基于DEA-BCC模型的長江經濟帶糧食生產效率研究

歐陽少心

（長江大學經濟與管理學院，湖北 荊州 434023）

糧食生產效率是衡量糧食生產發展的重要指標，不僅關系到中國糧食安全，還關系到中國糧食產業的國際競爭力。習近平總書記強調要保障中國糧食安全，在2020年12月的中央經濟工作會議上進一步強調了要解決好種子與耕地問題。中國是農業大國，同時也是糧食進口大國，研究糧食生產效率，提高單位面積產量對中國糧食生產和糧食安全有著極為重要的理論與現實意義。因此，眾多學者對此進行了大量的研究。Konde［1］認為新型生物技術能夠緩解非洲的糧食危機。Ball等［2］認為資本積累可以在一定程度上促進糧食生產，提高糧食生產效率。Vicente［3］認為巴西糧食生產各投入要素的利用率較低，造成了巴西的糧食生產效率較低。Jha等［4］研究發現，印度農場的產出和規模與糧食生產技術效率和資源配置效率有密切關系。Tzouvelekas等［5］實證分析了希臘有機農場和傳統農場之間的小麥生產效率，發現有機農場的糧食生產效率更高。Alemdar等［6］研究發現土地細碎化是土耳其小麥生產效率低的主要原因。Odeck［7］認為技術效率的提高會促進糧食生產效率提高。Rahman等［8］研究發現，環境因素對孟加拉國的小麥生產效率有顯著影響。崔釗達等［9］研究發現，兼業和保護性耕作技術對玉米生產技術效率具有顯著的提升作用，但保護性耕作技術的提升作用更加顯著。黃炎忠等［10］認為兼業行為能夠促進糧食生產效率。羅海平等［11］實證分析了各糧食作物的氣候生產潛力，發現長江經濟帶的氣候生產潛力小于黃淮海農業區、東北農業區、西南農業區等地區。劉成等［12］研究發現土地規模化和農機服務規模化均會提高糧食生產技術效率。匡遠配等［13］研究發現農地流轉會提高糧食生態效率。魏佳朔等［14］發現無償轉入土地整體上不利于糧食生產效率提升。

從已有的文獻可以看出，國內外學者對糧食生產效率進行了大量的研究，但對長江經濟帶糧食生產效率的研究存在不足。本研究基于長江經濟帶各省（市）2010—2019年糧食生產的面板數據，運用DEA-BCC模型對糧食生產效率進行測算和分析，明確長江經濟帶糧食生產變動趨勢。

1 模型選擇及變量選取

1.1 DEA-BCC模型

數據包絡分析法（DEA）是一種非參數分析方法，分為CCR和BCC模型，其中CCR是由Charnes提出的［15］，后Banker等在此基礎上發展出了BCC模型［16］。基于此，本研究選用BCC模型，采用DEAP 2.1對長江經濟帶各省（市）糧食生產的純技術效率（Sech）、規模效率（Pech）和綜合技術效率（Ech）進行測算。具體如下：Sech表示投入產出的合理性，當Sech=1時為技術有效，Sech＜1時為非技術有效。Pech表示投入規模的合理性，當Pech=1時為規模有效，Pech＜1時非規模有效。Ech=Sech×Pech，表示綜合技術效率，當Ech=1時為DEA有效；當Ech＜1時為非DEA有效。因此，本研究設定模型如下：

式中，xi和yi分別表示投入變量和產出變量，γi、?、s-、s+分別表示各單位組合系數、效率評價指數和松弛變量［17］。當?=1，s-=s+=0時，決策單元為DEA有效；當?＜1時，則為非有效。

1.2 變量選取及數據來源

1.2.1 投入產出指標 參考魯慶堯等［17］的研究成果，利用長江經濟帶各省（市）2010—2019年糧食生產的面板數據建立指標體系（表1）。

表1 長江經濟帶農業生產效率指標體系

1.2.2 數據來源 本研究數據均由長江經濟帶各省（市）《統計年鑒（2011—2020）》《中國統計年鑒（2011—2020）》和《中國農村統計年鑒（2011—2020）》整理得來。

2 實證分析

2.1 長江經濟帶各省（市）糧食生產綜合技術效率

由表2可知，2010—2019年長江經濟帶整體糧食生產綜合技術效率均值為0.852，小于1，說明長江經濟帶2010—2019年糧食生產未達到完全有效。從發展趨勢來看，該經濟帶整體發展較為平穩，但效率值較低，均未超過0.9，最大僅為0.876，說明長江經濟帶整體糧食生產還存在較大優化空間。

表2 2010—2019年長江經濟帶各省（市）糧食生產綜合技術效率

從各區域來看，中游地區糧食生產效率最高，為0.900，下游地區效率值排第二，為0.893，上游糧食生產效率最低，僅為0.774。從各區域發展趨勢來看，中游地區發展具有波動性，2011—2014年呈下降趨勢，2014—2016年有所上升，但之后又開始下降。下游地區糧食生產效率的發展趨勢總體較為平緩，波動性不大。上游地區糧食生產效率總體較低，均值僅為0.774，最高值也僅0.822，且總體發展趨勢也呈倒“U”形，發展形勢并不樂觀。各區域糧食生產發展呈上述趨勢的原因是：中游和下游地區地處長江中下游平原，糧食生產條件較好，而上游多山，且云貴高原屬喀斯特地貌，土地較為貧瘠，僅有四川盆地適宜糧食生產，因此上游地區糧食生產效率最低，而下游地區雖有良好的生產條件，但糧食生產重視不足，因此下游地區糧食生產效率低于中游地區。

從各省（市）來看，樣本期間，僅有上海市各年糧食生產效率為1，達到了完全有效。其余省（市）中，僅有江蘇省和江西省有部分年份糧食生產完全有效，其中，江蘇省僅有2010—2012年糧食生產效率小于1，占總體的30%，江西省僅有2011年、2016年和2017年這3年糧食生產達到了完全有效，占總體的30%，其余省（市）均未達到完全有效。從各省（市）糧食生產效率均值來看，除安徽省、重慶市和云南省以外，其余各省（市）糧食生產效率均值均超過了0.8，其中倒數前三的重慶市和云南省均在上游地區，這也造成了上游糧食生產效率最低。各省（市）中效率值最低的云南省糧食生產效率均值僅為0.586，樣本年間效率值最高僅0.609，且生產效率大于0.6的年份僅有2012年、2014年、2015年和2016年這4年，占樣本的40%，說明云南省糧食生產存在較大問題。

2.2 長江經濟帶各省（市）糧食生產純技術效率

由表3可知，2010—2019年長江經濟帶整體純技術效率均值均大于0.9，說明該經濟帶整體糧食生產投入管理維持在較好水平。從區域來看，純技術效率最高的是中游地區，其次是下游，最后是上游。其中，中游和下游的純技術效率大于0.9，上游地區的效率值小于0.9，說明上游地區糧食生產投入管理還存在較大優化空間。

表3 2010—2019年長江經濟帶各省（市）糧食生產純技術效率

從各區域發展趨勢來看，中游地區純技術效率均值雖然最高，但發展趨勢不容樂觀。2010—2012年中游純技術效率均為1，糧食生產投入達到最優，但2012年以后各年純技術效率均呈下降趨勢，說明中游地區糧食生產投入管理出現較大問題。下游地區糧食生產純技術效率的發展趨勢總體較為平緩，波動性不大，但各年效率均值均大于0.9。上游地區糧食純技術效率總體較低，均值僅為0.893，最高值也僅0.924，且總體發展趨勢也呈“U”形，發展形勢雖有改善，但仍有提升空間。主要原因是：中游和下游地區地處長江中下游平原，糧食生產條件要優于上游地區，因此上游地區糧食生產效率最低。

從各省（市）來看，純技術效率達到1的省（市）有5個，說明這5個省（市）在現有的投入規模和管理體制下，糧食生產完全有效。其余各省（市）中，最高的是中游的湖北省，為0.958，因此中游地區純技術效率未達到完全有效主要是因為湖北省純技術效率出現了降低。最低的是上游的云南省，僅0.730，說明云南省糧食生產的投入管理還有較大優化空間。

2.3 長江經濟帶各省（市）糧食生產規模效率

由表4可知，2010—2019年長江經濟帶規模效率均值大于0.9，說明長江經濟帶整體糧食生產投入規模較為合理。從區域來看，規模效率最高的是下游地區，其次是中游地區，最后是上游。

表4 2010—2019年長江經濟帶各省（市）糧食生產規模效率

從各區域發展趨勢來看，下游地區規模效率均值雖然最高，但其發展趨勢呈倒“U”形，投入規模還需優化。中游地區糧食生產規模效率的發展趨勢存在波動，除2018年和2019年，其余各年份效率均值均大于0.9。上游地區糧食生產規模效率總體較低，均值僅為0.866，最高值也僅0.915，且僅有2016年規模效率大于0.9，其余各年份規模效率均小于0.8。主要原因是：中游和下游的經濟發展水平要高于上游地區，因此在投入規模上，中游和下游對糧食生產的投入規模要大于上游地區，投入規模也要優于上游地區。

從各省（市）來看，規模效率均值達到1的僅有上海市，說明上海市糧食生產投入規模達到最優。在其余省（市）中，最低的是上游的云南省，僅有0.809。規模效率最低的2個省（市）均在上游，分別重慶市和云南省，說明上游地區規模效率偏低的原因主要是重慶市和云南省規模效率較低。

2.4 長江經濟帶各省（市）規模報酬

由表5可知，長江經濟帶各省（市）中，僅有上海市糧食生產的規模報酬不變，說明上海市現有的糧食生產投入規模為最佳，不需調整。其余各省（市）中，江蘇省2010—2012年規模報酬遞增，其余各年份規模報酬均不變，因此江蘇省糧食生產投入規模最佳率為70%；江西省投入規模最佳的年份為2011年、2016年和2017年，其余各年均為規模報酬遞增，因此江西省投入規模最佳率為30%；其余各省（市）中，除貴州省在2017年出現規模報酬遞減外，各省（市）各年份均為規模報酬遞增，說明長江經濟帶各省（市）糧食生產趨向最優。

表5 2010—2019年長江經濟帶各省（市）規模報酬

3 小結與建議

本研究運用DEA-BCC模型對長江經濟帶各省（市）2010—2019年糧食生產效率進行了測算。結果表明，長江經濟帶整體糧食生產綜合技術效率均值為0.852，說明長江經濟帶2010—2019年糧食生產未達到完全有效。從發展趨勢來看，該經濟帶整體發展較為平穩，但效率值較低，均未超過0.9，最大僅為0.876，說明長江經濟帶整體糧食生產還存在較大優化空間。從各區域來看，中游地區糧食生產效率最高，下游次之，上游最低。各省（市）中，僅有上海市各年糧食生產完全有效，江蘇省糧食生產完全有效率為70%，江西省為30%，其余各省（市）均未達到完全有效，其中最低的云南省糧食生產效率均值僅0.586，小于0.6，說明云南省糧食生產存在很大的優化空間。基于上述結論，提出以下政策建議。

1）優化要素投入結構，提高糧食生產效率。從上述結論可以看出，長江經濟帶各省（市）糧食生產存在較大差異，上海市糧食生產完全有效，而云南省綜合效率卻只有0.586。因此，長江經濟帶各省（市）應當根據實際情況，著力優化要素投入結構，提高糧食生產效率。首先要保障糧食播種面積，提高土地利用率；其次要發展新型耕種模式，提高糧食產能；最后要減少冗余要素投入，降低糧食生產成本。

2）推動區域交流合作，促進區域融合發展。長江經濟帶連接中國東、中、西部，對于區域經濟發展有著極為重要的作用。因此，各省（市）應當積極利用這一優勢，促進各省（市）之間糧食生產的交流與合作，促進區域協調發展。要充分了解自身的優缺點，借鑒其他優勢地區的成果和經驗，制定相應生產策略。

3）加大科技投入，促進糧食高質量發展。科技是第一生產力，也是促進糧食生產的重要動力。要積極發展新型耕種模式，改變過去粗放式生產模式，逐步實現集約化、規模化生產。加大對糧食生產科技的投入，立足各地區的實際條件，著力開展適應本地區發展模式的科研，促進糧食高質量發展。