荒漠草原不同家庭牧场生产效率评价研究——以四子王旗为例

鞠 馨，哈 洁，王冰莹，陈 晨，李治国，韩国栋

(内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古 呼和浩特 010010)

家庭牧场是草地生态系统服务和草地畜牧业生产经营的基本单元，其经营管理水平在草地可持续发展方面具重要作用[1-3]。近年来由于牧民出于商业化的考虑，追求牧场经济利益最大化，认为提高收入最主要的途径就是不断增加家畜数量，因此家庭牧场管理方式缺乏科学指导。牧民只考虑家畜需求，忽视环境承载能力、草地生产力、市场波动等其他因素[4-6]，导致收益未显著增加反而草地负荷日趋增重[7-9]。要提高家庭牧场的运营收益，不仅需要科学的草畜优化配置方案指导牧场的经营管理，还需要相应的评价技术方法保障牧场经营生产。家庭牧场规模和技术水平是评价家庭牧场乃至畜牧业发展的重要指标，进行家庭牧场生产效率测算评价研究具重要意义[10]。

数据包络分析(data envelopment analysis，DEA)方法适用于具有多投入、多产出指标的效率模型，目前运用DEA方法评价畜牧业生产技术效率已引起相关研究学者的关注。技术效率测算有宏观和微观两个切入角度，已有研究中学者大多基于数据的可得性选择宏观角度，廖翼等[11]利用DEA模型和Malmquist指数测算2005—2010年生猪养殖的全要素生产率发现，技术退步是不同规模生猪养殖全要素生产率小额负向增长的根源；Carvalho等[12]通过畜牧业成本核算发现其对政策制定具重要意义；耿宁等[13-14]测算了2003—2010年全国26个省份的肉羊技术效率，发现肉羊生产的技术效率损失明显，而肉羊品种改良、规模化和优化投入成本能够有效提高肉羊生产技术效率；Wursthorn等测算区域尺度的生态效率进而找到该区域草牧业发展的竞争优势[15]；刘威等[16]通过测算不同奶牛养殖省的技术效率，认为适当扩大养殖规模是提高效率水平的有效措施之一。在微观角度上，Olaf Erenstein[17]对比不同国家典型牧区畜牧业生产效益，发现了样本牧区虽然畜产品产出量相对较高，但由于投入量大导致其效益相对不高；刘博[18]运用随机前沿函数法计算现行草地产权制度下牧户技术效率，发现当前技术效率与理论产出前沿相比具有效率损失；武丽雯等[19]对典型草原生产结果进行测算，发现纯技术效率偏低是生产效率提高的主要限制因素。在生产效率影响因素研究方面，张晓敏[20]提出我国牧业技术效率与气候带和经营模式相关，兰勇[21]研究发现生猪畜种结构影响其全要素生长率增长。

综上，学者们从多角度对牧业生产效率进行测算并分析影响因素，均发现畜牧生产中存在技术效率损失的现象，家畜养殖品种与规模、精粗饲料比例、劳动雇工等因素对技术效率具有显著影响，且大量研究中提到合理的家畜饲养投入能够有效提高牧户技术效率，但是研究多集中于测算纯技术效率、规模效率，对成本以及配置效率方面的关注相对较少[22]，进一步测算成本效率对了解牧户的生产状况同样具重要意义；而且学者在计算生产效率时产出指标大多选择牧业总收入，忽略单位资源的产出状况；除此之外，在牧业研究中，由于入户调研存在人力、物力、时间等多方面限制，牧区调研难以实现导致生产效率测算困难，尤其缺少荒漠草原家庭牧场生产效率测算研究结果，而生产效率测算能够为荒漠草原牧场生产经营及投入要素配置提供参考，成本效率测算能进一步分析当前牧户经营成本组成，为牧户经营成本最小化效益最大化提供重要依据，对牧场管理以及畜牧业可持续发展至关重要[23-24]。因此本研究基于荒漠草原区家庭牧场的入户调研数据，建立DEA模型和Tobit模型同时测算综合技术效率(Comprehensive technical efficiency，CTE)、纯技术效率(Pure technical efficiency，PTE)、规模效率(Scale efficiency，SE)、成本效率(Cost efficiency，CE)、配置效率(Allocative efficiency，AE)，并分析其影响因素。通过不同养殖规模家庭牧场生产效率比较研究，进一步分析牧户养殖规模与生产效率的关系，对牧户养殖规模有更为清楚的认知，以期为荒漠草原家庭牧场生产经营评价以及内蒙古荒漠草原畜牧业经营策略改进提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

研究区位于内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗，总面积2.551 3×104km2，牧区面积占比81.7%。四子王旗属于中温带大陆性季风气候区，年平均气温2.5～3.6℃，年降水量110～350 mm，海拔1 000～2 100 m，是多民族聚居且以蒙古族为主体的牧业旗县。本研究于2016年对四子王旗不同规模牧户进行半结构式问卷调查，为保证每个嘎查都包含不同养殖规模的家庭牧场，采取典型取样和随机抽样相结合的方式，共选取牧户102户，剔除数据信息不完整的牧户，最终得到4个苏木18个纯牧业嘎查共89户牧户的有效牧户数据，包括白音朝克图苏木36户、查干宝力格苏木21户、江岸苏木15户、红格尔苏木17户的家庭牧场家畜生产经营基本数据，详细调研牧户草场及家畜信息，包括草场面积、草场利用方式、家畜生产情况、畜牧业经济收入、生产(生活)支出信息，并对调研数据进行整理分析。

1.2 试验设计

本研究于2016年对内蒙古四子王旗地区的牧户进行半结构式问卷调查，按照《乌兰察布市禁牧和草畜平衡管理办法》及《四子王旗草原生态保护补助奖励政策实施方案(2016—2020年)》，四子王旗草畜平衡标准为2 hm2·羊单位-1，定义标准家庭牧场规模为400 hm2每户，结合四子王旗规模化牧场现状及样本特征，利用分位数法在保证最小样本量的基础上，设置公差为0.35的等差数列，划分草场面积数值数组百分位数，将实地调研样本数据划分为4个养殖规模区间，即草场面积为0～200 hm2的小型牧户(SH)10户、草场面积为200～400 hm2中型牧户(MH)31户、草场面积为400～600 hm2的较大型牧户(RLH)30户、草场面积为600 hm2以上的大型牧户(LH)18户，进一步对比不同规模牧户的生产效率差别，详细了解牧户生产情况。通过建立以投入为导向、规模报酬可变的DEA-BCC、DEA-Cost模型分析测算家庭牧场的生产效率，从综合技术效率、纯技术效率、规模效率、成本效率、配置效率五个角度对四子王旗不同规模家庭牧场的生产效率进行对比研究，并建立Tobit模型分析影响家庭牧场生产效率的因素。

1.3 试验方法

1.3.1指标筛选 测算家庭牧场的生产效率，需要筛选与家庭牧场投入产出相关的指标，综合四子王旗畜牧生产实际，初步确定了在家庭牧场生产经营中具有代表性且常用的18个指标作为DEA模型的备选指标，并对所有备选指标进行R型聚类分析以及Pearson相关系数分析。备选指标包括劳动力数、其他类总支出、牧户总支出、牧户自有面积、租赁面积、购买家畜支出、牧户载畜率、基础母畜数、羊单位数、棚圈面积、饲草料支出、草地收入、人工草地总面积、牧户净收益、牧户总收入、单位家畜净收益、单位草地净收益、出售家畜总收入。DEA模型要求指标的选取要具有合理性、科学性，需要考虑生产经营单元投入产出的实际关系，不应太复杂。根据聚类分析和相关分析结果，结合前人研究[20,25]，去掉与其他具有代表性的指标密切相关的、对DEA模型测算结果干扰相对较大的以及缺乏代表性的指标，最终确定6个投入指标和2个产出指标作为测算荒漠草原家庭牧场生产效率的指标，即其他类总支出、饲草料支出、购买家畜支出、基础母畜数、劳动力数以及草场面积为投入指标，牧户总收入及单位家畜净收益为产出指标，对牧户经营生产的投入产出指标进行描述性统计(表1)。

表1 四子王旗家庭牧场生产指标描述性统计Table 1 Descriptive statistics of production index of household ranches in Siziwang Banner

1.3.2模型选取 本研究利用数据包络分析方法，通过决策单元在DEA有效生产前沿面的投影计算家庭牧场的相对生产效率[26]。DEA模型有2种导向类型，即投入型和产出型，因为在家庭牧场生产经营中投入项是各决策单元的基本变量，且相对容易控制与测度，因此本研究采用投入导向。投入导向型的DEA模型是指规划调整投入项，使得在产出水平不变的条件下投入最小化。

DEA-CCR模型为效率测算提供了非参数方法，但是造成决策单元DEA无效的原因可能是生产技术效率低和未处于最佳规模，DEA-CCR模型无法分辨，而DEA-BCC模型在DEA-CCR模型基础上进行优化，将综合技术效率进行分解，即综合技术效率=规模效率×纯技术效率。BCC模型基于规模报酬可变的假设，有利于判断决策单元DEA无效的原因，排除规模因素干扰后测算的纯技术效率能够比DEA-CCR模型测算的技术效率更精确的衡量决策单元的经营管理水平。此外，为测算成本效率，加入投入项价格因素采用DEA-Cost模型。综上，本研究选择以投入为导向、可变规模报酬的DEA-BCC模型和DEA-Cost模型[27]。

(1)DEA-BCC模型的线性表达如下：

(1)

式中：j=1, 2,…,n表示不同的决策单元，X表示各决策单元的投入值，Y表示各决策单元的产出值；最优解θ表示决策单元DMU的纯技术效率；，λj为第j个决策单元的权重指标。ε为非阿基米德无穷小量；S+,S-分别为松弛变量。若θ=1，S+=S-= 0 ，则决策单元纯技术效率DEA有效；若θ=1，S+≠ 0或S-≠ 0，则决策单元纯技术效率弱DEA有效；若θ<1，则决策单元纯技术效率非DEA有效[28]。

(2)DEA—Cost模型的表达如下：

(2)

1.3.3生产效率测算 基于四子王旗牧户的调研数据，建立DEA-BCC模型测算其综合技术效率、纯技术效率和规模效率；考虑价格因素，根据调研得到的投入产出价格信息，建立DEA-Cost模型测算牧户成本效率和配置效率。

1.3.4Tobit 回归分析 为进一步研究四子王旗家庭牧场生产经营效率的影响因素，进行回归分析。由于被解释变量是效率值，数据被压缩在区间[0，1]内，不符合最小二乘法因变量正态分布的假设，存在归并数据的问题，因此选择Tobit模型进行基于截面数据的截取回归，在stata 16软件中实现。该模型是一种受限的回归模型[30-32]，标准设定如下:

(3)

本研究从牧户特征和家畜生产方面选取户主年龄、户主受教育程度、雇工花费、畜牧业支出比例、牧户载畜率、租用草场面积以及人工草地面积七个指标(表2)，以牧户的综合技术效率值(CTE)、纯技术效率值(PTE)、规模效率值(SE)、成本效率(CE)和配置效率(AE)作为因变量(表2)，建立Tobit 模型如下:

(4)

其中，w1～w7分别表示户主年龄、户主受教育程度、雇工花费、畜牧业支出比例、牧户载畜率、租用草场面积以及人工草地面积；α0为待估常数项，表示外生因素；α1～α7为待估参数，表示各影响因素对生产效率的边际效应；μ表示随机误差项。

1.4 数据统计与分析

本实验涉及的数据分析主要通过DEAP 2.1，DEA-Sover 8.0，Excel进行整理分析，差异性分析主要通过Stata 16与SAS 9.0完成。

表2 四子王旗家庭牧场Tobit回归变量描述性统计Table 2 Descriptive statistics of regression variables of family ranches in Siziwang Banner

2 结果与分析

2.1 家庭牧场生产效率

对四子王旗整体的生产效率进行测算分析(图1)，结果表明，四子王旗家庭牧场平均综合技术效率为0.764，全部牧户中仅有17.9%综合技术效率为1，达到DEA有效，即规模和投入要素使用达最佳水平；纯技术效率达最佳效率水平的牧户占比70.8%，牧户纯技术效率较高(0.960)，但成本效率(0.682)较低，这说明在牧户产出保持当前水平的情况下，有31.8%的成本未被有效利用。此外，成本效率水平在[0.5，0.7)区间的样本牧户占52.4%，配置效率水平在[0.5，0.7)区间的样本牧户占49.6%，表明牧户需要进一步重视投入要素的组合与配置，降低或消除配置效率损失可有效提高牧户成本效率。

图1 四子王旗家庭牧场综合技术效率、纯技术效率、规模效率、成本效率和配置效率评价结果Fig.1 Evaluation results of comprehensive technical efficiency,pure technical efficiency,scale efficiency,cost efficiency and allocation efficiency of family pastures in Siziwang Banner

2.2 不同规模家庭牧场生产效率

为进一步研究四子王旗家庭牧场生产效率分布情况，对四子王旗不同规模家庭牧场的综合技术效率、纯技术效率、规模效率、成本效率和配置效率进行测算，结果见表3。

根据小型牧户(SH)的相对生产效率情况(表3)，牧户平均纯技术效率(0.992)达四个规模家庭牧场中最高，但是牧户的平均综合技术效率(0.728)相对较低，且规模效率均值也较低。纯技术效率值为1，即达到DEA有效的小型牧户占比90.0%，规模效率值为1，即达DEA有效的小型牧户占比30.0%(图2A)，认为小型牧户纯技术效率有效，说明小型牧户管理技术水平比较高，投入要素规模是小型牧户综合技术效率低的主要原因。进而为分析投入要素最佳产出测算成本效率、配置效率，平均成本效率、配置效率为0.568，0.764，小型牧户56.8%成本被有效利用，牧场成本有效利用率低，实际投入要素规模与最优牧场规模有差距，且牧场投入有盈余。

分析中型牧户(MH)的相对生产效率情况(表3)，中型牧户平均综合技术效率(0.737)比小型牧户(0.728)高0.009，纯技术效率(0.960)低于小型牧户(0.992)，平均规模效率(0.767)高于小型牧户(0.760)。纯技术效率达DEA有效的中型牧户比例比小型牧户低15.8%，有25.8%的牧户纯技术效率值在[0.7，1)区间；仅有19.4%的牧户规模效率为1，但是其中规模效率处于[0.7,1)区间及以上的牧户占比51.6%(图2B)。这说明在中型牧户当前的经营管理和技术水平上，超过一半的家庭牧场的资源配置利用是有效的，但投入要素产出达最佳水平的牧户比较少。分析中型牧户成本效率和配置效率，中型牧户平均成本效率为0.601，低于优良的成本效率1，与小型牧户(0.568)相比成本效率有所提升，中型牧户配置效率为0.789，说明在产出不变的家庭牧场中，投入资源组合优化水平仍需提高。综上，中型牧户虽然纯技术效率相对小型牧户较低，但是规模效率、成本效率、配置效率均高于小型牧户，且中型牧户综合生产效率高于小型牧户。

表3 四子王旗不同规模家庭牧场综合技术效率、纯技术效率、规模效率、成本效率和配置效率结果Table 3 Results of Comprehensive technical efficiency,pure technical efficiency,scale efficiency,cost efficiency and allocation efficiency of family ranches of different sizes in Siziwang Banner

对较大型牧户(RLH)的相对生产效率分析发现，有66.7%的较大型牧户纯技术效率为1，达到DEA有效，比小型牧户和中型牧户分别低23.3%，7.5%(图2D)，且较大型牧户的平均纯技术效率为0.950，低于中小型牧户(0.960，0.992)(表3)，但是较大型牧户的综合技术效率为0.754，高于中小型牧户的综合技术效率；规模效率达DEA有效的较大型牧户占比3.3%，规模效率在[0.7，1)区间的牧户有73.3%(图2D)，较大型牧户平均规模效率(0.793)比中型牧户高0.026，比小型牧户高0.033(表3)；较大型牧户的成本效率(0.632)、配置效率(0.815)均相对中小型牧户有所升高。综上，较大牧户综合技术效率未达最佳效率水平的主要原因是规模效率低，牧户纯技术效率相对较低，但成本、配置效率高于中小型牧户，因此较大牧户的综合技术效率高于中小型牧户，这表明较大牧户的管理水平相对中小牧户不足，但相对中小牧户成本利用冗余减少，成本效率升高，因此较大牧户综合生产效率较高。

图2 四子王旗不同规模牧场纯技术效率、规模效率、成本效率和配置效率占比Fig.2 Proportion of pure technical efficiency,scale efficiency,cost efficiency and allocation efficiency of different scale pastures in Siziwang Banner

分析大型牧户(LH)的相对生产效率的占比情况(图2C)，大型牧户的综合技术效率最高(0.846)，纯技术效率达DEA有效的大型牧户占比61.1%，明显低于小型牧户(90.0%)、中型牧户(74.2%)和较大型牧户(66.7%)，纯技术效率在四个牧场规模中最低，说明相比其他规模家庭牧场技术及管理水平较低。规模效率达到DEA有效的牧户占比38.9%，平均规模效率为(0.914)在四个规模的家庭牧场中最高，其平均成本效率、配置效率也在四个家庭牧场规模水平中最高。综上，大型牧户的纯技术效率较低，但规模效率、成本效率和配置效率较高，且大型牧户综合技术效率也相对较高。

比较四个规模家庭牧场的效率值变化情况(图3)，较大型牧户和大型牧户的纯技术效率相对较低，但规模效率、成本效率和配置效率均较高，因此较大型牧户和大型牧户的综合技术效率相对较高；中小型牧户的纯技术效率相对较高，但综合技术效率较低，认为与中小型牧户规模效率、成本效率和配置效率低有关，受投入要素成本及资源配置的影响。

图3 四子王旗不同规模牧场的生产效率变化Fig.3 Changes of production efficiency of different scales of pastures in Siziwang Banner

2.3 影响荒漠草原家庭牧场生产效率的因素

根据Tobit回归结果(表4)，在10% 的显著水平下户主受教育程度与纯技术效率具显著正相关关系；雇工花费与成本效率和配置效率呈现负相关关系，在成本效率模型中回归系数在1%水平下显著，在配置效率模型中回归系数在10%水平下显著；畜牧业支出比例与纯技术效率、规模效率以及成本效率呈现负相关关系，在纯技术效率和规模效率模型中回归系数在1% 水平下显著，在成本效率模型中回归系数在5%水平下显著；牧户载畜率与纯技术效率、成本效率和配置效率具显著的负相关关系，与规模效率呈现显著正相关关系，在纯技术效率和规模效率模型通过显著水平5%的显著性检验，在成本效率和配置效率模型通过显著水平1%的显著性检验；而租用草地面积与成本效率和配置效率模型分别在5%，10%的显著水平下呈显著正相关关系。

表4 家庭牧场生产经营效率影响因素Tobit分析Table 4 Tobit analysis of factors influencing the production and operation efficiency of family ranches

3 讨论

近年来，草原超载过牧现象愈演愈烈[33]。为实现牧区草地的可持续利用，政府先后实施了一系列草原生态建设和保护项目[34]，开展了家庭牧场生产经营及草地植被恢复相关研究[35]，基于草畜能量平衡方面的研究表明优化载畜率是提高牧户生态效益和经济效益的有效方式之一[36]，本研究基于生产效率测算结果对牧户进行评价研究，发现内蒙古荒漠草原家庭牧场综合技术效率平均值为0.764，牧户整体综合技术效率仍处于较低的效率水平，说明荒漠草原牧户的资源配置和管理水平仍需提高，赵青[37]利用随机前沿函数法测算牧场技术效率发现，增加草场面积和畜群规模可提高其技术效率，本研究对荒漠草原牧户成本效率进行测算，发现其成本效率距离最优化生产前沿面较远，在产出最大化投入最小化的角度，认为成本已存在冗余，当前的投入成本有31.8%被节省的可能性；成本效率水平低于0.7的样本牧户占52.4%，大多牧户无需扩大草地面积，应减少投入成本调整养殖规模，重视生产要素的合理利用与配置，提高成本利用率进而提高技术效率，这与前人研究结果相符[36,38]。

进一步研究荒漠草原不同规模家庭牧场生产效率发现，较大型牧户和大型牧户的规模效率、成本效率、配置效率和综合技术效率都相对较高，说明在当前各自的技术资源使用及管理水平上，较大、大牧户即草场面积在400 hm2及以上牧户成本投入资源使用更具有效率。中小型牧户虽然纯技术效率高，但是投入的饲草料等成本过多，存在成本损失和资源配置不当的现象，影响了成本效率和配置效率。说明中小牧户应提高牧场管理水平，转变传统高载畜率放牧的牧场经营方式，加强对牧场资源的经营管理，适当减少家畜养殖数量，实现牧场投入要素的合理配置利用，在单位家畜净收益以及草场规模不变的条件下，降低成本使得畜牧业投入资源的价值充分发挥。靳乐山等[39]提出草地面积越小的牧户，越有可能造成草地的超载过牧，即中小型牧户是草地超载的主体。因此，无论从技术效率的方面，还是生态效益及经济效益的方面看，中小型牧户都应该减少家畜养殖数量及投入成本，加强对牧场资源等方面的配置和经营管理，与其生产效益相匹配。

国内外学者研究发现，劳动力数量[40]、饲料投入[41]、市场的消费需求[16]、草场破碎化因素等因素[37,42]都会对畜牧业生产效率产生影响，Blaikie[43]发现影响尼泊尔、印度等地区生产效率的主要因素是土地破碎化。本研究结合荒漠草原生产实际选取相关指标进行影响因素分析，结果显示畜牧业支出比例和牧户载畜率对家庭牧场生产效率具有显著影响，尤其对成本及配置效率存在显著负影响效应，说明目前牧户畜牧业支出较多，但单位家畜产出值不高，即生产同等产量畜产品的投入成本过多降低了牧场规模效率和成本效率，所以当前家庭牧场减少养殖成本尤其合理的配置饲料是提高生产效率的有效途径之一；载畜率过高同样不利于生产效率的提升，选择适合当地的家畜品种，进行家畜精细化管理，可提高成本效率和技术效率，这与李重阳等[19,44-45]的研究结果相同。赵青等[38]研究发现用工数量增加有助于增加牧户生产效率，家庭牧场生产过程中涉及环节较复杂，且基本依靠家庭劳动力完成，适当增加劳动力可缓解用工紧张，本研究通过Tobit分析发现用工成本对配置效率和成本效率具有显著负向影响，呈现负向关系的原因是家畜养殖过程中雇工与相应规模的匹配度不高，未得到有效利用，影响了配置效率和成本效率，牧民应合理安排用工数量提高养殖效率，这与武丽雯等[19,46]的研究结果相符合；租用草地面积、人工草地面积与成本效率和配置效率模型仅在5%，10%的显著水平下具有显著影响，这是由于牧民租用草场一般会选择本嘎查相对离自家草场较近的草场以方便利用，但是符合这样条件的草场相对较少，因此四子王旗牧民草地租赁面积小；而且由于牧民种植管理水平较低，种植燕麦、紫花苜蓿等牧草产量较低，因此很少一部分牧民会种植人工草地，当地牧户冬季主要依靠购买饲草补饲来进行畜牧业生产，但是租用草地面积、人工草地面积与生产效率正相关，提示牧户尤其中小型牧户合理租入草场或者增加人工草地种植面积能缓解资源短缺对生产的限制，同时能够减少冬季购买饲料的部分成本，这与王瑞珍[47]的研究结论相符。因此应结合牧户的养殖现状以及草地实际承载力，对牲畜数量以及养殖策略进行动态调整，提倡少养精养，以期提高家畜质量和牧场生产效率。

4 结论

内蒙古荒漠草原牧户整体综合技术效率(0.764)仍处于较低水平，尤其中小型牧户综合技术效率(0.728)偏低，表明该区域家庭牧场尤其中小型牧场存在投入大于产出的现象，建议牧户进一步对家畜养殖规模进行调整，适当减少家畜数量以及养殖投入成本，实现规模化养殖；利用Tobit模型分析影响生产效率的因素发现，畜牧业支出比例和牧户载畜率与纯技术效率、成本效率以及配置效率均呈现显著负相关关系；租用草地面积、人工草地面积对生产效率具正向影响，建议牧户合理规划利用草场资源，增加人工草地面积以缓解饲料短缺现象，进而提高牧场生产技术效率以及科学管理水平。