張 敏，洪麗君

(武漢工程科技學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，武漢 430200)

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基于DEA的區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率比較分析

張 敏，洪麗君

(武漢工程科技學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，武漢 430200)

為了分析目前各區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的異質(zhì)性變化規(guī)律，研究了基于2012年的省際面板數(shù)據(jù)，并運(yùn)用超效率DEA針對(duì)構(gòu)建的農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了空間差異分析。結(jié)果表明：全國(guó)各地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率總體形勢(shì)不太樂(lè)觀，且東、西、中部存在一定程度的差異；廣西、青海、福建、寧夏和海南為非相對(duì)有效的最后5位；且這5個(gè)省份在機(jī)收率、機(jī)耕率、機(jī)電排灌面積皆存在投入冗余。

DEA；農(nóng)業(yè)機(jī)械化；投資效率；區(qū)域比較分析

0 引言

農(nóng)業(yè)機(jī)械化是加快推進(jìn)中國(guó)特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要途徑和必要物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)也是中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)加速推進(jìn)的顯著標(biāo)志。在中國(guó)，無(wú)論是推進(jìn)還是加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程皆離不開(kāi)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的投資，更離不開(kāi)其投資效率這個(gè)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的堅(jiān)實(shí)保障。因此，對(duì)當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分析，根據(jù)實(shí)證研究得到提高我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的有效對(duì)策至關(guān)重要。隨著國(guó)家政府對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化重視程度的與日俱增，當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的投資總量日益增大，農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的評(píng)價(jià)與分析工作也越來(lái)越受重視[1]?？v觀過(guò)往，學(xué)者圍繞農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資的研究成果，其定性研究已比較完善，較多學(xué)者針對(duì)具體區(qū)域結(jié)合實(shí)際情況對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率進(jìn)行了存在問(wèn)題與解決對(duì)策研究。但關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率評(píng)價(jià)的成果并不多見(jiàn)，尤其是針對(duì)不同區(qū)域間農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的評(píng)價(jià)與對(duì)比分析的研究成果少之又少[2-4]。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析是應(yīng)用在投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)的主要方法[5-6]，其對(duì)應(yīng)的英文翻譯為Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱DEA。如能將DEA運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率評(píng)價(jià)上來(lái)，對(duì)不同區(qū)域的治理效率進(jìn)行比較分析，勢(shì)必能為優(yōu)化配置當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率提供有效的實(shí)證參考。為了探討各區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的異質(zhì)性變化規(guī)律，文章首先基于數(shù)據(jù)的可獲得性構(gòu)建了2012年31個(gè)省(市、區(qū))農(nóng)業(yè)機(jī)械化的投入-產(chǎn)出指標(biāo)體系，接著運(yùn)用DEA超效率對(duì)31個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)與區(qū)域?qū)Ρ确治觯詈筢槍?duì)非相對(duì)有效的決策單元提出了改善治理效率的實(shí)證建議[7]。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入通常主要集中表現(xiàn)為人、機(jī)、物三方面的投入。這三方面分別可以用勞動(dòng)力、裝備動(dòng)力及作業(yè)面積來(lái)進(jìn)行細(xì)化衡量；農(nóng)業(yè)機(jī)械化的產(chǎn)出則可用社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)三方面構(gòu)成的綜合效益來(lái)衡量。由于農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)本身的不完善性，生態(tài)效益的相關(guān)指標(biāo)難以將其他的農(nóng)業(yè)手段與農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)行絕對(duì)的區(qū)分，因此農(nóng)業(yè)機(jī)械化的產(chǎn)出指標(biāo)中仍以社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)為主[9-10]。表1即為研究構(gòu)造的農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入-產(chǎn)出指標(biāo)體系。其中，機(jī)播率等于機(jī)械播種面積占耕地總面積的比率，機(jī)收率等于機(jī)械收割面積占耕地總面積的比率，機(jī)耕率等于機(jī)械耕種面積占耕地總面積的比率。因DEA分析中指標(biāo)的不同作用方向會(huì)采取不同的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式，因此在表1中第5列分別標(biāo)示了各指標(biāo)的作用方向。正負(fù)指標(biāo)分別以“+”和“-”來(lái)表示。對(duì)于一般的效率評(píng)價(jià)而言，最佳狀態(tài)為“低投入，高產(chǎn)出”，因此投入指標(biāo)中一般數(shù)值越小效率越優(yōu)，多為負(fù)指標(biāo)；產(chǎn)出指標(biāo)一般數(shù)值越大越優(yōu)，多為正指標(biāo)，如表現(xiàn)相反則為反向指標(biāo)。

為了使原始數(shù)據(jù)更加規(guī)整，本次研究構(gòu)建的指標(biāo)體系中的數(shù)據(jù)擬采用極值標(biāo)準(zhǔn)化的方法進(jìn)行處理。同時(shí)，正負(fù)指標(biāo)將采用不同的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式。首先，正向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式為

其次，負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式為

其中，xi代表指標(biāo)原始值；max(xi) 為每個(gè)指標(biāo)所有表現(xiàn)值中的最大值；min(xi) 為每個(gè)指標(biāo)所有表現(xiàn)值中的最小值；zi為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的指標(biāo)值。

表1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入-產(chǎn)出指標(biāo)體系Table 1 The input-output index system of agriculture mechanization

1.2 研究數(shù)據(jù)

研究構(gòu)建指標(biāo)體系中指標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)均為2012年結(jié)果，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站及農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒。雖然原始數(shù)據(jù)單位不一，但因本次研究采用的DEA評(píng)價(jià)方法中效率評(píng)價(jià)與單位的選取并無(wú)關(guān)系，因此研究中并不需要對(duì)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的單位進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化處理[8]。

1.3 研究方法

要分析區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的異質(zhì)化規(guī)律，就必須結(jié)合研究構(gòu)建的指標(biāo)體系采用綜合評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ确治?。研究采用的效率測(cè)量軟件為Efficiency Measurement System，簡(jiǎn)稱EMS。研究設(shè)計(jì)的具體思路為：首先以31個(gè)省(市、區(qū))作為超效率DEA評(píng)價(jià)的決策單元，然后運(yùn)用EMS計(jì)算各決策單元即31個(gè)省(市、區(qū))的超效率值。超效率值一般可分為大于和小于100%兩種情況，對(duì)應(yīng)的決策單元分別為相對(duì)有效和相對(duì)非有效，對(duì)應(yīng)的規(guī)模收益則分別為不變和遞減兩種類型。這些決策單位中相對(duì)非有效是需要改進(jìn)的地區(qū)。改進(jìn)的方向根據(jù)引起非有效的原因可分為兩種：一種是在維持產(chǎn)出的情況下，降低投入；另一種是在維持投入不變的情況下，提升產(chǎn)出。研究針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的狀況結(jié)合DEA效率評(píng)價(jià)結(jié)果，可確定非相對(duì)有效決策單元效率要達(dá)到有效在投入以及產(chǎn)出上需要改進(jìn)的幅度[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 31個(gè)省、直轄市和自治區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率分析

根據(jù)我國(guó)31個(gè)省(市、區(qū))的超效率值計(jì)算排序結(jié)果，黑龍江、上海、江蘇和山東4個(gè)地區(qū)的超效率值特別大無(wú)法顯示，剩下27個(gè)省(市、區(qū))農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率排序結(jié)果直觀如圖1所示。結(jié)合具體超效率值(見(jiàn)表2)綜合來(lái)看，我國(guó)31個(gè)省(市、區(qū))農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的總體形勢(shì)并不樂(lè)觀，且存在一定的地區(qū)差異。31個(gè)省(市、區(qū))中，僅有11個(gè)決策單元為相對(duì)有效，所占比重僅為35.48%；有20個(gè)省(市、區(qū))為非相對(duì)有效，所占比重為64.52%，高達(dá)約2/3。在27個(gè)可顯示超效率值的省(市、區(qū))中，前7個(gè)為相對(duì)有效的地區(qū)，其中新疆以顯著的優(yōu)勢(shì)排名第1，河南、云南、北京、內(nèi)蒙、河北和天津位列第2～7名。從超效率的具體計(jì)算值來(lái)看，前3名的超效率值存在比較明顯的優(yōu)勢(shì)。而廣西、青海、福建、寧夏和海南有效值最低，位列最后5位。

圖1 2012年各地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的綜合評(píng)價(jià)得分圖Fig.1 The comprehensive evaluation on investment efficiency of agriculture mechanization in different regions during 2012表2 2012年中國(guó)各地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率評(píng)價(jià)Table 2 The evaluation on investment efficiency of agriculture mechanization in different regions during 2012

地區(qū)超效率值規(guī)模報(bào)酬所屬區(qū)域排名新疆3.6436不變西北1河南2.5984不變?nèi)A北2云南2.2568不變西南3北京1.6957不變?nèi)A北4內(nèi)蒙古1.5324不變?nèi)A北5河北1.4523不變?nèi)A北6天津1.2448不變?nèi)A北7陜西0.9833遞減西北8遼寧0.9671遞減東北9江西0.9413遞減華中10吉林0.9159遞減東北11浙江0.8394遞減華東12四川0.8311遞減西南13甘肅0.7226遞減西北14山西0.6908遞減華北15湖北0.6688遞減華中16湖南0.6314遞減華中17安徽0.5707遞減華東18西藏0.4491遞減青藏19廣東0.3673遞減華南20

續(xù)表2

2.2 不同地域的農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率分析

根據(jù)地域劃分來(lái)看(見(jiàn)表3)：農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率較優(yōu)的決策單元在華東和華北地區(qū)皆有較多省份，東北、西北和西南地區(qū)有少數(shù)省份；農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率較劣的地區(qū)則以青藏地區(qū)最多，西南、華中和華南也有部分省份。從與農(nóng)業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)來(lái)看：農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較高且治理效率較優(yōu)的省份主要出現(xiàn)在華東和華北地區(qū)，如山東，黑龍江，江蘇等；但也有農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)并不明顯的地區(qū)，如新疆，云南等地，這些地區(qū)多以低投入取勝。但大部分農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速的地區(qū)其農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率并不理想[11]，如湖南，湖北等地。由此可知，當(dāng)今各地區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入的重視力度在不斷加強(qiáng)，但其投資效率卻并不都能達(dá)到理想效果；僅有少數(shù)地區(qū)能在農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率上保持規(guī)模收益不變的優(yōu)勢(shì)，這些地區(qū)大部分在農(nóng)業(yè)投入與產(chǎn)出上都存在比較明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，仍有大部分省份和地區(qū)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率上面臨著不小的危機(jī)與困境，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)出和低投入將是這些地區(qū)努力的方向；優(yōu)勢(shì)地區(qū)同樣應(yīng)在保持優(yōu)勢(shì)的情況下兼顧生態(tài)環(huán)境等綜合效益的提升，加快推進(jìn)地區(qū)有特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)[12-13]。

2.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率非相對(duì)有效地區(qū)的改善

廣西、青海、福建、寧夏和海南這5個(gè)決策單位有效值最低，結(jié)合EMS輸出結(jié)果(見(jiàn)表4)，可從存在投入冗余的這些指標(biāo)上去確定優(yōu)化效率的改進(jìn)幅度。

表3 不同地域的 DEA 效率分布Table 3 The distribution on DEA efficiency in different districts

表4 農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率非相對(duì)有效省份的改進(jìn)Table 4 The analysis on improvement of provinces with relative effective efficiency

從表4中可以看出：農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率非相對(duì)有效排最后的5個(gè)地區(qū)中，在機(jī)收率、機(jī)耕率、機(jī)電排灌面積皆有投入冗余。其中，廣西在機(jī)收率上投入冗余最多，青海在機(jī)耕率上投入冗余最多，寧夏在機(jī)電排灌面積上投入冗余最多。5個(gè)地區(qū)在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值上皆產(chǎn)出不足，廣西、青海和寧夏在農(nóng)民人均純收入上也產(chǎn)出不足，福建和海南在水土流失治理上產(chǎn)出不足，這些都是它們需要改進(jìn)和提升的地方[14]。

3 討論

文中首先選擇了農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率評(píng)價(jià)的投入-產(chǎn)出指標(biāo)體系，接著運(yùn)用超效率DEA模型對(duì)我國(guó)31個(gè)省(市、區(qū))的農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率進(jìn)行了多方面產(chǎn)出效率與投入的綜合對(duì)比與評(píng)價(jià)。通過(guò)上述實(shí)證研究可知：我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率總體形勢(shì)不太樂(lè)觀，且在東、西、中部皆存在一定程度的區(qū)域差異，且大部分地區(qū)其空間分布上的差異與該地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平并不同步。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率較優(yōu)的地區(qū)中，部分地區(qū)資源環(huán)境優(yōu)勢(shì)明顯且農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較高，說(shuō)明資源和農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)仍然是影響當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的主要因素。在新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，這部分地區(qū)要在保證區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率的前提下，加快地方農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的步伐。從地域分布來(lái)講，我國(guó)華東和華北地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率較優(yōu)的省份最多，東北、西北和西南地區(qū)有少數(shù)省份；而我國(guó)青藏地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率較劣的省份較多，華中，西南有部分省份。在5個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率非相對(duì)有效排名最后的省份中，機(jī)收率、機(jī)耕率、機(jī)電排灌面積皆存在投入冗余，這些都應(yīng)是效率非相對(duì)有效地區(qū)下一步應(yīng)該著手改進(jìn)的地方。

4 結(jié)論

1)我國(guó)31個(gè)省(市、區(qū))農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率從高到低的排名依次是： 黑龍江、上海、江蘇、山東、新疆、河南、云南、北京、內(nèi)蒙古、河北、天津、陜西、遼寧、江西、吉林、浙江、四川、甘肅、山西、湖北、湖南、安徽、西藏、廣東、重慶、貴州、廣西、青海、福建、寧夏和海南。

2) 我國(guó)31個(gè)省、直轄市和自治區(qū)在農(nóng)村生態(tài)環(huán)境治理上存在一定程度的區(qū)域差異，且總體形勢(shì)并不理想。31個(gè)省、直轄市和自治區(qū)中，僅有11個(gè)地區(qū)的超效率值大于100%，所占比重為35.48%；有20個(gè)地區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境優(yōu)化配置效率非相對(duì)有效，所占比重為64.52%。從地域分布來(lái)講，我國(guó)華東和華北地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率較優(yōu)的省份最多，而我國(guó)青藏地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投資效率較劣的省份最多。

3) 廣西、青海、福建、寧夏和海南5個(gè)省份的超效率值位列最后5名。這5個(gè)省份在機(jī)收率、機(jī)耕率、機(jī)電排灌面積皆存在投入冗余，在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值上皆產(chǎn)出不足。

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A Comparative Analysis on Investment Efficiency of Agriculture Mechanization in Different Regions Basing on DEA

Zhang Min, Hong Lijun

(College of Economics and Management, Wuhan University of Engineering Science, Wuhan 430200,China)

In order to analyze regional difference investment efficiency of agriculture mechanization, the article selected panel data of 2012 to make up input-output index system of investment efficiency. The results of super efficiency DEA show that: firstly, the general situation of management efficiency of rural ecological environment in China is not good, and there are some differences among investment efficiency of agriculture mechanization in East, West, Middle of China; secondly, Guangxi, Qinghai, Fujian, Ningxia and Hainan are located in national final five; finally, each of these five regions has inputs redundancy in investment for the ratio of mechanical harvest areas to cultivated areas, the ratio of areas cultivated by machine to cultivated areas and mechanical and electrical irrigated and drainage areas.

data envelopment analysis; agriculture mechanization; investment efficiency; comparative analysis in different regions

2015-10-27

湖北省教育廳人文社會(huì)科學(xué)指導(dǎo)性研究項(xiàng)目(15G193)；北方國(guó)際大學(xué)聯(lián)盟教育教學(xué)部第四期教育教學(xué)研究課題(20140403002)

張 敏(1981-)，女，河南范縣人，講師，碩士,(E-mail)study201456@163.com。

S23-9

A

1003-188X(2017)03-0264-05