基于DEA-Tobit两阶段模型的我国水产养殖业效率研究*

纪建悦 孔胶胶

(中国海洋大学 经济学院，山东 青岛 266100)

基于DEA-Tobit两阶段模型的我国水产养殖业效率研究*

纪建悦 孔胶胶

(中国海洋大学 经济学院，山东 青岛 266100)

本文运用DEA-Tobit两阶段模型，选取我国水产养殖业五个上市公司为样本，对其效率及影响因素进行分析。首先运用DEA模型对我国水产养殖业的效率进行评价，结果表明，我国海水养殖业公司的效率普遍高于淡水养殖业的公司；进一步运用Tobit模型对效率影响因素进行分析，结果表明，员工受教育程度与公司规模会引起技术效率的正向变动，资产负债率会引起效率的反向变动。另外，员工激励水平与公司技术水平对效率影响不显著。

水产养殖业； DEA-Tobit模型；效率评价；影响因素分析

一、引言

据相关专家预测，我国人口将在2025年达到14亿，在这样巨大的人口压力下，食品安全问题成为保障人民生活质量的关键，未来十几年我国大农业各行业发展要解决这一问题。目前我国的粮食产量受到化肥污染的影响，并且近年来环境的恶化也使粮食增产变得困难，因此，水产品业义不容辞地应分担保障我国食物安全的责任。但由于渔业捕捞资源日益枯竭，有研究表明，已有超过75%的世界渔业资源被完全开发或过度开发。[1]水产品供应的短缺只能通过水产养殖来填补。因此，对我国水产养殖业的效率及其影响因素进行分析研究，具有重要的现实意义。

目前，研究中应用的效率分析的方法主要有随机前沿分析与数据包络分析，本文采用非参数的数据包络分析的研究方法。近年来，数据包络分析的方法被广泛应用于工业、农业及金融业的研究中，为各产业的效率研究提供了可靠的定量分析方法。但是DEA方法在水产养殖业的应用并不多，主要有：H.A.Cinemre等在研究黑海地区鳟鱼养殖场的成本效率问题时，使用了DEA-Tobit两阶段模型，测算出养殖场的技术效率、配置效率与成本效率，并得出成本效率与池塘合同期限、农场所有权、经营者的经验、教育水平、信用能力等正相关，摄食强度、池塘规模、资本密集度与成本效率成反比的结论；[2]国内学者林东年等对茂名市1994-2004年渔业生产技术效率进行DEA分析，结果表明近年来茂名市水产品产量的增长主要来源于水产养殖产量的增加,渔业生产整体技术效率较高；[3]郑奕、周应祺将DEA理论应用于我国海洋渔业的研究中，得出辽宁省、江苏省、福建省、山东省和广东省的效率最高，其他省市都有改进的余地。[4]综上所述，国外对水产养殖业的效率问题研究较为深入，国内的研究多是针对个别地区水产养殖业的情况进行效率分析，并且没有在效率分析的基础上进一步进行影响因素分析。本文的创新之处在于选取五个上市水产养殖公司为代表，运用数据包络分析的方法研究我国水产养殖业的效率问题，并在此基础上运用Tobit模型对可能影响我国水产养殖业效率的因素进行回归分析，找出影响效率的因素。

本文试图对我国水产养殖业的效率评价及其影响因素问题进行分析，文章框架如下：第二部分为研究方法的介绍，包括DEA分析方法与Tobit模型的介绍；第三部分为本文的实证分析，对我国水产养殖业五个上市公司2007-2011年的数据进行DEA效率评价，并在此基础上，采用受限的Tobit模型分析影响我国水产养殖业效率的主要因素；第四部分为本文的结论。

二、研究方法

(一)DEA分析

DEA分析是数据包络分析的简称，是一种基于投入-产出模式的多个决策单元的效率评价方法。DEA分析以相对效率概念为基础，以凸分析和线性规划为工具，应用相应的数学规划模型来计算比较决策单元之间的相对效率，是一种非参数的估计方法。这种方法最早是由运筹学家A.Charnes, W.W.Cooper和E.Rhodes最先提出的，并且由他们的名字命名了第一个数据包络分析模型CCR模型，这种模型假定有固定的规模收益。随后的研究将CCR模型中的假定放宽，应用较多的是由Banker, Charnes和Cooper在1984年提出的规模报酬可变的BCC模型，这种分析方法适合本文的多投入、单一产出模型，并且BCC模型中不要求规模报酬不变的假定，使得技术效率的计算不受规模效率的影响，能够测算出决策单元的纯技术效率与规模效率，便于分析问题。

DEA的原理是通过保持决策单元的投入或产出不变，衡量每个决策单元与最佳前沿面相比的相对有效程度。本文的决策单元为选取的五个水产养殖公司。我们通过如下数学规划问题来解决：

minθ λθ

st. -yi+Yλ≥0

θxi-Xλ≥0

I1′λ=1

λ≥0

其中，向量yi代表产出变量，向量xi代表投入变量，I1是一个1×1的单位向量，λ是一个N×1的常数向量，θ值是最终得到的效率值。这个模型形成了一个由相交面组成的凸面外壳，这样它所包络的数据就比固定规模效益的CCR模式下的圆锥型外壳更紧密，使得提供的技术效率量大于或等于使用固定规模效益模式所获得的技术效率。

(二)Tobit回归模型

Tobit模型是由Tobin在1958年提出的，是一种因变量受限制的模型。由于本文第一阶段使用DEA方法计算效率值，这些数值都介于0和1之间，若直接用最小二乘法进行回归，参数的估计是不准确的。而Tobit回归模型采用极大似然估计，较好的规避了这一问题，能够很好的解决第二阶段的影响因素分析。

本文采用的Tobit模型为：

三、实证分析

(一)水产养殖业效率分析

本文研究对象为我国水产养殖业上市公司，我们选取三个海水养殖上市公司：獐子岛(002069)、好当家(600467)、东方海洋(002086)，选取两个淡水养殖上市公司：大湖股份(600257)、千足珍珠(002173)。本文选取2007-2011年的年度数据进行分析。所有数据均来自上市公司年报。

本文选取的投入指标为：固定资产，员工人数，营业支出，产出指标为净利润。需要指出的是，这个投入-产出模型只能处理正值，而本文的数据中，大湖股份在2008年由于金融危机、病虫害及自身经营等原因导致净利润为负，属于非正常值，在处理时取前两年与后两年的平均值代替。其他数据没有处理。运用MaxDEA5.0计算，我国水产养殖业5个上市公司的总技术效率、纯技术效率及规模效率的结果分别如表1、表2、表3所示。

表1 水产养殖业总技术效率结果(2007-2011年)

表2 水产养殖业纯技术效率结果(2007-2011年)

表3 水产养殖业规模效率结果(2007-2011年)

由表1、表2、表3可以看出，这五个上市公司的总技术效率、纯技术效率与规模效率排名一致。总体来看，獐子岛、好当家、东方海洋这三个海水养殖的公司效率都高于大湖股份、千足珍珠这两个淡水养殖的公司。在海水养殖公司中，好当家的三个效率都是1，说明其始终处于效率的前沿面上；獐子岛只在2007年纯技术效率与规模效率为0.9、0.8，其他年份都是1，也位于效率前沿面上；东方海洋在2007年与2009年的效率值比较低，主要在于其规模效率较低。在淡水养殖公司中，大湖股份的平均效率是最低的，为0.176，这五年间纯技术效率与规模效率都很低；千足珍珠的平均效率在0.28，也很低下，其原因也是纯技术效率与规模效率的共同低下造成的。

(二)水产养殖业效率影响因素分析

通过上文的BCC模型的效率分析，不同水产养殖公司的效率相差很大，尤其是淡水养殖公司的效率比较低。本文试图找到引起这种效率差异的原因，运用因变量受限的Tobit回归模型来解释各个因素与技术效率之间的关系。

综合水产养殖业国外研究及其他行业的影响因素分析研究，本文认为员工受教育程度、公司资本结构、员工激励水平、公司规模与公司技术水平都可能影响公司的效率，因此本文选取这五个方面作为Tobit模型的解释变量。考虑到数据的合理性和可获得性，员工受教育程度采用年度报表里本科以上学历占公司在职员工的比重；公司资本结构选取资产负债率这一指标来代表；员工激励水平是企业为发挥员工积极性而采取相应措施来增加员工所得，本文采用公司支付给员工的现金占总资产的比例；公司规模选取总资产指标，由于其他指标都是比重，介于0～1，本文将总资产进行标准化处理，即将每个总资产值减去均值再除以标准差，得到一系列处于0附近的数值；一般来说，养殖技术水平的模式需要投入的固定资产比较多，因此本文选取固定资产占总资产的比重来代表公司技术水平。指标数据均选自各上市公司2007-2011年的年度报表，具体解释变量的选取如表4所示。

表4 Tobit模型解释变量汇总

在本文中，我们构造了以技术效率为被解释变量，以教育程度、资本结构、员工激励水平、公司规模及公司技术水平为解释变量的Tobit回归模型，运用stata10软件操作，得到回归结果如下：

表5 Tobit回归结果

从表5回归分析的结果可以看出，此回归模型的极大似然比为-3.77，p值为0.00，说明该回归模型总体显著，回归分析有意义。在10%的显著性水平下，教育程度、资本结构、公司规模这三个解释变量显著，支付给员工的现金比率、技术水平这两个解释变量在10%的显著性水平下不显著。具体分析如下：

(1)本科以上学历占在职员工的比例每增加一个百分点，水产养殖公司的技术效率就相应的增加5.43%，这与实际情况相符合，高的员工教育程度能够增加企业利润，引起技术效率的正向变动。这也与H.A.Cinemre等在研究黑海地区鳟鱼养殖场的成本效率问题时的结论相同，成本效率与教育水平成正相关的关系。[2]

(2)资产负债率每增加一个百分点，技术效率就相应的减少1.93%，这说明目前水产养殖公司的负债水平这一财务杠杆工具对公司技术效率并无改进。这与刘家国对企业资本结构与技术效率关系的研究结论不同，该研究得出，工业类上市公司的企业资产负债率与技术效率值呈显著正相关关系，这可能是行业样本差异所导致的。[5]

(3)公司规模也会引起技术效率的正向变动，并且这一解释变量对模型影响非常显著。这与其他行业的研究相吻合，李艳虹等对我国保险业效率实证研究中发现，公司规模在保险经营中具有特殊的重要性，规模在很大程度上决定一家保险公司的生存和发展空间，即大公司能够享受规模经济带来的诸多好处。[6]

(4)支付给员工的现金比率增加，也会引起技术效率的正向变动，但在统计上并不显著。

(5)公司技术水平对技术效率的提高起积极作用，但在本文的回归模型中也不显著。这可能归因于指标选择的差异，也可能来自于技术水平对效率的滞后性，即当期技术投入的效率改进可能体现在滞后期中。

四、结论

本文通过对水产养殖业的五个公司采用DEA-Tobit两阶段模型进行了效率分析及因素回归，得出如下结论：在水产养殖公司中，不论是技术效率还是规模效率，海水养殖公司的效率水平都优于淡水养殖公司；教育程度、员工激励水平、公司规模与技术水平因素都会引起技术效率的正向变动，资产负债率会引起效率的反向变动，但是支付给员工的现金比率与技术水平因素在10%的显著性水平下不显著。因此引进教育程度较高的员工、加大对员工的激励水平、扩大公司规模以及增加技术投入都会提高海水养殖业的技术效率，另外调整公司负债水平以期增加企业效率。

[1] MUIR J.Managing to harvest Perspectives on the potential of aquaculture[J].Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2005, 360: 191-218.

[3] 林东年，古新标，冯波.基于DEA的茂名市渔业生产技术效率评价[J].茂名学院学报，2001,17(3)：70-73.

[4] 郑奕，周应祺.DEA理论及其在我国海洋渔业中的应用[J].上海水产大学学报，2002,11(1)：36-42.

[5] 刘家国，魏晓静.企业资本结构与技术效率关系研究[A].International Conference on Engineering and Business Management (EBM 2010)[C].2010.

[6] 李艳虹，吴聪.中国保险业效率的实证研究[J].海南大学学报，2009,27(3)：310-316.

AStudyonEfficiencyofChina'sAquacultureBasedonDEA-TobitTwo-StageModel

Ji Jianyue, Kong Jiaojiao

(College of Economics, Ocean University of China, Qingdao 266100, China)

In this paper we select five listed companies in the aquaculture industry, and then analyze its efficiency and influencing factors based on the DEA-Tobit two-stage model.First, we use DEA model to evaluate the efficiency of China's aquaculture industry, and results show that the efficiency of the Mariculture industry is generally higher than that of freshwater aquaculture.Furthermore, we use Tobit model to analyze the influencing factors, and results show that the level of employees' education and the company size bring about the positive changes in technical efficiency, and the asset-liability ratio causes reverse changes in efficiency.In addition, the employees' incentive level and the company's technical level are not significant to technical efficiency.

aquacultural industry; DEA-Tobit model; efficiency evaluation; influencing factors analysis

F124

A

1672-335X(2013)02-0059-04

责任编辑：王明舜

2012-11-21

山东省优秀中青年科学家奖励基金项目“山东省海水养殖业高效低碳发展问题研究”(BS2012HZ024)；教育部人文社科重点研究基地中国海洋大学海洋发展研究院资助项目“我国海水养殖业高效低碳发展模式实现机制研究”(2012JDZS02)

纪建悦(1974- )，男，山东青岛人，中国海洋大学经济学院教授，主要从事国民经济学研究。