基于DEA的新疆生產建設兵團第七師農業產業結構調整研究

[摘 要] 本文在對新疆生產建設兵團第七師自然條件和農業發展等方面進行調研的基礎上，考慮多目標要求，建立農業產業結構優化的分析模型。在供應側結構改革和“一帶一路”的背景下，運用地區產業結構優化研究體系和先進的數學理論，建立經濟、社會和生態效益的多目標優化模型，并將數據包絡分析（DEA）方法運用于相對有效性評價方案，為合理調整農業產業結構提供科學依據。

[關鍵詞] 農業;產業結構;DEA評價

[中圖分類號] F327 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）06-15-3

新疆生產建設兵團第七師（簡稱第七師）地處新疆維吾爾自治區（簡稱新疆）奎屯市，地理位置優勢明顯，交通便利，是新疆三次產業相對發達和集中的地區，是新疆優先發展、重點發展地區，但經濟效益相對較低。在國家推動“一帶一路”倡議和供給側結構性改革的大環境背景下，如何增加農業績效、改善職工收入狀況，成為兵團和師市各地區的工作重點，以促進農業產業結構調整優化。目前，需要加強農村經濟的定量研究和農業產業結構調整。在眾多方案中，根據農業發展的現實情況，運用科學有效的方法選擇和改進方案，最終確定實施方案。通過對相關文獻資料的學習，本文運用多目標規劃理論方法，選用DEA評價模型最優解，對農業產業結構優化方向和要求加以分析，合成農業產業結構的優化模型。

1 第七師農業產業結構發展現狀

在農業產業結構定義中，本文選用的概念為：農村這個特定經濟區域內，各個經濟部門及其所屬各門類、各生產項目的比例關系、結合形式、地位作用和運動規律等[1]。本文主要研究一般意義中的農、林、牧、漁各產業。他們的不同地位和相關性構成了農業產業的總體結構和種植業、畜牧業內在資源的分布與比例，核心探討對種植業、畜牧業以及他們內在布局的合理調整。

從第七師農業經濟和社會發展總量指標、農林牧漁總產值構成及變化系數分析的比較來看[2]，第七師農業種植結構單一、品質低劣，以農產品原料生產為主。農業產業結構的不合理導致農業種植的經濟效益低下，影響職工收入增長，最終導致整個農業經濟成長乏力。因此，下面將運用產業結構理論結合評價機構合理化的綜合指標，深入分析第七師農業產業結構現狀，找出其結構落后的根本原因。

2 理論基礎和分析框架

數據包絡分析（DEA）是一種使用數學規劃模型多目標規劃評價具有多個輸入輸出“單位”間的相對有效性的生產前沿非參數方法。基本原理是將評價對象相關的投入產出數據進行處理，形成一個有效的范圍區間，將決策單元與這個區間進行比較，若處于這個區間，則該決策單元有效，若不在則無效。DEA是一種非參數估計方法，能有效避免主觀因素，運算簡單，可減少估計誤差。

為了更好地促進種植業和畜牧業協調發展，取得最優綜合效益，結合農業產業結構的特點和具體要求，通過多目標規劃理論和方法合成優化模型，運用DEA模型選擇符合要求的最佳方案。

經過變換得到[C2R]模型：

[min " θc-εeTs-+eTs+s.t.j=1nβjxj-s-θCxpj=1nβjxj-s+=yp≥0，j=1，……，ns-，s+≥0] " " " （1）

式（1）中，[θC]為效率評價值;[βj]為決策單元的參變量;[ε]為模型中引入的非阿基米德無窮小參數，[ε][gt;]0;[s-]和[s+]表示投入產出松弛變量。該模型的最優解[θC]表示技術效率（包含純技術效率和規模效率），是由科技進步帶來的產出成效。

當模型的解為以下情況時，定義如下內容：①若[θ*c]=1且[s-*=s+*=0]，說明決策單元P是DEA有效的，既是技術有效又是規模有效的;②若[θ*c]=1且[s-*≠0]，[s+*≠0]，說明決策單元P是弱DEA有效的，技術有效和規模有效不能同時實現;③若[θ*c]<1，說明決策單元P是非DEA有效的，既不是技術有效也不是規模有效的。

3 數據來源與實證分析

3.1 數據來源

本文數據取自2001—2015年《新疆生產建設兵團統計年鑒》以及其他相關資料，經過典型相關性分析篩選后建立評價指標體系，其中包括4個投入指標——播種面積、機械收割面積、棉花播種面積和總成本，而產出指標有9個[3]——總收益、農林牧漁業總產值、職工人均純收入、棉花總產量、畜牧業產品總產量、經濟作物總產量、全師人均棉花產量、牲畜存欄頭數和1 hm2耕地產值。

由于模型求解結果在很大程度上受約束值的影響，依照第七師農業發展和農業產業結構調整規劃目標，參考相關研究成果，初步確定了區間約束值和對應的灰區間參數。根據方案要求，可以根據方案選擇上下限的中值。

主要約束值和參數取值的灰區間：

b1∈[118，132]（千hm2），b2∈[20，40]（千hm2）

a1∈[12%，26%]，a2∈[10%，20%]，a3∈[7%，12%]

其中，a1為經濟作物播種面積占總耕地面積比重，其取值的確定主要是根據經濟作物栽培適宜面積約束和各設計方案的調整要求;b1為規劃期末師部主要農作物總耕地面積;a2、a3分別為飼草、飼糧作物播種面積占總耕地面積比重，值與畜牧業發展的飼草、飼糧需求密切相關;b2是規劃期末第七師發展水產養殖面積預測值。

基于目前第七師的農業生產條件和技術，考慮第七師農業的狀況和未來期望，從不同的側重點出發，設想制訂以下2個發展方案[4]。

方案1：以畜牧業為側重點，優化其內部養殖結構，并種植充足的飼草作物以支持畜牧業的發展，調整種植業內在的種植結構。

方案2：將畜牧業和非棉經濟作物同時作為發展的側重點，并使其他產業協調有序發展。擴大飼草和非棉經濟作物的種植面積，同時擴大非棉經濟作物種植面積，促進七師發展優勢產業，提高綜合效益。

方案1：以發展畜牧業為側重點，對應區間取主要畜牧產品產量作為上限，以支持畜牧業的發展，優化種植業內部結構，明確各作物產量約束值。

b1=130，b2=30

a1=12%，[a′1]=16%，a2=16%，[a′2]=20%，a3=12%

方案2：促進各產業協調發展的前提基礎下，重點發展畜牧業，大力支持非棉經濟作物的種植，發展第七師優勢產業，增加農業效益。為此，其大多數約束值取自對應區間的中間值或漂移上界。

b1=128，b2=40

a1=18%，[a′1]=24%，a2=18%，[a′2]=22%，a3=10%

3.2 優化模型的運算與結果分析

本文求解多目標規劃模型采用加權求和算法來處理與計算。加權求和算法是比較簡單實用的處理方法（Weiglrted-sums），把多目標函數通過固定權數求和轉變成單目標函數，以方便求解。考慮到量綱不統一對模型有效性的影響，加權求和時只保留總產值目標f1和總收益目標f2，同時將產量目標和生態平衡都作為重要約束條件。

設第一二個目標函數的權重分別為w1、w2，X為約束變量值，則多目標規劃模型的目標函數應為：

max " w1· f1（X）+w2· f1（X） " " " " " " " " " " " " " " （2）

將各項參數和約束值輸入優化模型，利用最優化軟件——Lingo編寫計算程序，運算得到對應2個方案的農業產業結構比重和各項主要輸入、輸出指標預測值。

根據分析，本文選擇方案2作為第七師農業產業結構調整最終方案。利用第七師農業資源優勢，重點改革畜牧業和非棉經濟作物，從改革畜牧業角度出發，擴大食草動物的養殖規模，通過提高飼料轉化率來提高經濟效益，進而改善畜禽結構，通過畜牧業經營水平的上升帶動其他產業成功轉型。調整農業產業結構有利于促進農業全面均衡發展，同時優化種植業內部結構，擴大非棉經濟作物和飼草作物的種植面積，縮減棉花種植面積的同時提高第七師森林覆蓋率[5]。

再分析方案1，當成本差別不大時，方案1的總產值明顯低于方案2。過度發展畜牧業，結果是滿足畜牧業所需的飼草需求卻降低了種植業的經濟效益。而方案1農作物種植面積本身大于方案2，為達到經濟作物的產量需求需要擴大種植面積，忽略了其他產業的發展。對比后，方案2資源利用效率更高、效益更好、產業更協調。

4 第七師農業產業結構調整對策

4.1 大力發展畜牧業

第七師主要飼養食草的家畜，對精飼料的需求小，且七師牧草資源較為豐富，應發揮這一優勢大力發展畜牧業養殖。為促進畜牧業的發展，增加飼草種植面積，擴大肉牛、肉羊生產規模，實現飼草、飼養、加工與銷售一體化[6]。此外，要加大對優秀蓄乳產品企業的扶持力度，扶持職工對優勢畜產產品品種的生產。

4.2 調整種植業內部結構

從第七師經濟效益分析，種植業雖在農業中比重很大，但沒有產生相應的經濟效益，主要原因是經濟作物棉花已經不能發揮其原本的優勢，因此必須對現有的種植業予以調整以適應當今社會的發展。調整的重點如下[7]：①減少棉花種植面積，提高棉花品質;②大力發展適銷、高效的經濟作物，如蔬菜、甜菜等，特別是具有地方特色的名特優稀品種;③提高飼料、綠肥等作物的種植比重。

4.3 大力發展特色林果業

調整農業產業結構時，要充分利用第七師光熱資源和氣候條件，發展特色林果業來提高農民收入。要推進第七師林果業的發展，要及時了解市場動態，及時將果品產銷消息發布給職工;政府要積極為職工尋找銷售渠道，使果樹的生產從單純的種植業和農民個體經營方式向產、供、銷一體化方向發展;要注重引進果樹新品種、新技術，樹立品牌意識，提高第七師果品的知名度和競爭力。

4.4 加快農業產業化經營

通過調整產業結構，第七師應實現在良種供應、防疫、收購和加工方面的產業化經營[8-9]。政策扶持產業龍頭企業、優秀企業，鼓勵他們進行技術開發，擴大市場占有率，加強企業間資源整合，擴大企業整體規模;對職工積極宣傳引導，讓職工支持企業產業化發展，以法律合同等形式保障農牧民經濟利益，以期從大企業經營上帶動整個農業的產業化調整。

4.5 提高農業科技水平

加強農業體制改革，做好農業發展規劃，離不開科技水平的提升。第七師應不斷健全農業技術研發和運用體系，推廣具有自主創新能力和加工技術的科技成果，落實農業科研基金的運用，優先審查農業創新項目。同時，農業網站要及時發布最新科研成果，聘請高科技人才到農業單位工作，加強職工文化教育，讓職工具備使用新興科技產品的能力。

參考文獻

[1]魏薇.基于動態網絡DEA的農產品供應鏈綜合效率評價方法研究[D].哈爾濱：東北農業大學，2015.

[2]李曉婷.基于需求目標下的農業產業結構調整研究[D].昆明：昆明理工大學，2010.

[3]李秋香，黃毅敏.農業產業相對有效性評價及對策研究[J].農村經濟與科技，2008（6）：65-66，68.

[4]謝永利.貴州省農業產業結構調整及系統優化決策研究[D].貴陽：貴州大學，2006.

[5]武雪萍.洛陽市節水型種植制度研究與綜合評價[D].北京：中國農業科學院，2006.

[6]傅麗芳，葛家麒，孟軍.農業產業結構調整優化模型研究[J].東北農業大學學報，2005（1）：116-119.

[7]傅麗芳.黑龍江省農業產業結構調整優化模型及方案的DEA綜合評價研究[D].哈爾濱：東北農業大學，2002.

[8]中國人民大學宏觀經濟分析與預測課題組，劉鳳良，閻衍，等.我國產業結構調整的新取向：市場驅動與激勵相容[J].改革，2013（10）：41-53.

[9]馬乃毅，徐敏.基于New Cost DEA模型的棉花生產成本效率評價與分析：以新疆為例[J].企業經濟，2013（3）：74-78.