河南省农业防涝抗旱效率及结构优化策略

刘 涛(1.河南理工大学安全与应急管理研究中心，河南 焦作 454003；2.河南理工大学应急管理学院，河南 焦作 454003)

河南省是全国重要的粮食生产基地，2014年河南省粮食总产量达到5 772.3万t，占全国粮食总产量的比重达到9.5%，总量略低于黑龙江省的6 242.2万t，排名全国第二。与此同时，河南省又是农业自然灾害多发的省份之一，2013年农作物受灾面积118万hm2，低于湖南、黑龙江、湖北、安徽、内蒙古、四川、山西、贵州、山东、浙江、甘肃、云南等12省，占全国受灾面积的3.8%。在受灾结构中，旱灾占71.86%，洪涝灾占5.17%，分列一二位[1]。随着极端气候的多发，农业旱涝灾害已成为制约河南省发展现代农业、提高农民收入的重要瓶颈，加强农业防涝抗旱工作成为近年来河南省农业工作的重要内容之一。

国内学者普遍认识到自然灾害频发不仅严重影响到了我国的农业生产，特别是影响到粮食产量和粮食安全[2]，而且引起了农业全要素生产率的波动，改革开放以来，自然灾害始终是制约我国农业技术效率提高的重要因素[3]。针对我国农业自然灾害多发的现状，学者们普遍认为应加大农业防涝抗旱投入，为此提出了各种应对策略。这些研究成果主要包括加强农村水利基础设施建设[4]；加强我国种业建设，创新防汛抗旱农产品技术研发[5]；建立健全我国新型农业保险体系，以农业保险提升中国农业自然灾害风险管理能力[6]。

以上研究都普遍认识到了加强农业防涝抗旱投入对于提高农业综合生产能力、保障粮食安全的重要价值，然而对农业防涝抗旱的投入产出效率及结构并未给予重视，与之相关的研究文献非常少，田涛(2012年)首次运用数据包络分析法(DEA)对安徽省17个地市2006-2010年的农业自然灾害抗旱防涝效率进行了分析和评价[7]。然而所使用模型是CCR模型，该模型假设规模报酬不变，无法解释规模报酬可变情形下技术效率的变动，也无法区分技术效率都大于1的决策单元之间的相对有效性。基于此，本文使用SBM超效率DEA模型，初步对河南省农业防涝抗旱效率状况进行评估，进而提出进一步提升河南省农业防涝抗旱效率的结构优化策略，这对于河南省的自然灾害防御和减灾工作具有重大的指导价值。

1 模型方法与评估框架

1.1 模型方法

数据包络分析方法(即DEA)是一种基于同等程度上决策单元(即DMU)相对效率比较的非参数效率分析方法[8]。DEA方法不需要对决策单元的生产函数进行明确界定，避免参数的主观赋值，同时对可比较的单元进行相对效率排序，使得评估更加具有客观参照性。DEA模型现阶段已经发展了近160种，传统的CCR或BCC模型在评估过程中可能会出现多个有效单元，这对于效率评估和对比有一定局限性。超效率SBM模型[9]不仅解决了多个有效单元的排序问题，同时也将松弛变量考虑在内，对于进一步分析投入产出要素有更好的参考价值。因此，本文选取超效率SBM模型进行评估。超效率SBM模型是2002年Kaoru Tone在基于投入松弛测度的SBM模型[10]基础之上提出的。

假设有m种投入要素，s种产出要素，建立一个线性规划方程：

λ,s-,s+≥0

i=1,2,…,m;r=1,2,…,q;j=1,2,…,n(j≠k)

式中：ρ为效率值，对于待评价单元DMUk，ρ为超效率值，可大于1；λ为包络乘数；xk和yk分别是DMUk的投入向量和产出向量；xi和yr分别是第i种投入要素和第k种产出要素；s-i为松弛投入；s+r为松弛产出。

1.2 评估指标与数据来源

目前理论界用DEA方法评价相关单元效率的文献中一般把投入指标划分为3部分，即资本、劳动和土地，产出指标大多用产值或增加值。具体到农业防涝抗旱效率评估，田涛初步提出了农业防涝抗旱效率的评估指标，其投入指标包括农用排灌机械数量、机电排灌面积、农用柴油使用量3个变量，产出指标主要有受旱灾未绝收面积和受洪涝灾未绝收面积2个指标。这种评估指标体系一定程度上可以定量分析农业的防涝抗旱效率，但是并不全面，为此本文在对已有相关指标的比较借鉴以及实际数据可得的基础上，认为投入指标主要有3个，即农用排灌动力机械、农用水泵(万台)和节水灌溉机械(万套)，而产出指标则主要包括机电灌溉面积和除涝面积2个变量。数据采集于2000-2014年河南省农业防涝抗旱的投入产出数据，数据来源于历年《河南统计年鉴》[11]。

2 河南省农业防涝抗旱效率的实证分析

2.1 河南省农业防涝抗旱效率测算

根据2000-2014年河南省农业防涝抗旱的投入产出数据，利用Maxdea6.6专业版软件，从双向(产出优先)角度出发，使用SBM超效率模型，测算了2000-2014年河南省农业防涝抗旱效率的变动状况，如表1所示。

表1 2000-2014河南省农业防涝抗旱效率及其分解Tab.1 The Agricultural Drought waterlogging efficiency and its decomposition in Henan Province during 2000-2014

由表1可知，河南省农业防涝抗旱效率大致呈现出以下特征：

(1)河南省农业防涝抗旱总体技术效率偏低。处于有效前沿面的年份很少，12年间仅有2000、2002、2009和2014年达到了总体技术效率有效，其效率值分别为1.071、1.009、1.174和1.023，15年间农业防涝抗旱效率的最高值仅在1徘徊，其增长势头很小。

(2)河南省农业防涝抗旱总体技术效率呈现出了“W”型走势。由图1可知，2000-2002年河南省农业防涝抗旱总体技术效率处于高位，2003年开始其技术效率趋于下降，到2007年底跌到谷底，其效率值为0.910，与2000年技术效率相比，下降了近15%。2008年开始有所回升，2009年达到1.174的最高位。进入2010年以来，连续3年又出现了下降，2012年效率值下降到0.899。2013年其效率值开始上升，到2014年达到有效，效率值为1.023。

图1 2000-2014河南省农业防涝抗旱效率Fig.1 Agricultural Drought waterlogging efficiency in Henan Province during 2000-2014

(3)农业防涝抗旱总体技术效率偏低是纯技术效率和规模效率共同推动的结果。河南省农业防涝抗旱总体技术效率之所以表现不佳，一方面是由于纯技术效率相对比较低，特别是2009年以前，河南省农用排灌动力机械、农用水泵和节水灌溉机械资源配置不合理，大功率、高效率的动力机械占比不高，再加上土地零散化特征以及土地流转速度低，致使机电灌溉面积和除涝面积都相对有限。这种情况在2009年之后出现了好转，这说明技术水平较高、效能更好的防涝抗旱机械的使用，大大提升了资源配置效率。另一方面，河南省农业防涝抗旱的规模效率一直都处于较低的水平，农户对防涝抗旱的投入普遍偏低，传统农业生产中靠天吃饭的现象和观念仍然比较严重，这极大地限制了河南省农业防涝抗旱总体技术效率以及农业产量的提升。

2.2 河南省18 个省辖市及10个省管县的农业防涝抗旱效率测算

根据2014 年河南省农业防涝抗旱投入产出数据，使用超效率SBM模型，假定规模收益可变，测算了2014年河南省18 个省辖市及10个省管县的农业防涝抗旱效率，结果如表2所示。

(1)2014年河南省各地区的农业防涝抗旱总体技术效率不高。在28个地区中，达到技术有效的地区仅有6个，只占总数的21.43%，有近78.57%的地区未达到有效生产前沿面。而且技术效率值在0.5以下的地区有5个地区，占到总数的15.86%，济源市农业防涝抗旱技术效率仅为0.287，固始县的效率值更低，仅为0.120。

(2)省管县的农业防涝抗旱技术效率整体上要优于省辖市。2014年达到技术有效的地区共有6个，其中省管县有5个，省辖市只有许昌达到了技术有效。而且作为省管县的滑县，其技术效率达到了5.479，远远高于许昌的1.270及其他省辖市的技术效率。

(3)河南省各地区的农业防涝抗旱总体技术效率不高呈现出多样化的原因。2014年河南省各地区的农业防涝抗旱总体技术效率不高的原因大致存在3种情况：一是部分技术低效地区农业防涝抗旱总体技术效率不高的原因在于规模效率过低，如安阳市、周口市、漯河市、商丘市、驻马店市和汝州市，6个地区的农业防涝抗旱纯技术效率都大于1，但是规模效率都小于1，致使6个地区的总体技术效率未达到有效。二是部分技术低效地区农业防涝抗旱总体技术效率不高的原因在于纯技术效率过低，如鹤壁市、济源市、焦作市、洛阳市、濮阳市、三门峡市、长垣县、固始县。这8个地区的规模效率都接近于1，然而由于纯技术效率远小于1，使得总体技术效率未达到有效。三是部分技术低效地区农业防涝抗旱总体技术效率不高的原因在于纯技术效率规模效率过低，如郑州、开封、南阳、平顶山、新乡、信阳、邓州、兰考。这8个地区纯技术效率和规模效率都普遍不高，共同导致农业防涝抗旱总体技术效率低效。

表2 2014年河南省18 个省辖市及10个省管县农业防涝抗旱效率及其分解Tab.2 The agricultural waterlogging and drought efficiency and its decomposition in 18 cities and 10 Province Governing Counties in Henan Province in 2014

(4.)农业防涝抗旱规模收益变动递增地区较少，且省管县递增数量多于省辖市。在28个地区中，农业防涝抗旱规模收益变动处于递增趋势的地区有8个，只占28.57%，71.43%的地区农业防涝抗旱规模收益变动处于递减趋势，通过增加投入规模来提高农业防涝抗旱能力的潜力越来越小。

从绝对量上看，农业防涝抗旱规模收益变动递增的省管县为7个，远远超过了省辖市(只有鹤壁市农业防涝抗旱规模收益变动处于递增趋势)。从相对量上看，农业防涝抗旱规模收益变动递增的省管县，占10个省管县的70%，占28个地区的25%。农业防涝抗旱规模收益变动递增的省辖市，占18个省管县的5.56%，占28个地区的3.57%.由此可见，省管县农业防涝抗旱的投入效应远大于省辖市。

3 河南省农业防涝抗旱效率提升的策略建议

本文使用超效率SBM模型对2000-2014年河南省18 个省辖市和10个省管县的农业防涝抗旱效率测算，结果发现：样本期内河南省农业防涝抗旱总体技术效率偏低。2000-2014年间，处于有效前沿面的年份很少，15年间农业防涝抗旱效率的最高值仅在1徘徊，其增长势头很小。河南省农业防涝抗旱总体技术效率呈现出了“W”型走势。农业防涝抗旱总体技术效率偏低是纯技术效率和规模效率的共同推动的结果。

目前河南省农业防涝抗旱投入产出效率存在以下结构问题：

(1)农业防涝抗旱战略结构不合理。目前虽然国家号召大力推进农村水利设施建设，农村水利设施建设投入不断增大，各种防涝抗旱机械和设施数量逐年增长，但是由于长期以来在农业旱涝灾害应对中采取“重防灾减灾数量投入，轻投入结构与质量改进”、“重投入，轻管理” 策略，再加上农业水利设施等防灾减灾的“最后一公里”没有打通，导致农业防涝抗旱投入产出总体技术效率偏低，农业防涝抗旱资源配置不合理，农业防涝抗旱投入的增长却并未带来产出效率的大幅度提高。

(2)农业防涝抗旱动力结构不合理。农业防涝抗旱投入产出总体技术效率偏低的原因是纯技术效率和规模效率共同推动的结果。长期以来，在用于防涝抗旱的农业生产基础设施建设的“欠账”过多，仍有大量的小农户和农田仍未实现防涝抗旱的机械化，各种小机械或人工式的防涝抗旱，其效率非常低。新增加的各种农业防涝抗旱基础设施布局不合理，难以满足农业发展和农业灾害应对的需要，导致农业防涝抗旱的规模效率不高。再加上忽视农业防涝抗旱的管理和维护，导致农业防涝抗旱的纯技术效率低下。

(3)区域结构不合理。河南省各地区的农业防涝抗旱总体技术效率差异明显，省管县的农业防涝抗旱技术效率整体上要优于省辖市。2014年河南省各地区的农业防涝抗旱总体技术效率不高，但省管县的农业防涝抗旱技术效率整体上要优于省辖市。农业防涝抗旱规模收益变动递增地区较少，但省管县递增数量多于省辖市。由此体现出河南省各地区的农业防涝抗旱效率差异明显。

为此，要大力推进农业防涝抗旱投入方式的转变，通过结构优化策略提升河南省农业防涝抗旱效率。具体结构优化策略包括[12]:

(1)大力推进农业防涝抗旱战略结构优化。调整过去重资源数量投入的粗放式农业防涝抗旱战略思路，明确农业防涝抗旱效率重于要素投入数量，建立效率导向型的农业防涝抗旱战略。

(2)大力推进农业防涝抗旱动力结构优化。加强对农业防涝抗旱资源的管理和整合，实现农业防涝抗旱资源的优化配置。在此基础上，也不能忽视农业防涝抗旱的规模效应。大多数地市和省管县的农业防涝抗旱的规模效率并未达到最优，而且规模收益处于递增阶段，在现有农业防涝抗旱资源优化基础上进一步加大农业防涝抗旱的投入规模、结构和质量。

(3)大力推进农业防涝抗旱区域结构优化。转变同一化的农业防涝抗旱资源投入模式，建立差异化的农业防涝抗旱资源投入模式。对于高效率地区来说，加强对农业防涝抗旱投入产出效率经验的宣传，加大对农业防涝抗旱的财政投入和政策扶持，积极挖掘农业发展的潜力。对于低效率地区来说，加强对现有农业防涝抗旱资源存量的整改提升，在存量优化基础上适度增加农业防涝抗旱资源的投入。

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[1] 国家统计局.中国统计年鉴2014[M].北京：中国统计出版社，2014.

[2] 邵腾伟，冉光和.基于POT-GPD损失分布的农业自然灾害VAR估算[J].统计研究，2011，28(7)：79-83.

[3] 刘 涛.自然灾害、技术效率与农业发展方式转变[J].华南农业大学学报(社会科学版)，2012,(4)：28-35.

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[5] 王全辉，李 争. 中国种业发展现状问题及其政策建议[J].中国农学通报， 2012，28(35)：148-151.

[6] 杨 霞，李 毅.中国农业自然灾害风险管理研究——兼论农业保险的发展[J].中南财经政法大学学报，2010,(6)：34-37.

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[8] 侯 翔，马占新，赵春英. 数据包络分析模型评述与分类[J].内蒙古大学学报(自然科学版)，2010，(5):583-593.

[9] Tone K. A slacks-based measure of super-efficiency in data envelopment analysis [J]. European Journal of Operational Research，2002，(143):32-41.

[10] Tone K. A slacks-based measure of efficiency in data envelopment analysis[J]. European Journal of Operational Research，2001，(130):498-509.

[11] 河南统计局.河南统计年鉴2015[M]. 北京：中国统计出版社，2015.

[12] 刘 涛.农业防灾减灾投入产出效率及结构优化策略[J].华南农业大学学报(社会科学版)，2015，(3):13-21.