基于生产率视角的中国水稻生产方式发展绩效评价

余 航，马 旭，李泽华，李秀昊

（1.华南农业大学经济管理学院，广东 广州 510642；2.华南农业大学工程学院，广东 广州 510642；3.华南农业大学数学与信息学院，广东 广州 510642）

水稻是我国三大粮食作物之一，历来在我国粮食生产中占有十分重要的地位［1］。转变水稻生产方式，促进水稻产业健康发展对保障我国粮食安全具有重要意义。生产方式的发展路径主要有两种：一是从主要依靠生产要素投入增长的外延式增长方式向主要依靠科技创新、劳动生产率提高和人力资本提升的内涵式增长方式转变；二是从主要依靠生产要素数量的扩张，单纯追求数量而不顾质量的粗放型增长方式向提高生产要素的有机构成和使用效率的集约型增长方式转变。近年来，我国水稻生产方式转变的情况如何，需要进行科学的分析和评价，以便为水稻产业发展战略的决策提供理论支撑。

生产方式转变的评价方法主要有两类［2］：一是综合指数法，即构建综合评价指标体系［3］；二是基于生产率和生产效率进行评价［3-11］。目前，对水稻生产率和生产效率的测度主要有两类方法：一是参数法，典型代表是随机前沿分析（SFA），如Songqing等［3］应用SFA对1985—2004年我国水稻的全要素生产率（TFP）进行测算，结果表明1985—1994年我国水稻的TFP年均增长率为1.8%，1995—2004年的TFP年均增长率为2.8%。杨万江等［4］利用SFA分析了2013年我国南方11个省份的761份稻农问卷数据，得出样本稻农水稻生产的平均技术效率为0.89。李英普等［5］利用SFA分析了1994—2013年河北省11个地级市粮食生产技术效率的总体情况、演化特征及地区间差异，得出河北省地级市间技术效率差异较大，且整体上升幅度较小。二是非参数方法，主要是数据包络分析（DEA）。基于DEA-Malmquist指数法，周宏等［6］对1981—2001 年全国22个省份的水稻生产效率进行分析，发现我国水稻生产综合效率从1981年的0.818上升到2001年的0.909；陈卫平等［7］发现1953—2003年我国水稻全要素生产率年均增长率为0.33%；Liu等［8］认为2001—2012年中国粳稻的全要素生产率年均下降2.3%，其中技术进步率年均下降2.2%；徐丽君等［9］得出1995—2010年我国南方双季稻区的全要素生产率呈现较大波动，总体呈下降趋势；王明利等［10］研究发现我国水稻生产率和技术进步在20世纪90年代处于下降阶段，2000年后开始上升，而技术效率则基本稳定。另外，也有部分学者采用基于DEA的HMB指数法［11］和SBM［12］测度中国水稻的全要素生产率。除了对全国性的水稻生产进行效率研究外，部分学者也对相关省区的水稻生产效率进行了研究，如蔡涛等［13］运用DEA-Malmquist指数模型对贵州省2004—2014年水稻生产综合技术效率和全要素生产率进行了研究，得出贵州省水稻生产全要素生产率总体呈缓慢上升趋势，技术进步呈明显衰退趋势。沈雪等［14］基于农户经营规模的视角，利用湖北省395户水稻种植户的调查数据，运用随机前沿模型，探析了不同经营规模农户水稻生产技术效率及其影响因素的差异。研究表明：被调查区域水稻生产技术效率与农户经营规模呈正向变动趋势。郭斯华等［15］结合江西农户2015—2017年早籼稻生产数据，运用SBM模型对投入、产出变量进行数据包络分析并测算各农户的生产效率。研究表明近3年江西水稻生产效率逐年下降，且不同地区之间的效率存在明显差异。

除了分析水稻的生产效率外，很多学者也用以上方法来分析其他农作物的生产效率，如朱福守等［16］分析了2004—2013年我国小麦生产率的变动趋势以及影响因素。陈玉兰等［17］运用DEA分析法中效率评价指数分析得出：在全国三大棉花主产区中，新疆棉区的棉花生产投入效率达到DEA弱有效，长江流域棉区在棉花加工和纺织的投入与产出高效。

2004年，《农业机械化促进法》颁布实施，并开始实施农机具购置补贴，这是中国农业机械化发展进程中的一个转折点，也是中国水稻生产机械化快速发展的转折点。2004年以来，中国水稻生产效率的发展情况现有文献未见报道。此外，基于TFP可以构造水稻生产方式发展绩效指数，从而可以对不同时期不同类型水稻生产方式转变的绩效进行定量评价，挖掘生产方式转变的特点。本研究基于2004—2015年中国水稻生产成本收益的面板数据，研究了全国早籼稻、中籼稻、晚籼稻和粳稻的TFP及其构成和变动特点，然后构造了水稻生产方式转变的发展绩效指数，依此对中国水稻生产方式的发展绩效进行了评价。

1 材料与方法

1.1 数据来源

采用数据包络分析软件DEAP Version 2.1进行相关计算，并以此分别对早籼稻、中籼稻、晚籼稻和粳稻的生产方式转变的发展绩效进行测算和评价。基于数据的可获得性、连续性和完整性，选取2004—2015年相关省份的面板数据，数据来自历年《全国农产品成本收益资料汇编》。相关变量和数据处理如下：

产出变量选用主产品产量（kg/hm2）。影响水稻产量的主要因素为机械、化肥、农药和种子。为保证数据具有可比性，本研究尽量选取实物量投入，因此投入选用如下7个变量：单位面积用工数量（d/hm2）、单位面积种子用量（kg/hm2）、单位面积化肥用量（kg/hm2）、单位面积农药费用（元/hm2）、单位面积机械费用（元/hm2）、单位面积间接费用（元/hm2）和单位面积其他费用（元/hm2）。其中间接费用包括固定资产折旧、保险费、管理费、财务费和销售费，其他费用包括农膜费、排灌费、畜力费、燃料动力费、技术服务费、工具材料费、修理维护费和其他直接费用。上述所有费用数据都以2003年的价格为基准，经全国农业生产资料价格总指数进行平减。

早籼稻数据包括浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西和海南等9个省份。

中籼稻数据包括江苏、安徽、福建、河南、湖北、湖南、重庆、四川、贵州和陕西等10个省区。其中，贵州省2004年的机械作业费用缺失，因2005年贵州省机械作业费用为2.7元/hm2，考虑到DEA模型的计算投入数据不能取0，因此用1.5元/hm2补充相关缺失数据。2008年陕西省机械作业费用缺失，用2007年和2009年的平均值进行补充。2007—2013年河南省的间接费用缺失，因2006年河南省的间接费用为3元/hm2，因此也用1.5元/hm2补充相关缺失数据。

晚籼稻数据包括浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西和海南等9个省份。其中2006年湖南省的间接费用缺失，用2005年和2007年的平均值进行补充。2010年广东省的间接费用缺失，用2009年和2011年的平均值进行补充。

粳稻数据包括河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、浙江、安徽、山东、河南、湖北、云南和宁夏13个省区。其中河南省2010—2013年的间接费用缺失，因2008年和2009年河南省的间接费用分别为19.35元、9.6元/hm2，下降较快，因此用1.5元/hm2补充相关缺失数据。2011年内蒙古的间接费用缺失，用2010年和2012年的平均值进行补充。

1.2 研究方法

DEA-Malmquist 指数由Fare等［18］构建，其定义如下：

式中，Dt(Xs,Ys)表示以t时期技术为参照的时期S的投入产出向量的产出距离函数。已经证明，Malmquist指数可以进行如下分解：

式中，TEC和TC分别表示时期t到时期t+i的技术效率的变化和技术的变化。技术效率的变化可进一步分解为纯技术效率的变化（PTE）和规模效率的变化（SEC）。

从时期t到时期t+i的产出角度的规模效率变化定义为：

式中，Do(X,Y|C)和Do(X,Y|V)分别表示不变规模报酬技术和可变规模报酬技术下的产出距离函数。从而全要素生产率的变化（TFP）可以表示为：

技术效率的变化（TEC）测度了从时期t到时期t+i每个生产决策单元到最佳生产前沿边界的追赶程度。技术的变化（TC）测度了生产决策单元技术曲线从时期t到时期t+i的移动，反映技术进步。规模效率的变化（SEC）测度了生产决策单元是否处于最佳规模状态。当规模效率等于1时，表明该生产决策单元具有规模经济性；当规模效率小于1时，表明生产决策单元处于规模报酬递减期，应缩小生产规模；反之，则扩大生产规模。纯技术效率的变化（PTE）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。

一般地，Malmquist生产率变化的分解可以用图1表示。

图1 全要素生产率的分解

为了对水稻生产方式转变的发展绩效进行定量评价，借鉴刘燕妮等［19］的计算方法，定义发展绩效指数为：

式中，S为发展绩效指数，X为报告期指标的当前数值，Xmin为指标实际数值所在区间的最小值，Xmax为指标实际数值所在区间的最大值。通过该指标，可以从粗放度角度对水稻生产方式转变的发展绩效进行评价。一般地，根据等分原理确定生产方式粗放度的分类标准：高度粗放型，0≤S≤25；中度粗放型，25＜S≤50；低度粗放型，50＜S≤75；集约型，75＜S≤100。

2 测算结果与生产方式发展绩效评价

2.1 全要素生产率变化分析

经测算，2004—2015年我国4种类型水稻主要种植地区的全要素生产率及其构成变化如表1所示。从表1可以看出，2004—2015年我国早籼稻、中籼稻、晚籼稻和粳稻的全要素生产率平均值依次为1.009、1.039、1.008和1.041，表明全要素生产率平均每年增长幅度分别为0.9%、3.9%、0.8%和4.1%，总体都呈现递增趋势，其中中籼稻和粳稻的增长最明显。测算结果与江松颖等［20］测算的2001—2013年我国水稻全要素生产率小幅上涨0.1%的结果略有不同，其原因主要是变量选择与数据的处理方法不同；与闵锐［21］发现的2004—2010年湖北省早、中、晚籼稻全要素生产率均在波动中呈现衰退趋势的结论相反，表明个别省份的发展特点与全国可能存在不一致现象。

从TFP的构成特征看，4种类型水稻全要素生产率的增长都主要来自技术进步，技术进步对全要素生产率增长的贡献率依次为100%、107.69%、75%和90.24%，表明我国水稻生产方式的转变都是属于技术诱导型发展模式。早籼稻的纯技术效率和规模效率平均值为1，即早籼稻具有规模经济性，技术更新处在平稳发展阶段。中籼稻的技术效率平均下降了0.2个百分点，其中纯技术效率和规模效率分别平均下降了0.1个百分点，表明中籼稻处在规模报酬递减期，新技术推广应用跟不上技术进步的步伐。晚籼稻和粳稻的技术效率略有增长，年均分别增长了0.2%和0.4%，其中晚籼稻技术效率的提高主要来自纯技术效率的提高；粳稻技术效率的提高主要来自规模效率的提高。粳稻中，规模效率提高对技术效率提高的贡献率为75%，表明我国粳稻生产主要靠通过扩大生产规模来获得效率的改善，这与近年来我国北方稻区粳稻的发展实情相一致。

从时间发展趋势上看，4种类型水稻的TFP及其构成年际间都存在一些波动，但总体趋于平稳（图2）。年际间早籼稻、中籼稻、晚籼稻和粳稻的TFP极差依次为0.299、0.556、0.398和0.193，表明中籼稻波动最大，粳稻最稳定。

2004年以来，我国水稻生产方式转变取得了较好的成绩，这些成绩的获得主要源于技术进步。水稻生产技术主要体现在品种改良和机械化栽培等方面。随着水稻育种水平的发展，我国水稻的单产越来越高，对水稻产出的增长做出了较大贡献。但在水稻生产方式转型中，机械化技术起着更关键的作用。近年来，源于日本的毯状苗机插秧技术在我国粳稻种植中得到了迅速推广，应用效果显著。例如，黑龙江省以粳稻种植为主，水稻种植机械化水平由2004年的55.19%增加到2015年的近100%，水稻播种面积由2004年的158.78万hm2增加到2015年的314.78万hm2，黑龙江水稻种植机械化的发展已在全国水稻生产方式转型中提供了一种很好的示范。因此可以判断，机械技术的广泛应用和生产规模的迅速扩大，使得以黑龙江省为代表的粳稻全要素生产率获得年均4.1%的增长。对于中籼稻，受人工成本快速上升等影响，水稻种植效益趋低，南方“双改单”现象普遍存在，中籼稻种植面积增加，因此机械化技术在中籼稻中的应用也得到了快速发展。也就是说，机械技术的推广与种植面积的增加，使得中籼稻的全要素生产率获得了年均3.9%的增长。即机械化技术革新与推广应用是近12年来我国粳稻和中籼稻技术进步增长的主要内在原因。早籼稻和晚籼稻中，机械化技术的贡献相对较小一些，其原因是早籼稻和晚籼稻主要在我国南方双季稻区种植，南方双季稻区受户均种植规模和机械化技术适应性等众多因素影响［22］，机械化种植技术推广速度缓慢，迄今为止种植机械化仍然是水稻全程机械化发展中的“瓶颈”。双季晚稻中，受茬口紧等影响，水稻移栽时需栽插长秧龄大苗，但现有机插秧技术只适合中小苗栽插，不适应长秧龄大苗栽插，从而限制了机械化种植技术在晚稻中的应用。双季晚稻机插秧技术已成为制约我国水稻种植机械化发展的主要问题之一。当然，水稻全要素生产率的变动还受体制变化和市场价格变动等多种因素影响［10］，是多因素综合作用下的复杂过程。

表1 我国不同类型水稻生产率变化情况

图2 不同类型水稻TFP指数变化趋势

可见，2004年以来，在我国水稻生产方式转型时期，水稻生产率变动的最直接原因是技术进步，技术效率相对稳定；机械化技术的发展与水稻生产率的变化呈现高度一致。因此，本研究判断机械化技术的快速发展是这段时期内技术进步发挥重要作用的主要原因之一。

2.2 水稻生产方式发展绩效评价

为进一步分析不同类型水稻生产方式转变的特点，以TFP为基础，分别计算了4种类型水稻的发展绩效指数，并对历年水稻生产方式的粗放度进行了评价。2004—2015年不同类型水稻发展绩效指数如表2所示，由发展绩效指数对我国水稻生产方式的粗放度进行分类汇总，结果见表3。

表2 不同类型水稻的发展绩效指数

表3 不同类型水稻生产方式的粗放度

一般地，生产方式的粗放度可以粗略地分为4种类型：高度粗放型、中度粗放型、低度粗放型和集约型，分别代表4个不同的发展阶段。由表2可知，2004—2015年我国早籼稻、中籼稻、晚籼稻和粳稻的平均发展绩效指数分别为59.87、27.88、36.18和34.72，表明我国水稻生产方式仍然处于粗放型发展阶段。

由表3可知，在2004—2015年的11年发展中，早籼稻有1年为高度粗放型，2年为中度粗放型，4年为低度粗放型，4年为集约型；11年的平均发展绩效指数为59.87，平均处在低度粗放型阶段。由此可以判断，11年来我国早籼稻基本处于低度粗放型发展阶段。中籼稻有5年为高度粗放型，4年为中度粗放型，1年为低度粗放型，1年为集约型；晚籼稻有4年为高度粗放型，5年为中度粗放型，1年为低度粗放型，1年为集约型；粳稻有6年为高度粗放型，1年为中度粗放型，3年为低度粗放型，1年为集约型；平均发展绩效指数分别为27.88、36.18、34.72，平均都处在中度粗放型。可见，自2004年加速农业机械化发展以来，我国中籼稻、晚籼稻和粳稻的生产方式逐步由高度粗放型向中度粗放型转变，总体步入中度粗放型发展阶段。

本研究中，在测算TFP时是以单产作为产出变量，因此可以判断，我国中籼稻、晚籼稻和粳稻单产的增长主要是靠生产要素数量的扩张获得的，而不是主要依靠全要素生产率的提高带来的。以往有些学者利用全要素生产率对经济增长的贡献率来划分增长方式的粗放度是不科学的，因为当全要素生产率和经济增长率都处于很低的数值时，有可能使得全要素生产率的贡献率处于很高的数值而误判。本研究构造的发展绩效指数，从考察期内不同年份的相对发展程度进行评价，能进一步挖掘生产方式转变的特点并进行总体判断。

总体上，从粗放程度判断，近12年来我国水稻生产方式获得了一些改善，但仍然属于粗放型生产方式，需进一步加强转变。

3 结论与展望

学者们过去对我国水稻的生产方式评价主要是通过测算其全要素生产率，并将其分解，分析其变动趋势，本研究在此基础上，引入了生产方式发展绩效指数，运用DEA的Malmquist指数法，研究了2004—2015年中国早籼稻、中籼稻、晚籼稻和粳稻的全要素生产率及其构成和变动趋势，并以全要素生产率为基础，构造了生产方式发展绩效指数，对4种类型水稻生产方式转变的绩效进行评价，获得如下主要结论：

（1）2004—2015年间，我国早籼稻、中籼稻、晚籼稻和粳稻的全要素生产率年均增长分别为0.9%、3.9%、0.8%和4.1%，总体都呈现递增趋势，其中中籼稻和粳稻的增长最明显；4种类型水稻全要素生产率的增长都主要来自技术进步，技术进步对全要素生产率增长的贡献率依次为100%、107.69%、75%和90.24%，表明我国水稻生产方式的转变属于技术诱导型发展模式。

（2）从发展绩效指数上判断，2004—2015年我国早籼稻属于低度粗放型生产方式，中籼稻、晚籼稻和粳稻都属于中度粗放型生产方式，总体处于粗放型发展阶段。

结合王明利等［10］对1990—2003年我国水稻的生产效率的分析可以得出，自2004年以来，我国4种水稻的生产效率仍然与技术进步都有着非常一致的变动趋势，而且4种水稻的技术效率都有较大幅度的提升，一方面说明了自2004年以来，技术效能得到了一定程度的发挥，水稻新技术的推广取得了一定的成效，另一方面，我国水稻生产总体处于粗放型发展阶段，也反映出水稻新技术推广仍然有限。我国水稻的发展方式转变要通过技术创新、科技进步提高全要素生产率的增长速度，在水稻新技术推广方面，政府应给予更多的政策支持，鼓励农民采用新技术。

本研究从全国范围内分析了水稻的生产方式与效率，没有研究各省份的具体情况，但我国水稻生产方式的发展存在着区域差异性，下一步将对区域或省份的水稻生产方式进行分别评价，以期为水稻生产方式发展欠佳的区域和省份提供借鉴。