基于河北省5個主產縣的玉米生產技術效率分析

郭東岳，郅 尚，李 敏，郭雪紅，王桂榮，張新仕，崔永福

（1河北農業大學農學院，河北保定 071001；2河北省農林科學院農業信息與經濟研究所，石家莊 050051；3唐縣北羅鎮政府，河北唐縣 072350；4河北農業大學經管學院，河北保定 071001）

0 引言

河北省是中國13 個糧食主產省之一，其中玉米是全省第一大作物，全省玉米種植面積由2012 年的332.3 萬hm2增加到2018 年的343.7 萬hm2，年均增長3.4%，面積位列全國第五，產量由2012年的1856.2萬t增加到2018年的1941.2萬t，年均增長4.4%，產量位列全國第五，玉米單位面積產量由2012年的5586 kg/hm2增加到2018年的5674 kg/hm2，年均增長1.4%，單產位列全國第六[1]。全省玉米種植仍以一家一戶小規模經營為主，隨著化肥農藥價格走高、農村勞動力缺乏等，單位成本投入連年增加，單位收益持續下降。因此要提升河北省玉米生產收益，生產效率顯得尤為重要。

學者大部分采用數據包絡分析(DEA)方法對農業生產效率進行研究和綜合評價。楊春等[2]、薛龍等[3]、張耀蘭等[4]、田偉等[5]、張冬平等[6]、肖紅波等[7]學者運用DEA 數據包絡分析法、Malmquist 指數方法從不同角度對中國糧食綜合技術效率、安徽省小麥生產效率水平、河南省糧食投入產出情況、山西玉米生產投入產出開展了相應的研究，研究表明，糧食生產中要素投入浪費的主要原因是要素投入配比不均，糧食生產綜合效率受純技術效率影響較大，并提出通過采用新產品新技術來提升小麥生產效率，雖然研究視角較廣泛，但已有研究對于玉米生產效率的研究主要集中在省域尺度，地市級研究較少。基于此，本文采用數據包絡分析DEA 結合Malmquist 指數方法，選取2012—2018 年5個生態類型區中具有代表性的玉米生產縣市的投入產出數據，通過對玉米生產效率和全要素生產率的分析，探討玉米技術效率變化的原因及對策建議，以期為提高河北省玉米生產效率提供參考。

1 研究方法及數據來源

1.1 研究方法

1.1.1 數據包絡分析法(DEA) DEA 是一種非參數方法，特別在多投入多產出的情況下進行效益評價具有絕對優勢。在分析效率時，現有學者普遍選取可變規模報酬模型首先計算純技術效率，其次利用綜合技術效率與純技術效率的關系計算規模效率，其設定如式(1)～(2)所示[8]。

式中，θ代表決策單元的相對衡量指標，s+和s-表示松弛量，n表示j的個數，xij表示投入量、yrj表示產出量。

1.1.2 Malmquist 生產率指數方法 1978 年Charn 將Malmquist與DEA結合，形成DEA-Malmquist指數法，該方法首先通過從產出角度計算出在相同時期的不同技術參照下的Malmquist指數。其次用兩者的幾何平均值來衡量技術效率變化和技術進步變化。本研究在技術效率變化的基礎上將其分解為純技術效率和規模效率[9]。

以n時期的技術T為參照，Malmquist 指數計算公式如(3)所示。

以n+1時期的技術T為參照，Malmquist指數計算公式如(4)所示。

運用兩者的幾何平均值來計算從n時期到n+1時期的生產率變化的Malmquist指數公式如式(5)所示。

Malmquist生產率指數又可以被分解為以下形式，即將技術進步效率變化指數進一步分解為純技術效率和規模效率指數，公式如(6)所示。

其中，(Xn,Yn)和(Xn+1,Yn+1)分別表示n時期和n+1時期的投入向量和產出向量和分別表示n時期和n+1時期的距離函數。當M＞1，表明n到n+1時期生產率提高；當M=1，表明n到n+1時期生產率沒有變化；當M＜1，表示n到n+1時期生產率處于下降。

1.2 數據來源

本文所使用的原始數據來源于2019 年河北省寧晉縣、大名縣、定州市、玉田縣、魏縣實地調研。課題組通過抽樣調查方法，共調研15個村170個玉米種植戶，最終獲得有效問卷148份，有效率87.06%。

在對玉米生產效率進行計算時采用的投入指標為：種子費、機械作業費、化肥費、農藥費。產出變量為單產、總產量，本文所選取的投入變量皆用費用來衡量，是因為考慮價格因素能更好的計算投入要素的組合效率。

表1 變量名稱與變量統計特征

表2 變量名稱與變量描述性統計結果

2 結果與分析

2.1 玉米綜合技術效率分析

綜合技術效率是用來反應既定的技術投入模式下的產出水平，規模效率用來反應實際種植規模與最優種植規模的差異。純技術效率反映的是實際的投入要素與該模式下最優投入要素的差異。一般認為：綜合技術效率=純技術效率×規模效率[10]。表3 為基于DEAP2.1軟件得到的2012—2018年河北省5個縣市玉米平均綜合效率的測算結果，定州市、寧晉縣、魏縣、大名縣在2012—2018 年綜合技術效率平均值均高于0.924，說明這4個縣市各項投入要素與產出配比較好，但都未達到生產最優綜合技術效率。玉田縣綜合技術效率平均值為0.783，生產綜合技術效率較差。

表3 樣本縣2012—2018年平均綜合技術效率及其分解

從純技術效率看，定州市、寧晉縣、魏縣、大名縣純技術效率較高，分別為0.991、0.958、0.976、0.988，高于5個縣市平均水平，說明定州市、寧晉縣、魏縣、大名縣玉米生產技術的示范推廣發展較好。玉田縣純技術效率較低為0.831，表明玉田縣在玉米機械種植、機械收割方面相對較差。

從規模效率看，魏縣、定州市、寧晉縣的規模效率為0.982、0.974、0.976，均高于5 個縣市的平均水平。而定州市、玉田縣均處于規模報酬遞增狀態，這可能與近幾年定州市、玉田縣城鎮化進程加快，農戶外出打工，玉米要素投入減少有關。

2.2 全要素生產率變化趨勢分析

從圖1可以看出2012—2018年期間河北省全要素生產率在0.6～1.5 之間變動，其中，2014 年最低為0.652，2015 年最高為1.527。玉米全要素生產率變化與技術效率變化趨勢相同，說明河北省玉米全要素生產率受技術進步的影響較大。

圖1 玉米全要素生產率及其變化趨勢

玉米技術進步變化在2012—2018年波動性較大，數值在0.7～1.5 之間變化。其中2018 年最低為0.768，2017年最高為1.459。2014年和2015年連續2年技術進步變化下降，分別下降2.2%和18%。2016年和2017年經過玉米優良品種的研發，農業無人機植保等新技術的使用，玉米生產達到了較高的水平。連續2 年技術進步上升，分別上升28.8%和45.9%。

2012—2018 年河北省玉米技術效率呈先下降后上升趨勢2012、2013、2014年技術效率分別下降9.2%、2.9%、20.4%。2015、2017年由于農業新品種新技術的推廣應用，農戶開始意識到農業技術的重要性，人們使用農業機械并采用新產品新技術的需求不斷增加，技術效率分別提升43.7%、41.2%。

2.3 各縣玉米全要素生產效率變化比較分析

通過表4可以看出2012—2018年河北省縣級玉米平均全要素生產率、技術效率變化、技術進步變化、純技術效率變化和規模效率變化的情況。結果顯示，河北省玉米全要素生產率指數均小于等于1，其中寧晉縣的平均全要素生產率為1，說明在2012—2018 年寧晉縣玉米生產投入要素之間配比均衡。

表4 樣本縣2012—2018年平均全要素生產率指數變化及其分解

從技術進步變化指數看，各縣變化幅度較大，數值在0.911～1.307 之間變化。其中，大名縣技術進步較大，技術進步平均值為1.307。說明大名縣機械化水平不斷提高，農業新品種新技術采用較好。但定州市較低為0.911，技術進步平均降低8.9 個百分點。這可能由于城市化的發展定州市農戶大都以小規模經營，農戶缺少專業技能培訓。

從純技術效率變化和規模效率變化指數看，各縣市在0.645～1.079 和0.83～1.128 之間變化，其中魏縣在2012—2018年平均純技術效率為1.128，技術效率提升了12.8%，大名縣平均規模效率為1.079，規模效率增長7.9%。近幾年魏縣、大名縣通過發展新型農機組織、新型農業經營主體等方式，積極探索農戶+基地+合作社的新模式，促進土地集約化高效化發展。

3 政策建議

3.1 玉米生產應推行適度規模經營，科學合理分配投入要素

通過對河北省玉米生產技術效率分析可知，寧晉縣、大名縣、定州市、玉田縣、魏縣5縣綜合技術效率平均值為0.822，純技術效率平均值為0.989，規模效率平均值為0.832，河北省玉米綜合效率低的主要原因是因為規模效率不高引起的。因此提升現代農業生產效率最重要的因素之一就是要施行規模化、集約化生產這也是傳統農業向現代農業轉變的必經之路[11]。從玉田縣的綜合效率分析可以看出其純技術效率已達到最優水平，但是其規模效率仍處于較低水平，這一結果表明了玉田縣農戶種植結構大都以一家一戶小規模經營，耕地的利用率較低，要素投入未達到有效水平。因此，河北省玉米種植應合理利用耕地、科學合理的分配農業機械、種子、化肥等要素投入，不斷提升農業規模化、集約化水平。

3.2 加大新產品新技術研發，促進農業技術推廣體系建設

提高玉米全要素生產率最為核心的推動力就是技術進步，2017年農業供給側改革指出河北省玉米應由增產轉變為提質，明確了科技對于農業生產的重要性。2015—2017 年由于農業新品種新技術的推廣應用，農戶開始意識到農業技術的重要性，人們使用農業機械并采用新產品新技術的需求不斷增加，技術效率分別提升43.7%、41.2%。但定州市、玉田縣、魏縣技術進步變化仍處于較低水平，可以通過加大該地區農業機械的投入使用力度，完善對農業機械使用的補貼制度。各地的農業高校與農業研究所應該承擔起改良新品種、推廣新技術的責任，創新現代農業科技水平，提升農業推廣人員素質，幫助農民快速認識和掌握農業新技術新方法，對農業的生產提供有針對性的技術指導。

3.3 提高農業機械化水平，以農機化發展促進農業適度規模經營

長期以來河北省大部分農戶多以一家一戶小規模經營為主，小規模經營導致機械化實現率偏低，小規模化農戶開展農業機械化生產不經濟。因此，實行土地適度規模經營有利于農業機械化發展。近幾年，大名縣在農機化發展方面不斷提升，純技術效率有較大提升，主要農作物機械化費用不斷增加，同時，隨著農業機械的增加，農機專業合作社在農村地區較快發展起來，作為一種農業社會化服務組織，不僅有利于促進農業適度規模經營，而且更大程度上實現了土地統一經營，減少了土地資源利用的低效，為河北省盡快實現農業現代化提供了動力來源。