基于DEA模型的商丘市粮食生产效率分析

摘要：本文运用DEA—BBC模型和模型，对2010—2020年商丘市及其下辖的9个县（市、区）粮食生产效率进行分析，发现该市粮食生产综合效率受技术效率和规模效率共同影响，部分县（市、区）存在粮食生产投入冗余或不足问题，2010—2020年

间，商丘市粮食生产全要素生产率平均值大于 1，整体处于增长趋势，但在2012—2014年、2016—2017年全要素生产率和技术进步率均小于1，粮食生产效率呈下降趋势；提出优化农业要素投入结构、推进粮食种植规模化、加大农业投入力度等对策建议。

关键词：DEA—BBC模型；模型；粮食生产要素；效率；商丘市

国家在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中强调增强农业综合生产能力，巩固粮食生产能力基础，确保粮食、棉花、油料、糖料、畜禽肉类和奶制品等关键农产品的供给安全。商丘市作为全国重要的商品粮基地，分析其粮食生产效率的变化规律及其影响因素，对于商丘供给侧改革、调整产业结构、保证粮食稳产增产和确保全国粮食安全具有重要意义。

1 研究方法与数据来源

1.1 模型选取

1.1.1 DEA—BBC模型

数据包络分析模型（DEA）是一个线性规划模型，以相对效率为基础，表示产出对投入的比率，适用于评价决策单元间相对有效性。该模型以综合指标评价效率，适合描述全要素生产效率状况，并对各决策单元效率作出比较，还可以通过DEA结果分析，对非效率资源使用情况提出改进方向和大小，从而达到效率最优。本研究基于投入导向的规模报酬可变

DEA—BBC模型，在该模型中，综合效率是由纯技术效率和规模效率两者相乘得出的结果，公式如下：

式中，为权重变量，和为松弛变量，和分别是投入、产出指标，为决策单元，θ表示决策单元的效率值。当θ=1且和均等于0时，说明DEA完全有效，表示投入产出比达到最优；当θ=1，不等于0或者不等于0时，说明DEA部分有效，表示决策单元有部分要素投入不合理；当θ<1时，决策单元非DEA有效。

1.1.2 模型

由于DEA-BBC模型只能进行静态分析，本文选用模型，该模型考虑了时间因素，可以分析不同时间段内生产效率的动态变化。指数测算结果用表示，的含义为全要素生产率，全要素生产率=技术进步率×技术效率，技术效率=纯技术效率×规模效率。当时，说明从到时期的生产率提高；当时，说明生产率下降。

1.2 数据来源

本文数据取自《商丘市统计年鉴》，以商丘市粮食产量为产出指标，以粮食播种面积、化肥量折纯量、生产机械总动力为投入指标，由于粮食生产化肥使用量与粮食生产机械总动力无法直接获取，参考前人文献[1]，得出计算公式如下：

粮食生产化肥使用量=农用化肥量折纯量×（粮食播种面积/农作物总播种面积）

粮食生产机械总动力=农用机械总动力×（粮食播种面积/农作物总播种面积）

2 结果分析

2.1 商丘市粮食生产效率静态分析

将粮食产量作为产出指标，粮食播种面积、化肥量折纯量、生产机械总动力为投入指标进行的模型分析，得到表1的结果。

2.1.1 综合效率分析

综合效率为1表明该地区农业生产效率配置有效，即DEA有效，否则为无效。由表1可知，2010年商丘市9个县（市、区）平均综合效率为0.976，其中，有效（综合效率等于1）的县（区）有3个，分别为民权县、睢县、柘城县，说明基于现行管理水平、技术水平和资源投入情况下，这 3个县的投入和产出已经达到最优状态。2015年，商丘市9个县（市、区）的平均综合效率为0.971，较2010年略微下降。综合效率DEA有效的县（区）有3个，分别是民权县、柘城县和永城市，睢县DEA有效状态转为无效状态；梁园区综合效率最低，为0.856。2020年，商丘市9个县（市、区）平均综合效率为0.988，达到近十年最高水平。DEA有效的县（区）有4个，分别为民权县、柘城县、夏邑县和永城市。

2.1.2 技术效率分析

2010年商丘市9个县（市、区）和全市平均纯技术效率均为1，表明全市各县（市、区）技术效率均达到了DEA有效状态。除去综合效率为1的民权县、睢县和柘城县，剩余6个县（市、区）规模效率DEA无效，表明这6个地区增加投入量并不能保证相应增加产出，因此，实现农业生产的产业化经营是提高整体效率的有效手段。2015年商丘市9个县（市、区）平均纯技术效率为0.993，其中梁园区、睢县和虞城县技术效率DEA有效转为无效。2020年商丘市9个县（市、区）平均纯技术效率为0.995，较2015年有所回升，但仍低于2010年技术效率水平。纯技术效率DEA无效的为睢阳区和睢县。从表1数据可以看出，梁园区、睢阳区、睢县和虞城县在不同年份存在一定程度的生产要素投入分配不合理的情况，需进一步改进以提高该地区粮食生产综合效率。

2.1.3 规模效率分析

2010年，民权县、睢县和柘城县3个县规模效率为1，说明这3个县的粮食投入与产出已达到最佳平衡状态。剩余县（市、区）规模效率小于1，说明存在规模递增或递减。2015年，民权县、柘城县和永城市规模效率为 1，说明这3个县（市）投入与产出已达到最优状态。技术效率和规模效率均无效的县（区）有3个，分别是梁园区、睢县和虞城县，说明这3个县（区）一部分投入未被合理利用，因此应当优化资源配置。2020年，全市规模效率为1的县（市）有4个，分别为民权县、柘城县、夏邑县和永城市，说明这4个县（市）粮食生产投入与产出已达到最优状态。

2.2 商丘市粮食生产效率指数分析

为了进一步寻求商丘市各县（市、区）粮食生产效率的变化以及构成，分析2010-2020年商丘市的投入与产出数据，得到表2和表3。

从表2可知，2010—2020年商丘市平均全要素生产率大于1，均处于增长状态，且粮食生产率的增长主要由技术进步推动。分县（市、区）看，睢阳区、睢县平均全要素生产率小于1，生产率处于下降状态，技术进步率有待提高。从全要素生产率构成看，各县（市、区）技术进步率除睢阳区外均大于1；从技术效率来看，技术效率可分解为纯技术效率和规模效率两个部分，商丘市9个县（市、区）的纯技术效率和规模效率的平均值分别为1和1.002，说明商丘市的粮食生产投入与产出整体资源利用较为合理。

由表3可知，2010—2020年商丘市平均全要素生产率为1.018，表明粮食生产效率整体处于增长状态，但在2013年、2014年呈现不同程度下降。技术进步指数平均增长1.7%，技术效率增长0.1%，其中规模效率增长0.2%，纯技术效率持平，说明商丘市的全要素生产率增长主要依靠技术进步。2011—2012年、2014—2015年和2016—2017年技术效率指数小于1，表明这几个年份的技术效率与技术进步不相适应；可能的原因是先进技术尚未在生产实践中得到充分应用，农业技术的普及推广存在一定滞后，导致技术效率相对较低。商丘市粮食生产全要素生产率表现为波动变化，2015—2016年全要素生产率最大，为1.148，2012—2013年全要素生产率最小，为0.851。技术进步率指数也表现为波动变化，变化趋势与全要素生产率一致，2012—2013年技术进步率最小，为0.849，技术进步率小于1，导致全要素生产率也随之降到1以下，由此可见，2012年技术进步缓慢是阻碍商丘市粮食生产效率提升的关键因素，需通过现代化农业技术、优化化肥农药使用技术等方式提高产业效率。纯技术效率指数变化幅度相对较小，平均值为1。说明商丘市粮食生产在技术投入方面相对合理，但是总体增长缓慢，需进一步加强技术创新，提升科学管理水平，提高粮食产业效率。

3 结论及对策建议

3.1 结论

由上述分析可知，商丘市部分县（市、区）存在粮食生产投入冗余或不足问题。从粮食生产效率指数看，2010—RwI731Sd6bggV6cWs9P+iA==2020年间，商丘市粮食生产全要素生产率、技术进步率平均值大于1，整体处于增长趋势，全要素生产率增长主要依靠技术进步。但在2012—2014年、2016—2017年全要素生产率和技术进步率均小于1，粮食生产效率呈下降趋势。下面就提高商丘市整体粮食生产效率提出如下建议。

3.2 对策建议

3.2.1 优化农业要素投入结构

通过分析，化肥、农药、农用柴油等生产要素存在不同程度的过度使用，因此，需要从科学使用农用物资着手，因地制宜合理使用化肥、农药等生产要素，进一步提高生产效率以达到节约资源和保护环境的目的。

3.2.2 推进粮食种植规模化

依托现代农业技术水平，健全农村合作社管理机制，支持发展新型农业经济体。加大土地流转力度，整合农村耕地资源，促进农业的规模化生产，推进粮食规模化种植。

3.2.3 加大农业投入力度

结合商丘市粮食生产现状，通过加大政府对农业科技和基础设施的投入，转变过去粗放型种植方式，优化耕作方式，提高耕地质量。同时，根据市场变化，不断加强农民及相关人员实用农业技术、职业技能培训[2]，培养有文化、有技术的高质量农民来提高粮食生产整体规模效率。

参考文献

[1] 黎新伍，徐书彬.基于新发展理念的农业高质量发展水平测度及其空间分布特征研究[J].江西财经大学学报，2020（6）：80-85.

[2] 谷洪波，吴闯.我国中部六省农业高质量发展评价研究[J].云南大学学报（社会科学），2019，13（6）：74-82.