生產決策單元處于規模報酬遞減期，應縮小生產規模；反之，則擴大生產規模。純技術效率的變化（PTE）反映生產領域中技術更新速度的快慢和技術推廣的有效程度。

一般地，Malmquist生產率變化的分解可以用圖1表示。

圖1 全要素生產率的分解

為了對水稻生產方式轉變的發展績效進行定量評價，借鑒劉燕妮等［19］的計算方法，定義發展績效指數為：

式中，S為發展績效指數，X為報告期指標的當前數值，Xmin為指標實際數值所在區間的最小值，Xmax為指標實際數值所在區間的最大值。通過該指標，可以從粗放度角度對水稻生產方式轉變的發展績效進行評價。一般地，根據等分原理確定生產方式粗放度的分類標準：高度粗放型，0≤S≤25；中度粗放型，25＜S≤50；低度粗放型，50＜S≤75；集約型，75＜S≤100。

2 測算結果與生產方式發展績效評價

2.1 全要素生產率變化分析

經測算，2004—2015年我國4種類型水稻主要種植地區的全要素生產率及其構成變化如表1所示。從表1可以看出，2004—2015年我國早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻的全要素生產率平均值依次為1.009、1.039、1.008和1.041，表明全要素生產率平均每年增長幅度分別為0.9%、3.9%、0.8%和4.1%，總體都呈現遞增趨勢，其中中秈稻和粳稻的增長最明顯。測算結果與江松穎等［20］測算的2001—2013年我國水稻全要素生產率小幅上漲0.1%的結果略有不同，其原因主要是變量選擇與數據的處理方法不同；與閔銳［21］發現的2004—2010年湖北省早、中、晚秈稻全要素生產率均在波動中呈現衰退趨勢的結論相反，表明個別省份的發展特點與全國可能存在不一致現象。

從TFP的構成特征看，4種類型水稻全要素生產率的增長都主要來自技術進步，技術進步對全要素生產率增長的貢獻率依次為100%、107.69%、75%和90.24%，表明我國水稻生產方式的轉變都是屬于技術誘導型發展模式。早秈稻的純技術效率和規模效率平均值為1，即早秈稻具有規模經濟性，技術更新處在平穩發展階段。中秈稻的技術效率平均下降了0.2個百分點，其中純技術效率和規模效率分別平均下降了0.1個百分點，表明中秈稻處在規模報酬遞減期，新技術推廣應用跟不上技術進步的步伐。晚秈稻和粳稻的技術效率略有增長，年均分別增長了0.2%和0.4%，其中晚秈稻技術效率的提高主要來自純技術效率的提高；粳稻技術效率的提高主要來自規模效率的提高。粳稻中，規模效率提高對技術效率提高的貢獻率為75%，表明我國粳稻生產主要靠通過擴大生產規模來獲得效率的改善，這與近年來我國北方稻區粳稻的發展實情相一致。

從時間發展趨勢上看，4種類型水稻的TFP及其構成年際間都存在一些波動，但總體趨于平穩（圖2）。年際間早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻的TFP極差依次為0.299、0.556、0.398和0.193，表明中秈稻波動最大，粳稻最穩定。

2004年以來，我國水稻生產方式轉變取得了較好的成績，這些成績的獲得主要源于技術進步。水稻生產技術主要體現在品種改良和機械化栽培等方面。隨著水稻育種水平的發展，我國水稻的單產越來越高，對水稻產出的增長做出了較大貢獻。但在水稻生產方式轉型中，機械化技術起著更關鍵的作用。近年來，源于日本的毯狀苗機插秧技術在我國粳稻種植中得到了迅速推廣，應用效果顯著。例如，黑龍江省以粳稻種植為主，水稻種植機械化水平由2004年的55.19%增加到2015年的近100%，水稻播種面積由2004年的158.78萬hm2增加到2015年的314.78萬hm2，黑龍江水稻種植機械化的發展已在全國水稻生產方式轉型中提供了一種很好的示范。因此可以判斷，機械技術的廣泛應用和生產規模的迅速擴大，使得以黑龍江省為代表的粳稻全要素生產率獲得年均4.1%的增長。對于中秈稻，受人工成本快速上升等影響，水稻種植效益趨低，南方“雙改單”現象普遍存在，中秈稻種植面積增加，因此機械化技術在中秈稻中的應用也得到了快速發展。也就是說，機械技術的推廣與種植面積的增加，使得中秈稻的全要素生產率獲得了年均3.9%的增長。即機械化技術革新與推廣應用是近12年來我國粳稻和中秈稻技術進步增長的主要內在原因。早秈稻和晚秈稻中，機械化技術的貢獻相對較小一些，其原因是早秈稻和晚秈稻主要在我國南方雙季稻區種植，南方雙季稻區受戶均種植規模和機械化技術適應性等眾多因素影響［22］，機械化種植技術推廣速度緩慢，迄今為止種植機械化仍然是水稻全程機械化發展中的“瓶頸”。雙季晚稻中，受茬口緊等影響，水稻移栽時需栽插長秧齡大苗，但現有機插秧技術只適合中小苗栽插，不適應長秧齡大苗栽插，從而限制了機械化種植技術在晚稻中的應用。雙季晚稻機插秧技術已成為制約我國水稻種植機械化發展的主要問題之一。當然，水稻全要素生產率的變動還受體制變化和市場價格變動等多種因素影響［10］，是多因素綜合作用下的復雜過程。

表1 我國不同類型水稻生產率變化情況

圖2 不同類型水稻TFP指數變化趨勢

可見，2004年以來，在我國水稻生產方式轉型時期，水稻生產率變動的最直接原因是技術進步，技術效率相對穩定；機械化技術的發展與水稻生產率的變化呈現高度一致。因此，本研究判斷機械化技術的快速發展是這段時期內技術進步發揮重要作用的主要原因之一。

2.2 水稻生產方式發展績效評價

為進一步分析不同類型水稻生產方式轉變的特點，以TFP為基礎，分別計算了4種類型水稻的發展績效指數，并對歷年水稻生產方式的粗放度進行了評價。2004—2015年不同類型水稻發展績效指數如表2所示，由發展績效指數對我國水稻生產方式的粗放度進行分類匯總，結果見表3。

表2 不同類型水稻的發展績效指數

表3 不同類型水稻生產方式的粗放度

一般地，生產方式的粗放度可以粗略地分為4種類型：高度粗放型、中度粗放型、低度粗放型和集約型，分別代表4個不同的發展階段。由表2可知，2004—2015年我國早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻的平均發展績效指數分別為59.87、27.88、36.18和34.72，表明我國水稻生產方式仍然處于粗放型發展階段。

由表3可知，在2004—2015年的11年發展中，早秈稻有1年為高度粗放型，2年為中度粗放型，4年為低度粗放型，4年為集約型；11年的平均發展績效指數為59.87，平均處在低度粗放型階段。由此可以判斷，11年來我國早秈稻基本處于低度粗放型發展階段。中秈稻有5年為高度粗放型，4年為中度粗放型，1年為低度粗放型，1年為集約型；晚秈稻有4年為高度粗放型，5年為中度粗放型，1年為低度粗放型，1年為集約型；粳稻有6年為高度粗放型，1年為中度粗放型，3年為低度粗放型，1年為集約型；平均發展績效指數分別為27.88、36.18、34.72，平均都處在中度粗放型。可見，自2004年加速農業機械化發展以來，我國中秈稻、晚秈稻和粳稻的生產方式逐步由高度粗放型向中度粗放型轉變，總體步入中度粗放型發展階段。

本研究中，在測算TFP時是以單產作為產出變量，因此可以判斷，我國中秈稻、晚秈稻和粳稻單產的增長主要是靠生產要素數量的擴張獲得的，而不是主要依靠全要素生產率的提高帶來的。以往有些學者利用全要素生產率對經濟增長的貢獻率來劃分增長方式的粗放度是不科學的，因為當全要素生產率和經濟增長率都處于很低的數值時，有可能使得全要素生產率的貢獻率處于很高的數值而誤判。本研究構造的發展績效指數，從考察期內不同年份的相對發展程度進行評價，能進一步挖掘生產方式轉變的特點并進行總體判斷。

總體上，從粗放程度判斷，近12年來我國水稻生產方式獲得了一些改善，但仍然屬于粗放型生產方式，需進一步加強轉變。

3 結論與展望

學者們過去對我國水稻的生產方式評價主要是通過測算其全要素生產率，并將其分解，分析其變動趨勢，本研究在此基礎上，引入了生產方式發展績效指數，運用DEA的Malmquist指數法，研究了2004—2015年中國早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻的全要素生產率及其構成和變動趨勢，并以全要素生產率為基礎，構造了生產方式發展績效指數，對4種類型水稻生產方式轉變的績效進行評價，獲得如下主要結論：

（1）2004—2015年間，我國早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻的全要素生產率年均增長分別為0.9%、3.9%、0.8%和4.1%，總體都呈現遞增趨勢，其中中秈稻和粳稻的增長最明顯；4種類型水稻全要素生產率的增長都主要來自技術進步，技術進步對全要素生產率增長的貢獻率依次為100%、107.69%、75%和90.24%，表明我國水稻生產方式的轉變屬于技術誘導型發展模式。

（2）從發展績效指數上判斷，2004—2015年我國早秈稻屬于低度粗放型生產方式，中秈稻、晚秈稻和粳稻都屬于中度粗放型生產方式，總體處于粗放型發展階段。

結合王明利等［10］對1990—2003年我國水稻的生產效率的分析可以得出，自2004年以來，我國4種水稻的生產效率仍然與技術進步都有著非常一致的變動趨勢，而且4種水稻的技術效率都有較大幅度的提升，一方面說明了自2004年以來，技術效能得到了一定程度的發揮，水稻新技術的推廣取得了一定的成效，另一方面，我國水稻生產總體處于粗放型發展階段，也反映出水稻新技術推廣仍然有限。我國水稻的發展方式轉變要通過技術創新、科技進步提高全要素生產率的增長速度，在水稻新技術推廣方面，政府應給予更多的政策支持，鼓勵農民采用新技術。

本研究從全國范圍內分析了水稻的生產方式與效率，沒有研究各省份的具體情況，但我國水稻生產方式的發展存在著區域差異性，下一步將對區域或省份的水稻生產方式進行分別評價，以期為水稻生產方式發展欠佳的區域和省份提供借鑒。