基于DEA-Malmquist指數分析的 福建省農業全要素發展效率及影響因素研究

李鵬菲 馬丁丑

摘? 要：以2010～2019年福建省近十年農業產業投入產出數據為研究對象，結合數據包絡分析（DEA）、Malmquist指數及Tobit模型為研究方法，對福建省近十年農業經濟發展的效率進行系統的分析。結果顯示：近10年福建省農業發展的綜合效率值達到0.994;2012年、2015年和2016年存在投入冗余和產出不足;全要素指數和技術進步指數存在年平均負增長率;農民人均純收入、糧食單產產值、化肥有效利用率、農用塑料薄膜使用率與農業發展存在顯著性，糧食單產產量、農藥有效使用率和有效灌溉率與農業發展的綜合效率不存在顯著性。

關鍵詞：投入產出數據;數據包絡分析;綜合效率值;全要素指數

中圖分類號：F127? ? 文獻標識碼：A

Abstract： Taking the input and output data of Fujian province's agricultural industry in the past decade from 2010 to 2019 as the research object， combined with data envelope analysis（DEA）， Malmquist index and Tobit model as the research method， the efficiency of Fujian province's agricultural economic development in the past decade is systematically analyzed. The results show that the comprehensive efficiency of agricultural development in Fujian province has reached 0.994 in the past decade; there were input redundancy and insufficient output in 2012， 2015 and 2016; the total factor index and the technical progress index have an average negative annual growth rate; the net income per farmer， the single output value of grain， and the effective benefit of fertilizer. There is a significant use rate， agricultural plastic film utilization rate and agricultural development， and there is no significant comprehensive efficiency of grain yield， pesticide effective use rate and effective irrigation rate and agricultural development.

Key words： input-output data; data envelope analysis; comprehensive efficiency value; whole factor index

近年來，由于化肥農藥的過度使用，我國部分地區土壤污染嚴重。據統計，我國耕地土壤污染面積達到1.5萬畝、點位超標率高達19.4%。從國際上來看，我國化肥年使用量占世界的約1/3，相當于美國、印度的總和。由于化肥、農藥等的過量使用，導致目前我國農業發展增速減緩，農業安全和生態安全面臨重大挑戰。

隨著農業發展的技術進步，越來越多的學者對農業發展的投入產出綜合效率進行研究。趙敏（2020）采用DEA模型對中國31個省市2003～2017年農業用水效率進行評價，并運用Tobit模型對農用水效率影響因素進行分析[1]。李樹強（2020）以2017年山東省農業技術效率為研究對象，結合三階段DEA模型，引入城鎮化率、農業R&D經費支出和污染綜合排放等指標，測算山東省17個地市的農業技術發展效率[2]。李強等（2020）運用DEA-Malmquist模型對2004～2017年吉林省及2017年吉林省9個地市農業生產效率進行評價，通過測算得出當前吉林省整體農業生產效率較高，但仍有進步空間，全省技術進步率較低，制約全要素生產率的提高[3]。師學萍（2020）以林芝市為例，選取林芝市7個休閑農業發展點，構建3個投入指標和2個產出指標的休閑農業DEA評價模型，測算其休閑農業的發展綜合效率[4]。馬如意（2020）收集42家農業上市公司2018年公布的財務數據，構建農業上市公司經營效率評價指標體系，運用DEA模型，測算農業上市公司的綜合經營效率及規模收益等[5]。江激宇（2020）基于2008～2017年安徽省各地區的面板數據，運用DEA模型，測算安徽省各地區農業生產效率評價安徽省各地區農業生產綜合績效，并選取多個維度測算其對農業生產效率的影響程度[6]。

福建省位居我國東南沿海，陸地總面積為12.4萬km2，海域面積13.63萬km2，總人口3 774萬，森林覆蓋率66.8%，居全國第一;陸地海岸線長達3 751.50千米，居全國第二位。曾經是世界最大的商港之一，也是著名的“海上絲綢之路”的起點。地處經濟發達的長三角和珠三角中間區域，經濟總量位于全國中上游水平，人均地區生產總值靠前。2018年以來，福建省地區生產總值繼續保持較快增長，但投資、消費和進出口增速均有所放緩，福建省靠近北回歸線，氣候條件優越，但區域差異較大，易產生旱澇、水土流失和地質災害，農業總產生近十年持續保持增長，但增速也處于波動之中（見圖1），福建省自然資源豐富，生態環境優良，為福建省未來農業的可持續發展提供了一定基礎，對測算福建省以往的農業發展投入產出的合理性，也可以對未來福建省農業產業發展升級有一定的借鑒意義。在借鑒國內外大量文獻及學者的研究成果的基礎上，本文運用DEA-Malmquist指數、Tobit模型，選取2010～2019年福建省農業投入產出的數據對福建省農業發展的有效性進行評價，并在實證分析的基礎上提出科學有效的建議。

1? 評價指標體系的構建

本文參考大量的相關文獻，結合福建省農業發展現狀，選取11個指標作為衡量福建省農業產業全要素發展效率的投入產出指標，其中，選擇平均每戶常住人口（人）、農業機械動力（萬千瓦）、耕地灌溉面積（千公頃）、化肥施用量（噸）、農藥使用量（噸）、農村用電量（萬千瓦小時）、農用塑料薄膜使用量（噸）、農作物播種面積（千公頃）8個指標為投入指標，選擇農村農民人均可支配收入（元）、農業總產值（億元）、糧食總產量（萬噸）3個指標為產出指標（見表1），選取2010～2019年福建省農業基本指標進行投入產出的全要素效率分析，數據通過《福建統計年鑒》（2011～2020）整理得到（具體數據見表2、表3）。

2? 結論分析

2.1? 2010～2019年福建省農業發展綜合效率分析

運用DEAP2.1軟件對相關數據進行整理，結果如表4所示。2010～2019年福建省農業發展綜合效率平均值為0.994，說明農業發展綜合效率在趨于強有效的狀態。從近10年的綜合效率值來看，2010年、2011年、2013年、2018年和2019年的綜合效率值為1，說明這5個年份處于強有效的狀態。2014年的規模效率為1，綜合效率小于1，2016年和2017年技術效率為1，綜合效率小于1，說明這3年農業發展的整體趨于弱有效的狀態。2012年和2015年的綜合效率、技術效率及規模效率均小于1，說明這2年農業發展的綜合效率處于非有效的狀態，生產資料存在投入冗余和產出不足的現象。通過表5和表6可以看出，2012年和2015年的投入冗余明顯，其中2012年農業產業投入方面，農業機械動力多投入39.080萬千瓦，耕地灌溉面積多投入114.257千公頃，化肥施用量多投入25 962.230噸，農藥施用量多投入了2 170.31噸，產出方面農村農民人均可支配收入少收入1 599.623元，農業總產值少收入99.651億元，糧食總產量少產出4.093萬噸;2015年，農業產業投入方面，農業機械動力多投入108.393萬千瓦，耕地灌溉面積多投入44.530千公頃，化肥施用量多投入73 573.045噸，農藥施用量多投入了

3 450.41噸，農用塑料薄膜使用量多投入了1 264.876噸，產出方面，農村農民人均可支配收入少收入2 085.343元，農業總產值少收入128.474億元。

2016年，福建省政府通過各種決策，對2015年存在的投入冗余和產出不足做出各類調整，所以才有即便是技術效率為1，技術革新效果很好的情況還依然存在一定的投入冗余和產出不足，2016年農業機械動力多投入136.064萬千瓦，化肥施用量多投入68 685.769噸，農藥施用量多投入了3 154.003噸，農用塑料薄膜使用量多投入了1 357.020噸，農作物播種面積多投入14.036千公頃。產出方面，2016年農村農業人均可支配收入少收入1 894.776元，農業總產值少收入152.89億元，糧食總產量少產出0.371萬噸。

2.2? 福建省農業全要素發展效率分析

對福建省2010～2019年的數據進行Malmquist指數分析，結果如表7所示，從技術進步指數（TC）和綜合技術效率變化指數（EC）的平均變動數值來看：（1）2010～2019年，福建省農業產業發展綜合技術效率變化指數沒有變化，技術進步指數平均增長率為-0.39%，呈現負增長，技術進步指數相對于綜合技術效率的變化指數有所降低，全要素平均值為1.050，年平均增長率為-0.39%，由此可見，福建省農業產業發展呈現衰退的狀態。從表4可以看出，除了2011～2012年，其他年份技術進步指數均在1以上，綜合技術效率變化指數均為1。純技術效率變化指數和規模效率變化指數均為1，沒有發生變化;（2）時間特征上，技術進步指數及全要素發展效率指數呈現上下震蕩式演變，缺乏穩定性;（3）時間跨度上，全要素生產指數與技術進步指數呈現高度的一致性，技術進步主導著福建省農業發展綜合效率，此外，經濟發展水平、地理位置、從業人員等宏觀因素及農業發展資源稟賦、農業主體發展規模等微觀因素對福建省農業產業效率也有不同程度的影響作用。

2.3? 福建省農業全要素發展效率影響因素分析

根據DEA模型得到的福建省農業全要素綜合效率后，選取以下指標為解釋變量：X（農村農民人均純收入（元）），X（糧食單產產值：農業農產值/農作物播種面積（億元/公頃）），X（糧食單產產量：糧食總產量/農作物播種面積（萬噸/公頃））、X（化肥有效利用率：農業總產值/化肥施用量）、X（農藥有效使用率：農業總產值/農藥使用量）、X（有效灌溉率：耕地灌溉面積/農作物播種面積）、X（農用塑料薄膜使用率：農業總產值/農用塑料薄膜使用量），被解釋變量為根據DEA模型測算出來的福建省2010～2019年農業綜合效率（Y），運用Stata軟件進行Tobit回歸分析，構建模型：

Y=μ+βlnX+βX+βX+βX+βX+βX+βX+α，其中：μ是常數，α是隨機誤差項，β是系數i=1，2，3，4，5，6，7，為了數據的穩定性，對X進行對數處理，檢驗結果見表8。

從結果上看，農民人均純收入、糧食單產產值、化肥有效利用率、農用塑料薄膜使用率通過了檢驗，即與農業發展的綜合效率關系顯著，其中農村農民人均純收入、化肥有效利用率、糧食單產與農業發展正相關，解釋變量變化一個單位則農業發展效率也會相應地變化一個單位。而農用塑料薄膜使用率與農業發展綜合效率呈現負相關，農用塑料薄膜使用率每提高1個單位，農業發展綜合效率將會下降20.1501個單位，在一定程度上阻礙了農業的發展，且通過5%水平上的檢驗，更說明其對農業生產效率的影響較為顯著。同時，農村農民人均純收入和糧食單產產值均通過5%水平上的檢驗，說明農村農民人均純收入的提高和糧食單產產值對農業發展效率的影響較為顯著，相比較，化肥有效使用率通過在1%水平上檢驗說明化肥有效使用率影響農業發展綜合效率較為明顯。另外，糧食單產產量、農藥有效使用率和有效灌溉率與農業發展的綜合效率不存在顯著性，說明農業發展更加趨于機械化和智能化發展，隨著循環經濟及智慧農業的不斷深入發展，未來農業的發展將會更趨于智能化和合理化。

3? 結論與建議

3.1? 結? 論

本文首先運用DEA模型，對福建省農業發展近10年的數據進行整體分析，并用Malmquist指數測算了影響福建省農產業發展的技術效率、純技術效率、規模效率，對福建省農業發展DEA無效的地區投入產出的松弛變量進行分析，最后，運用Tobit模型對福建省農業發展效率的影響因素進行回歸分析。

結果顯示：（1）2010～2019年福建省農業發展綜合效率均值達到0.994，近10年的綜合效率值來看，2010年、2011年、2013年、2018年和2019年的綜合效率值為1，說明這5個年份都處于強有效的狀態。2014年的規模效率為1，綜合效率小于1，2016年和2017年技術效率為1，綜合效率小于1，說明這3年農業發展的整體趨于弱有效的狀態。2012年和2015年的綜合效率、技術效率及規模效率均小于1，說明這2年農業發展的綜合效率處于非有效的狀態;（2）福建省近幾年投入產出存在投入冗余和產出不足的現狀，其中化肥施用量和農藥施用量的投入指標存在較大冗余，產出指標主要以農村農民人均可支配產出存在不足;（3）2010～2019年技術進步指數存在增長率放緩，存在負增長;（4）農民人均純收入、糧食單產產值及化肥有效利用率與農業發展呈現正相關，農用塑料薄膜使用率與農業發展呈現負相關。

3.2? 建? 議

3.2.1? 減少化肥及農藥使用量。農作物秸稈含有大量有助于農作物生長的營養物質，通過大力提倡秸稈的利用，來提高農用有機肥的利用率，減少尿素或者磷肥等無機肥的使用量，還要更多的體現農業發展的綠色循環理念，更好的配合秸稈、牲畜糞便等有機肥的可循環利用;農藥的過度使用也會對土地產生不可逆的損壞，殘留在農作物上面的農藥也會影響人類的身體健康，應該采用科學的方式培育優質種子，減少殺蟲劑的使用，同時應該普及噴霧工具的使用，實現農藥的科學噴灑。

3.2.2? 加大農業科技投入力度。政府應當加大農業科技投入，從人才引進、專業素質的提升及農業科技知識的傳播力度，讓更多的農民了解到更為有效的種植技術，并減少不必要的資源浪費，提高農業機械化的利用效率，減少農業機械動力及農業灌溉的浪費程度，推動農業可持續發展及產業結構的供給側結構性改革，另外，應當注意提升農業生產的科學管理，對未來智慧農業及休閑農業的發展提供更好的平臺。

3.2.3? 合理的調整投入產出布局。福建省農業發展過程中存在較多的農業投入冗余，致使產出不足，導致規模效益低下，進而影響農業發展的綜合效率。應該合理調整投入規模，減少不必要的浪費。同時，要優化產業發展布局，以市場為導向，合理安排各投入產出指標的合理化生產，采用正確的方式進行補救，幫助福建省每一年的綜合效率值達到最佳。

參考文獻：

[1] 趙敏，劉姍. 基于雙前沿面SBM-DEA模型的農業用水效率評價[J]. 水利經濟，2020，38（1）：54-60，67，87.

[2] 李樹強，葛顏祥. 基于三階段DEA模型的山東省農業技術效率分析[J]. 黑龍江八一農墾大學學報，2020，32（1）：102-108.

[3] 李強，龐鈺凡，汪玥. 基于DEA模型和Malmquist指數的農業生產效率評價研究——以吉林省為例[J]. 技術經濟，2020，39（9）：135-143.

[4] 師學萍，李茗君. 基于DEA的西藏自治區休閑農業發展效率評價研究——以林芝市為例[J]. 高原農業，2020，4（1）：102-107.

[5] 馬如意，喬光華. 基于DEA模型的農業上市公司經營效率實證分析[J]. 內蒙古科技與經濟，2020（15）：47-50.

[6] 江激宇，萬宇，徐騰，等. 基于DEA-Tobit模型的安徽省農業生產效率綜合分析[J]. 遼寧工業大學學報（社會科學版），2020，22（2）：26-29.