李 玲，周玉璽

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,泰安 271018； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院,泰安 271018)

0 引言

因水資源短缺引發(fā)的糧食安全問(wèn)題一直是社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。美國(guó)學(xué)者布朗在20世紀(jì)90年代就曾指出：因工業(yè)化和城市化擠占農(nóng)業(yè)灌溉用水是威脅中國(guó)糧食安全最主要的因素[1]。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，中國(guó)糧食生產(chǎn)用水占整體用水的比重已從1997年的51%減少到2016年的42%。隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，擠占糧食生產(chǎn)用水是解決非農(nóng)業(yè)用水短缺的主要途徑，致使中國(guó)水資源利用的結(jié)構(gòu)性與區(qū)域性矛盾日益嚴(yán)重，糧食生產(chǎn)用水安全態(tài)勢(shì)不容樂(lè)觀。因此，如何破解水資源短缺對(duì)糧食生產(chǎn)的剛性約束是我國(guó)未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間需要解決的重大問(wèn)題。其中，提高糧食生產(chǎn)用水效率緩解水資源短缺是保證糧食安全的主要路徑之一。

由于水資源利用效率難以精確測(cè)度，學(xué)術(shù)界大多對(duì)農(nóng)業(yè)用水的相對(duì)效率進(jìn)行測(cè)度評(píng)價(jià)，研究方法多運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)[2-5]和隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)方法[6]。綜觀以往研究，多數(shù)學(xué)者選擇全國(guó)某個(gè)區(qū)域分析其農(nóng)業(yè)用水效率。研究顯示，中國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率整體處于“低投入低產(chǎn)出”階段，且各省份之間的差異較為顯著，農(nóng)業(yè)水資源利用效率具有很大的提升空間[4]； 京津冀地區(qū)農(nóng)業(yè)全要素用水效率整體高于全國(guó)水平，但仍存在上升空間，具有較大節(jié)水潛力[5]； 華北、黃淮海及西南地區(qū)各省的用水效率普遍處于無(wú)效狀態(tài)，亟需大力提高[7]； 長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)用水效率呈現(xiàn)波段式上升趨勢(shì)，中上游地區(qū)水資源稟賦較高地區(qū)的用水效率具有較大提升潛力[8]。

現(xiàn)有研究得以了解中國(guó)區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源的利用效率問(wèn)題，也為下一步深入討論糧食生產(chǎn)用水效率的時(shí)空差異提供了切入視角。然而，已有研究較多關(guān)注微觀層面某區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源效率的靜態(tài)評(píng)價(jià)，較少涉及宏觀糧食生產(chǎn)用水效率及其動(dòng)態(tài)演進(jìn)趨勢(shì)，對(duì)區(qū)域差異研究也較少。文章在利用DEA方法計(jì)算分析中國(guó)各省(市區(qū))糧食生產(chǎn)用水效率的基礎(chǔ)上，結(jié)合Malmquist指數(shù)模型，探索并研究糧食生產(chǎn)用水效率變化的時(shí)空分布規(guī)律與特點(diǎn)，以期對(duì)優(yōu)化糧食生產(chǎn)布局、提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率等提供數(shù)據(jù)參考和科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

1.1.1 DEA方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis，DEA)是由美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes，Cooper和 Rhodes于1978年提出的[9]，利用線性規(guī)劃的方法，根據(jù)觀測(cè)到的有效樣本數(shù)據(jù)，以相對(duì)效率為基礎(chǔ)對(duì)同一類型的部門(mén)或單位(評(píng)價(jià)單元，DMU)的績(jī)效進(jìn)行比較或評(píng)價(jià)。DEA方法可以評(píng)價(jià)生產(chǎn)前沿面上的規(guī)模有效性和技術(shù)有效性。DEA方法巧妙的構(gòu)造了目標(biāo)函數(shù)，并通過(guò)Charnes-Cooper變換(C2-R變換)將分式規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃問(wèn)題，不需要量綱的統(tǒng)一，投入和產(chǎn)出的權(quán)重值也無(wú)需給定或計(jì)算，只是通過(guò)對(duì)過(guò)程最優(yōu)化即可確定，從而使對(duì)決策單元的評(píng)價(jià)更為客觀[10]。利用DEA模型還可分析規(guī)模收益情況，包括規(guī)模收益遞增、規(guī)模收益不變和規(guī)模收益遞減。對(duì)于非有效單元，利用“投影原理”[3]不僅能指出指標(biāo)的調(diào)整方向，還能給出調(diào)整量，并可以對(duì)縱向的時(shí)間和橫向的空間進(jìn)行比較。因此，運(yùn)用DEA模型評(píng)價(jià)中國(guó)各省糧食生產(chǎn)用水效率問(wèn)題非常適合。

1.1.2 Malmquist模型

Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)法是基于DEA模型提出的，主要應(yīng)用于動(dòng)態(tài)效率變化趨勢(shì)的研究，可以轉(zhuǎn)換為較簡(jiǎn)便的參數(shù)模型和非參數(shù)模型，對(duì)面板數(shù)據(jù)和多投入多產(chǎn)出數(shù)據(jù)分析適應(yīng)性良好，并能對(duì)生產(chǎn)要素的效率進(jìn)行測(cè)度，而且Malmquist指數(shù)可以分化為技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和技術(shù)效率指數(shù)，如果是可變規(guī)模效率，則后者還能進(jìn)一步分為純技術(shù)效率指數(shù)和規(guī)模效率指數(shù)，以便更好地說(shuō)明影響配置效率的因素[11]。

1.2 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》等權(quán)威資料，中國(guó)糧食作物包括谷物、豆類和薯類。由于同一種作物在不同區(qū)域種植規(guī)模差異較大，甚至有些作物在某些省區(qū)未見(jiàn)種植記錄，為便于分析，該研究將這三大類作物統(tǒng)一為糧食。分析空間區(qū)域?yàn)橹袊?guó)內(nèi)地的31個(gè)省(市區(qū))(不包括臺(tái)灣、香港、澳門(mén))。指標(biāo)選取以科學(xué)性、代表性、實(shí)用性和可得性為原則，通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，該文選取如下變量：產(chǎn)出指標(biāo)為糧食作物的產(chǎn)量，糧食生產(chǎn)投入要素包括糧食播種面積、水資源投入量、機(jī)械總動(dòng)力、化肥施用量及農(nóng)藥使用量，數(shù)據(jù)來(lái)源于2006—2016年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。需要說(shuō)明的是：第一，糧食播種面積指的是農(nóng)戶在播種期糧食種植的面積，不考慮復(fù)種指數(shù)及后期各種因素導(dǎo)致的收獲面積增減等情況； 第二，由于以上除糧食播種面積外其他投入要素的使用量沒(méi)有按糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物分別統(tǒng)計(jì)，該文采用多數(shù)文獻(xiàn)[12]使用的權(quán)重系數(shù)法將糧食生產(chǎn)的要素投入從廣義農(nóng)業(yè)中剝離出來(lái)，具體計(jì)算方法如下：糧食生產(chǎn)投入要素使用量=糧食播種面積/農(nóng)作物播種面積×總投入要素使用量。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率測(cè)度結(jié)果與分析

2.1.1 中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率及其分解特征

該文運(yùn)用軟件DEAP 2.1，對(duì)2005年、2010年及2015年全國(guó)31個(gè)省(市區(qū))的截面數(shù)據(jù)進(jìn)行以投入為導(dǎo)向的規(guī)?？勺兊募Z食生產(chǎn)用水效率靜態(tài)分析(表1)。

表1 中國(guó)31個(gè)省(市區(qū))不同年份糧食用水效率分解

省(市區(qū))2005年2010年2015年綜合效率技術(shù)效率規(guī)模效率規(guī)模收益綜合效率技術(shù)效率規(guī)模效率規(guī)模收益綜合效率技術(shù)效率規(guī)模效率規(guī)模收益北京0.79510.795irs0.80110.801irs0.83510.835irs天津0.79310.793irs0.81210.812irs0.8330.9390.888irs河北0.6880.6930.993drs0.7460.7520.992drs0.7830.7910.990drs山西0.6300.6490.971irs0.6070.6090.997irs0.6490.6500.999irs內(nèi)蒙古0.93610.936drs0.92910.929drs0.96610.966drs遼寧0.9360.9510.985drs0.8670.8810.984drs0.8840.8950.987drs吉林111 —111 —111 —黑龍江111 —111 —111 —上海111 —111 —111 —江蘇0.9340.9820.952drs0.9510.9980.953drs0.9290.9510.977drs浙江0.8650.8930.968drs0.9190.9500.968drs0.8260.8350.990drs安徽0.6980.6990.999drs0.7310.7550.968drs0.7690.7700.999drs福建0.7880.8210.960drs0.8130.8440.963drs0.7710.7760.995irs江西0.9300.9420.987drs0.9590.9880.971drs0.97210.972drs山東0.96910.969drs0.96710.967drs0.95010.950drs河南0.99210.992drs111 —111 —湖北0.9210.9590.960drs0.8950.8990.995drs0.8430.8431 —湖南0.950.9770.972drs111 —0.99910.999drs廣東0.7970.8310.958drs0.7870.8200.960drs0.7550.7560.998irs廣西0.7020.7090.990drs0.7200.7280.989drs0.6940.6950.998irs海南0.5700.5790.983drs0.6250.6340.986drs0.6820.6970.978irs重慶111 —111 —111 —四川111 —0.97410.974drs0.99010.990drs貴州111 —111 —111 —云南0.6850.6850.999irs0.6450.6460.998irs0.6820.6821 —西藏111 —111 —111 —陜西0.8090.8091 —0.9530.9540.998drs0.9420.9520.989drs甘肅0.6870.6920.994drs0.6900.6940.994drs0.7460.7480.997irs青海111 —0.96110.961irs0.89710.897irs寧夏111 —111 —111 —新疆111 —111 —111 —全國(guó)平均值0.8730.8990.973 0.8820.9080.973 0.8840.9030.98 注:irs表示規(guī)模收益遞增,drs表示規(guī)模收益遞減,—表示規(guī)模報(bào)酬不變

(1)從綜合效率來(lái)看，中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率在3個(gè)年份均未達(dá)到 DEA有效，分別為0.873、0.882、0.884。2005年與2010年各有10個(gè)省(市區(qū))、2015年有9個(gè)省(市區(qū))用水效率處在最優(yōu)前沿曲線上。糧食生產(chǎn)用水效率在3個(gè)研究時(shí)段中均有效的地區(qū)為吉林、黑龍江、上海等8個(gè)省(市區(qū))，表明這些地區(qū)的糧食生產(chǎn)用水實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)配置，農(nóng)業(yè)水資源得到充分利用。總體而言，約1/3的地區(qū)糧食生產(chǎn)用水綜合效率為1，即糧食生產(chǎn)的投入和產(chǎn)出達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài)，技術(shù)和規(guī)模效率同時(shí)有效。非DEA有效的地區(qū)約占全國(guó)的2/3，表明中國(guó)糧食生產(chǎn)還有較大的節(jié)水潛力。從各個(gè)時(shí)間段來(lái)看， 2005年糧食用水綜合效率最低的是海南省，僅為0.57， 2010年與2015年最低的地區(qū)均為山西省，分別為0.607與0.649，遠(yuǎn)低于全國(guó)糧食用水效率平均水平。從各省(市區(qū))的效率變化看，海南、甘肅、河北、安徽、天津、北京、江西及河南等省(市區(qū))呈逐漸上升趨勢(shì)； 山西、云南、內(nèi)蒙古、遼寧、四川呈先降后升的波動(dòng)狀態(tài)； 廣西、福建、陜西、浙江、江蘇、湖南先升后降； 而廣東、湖北、山東、青海的糧食生產(chǎn)用水效率則呈逐漸下降趨勢(shì)。

(2)綜合效率是由兩部分組成，綜合效率=純技術(shù)效率×規(guī)模效率。純技術(shù)效率平均為0.903，低于規(guī)模效率的均值0.975，說(shuō)明中國(guó)糧食生產(chǎn)的投入與產(chǎn)出之間的比例較一致，但是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的利用水平較弱，水資源管理水平較低，糧食生產(chǎn)用水效率的提高主要得益于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和要素的大量投入。從各省(市區(qū))情況來(lái)看，糧食生產(chǎn)用水綜合效率較高的地區(qū)，純技術(shù)效率和規(guī)模效率均較高，而糧食用水效率低的地區(qū)，兩種效率的差別則比較明顯。此類省(市區(qū))大致可以分為兩類：一類如云南、甘肅、河北、安徽、廣西等省，純技術(shù)效率低，而規(guī)模效率則較高，這類地區(qū)總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，因此農(nóng)業(yè)科技水平及農(nóng)田水利設(shè)施相對(duì)薄弱，對(duì)糧食生產(chǎn)投入要素的利用能力較差，糧食產(chǎn)量的增加主要依靠生產(chǎn)要素的粗放投入； 另一類如北京、天津等，純技術(shù)效率較高而規(guī)模效率則較低，這類地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平較為發(fā)達(dá)，糧食生產(chǎn)管理水平較高，但由于糧食生產(chǎn)規(guī)模小，故導(dǎo)致糧食整體用水效率偏低。

(3)純技術(shù)效率呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，由2005年的0.899增加到2010年的0.908， 2015年又下降到0.903。在研究期內(nèi)，每年純技術(shù)效率有效的省(市區(qū))數(shù)量多于綜合效率和規(guī)模效率有效的地區(qū)數(shù)量，其中2005年純技術(shù)效率有效的省份數(shù)量為15個(gè)， 2010年、2015年為16個(gè)，說(shuō)明這些省(市區(qū))各類資源之間的組合實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)，綜合效率無(wú)效的原因在于其規(guī)模效率不佳，因此改進(jìn)的關(guān)鍵在于提高規(guī)模效益。3個(gè)年份中山西省及云南省的技術(shù)效率值都處于最低水平，這兩個(gè)省份需要進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)管理技術(shù)水平，加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

表2 中國(guó)各省(市區(qū))糧食生產(chǎn)水資源投入的松弛變量取值

序號(hào)省市區(qū)2005年2010年2015年1河北15.90310.99102遼寧25.92018.3356.6193江蘇103.464142.63276.3474浙江28.82425.25818.4425安徽010.1301.1556福建28.51125.83318.7617江西28.15713.03708湖北22.45610.56613.9249湖南54.8510010廣東77.34572.24357.05811廣西50.48439.40433.59912海南2.5322.5092.35113云南11.6130014甘肅1.48900平均值14.56611.9667.363 注:水資源投入松弛量為0的省份未列出,“平均值”為31省平均數(shù)

(4)規(guī)模效率與綜合效率具有相似的變化軌跡，整體呈緩慢增加趨勢(shì)，從2005年、2010年的0.973增加到2015年的0.98。研究期內(nèi)，約1/3的省(市區(qū))達(dá)到規(guī)模最優(yōu)； 規(guī)模報(bào)酬遞減的省份數(shù)量由2005年與2010年的16個(gè)減少到2015年的11個(gè)，而規(guī)模報(bào)酬遞增的省(市區(qū))數(shù)量則由2005年的4個(gè)、2010年的5個(gè)增加到2015年的9個(gè)。由此可見(jiàn)，中國(guó)約1/3的地區(qū)糧食生產(chǎn)投入要素組合已經(jīng)達(dá)到最佳規(guī)模，只需保持現(xiàn)狀即是最優(yōu)配置； 而另有大部分省(市區(qū))的糧食生產(chǎn)投入規(guī)模過(guò)大，減少現(xiàn)有的要素投入才能提高水資源的利用效率； 只有少數(shù)規(guī)模報(bào)酬遞增的省(市區(qū))應(yīng)該合理擴(kuò)大糧食生產(chǎn)規(guī)模，使要素得到合理的利用以促進(jìn)糧食用水效率的提高。

2.1.2 糧食生產(chǎn)用水效率的區(qū)域分解特征

若將全國(guó)31個(gè)省(市區(qū))按照地域空間分類，可分為東部、中部和西部地區(qū)[注]東部地區(qū)包括：北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南、遼寧； 中部地區(qū)包括：山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南、吉林、黑龍江； 西部地區(qū)包括：內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆。鑒于篇幅問(wèn)題，分地區(qū)糧食生產(chǎn)用水效率未列表格，各省(市區(qū))數(shù)據(jù)可從表1查詢或向筆者索取。。中國(guó)糧食用水綜合效率在3個(gè)研究時(shí)段均表現(xiàn)為東部<中部<西部，與劉濤研究結(jié)果一致[13]，且3個(gè)地區(qū)綜合效率的變動(dòng)趨勢(shì)相同，均隨著時(shí)間變化緩慢增長(zhǎng)。糧食用水效率的這種空間差異可從以下幾個(gè)方面解釋：首先，中國(guó)13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)中有9個(gè)位于中國(guó)的中西部地區(qū)，糧食主產(chǎn)省(市區(qū))由于受到國(guó)家農(nóng)業(yè)政策的扶持，農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施相對(duì)完備，因此用水效率高于東部地區(qū)； 近年來(lái)為挖掘西部地區(qū)成為中國(guó)新糧倉(cāng)的潛力，國(guó)家實(shí)施了西部“區(qū)域性商品糧建設(shè)工程”，加大了對(duì)西部水利工程的建設(shè)投資，在新疆、甘肅、等地區(qū)推廣使用膜下滴灌、全膜雙壟溝等節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)，推動(dòng)支持寧夏和內(nèi)蒙古高效利用黃河水資源[14]。其次，中西部地區(qū)的糧食作物以玉米、小麥及谷物等為主，而東部地區(qū)的糧食作物以水稻為主，根據(jù)以往研究成果可知，水稻作為一種高耗水作物，用水效率要低于小麥和玉米[15]。

2.1.3 糧食生產(chǎn)用水松弛量分析

由于該文關(guān)注糧食生產(chǎn)用水效率，故在各項(xiàng)投入要素中只對(duì)水資源的投入松弛量進(jìn)行分析，以全面了解中國(guó)糧食生產(chǎn)用水的浪費(fèi)情況。從表2可以看出，全國(guó)各省(市區(qū))2005年、2010年及2015年水資源投入冗余情況不一，3個(gè)年份的水資源松弛量呈現(xiàn)遞減狀態(tài)，說(shuō)明糧食生產(chǎn)的用水效率在逐年提高，水資源浪費(fèi)情況逐漸好轉(zhuǎn)。其中3個(gè)年份水資源平均松弛量最高的5個(gè)省依次是江蘇、廣東、廣西、福建、浙江。究其原因，首先，這5個(gè)省位于中國(guó)東南、華南地區(qū)，降水量豐沛，用水成本遠(yuǎn)低于北方缺水干旱地區(qū)，因此農(nóng)戶節(jié)水意識(shí)較弱，農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)情況嚴(yán)重，用水效率相對(duì)較低； 其次如上文所述，這幾個(gè)省份除江蘇外均為非糧食主產(chǎn)區(qū)，作物類型以水稻為主，這些都與糧食生產(chǎn)用水的高松弛量有關(guān)。

2.2 中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率的時(shí)空變化趨勢(shì)分析

前文研究是基于3個(gè)年份的橫截面數(shù)據(jù)對(duì)中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率進(jìn)行的靜態(tài)分析和比較，但無(wú)法反映其演變趨勢(shì)和規(guī)律。Malmquist指數(shù)能動(dòng)態(tài)反映不同時(shí)期不同地區(qū)糧食用水效率和技術(shù)進(jìn)步的變化趨勢(shì)。運(yùn)用 DEAP 2.1軟件對(duì)2005—2015年全國(guó)31個(gè)省(市區(qū))的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)分析，分別計(jì)算分年和分省的技術(shù)效率變化(effch)、技術(shù)進(jìn)步變化(techch)、純技術(shù)效率變化(pech)、規(guī)模效率變化(sech)以及 Malmquist生產(chǎn)率變化(tfpch)(表3、表4)。

2.2.1 糧食用水效率的時(shí)序變化趨勢(shì)

從時(shí)間序列看(表3)， 2005—2015年間，除了2005—2006年、2008—2009年這兩個(gè)時(shí)間段中國(guó)糧食用水全要素生產(chǎn)率小于1，表明其處于衰退趨勢(shì)，其余各個(gè)時(shí)期都大于1，表明這段時(shí)期糧食用水效率總體處于上升階段。從結(jié)構(gòu)上看，全要素生產(chǎn)率可以分解為技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步，其中技術(shù)進(jìn)步均值上升0.3%、技術(shù)效率變化均值上升0.2%，表明技術(shù)進(jìn)步對(duì)糧食用水效率增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)作用較大，技術(shù)變化的快慢直接關(guān)系到全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)快慢。這說(shuō)明糧食用水效率的提高依靠技術(shù)的進(jìn)步是行之有效的方法，技術(shù)成為制約中國(guó)糧食用水效率提升的主導(dǎo)因素。技術(shù)效率又可以分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率，研究期內(nèi)，二者的變化指數(shù)均值都上升了0.1%?？梢钥闯龈鱾€(gè)指數(shù)對(duì)糧食用水全要素生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)程度：技術(shù)進(jìn)步指數(shù)貢獻(xiàn)最大，純技術(shù)效率指數(shù)與規(guī)模效率指數(shù)貢獻(xiàn)程度相同，表明農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備更新、技術(shù)改進(jìn)對(duì)糧食用水效率的提高起主要作用，糧食用水方面的管理水平及用于糧食生產(chǎn)的資源配置對(duì)效率的提高起次要作用，中國(guó)糧食生產(chǎn)水資源利用及配置水平均呈現(xiàn)逐漸優(yōu)化狀態(tài)，但仍有待提高。

2.2.2 糧食用水效率變化的空間分異特征

從各省(市區(qū))情況來(lái)看(表4)， 2005—2015年間，北京、河北、黑龍江、上海、安徽、河南、湖南、甘肅及寧夏等9個(gè)省(市區(qū))的技術(shù)效率、技術(shù)進(jìn)步、純技術(shù)效率和規(guī)模效率指數(shù)均大于1，表明這4項(xiàng)指數(shù)對(duì)這些地區(qū)的糧食用水全要素生產(chǎn)率都有所貢獻(xiàn)，糧食生產(chǎn)投入各個(gè)方面穩(wěn)步推進(jìn)，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。貴州、西藏、青海、新疆、四川、云南等10個(gè)省(市區(qū))的全要素生產(chǎn)率小于1，主要由于這些地區(qū)的技術(shù)進(jìn)步在下降，表明其糧食生產(chǎn)水資源利用技術(shù)和管理水平未能得到有效提升。其余省(市區(qū))的全要素生產(chǎn)率平均指數(shù)均大于1，其中山西及陜西主要來(lái)自于技術(shù)效率的提高，遼寧、浙江、廣東、福建、廣西、山東及江蘇主要得益于技術(shù)進(jìn)步，而海南等省(市區(qū))則源于技術(shù)效率與技術(shù)進(jìn)步的雙因素提高。這說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步是影響中國(guó)多數(shù)地區(qū)糧食用水效率提高的關(guān)鍵因素。

表3 2005—2015年31省(市區(qū))糧食用水TFP指數(shù)及分解

年份effchtechchpechsechtfpch2005—20060.9900.9990.9960.9940.9892006—20071.0470.9561.0361.0111.0002007—20080.9771.0460.9780.9991.0222008—20091.0310.9511.0211.0100.9802009—20100.9691.0360.9820.9861.0042010—20110.9951.0260.9891.0051.0202011—20120.9971.0181.0010.9961.0142012—20130.9941.0110.9931.0021.0052013—20141.0150.9851.0131.0021.0002014—20151.0031.0091.0001.0031.012全國(guó)平均值1.0021.0031.0011.0011.005

表4 2005—2015年31省(市區(qū))糧食用水分省TFP指數(shù)及分解

省(市區(qū))effchtechchpechsechtfpch排名北京1.0051.0161.0001.0051.0213天津1.0051.0060.9941.0111.0119河北1.0131.0101.0131.0001.0232山西1.0030.9981.0001.0031.00120內(nèi)蒙古1.0030.9961.0001.0030.99922遼寧0.9941.0100.9941.0001.00418吉林1.0000.9931.0001.0000.99325黑龍江1.0001.0071.0001.0001.00715上海1.0001.0041.0001.0001.00419江蘇0.9991.0150.9971.0031.0146浙江0.9951.0120.9931.0021.00813安徽1.0101.0081.0101.0001.0184福建0.9981.0130.9941.0041.01110江西1.0041.0031.0060.9981.00814山東0.9981.0141.0000.9981.0127河南1.0011.0091.0001.0011.01011湖北0.9911.0080.9871.0040.99923湖南1.0051.0011.0021.0031.00617廣東0.9951.0130.9911.0041.00716廣西0.9991.0130.9981.0011.0128海南1.0181.0131.0190.9991.0311重慶1.0000.9971.0001.0000.99724四川0.9990.9911.0000.9990.98926貴州1.0000.9851.0001.0000.98530云南1.0000.9891.0001.0000.98927西藏1.0000.9851.0001.0000.98531陜西1.0150.9951.0160.9991.01012甘肅1.0081.0081.0081.0001.0165青海0.9890.9981.0000.9890.98729寧夏1.0001.0001.0001.0001.00021新疆1.0000.9881.0001.0000.98828全國(guó)平均值1.0021.0031.0011.0011.005

由表5可知， 2005—2015年間，東、中、西部糧食用水全要素生產(chǎn)率指數(shù)平均值分別為： 1.014、1.007和0.999，糧食生產(chǎn)用水效率變化區(qū)域分化明顯，呈現(xiàn)從東部沿海地區(qū)向西部?jī)?nèi)陸地區(qū)遞減的趨勢(shì)，東部和中部用水效率總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而西部地區(qū)雖然不同年份之間也呈現(xiàn)上下波動(dòng)狀態(tài)，但總體平均值小于1，說(shuō)明其糧食用水全要素生產(chǎn)率呈下降態(tài)勢(shì)。糧食用水效率變化的空間分布狀態(tài)顯示出不同地區(qū)間農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與水資源利用能力的差異?？傮w而言，東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，農(nóng)業(yè)管理水平也更為先進(jìn)，技術(shù)進(jìn)步速度快，為糧食用水全要素生產(chǎn)率的提高創(chuàng)造了良好的條件； 而中西部地區(qū)由于長(zhǎng)期的非均衡區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度緩慢，農(nóng)業(yè)技術(shù)水平落后，糧食用水全要素生產(chǎn)率的提高必然受到制約。

表5 2006—2015年?yáng)|中西部糧食用水TFP指數(shù)

2006200720082009201020112012201320142015平均東部1.0501.0121.0190.9891.0051.0491.0021.0120.9761.0301.014中部1.0040.9751.0480.9571.0351.0261.0080.9951.0141.0041.007西部0.9311.0141.0100.9920.9860.9961.0331.0061.0161.0030.999

3 結(jié)論與討論

(1)基于DEA模型測(cè)算2005年、2010年及2015年的中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率，結(jié)果顯示，3個(gè)年份的綜合效率均未達(dá)到 DEA有效，但呈現(xiàn)逐年上升態(tài)勢(shì)； 規(guī)模效率高于純技術(shù)效率，表明糧食用水效率的提高更多依賴要素投入產(chǎn)生的外部效應(yīng)及規(guī)模的擴(kuò)張，但對(duì)資源的使用效率較低； 糧食用水效率總體上表現(xiàn)為“東部低、西部高、中部居中”的空間格局，表明國(guó)家在西部地區(qū)大力實(shí)施的節(jié)水增糧工程已見(jiàn)成效。對(duì)水資源投入松弛的分析與主觀判斷相吻合，即水資源的豐沛程度與糧食生產(chǎn)用水效率負(fù)相關(guān)，說(shuō)明水資源優(yōu)化配置的潛力巨大。

(2)基于Malmquist模型測(cè)算2005—2015年間中國(guó)糧食生產(chǎn)水資源全要素利用效率為1.005，即糧食生產(chǎn)用水效率以0.5%的速度在增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)速度較慢； 從空間分布情況來(lái)看，糧食生產(chǎn)用水效率變化地帶性分異特征顯著，表現(xiàn)為西部<中部<東部，這與基于DEA模型測(cè)算的糧食用水效率靜態(tài)分析結(jié)果相反，說(shuō)明中西部地區(qū)糧食用水效率雖然優(yōu)于東部地區(qū)，但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較慢，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)差、底子薄，其技術(shù)進(jìn)步水平不及東部，因此其用水效率變化呈衰退趨勢(shì)，國(guó)家還應(yīng)加大對(duì)西部地區(qū)的科技投入以促進(jìn)其農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

(3)水資源作為糧食生產(chǎn)的重要投入要素及日益稀缺的自然資源，對(duì)中國(guó)糧食安全和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。中國(guó)當(dāng)前面臨的形勢(shì)是農(nóng)業(yè)水資源嚴(yán)重短缺與低效率利用并存，嚴(yán)重制約了糧食生產(chǎn)的發(fā)展，提高糧食生產(chǎn)用水效率是當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)該文研究結(jié)論，提高糧食用水效率一方面要加大農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)推廣，深挖糧食生產(chǎn)節(jié)水潛力。技術(shù)進(jìn)步是制約糧食用水全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的關(guān)鍵，因此應(yīng)大力發(fā)展農(nóng)業(yè)科技，增加農(nóng)業(yè)技術(shù)投資力度，按照《國(guó)家農(nóng)業(yè)節(jié)水綱要(2012—2020)》的要求，大力推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，普及節(jié)水增糧的相關(guān)政策，建立糧食生產(chǎn)節(jié)水體系，優(yōu)化糧食生產(chǎn)要素配置； 另一方面應(yīng)建立符合市場(chǎng)導(dǎo)向及農(nóng)民經(jīng)濟(jì)承受能力的農(nóng)業(yè)水價(jià)體系，促進(jìn)農(nóng)戶節(jié)水[16]。同時(shí)應(yīng)因地制宜，在保證糧食安全的前提下，根據(jù)各地水資源充裕程度及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，優(yōu)化糧食生產(chǎn)布局與種植結(jié)構(gòu)，適當(dāng)發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益高的節(jié)水型糧食作物。