長江流域棉區(qū)棉花全要素生產(chǎn)率及時(shí)空差異的指數(shù)模型分析

劉謝奇華，康小蘭,2，劉濱,3

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江西 南昌3300452.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院，江西 南昌 330045；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)“三農(nóng)”問題研究中心，江西 南昌330045)

推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要支撐。而棉花作為我國重要的戰(zhàn)略物資，對推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。我國是棉花生產(chǎn)大國和消費(fèi)大國，棉花供需缺口較大，導(dǎo)致我國棉花對外依存度較高。然而近年來受極端氣候頻發(fā)以及波譎云詭的國際社會環(huán)境等的影響，我國棉花生產(chǎn)及其供給的形勢不容樂觀。

當(dāng)下，關(guān)于我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究較為豐富，如張金光、錢靜雯、秦中春等學(xué)者從保障我國棉花安全角度進(jìn)行研究。趙玉明、鄧金劍、王如玉從產(chǎn)業(yè)鏈視角對我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢進(jìn)行研究。不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素的最優(yōu)配置是促進(jìn)棉花產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要舉措，因而眾多學(xué)者從生產(chǎn)技術(shù)和效率等方面對棉花生產(chǎn)要素開展研究。田偉，等對湖南省棉花生產(chǎn)效率與技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行了深入的探討，結(jié)果表明生產(chǎn)技術(shù)對湖南棉花生產(chǎn)起到推動性作用；嚴(yán)靜嫻運(yùn)用DEA模型對我國棉花主產(chǎn)區(qū)的棉花生產(chǎn)效率進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)棉花生產(chǎn)效率提升的重要手段是推動技術(shù)進(jìn)步，前沿的技術(shù)進(jìn)步可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用和擴(kuò)散，提升技術(shù)效率的關(guān)鍵因素是促進(jìn)農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營。祝宏輝，等、王力，等測算并比較新疆棉花全要素生產(chǎn)率，在此基礎(chǔ)上分析各主產(chǎn)區(qū)之間的差異。另外，學(xué)界對于棉花全要素生產(chǎn)率的測評方式也進(jìn)行了進(jìn)一步的探索。續(xù)競秦，等采用DEA方法對我國棉花全要素生產(chǎn)率進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)2001—2009年我國棉花生產(chǎn)技術(shù)效率的地區(qū)及時(shí)間差異波動明顯，西北內(nèi)陸棉區(qū)技術(shù)效率最高且波動較小，長江流域棉區(qū)技術(shù)效率最低且波動較大。對此，李聰，等在研究中再次闡述了該觀點(diǎn)，并認(rèn)為該情況產(chǎn)生的原因是因?yàn)槲鞅眱?nèi)陸地區(qū)利用地理優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。田偉和石晶，等研究表明，雖然棉花全要素生產(chǎn)率具有明顯的時(shí)間波動性和空間差異性特征，但是各棉花主產(chǎn)區(qū)之間的全要素生產(chǎn)率的差距正在縮小，各棉花主產(chǎn)區(qū)全要素生產(chǎn)率呈現(xiàn)收斂的趨勢。

總而言之，學(xué)界對我國棉花生產(chǎn)及其產(chǎn)業(yè)的全要素效率開展了豐富的探討，并取得了較為顯著的研究成果。但涉及到單個(gè)棉花產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)效率研究的并不多見，尤其是對長江流域棉區(qū)棉花生產(chǎn)技術(shù)效率的研究很少。長江流域棉區(qū)作為我國三大重要棉花產(chǎn)區(qū)之一，在我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有重要的作用。為此，作者選取長江流域棉區(qū)作為研究的目標(biāo)區(qū)域，并基于2011—2020年長江流域的江蘇省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省等五個(gè)棉花主產(chǎn)省區(qū)相關(guān)的面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用DEA-Malmquist模型，對長江流域棉區(qū)棉花的全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測算研究，以此分析長江流域棉花主產(chǎn)區(qū)全要素生產(chǎn)率變化情況及影響因素，從而為提升長江流域棉花產(chǎn)業(yè)提供政策建議。

1長江流域棉區(qū)棉花生產(chǎn)在全國的狀況

目前，我國棉花種植業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)穩(wěn)中向好的態(tài)勢，棉花平均皮棉單產(chǎn)在十年間呈現(xiàn)波動上升趨勢，并于2020年達(dá)到峰值，為1823.40 kg/hm。長江流域棉區(qū)單產(chǎn)常年低于全國平均水平且差距不斷擴(kuò)大，2020年低至988.65 kg/hm。造成2020年長江流域棉區(qū)棉花產(chǎn)量下降的主要原因是極端惡劣天氣的影響，這也說明我們需要培育抗災(zāi)抗病能力強(qiáng)的棉花品種，以保障棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。黃河流域棉區(qū)的平均皮棉單產(chǎn)呈現(xiàn)波動上升的趨勢，相比于2011年，2020年產(chǎn)量達(dá)到1222.24 kg/hm，漲幅為19.73%。西北內(nèi)陸棉區(qū)的平均單產(chǎn)一直處于全國領(lǐng)先的位置，于2020年達(dá)到峰值，為1904.70 kg/hm。

我國棉花平均生產(chǎn)成本在2011—2014年間漲幅較大，2015—2020年間保持平穩(wěn)。具體看，只有西北內(nèi)陸棉區(qū)的生產(chǎn)成本低于全國平均水平，長江流域棉區(qū)、黃河流域棉區(qū)的生產(chǎn)成本均高于全國平均水平。長江流域棉區(qū)平均成本呈現(xiàn)“持續(xù)攀升與波動下滑”的態(tài)勢，這是因?yàn)榻鼛啄陜?yōu)良棉花品種的應(yīng)用以及棉花種植新技術(shù)的運(yùn)用，降低了對人工、化肥農(nóng)藥的需求。但長江流域受到機(jī)械化水平低，規(guī)模經(jīng)營不足以及國家政策導(dǎo)向的影響，其棉花單產(chǎn)低，種植成本高的局面仍未改變。黃河流域棉區(qū)的棉花生產(chǎn)成本不斷攀升，2020年突破4萬元/公頃。棉花種植精細(xì)化管理，是黃河流域棉區(qū)棉花產(chǎn)量不斷提升的原因，但生產(chǎn)成本的快速增長，壓縮了植棉戶的盈利空間，降低了棉花生產(chǎn)效益。相比而言，西北內(nèi)陸棉區(qū)棉花生產(chǎn)成本提升較為緩慢，這是因?yàn)槲鞅眱?nèi)陸棉區(qū)棉種品質(zhì)優(yōu)良，植棉面積廣，機(jī)械化程度高，從而實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)和低成本經(jīng)營。

從以上分析發(fā)現(xiàn)，長江流域棉區(qū)相對于黃河流域棉區(qū)以及西北內(nèi)陸棉區(qū)，出現(xiàn)單位面積棉花產(chǎn)量降低，生產(chǎn)成本維持較高的水平。長江流域棉花種植戶虧損加重，長此以往，種植面積將會進(jìn)一步萎縮，棉花產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)一步衰退。因此，為保證我國棉花安全，促進(jìn)棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要進(jìn)一步對長江流域棉花全要素生產(chǎn)效率情況進(jìn)行研究和分析，以期尋找突破瓶頸的對策，提高棉花生產(chǎn)效率，提高棉花種植收益，促進(jìn)棉花產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

表1 近十年三大棉區(qū)和全國棉花平均投入產(chǎn)出對比情況

2研究方法

2.1 DEA模型

DEA模型也稱數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，多用于測算多個(gè)投入與多個(gè)產(chǎn)出之間是否具有有效性的非參數(shù)估計(jì)方法。該模型能夠在不需要一個(gè)預(yù)先已知的生產(chǎn)函數(shù)，各指標(biāo)的權(quán)重值不需要人為地提前設(shè)定，大大降低了測量單位變化帶來的主觀因素的影響，這對于其他的測算方法具有不可比擬的優(yōu)勢。

2.2基于DEA的Malmquist指數(shù)法

Malmquist指數(shù)法是用于衡量全要素生產(chǎn)率的變動情況，可以用來評價(jià)多個(gè)時(shí)點(diǎn)上決策單元生產(chǎn)率的變動情況，很好地補(bǔ)充了DEA不能測算具體生產(chǎn)率增長水平的不足。基于DEA模型的全要素生產(chǎn)率指數(shù)(TFP)可以分解為技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(Tech)和進(jìn)步效率指數(shù)(Effch)，提高全要素生產(chǎn)率的條件是推動生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步并提升生產(chǎn)技術(shù)效率。其中，技術(shù)效率變化指數(shù)由純技術(shù)效率變化指數(shù)(Pech)和規(guī)模效率變化指數(shù)(Sech)構(gòu)成。純技術(shù)效率表述某一領(lǐng)域中應(yīng)用技術(shù)更新的速度和對先進(jìn)技術(shù)有效推廣的程度，而規(guī)模效率則表示投入的增長對全要素生產(chǎn)率指數(shù)的影響。

從時(shí)期t到t+1的Malmquist指數(shù)表示如下。

從而，Malmquist指數(shù)可以分解為技術(shù)效率變化TEC和技術(shù)變化TC兩部分。

因?yàn)榧夹g(shù)效率變化可以分解為純技術(shù)效率變化以及規(guī)模效率變化兩部分，即TEC=PEC·SEC，所以全要素生產(chǎn)率指數(shù)分解表達(dá)式如下。

MI=TEC·TC=PEC·SEC·TC。

2.3數(shù)據(jù)來源及變量選取

課題組使用DEAP2.1軟件，運(yùn)用DEA-Malmquist模型對長江流域棉區(qū)的江蘇省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省等五個(gè)棉花主產(chǎn)區(qū)棉花全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測算，以分析長江流域棉區(qū)棉花全要素生產(chǎn)率的時(shí)空特征以及省際之間的差異。數(shù)據(jù)來源于2011—2020年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》，并根據(jù)數(shù)據(jù)的可行性和可靠性，參考前人研究，以11個(gè)棉花主產(chǎn)區(qū)作為生產(chǎn)決策單元，以每公頃產(chǎn)量為產(chǎn)出指標(biāo)，以每公頃物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用、每公頃人工費(fèi)用、每公頃土地成本等三個(gè)指標(biāo)作為投入指標(biāo)。

3結(jié)果分析

3.1時(shí)間序列變化

表2報(bào)告了2011—2020年長江流域棉花主產(chǎn)區(qū)全要素生產(chǎn)率及其分解情況。2011—2020年，長江流域棉花生產(chǎn)綜合效率平均值為0.942，說明棉花生產(chǎn)綜合效率年均降低5.8%。其中棉花技術(shù)進(jìn)步年均降低了6.1%，棉花技術(shù)進(jìn)步效率年均增長了0.3%，進(jìn)一步分解可知，純技術(shù)效率保持不變，而規(guī)模效率年均增長了0.3%。這也說明長江流域技術(shù)進(jìn)步到瓶頸期，未有適合長江流域的新技術(shù)來推動棉花生產(chǎn)效率的提高，縱使有較為完善的農(nóng)業(yè)推廣體系和生產(chǎn)規(guī)模，也未能為長江流域棉花全要素生產(chǎn)率的提升做出積極貢獻(xiàn)。

具體看，2011—2020年間長江流域棉花全要素生產(chǎn)率波動明顯，其中2011—2015年全要素生產(chǎn)率是先降后升，原因是技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)新不足，依靠農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系傳播較為先進(jìn)技術(shù)，在一定程度上推動棉花全要素生產(chǎn)率的提升。2012—2013年棉花全要素生產(chǎn)率降低，為0.826，相較于2011年降幅達(dá)到了17.4%，為10年來新低。2014—2015年度棉花全要素生產(chǎn)率為1.063，為近年來最高值，增長達(dá)到6.3%，是由于技術(shù)效率提升了10.4%，雖然技術(shù)進(jìn)步效率降低3.7%，但不影響全要素生產(chǎn)率的提升。2015—2016年全要素生產(chǎn)率回落到0.929，隨后在2016起每2個(gè)年度出現(xiàn)下降和增長交替出現(xiàn)的情況，造成這種顯現(xiàn)的原因在于技術(shù)進(jìn)步的不穩(wěn)定和技術(shù)效率的疲軟。從棉花全要素生產(chǎn)率的構(gòu)成來看，長江流域棉花技術(shù)進(jìn)步年均降低6.1%，雖然綜合技術(shù)效率年均增長0.3%，但其作用甚微，導(dǎo)致全要素生產(chǎn)率年均下降5.8%。可見，雖然技術(shù)效率的提升對棉花全要素生產(chǎn)率有促進(jìn)作用，但技術(shù)進(jìn)步的不足也會阻礙全要素生產(chǎn)率的增長，這也說明目前我們的技術(shù)創(chuàng)新能力有待提高。所以要在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系完善的同時(shí)，要加大生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的提高。

表2 長江流域棉區(qū)近十年棉花全要素生產(chǎn)率指數(shù)模型的各指數(shù)值

3.2地區(qū)差異

從棉花全要素生產(chǎn)率變化情況看，只有江蘇出現(xiàn)正增長，安徽、江西、湖北、湖南四個(gè)省份均出現(xiàn)負(fù)增長。江蘇省的棉花全要素生產(chǎn)率為1.009，年均增長0.9%，其次是湖南、安徽、湖北，分別降低了4.9%、6.0%、6.9%，江西以年均12%的降幅位列倒數(shù)。技術(shù)進(jìn)步方面，5個(gè)棉花主產(chǎn)區(qū)均出現(xiàn)負(fù)增長，相較而言棉花技術(shù)進(jìn)步水平較高的是江蘇。綜合技術(shù)效率方面，只有湖北出現(xiàn)負(fù)增長狀態(tài)，年均下降0.7%，其他三個(gè)省份均為正增長。純技術(shù)效率方面，沒有省份出現(xiàn)負(fù)增長，指標(biāo)展示較為良好。規(guī)模效率方面，江蘇實(shí)現(xiàn)正增長，年均增長1.6%，湖南略有增加，安徽、江西規(guī)模效率未有增長，而湖北出現(xiàn)負(fù)增長，年均下降0.7%。總體上，由于長江流域作為我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，擔(dān)負(fù)著重要的糧食生產(chǎn)任務(wù)，生產(chǎn)條件好的土地優(yōu)先滿足糧食生產(chǎn)而使棉花生產(chǎn)主要利用貧瘠的山丘、沙壤地，加上科技創(chuàng)新能力有限，未有先進(jìn)適用的生產(chǎn)技術(shù)大規(guī)模運(yùn)用，導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)相對落后。江蘇雖然面對同樣的問題，但廣闊的平原地形適宜規(guī)模化種植，加上江蘇省財(cái)力雄厚，科技創(chuàng)新能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化栽培及高效植棉，在增加棉花產(chǎn)值的同時(shí)，降低植棉成本，因而其全要素生產(chǎn)率較高。

表3 近十年長江流域各棉花花主產(chǎn)省區(qū)的全要素生產(chǎn)率指標(biāo)及構(gòu)成

4結(jié)論與啟示

4.1結(jié)論

本研究基于DEA-Malmquist指數(shù)對長江流域棉區(qū)2011—2020年棉花全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測算，結(jié)果表明，長江流域棉區(qū)與西北內(nèi)陸棉區(qū)、黃河流域棉區(qū)相比，存在單位面積產(chǎn)量降低、生產(chǎn)成本升高的問題；長江流域棉區(qū)棉花生產(chǎn)的全要素生產(chǎn)率普遍不高，只有江蘇省實(shí)現(xiàn)了正增長，安徽省、江西省、湖北省、湖南省棉花全要素生產(chǎn)率均出現(xiàn)了負(fù)增長，且省份之間存在較大的差異。生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步不足是限制長江流域棉區(qū)棉花全要素生產(chǎn)率提高的決定性因素，規(guī)模效率不足、技術(shù)效率不足也是限制長江流域棉區(qū)棉花全要素生產(chǎn)率提高的重要因素。

4.2啟示

提高棉花生產(chǎn)技術(shù)效率是促進(jìn)長江流域棉花產(chǎn)業(yè)興旺的關(guān)鍵。根據(jù)以上分析，提出四條建議：一是統(tǒng)籌全局安排棉花生產(chǎn)，要避免在西北內(nèi)陸地區(qū)無限度集聚，加大對長江流域棉區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)的政策扶持，發(fā)揮優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，穩(wěn)定棉花產(chǎn)量，擴(kuò)大棉產(chǎn)品市場競爭力；二是加大棉花生產(chǎn)機(jī)械化研發(fā)力度，力爭在長江流域棉花種植全過程機(jī)械化發(fā)展方面有所突破，實(shí)現(xiàn)“機(jī)采棉”及其配套設(shè)備運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐，推動棉花生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步；三是完善農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系，多渠道、多形式宣傳植棉新技術(shù)，培訓(xùn)植棉新方法，引導(dǎo)棉農(nóng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，讓技術(shù)進(jìn)步運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中，從而提高生產(chǎn)技術(shù)效率；四是推動棉花種植規(guī)模化發(fā)展，小規(guī)模生產(chǎn)不適合現(xiàn)代棉花產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)要求，提升棉花規(guī)模化經(jīng)營程度，不僅有利于提高規(guī)模效率，也可以發(fā)揮機(jī)械化生產(chǎn)優(yōu)勢，降低生產(chǎn)成本。