王變變，關(guān)士琪，籍常婷，唐 增

（蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/ 中國(guó)草業(yè)戰(zhàn)略研究中心/蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅蘭州730020）

憑借氣候溫和干燥，光照充足，熱量豐富，晝夜溫差大，廉價(jià)勞動(dòng)力資源豐富的有利條件，甘肅省自20 世紀(jì)80 年代逐漸發(fā)展塑料棚蔬菜，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，2017 年蔬菜總面積56.98 萬(wàn)hm2，其中設(shè)施蔬菜面積10.93 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)579.7 萬(wàn)t，產(chǎn)量與產(chǎn)值逐年增加，設(shè)施蔬菜在甘肅省農(nóng)業(yè)中已具有舉足輕重的地位。截至目前，對(duì)甘肅省設(shè)施蔬菜發(fā)展宏觀(guān)方面的研究較多，張學(xué)斌等[1]對(duì)甘肅省設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展對(duì)策展開(kāi)探討，得出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的著眼點(diǎn)放在優(yōu)質(zhì)、特色、品牌上的結(jié)論；馬樂(lè)軍等[2]對(duì)甘肅省蔬菜發(fā)展進(jìn)行了SWOT 分析，并給出了相應(yīng)的對(duì)策建議；劉華等[3]對(duì)甘肅省設(shè)施番茄發(fā)展存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了對(duì)策建議。就DEA 模型而言，國(guó)內(nèi)對(duì)該模型的應(yīng)用日趨成熟，孟陽(yáng)等[4]利用DEA 模型將2010 年北京與全國(guó)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，北京市設(shè)施蔬菜的技術(shù)效率與環(huán)境效率比其他省市有優(yōu)勢(shì)，但露地蔬菜沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。孫明艷等[5]采用DEA 方法對(duì)黑龍江省2011—2015年幾種不同蔬菜的投入產(chǎn)出進(jìn)行了分析，研究表明了新技術(shù)的開(kāi)發(fā)是促進(jìn)黑龍江省蔬菜生產(chǎn)效率提高的重要因素。白世秀、王宇[6]利用DEA 模型評(píng)價(jià)了我國(guó)各省市的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。

筆者閱讀了甘肅省設(shè)施蔬菜生產(chǎn)方面相關(guān)的諸多文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)甘肅省設(shè)施蔬菜的投入產(chǎn)出生產(chǎn)效率方面橫向與全國(guó)設(shè)施蔬菜對(duì)比微觀(guān)分析的文獻(xiàn)非常少。因此，本文在對(duì)比分析全國(guó)與甘肅省設(shè)施蔬菜投入產(chǎn)出的基礎(chǔ)上，用DEA 模型分析甘肅省設(shè)施蔬菜與全國(guó)設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)效率，以此來(lái)評(píng)價(jià)甘肅省設(shè)施蔬菜在投入產(chǎn)出方面的問(wèn)題以及相對(duì)全國(guó)其他省市來(lái)說(shuō)生產(chǎn)方式有無(wú)比較優(yōu)勢(shì)，并提出有助于甘肅省設(shè)施蔬菜可持續(xù)發(fā)展相對(duì)應(yīng)的解決措施和對(duì)策建議。

1 甘肅省設(shè)施蔬菜投入產(chǎn)出現(xiàn)狀分析

投入產(chǎn)出是生產(chǎn)效率最直觀(guān)的反映，本文選取甘肅省和全國(guó)各個(gè)省市主栽3 種設(shè)施蔬菜667 m2的產(chǎn)量、總成本、成本收益率對(duì)比，分析結(jié)果如圖1、圖2 和圖3 所示。

由圖1 可知，甘肅省設(shè)施西紅柿、設(shè)施黃瓜、設(shè)施菜椒產(chǎn)量均高于全國(guó)平均水平，表明甘肅省設(shè)施蔬菜的產(chǎn)量相對(duì)于全國(guó)設(shè)施蔬菜有顯著優(yōu)勢(shì)。由圖2 得出，甘肅省設(shè)施黃瓜、設(shè)施菜椒的成本明顯高于全國(guó)平均水平，這充分說(shuō)明了甘肅省的設(shè)施蔬菜屬于高投入高產(chǎn)出型。由圖3 可知，甘肅省設(shè)施西紅柿的成本收益率與全國(guó)水平相差57.69%，充分說(shuō)明了雖然設(shè)施蔬菜投入成本高、產(chǎn)量高，但成本收益率太低，與全國(guó)相比根本沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，設(shè)施黃瓜成本收益率高于全國(guó)27.75%，設(shè)施菜椒成本收益高于全國(guó)11.52%，說(shuō)明了設(shè)施黃瓜和設(shè)施蔬菜相對(duì)于全國(guó)而言有明顯的優(yōu)勢(shì)，雖然投入成本高，但實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)出和較高的成本收益率。

2 研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源說(shuō)明

2.1 研究方法

本文采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（data envelopment analysis,DEA）來(lái)研究設(shè)施蔬菜的投入產(chǎn)出效率。DEA 模型于1978 年由著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes 和Copper 等學(xué)者提出，DEA 方法是用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型比較具有相同類(lèi)型投入和產(chǎn)出的生產(chǎn)或非生產(chǎn)單位的相對(duì)效率的一種非參數(shù)方法，不受輸入輸出數(shù)量量綱的影響，每一個(gè)生產(chǎn)單位稱(chēng)作“決策單元（DMU）”，將決策單元投影到有效前沿面上，然后對(duì)比決策單元DMU 偏離有效前沿面的程度來(lái)評(píng)價(jià)其各自的有效性[7-15]。DEA 模型中有4 個(gè)典型代表模型，分別是C2R 模型、BC2模型、ST 模型、FG 模型，其中應(yīng)用頻率最高的模型是C2R 模型和BC2模型，但二者之間有本質(zhì)的區(qū)別，BC2模型的條件是規(guī)模報(bào)酬可變的情況下應(yīng)用，而C2R 模型的應(yīng)用條件是規(guī)模報(bào)酬不變[16]。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

考慮到數(shù)據(jù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、可獲得性和決策單元的一致性，本文將重點(diǎn)選取甘肅省代表性較強(qiáng)的設(shè)施西紅柿橫向與全國(guó)各省市的設(shè)施西紅柿效率分析對(duì)比。選取的數(shù)據(jù)是《2018 年全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》。

3 模型建立和變量選取

3.1 模型建立

鑒于C2R 模型和BC2模型需要在最優(yōu)規(guī)模條件下運(yùn)行，考慮到如果DMU 沒(méi)有在最理想的條件下運(yùn)行時(shí)，規(guī)模效率可能會(huì)對(duì)C2R 模型的結(jié)果有影響，為了保證規(guī)模效率對(duì)測(cè)度結(jié)果沒(méi)有影響，所以本研究采用應(yīng)用比較廣泛且基于規(guī)模報(bào)酬可變的BC2模型分析設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)效率。該模型的表述如下：設(shè)有n 個(gè)決策單元（全國(guó)各個(gè)省市）DMU，每個(gè)決策單元用DMU,（j=1,2,3,….n）表示，每個(gè)DMU 有m 種輸入和s 種輸出, 用Xj 表示輸入變量，Yj 表示輸出變量, 則：Xj＝（x1j，x2j，…，xmj）T，Yj＝（y1j，y2j，…，ysj）T，其中Xmj為第j 個(gè)決策單元對(duì)第m 種類(lèi)型投入的投入量，Ysj為第j 個(gè)決策單元對(duì)第s 種類(lèi)型產(chǎn)出的產(chǎn)出量。式中，s-、s+分別表示對(duì)應(yīng)輸入和輸出的松弛變量j 為相對(duì)DMU 重新構(gòu)造的一個(gè)有效DMU 組合中第j 個(gè)決策單元DMU 的組合比例；θ 為決策單元DMU 的效率值，X0、Y0分別為常數(shù)項(xiàng)。根據(jù)θ、s-和s+的值，分為以下3 種情況：當(dāng)θ=1，s-=0，s+=0時(shí)，則決策單元j 為DEA 有效，即投入產(chǎn)出效率達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)；當(dāng)θ=1，且s-，s+兩者不全為0 時(shí)，則決策單元j 為弱DEA 有效，若s-＞0,則說(shuō)明第m 種投入資源沒(méi)有得到充分利用的數(shù)值為s-，若s+＞0，說(shuō)明第s 種產(chǎn)出與最大產(chǎn)出值存在s+的不足；當(dāng)θ＜1 時(shí)，則決策單元j 為非DEA 有效，存在一定程度的投入冗余和產(chǎn)出不足的情況。

對(duì)于一個(gè)非DEA 有效的決策單元DMU0，可以通過(guò)DMU 在相對(duì)有效的生產(chǎn)前沿面的投影來(lái)改進(jìn)，從而找到調(diào)整的目標(biāo)值，將其調(diào)整為有效的決策單元。設(shè)DMU0的投入產(chǎn)出為（X0，Y0），（X*,y*）為DMU0在DEA 有效前沿面上的投影，調(diào)整后的（X*,y*）相對(duì)于調(diào)整之前的（X0，Y0）來(lái)說(shuō)是有效的，具體調(diào)整方法為：X*=θX0-s-y*=Y0+s+[17]。

3.2 變量選取

變量的選取主要參考《2018 年全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》中的變量。在本研究的具體運(yùn)算中，以蔬菜主產(chǎn)品產(chǎn)量為產(chǎn)出變量，選取對(duì)蔬菜生產(chǎn)比較重要且占比較大的投入要素，分別為農(nóng)膜費(fèi)、用工日、種子費(fèi)、肥料費(fèi)、農(nóng)藥費(fèi)，其中用工日包括家庭用工天數(shù)和雇工天數(shù)，肥料費(fèi)包括化肥費(fèi)和農(nóng)家肥。

4 實(shí)證分析

通過(guò)整理出投入產(chǎn)出的數(shù)據(jù)在DEAP2.1 軟件的運(yùn)算得到甘肅省和全國(guó)其他各個(gè)省市設(shè)施西紅柿的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率，以此對(duì)比來(lái)分析甘肅省設(shè)施西紅柿的投入產(chǎn)出效率（見(jiàn)表1）。

表1 2017 年全國(guó)各省市設(shè)施西紅柿生產(chǎn)技術(shù)效率

綜合技術(shù)效率反映的是一定量的投入能獲取最大的產(chǎn)出，或者在既定的產(chǎn)出內(nèi)使投入量最小。當(dāng)綜合技術(shù)效率值為1.000 時(shí)為DEA 有效單元，即投入產(chǎn)出達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。DEA 模型分析出的這三個(gè)效率值在數(shù)值上的關(guān)系：綜合技術(shù)效率=純技術(shù)效率×規(guī)模效率。由表1 可知，天津、黑龍江、上海、湖北、青海、新疆等地設(shè)施西紅柿的綜合技術(shù)效率是1.000，達(dá)到了DEA 有效，處于規(guī)模有效狀態(tài)，綜合技術(shù)效率最低的是山西，僅為0.545，全國(guó)綜合技術(shù)效率的平均值為0.858，而甘肅的綜合技術(shù)效率為0.841，低于全國(guó)平均值，從側(cè)面說(shuō)明了甘肅省設(shè)施西紅柿對(duì)全國(guó)來(lái)說(shuō)沒(méi)有顯著優(yōu)勢(shì)，就純技術(shù)效率而言，甘肅省的純技術(shù)效率值為0.845，全國(guó)平均水平為0.908，明顯低于全國(guó)水平。規(guī)模效率為0.995，由此可以看出甘肅省的設(shè)施西紅柿種植已經(jīng)達(dá)到了一定的規(guī)模，種植面積比較大。從這三個(gè)效率值可以發(fā)現(xiàn)，甘肅省設(shè)施西紅柿的純技術(shù)效率低導(dǎo)致綜合效率低，反映出設(shè)施蔬菜不能在現(xiàn)有的技術(shù)水平下使得產(chǎn)出最大，各指標(biāo)的投入產(chǎn)出存在冗余的現(xiàn)象，應(yīng)減少要素的投入。同時(shí)，規(guī)模報(bào)酬處于遞減階段，應(yīng)通過(guò)適度的縮小規(guī)模來(lái)提高甘肅省設(shè)施西紅柿生產(chǎn)的技術(shù)效率。這與甘肅省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體水平有關(guān)，各種技術(shù)水平的提高也有利于甘肅省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以，在不斷擴(kuò)大規(guī)模的基礎(chǔ)上，甘肅省應(yīng)向天津、黑龍江、上海、湖北、新疆這些設(shè)施蔬菜生產(chǎn)處在前沿面的地區(qū)引進(jìn)或者學(xué)習(xí)一些蔬菜生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)來(lái)提高綜合技術(shù)效率值。

由于甘肅的設(shè)施西紅柿屬于非DEA 有效的省份，所以利用DEA 模型可以調(diào)整決策單元處于非有效狀態(tài)的方法，同時(shí)為更深一步找出技術(shù)效率偏低的原因，本研究利用DEAP2.1 軟件分析投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)時(shí)也同時(shí)發(fā)現(xiàn)了投入冗余的情況，表2 詳細(xì)列出了甘肅省設(shè)施西紅柿投入要素存在不同程度的冗余情況，甘肅省設(shè)施西紅柿的農(nóng)膜費(fèi)可減少68.898 元，調(diào)整幅度為15.51%，用工日可減少11.658 d，調(diào)整幅度為36.72%，種子費(fèi)可減少48.756 元，調(diào)整幅度為15.51%，肥料費(fèi)可減少120.881 元，調(diào)整幅度為15.51%,農(nóng)藥費(fèi)可減少37.501 元，調(diào)整幅度為17.90%，調(diào)整后667m2各個(gè)投入要素量分別為375.272 元、51.32 d、265.564元、658.419 元、198.519 元。

表2 甘肅省設(shè)施西紅柿生產(chǎn)投入冗余情況

相比設(shè)施西紅柿，甘肅省的設(shè)施黃瓜綜合技術(shù)效率則有效，無(wú)需調(diào)整，如表3 所示。

表3 2017 年全國(guó)各省市設(shè)施黃瓜生產(chǎn)技術(shù)效率

設(shè)施黃瓜綜合技術(shù)有效的地區(qū)分別有甘肅、天津、黑龍江、河南、湖北、四川、青海等，所以甘肅省設(shè)施黃瓜有優(yōu)勢(shì)，保持現(xiàn)有的生產(chǎn)態(tài)勢(shì)即可。

設(shè)施菜椒的綜合技術(shù)效率有效的省市分別有北京、天津、四川，甘肅省設(shè)施菜椒綜合效率值最低，僅為0.608，從這三個(gè)效率值可以發(fā)現(xiàn)，甘肅省設(shè)施菜椒的純技術(shù)效率低導(dǎo)致綜合效率低，反映出設(shè)施菜椒不能在現(xiàn)有的技術(shù)水平下使得產(chǎn)出最大，各指標(biāo)的投入產(chǎn)出存在冗余的現(xiàn)象，應(yīng)減少要素的投入（見(jiàn)表4）。同時(shí)，規(guī)模報(bào)酬處于遞增階段，說(shuō)明了甘肅省設(shè)施菜椒的種植規(guī)模在很大程度上存在著上升的潛力。利用DEAP2.1 軟件分析投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)時(shí)也同時(shí)發(fā)現(xiàn)了投入冗余的情況，表5 詳細(xì)列出了甘肅省設(shè)施菜椒投入要素存在不同程度的冗余情況，農(nóng)膜費(fèi)相對(duì)原來(lái)可減少177.831 元，調(diào)整幅度為32.7%，用工日可減少24.419 d，調(diào)整幅度為32.7%，種子費(fèi)相對(duì)原來(lái)可減少180.499 元，調(diào)整幅度為75.58%，肥料費(fèi)減少282.072 元，調(diào)整幅度為41.29%，農(nóng)藥費(fèi)可減少69.612 元，調(diào)整幅度為32.7%。

表4 2017 年全國(guó)各省市設(shè)施菜椒生產(chǎn)技術(shù)效率

5 結(jié)論及建議

本文對(duì)2017 年甘肅省與全國(guó)其他各個(gè)省市設(shè)施蔬菜的投入產(chǎn)出做了詳細(xì)的對(duì)比，主要得出以下結(jié)論：從投入產(chǎn)出水平來(lái)看，甘肅省設(shè)施蔬菜相對(duì)于全國(guó)來(lái)說(shuō)處于高投入、高產(chǎn)出現(xiàn)狀，沒(méi)有顯著的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)DEA 模型的分析結(jié)果來(lái)看，甘肅省設(shè)施西紅柿和設(shè)施菜椒綜合效率比較低，且處于全國(guó)中下水平，毫無(wú)優(yōu)勢(shì)可言。只有設(shè)施黃瓜的綜合技術(shù)效率達(dá)到了DEA 有效。通過(guò)對(duì)投入產(chǎn)出路徑調(diào)整的投影分析來(lái)看，甘肅省設(shè)施西紅柿和設(shè)施菜椒的生產(chǎn)要素存在冗余的情況。

對(duì)于甘肅省設(shè)施蔬菜綜合技術(shù)效率低下的情況，應(yīng)該采取以下措施來(lái)提高技術(shù)效率：一是在充分利用現(xiàn)有技術(shù)水平的情況下，加大對(duì)設(shè)施蔬菜的技術(shù)投入，例如學(xué)習(xí)其他省市對(duì)設(shè)施蔬菜的先進(jìn)管理技術(shù)，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的智能技術(shù)，推廣技術(shù)服務(wù)體系。二是加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，鼓勵(lì)支持?jǐn)U大設(shè)施蔬菜種植規(guī)模。三是加大對(duì)甘肅省設(shè)施蔬菜勞動(dòng)力的培訓(xùn)，使其能隨時(shí)學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和思想，提高勞動(dòng)力的綜合素質(zhì)。

由于數(shù)據(jù)獲取的局限，本文只針對(duì)2017 年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，其結(jié)果也有一定的片面性，只能反應(yīng)短期的現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)甘肅省設(shè)施蔬菜技術(shù)效率的分析，針對(duì)投入冗余的情況進(jìn)行了路徑的調(diào)整，可以為甘肅省蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一些參考，對(duì)于存在的問(wèn)題和不足在以后還需要更深入的研究。

表5 甘肅省設(shè)施菜椒生產(chǎn)投入冗余情況