河南小麦生产效率数据包络分析.pdf-淘文阁

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1、第 39卷第 1 期河南农业大学学报Vol.39 No.12005年 3 月Journal of Henan Agricultural UniversityMar.2005收稿日期:2004-10-20基金项目:国家社会科学基金项目(04BJY052)作者简介:张冬平(1956-),男,江苏南京人,教授,博士,从事农业技术经济研究.文章编号:1000-2340(2005)01-0086-07河南小麦生产效率数据包络分析张冬平,冯继红,白菊红(河南农业大学经贸学院,河南郑州 450002)摘要:采用数据包络分析(DEA)方法对河南 23 a 小麦生产效率变化进行时序)截面分析.

2、结果表明,小麦生产全要素生产率(TFP)呈现波动上升的趋势,增长的贡献主要来自技术进步,综合技术效率增长的制约因素主要来自规模效率的下降.与全国平均水平相比,河南小麦生产综合技术效率偏低,1993 年以来虽然有较大改善,但仍缺乏竞争优势.关键词:小麦生产;DEA;Malmquist 指数;河南中图分类号:S 512 文献标识码:AData Envelopment Analysis of the Efficiency ofWheat Production in Henan ProvinceZHANG Dong_ping,FENG Ji_hong,BAI Ju_hong(College of Ec

3、onomics and Trade,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China)Abstract:The efficiency of wheat production in Henan Province in 23 years has been analyzed on panel data by DataEnvelopment Analysis(DEA)method.It is found that the change of Total Factor Productivity(TFP)in wheat produc-tion pr

4、esents waving and rising trend.The rising of TFP should be attributed to the technical progress.The main obsta-cle factors on the rising of efficiency are the dropping of scale efficiency.Comparedwith the average level in China,theCRS technical efficiency of wheat production in Henan Province is on

5、the low side.It has been improved since 1993,but still lacks superiority in the competition.Key words:wheat production;DEA;Malmquist index;Henan 河南是中国小麦主产区之一,小麦播种面积占全国的 1/6,产量占全国的 1/5,一直处于全国首位.小麦是河南第一大农作物,在河南农民家庭收入中也占十分重要的地位1.因此,小麦生产效率的变化直接关系到河南农业经济发展和农民增收问题.目前,数据包络分析方法已被用于效率研究,在中国农业领域中的应用有农业 TFP 的增

6、长分析2、农业结构效率分析 3,4、水稻生产效率变动分析5及棉花生产效率分析6等.为了探讨河南小麦生产效率下降的原因及提高途径,作者采用数据包络分析方法对河南小麦生产效率水平及变化特点进行深入分析和评价.1 理论分析模型1.1 数据包络分析数据包络分析(Data Envelopment Analysis,简称 DEA)是由CHARNES 和 COOPER 7创立的基于相对效率的多投入多产出的分析方法.与传统的统计计量方法相比,其最大优点是,不需要一个预先已知的生产函数,不受输入、输出数据量纲的影响.DEA 模型主要有两类:一是不变规模报酬的 DEA 模型(CRS 模型),主要用于测算含规模效率

7、的综合第 1期张冬平等:河南小麦生产效率数据包络分析87 技术效率(TECRS);二是可变规模报酬的 DEA 模型(VRS 模型),可以排除规模效率的影响,测算纯技术效率(TEVRS).1.1.1 CRS 模型的建立假设有 N 个生产地区(一般称为决策单元),CRS 模型的线性规划模型表述如下:minHcHcx0-ENj=1Kjxj0-y0+ENj=1Kjyj0 s.t.Kj0j=1,2,N Hc0式中:x0和 y0分别为决策单元的投入和产出向量,xj和yj分别代表第j 个决策单元的投入和产出向量,Kj为赋予各决策单元的权重,Hc是一个标量,代表被评价单元在不变规模报酬假设下的技术效率,Hc

8、值在 0 1 之间.若 Hc=1,表明被评价决策单元有效率;若 Hc 1,被评价决策单元就不是有效率的,Hc值的大小反映决策单元技术无效率的程度.1.1.2 VRS 模型假设有 N 个生产地区,VRS 模型的线性规划模型表述如下:minHvENj=1Kjyj-y00Hvx0-ENj=1Kjxj0 s.t.ENj=1Kj=1Kj0j=1,2,N 式中:Hv代表被评价单元在可变规模报酬假设下的技术效率,Hv的值也在 0 1 之间.其它变量的含义与CRS 模型中相同.1.1.3 技术效率与规模效率不变规模报酬模型中的技术效率(综合技术效率)Hc与可变规模报酬模型中的纯技术效率 Hv,规模效率 H

9、s的换算关系为:Hc=Hv Hs,其经济含义是综合技术效率可以分解为纯技术效率和规模效率.如果某决策单元的规模效率为 1,则为规模有效,说明决策单元的生产处于不变规模报酬阶段.如果规模效率小于 1,则决策单元处于规模无效率状态.1.2 Malmquist 生产率指数Malmquist 生产率指数是 CAVES,CHRISTENSEN 和 DIEWERT 按照Malmquist 数量指数构造的,它是建立在距离函数之上,用于测量全要素生产率(Total Factor Productivity,简称TFP)的变化.并可把生产率分解为技术变化和效率变化 2.FARE R 等人8提出了基于产出的Malm

12、V)DtO(xt,yt|V)式中:左边为效率变化(为了区分,称为综合技术效率变化),右边第 1部分表示规模效率变化,第 2 部分表示纯技术效率变化,C 代表不变规模报酬,V 代表可变规模报酬.Malmquist 生产率指数的分解表明,TFP 增长是技术进步与综合技术效率提高综合作用的结果,而综合技术效率则是纯技术效率与规模效率的综合体现,规模效率的变化反映投入增长对全要素生产率变化的影响,纯技术效率反映生产领域中技术更新速度的快慢和技术推广的有效程度.1.3 数据来源及指标选择作者选择中国 1980)2002 年 20个省(市、自治区)小麦生产成本与收益数据9样本进行 DEA 分析,结合纵向与

13、横向分析,探讨河南小麦生产效率的变化特点与提高途径.为排除不同年份价格变化的影响,尽量选用实物量指标,投入变量为每 hm2人工投入(标准工日)和每hm2物质费用,产出变量为每 hm2小麦产量,其中人工和小麦产量均为实物量指标,物质费用为以当年价统计的价值量指标,为去除价格变化的影响,以农业生产资料价格指数10进行折算.2 河南小麦生产效率分析及提高途径2.1 河南小麦生产全要素生产率变动分析通过对1980)2002 年全国 20 个省小麦生产成本收益的时序)截面数据进行Malmquist 生产率指数分析,可以得到河南小麦生产TFP、技术进步及综合技术效率的环比指数.再通过计算 TFP 及其构成

14、的定基指数(以 1980 年为基期)来观察TFP 的总体变化趋势(图 1).图 1 小麦生产 TFP及其构成的变化趋势Fig.1 Change trend of TFP and its components of wheat production2.1.1 小麦生产 TFP 呈波动上升的变化趋势 1980)2002 年间,河南小麦生产TFP 变化明显划分为 3 个周期,第 1 个周期是 1980)1991 年,周期长达11 a,TFP 指数平均为 11318;第2 个周期是 1992)1998 年,周期缩减为 7 a,TFP 指数平均为 11512;第 3个周期是 1999)2002 年,但从

15、变化趋势上看,这一个周期尚不完整,这一期间TFP 指数平均为 11610,可见,TFP 呈现出波动频率逐渐加快的缓慢上升的变化趋势.纵观 23 a TFP 的变化,上升的年份数为14 a,下降的年份数为 8 a,即TFP 增长的年份数多于下降的年份数,表明河南小麦生产TFP 变化虽不稳定,但总体趋势是不断上升的.2.1.2 小麦生产技术进步变化呈波动上升趋势,综合技术效率变化比较平缓技术进步变化波动性较强,振幅变化较大,1994年以后波动频率有加快的趋势.23 a 中技术进步上升的年份数为 12 a,下降的年份数为 10 a,即技术进步水平提高的年份数略多于下降的年份数,而且 1980 年后

16、各年的技术进步水平都高于1980 年水平,表明技术进步变化的总体趋势是逐渐上升的.综合技术效率变化比较平缓,波动周期约为 3 4 a,振幅有逐渐扩大的趋势.23 a 中上升的年份数为12 a,下降的年份数为 9 a,持平的年份数为 1 a,呈现出缓慢上升的趋势.由于上升的幅度不大,在 1985,1990,1991和 1995出现了综合技术效率水平低于 1980 年的现象.可见,改革开放以来,河南小麦生产的综合技术效率的增长幅度低于技术进步的增长.第 1期张冬平等:河南小麦生产效率数据包络分析89 2.1.3 小麦生产TFP 与技术进步的变化趋势基本一致从图 1 可看出,小麦生产 TFP 与技

17、术进步的变化趋势基本一致,表明小麦生产TFP 增长的贡献主要来自技术进步,因为技术进步能够提高小麦生产的集约边际,实现规模经济,提高产出水平,降低平均成本.2.1.4 小麦生产技术进步与综合技术效率呈现反向变化趋势图 1 结果表明,23 a 中,有 16 a 技术进步与综合技术效率的变化呈反向波形,表明技术进步常常伴随着综合技术效率的降低.这可能是由于技术进步对综合技术效率的发挥存在滞后性造成的,当综合技术效率下降时,为改变低效率的情况,采用了新的技术,等到综合技术效率上升时,技术进步所带来的成效则开始减退.2.1.5 小麦生产纯技术效率是综合技术效率增长的关键因素从综合技术效率及其构成的

18、定基变化趋势(图 2,以1980 年为基期)可以看出,综合技术效率与纯技术效率的变化趋势基本一致,表明综合技术效率主要受纯技术效率的影响.纯技术效率的振幅较大,波动周期约为 4 6 a,呈现上升趋势.23 a 中,上升的年份数为 11 a,下降的年份数为 9 a,持平的年份数为 2 a,而且上升的幅度大于下降的幅度,使纯技术效率的增长幅度明显高于规模效率,成为综合技术效率提高的主要源泉.图2 小麦生产技术效率及规模效率变化趋势Fig.2 Change trend of technical efficiency and scale efficiency of wheat production2.

19、1.6 小麦生产规模效率制约综合技术效率的提高小麦综合技术效率及其构成的变化趋势见图 2.从图2 可看出,规模效率变化比较平缓,呈现小振幅周期性变化.1992)1998 年波动周期较长,为 7 a,其余期间的波动周期约为 3 a,23 a 间上升的年份数为 11 a,下降的年份数为 10 a,1 a 持平.但由于下降的幅度大于上升的幅度,导致规模效率水平仅有 8 a 高于1980 年,其余 14 a 都低于1980 年,2002 年规模效率比 1980年降低了 6.2%,总体呈现下降趋势.表明改革开放以来,河南小麦生产规模效率下降,制约了小麦生产综合技术效率的提高,从而影响了河南小麦生产 T

20、FP 的有效提高.2.2 河南小麦生产技术效率状态分析通过对全国 20 个省每一年度小麦生产截面数据进行基于投入的 DEA 分析,得到 23 a 来各省小麦生产综合技术效率水平,将河南与全国的技术效率水平进行对比(图3,表 1),能够看出河南的技术效率状态及与全国的差距所在,有利于分析提高效率的途径.2.2.1 小麦生产综合技术效率的相对水平不断提高从图 3 可看出,1990 年以前,河南大多数年份的综合技术效率低于全国平均水平;1990 年以后,大多数年份高于全国平均水平,尤其是从 1993 年开始,连续10 a 高于或等于全国平均综合技术效率.从表 1 可以看出,1990 年以前,河南综

21、合技术效率平均为 0179,在全国排名平均为第 14 名;1990 年以后,河南综合技术效率平均为 0188,在全国排名平均为第 8 名,尤其是 1996,1997 和 2000 年的综合技术效率为 1,在全国排名第 1.表明相对于全国水平来说,河南小麦生产技术效率改进的成效是十分显著的,但也不能忽视技术效率水平不稳定的现实,要采取措施使技术效率水平稳步提高.90河南农业大学学报第39卷图 3 小麦生产综合技术效率对比Fig.3 Contrast of CRS technical efficiency of wheat production2.2.2 河南小麦生产规模效率普遍高于

22、全国平均水平纵观 23 a 河南小麦生产规模效率(表 1),仅有1981,1984 低于全国平均水平,其余 21 a 都高于全国平均水平,而且规模效率分布在 0189 1100 之间,平均达到0198,可见,河南规模效率的变化比较稳定,且高于全国平均水平.2.2.3 小麦生产规模报酬递减是规模效率下降的主要原因 23 a 中,河南规模效率处于无效率状态的年份数为11 a,其中有8 a 是由于处于规模报酬递减阶段造成的.因此,河南在小麦生产中应合理确定小麦生产的规模,实现规模经济,以促进规模效率及综合技术效率的提高.表 1 河南与全国小麦生产技术效率及规模效率对比Table 1 Contras

23、t of technical efficiency and scale efficiency in Henan Province and China年份Year综合技术效率CRS technicalefficiency纯技术效率VRS technicalefficiency 规模效率Scale efficiency 河南Henan Province河南HenanProvince全国平均Averagein China河南HenanProvince全国平均Averagein China河南HenanProvince全国平均Averagein China 排名Position规模报酬Returnof

24、 scale19800.750.770.750.820.990.9314019810.760.820.830.860.920.9515-19820.770.860.770.891.000.9616019830.800.860.800.910.990.9517019840.890.861.000.930.890.9311-19850.720.780.720.860.990.9114019860.810.830.810.901.000.9212019870.940.870.980.920.950.948-19880.780.790.780.851.000.9311019890.790.850.81

25、0.900.980.9416+19900.730.880.730.910.990.9718019910.680.820.710.870.950.9419+19920.770.850.790.870.980.9716+19930.980.901.000.940.980.964-19940.920.870.930.910.990.969-19950.610.610.610.701.000.8611019961.000.861.000.911.000.951019971.000.871.000.891.000.981019980.860.810.900.900.960.918-19990.930.8

26、70.930.921.000.9510020001.000.841.000.891.000.951020010.940.811.000.910.940.894-20020.890.790.950.890.930.896-x1(1980)1990)0.790.830.820.890.970.9414x2(1991)2002)0.880.830.900.880.980.938x3(1980)2002)0.840.830.860.880.980.9411 注:/规模报酬0中:0 代表/不变0,-代表/递减0,+代表/递增0.Note:Column/Return of scale0:0 means/C

27、onstant0,-means/Decreasing0,+means/Increasing0.第 1期张冬平等:河南小麦生产效率数据包络分析91 2.3 提高综合技术效率的途径23 a 来,河南在小麦生产综合技术效率提高方面虽然取得了一定的成效,但是在全国参与比较的 20个省中,河南综合技术效率平均排名为第11 名,2002 年排在第 6 名.可见,河南小麦生产的技术效率在全国仅处于中等略偏上的水平,在小麦生产竞争中没有体现出作为小麦主产区的竞争优势,因此应采取有效措施,促进小麦生产技术效率的进一步提高.2.3.1 合理确定小麦要素投入水平及产出水平要提高综合技术效率,必须合理调整小麦生产要

28、素投入,不仅要追求最大的产出水平,而且要不断提高技术效率和规模效率,处理好二者的协调关系,使各项投入发挥最佳的作用,实现规模经济.以2002 年为例,采用 2种方法来分析河南小麦生产中合理的投入值与产出值(表2).第 1 种是基于投入的 DEA 方法,即分析在现有的产出水平下,应如何调整各项投入的数量值才能达到有效率状态.从表 2可看出,人工和物质费用都存在过量投入的问题,会导致边际报酬递减.如果将两项投入比原来减少4181%,即将人工调整为 114123工日,物质费用调整为 659166 元,产出仍然可维持4 413 kg#hm-2,这样就可以达到有效率状态.第 2 种是基于产出的DEA 方

29、法,即以目前的各项投入数量,应有多大的产出才能达到有效率的状态.从分析结果看出,以现有的投入水平,产出应达到4 545123 kg#hm-2,即比原来提高 3%,才能达到有效率状态.表2 河南小麦生产投入产出改进参考值Table 2 Projection of input and output in wheat production in Henan方案名称Name of plan项目名称Name of input and output原值Original value调整量Movement目标值Target value改进比例/%Imprevement percentage以投入最低为目标In

30、put_oreintedmeasure产量/(kg#hm-2)Yield4 41304 413 0人工/(d#hm-2)Labor 120-5.78114.23-4.81物质费用/(yuan#hm-2)Material cost 693-33.35659.66-4.81以产出最大为目标Output_orientedmeasure产量/(kg#hm-2)Yield4 413132.234 545.233.00人工/(d#hm-2)Labor 12001200物质费用/(yuan#hm-2)Material cost 693069302.3.2 重点调整物质费用的投入通过计算河南小麦生产各项投入

31、对综合技术效率的贡献率可以看出,物质费用的贡献率为 94%,人工的贡献率仅为 6%,说明物质费用投入对小麦生产综合技术效率的贡献率大,对物质费用的调整会使综合技术效率有较显著的改变,而人工投入的调整,对综合技术效率的影响较弱.而且河南是人口大省,农村劳动力资源比较丰富,因此,应将物质费用的合理调整及使用作为提高河南小麦生产综合技术效率的着力点.在生产实践中不仅要重视物质费用与人工的合理搭配,确定最佳的物质费用投入,而且要重视物质费用的结构调整,重点增加技术含量较高的物质费用分项的投入.3 结语1980)2002年河南小麦生产全要素生产率表现出波动增长的趋势,其增长源于小麦生产技术进步水平的提高

32、.但小麦生产的综合技术效率水平提高不显著,其制约因素在于小麦生产规模效率的下降,下降的原因主要在于小麦生产投入产出处于规模报酬递减阶段,说明河南在小麦生产中一味追求产出水平的提高,存在盲目增加投入的现象.总之,要提高河南小麦的生产效率,首先要从宏观上加大实施科教兴农战略的力度,增加农业科研开发及技术推广的投入,促进小麦生产技术进步水平的提高;其次要从微观上合理确定小麦生产投入要素的比例和数量,重点调整物质费用投入的数量及结构,增加技术含量高的物质费用分项,提高技术效率与规模效率,从而使河南的小麦生产达到生产效率与产出水平的同步提升,使其作为全国小麦主产区之一的龙头作用得到充分发挥,在激烈的市场

33、竞争中处于优势地位.92河南农业大学学报第39卷参考文献:1 杨舟,张冬平.WTO 框架下农业财政支出政策研究M.北京:经济科学出版社,2002.2 顾海,孟令杰.中国农业TFP 的增长及其构成J.数量经济技术经济研究,2002,(10):15-18.3 张冬平,袁飞.农业结构效率的数据包络分析J.农业技术经济,2001,(3):5-7.4 张冬平.我国农业结构非效率分析 J.统计研究,2003,(5):25-29.5 周宏,褚保金.中国水稻生产效率的变动分析J.中国农村经济,2003,(12):42-46.6 孙林,孟令杰.中国棉花生产效率变动J.数量经济技术经济研究

34、,2004,(2):23-27.7 CHARNES A,COOPER W W,RHODES E.Measuring the efficiency of decisional making units J.European Journal of OperationsResearch,1978,(2):429-444.8 FARE R,GROSSKOPF S,LOVELL C A K.Production FrontiersM.Cambridge:Cambridge University Press,1994.9 国家计委价格司.全国农产品成本收益资料汇编M.北京:中国物价出版社,1980)200

35、3.10 国家统计局农村社会经济调查总队.中国农村统计年鉴M.北京:中国统计出版社,2003.(上接第 81页)定性,延缓释放时间,以提高杀虫效果.参考文献:1 郝乃斌,戈巧英.中国植物源杀虫剂的研制与应用J.植物学通报,1999,16(5):495-5031 2 刘传云,姜永嘉.花椒挥发油组分的分离鉴定包结对杂拟谷盗成虫毒力测定的研究 J.郑州粮食学院学报,1994,15(3):1-131 3 赵美丽,刘太昂,谭桂霞,等.超临界流体技术的应用研究进展J.山东师范大学学报(自然科学版),2003,18(4):34-371 4 徐少萍,何熹.超临界流体萃取技术的应用及其发展J.山东轻工业学院学报,2003,17(2):43-451 5 何军,郭红祥,陈毓醛,等.超临界二氧化碳萃取花椒挥发油研究J.西北农业大学学报,1999,27(5):66-701 6 王利平,李占杰.陕西韩城大红袍花椒挥发油化学成分的研究 J.食品工业科技,2003,24(12):20-231 7 蒋小龙,杨嘉谷.花椒对玉米象、储粮曲霉和青霉防效的初步研究J.郑州粮食学院学报,1992,(3):30-381

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