基于DEA-Malmquist指数分析的 福建省农业全要素发展效率及影响因素研究

李鹏菲 马丁丑

摘  要：以2010～2019年福建省近十年农业产业投入产出数据为研究對象，结合数据包络分析（DEA）、Malmquist指数及Tobit模型为研究方法，对福建省近十年农业经济发展的效率进行系统的分析。结果显示：近10年福建省农业发展的综合效率值达到0.994;2012年、2015年和2016年存在投入冗余和产出不足;全要素指数和技术进步指数存在年平均负增长率;农民人均纯收入、粮食单产产值、化肥有效利用率、农用塑料薄膜使用率与农业发展存在显著性，粮食单产产量、农药有效使用率和有效灌溉率与农业发展的综合效率不存在显著性。

关键词：投入产出数据;数据包络分析;综合效率值;全要素指数

中图分类号：F127    文献标识码：A

Abstract： Taking the input and output data of Fujian province's agricultural industry in the past decade from 2010 to 2019 as the research object， combined with data envelope analysis（DEA）， Malmquist index and Tobit model as the research method， the efficiency of Fujian province's agricultural economic development in the past decade is systematically analyzed. The results show that the comprehensive efficiency of agricultural development in Fujian province has reached 0.994 in the past decade; there were input redundancy and insufficient output in 2012， 2015 and 2016; the total factor index and the technical progress index have an average negative annual growth rate; the net income per farmer， the single output value of grain， and the effective benefit of fertilizer. There is a significant use rate， agricultural plastic film utilization rate and agricultural development， and there is no significant comprehensive efficiency of grain yield， pesticide effective use rate and effective irrigation rate and agricultural development.

Key words： input-output data; data envelope analysis; comprehensive efficiency value; whole factor index

近年来，由于化肥农药的过度使用，我国部分地区土壤污染严重。据统计，我国耕地土壤污染面积达到1.5万亩、点位超标率高达19.4%。从国际上来看，我国化肥年使用量占世界的约1/3，相当于美国、印度的总和。由于化肥、农药等的过量使用，导致目前我国农业发展增速减缓，农业安全和生态安全面临重大挑战。

随着农业发展的技术进步，越来越多的学者对农业发展的投入产出综合效率进行研究。赵敏（2020）采用DEA模型对中国31个省市2003～2017年农业用水效率进行评价，并运用Tobit模型对农用水效率影响因素进行分析[1]。李树强（2020）以2017年山东省农业技术效率为研究对象，结合三阶段DEA模型，引入城镇化率、农业R&D经费支出和污染综合排放等指标，测算山东省17个地市的农业技术发展效率[2]。李强等（2020）运用DEA-Malmquist模型对2004～2017年吉林省及2017年吉林省9个地市农业生产效率进行评价，通过测算得出当前吉林省整体农业生产效率较高，但仍有进步空间，全省技术进步率较低，制约全要素生产率的提高[3]。师学萍（2020）以林芝市为例，选取林芝市7个休闲农业发展点，构建3个投入指标和2个产出指标的休闲农业DEA评价模型，测算其休闲农业的发展综合效率[4]。马如意（2020）收集42家农业上市公司2018年公布的财务数据，构建农业上市公司经营效率评价指标体系，运用DEA模型，测算农业上市公司的综合经营效率及规模收益等[5]。江激宇（2020）基于2008～2017年安徽省各地区的面板数据，运用DEA模型，测算安徽省各地区农业生产效率评价安徽省各地区农业生产综合绩效，并选取多个维度测算其对农业生产效率的影响程度[6]。

福建省位居我国东南沿海，陆地总面积为12.4万km2，海域面积13.63万km2，总人口3 774万，森林覆盖率66.8%，居全国第一;陆地海岸线长达3 751.50千米，居全国第二位。曾经是世界最大的商港之一，也是著名的“海上丝绸之路”的起点。地处经济发达的长三角和珠三角中间区域，经济总量位于全国中上游水平，人均地区生产总值靠前。2018年以来，福建省地区生产总值继续保持较快增长，但投资、消费和进出口增速均有所放缓，福建省靠近北回归线，气候条件优越，但区域差异较大，易产生旱涝、水土流失和地质灾害，农业总产生近十年持续保持增长，但增速也处于波动之中（见图1），福建省自然资源丰富，生态环境优良，为福建省未来农业的可持续发展提供了一定基础，对测算福建省以往的农业发展投入产出的合理性，也可以对未来福建省农业产业发展升级有一定的借鉴意义。在借鉴国内外大量文献及学者的研究成果的基础上，本文运用DEA-Malmquist指数、Tobit模型，选取2010～2019年福建省农业投入产出的数据对福建省农业发展的有效性进行评价，并在实证分析的基础上提出科学有效的建议。

1  评价指标体系的构建

本文参考大量的相关文献，结合福建省农业发展现状，选取11个指标作为衡量福建省农业产业全要素发展效率的投入产出指标，其中，选择平均每户常住人口（人）、农业机械动力（万千瓦）、耕地灌溉面积（千公顷）、化肥施用量（吨）、农药使用量（吨）、农村用电量（万千瓦小时）、农用塑料薄膜使用量（吨）、农作物播种面积（千公顷）8个指标为投入指标，选择农村农民人均可支配收入（元）、农业总产值（亿元）、粮食总产量（万吨）3个指标为产出指标（见表1），选取2010～2019年福建省农业基本指标进行投入产出的全要素效率分析，数据通过《福建统计年鉴》（2011～2020）整理得到（具体数据见表2、表3）。

2  结论分析

2.1  2010～2019年福建省农业发展综合效率分析

运用DEAP2.1软件对相关数据进行整理，结果如表4所示。2010～2019年福建省农业发展综合效率平均值为0.994，说明农业发展综合效率在趋于强有效的状态。从近10年的综合效率值来看，2010年、2011年、2013年、2018年和2019年的综合效率值为1，说明这5个年份处于强有效的状态。2014年的规模效率为1，综合效率小于1，2016年和2017年技术效率为1，综合效率小于1，说明这3年农业发展的整体趋于弱有效的状态。2012年和2015年的综合效率、技术效率及规模效率均小于1，说明这2年农业发展的综合效率处于非有效的状态，生产资料存在投入冗余和产出不足的现象。通过表5和表6可以看出，2012年和2015年的投入冗余明显，其中2012年农业产业投入方面，农业机械动力多投入39.080万千瓦，耕地灌溉面积多投入114.257千公顷，化肥施用量多投入25 962.230吨，农药施用量多投入了2 170.31吨，产出方面农村农民人均可支配收入少收入1 599.623元，农业总产值少收入99.651亿元，粮食总产量少产出4.093万吨;2015年，农业产业投入方面，农业机械动力多投入108.393万千瓦，耕地灌溉面积多投入44.530千公顷，化肥施用量多投入73 573.045吨，农药施用量多投入了

3 450.41吨，农用塑料薄膜使用量多投入了1 264.876吨，产出方面，农村农民人均可支配收入少收入2 085.343元，农业总产值少收入128.474亿元。

2016年，福建省政府通过各种决策，对2015年存在的投入冗余和产出不足做出各类调整，所以才有即便是技术效率为1，技术革新效果很好的情况还依然存在一定的投入冗余和产出不足，2016年农业机械动力多投入136.064万千瓦，化肥施用量多投入68 685.769吨，农药施用量多投入了3 154.003吨，农用塑料薄膜使用量多投入了1 357.020吨，农作物播种面积多投入14.036千公顷。产出方面，2016年农村农业人均可支配收入少收入1 894.776元，农业总产值少收入152.89亿元，粮食总产量少产出0.371万吨。

2.2  福建省农业全要素发展效率分析

对福建省2010～2019年的数据进行Malmquist指数分析，结果如表7所示，从技术进步指数（TC）和综合技术效率变化指数（EC）的平均变动数值来看：（1）2010～2019年，福建省农业产业发展综合技术效率变化指数没有变化，技术进步指数平均增长率为-0.39%，呈现负增长，技术进步指数相对于综合技术效率的变化指数有所降低，全要素平均值为1.050，年平均增长率为-0.39%，由此可见，福建省农业产业发展呈现衰退的状态。从表4可以看出，除了2011～2012年，其他年份技术进步指数均在1以上，综合技术效率变化指数均为1。纯技术效率变化指数和规模效率变化指数均为1，没有发生变化;（2）时间特征上，技术进步指数及全要素发展效率指数呈现上下震荡式演变，缺乏稳定性;（3）时间跨度上，全要素生产指数与技术进步指数呈现高度的一致性，技术进步主导着福建省农业发展综合效率，此外，经济发展水平、地理位置、从业人员等宏观因素及农業发展资源禀赋、农业主体发展规模等微观因素对福建省农业产业效率也有不同程度的影响作用。

2.3  福建省农业全要素发展效率影响因素分析

根据DEA模型得到的福建省农业全要素综合效率后，选取以下指标为解释变量：X（农村农民人均纯收入（元）），X（粮食单产产值：农业农产值/农作物播种面积（亿元/公顷）），X（粮食单产产量：粮食总产量/农作物播种面积（万吨/公顷））、X（化肥有效利用率：农业总产值/化肥施用量）、X（农药有效使用率：农业总产值/农药使用量）、X（有效灌溉率：耕地灌溉面积/农作物播种面积）、X（农用塑料薄膜使用率：农业总产值/农用塑料薄膜使用量），被解释变量为根据DEA模型测算出来的福建省2010～2019年农业综合效率（Y），运用Stata软件进行Tobit回归分析，构建模型：

Y=μ+βlnX+βX+βX+βX+βX+βX+βX+α，其中：μ是常数，α是随机误差项，β是系数i=1，2，3，4，5，6，7，为了数据的稳定性，对X进行对数处理，检验结果见表8。

从结果上看，农民人均纯收入、粮食单产产值、化肥有效利用率、农用塑料薄膜使用率通过了检验，即与农业发展的综合效率关系显著，其中农村农民人均纯收入、化肥有效利用率、粮食单产与农业发展正相关，解释变量变化一个单位则农业发展效率也会相应地变化一个单位。而农用塑料薄膜使用率与农业发展综合效率呈现负相关，农用塑料薄膜使用率每提高1个单位，农业发展综合效率将会下降20.1501个单位，在一定程度上阻碍了农业的发展，且通过5%水平上的检验，更说明其对农业生产效率的影响较为显著。同时，农村农民人均纯收入和粮食单产产值均通过5%水平上的检验，说明农村农民人均纯收入的提高和粮食单产产值对农业发展效率的影响较为显著，相比较，化肥有效使用率通过在1%水平上检验说明化肥有效使用率影响农业发展综合效率较为明显。另外，粮食单产产量、农药有效使用率和有效灌溉率与农业发展的综合效率不存在显著性，说明农业发展更加趋于机械化和智能化发展，随着循环经济及智慧农业的不断深入发展，未来农业的发展将会更趋于智能化和合理化。

3  结论与建议

3.1  结  论

本文首先运用DEA模型，对福建省农业发展近10年的数据进行整体分析，并用Malmquist指数测算了影响福建省农产业发展的技术效率、纯技术效率、规模效率，对福建省农业发展DEA无效的地区投入产出的松弛变量进行分析，最后，运用Tobit模型对福建省农业发展效率的影响因素进行回归分析。

结果显示：（1）2010～2019年福建省农业发展综合效率均值达到0.994，近10年的综合效率值来看，2010年、2011年、2013年、2018年和2019年的综合效率值为1，说明这5个年份都处于强有效的状态。2014年的规模效率为1，综合效率小于1，2016年和2017年技术效率为1，综合效率小于1，说明这3年农业发展的整体趋于弱有效的状态。2012年和2015年的综合效率、技术效率及规模效率均小于1，说明这2年农业发展的综合效率处于非有效的状态;（2）福建省近几年投入产出存在投入冗余和产出不足的现状，其中化肥施用量和农药施用量的投入指标存在较大冗余，产出指标主要以农村农民人均可支配产出存在不足;（3）2010～2019年技术进步指数存在增长率放缓，存在负增长;（4）农民人均纯收入、粮食单产产值及化肥有效利用率与农业发展呈现正相关，农用塑料薄膜使用率与农业发展呈现负相关。

3.2  建  议

3.2.1  减少化肥及农药使用量。农作物秸秆含有大量有助于农作物生长的营养物质，通过大力提倡秸秆的利用，来提高农用有机肥的利用率，减少尿素或者磷肥等无机肥的使用量，还要更多的体现农业发展的绿色循环理念，更好的配合秸秆、牲畜粪便等有机肥的可循环利用;农药的过度使用也会对土地产生不可逆的损坏，残留在农作物上面的农药也会影响人类的身体健康，应该采用科学的方式培育优质种子，减少杀虫剂的使用，同时应该普及喷雾工具的使用，实现农药的科学喷洒。

3.2.2  加大农业科技投入力度。政府应当加大农业科技投入，从人才引进、专业素质的提升及农业科技知识的传播力度，让更多的农民了解到更为有效的种植技术，并减少不必要的资源浪费，提高农业机械化的利用效率，减少农业机械动力及农业灌溉的浪费程度，推动农业可持续发展及产业结构的供给侧结构性改革，另外，应当注意提升农业生产的科学管理，对未来智慧农业及休闲农业的发展提供更好的平台。

3.2.3  合理的调整投入产出布局。福建省农业发展过程中存在较多的农业投入冗余，致使产出不足，导致规模效益低下，进而影响农业发展的综合效率。应该合理调整投入規模，减少不必要的浪费。同时，要优化产业发展布局，以市场为导向，合理安排各投入产出指标的合理化生产，采用正确的方式进行补救，帮助福建省每一年的综合效率值达到最佳。

参考文献：

[1] 赵敏，刘姗. 基于双前沿面SBM-DEA模型的农业用水效率评价[J]. 水利经济，2020，38（1）：54-60，67，87.

[2] 李树强，葛颜祥. 基于三阶段DEA模型的山东省农业技术效率分析[J]. 黑龙江八一农垦大学学报，2020，32（1）：102-108.

[3] 李强，庞钰凡，汪玥. 基于DEA模型和Malmquist指数的农业生产效率评价研究——以吉林省为例[J]. 技术经济，2020，39（9）：135-143.

[4] 师学萍，李茗君. 基于DEA的西藏自治区休闲农业发展效率评价研究——以林芝市为例[J]. 高原农业，2020，4（1）：102-107.

[5] 马如意，乔光华. 基于DEA模型的农业上市公司经营效率实证分析[J]. 内蒙古科技与经济，2020（15）：47-50.

[6] 江激宇，万宇，徐腾，等. 基于DEA-Tobit模型的安徽省农业生产效率综合分析[J]. 辽宁工业大学学报（社会科学版），2020，22（2）：26-29.