沈瀅俐

(河海大學(xué)商學(xué)院，南京 211100)

水利是農(nóng)業(yè)的命脈，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)不可或缺的首要條件，是經(jīng)濟社會發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)支撐，是生態(tài)環(huán)境改善不可分割的保障系統(tǒng)。農(nóng)村水利建設(shè)是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的基礎(chǔ)，然而農(nóng)村水利普遍存在使用效率低下、損耗補償不完善等問題，極大地制約了地區(qū)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和糧食安全。因此，要實現(xiàn)農(nóng)村水利資源的優(yōu)化配置，提高農(nóng)村水利資源利用率，對水利投入產(chǎn)出的研究就顯得至關(guān)重要。

研究效率問題主要采用3種方法:層次分析法、隨機前沿分析法(SFA)和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)。鑒于農(nóng)村水利工程效率評價是多投入、多產(chǎn)出問題，而數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)就是針對多投入、多產(chǎn)出的多個決策單元效率的評價方法，通過將各決策單元與所構(gòu)建的有效前沿面進行對比，從而識別低效率決策單元(decision making unit)，并給出其相對效率值。DEA方法對水利設(shè)施投資效率研究具有很好的適用性及可行性，但目前在該領(lǐng)域中的應(yīng)用尚不多見。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是1978年由美國運籌學(xué)家Charnes等［1］首先提出，用以評價部門間的相對有效性［2］。Tsukui J等［3］開創(chuàng)了將投入產(chǎn)出模型運用于水利分析的先河。近年來，我國學(xué)者用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法進行了相關(guān)研究，陳洪轉(zhuǎn)等［4］基于群決策DEA模型，對廣東省21個市的農(nóng)村水利投入產(chǎn)出效果進行了計算。王閃等［5］運用3階段DEA模型對我國31個省、市、自治區(qū)2008年水利工程建設(shè)的運營效率進行分析，結(jié)果表明:水利工程建設(shè)效率受地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、科技創(chuàng)新和需求能力等外部環(huán)境和隨機誤差的影響，水利工程建設(shè)綜合技術(shù)效率偏低;還發(fā)現(xiàn)中國水利工程建設(shè)效率存在區(qū)域上的差異，即東部最優(yōu)，中西部相對較差。葉文輝等［6］利用DEA-Tobit兩階段模型，發(fā)現(xiàn)我國農(nóng)田水利運營效率低下，區(qū)域性差距明顯，其中東部地區(qū)運營效率最高，中部地區(qū)次之，西部地區(qū)最低。周利平等［7］運用 DEA方法和Malmquist指數(shù)法，測算了江西省19個地區(qū)小型農(nóng)田水利重點縣建設(shè)2009—2011年技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率指數(shù)，不僅得到各個要素效率具體數(shù)值，還發(fā)現(xiàn)全要素生產(chǎn)率增長主要來源于技術(shù)效率和技術(shù)進步的雙重推動。國內(nèi)外學(xué)者的研究成果因其采用方法與選取角度的差異而略有不同，但不可否認對水利產(chǎn)出效率的測定極有價值。

本文使用2012年我國31個省、市、自治區(qū)的水利數(shù)據(jù)，首先運用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(DEA)對農(nóng)村水利工程投入生產(chǎn)效率進行靜態(tài)分析和評價;然后運用SPSS聚類分析［8］對地區(qū)差異特征進行全方位的分析，以期豐富農(nóng)村水利投入產(chǎn)出效率研究這一薄弱環(huán)節(jié)，為促進農(nóng)村水利工程的健康、高效發(fā)展提供參考。

1 研究方法

本文使用數(shù)據(jù)包絡(luò)法和聚類分析法中的系統(tǒng)聚類進行研究，聚類分析的公式不單獨列出，下面對數(shù)據(jù)包絡(luò)法進行說明。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(data envelopment analysis，DEA)評價模型眾多，主要有不變規(guī)模報酬模型(CCR)和可變規(guī)模報酬模型(BCC)2種。BCC模型把CCR固定規(guī)模報酬的假設(shè)改為可變規(guī)模報酬，將純技術(shù)效率剝離出來單獨進行核算，深入探討技術(shù)與規(guī)模對技術(shù)創(chuàng)新效率的影響。采用BCC模型對2012年我國31個省、市、自治區(qū)的水利工程效率做評價。

假設(shè)有p個待評估的省市，利用m種農(nóng)村水利工程投入指標(biāo)，得到n種農(nóng)村水利工程產(chǎn)出。將某個決策單元DMU的投入集表示為Xk=(x1k，x2k，…，xmk)，產(chǎn)出集表示為Yk=(y1k，y2k，…，ynk)。DEA模型的線性規(guī)劃方程為:

θ表示決策單元的綜合配置效率，如果θ為1，說明農(nóng)村水利產(chǎn)出處在生產(chǎn)前沿面上，理論上達到了實際產(chǎn)出最大值;若小于1，則說明沒有實現(xiàn)應(yīng)達到的產(chǎn)出;效率值越大表明其配置效率越優(yōu);ε為非阿基米德無窮小量;xij，yrj表示第j個決策單元的第i個投入量和第r個產(chǎn)出量;λj表示第j個決策單元的權(quán)向量;均為松弛量代表投入的“虧量”代表產(chǎn)出的“超量”。如果θ＜1，則表明決策單元處于DEA無效率狀態(tài);若θ有1個不為0，則表明該決策單元處于弱DEA有效狀態(tài);如果均為0，則表明決策單元處于DEA有效率狀態(tài)。

2 數(shù)據(jù)來源及指標(biāo)選取

基于數(shù)據(jù)的可得性和研究需要，本文使用2012年我國31個省市自治區(qū)(不含港澳臺)農(nóng)村水利工程的投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源于中國水利統(tǒng)計年鑒(2013)和中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒(2013)。引用《中國水利統(tǒng)計年鑒》我國31個省市2012年的水利工程建設(shè)投資額和水利技術(shù)工人人數(shù)2個指標(biāo)作為投入指標(biāo)，引入《中國農(nóng)業(yè)年鑒》中的農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值增幅、農(nóng)村居民人均純收入，農(nóng)村水電年發(fā)電量、農(nóng)田有效灌溉面積、除澇面積、保護耕地面積、水土流失治理面積、農(nóng)村飲水安全人口和農(nóng)村恩格爾系數(shù)共9個指標(biāo)作為反映農(nóng)村水利工程產(chǎn)出的指標(biāo)。

由于農(nóng)村水利工程是一個涉及經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)安全及社會穩(wěn)定復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因此對農(nóng)村水利工程的效率評價需要構(gòu)建一個兼顧經(jīng)濟、生態(tài)、社會的綜合評價體系。首先，反映農(nóng)村水利工程投入的指標(biāo)主要有資金投入和勞動力投入，包括農(nóng)村水利工程投資額及水利技術(shù)工人人數(shù)。其次，在產(chǎn)出指標(biāo)方面，本文將農(nóng)村水利工程引起的總效益分為經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。經(jīng)濟效益是指農(nóng)村水利工程為農(nóng)村經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所帶來的實際成果，本文用農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值增幅、農(nóng)村居民人均純收入和農(nóng)村水電年發(fā)電量來反映;生態(tài)效益是農(nóng)村水利工程為保護生態(tài)、水土治理、水土保持和保障農(nóng)業(yè)灌溉所帶來的實質(zhì)性成果。本文用農(nóng)田有效灌溉面積、除澇面積、保護耕地面積和水土流失治理面積來反映;社會效益是指通過農(nóng)村水利工程的建設(shè)所提高的農(nóng)村居民生活水平。本文用農(nóng)村飲水安全人口和農(nóng)村恩格爾系數(shù)來衡量，具體指標(biāo)體系見表1。

表1 農(nóng)村水利工程投入產(chǎn)出指標(biāo)體系

3 實證檢驗

本文運用 Deap2.1軟件和 SPSS軟件，采用DEA模型和聚類分析方法。首先，采用BCC模型對2012年我國31個省、市、自治區(qū)的農(nóng)村水利工程效率做靜態(tài)評價;其次，使用SPSS軟件進行聚類分析，全面分析農(nóng)村水利工程效率的地域差異。

3.1 數(shù)據(jù)包絡(luò)靜態(tài)分析

首先基于投入導(dǎo)向的 BCC模型，通過Deap2.1軟件采用規(guī)模報酬可變方法計算得出2012年我國各地區(qū)水利工程投入產(chǎn)出的3種效率(綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模技術(shù)效率)，結(jié)果見表2。

表2 2012年各地區(qū)效率值

1)綜合效率分析

由表2可知:2012年我國31個省、市、自治區(qū)的農(nóng)村水利工程綜合效率均值為0.868，說明其綜合效率整體較高，這與我國長期以來對農(nóng)村水利工程進行大量投資密不可分。北京、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、山東、廣西、貴州、西藏、青海、新疆15個地區(qū)綜合效率為1，達到DEA有效，即我國48.39%地區(qū)的農(nóng)村水利工程投入與產(chǎn)出在整體上都處于最佳狀態(tài)。綜合效率排名后5位分別為重慶、河南、陜西、山西、湖北，皆為中西部地區(qū)，其中湖北省的綜合效率為4.458，是唯一一個效率值低于0.5的地區(qū)。綜上所述，2012年我國大部分地區(qū)農(nóng)村水利工程效率整體處于較低水平，投入資源沒有得到充分利用。東部地區(qū)農(nóng)村水利投入產(chǎn)出綜合效率為0.938，明顯高于中西部地區(qū)的0.769和0.873，而且東部地區(qū)12個省市中有7個達到DEA有效，比例相對較高，這與東部地區(qū)雨水豐富、技術(shù)發(fā)達有關(guān)。

2)純技術(shù)效率分析

31個省、市、自治區(qū)中有24個地區(qū)的純技術(shù)效率為1，即有77.42%的地區(qū)的資源投入得到合理使用，不存在浪費現(xiàn)象。其中，東部地區(qū)10個，中部地區(qū)7個，西部地區(qū)7個。除純技術(shù)有效的地區(qū)外，純技術(shù)效率最高的是東部地區(qū)的天津，效率值為0.980;最低的是中部地區(qū)的湖北，效率值為0.496。東部地區(qū)的純技術(shù)效率均值為0.982，效率值較高，高于中部地區(qū)的0.892和西部地區(qū)的0.926。這說明我國農(nóng)村水利工程的技術(shù)投入存在著地區(qū)性差異，而滯后的水利工程技術(shù)水平和管理水平必將使所得效益大打折扣。因此，應(yīng)當(dāng)加強對我國中西部地區(qū)的農(nóng)村水利工程的技術(shù)投入，推動工程管理技術(shù)的革新和發(fā)展，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村繁榮注入強勁動力，進一步促進中西部地區(qū)農(nóng)村水利的技術(shù)進步，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和效益。

3)規(guī)模效率分析

15個地區(qū)達到了規(guī)模有效，占總數(shù)的48.39%，其中河北、廣東、海南、江西、河南、湖南、重慶、四川和云南9個省份的純技術(shù)效率為1，但規(guī)模效率小于1。這說明這些地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新的投入和產(chǎn)出不平衡，總體效率的相對無效主要是由規(guī)模無效引起的。此外，天津、河北、遼寧、江西、河南、湖北、湖南、廣東、海南、重慶、四川和云南、陜西和甘肅規(guī)模報酬遞減(drs)，說明應(yīng)該通過縮小生產(chǎn)規(guī)模來提高生產(chǎn)效率。因此，這些地區(qū)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少投入，縮小工程的投資規(guī)模。陜西、寧夏規(guī)模報酬遞增(irs)，可以通過擴大生產(chǎn)規(guī)模來提高生產(chǎn)效率。

值得關(guān)注的是:規(guī)模效率最低的河南省僅為0.565，遠低于其他省市，而其純技術(shù)效率有效，這也揭示了河南省綜合效率低的原因。河南作為農(nóng)業(yè)大省，擁有先進的水利工程設(shè)備以及較高的工程管理水平，但對水利工程過大的投資規(guī)模和過高的投資水平導(dǎo)致了生產(chǎn)資料的閑置與資源的浪費，最終造成規(guī)模效率無效，進而影響了綜合效率。東西部地區(qū)的規(guī)模效率值高于中部地區(qū)，說明對東西部地區(qū)的水利工程規(guī)模投入更多。

根據(jù)表2計算出東、中、西部地區(qū)各項指數(shù)的離散系數(shù)，結(jié)果見表3。

表3 2012年各地區(qū)效率值離散程度

從表3可以看出:綜合效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率的離散系數(shù)值最大的是中部地區(qū)，最小的是東部地區(qū)。這說明中部地區(qū)各省市的技術(shù)水平、管理水平、規(guī)模效應(yīng)水平相差巨大;而東部地區(qū)的各項投入水平較為均勻，技術(shù)水平、管理水平相當(dāng);中部地區(qū)的技術(shù)效率離散系數(shù)值趨于0。說明東部各省市的技術(shù)投入和發(fā)展水平充分，都達到一定規(guī)模;西部地區(qū)居中，各地區(qū)差異不大，說明政府對西部各省的投入大致相當(dāng)，各地區(qū)發(fā)展速度相差無幾。

為了更清晰地顯示各地區(qū)效率水平，將地區(qū)劃分為3種類型，如表4所示。

表4 2012年各省區(qū)農(nóng)村水利工程發(fā)展效率的地域類型

純技術(shù)效率無效且規(guī)模效率無效的地區(qū)包括天津、遼寧、山西、湖北、陜西、甘肅、寧夏。這7個地區(qū)需要增加水利工程的技術(shù)投入，擴大投資規(guī)模。其中，天津是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，而遼寧處于渤海經(jīng)濟帶上，這兩個地區(qū)應(yīng)該提高資源的配置效率，增加技術(shù)儲備，提高水利工程綜合效率。山西、湖北、陜西、甘肅、寧夏屬于內(nèi)陸地區(qū)，技術(shù)和資源條件不豐富，應(yīng)當(dāng)重點結(jié)合地域特色開發(fā)水利工程。

純技術(shù)效率有效但規(guī)模效率無效的地區(qū)有河北、廣東、海南、江西、河南、湖南、重慶、西川和云南。這些省份的純技術(shù)效率為1，但是規(guī)模效率卻小于1，由于規(guī)模無效導(dǎo)致了其綜合效率無效，說明這些地區(qū)農(nóng)村水利工程技術(shù)創(chuàng)新的投入充分但是投資結(jié)構(gòu)與規(guī)模不合理造成投入和產(chǎn)出不平衡，因此需要改善投資結(jié)構(gòu)。要根據(jù)這些地區(qū)的特點，增強這些地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新能力，加大經(jīng)費與人才的投入。而且這些地區(qū)主要集中于中西部地區(qū)，具有先天不足，因此政府還要正確引導(dǎo)，合理運用市場資源，合理分配，努力擴大生產(chǎn)規(guī)模，跟上發(fā)展腳步。

純技術(shù)效率有效且規(guī)模效率有效的地區(qū)主要包括:北京、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、山東、廣西、貴州、西藏、青海、新疆。其中，北京、上海、江蘇、浙江因其雄厚的科技基礎(chǔ)和有效的創(chuàng)新資源投入成為高水平有效地區(qū)，因此提高這些地區(qū)的水利工程發(fā)展水平是發(fā)展的首選。而吉林、黑龍江、山東是農(nóng)業(yè)大省，提高這些地區(qū)的水利工程發(fā)展水平對提高全國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和增加農(nóng)民收入具有重大意義。其余地區(qū)的技術(shù)水平有限，科技基礎(chǔ)薄弱，盲目追求發(fā)展的速度往往導(dǎo)致陷入規(guī)模無效等狀態(tài)，因此這些地區(qū)發(fā)展的主要原則應(yīng)當(dāng)是協(xié)調(diào)發(fā)展，保持地區(qū)發(fā)展的高效率。

3.2 聚類分析

為了進一步研究農(nóng)村水利工程投入產(chǎn)出效率的地區(qū)差異，運用SPSS軟件進行聚類分析，得到圖1。經(jīng)過合并歸納得到如下分類:a類有山西、陜西、湖北;b類有湖南、重慶、河南;c類有廣東、江西、河北;d類有遼寧、甘肅、寧夏;e類為其他省市。

結(jié)合表4中的分類，進行地域分類重新調(diào)整，同時計算出各類型地域3類指數(shù)的均值，如表5所示。

表5 各類別的3類指數(shù)均值

第1類:山西、陜西、湖北。這3個省份屬于純技術(shù)效率無效且規(guī)模效率無效的地區(qū)，其綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率指數(shù)均值分別為0.507、0.526、0.962，說明這3 個地區(qū)的技術(shù)水平、投資規(guī)模都有待提升，而且這3個省份處于內(nèi)陸地區(qū)，自身資源不豐富，經(jīng)濟發(fā)展水平較低，信息閉塞。因此，政府應(yīng)該加大扶持力度，加強政策引導(dǎo)，引入先進技術(shù)，然后開發(fā)具有地域特色的水利工程。

第2類:遼寧、甘肅、寧夏、天津、海南、四川、云南，這7個省份屬于綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率大致DEA有效地區(qū)，綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率指數(shù)均值分別為0.896，0.927，0.967。這些地區(qū)的技術(shù)水平、管理水平及規(guī)模效應(yīng)水平有待進一步加強。

第3類:湖南、重慶、河南、廣東、江西、河北。這6個省份都屬于純技術(shù)效率有效但規(guī)模效率無效的地區(qū)，其綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率指數(shù)均值分別為0.685，1.000，0.685。它們的規(guī)模效率低下導(dǎo)致了其綜合效率水平低下，說明這些地區(qū)的農(nóng)村水利工程技術(shù)投入充分，但是投資結(jié)構(gòu)與規(guī)模效應(yīng)水平的孱弱造成投入和產(chǎn)出不平衡，因此需要改善投資結(jié)構(gòu)，加大投資水平。同時這些地區(qū)主要集中于中西部地區(qū)，具有先天不足。因此，政府還要正確引導(dǎo)，合理運用市場資源，合理分配，實現(xiàn)投入產(chǎn)出的動態(tài)優(yōu)化。

第4類:北京、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、山東、廣西、貴州、西藏、青海、新疆。這些地區(qū)屬于純技術(shù)效率有效且規(guī)模效率有效的地區(qū)。這些地區(qū)應(yīng)當(dāng)全面可持續(xù)地協(xié)調(diào)發(fā)展，保持地區(qū)發(fā)展的高效率和高水平。我國是農(nóng)業(yè)大國，因此對于吉林、黑龍江、山東等農(nóng)業(yè)大省，提高這些地區(qū)的水利工程發(fā)展水平是利國利民的頭等大事;而對于上海、江蘇、浙江等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，提高這些地區(qū)的水利工程發(fā)展水平可以帶來社會、經(jīng)濟、環(huán)境全方位的收益。

圖1 聚類分析樹狀圖

4 結(jié)論

本文利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法和聚類分析法對我國31個省、市、自治區(qū)農(nóng)村水利工程建設(shè)效率進行分析，得到如下結(jié)論:

1)總體上看，我國農(nóng)村水利工程建設(shè)投入產(chǎn)出效率處在較低水平，存在顯著的地區(qū)差異，東部地區(qū)的綜合效率水平明顯高于中西部地區(qū)。

2)綜合效率無效是由于純技術(shù)效率和規(guī)模效率綜合所致。純技術(shù)效率的地區(qū)差異明顯，說明我國在對農(nóng)村水利工程的技術(shù)投入、管理創(chuàng)新等各方面存在著較大的地區(qū)性差異。應(yīng)當(dāng)加強對我國中西部地區(qū)的農(nóng)村水利工程的技術(shù)投入。

3)我國半數(shù)以上地區(qū)農(nóng)村水利工程都顯示為規(guī)模效益無效，而且其中不乏純技術(shù)效率有效的地區(qū)。這些地區(qū)雖然擁有先進的設(shè)備與技術(shù)以及較高的工程管理水平，但對水利工程過大的投資規(guī)模和過高的投資水平，導(dǎo)致了生產(chǎn)資料的閑置與資源的浪費，最終造成規(guī)模效率無效，進而影響了綜合效率。

4)雖然東部地區(qū)整體上綜合效率高于中西部地區(qū)，但東部地區(qū)也有廣東、海南一類規(guī)模效應(yīng)低下的省份，而中西部地區(qū)也有貴州、西藏、青海、新疆、安徽、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江一類綜合效率DEA有效的省份。因此，不應(yīng)盲目地說中西部地區(qū)的農(nóng)村水利工程效率低下，應(yīng)當(dāng)結(jié)合地域特色，因地制宜，謹慎地進行農(nóng)村水利工程建設(shè)。

5)根據(jù)上文的分類，對于第1類閉塞的內(nèi)陸地區(qū)，政府應(yīng)該加大扶持力度，加強政策引導(dǎo)，引入先進技術(shù);對于第2類地區(qū)，應(yīng)當(dāng)提高其各方面的資金投入和技術(shù)投入;對于第3類投資結(jié)構(gòu)及規(guī)模效應(yīng)水平的孱弱的地區(qū)，應(yīng)該調(diào)整其投資結(jié)構(gòu);對于第4類地區(qū)，應(yīng)當(dāng)堅持可持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展。

根據(jù)以上結(jié)論，我國應(yīng)當(dāng)提高農(nóng)村水利工程管理效率和技術(shù)效率，而不是盲目地投入，過分地追求大規(guī)模，應(yīng)該在提高管理效率和充分技術(shù)儲備的前提下加大投入，從而提高規(guī)模效應(yīng)。其次，要想保持穩(wěn)定且長久的增長，發(fā)展科技才是根本，因此各地區(qū)可以建立專項農(nóng)村水利科研基金，發(fā)明、引進和推廣相關(guān)技術(shù)，提高各種農(nóng)村水利工程的效率。此外，我國對于農(nóng)村水利工程規(guī)模效益還沒有充分發(fā)揮。政府應(yīng)當(dāng)制定合理的投資策略，提高資源配置，吸納優(yōu)秀管理與技術(shù)人才，提高規(guī)模效率，實現(xiàn)規(guī)模效益。同時還要注重區(qū)域差異，加強區(qū)域內(nèi)合作，政府的投入應(yīng)該在保證綜合效率穩(wěn)定增長的前提下，優(yōu)先考慮農(nóng)村水利工程邊際投入產(chǎn)出率高的地區(qū)，各省份應(yīng)該參考各地區(qū)農(nóng)村水利工程投入產(chǎn)出效率較高省份的經(jīng)驗進行調(diào)整。

［1］Charnes A，Cooper W W，Rhodes E.Measuring the efficiency of decision making units［J］.European journal of operational research，1978，2(6):429－444.

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