基于DEA-Tobit模型的新疆農業科技創新效率及其影響因素研究

何鳳林　吳正平

摘要：以2007—2017年的數據為基礎，首先利用數據包絡分析法（DEA）建立模型，評價分析了新疆農業科技創新綜合效率，將綜合效率分解為純技術效率和規模效率，探討新疆農業科技創新的使用程度和支出規模情況。在此基礎上，構建了受限因變量隨機效應Tobit模型，將新疆農業科技創新規模效率的結果作為被解釋變量，解釋變量取農業技術市場年成交額、農業R&D經費投入、農業科技人員數、農業機械化總動力、獲得農業專利授權數、化肥施用量、發表農業科技論文和農業總產值的實際觀測值，運用Tobit模型進行影響因素計算，并對影響程度進行分析。在實證結果的基礎上，結合新疆農業科技創新發展實際情況，提出了提升新疆農業科技創新效率的針對性建議。

關鍵詞：農業科技;創新效率;DEA-Tobit模型;規模效率

中圖分類號：F302.5;S11+4 ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）05-0165-04

Abstract： Based on the data from 2007 to 2017， a model was established by using the DEA method to evaluate and analyze the comprehensive efficiency of agricultural science and technology innovation in Xinjiang， the integrated efficiency was decomposed into pure technical efficiency and scale efficiency， the utilization degree and expenditure scale of agricultural science and technology innovation in Xinjiang in each year were discussed. On this basis，a limited dependent variable random effect tobit model was built， the scale of Xinjiang agricultural science and technology innovation efficiency was as explained variables. The explanatory variable took in the actual observation of agricultural technology market turnover， agricultural R&D funds investment， agricultural technical personnel number， total power of agricultural mechanization， agricultural patent authorized number，fertilizer application， agricultural science and technology papers published and the total value of farm output. Tobit model was used to calculate the influencing factors and to analyze the influence degree.On the basis of the empirical results， according to the actual situation，some suggestions on the efficiency of agricultural science and technology innovation in Xinjiang were put forward.

Key words： agricultural science and technology; innovation efficiency; DEA-Tobit model; the scale efficiency

2004—2019年，中央連續出臺“一號文件”，把農業科技創新作為重要建設領域，要推進農業科技創新，強化建設現代農業的科技支撐。新疆農業機械總動力由2007年的1 274.74萬kW增加到2017年的2 148.82萬kW，增長了68.57%;化肥施用量由2007年的131.53萬t增加到2017年的250.74萬t，增長了90.63%;農業技術人員由2007年的33 859人減少至2017年的27 620人，減少了18.43%;農業R&D經費支出由2007年的21 841.38萬元增加到2017年的115 457.35萬元，增長了428.62%。由此可見，新疆政府對農業很重視，農業方面的財政投入持續快速增加。在農業財政投入充足的情況下，要想提升農業科技進步對農業發展的貢獻率，就必須提升農業科技創新效率，因此研究新疆農業科技創新效率問題顯得尤為重要。

1 ?新疆農業科技創新效率測算與分析

利用數據包絡分析法（DEA）建立模型，運用DEA軟件計算得到2007—2017年新疆農業科技創新的綜合技術效率、純技術效率、規模效率和規模報酬（表1）。

規模效率是指由生產規模對決策單元創新效率的影響，當規模效率值（SE）=1，表明創新規模在該地區是恰當有效的，實現了有效決策單元的規模，無論投資是大還是小，規模報酬之間的臨界點通過增加或減少促使規模效率始終處于最佳狀態。當規模效率值（SE）≠1時，說明規模是無效的，可分為規模報酬遞增或減少。規模報酬遞增是因為當前創新規模較小，不能發揮區域創新能力;規模報酬遞減是因為規模太大，表明當前規模超過了最好的創新區域，為了最大化利用應及時調整總投資。

因此，當SE<1，表明該投入規模在規模報酬遞增或遞減階段，為非有效規模。由表1可知，2007—2017年新疆的規模效率均值為0.973，說明該地區當前整體規模對科技產出效率有影響，需要調整投入規模。從表1還可以看出，2007、2011、2012、2016、2017年新疆農業科技創新的規模投資回報穩定，處于農業技術投資的最優規模; 其他6年處于規模報酬遞增或遞減階段，說明這6年存在投資不足或資源配置不合理等問題，阻礙了技術創新。因此未來的農業技術創新必須投入合理的資源配置，提高生產技術創新效率，提升科技創新能力，發揮整體優勢促進經濟和技術創新，從而推動新疆經濟發展。

2 ?Tobit模型回歸與結果分析

根據Tobit回歸模型的原理，通過DEA方法測算得到新疆農業科技創新效率的綜合技術效率、純技術效率和規模效率，三者的關系表明規模效率是決定綜合技術效率的最重要因素。因此本研究以新疆農業科技創新效率的規模效率（SE）為因變量，選取農業技術市場年成交額（TMT）、農業R&D經費投入（RDS）、農業科技人員數（STPN）、農業機械化總動力（MTP）、獲得農業專利授權數（APLN）、化肥施用量（FS）、發表農業科技論文（ASTPP）和農業總產值（AT）8個指標為自變量，運用 Eviews 10軟件進行回歸分析，回歸結果見表2。從表2可以看出，Tobit回歸模型整體的擬合優度比較好。在1%的置信水平下，農業科技人員數、農業技術市場年成交額、農業總產值、發表農業科技論文與新疆農業科技創新效率顯著正相關。在5%的置信水平下，農業機械化總動力與新疆農業科技創新的規模效率顯著正相關。獲得農業專利授權數對新疆農業科技創新效率影響不顯著。化肥施用量和農業R&D經費投入對新疆農業科技創新效率的影響，它們所對應的Z統計值分別是-2.560 189和-3.665 315，P分別為0.010 5和0.000 2，說明在農業科技創新效率中，化肥施用量和農業R&D經費投入的增加一方面能夠提高新疆農業科技創新效率，另一方面，化肥施用量越大，對環境的影響也越大，其結果必會造成對農業科技創新效率的負面影響。

1）農業機械化總動力與新疆農業科技創新效率顯著正相關。從表2可以看出，農業機械化總動力每提高 1 個單位，將會使該地區的農業科技創新效率增加0.000 171個單位。說明農業機械化總動力越高，新疆農業科技創新效率越高。農業機械化總動力的多少反映了農業生產過程中機械化或現代化的程度，農業機械化總動力越多反映機械化程度越高，農業生產的技術也就越高，從而使得新疆農業科技創新效率提高。機械總動力在5%的顯著性水平上對規模效率值有顯著的正向影響。一個地區的農業機械操作的總功率越大，這個地區的農業機械化程度越高。因此，農業機械總功率可以用作區域技術資源農業科技創新的評價指標。其結果與預期影響效果相同。

2）農業科技人員數與新疆農業科技創新效率極顯著正相關。從表2可以看出，農業科技人員數所對應的Z統計值為3.821 297，P=0.000 1<1%，農業科技人才投入對農業生產的綜合效率的影響系數為正值。這說明新疆農業科技人才投入對新疆農業生產的規模效率具有正影響。農業科技人才資源是農業科技進步必不可少的基礎，也是農業科技發展的基礎保障。因此，新疆的農業科技人才越多，農業科技發展越快，農業生產的規模效率越高。

3）農業技術市場年成交額與新疆農業科技創新效率顯著正相關。從表2可以看出，農業技術市場年成交額所對應的Z統計值是2.607 480，P=0.009 1<1%，說明農業技術市場年成交額對新疆農業科技創新效率影響極顯著。農業技術市場年成交額每提高 1 個單位，將會使該地區的農業科技創新效率增加0.067 295個單位。說明農業技術市場年成交額越高，新疆農業科技創新效率越高。農業技術市場營業額的增加有利于提高農業科技供應商的積極性，促進研發、推廣應用農業科技，農業科技成果迅速轉化到需求者手中，從而極大地提高農業科技創新效率。

4）農業總產值與新疆農業科技創新效率顯著正相關。根據Tobit模型的回歸結果，農業總產值所對應的Z統計值為6.579 150，P=0。通過比較發現，在所有的影響因素中農業總產值所對應的Z值最大，P最小，說明農業總產值對新疆農業科技創新效率的影響最大。農業產量的增加較大刺激農民的農業科技創新熱情和效率，合理的農業生產會提高農業科技創新的生產力。

5）發表農業科技論文與新疆農業科技創新效率顯著正相關。根據Tobit模型的回歸結果，發表農業科技論文所對應的Z統計值為3.821 297，P=0.000 1<1%，發表農業科技論文對農業生產的綜合效率的影響系數為正值。說明新疆發表農業科技論文對新疆的農業生產的規模效率具有正向的影響。

6）獲得農業專利授權數對新疆農業科技創新效率相關性不顯著。根據 Tobit 模型的回歸結果，獲得農業專利授權數所對應的Z統計值為0.131 420，P=0.895 4>10%，說明獲得農業專利授權數對新疆農業科技創新效率的影響不顯著。

7）化肥施用量與新疆農業科技創新效率顯著負相關。根據Tobit模型的回歸結果，化肥施用量所對應的Z統計值為-2.560 189，P=0.010 5，說明化肥施用量對新疆農業科技創新效率有顯著負向影響。肥料投入屬于農業生產過程中必不可少的環節，肥料作為輸入性元素在農業生產中發揮著重要作用，但濫用化肥的短視行為將導致土壤肥力下降，反而會削弱耕地的生產能力，化肥施用量的增加并不代表耕地生產潛力的增長。同時由于不注重耕地資源的保護，不注重土地有機肥的投入，使部分糧田有機質下降，土壤肥力明顯下降。化肥施用量過多，化肥施用量如果超過合理的水平不僅不能提高農產品產量，而且會造成環境破壞和資源浪費[1]。

8）農業R&D經費投入與新疆農業科技創新效率顯著負相關。根據Tobit模型的回歸結果，農業R&D經費投入所對應的Z統計值為-3.665 315，P=0.000 2<1%，說明農業R&D經費投入對新疆農業科技創新效率的影響極顯著。但是農業R&D經費投入所對應的系數為負值，說明農業R&D經費投入對新疆農業科技創新效率是顯著負向影響。這可能是由于地方政府單純的科技財政投入并不能帶來相應的科技產出，反而會造成投入冗余，降低農業科技創新效率水平。說明在當前經濟發展水平下，中國科技創新的發展己經進入深化期，單純的研究經費投入已經不是決定科技創新效率的重要因素[2]。