基于DEA模型的湖南省林业投资效率分析

金哲丽，曹冰玉

（长沙理工大学 经济与管理学院，湖南 长沙 410014）

据湖南省林业局公布的《2019年湖南省绿化状况公报》显示：湖南省完成营造林106.58 万hm2，森林覆盖率达59.90%，森林蓄积量达5.95 亿m3；完成人工造林17.63 万hm2、封山育林16.04 万hm2、退化林修复21.47 万hm2、森林抚育51.44 万hm2。其中，长江、珠江流域重点防护林工程完成造林3.4 万hm2，新增退耕还林0.12 万hm2，治理岩溶土地8.93 万hm2，全省修复湿地面积0.13 万hm2。政府认定公布古树名木239 143 株，建设并认定古树名木主题公园10 个。有效防治林业有害生物19.88 万hm2，全省林业有害生物成灾率控制在3.27‰。新建油茶示范基地18 个、竹木特色产业园7 个、森林体验养生国家重点建设基地4 个、国家林下经济示范基地24 家，完成新造、低改油茶林12.13 万hm2。

当前林业投资数据更新到2018年，该报告显示，湖南省2018年完成林业投资323.3 亿元，比上年增长19%，其中中央财政资金28.8 亿元和地方财政资金65.5 亿元共占总投资的29.1%。全部林业总投资中包括85.1 亿元的生态建设与保护、190.5 亿元的林业产业发展、42.8 亿元的林业支撑与保障、4.9 亿元的林业基础设施建设。

可见，湖南省造林绿化事业近几年发展非常迅速，同时在自然保护区、湿地生态系统以及森林公园建设等林业生态工程方面也取得了重大进展。但随着近年来湖南林业生态与产业建设的全面推进，加速发展的湖南林业也随之暴露出了一些值得思考的问题，这些问题有些还是显性的：一是湖南省虽然森林资源丰富，在林业生态工程实施后生态环境已有所改善，但还有很多地区的森林资源未得到充分开发和利用。突出表现为林业基础设施建设不足，林业资源保护、特色旅游产品的开发和林业相关配套政策均存在不足，未能充分发挥其应有的经济、生态、社会效益。二是林业产业结构近年来得到了一定的调整，但林业第二产业处在初级简单加工阶段，生产效率不高，第二产业产值与发达国家相比较显得相对不足。第三产业的发展速度虽然较快，但发展模式较为粗放，其中占比最大的森林旅游产业就存在着同质化严重，创新发展不足的问题，仍需继续深化一、二、三产业结构调整，重视产业发展长远规划。三是湖南省林业融资渠道单一，对财政资金的依赖程度仍然较高，吸引投资的能力不足，有必要提高湖南林业投资效率，拓宽林业融资 渠道。

本研究选取林业固定资产投资完成额、林业产业结构比例、林业系统从业人员、人均林业收入、造林面积、林业总产值六项指标，建立DEA模型对湖南省林业投资的综合效率值、规模效率值以及纯技术效率值进行测算，同时分析六项指标的投影值，并将未去除任何投入指标所测算的综合效率值作为对照组，将其余分别去除林业固定资产投资完成额、林业产业结构比例、林业系统从业人员投入指标的综合效率值与对照组进行比较，分析得出对林业投资综合效率值影响最大的投入指标。然后根据上述指标的测算结果，进一步分析湖南省林业投资当前所面临的前述几个问题是否存在，程度如何，并提出相关建议。

一、文献综述

生态效益与经济效益的帕累托最优是林业产业所不断追求的最终目标[1]。当前文献里林业投入产出效率的分析方法主要有：1）我国学者使用较多的效率分析方法是DEA 分析法，通过多个投入与产出指标数据的研究分析，比较生态效益、社会效益、经济效益，分析在哪方面的效益存在优势与劣势，由此为林业发展提供参考意见。田淑英、徐文利[2]建立DEA 模型，使用1993—2010年中国林业投入产出的相关数据，对投入产出效率进行了分析，提出林业投资资金的利用效率和投入的人力资源在我国林业发展的大背景下仍然有待提高，近年来林业经济发展速度较慢导致投入产出效率不高。刘先[3]使用DEA 模型系统研究分析了江苏省林业生产效率，通过选取林业生产效率相关指标并构建评价指标体系，将江苏省与其它省市生产效率进行了比较，分析其变化趋势。韦敬楠等[4]通过建立DEA 模型分析广西林业生产效率，其中选取林业固定资产投资、林业劳动力投入和年造林面积作为投入指标，选取农民人均林业和林业总产值作为产出指标，认为资本投入对林业生产效率影响最大。丁胜等[5]通过DEA 分析法对林业产业是否处于规模经济进行了评价，对全国31 个省（区、市）林业产业的投资完成情况，固定资产的投资以及林业三大产业的产出进行分析，为区域林业实现集约化发展提供了针对性建议，研究结果显示除少部分省份外，规模不经济的现象在大部分省份都存在。以上学者均使用DEA 分析方法来对全国或某个省份的林业投入效率进行了评价。2）也有学者是用多种方法对林业其他方面进行效率评价。Clinchu[6]通过建立生产函数事先评估了爱尔兰政府制定的一个关于林业计划方案所能产生的社会效益。Lee[7]运用DEA 分析法，以全球森林和纸业公司1997年后五年的相关数据为样本，对相对生产效率进行了比较分析。周旭东等[8]整理了2001—2015年新疆农业相关数据，将其作为样本，通过建立DEA-Malmquist 模型测度了新疆地区的农业生态效率以及未来发展趋势。杜钰玮等[9]分析总结了黑龙江省国有林区林业产业结构转型的状况，运用DEA-Malmquist 模型，以40 个林业企业的数据对产业结构转型进行评价，得出的结果为产业结构的转型仍然是处于低效状态。齐林等[10]使用DEA 分析法，将1950—2013年的相关数据作为样本，测算与分析了林业投入的森林碳封存效率。从已有文献看，DEA 分析法在林业投资效率的分析中可以说是得到了普遍认可的一种方法，但未见有用于对湖南省林业投资效率的研究，且湖南林业投资效率的定量研究文献也非常少。因此，本研究试图采取DEA 分析方法研究湖南省林业投资的效率，以此为湖南省林业发展以及进一步研究提供参考。

二、模型介绍、变量选择和数据来源

（一）模型介绍

目前，有许多方法可以用来分析效率，其中学术界使用最为广泛的方法是参数方法和非参数方法。其中，最常用的两种类型为参数方法中的随机前沿生产函数和非参数方法中的DEA 模型。1978年Charnes 和Cooper[11]提出了数据包络分析（DEA）方法来评估决策单元的相对有效性。自第一个DEA 模型出现以来，逐渐形成了关于效率、生产可能集和生产前沿面等概念的一个完整的研究系统。这是一种使用单位部门的输入和输出数据来分析规模经济效率的方法。其原理是通过数学规划确定相对有效的生产前沿面，同时保持决策单元的输入或输出不变[12]，并将每个决策单元投影到DEA 的生产前沿面以比较其有效性。它是一种能够同时对多指标的输入与输出的决策单元进行效率比较的有效方法[13]，测算结果的取值有大于0、小于1 和等于1 这三种情况。如果决策单元效率值的测量结果为1，则表示决策单元效率较高；如果小于1，则表示生产效率低，并且可以根据测算结果与效率值1 之间的差异来判断相对低效的程度。在同时考虑多个投入和产出的前提下，DEA 模型可以将多个投入和产出同时转换为效率，即比率形式，不需要换算货币单位，更加简洁。与常用的随机前沿生产函数相比，它的优点是可以在不设置参数的情况下同时测量出全要素生产率、技术效率和技术进步，这都是随机前沿生产函数所不能实现的。本研究采用非参数方法中的DEA 模型，这是一个比较成熟的模型。本研究将借鉴林业投资效率评价的DEA 模型，从三大综合效益入手，分析湖南省林业投资的效率问题。

（二）变量选择

在利用DEA 模型评估林业投入产出效率时，最为关键的环节是投入和产出指标的选择。在本研究中，投入指标主要包括林业固定资产投资完成额、林业产业结构比例、林业系统从业人员，产出则主要包括以造林面积、林业总产值、人均林业收入来表示的林业生态效益、经济效益和社会效益。

林业产业结构的变化与林业产出的大小息息相关，因此对于林业产业结构的转型升级，提高林业综合效益、增加林农收入、发展经济具有重大意义[14]，且林业产业结构优化不但可以在促进林业经济的稳定增长方面具有重大作用，还承担着改善我国生态环境的责任，故选取了林业产业结构比例作为一个投入指标。林业资源要最大效率地发挥其作用，将传统的粗放式增长逐渐转变为集约式增长是十分关键的。首先，林业资源有限，林业各个产业之间的林业资源分配不平衡，在发展林业经济的过程中，主要通过不断升级调整林业产业结构以重新优化配置资源。其次，林业产业结构优化升级主要是由于林业主导产业不断更替的结果，其很大程度上推动了林业经济增长。在林业经济的发展过程中，当已有主导产业逐渐丧失其生产优势，新的产业就会替代原有产业成为新的主导产业，使生产力更高，经济得到发展。

本研究的林业产业结构比例主要通过林业第二、三产业总产值与林业产业总产值之比来表示。在我国林业发展初期，“人口红利”是一种特殊的要素禀赋，成为推动林业经济增长的主要动力源泉[15]。我国的林业发展在最初主要是依赖于木材砍伐，第一产业为主要支柱产业，随着经济发展，传统林业经济增长机制逐步从最初的以木材资源为核心的依赖模式转变为以资源开发利用和产业经营培育为主的多元化模式,林业第二产业成为所占比重最大的产业，是林产品最丰富的产业，林业第三产业是近年来三大产业中增长最快的，林业第二、三产业已经成为了林业经济增长的主要支柱产业。因此用林业第二、三产业产值占总产值的比重可以较好地反映林业产业结构比例，比重越大，则说明林业产业结构更合理。

林业固定资产投资完成额可以反映林业建设资金的投资规模，它代表了投资的多少。它主要包括苗木、林业病虫害防治、森林防火、森林公安、科技教育、林业生态工程建设（例如退耕还林、天然林资源保护工程）、其他林业基础设施等。

劳动力投入的衡量指标是林业系统年末从业人员，表示每年投入林业建设中的劳动力数量。

林业投资的三大效益分别为生态效益、社会效益和经济效益。现有的大部分文献以经济与社会效益分析为主，但林业是我国的基础性产业，具有一定的公益性质，供应林产品与生态环境的维护均是其所承担的重要任务[16]，故将生态效益也纳入考虑。

选取农民人均林业收入作为其中一个指标，主要是因为林业投资的社会效益直接体现在改善农民生活水平和促进林业就业上，对就业的影响隐含在收入变化中。

通常林业的生态效益可以通过造林面积、森林蓄积量、植树造林成活率来反映，基于数据的可得性，相较于其他两个指标，造林面积能够较好地反映出当年资金投入对森林成长效果，因此将衡量森林生态效益产出的指标定为造林面积。

林业经济效益常用林业总产值来进行衡量，林业产值相对更容易统计，数据的准确性更高。

（三）数据来源

因投入产出效率分析所需要的6 个指标2019年的数据尚未公布完全，故本研究以2003—2018年的时间序列数据作为样本来进行实证分析，为了避免每个决策单元计算的时候出现异常值，对原始数据进行了一些处理（表1），对造林面积、林业总产值等产出指标，林业从业人员和林业固定资产投资等投入指标取对数处理，提供了本研究需要直接用到的一些数据。

表1 2003—2018年湖南省林业产业的投入产出数据†

其中人均林业收入根据国家统计局农村社会经济调查司《中国农村统计年鉴》2003—2018年统计数据整理而来，造林面积、林业总产值和林业固定资产投资来自对国家林业局《中国林业统计年鉴》2003—2018年统计数据的整理，采用第二、三产业之和与林业总产值的比值来表示林业产业结构，林业第一、二、三产业的产值来源于EPS DATA数据库。

三、DEA 模型测算结果及分析

利用DEAP2.1 分析表1中的数据，并分别计算出综合效率、纯技术效率以及规模效率（表2）。

从综合效率角度看，2014、2016 和2017年是处于规模效率的最优状态，2003—2013年以及2015、2018年是处于规模报酬无效状态，因为效率值小于1，说明自2013年后湖南省的林业发展态势较好，在2014—2018年这5年中有3年处于最优状态；从纯技术效率角度看，处于无效率状态的年份为2003—2005、2009—2011年以及2015、2018年，其余的年份为效率最优状态。

从表2可以看出，纯技术效率值在最佳状态和无效状态之间徘徊。纯技术效率通常与管理能力和技术有关，说明在林业的管理和相关技术方面发展仍不成熟，林地确权、流转、抵押等相关的政策和制度也应当进一步落实，以便于林业管理水平的相关保障能够得到提高。以规模效率的角度分析可以发现，处于最佳效率状态有2014、2016 和2017年，其余年份效率较低。

表2 2003—2018年湖南省林业投入产出效率值

2013年后投资规模趋于合理化，2014—2018年这5年间有3年处于最优规模状态。从规模报酬角度看，2014、2016 以及2017年的规模报酬状态保持不变，其余年份为报酬递增，说明在近16年的发展中大多数的年份是处于投资不足的状态。

表3是对湖南省林业投入产出进行的投影值分析。投影值表示的是每个决策单元条件，相对参考单元在达到最优状态下的目标值。根据投影值分析结果发现，对于产出指标而言，人均林业收入在2004、2006、2010、2011、2012 和2016年的产出不足，林业在实现农民增收、促进经济发展方面值得探索。造林面积仅在2005 和2011年有产出不足，说明近年来国家对于林业生态效益高度重视。林业总产值方面，可发现2004、2005、2006、2010、2012、2016年出现投资效率不高的现象，而2013年后总体来看投资效率相对较高，发展比较稳定。

在投入方面，从表3的投影值分析可看出，2004—2006、2010—2012年以及2016年三大投入指标的投入盈余均为负值，这说明固定资产投资在2004—2006、2010—2012年以及2016年有投入盈余，对固定资产的投资没能得到充分利用，投资浪费严重。林业从业人员，在2004—2006、 2010—2012、2016年有投入盈余，造成人力资源冗余闲置，增加成本。在林业产业结构方面，从表3中可看出，2004—2006、2010—2012年以及2016年存在着投资结构不合理的现象。在“十三五”期间，湖南省在一直探索林业产业结构的转型升级，从投影值来看，2003—2012年中有6年投入盈余为负值，说明产业结构在这10年中不合理现象较严重，2013—2018年中有5年投入盈余为0，在2016年出现了负值后又调整为0，说明2012年后湖南省林业产业结构在逐渐调整，并取得了一定成效，但仍不稳定，存在波动，应继续坚持湖南林业产业结构的转型。

表3 2003—2018年湖南省林业投入产出的投影值分析

从表2中可以看出，测算结果为DEA 无效的年份中，出现规模无效的年份数量比出现纯技术效率无效的年份要多，产出效率波动较大，可以推断，规模效率对湖南省林业投资综合效率影响更大。当前林业投资并非最佳投资规模，随着林业投资规模的扩大，管理能力也未随之提升，造成林业生产效率降低，不少年份存在投资浪费现象。

根据评估结果，林业投资带动的就业岗位、林业产值、农村家庭居民收入的林业收入和造林及自然保护区面积均有待改进。

根据表4可知，在不去除任何指标的情况下测算出的综合效率均值为0.974，纯技术效率值平均为0.998，规模效率为0.969。将方案4 设为对照组，并分别去除林业固定资产投资，林业系统年末从业人员数以及林业产业结构比例进行测算，将测算得出的结果分别命名为方案1、2、3，得出的DEA 综合效率均值分别为 0.971、0.967、0.966。根据以上分析结果，可以得出结论，去除林业产业结构比例的综合效率均值变化最大的结论，去除林业固定资产投资、林业系统年末从业人员数两个指标的综合效率均值的变化小于方案3 的变化，这表明林业产业结构在三个投入指标中对DEA 综合效率值影响是最大的，即林业产业结构对于林业投资效率的影响是最大的。

表4 不同投入指标组合下2003—2018年DEA 综合效率均值

四、结论与建议

要实现湖南林业可持续发展需要合理的产业结构和与发展阶段相适应的投资规模。本研究以2003—2018年湖南省林业投资的相关数据为样本，运用DEA 模型对湖南省林业投资效率进行了测算和分析，得出如下结论：

第一，湖南省林业投资纯技术效率水平仍不稳定。分解林业综合效率得到技术效率和规模效率，湖南省的纯技术效率在大部分年份有效，2003—2005、2009—2011年效率较低，2011年后总体较好，2015、2018年出现低效率。纯技术效率主要反映出对现有资源的利用程度，它主要体现了在既定投入水平下生产部门能实现的最大产出，是一种能够被管理和技术等因素影响的生产效率。而技术效率主要反映的是林业生产效率，而林业管理水平和林业相关政策的发展与林业生产效率的高低息息相关，从而将影响到技术效率。湖南林业发展过程中存在着集体林产权不明，权属不稳定的历史遗留问题，“谁造谁有”这种默认的观念使得林权改革面临着重重困难，由此产生很多的林业纠纷。产权的明晰不仅会直接影响到农民对于预计收益的判断，而且会进一步影响到林业企业与林农的合作。因此，在以后的发展过程中要加大力度解决林权纠纷，为完善确权发证制度奠定基础。加强机构人员的管理，进一步提高确权发证率，简化办证程序，提高效率，深化相关配套制度，加大林权抵押贷款的额度。林业技术的进步可反映技术效率，也与林业生产效率的提高息息相关。当前，虽然湖南省林业技术发展速度较快，但是仍无法与日益增长的现代林业技术相匹配。因此，湖南省应该加强林业科技研发的投入，培养更多的林业科技人才，从多方面来保障林业科技研发，深入推动林权体系的改革和林业科技系统的完善，把林业技术的拉动作用发挥到最大。

第二，林业投资规模效率水平不高，要对资金进行合理配比，加强管理。湖南林业要进一步发展仍对资金投入有较大需求。但当前林业投资主要为财政资金与自筹资金，融资渠道单一，林业中小企业在信贷方面约束条件较多，当前制约林业发展的主要问题是资金不足和融资困难[17]。除了增加政府财政投入，还要探索市场化的融资渠道。例如通过发行国债的方式来筹集林业资金，联合银信部门推进森林保险，为林农提供一定保障，提高其积极性。要构建起现代化的林业投融资体系，尽可能地发挥政策性金融机构的作用，探索新型信贷模式。林业资本市场的完善有利于实现林业产权和林业资本两大要素的交换，这充分体现了资源配置与融资的重要功能，能更多地拉入外部资金来促进林业的发展。政府林业部门应当将招投标进行充分的利用，信贷政策的放宽能够吸引更多的林业企业进入资本市场，使用债券、股票等多种方式进行投资，也能鼓励更多林业相关企业积极地参与到林业产业发展与工程建设中，将社会资金集中起来，扩大林业产业投资规模[18]。通过引进外资能够促进国际间的合作，外资的进入能够为林业的发展注入更多的资金，从而进一步为林业产值的提高打下基础，在保护好本国林业资源的同时提高林业产值。

第三，对湖南林业投资的整体效率影响最大的是林业产业结构，因此林业必须进一步优化产业结构。湖南省的林业产业结构正处于转型升级的关键阶段，政府也在加大力度，扶持新型产业的发展。2018年湖南省制定了油茶、竹木、生态旅游与康养、林下经济四大千亿产业发展规划，正在逐步探索具有湖南特色的林业产业发展模式，利用政府的宏观调控和市场的调节之手，推进林业资源和相关要素的流动与合理高效的配 置[19]。湖南省林业有着第二产业内部结构不合理，生产效率不高的问题，主要依靠发展木竹制造等低端制造业，生产工艺较为落后，要鼓励林业产品深加工、精加工，提高产品的转化增值率。湖南省的地形以丘陵和山区为主，要结合地形特点充分发挥其资源优势，打造特色林业产品。充分发挥林业资源绿色开发的优势，对茶油、莓茶等特色产品进一步加工，同时给予一定的政策支持鼓励相关企业向规模化、集群化发展。加大林下种植、林下养殖发展力度，形成以林药、林禽、林畜、特种养殖、林菌、资源昆虫、林下农经作物、林果、特用花卉、特色类茶、林特产品为主的林业产业体系[20]，林业部门要充分发挥技术以及管理上的优势，带领林业产业逐渐走向多元化的可持续发展道路[21]。着重发展林业生态公益产品如森林公园、湿地公园、自然保护区、森林康养中心等，加强湖南省森林旅游资源开发力度，完善基础设施建设，致力于生态恢复和植被保护，追求高标准、高质量、高品位，促使湖南森林生态系统的结构更合理，功能更完善，提高森林的景观价值。具有旅游资源优势的湘西州和张家界市可以发挥带头作用，充分发挥其资源优势，探索并分享旅游发展的相关经验，为旅游发展较为落后地区提供参考。此外，湖南省的森林旅游产业要带动娱乐、餐饮、住宿等服务业的发展，开发更为丰富的特色旅游产品，并向高端产业拓展，如森林康养、森林生物制药等，以此来壮大林业第三产业，推动林业与其它产业的融合发展。