基于DEA的我国烤烟生产效率分析

马云飞李德仑袁有波许灵杰

(1.贵州省烟草科学研究院,贵州 贵阳 550081; 2.中国烟草总公司贵州省公司,贵州 贵阳 550000)

我国是烟叶生产大国,产量占全球总产量的1/3,烟叶种植成为我国农民重要的收入来源。烤烟产业对发展农村经济,提高农民收入,助力脱贫攻坚发挥着重要作用。近年来,随着城镇化建设步伐加快,农村产业结构深度调整,农民就业渠道增多,以及生产成本不断上涨,烟农种烟积极性下降明显,一定程度影响到烤烟产业的稳定健康发展[1～4]。

在自然资源有限条件下,优化生产要素结构以提升生产效率是人类经济发展和生产活动的理论研究和实践探索的目标之一[5]。自1978 年美国的Charnes等三人提出了著名的 CCR 模型[6],并随之将这一分析方法命名为 Data Envelopment Analysis(DEA),此后近40年来,DEA 理论逐步发展完善,其应用范围也不断拓展,DEA已经成为研究农作物生产效率的一种重要分析工具。国内外学者就不同作物领域、不同决策单元等进行了大量的实证分析。如张永强等、刘鹏凌等、谭忠昕等、易晓峰等等分别对全国粳稻、玉米、粮食、马铃薯主产省份进行了生产效率评价并提出提高效率的对策[7～9]。

目前,有学者从不同角度对烤烟生产效率展开展了研究。如张培兰等、马云飞等利用DEA模型分别对重庆、贵州烤烟种植规模效率进行了分析,提出了当地种植烤烟的最佳规模及对策建议[11,2]。唐江云等对四川与中国烤烟主产区中其他8个省(市)的生产效率进行比较分析[3];苏新宏等运用DEA-Malmquist指数法对河南烤烟生产效率进行了实证分析,将河南省与其它主产烤烟省份及省内不同产烟县烤烟生产效率评价[12～13]。李富欣等在早年应用DEA模型对中国不同省份生产效率进行评价,找出烤烟生产中非有效决策单元效率损失的影响因素,提出了改进措施[14]。关于投入产出指标的选择上,国内在测算农业生产效率时将耕地、资本投入和劳动力作为投入指标,将作物总产值作为产出指标[15]。蔡瑞林等在研究我国烤烟种植业的效率评价时,将物质与服务费用、人工成本、土地成本作为投入,产值和收益作为产出[16]。关于农业生产效率模型选择,主要采用投入导向的VRS模型[17～18]。

烤烟种植的选择一定程度上取决于生产效率的比较优势。分析当前烤烟种植及其相关农作物的成本收益,对种植效率进行客观评价并提出改进措施,对于建立健全烟叶原料保障体系、促进烟农增收具有重要意义。

1 数据的来源与方法

1.1 数据的来源

数据来自《全国农产品成本收益资料汇编(2019)》[18]、国家统计局官网(https://data.stats.gov.cn/)。

1.2 方法

1.2.1 成本计算

在计算种烟成本时,包含了家庭用工折价和自营地折租,以客观地评价烟种植的总成本构成,农作物成本收益核算方法见表1。

表1 农作物成本收益核算方法Table 1 Accounting method of crop cost and income

1.2.2 基于DEA的效率分析

数据包络分析(DEA)方法的原理是通过保持决策单元的输入或者输出不变,借助于数学规划和统计数据确定相对有效的生产前沿面,将各个决策单元投影到DEA的生产前沿面上,通过比较决策单元偏离DEA前沿面的程度来评价它们的相对有效性[6]。文中运用DEA可变规模报酬的VRS模型测算综合效率值、纯技术效率值、规模效率值,综合效率为纯技术效率与规模效率的乘积。

采用DEA方法,将烤烟与其它作物、不同省(直辖市)之间烤烟的种植效率进行评价。烤烟及主要农作物投入产出指标中,产值可反映产量与均价两项指标,可作为产出指标;单位面积收益反映了烟农种植的直接所得,将单位面积收益作为第二项产出指标;农民在生产过程中付出物质与服务成本、人工和土地成本等是生产的3个基本要素,把这3个要素作为投入指标。为进一步研究不同省(直辖市)烤烟的成本收益差距,对DEA综合效率较低的省(直辖市)进行投影分析,得到投入产出指标的原始值及冗余值。

1.2.3 聚类方法

为研究不同省份种植烤烟的综合效率的类型,用SPSS软件,将不同省份种植烤烟的综合效率进行K均值聚类分析。为研究投入的类型,选取20个省(直辖市)烤烟种植的“物质与服务费用”、“人工成本”、“土地成本”为对象,进行K均值聚类分析。

2 结果分析

2.1 烤烟生产的比较效益分析

2.1.1 全国烟叶生产成本收益基本情况

从全国烟叶生产成本组成与趋势来看(表2),2013～2018年,我国烤烟种植的亩均产值、总成本、物质与服务费用、人工成本和土地成本均呈递增趋势。其中物质与服务费用、人工成本、土地成本平均分别占总成本的29.5%、61.8%、8.7%,所占比重大体保持稳定。物质与服务费用中的3大主要成本为燃料动力费、化肥费和租赁作业费,分别占物质与服务费用总额的29.3%、25.8%、11.3%。化肥费用除2018年外,2013～2017年呈连续递减趋势;租赁作业费用呈稳定递增趋势。全国烟叶产值由2013年的3 414.01元/667m2上升到2018年的3 800.90元/667m2,但未呈稳定增长趋势,呈现较大的波动性;生产成本由2013年的3 451.31元/667m2上升到2018年的3 717.29元/667m2,年均涨幅为1.50%;其中土地成本涨幅最大,年涨幅3.2%,超过物质与服务费用的涨幅2.1%、人工成本的涨幅1.0%。

表2 2013～2018年全国烟叶生产成本与收益变化 (元/667m2,%)Table 2 Changes of tobacco production cost and income in China from 2013 to 2018 (yuan/667m2,%)

2.1.2 烤烟与其它农作物种植成本收益的比较分析

国家统计局数据显示,全国种植的谷物、豆类、油料、糖料作物与纤维作物中,面积较大的有3种粮食(稻谷、玉米、小麦)、大豆、花生、甘蔗、棉花等农作物。选取烤烟与以上作物近3年(2016～2018年)的平均值进行成本收益对比分析,其基本统计值见表3。

表3 烤烟与其它农作物成本收益比较 (元/667m2,%)Table 3 Comparison of cost and benefit between flue cured tobacco and other crops (yuan / 667m2,%)

数据显示,总成本、物质与服务费用由高到低依次为烤烟＞棉花＞甘蔗＞花生＞3种粮食＞大豆;现金成本以烤烟最高,甘蔗其次,大豆最低;雇工费用以甘蔗最高,烤烟其次,最后为花生;土地成本以烤烟最高,棉花其次,3种粮食排最后。从现金收益来看,产值依次为烤烟＞棉花＞甘蔗＞花生＞3种粮食＞大豆,与总成本排序一致;现金收益以烤烟最高,甘蔗其次,依次为花生、棉花、3种粮食、大豆。

为进一步研究烤烟与其它农作物的产出与不足,对烤烟、3种粮食、大豆、花生、棉花、甘蔗6类农作物的进行评价。采用DEAP 2.0软件,选取2016～2018年的平均物质与服务费用、人工成本、土地成本为投入指标,选取2016～2018年平均产值、收益为产出指标。分析结果见表4。

表4 不同农作物的技术效率和规模效率Table 4 Technical efficiency and scale efficiency of different crops

从综合生产效率角度来看,烤烟、3种粮食、花生、甘蔗等4种作物的综合生产效率为1,其资源配置效率达到相对的最佳,DEA有效;而大豆、棉花的综合生产效率＜1,值分别为0.981、0.810;从纯技术效率来看,烤烟、3种粮食、大豆、花生、甘蔗为1,仅棉花小于1。从规模效率来看,烤烟、3种粮食、花生、甘蔗为1,而大豆、棉花小于1;烤烟、3种粮食、大豆生产规模报酬呈递增趋势,其它作物规模报酬不变。总体来看,除棉花的综合效率较低外,其它作物综合效率相对较高。

与其它作物相比,烤烟生产存在人工成本高、土地成本高等特点。尤其是人工成本,达到3种粮食的5.26倍,是排名第二棉花的1.72倍,是大豆的10.63倍;雇工成本仅次于甘蔗,是3种粮食的13.0倍。烤烟生产现金收益远高于其它作物,其中收益来源主要来于自有家庭的土地折租和家庭用工折价。除棉花的综合效率偏低外,烤烟的综合生产效率与其它主要农作物处于同一水平。同时,烤烟、3种粮食、大豆生产呈现出规模报酬递增趋势,适度增加规模可提升收益。

2.2 不同省份烤烟种植成本收益的比较分析

2.2.1 不同省份烤烟DEA效率分析

选择投入导向模型,选择产值、每亩收益作为产出指标,将物质与服务成本、人工和土地成本等是生产的3个基本要素作为投入指标。利用2018年20个产烟省(直辖市)烤烟种植3个投入指标和2个产出指标的统计数据(基础数据来自《全国农产品成本收益资料汇编(2019)》),用DEA方法测算结果如表5所示。

表5显示,全国 20 个省(直辖市)烤烟种植效率的综合效率值存在较大差异,其中综合效率为1的省份有内蒙古、安徽、江西、重庆、云南、陕西、甘肃7个,DEA有效,其它省份DEA＜1。就规模收益而言,内蒙古、安徽、江西等7 省份处于规模收益不变状态,只有湖南、福建处于规模收益递减状态,其它11个省份处于规模收益递增状态。说明大多数省(直辖市)烤烟种植处于规模收益递增的情况,从收益来看,可以适度扩大规模。

表5 2018年全国 20 个产烟省份的烤烟种植效率Table 5 Planting efficiency of flue cured tobacco in 20 tobacco producing provinces of China in 2018

将各省(直辖市)烤烟种植的综合效率进行K均值聚类分析,聚类数3。结果显示,福建、内蒙古、安徽、江西、重庆、云南、陕西、甘肃等8 个省份(直辖市)的综合效率值为较高的一类地区,其值在0.917～1之间,四川、广东、河南、山东、黑龙江、湖南等 6 个省的综合效率值为次高的二类地区,其值在0.784～0.863之间;而广西、贵州、辽宁、湖北、吉林、河北等 6 个省份的综合效率值为一般的3类地区,其值在0.633～0.730之间。吉林、广西产值均不足3 000元/667m2。通过对20个省(直辖市)烤烟种植的“物质与服务费用”、“人工成本”、“土地成本”为对象进行K均值聚类分析,聚类数为3。可以发现,甘肃为一类,处在相对较高的投入水平,其人工成本达到平均值的1.57倍;辽宁、福建、河南、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南、陕西10个省份属于第二类,处在中等的投入水平;河北、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江西、山东、广东、重庆9个省(直辖市)属于第三类,处在相对较低的投入水平。

2.2.2 DEA无效区域的冗余分析

为研究效率差距与持续改进,对DEA小于1的辽宁等13个省份的种植效率进行投影分析,以发现投入和产出的改进程度。表6为 13 个地区投入产出的冗余分析。

表6 投入产出的冗余分析 (元/667m2)Table 6 Redundancy analysis of input and output (yuan/667m2)

从物质与服务费用投入来看,河北、贵州和湖北3省的冗余率超过了20%,说明这些区域物质与服务费用相对偏高;从人工成本来看,辽宁、贵州和湖北3省的冗余率超过了 20%,其次四川、河北、广西,此3省分别为17.4%、17.2%、16.6%,说明这些省份人工成本相对偏高;从土地成本来看,湖北和贵州的冗余率为20%,其次是河北、广西、四川的17%左右,说明这些地区烟草种植的土地租金相对偏高。通过对产值和收益来看,产值相对偏低的广西、吉林、广东,分别需提高13.4%、13.2%、11.9%;收益相对偏低的是辽宁、河北和吉林,收益分别需提高184.5%、103.7%、59.7%,湖北、广西的收益分别需提高57.2%、37.8%。

可以看出,湖北、贵州、河北、广西、四川可重点放在降低成本投入上;广西、广东两省产值相对偏低,需将重点放在提高产值上;吉林在产值和收益上均有较大的提升空间;辽宁、河北、湖北、广西要将重点放在收益的提升上。

3 结论与建议

3.1 结论

2013～2018年,我国烤烟种植的亩均产值、总成本、物质与服务费用、人工成本和土地成本均呈递增趋势。从成本来看,土地成本涨幅最大,年涨幅3.2%,远超过物质与服务费用和人工成本的涨幅。

通过烤烟与其它作物相比较,显示以下几个特征。一是生产成本高。烤烟以生产叶片为目的,与粮食作物相比,生产环节较多,工序复杂,除了自身家庭劳动用工成本外,还需大量的雇工。人工成本是其它作物的1.72～10.63倍;雇工成本是3种粮食的13.0倍。土地成本相对较高,6种农作物比较,烤烟的土地成本最高,远高于粮食作物。二是现金收益高。烤烟生产收益最高,远高于其它作物。但是通过分析可知,烤烟生产的收益主要是自有家庭的土地折租和家庭用工折价。三是除棉花的综合效率较低外,烤烟的综合生产效率与其它主要农作物处于同一水平。

通过DEA分析得知,湖南、福建、内蒙古、安徽、江西等9 个省份处于规模收益递减或不变状态,其它11个省份可以适度扩大规模。全国20个省(直辖市)烤烟种植效率的综合效率值存在较大差异,福建、内蒙古、安徽、江西、重庆、云南、陕西、甘肃等8 个省份(直辖市)的综合效率值为较高的一类地区,四川、广东、河南、山东、黑龙江、湖南等 6 个省份的综合效率值为次高的二类地区,其它为一般的三类地区。从“物质与服务费用、人工成本、土地成本”聚类分析来看,甘肃处在相对较高的投入水平;辽宁、福建、河南、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南、陕西10个省份处在相对中等水平的投入水平;其它处在相对较低的投入水平。广西、吉林、广东存在一定的产值不足,辽宁、河北、吉林、湖北、广西存在收益偏低。

3.2 烤烟生产效率提升的建议

烤烟生产环节多、劳动需求量大,雇工费用达到粮食作物的13倍,不仅解决自家劳动力就业问题,也可带动周边农户就业致富,帮助贫困地区摆脱贫困,具有其它产业不可替代的作用。就下一步提升烤烟生产效率建议如下:

一是适度提高烟叶收购价格。烟叶收购价格直接影响烟农收益和种烟积极性。从分析结果来看,烟农种烟风险较大,而农民选择种烟的有利指标主要是较高的现金收益,而利润空间较低。自2014年以来,烤烟收购价总体保持稳定,而烟叶的种植成本居高不下。尽管从供需关系分析,当前工业企业烟叶库存量持续保持较高水平,烟叶形势仍然供大于求。但从长远考虑,还需持续适当调增烟叶的价格,尤其是部分上等烟价格,来提升烟农的积极性和稳定种烟收益,确保烟区持续稳定发展。

二要促进土地流转,引导适度规模经营。2018年全国烤烟户均种植规模为0.88 hm2[19],烤烟生产仍以小规模生产为主。为实现农民增收、农业现代化与工业化、城镇化相同步的经济目标,需要改变当前农地小规模及分散化的经营格局[20]。不少研究发现,农业或烤烟生产并不呈现出“规模报酬递增”的规律[2,20～21],而是以中等规模效益最佳。在烤烟生产上,一般认为1.33～4 hm2的中等种植规模效率较高[1～2]。政府和烟草部门要切实推进基本烟田保护政策落地,统一规划烟区烟地,推动建立土地流转定价平衡机制,确保土地流转价格合理,推动土地规模化、规范化稳定流转,促进烟农适度规模经营。

三是努力推动减工降本。烤烟生产环节较多,物资投入多,雇工成本高。由于工序多数需要人工操作,在一段时期内,很难机械化取代。从近6年租赁费用中的机械作业费不断提高、畜力费不断降低可以看出[22],烤烟生产的机械化水平不断提升。但是,对降低成本发挥的作用尚不明显,烟叶生产成本持续走高。鼓励烟区加大适宜不同区域作业的烤烟专用小型农机研发力度[23],加大对农机的购置补贴,提高机械化作业的普及率与作业效率。加大轻简技术研究、集成和推广,优化烟叶用工环节,降低烟农劳动强度,减少用工成本,努力实现烟农轻松种烟。

四是努力提升烟区的投入产出效率。湖北、贵州、河北、广西、四川需重点降低成本投入;广西、广东将重点放在提高产值上;辽宁、河北、湖北、广西要将重点放在收益的提升上;吉林在产值和收益上均有较大的提升空间。各烟区要进一步优化要素投入,引导种植户全要素生产率的提高,使投入产出达到最佳状态。