基于三阶段DEA的生鲜农产品冷链物流效率评价

万凤娇，邱志成

(1.江汉大学 商学院，武汉 430056；2.武汉城市圈制造业发展研究中心，武汉 430056)

2021年，中央一号文件指出要完善乡村物流体系，并加快生鲜农产品冷链物流建设。2022年，中央一号文件再次强调要继续推动农村冷链物流建设，提升生鲜农产品冷链物流流通网络服务能力。可见，作为连接供需双方的流通体系对稳定生鲜农产品的供给和农民持续增收具有重要意义[1]。作为农业大国，2020年农林牧渔业的全国总产值达到137 782.17亿元，但生鲜农产品的供需关系还处在失衡状态[2]，由于农产品市场价格的波动，并未给农民带来更多经济利益[3]。此外，生鲜农产品具有易腐烂、易损耗等特点，在流通过程中需要冷链运输，而冷链设备具有高能耗及高碳排放的特点，对环境会带来不良影响。因此，为解决生鲜农产品流通存在的问题，推进乡村振兴战略的实施，本文以全国大陆30个省区市为研究对象，引入碳排放指标测度全国生鲜农产品冷链物流效率。

1 文献综述

目前，有关农产品物流效率评价的研究较多，成果颇丰，大部分学者主要集中在企业和区域两方面。企业方面，田刚等[4]对生鲜电商企业进行调研后，借助Super-SBM和Tobit模型分析其技术效率；杨怀珍等[5]分析8种“农超对接”渠道的流通效率后，提出提升农超渠道效率的政策建议。区域方面，李丽等[1]从流通主体、流通载体以及流通环境3个方面构建投入指标，分析京津冀地区农产品流通效率；卢德娴等[6]将数据包络分析与回归分析相结合，研究河北省农产品流通效率；原雅坤等[7]研究碳约束下长江经济带生鲜农产品的物流效率的测度问题，并提出提升规模效率是总体效率提高的重要途径。国外学者主要对某一具体农产品进行效率分析。Ramos等[8]利用DEA测度分析巴西大豆的出口运输效率；Xue等[9]分析欧盟各国番茄的供应链效率，并研究该供应链温室气体的排放情况。还有部分学者重点研究全国范围内的农产品流通效率，如张永强等[10]构建涉及流通速度、规模、成本以及效益4个层面的评价指标后，利用因子分析法测算全国不同阶段下的农产品效率；吕建兴等[11]利用DEA-BCC模型对所构建的农产品两阶段流通效率评价指标体系进行分析，给出相关政策建议。

通过文献梳理可知，针对农产品物流效率的研究已经取得了一定成果，但仍有一些地方需要进一步探讨：①大多数学者测度农产品物流效率，但并未界定农产品与生鲜农产品之间的差异，并且大多采用传统DEA模型，未把外部环境和随机扰动因素考虑在内，使用三阶段DEA模型测度效率可以弥补这一缺陷。②现有文献更多地将研究视角聚焦在区域或企业上，对全国整体情况及发展趋势研究较少，同时大多并未考虑碳排放。因此，本文选取全国30个省区市为研究对象，借助三阶段DEA，在投入指标中引入碳排放后，参考《中国冷链物流发展报告》的生鲜农产品统计标准对其冷链物流效率进行测度。

2 研究设计

2.1 研究方法

三阶段DEA模型是Fried等[12]改良传统方法后，于2002年提出计算效率的新方法。其主要步骤为：第一阶段采用传统DEA-BCC模型计算效率值；第二阶段借助随机前沿分析方法(SFA)消除外部环境和随机扰动项，得到新投入；第三阶段对调整后的新投入值再次运用DEA-BCC模型，计算出效率值，此时的效率值已不受环境因素及随机因素的干扰。

2.2 指标的选取和数据来源

2.2.1 三阶段DEA评价指标构建

为保证科学有效的计量结果，在遵循科学合理性和数据收集易用性原则基础上，参考原雅坤等[7]和姚山季等[13]构建的指标体系，并结合生鲜农产品特性，构建评价指标体系。

2.2.1.1 投入变量

X1：参考柳键等[14]将CO2排放量引入以投入为导向的DEA-BCC模型中，希望尽可能少的排放CO2。为了考虑数据的科学性，借鉴文献[7]引入生鲜农产品的运量占物流总运量的比率(K)，并用该比率乘以各投入变量来近似表示生鲜农产品冷链物流的实际输入，其中生鲜农产品货运量是指利用冷链物流进行运输的农产品，采用各地区禽蛋、水产品、蔬菜、肉类、水果、茶叶、牛奶产量加总来表示，该统计标准来源于《中国冷链物流发展报告》。

X2：物流业固定投资主要是政府对运输、仓储和邮政业的投资。将比率K与其相乘表示生鲜农产品固定资产投资额投入。

X3：物流行业从业人员数量选择运输、仓储和邮政行业3个行业的员工数量之和。

X4：物流网络里程数是指公路里程、铁路营业里程以及内河里程相加得出。将比率K与其相乘表示生鲜农产品物流从业人数投入。

2.2.1.2 产出变量

Y1：生鲜农产品货运量，指各地区禽蛋、水产品、蔬菜、肉类、水果、茶叶、牛奶产量的加总。

Y2：生鲜农产品产值则选取地区交通运输、仓储和邮政业生产的总产值乘以生鲜农产品的运量占物流总运量的比率(K)。

2.2.1.3 环境变量

选取国内生产总值(GDP)和政府支持作为环境变量。

Z1：选择国内生产总值(GDP)作为反映区域经济发展的环境变量。

Z2：选择物流业(运输业、仓储业和邮政业)支出占财政支出总额的比例作为反映政府对运输业支持的环境变量。

2.2.2 数据来源

数据来源于2015—2019年的《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》，以及各个省市的地方统计年鉴。涉及的价格变量以2014年为基期进行平减。

3 实证分析

3.1 第一阶段DEA-BCC分析

应用Deap2.1软件对全国30个省区市2015—2019年的生鲜农产品冷链物流效率进行测度(表1)。

表1 第一阶段全国30个省区市2015—2019年的生鲜农产品冷链物流综合效率

从整体上来看，2015—2019年，全国生鲜农产品冷链物流综合效率的几何平均数整体变化不大，于2016年达到最高点后，在接下来的几年小幅下降，均没有达到效率前沿面(效率值为1)，DEA效率不高。从区域来看，全国生鲜农产品冷链物流的综合效率为东部[0.89,0.95]-中部[0.86,0.93]-西部[0.69,0.72]-东北[0.52,0.63]，呈现递减规律，以上海、河北为代表的东部地区的效率值高于其他地区。从各省市综合效率特点来看，河北、山东、安徽及河南的综合效率在研究期限内都为1，效率有效；北京、天津、上海、江苏、山西、江西、广西、宁夏及辽宁的综合效率除个别年份外，其效率基本有效；海南、贵州两省尽管在部分年份物流效率有效，但波动幅度较大；其余各省在所研究年限内没有达到效率前沿，青海、吉林、黑龙江三个省份效率值排名靠后，效率较低。综上所述，考虑碳排放下生鲜农产品冷链物流效率较高地区主要分布于东部发达省市。

3.2 第二阶段SFA模型分析

使用Frontier4.0软件进行分析(表2)。从地区生产总值(Z1)来看，该环境变量对4个投入指标松弛值的回归系数均为正，地区生产总值越高，其CO2排放量也会增加，表明在发展经济的同时应注重生鲜农产品低碳物流的发展；同时地区生产总值高说明经济发达地区更易吸引人才和项目投资，一定程度会造成投入冗余；从政府支持(Z2)这一环境变量来看，其与投入松弛变量间的回归系数均为正，表明政府对生鲜农产品物流业的投资，不利于CO2排放冗余的减少，还造成其他投入变量的过剩，相关部门应制定政策，优化投资模式，促进生鲜农产品物流低碳发展。

表2 第二阶段SFA模型回归结果

3.3 第三阶段DEA-BCC分析

利用Deap2.1软件再次计算效率值，为更加清楚地展现调整前后各地区在考虑碳排放下生鲜农产品冷链物流效率的分布情况，以规模效率和纯技术效率的年均值(0.90，0.80)作为分界点，对各省份进行分类(图1)。将第一类命名为“双高型”，该类型具有较高的纯技术效率和规模效率，如河南、辽宁和江苏。这些省份生鲜农产品冷链物流发展良好，在当前发展的基础上，可以略微提高投入值，促进效率进一步提升。将第二类命名为“高低型”，该类型规模效率较低，如天津、青海，规模效率分别为0.38和0.23。这些省份可加大对生鲜农产品冷链物流的投入，在科学规划下扩大规模，实现生鲜农产品冷链物流低碳发展。将第三类命名为“低高型”，该类型规模效率较高，但纯技术效率不高，如新疆、陕西、云南等。对于这一类型省份，应提高生鲜农产品冷链物流专业化水平，引进新型冷链物流设备和技术，促进低碳物流效率发展。将第四类命名为“双低型”，包括重庆、吉林和黑龙江。该种类型省市要根据自身发展状况，扩大规模的同时引进高新技术，提高生鲜农产品流通效率。

4 结论与政策启示

本文构建了生鲜农产品冷链物流效率分析框架，针对冷链物流碳排放量高的特点，在投入变量中引入碳排放指标，参考《中国冷链物流发展报告》中生鲜农产品的统计标准，采用三阶段DEA模型测度全国各省区市生鲜农产品冷链物流的效率，得出以下结论：

1)全国生鲜农产品冷链物流效率差异明显。总体来看，综合效率按东部地区-中部地区-西部地区-东北地区依次递减。在剔除环境干扰后，中部地区综合效率值超过东部地区。从局部来看，河北、河南、山东、安徽4省生鲜农产品冷链物流业发展较好，效率远高于其他省份。吉林、青海两省效率排在末尾，其效率低的原因是规模效率不高。

图1 第三阶段全国生鲜农产品冷链物流效率分布

2)环境因素对全国生鲜农产品冷链物流效率有影响。首先，第一阶段与第三阶段DEA测度结果有所不同，多数省份生鲜农产品冷链物流效率在调整前后存在差异。其次，第二阶段选取的环境变量对投入松弛值所产生的影响各有不同，其中地区生产总值(Z1)及政府支持(Z2)均能造成CO2排放投入的冗余，不利于生鲜农产品冷链物流的低碳发展。

结合以上研究结论，为提高全国生鲜农产品冷链物流效率，提出以下建议：

1)调整生鲜农产品物流产业结构。首先，冷链物流效率较低的两省——吉林和青海主要受到规模效率的限制。因此，两省应因地制宜地调整产业结构，推动农产品规模化发展。其次，相关部门应加强产业政策的合理引导，优化生鲜农产品物流资源配置，促进效率低地区冷链物流业的协调、均衡发展，以高效的生鲜农产品流通效率来助力乡村振兴。

2)协调不同区域间效率发展差异。河北、山东、安徽、河南4省冷链物流效率较高，这些省份应以竞争合作为原则，积极发挥带头作用。而效率偏低省市要充分利用现有的冷链物流资源，借鉴高效率地区发展经验，引导生鲜农产品冷链物流业向健康、协调方向调整升级。同时，各省区市应积极推动城乡融合发展，加强农超对接、农业合作社等模式建设，以促进农民经济利益提升。

3)促进农产品冷链物流技术革新。受技术效率低下的影响，新疆、陕西、云南等省综合效率不高。一方面，政府应加强冷链设备的投入，积极与国际合作，引入发达国家先进的节能设施设备，使这些省份农产品冷链物流走向一条低能耗、低碳排放的发展道路；另一方面，还要优化农产品冷链物流运输线路，减少由配送、运输等物流环节带来的能源消耗，从而降低碳排放。