臺灣水稻生產效率的實證分析

周瓊 王佳佳 曾玉榮

摘要：[目的]正確認識臺灣水稻生產效率的變化及引起變化的原因。[方法]利用DEA與Malmquist生產力指數及灰色關聯度分析，研究臺灣2002-2016年15縣市的水稻生產效率、全要素生產率變化及其分解指數，以及各指數之間的關聯系數。[結果]（1）臺灣水稻生產效率整體處于較高水平（0.970）.第一期水稻的生產效率（0.974）略高于第二期（0.966）;（2）不同縣市水稻生產效率不同，宜蘭縣、新竹縣、新竹市、彰化縣、嘉義縣市和臺東縣生產效率均達到1，處于較高水平;（3）臺灣水稻生產效率增長波動較大，第一、二期的全要素生產率指數分別為0.987和0.955，每年降幅分別為1.3%和4.5%，總體呈退步狀態;（4）臺灣第一、二期水稻生產率的變動與技術進步的關聯系數分別為0.7469、0.8932，與技術效率變化的關聯系數分別為0.5832、0.6056，水稻生產率的變化主要受技術進步的影響，受技術效率變化的影響較小。[結論]臺灣水稻生產效率整體處于較高水平，全要素生產率指數呈退步狀態，其變動主要受技術進步影響，政策調整效果初顯，效率的損失可以通過技術進步彌補。

關鍵詞：臺灣;水稻;生產效率;DEA;Malmquist生產力指數

中圖分類號：S511文獻標志碼：A 文章編號：1008-0384（2019）09-1009-10

0引言

（研究意義）臺灣水稻栽培面積與產值在各種農作物中名列前茅，是最重要的農作物之一.但受飲食西化影響，臺灣米食需求量驟減，且2002年加入世界貿易組織（WTO）后，受全球貿易自由化的影響，稻田開始轉作或休耕，水稻種植面積逐年遞減。生產效率是影響水稻產量的重要因素，提高水稻產量的關鍵在于提高生產要素配置效率和水稻綜合生產效率。臺灣的稻米質量佳，若能提高生產效率，可大大提升市場競爭力。（前人研究進展）目前諸多關于水稻生產效率的研究，主要使用參數法與非參數法。參數法，常用的方法為隨機前沿分析法（SFA），如楊萬江等基于微觀農戶調查數據分析提出水稻生產存在技術效率損失，但是隨機前沿函數往往受限于嚴格的假設條件，常常出現數據不符合模型假設的困擾，并且由于模型中參數較多，一些參數的經濟學含義難以解釋。數據包絡分析（data envelopment analysis，DEA）已成為學術界計算全要素生產率的常規范式，其中最常用的模型為Malmquist指數，并得到了越來越多的研究者認可，成為測算全要素生產率（TFP，下同）的最主要方法。大多學者基于DEA-Malmquist指數法研究，認為中國水稻生產效率的變動是由技術進步因素主導的。如薛思蒙等認為中國水稻產業生產效率主要表現出低技術進步率的結構特征，技術進步水平較低是中國水稻產業生產效率落后于日本的重要原因;王明利等認為導致我國4種水稻的生產率變動的最直接因素是技術進步的變化;張越杰等研究認為吉林省水稻生產全要素生產率（TFP）主要由于技術進步水平低、規模無效率的作用而呈現下降趨勢;劉余認為江蘇省不同規模水稻種植戶的綜合技術效率和純技術效率水平總體呈上升趨勢;陳昭玖等分析表明，技術進步與粳稻生產效率變化趨勢基本一致，技術效率下滑阻礙生產效率上升;郭斯華認為江西農戶水稻生產效率整體水平較高，但在3年間呈連續下降趨勢，水稻生產在種子、化肥、農藥和農膜的投入方面仍有很大的改進空間;劉德娟認為福建水稻的全要素生產率變化主要源于技術進步;吉星星等研究發現我國東北平原水稻生產效率最高，長江流域次之，東南沿海最低。在臺灣水稻生產效率的研究方面，戴錦周利用隨機生產邊界模型，估算稻作農家的生產風險與技術效率，認為2001-2004年的稻農技術效率低于1998-2000年，而生產風險則是較高的。宮健人利用DEA分析法，比較臺灣地區各縣市間的稻米生產效率，認為各縣市生產效率差異較大。吳東岳采用三階段DEA評估稻作農戶的生產效率，認為臺灣稻作生產技術整體性高，且幾乎無地區性的差別，稻作農家生產效率追上領先者的趨勢日益明顯。（本研究切入點）由于臺灣方面的文獻研究期限較短，且都在2008年以前。2009年5月臺灣當局正式推行實施“小地主大佃農”政策，鼓勵無力或無意耕種的農民或地主出租農地，并輔導大佃農長期承租擴大經營規模，推動農業經營的規模化、集團化和效率化，減少農地休耕和撂荒，活化農地資源，促進農業轉型升級;2013年起啟動“調整耕作制度活化農地中程（2013-2016年）計劃”，優先活化連續休耕農地，促進農業勞動結構年輕化及擴大經營規模。臺灣水稻政策發生改變，其生產效率有何變化？是否也是由于技術進步引起的？其效果如何？尚未見相關研究。（擬解決的關鍵問題）為此本文采用DEA-BCC模型、Malquist生產力指數等方法來分析2002-2016年臺灣15個縣市水稻生產效率及全要素生產率變化，以期正確認識21世紀以來臺灣地區水稻生產效率的變化及引起變化的原因。

1材料與方法

1.1數據來源

本研究數據來自2002-2016年臺灣“農委會農糧署”編制的《稻谷生產成本調查報告》和《農業統計年報》，15個縣市指在臺灣所有縣市中剔除了沒有水稻生產數據的基隆市、澎湖縣、金門縣和馬祖縣，分別為臺北新北市、宜蘭縣、桃園縣、新竹縣市（包括新竹市、新竹縣）、苗栗縣、臺中市、彰化縣、南投縣、云林縣、嘉義縣市、臺南市、高雄市、屏東縣、臺東縣、花蓮縣，其中臺中市、臺南市和高雄市分別包含了改制前的臺中縣、臺南縣和高雄縣。為了使各年度的數據具有可比性，以2016年為基期，對各年的投入、產出數據按照價格指數進行了平減。

1.2研究方法

1.2.1DEA模型方法DEA是基于生產前沿面方法用來評價決策單元的相對有效性的非參數估計方法。經典的DEA模型主要有CCR和BCC兩種。利用CCR和BCC模型，可分別求出各決策單元的綜合效率（TE）和純技術效率（PTE），再根據綜合效率等于規模效率乘以純技術效率，即TE=SEXPTE，SE=TE/PTE，可求出各決策單元的規模效率。本研究運用Deap2.1軟件中的DEA-BCC模型對2002-2016年臺灣地區15個縣市的水稻生產數據進行計算，求得15個年份各縣市水稻生產技術效率、純技術效率、規模效率。

1.2.2Malmquist指數 Malmquist生產率指數將全要素生產率（TFPch）分解為技術效率（EFch）與技術進步（TEch）兩部分.學術界分別從投入視角及產出視角對技術效率進行了界定，即在相同產出水平下生產某一產品的最小可能性投入與其實際投入的比率，或相同投入水平下生產某一產品的實際產出與其最大可能性產出之間的比率，直接表現為資源配置及利用的有效程度，技術效率又進一步被分解為純技術效率（PEch）與規模效率（SEch）。技術進步則是指生產某一產品的生產工藝、中間投入品、制造技能的革新與改進。于是有：TFPch=EFch×TEch=（PEchXSEch）×TEch，其中，TFPch為全要素生產率變動，EFch為技術效率變動，TEch為技術進步，PEch為純技術效率變動，SEch為規模效率變動。本研究利用DEA-Malmquist模型分析臺灣各縣市水稻生產15年間全要素生產率及其構成變化的情況。

1.2.3灰色關聯度分析根據臺灣地區第一、二期水稻生產效率的各項分解指標，運用灰色系統第八版模型進行灰色關聯度分析，并探討各指標間的關系。

1.3指標體系

根據《稻谷生產成本調查報告》的生產費用結構，并參考前人研究方法，本研究選取每公頃種苗費（購買種苗、委托育苗及秧田租金）、農藥及其他藥品費、肥料費、工資費（含人工費、人畜工費和人機工費等）、設算地租或佃租等設為投入指標，數據來源于《稻谷生產成本調查報告》;選取水稻每公頃產量為產出指標，數據來源于臺灣“農委會”編制的《農業統計年報》。一期水稻指在該年1月1日至4月30日種植且在同年內收獲的;二期指在該年5月1日至9月30日種植且在同年內收獲。

2結果與分析

2.1臺灣水稻生產的產出、投入的描述性分析

由表1可知，2002-2016年第一期平均每公頃的稻谷產量為6476kg;云林縣高達7565kg，為15縣市最高者，其次為彰化縣、屏東縣及嘉義縣市，均有超過7400kg的稻谷產量;桃園市的第一期稻谷產量為15縣市最低，15a平均僅5209kg。在種苗費方面，第一期水稻生產的平均每公頃種苗費用為8045元;彰化縣、臺北新北市均達8900元以上，宜蘭縣為最低，僅5863元。在農藥費方面，第一期平均每公頃農藥費用為7670元;臺南市、云林縣和嘉義縣市均達10000元以上，桃園市為最低，僅4292元。在肥料費方面，各縣市肥料平均每公頃費用為8595元，彰化縣、臺南市、云林市和嘉義縣市，均達10000元以上，最低的為宜蘭縣，僅5299元。在工資方面，第一期稻作的平均工資為64209元，金額較高者依序為臺中市、臺北新北市及屏東縣，在70000元左右;桃園縣為15縣市最低者，平均為56507元。在設算地租方面，第一期稻作各縣市平均設算地租為20450元，最高為南投縣、達27539元，最低為臺東縣、僅13957元。總的來說，第一期的五項生產費用為臺中市（121024元）最高，桃園市（94395元）最低。

由于宜蘭縣無第二期水稻生產，加上臺北新北市第二期水稻的原始資料疏漏，2002-2016年的第二期稻作，僅包含13個縣市，平均每公頃的稻作生產量為5068kg;南投縣高達6022kg，為單產最高的縣市;桃園縣平均每公頃產量為3985kg，為產量最低縣市。在種苗費方面，平均種苗費用為7700元，云林市最高、達8774元，桃園市為最低、僅6579元。在農藥費方面，第二期平均每公頃農藥費用為8812元;彰化縣、南投市、臺南市、云林市、嘉義縣市和屏東縣均達10000元以上，桃園市為最低，僅4489元。在肥料費方面，平均費用為9085元，云林縣、彰化縣和嘉義縣市均超過10000元，最低為桃園縣、僅6296元。在工資方面，平均為62267元，臺中市、南投市和屏東縣均超過66000元，桃園縣為最低、為54041元。在設算地租方面，平均為14094元，最高為南投縣、達18738元，最低為臺東縣、僅9955元。總的來說，第二期的五項生產費用為南投縣（113931元）最高，桃園市（85817元）最低。

整體而言，第一期產量高于第二期，以全臺灣平均數計算，差距達27.77%;第一期的五項生產費用（108969元）略高于第二期（101958元），其中第一期種苗費用、工資和地租高于第二期，第一期農藥、肥料費用低于第二期。種苗費用方面，第一期生產平均高于第二期生產，但是南投縣、云林市、高雄市、屏東縣以及花蓮縣例外。第一期生產的平均肥料費用低于第二期生產，嘉義縣市、臺南市、高雄市、屏東縣以及臺東縣則是例外。就生產條件而言，第二期水稻生育期間已進入夏季，高溫導致病蟲害發生頻率高，也易因臺風、暴雨而影響產量。

2.2各縣市2002—2016年第一、二期水稻平均生產效率

由表2可知，從第一期水稻的生產效率情況看，宜蘭縣、桃園市、新竹縣市、彰化縣、云林縣、嘉義縣市、屏東縣和臺東縣綜合技術效率均為1，為最具水稻生產技術效率的縣市。在純技術效率方面，僅臺中市、南投縣和高雄市等3縣市的效率值未達1，說明除了這3個縣市外的12個縣市的純技術效率處于生產前沿上，這些縣市的水稻生產技術潛力得到了充分的發揮。在規模效率方面，僅臺北新北市、苗栗縣、臺中市、南投縣、臺南市和花蓮縣等5縣市的效率值未達1，其余10縣市均達到最適生產規模，這10縣市應保持目前的規模水平。

從表2還可看出，第二期水稻生產在綜合技術效率方面，新竹縣市、彰化縣、南投縣、臺南市、嘉義縣市、臺東縣和花蓮縣等7個縣市達到1。在純技術效率方面，僅臺中市、云林縣和高雄市效率值未達1。第二期稻作的規模效率，新竹縣市、彰化縣、南投縣、臺南市、嘉義縣市、臺東縣和花蓮縣等7縣市的效率值為1，其余6縣市可適當擴大種植規模。

綜上所述，臺灣水稻生產效率均值為0.970，整體水平較高。生產效率最高的地區為宜蘭縣、新竹縣市、彰化縣、嘉義縣市和臺東縣，兩期生產效率均為1，說明這些縣市的水稻生產技術潛力得到了充分的發揮，也達到了生產規模的最佳狀態，這些地區應保持目前的規模水平。臺北新北市、花蓮縣、屏東縣、臺南市、南投縣和桃園市各有一期生產效率未達到1，其中臺北新北市、南投縣、臺南市和花蓮縣應著重提高第一期的規模效率，云林縣、桃園市和屏東縣應著重提高第二期的規模效率。苗栗縣（0.981）、臺中市（0.914）和高雄市（0.892）兩期的水稻生產效率均未達到1.宜蘭縣雖然不是產出最高地區但是除地租高于平均值，種苗費與肥料費均為全臺灣最低，因此達到較佳生產效率;云林縣平均產出最高，種苗費、肥料費與工資均高出平均值很多，以致無法達到理想生產效率;桃園縣兩期生產費用均最低，但其兩期產量也最低，因而其生產效率未必最佳，第二期生產效率甚至是所有縣市中最低的。華東地區一向被認為相對不受環境污染而生產較佳品質的稻米，本研究結果與該說法不完全一致，臺東縣及花蓮縣第二期生產效率均為1，但花蓮縣第一期生產效率是所有縣市中最低的，主要是因為規模效率低引起的。臺灣目前的水稻政策并未針對各縣市生產效率的差異而制定，可能造成農業資源的不當配置。

臺灣地區第一、二期的平均綜合技術效率分別為0.974、0.966，表明臺灣水稻生產整體處于較高水平，第一期水稻的生產情況好于第二期，但整體尚有技術提升空間和發展潛力。臺灣當局雖然大幅增加農業科技投資，但因結構性限制，使得農業經營利潤減少，農家傳統型投入，如土地、勞動與資本同時出現大幅度減少現象，使土地型農業衰退，轉向休耕或粗放經營.

2.3臺灣水稻生產的TFP增長及分解要素

2.3.1臺灣各縣市水稻生產的了FP增長及分解要素由表3可見，15年間水稻生產僅臺北新北市第一期和苗栗縣第二期全要素生產率指數（TFPch）大于1，處于進步狀態，別的全處于衰退狀態，尤以臺東縣第二期以每年降幅達44.2%為最高。僅臺北新北市的技術改變（TEchch）指數大于1，表明除此之外各縣市的技術改變均處于衰退狀態。宜蘭縣、桃園市、苗栗縣、臺南市、屏東縣和花蓮縣雖然效率改變（Effch）達到1，卻因技術改變處于衰退狀態，而無法有效提升全要素生產率，再次說明提升技術的重要性。

除了臺中市、南投縣、嘉義縣市及臺東市外，大多縣市的規模效率改變（SEch）已經大于1，均已達到最適規模，臺灣當局應該鼓勵現有業者繼續發展，活化休耕不浪費資源。

2.3.2臺灣第一期水稻生產的TFP增長及分解要素由表4可知，2002年以來臺灣水稻第一期的Maim-quist全要素生產率平均值為0.987，年均下降幅度達1.3%。生產效率進步的年份有5個，退步的年份有9個。2009-2011年規模效率指數大幅提升，兩個年份之間分別達1.010和1.022，且2010-2011年全要素生產率達1.066，為2002年以來的最高值，這可能與2009年推行“小地主大佃農”政策有關，稻農擴大種植規模，從而提升了生產效率;2014-2015年規模效率指數為1.019，且2013-2015年全要素生產率大幅提升，兩個年份之間分別達1.012和1.089，這可能與2013年推行活化休耕政策有關。

將生產效率指數進行分解，技術進步指數與技術效率指數的平均值分別為0.988與0.999，二者年均降低幅度分別為1.2%和0.1%。從生產效率的增長源泉來看，2002-2006年7FP指數呈下降趨勢，主要受技術進步下降影響;2011-2015年，TFP指數呈遞增趨勢，主要原因是技術進步遞增，這一時期內水稻良種技術和栽培技術等都得到較好的發揮，活化休耕政策效果開始顯現;2002-2016年臺灣水稻的技術效率與技術進步指數均處于不斷波動中，TFP指數的變動與技術進步變化趨勢基本一致，與技術效率的變化趨勢總體上吻合，表明第一期水稻生產的全要素生產率是技術進步和效率變化共同作用的結果。第一期水稻生產的技術效率變化（0.999）相對穩定，技術進步每年降幅為1.2%。可能是由于生產資料與勞動力價格的逐年攀升使水稻生產成本逐年增加，成本利潤率降低，從而導致生產者種植水稻及采用新技術的積極性減弱;而且水稻的良種良法已在臺灣普及，對技術進步率的推動作用不足，技術進步逐漸內生化。

2.3.3臺灣第二期水稻生產的TFP增長及分解要素由表4可知，2002年以來臺灣水稻第二期的Maim-quist全要素生產率平均值為0.955，年均下降幅度達4.5%。生產效率進步的年份有5個，退步的年份有9個。將生產效率指數進行分解，技術進步指數與技術效率指數的平均值分別為0.955與0.999，二者年均降低幅度分別為4.5%和0.1%。從生產效率的增長源泉來看，2002-2016年間TFP指數的波動較大，最低為2006-2007年的0.694，最高為2005-2006年的1.231，2002-2005年TFP指數呈下降趨勢，受技術進步和效率變化影響;2013-2016年全要素生產率呈現明顯的下降趨勢，原因可能為種植戶數的減少及部分地區降雨較多所致。TFP指數的變化與技術進步變化趨勢基本一致，表明第二期水稻生產的全要素生產率主要是技術進步作用的結果。第二期水稻生產的技術效率變化穩定（0.999），技術進步每年降幅為4.5%，這一方面顯示出成熟技術效能的充分發揮，另一方面也反映出2002年以來水稻新技術推廣的有限。

2.4全要素分解指標的灰色關聯度分析

2.4.1第一期水稻生產 進一步計算第一期水稻生產的TFP指數和技術進步、技術效率的關聯系數分別為0.7469、0.5832，表明全要素生產率主要受技術進步的影響;綜合技術效率與純技術效率、規模效率的關聯系數分別為0.7117、0.7309（表5），說明在第一期水稻生產中純技術效率和規模效率共同作用于綜合技術效率。

2.4.2第二期水稻生產 進一步計算第二期水稻生產的TFP指數和技術效率、技術進步之間的關聯系數分別為0.6056、0.8932，表明全要素生產率主要受技術進步的影響;綜合技術效率與純技術效率、規模效率的關聯系數分別為0.6535、0.7146（表6），說明在第二期水稻生產中純技術效率和規模效率共同作用于綜合技術效率。

綜合第一、二期的結果可知，臺灣水稻生產的TFP指數的變化主要來源于技術進步，受技術效率變化的影響較小，技術進步可以彌補效率的損失。

3討論與結論

3.1臺灣第一期水稻的生產情況好于第二期

第一期水稻單位面積產量、平均技術效率均高于第二期。造成這種差異的主要原因在于氣候條件，一般水稻品種的適宜溫度是27℃，溫度越高，水稻產量越低，而第二期水稻的生育期在7-11月，生育期在夏季面臨因高溫導致病蟲害的風險大，臺風、暴雨也很大程度的影響產量。從整個臺灣的平均生產效率來看，第一、二期的平均技術效率分別為0.974、0.966，整體處于較高水平，但尚有技術提升空間和發展潛力。

3.2臺灣不同縣市水稻生產效率不同

兩期水稻綜合技術效率均為1的縣市有宜蘭縣、新竹縣市、彰化縣、嘉義縣市和臺東縣，說明這些縣市水稻生產效率高;臺北新北市、南投縣、臺南市和花蓮縣應著重提高第一期的技術效率，尤以花蓮縣第一期生產效率較低，需提高規模效率;云林縣、屏東縣和桃園市應著重提高第二期的技術效率，尤以桃園市第二期生產效率較低，需提高規模效率;苗栗縣、臺中市和高雄市兩期水稻生產效率均較低，需提高純技術效率和規模效率。

3.3臺灣水稻生產率不斷波動，總體呈退步狀態

臺灣水稻生產效率增長波動較大，第一、二期的全要素生產率指數分別為0.987和0.955，每年降幅分別為1.3%和4.5%，總體呈退步狀態;各縣市間也僅臺北新北市第一期和苗栗縣第二期生產率呈進步狀態，其余縣市均呈退步狀態。

3.4臺灣水稻生產率的變化主要受技術進步變化的影響

第一、二期水稻生產的TFP變化均主要源于技術進步的變化，受技術效率變化的影響較小，效率的損失可以通過技術進步彌補。這一方面顯示出成熟技術效能的充分發揮，另一方面也反映出2002年以來水稻新技術推廣的有限，這一結果與前人研究相似。

3.5臺灣適時調整水稻政策，已取得初步成效

臺灣水稻產業有著小農制、高生產成本、高生產技術等等獨特的產業風格，在稻農戶數逐漸減少的情況下，臺灣當局重視生產經營規模，輔導與鼓勵專業稻農擴大耕地面積。本研究發現“小地主大佃農”和活化休耕政策對水稻規模效率變化和全要素生產率有一定影響，政策效果初顯。