張 寧，洪 凱

(杭州電子科技大學(xué) 管理學(xué)院，浙江 杭州 310018)

我國以占世界6%的淡水資源、9%的耕地，解決世界21%人口的吃飯問題，農(nóng)田水利發(fā)揮了重要作用，中央把農(nóng)田水利建設(shè)作為保障農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和國家糧食安全的重要基礎(chǔ)，在這一背景下對農(nóng)田水利管理效率進行測算，分析不同地區(qū)水利設(shè)施管理的差異性，對優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源配置水平，因地制宜的制定具有區(qū)域經(jīng)濟特色的農(nóng)田水利管理政策具有重要意義。

一、問題提出

學(xué)者們對農(nóng)田水利的研究較多，關(guān)注產(chǎn)權(quán)制度、管理體制、水費和運行機制等方面。有學(xué)者從水利系統(tǒng)管理效率角度進行研究，如王金霞等［1］認(rèn)為所有制、治理機制和系統(tǒng)規(guī)模是影響機電井地下供水系統(tǒng)技術(shù)效率的主要因素;張寧、陸文聰?shù)龋?］運用線性非效率和Logistic 模型分析農(nóng)戶參與性機制對農(nóng)田水利技術(shù)效率的影響，認(rèn)為建立用水收費制度和提高農(nóng)戶參與式管理有助于提高水資源利用效率;Barbier［3］構(gòu)建不同資源稟賦約束下的宏觀經(jīng)濟總量生產(chǎn)函數(shù)以模型化水資源利用與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系，實證結(jié)果表明經(jīng)濟增長與水資源利用率之間存在倒U 形關(guān)系。有學(xué)者從投入產(chǎn)出的角度對農(nóng)業(yè)資源的配置效率進行研究，如錢文婧等［4］在全要素生產(chǎn)框架下利用基于投入導(dǎo)向的DEA 模型，以水資源、資本和勞動力為投入，GDP 為產(chǎn)出，得出水資源利用效率總體上先下降后上升的趨勢，東部效率最高，西部最低的結(jié)論;龐英等［5］基于動態(tài)Malmquist 指數(shù)分析糧食生產(chǎn)資源配置效率及其時空特征、變化態(tài)勢以及主要制約因素;Gatto 和Lanzafame［6］在經(jīng)濟增長模型中增加水資源投入變量，實證檢驗結(jié)果顯示水資源短缺對總體經(jīng)濟產(chǎn)出水平造成負(fù)面影響，物質(zhì)資本、勞動力只有與水資源結(jié)合才能有效地促進經(jīng)濟增長?？傮w來說，農(nóng)田水利方面的研究多采用描述性探討居多，較少采用量化方法進行研究。本文借鑒農(nóng)田水利已有的研究成果，運用基于DEA 的Malmquist 指數(shù)對農(nóng)田水利效率情況進行評價，分析農(nóng)田水利管理效率的變化趨勢及其在空間分布上的特點。

二、研究方法

(一)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析在研究中的可行性

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是多決策單元在多投入多產(chǎn)出情況下評價效率的方法，通過構(gòu)造有效前沿面，將各決策單元和有效前沿面對比，識別低效率決策單元，得到相對效率值。由于無需考慮單位量綱等優(yōu)點，在農(nóng)田水利管理效率中運用DEA 有較好的適用性［7-8］。

DEA 模型按是否引入可變規(guī)模報酬分為不變規(guī)模報酬方法和可變規(guī)模報酬方法，本文研究全國農(nóng)田水利管理效率評價，分析各地區(qū)效率的差異和原因，采用可變規(guī)模報酬方法，便于從規(guī)模和技術(shù)上分析效率的變化情況。按計算方向分為投入主導(dǎo)和產(chǎn)出主導(dǎo)兩種效率評價方法，通過研究農(nóng)田水利設(shè)施管理效率地區(qū)間差異，以期實現(xiàn)高效利用現(xiàn)有農(nóng)業(yè)水資源，獲得最大收益，即在要素投入不變情況下，增加產(chǎn)出水平，選擇產(chǎn)出主導(dǎo)型DEA 模型。

(二)Malmquist 指數(shù)在研究中的運用

Fare(1989)構(gòu)造了從t 期到t+1 期的Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)，用以客觀衡量全要素變動(TFP)與效率變動(Effch)、技術(shù)變動(Tech)之間的關(guān)系，F(xiàn)are(1994)在規(guī)模報酬可變的假設(shè)下，將效率變化(Effch)進一步分解為純技術(shù)效率變化(Pech)和規(guī)模效率變化(Sech)，從而表現(xiàn)出更多的具有實際價值的分析信息［9-10］。

Malmquist 指數(shù)模型從時間維度上研究農(nóng)田水利管理效率變化情況，并解釋哪些原因?qū)е铝俗兓ech 為技術(shù)變動指數(shù)，即技術(shù)生產(chǎn)邊界的推移程度，反映生產(chǎn)前沿面的移動對生產(chǎn)率變化的貢獻(xiàn)程度，意味著技術(shù)改造、引進和吸收導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)水平的提高。Effch 為效率變動指數(shù)，表示相對技術(shù)效率的變化程度。Pech 為純技術(shù)效率變化，是在規(guī)模報酬可變假設(shè)下的技術(shù)效率變化，意味著是否管理的改善使效率發(fā)生了改進。Sech 為規(guī)模效率變化，表明要素集聚和生產(chǎn)規(guī)模擴大等因素對生產(chǎn)效率提高的影響。

三、樣本及指標(biāo)選擇

考慮數(shù)據(jù)可得性，實證框架選取中國30 個省域作為決策單元，按行政區(qū)域?qū)⑵鋭澐譃槿A北、東北、華東、中南、西南和西北對農(nóng)田水利管理效率及其時空差異特征進行差異分析。

農(nóng)田水利和水資源生產(chǎn)率方面的研究較多，但土地、勞動力和資本都是生產(chǎn)函數(shù)的普遍投入變量，借助傳統(tǒng)的生產(chǎn)函數(shù)，本文構(gòu)建包含土地資源在內(nèi)的投入產(chǎn)出分析框架:

式(2)中Yi表示農(nóng)田水利建設(shè)情況，L 勞動投入，K 資本投入，F(xiàn) 土地資源投入?；跀?shù)據(jù)可獲得性和有效性，選擇農(nóng)林牧漁業(yè)從業(yè)人口、耕地面積和農(nóng)村水利固定資產(chǎn)作為投入指標(biāo)，有效灌溉面積和糧食總產(chǎn)量作為農(nóng)田水利建設(shè)情況產(chǎn)出指標(biāo)。

研究中所有數(shù)據(jù)來源《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》。30 個決策單元，5 個投入產(chǎn)出指標(biāo)，滿足DEA 效率分析保證決策單元數(shù)量是投入產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)量2 倍以上的要求。投入和產(chǎn)出指標(biāo)間應(yīng)該具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，以避免出現(xiàn)某投入指標(biāo)數(shù)量增加卻引起產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)量減少的情況，有效灌溉面積與農(nóng)村水利固定資產(chǎn)、耕地面積和農(nóng)林牧漁業(yè)從業(yè)人口皮爾森相關(guān)系數(shù)分別為0.444、0.713、0.695，糧食總產(chǎn)量與農(nóng)村水利固定資產(chǎn)、耕地面積和農(nóng)林牧漁業(yè)從業(yè)人口皮爾森相關(guān)系數(shù)分別為0.393、0.799、0.788，相關(guān)系數(shù)都通過了在1%顯著性水平下的雙尾檢驗，具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，適合運用DEA 進行效率分析。

四、實證分析結(jié)果

(一)農(nóng)田水利設(shè)施管理效率差異分析

2001-2010年各地區(qū)農(nóng)田水利技術(shù)效率情況如表1 所示，以此反映和評價農(nóng)田水利技術(shù)效率區(qū)域變化狀況。從表1 中可以看出，華北、東北、華東、中南、西南和西北地區(qū)效率差異明顯，東部地區(qū)好于中部地區(qū)，西部地區(qū)效率不盡如人意。

表1 2001-2010年中國各地區(qū)農(nóng)田水利管理技術(shù)效率值

從省域技術(shù)效率值的變化情況來看，華北地區(qū)農(nóng)田水利效率逐年變好，天津、內(nèi)蒙古效率值較高，山西效率較低;東北地區(qū)黑龍江、吉林效率達(dá)到最優(yōu)，遼寧技術(shù)效率呈現(xiàn)上升態(tài)勢;華東地區(qū)效率值較穩(wěn)定，江蘇、上海農(nóng)田水利效率最優(yōu)，浙江、安徽技術(shù)效率值變化平穩(wěn)，福建農(nóng)田水利技術(shù)效率有下降的趨勢;中南地區(qū)技術(shù)效率值在0.8 上下波動，湖南農(nóng)田水利效率值最高，海南雨水充沛可能是農(nóng)田水利設(shè)施效率較低的主要原因;西南地區(qū)技術(shù)效率較低，在0.6 上下波動，都需更多關(guān)注水利設(shè)施的效率問題;西北地區(qū)除新疆達(dá)到最優(yōu)效率外，農(nóng)田水利效率都不理想，這可能是西部地區(qū)干旱，水資源蒸發(fā)量較大，降雨量較少等原因造成的，也可能與西部地區(qū)地形復(fù)雜，很難形成較好的水利設(shè)施管理有關(guān)。

2001-2010年全國農(nóng)田水利管理效率如圖1 所示，10年間我國農(nóng)田水利技術(shù)效率平均值在0.8 左右浮動，總體水平不高。2001-2005年規(guī)模效率變化平緩，之后有小范圍的上升，穩(wěn)定在0.95 左右，說明農(nóng)田水利在規(guī)模經(jīng)濟和大型灌區(qū)建設(shè)等方面表現(xiàn)較好。純技術(shù)效率變化趨勢與技術(shù)效率大體相同，效率值在0.82 上下浮動，說明農(nóng)田水利的管理水平需要提高。綜合來說，農(nóng)田水利技術(shù)效率值不高的主要原因是純技術(shù)效率值偏低，提高效率水平需要提高水利設(shè)施的管理能力，實施有利的管理方式來促進農(nóng)田水利設(shè)施效率的提高。

2010年中國農(nóng)田水利管理技術(shù)效率的空間分布，技術(shù)效率最高的地區(qū)主要集中在東北、東南地區(qū)和新疆。技術(shù)效率值0.842-0.943 之間，集中在浙江、福建等東南地區(qū)和河北、山東、遼寧和內(nèi)蒙古等中北部地區(qū)。偏西部的青海、四川等地區(qū)，中部的陜西、山西等地區(qū)和南部的兩廣地區(qū)技術(shù)效率值0.505-0.79 之間。海南、貴州、甘肅和云南的技術(shù)效率較低，在0.364-0.5 之間。我國的技術(shù)效率值分布差異明顯，東南地區(qū)和東北地區(qū)農(nóng)田水利管理效率值較高，西南方向效率值較低，總體情況東部比中部、西部好，農(nóng)田水利管理效率值同一層次的省份地理上都聚集，呈現(xiàn)一定的空間依賴性，從而出現(xiàn)集聚現(xiàn)象。

圖1 2001-2010年全國農(nóng)田水利管理技術(shù)效率值及分解

(二)農(nóng)田水利設(shè)施全要素生產(chǎn)率動態(tài)分析

基于DEA 的Malmquist 算法對2001-2010年間我國30 個省域10年農(nóng)田水利的面板數(shù)據(jù)進行計算，得到全國農(nóng)田水利全要素生產(chǎn)率(TFP)指數(shù)和分解情況。

(1)農(nóng)田水利設(shè)施分年TFP 指數(shù)分析

全國農(nóng)田水利總體水平來看，圖2 顯示TFP 指數(shù)在0.998 水平上波動明顯，全國農(nóng)田水利設(shè)施效率呈逐漸衰退的趨勢。全國各地技術(shù)進步(Tech)波動較大，平均每年0.3%的增長;效率進步指數(shù)(Effch)有衰退的情況，說明政府需要更多關(guān)注農(nóng)田水利管理水平、技術(shù)管理和規(guī)模經(jīng)濟等方面對生產(chǎn)技術(shù)水平的作用。

2001-2006年，效率進步指數(shù)先下降后回升，技術(shù)進步指數(shù)先上升后保持穩(wěn)定，兩者交互作用導(dǎo)致全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)上升;2006-2010年，效率進步指數(shù)小幅度下降，技術(shù)進步指數(shù)波動較大，說明這一期間全要素生產(chǎn)率變化主要是由于技術(shù)進步指數(shù)劇烈波動造成。

2001-2010年，效率進步指數(shù)波動不大，2001-2003年間效率進步變化主要是純技術(shù)效率(Pech)造成的，2003-2006年純技術(shù)效率和規(guī)模效率(Sech)變化共同造成效率進步指數(shù)的波動，2007-2010年，Pech 指數(shù)水平較高，Sech 指數(shù)較低，兩者共同導(dǎo)致效率進步指數(shù)穩(wěn)定。

圖2 農(nóng)田水利效率分年TFP 指數(shù)及分解

圖3 農(nóng)田水利效率分地區(qū)TFP 指數(shù)及分解

(2)農(nóng)田水利設(shè)施分地區(qū)TFP 指數(shù)分析

全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)(TFP)可以從圖3 看出，東北地區(qū)增速最快，西北地區(qū)較快，華北和華東地區(qū)也有增長，總體來看，全國TFP 指數(shù)不高的原因是中南和西南地區(qū)效率水平較低。技術(shù)進步變化指數(shù)(Tech)東北地區(qū)年增長最快，達(dá)到1.2%，其余的地區(qū)都呈現(xiàn)衰退趨勢，西南地區(qū)表現(xiàn)最為明顯。效率進步指數(shù)(Effch)只有中南和西南地區(qū)出現(xiàn)衰退，其余地區(qū)每年都有增長，增長幅度最快的是西北地區(qū)，達(dá)到年1.52%的增速，這說明西部地區(qū)在引進適合地區(qū)新技術(shù)，創(chuàng)新管理水平，制定有效制度方面都要有所提高。

圖3 可以看出不同地區(qū)效率進步指數(shù)(Effch)差異的原因，華北和華東地區(qū)效率進步指數(shù)較高是由于純技術(shù)效率(Pech)和規(guī)模效率(Sech)都有增長;東北地區(qū)Pech 指數(shù)的增長使效率進步指數(shù)有正向增長;中南和西南地區(qū)Pech 指數(shù)下降趨勢明顯，導(dǎo)致效率進步指數(shù)下降;西北地區(qū)則是由于Pech 指數(shù)增長速度很快導(dǎo)致效率進步指數(shù)有較快增長。

(3)農(nóng)田水利設(shè)施空間相關(guān)性

從以上分析發(fā)現(xiàn)，相鄰省份間農(nóng)田水利效率水平常常出現(xiàn)都高或都低的情況，在空間地圖上不同效率水平省份出現(xiàn)集聚現(xiàn)象，農(nóng)田水利管理效率可能存在空間依賴性與區(qū)域關(guān)聯(lián)性。判斷農(nóng)田水利是否存在空間相關(guān)性和異質(zhì)性，可通過刻畫全域空間自相關(guān)性的指標(biāo):全域莫蘭指數(shù)Moran's I 來進行檢驗:

式(3)中xi和xj表示第i 和j 地區(qū)的技術(shù)效率值，i，j=1，2，…n;x-為觀察值平均值;wij是空間權(quán)重矩陣Wij的元素，wij=1 表示第i 和j 地區(qū)相鄰，wij=0 則第i 和j 地區(qū)不相鄰。

不同區(qū)域農(nóng)田水利管理技術(shù)效率是否存在空間溢出，表2 顯示10年的Moran's I 統(tǒng)計值，可以看出各年Moran's I 都通過了顯著性檢驗，說明農(nóng)田水利確實存在空間全局自相關(guān)。各年Moran's I 值有越來越大的趨勢，說明區(qū)域空間集聚現(xiàn)象越來越明顯。

圖4 顯示了2010年農(nóng)田水利管理效率的Moran 指數(shù)散點圖，可以看出，2010 技術(shù)效率的Moran 指數(shù)散點圖位于第一象限的省域有黑龍江、吉林、遼寧等14 個省，其農(nóng)田水利效率值表現(xiàn)為高效率的省域被高效率的省域所包圍(H-H，高-高集聚);第二象限的省域有陜西、山西、甘肅，低效率的省域被高效率的省域所包圍(L-H，低-高集聚);第三象限的省域有廣西、貴州等6 省，低效率的省域被低效率的省域所包圍(L-L，低-低集聚);第四象限的有四川、新疆，其效率為高效率的省域被低效率的省域所包圍(H-L，高-低集聚);浙江、廣東、重慶等省域跨越了1、4 象限。共有25 個省域位于HH 和LL 象限，顯示相似的正向空間關(guān)聯(lián)，正向局域相關(guān)和集聚的典型特征非常顯著。這可能是由于自然地理環(huán)境類似，傳統(tǒng)管理體制趨同，技術(shù)擴散等原因?qū)е铝讼噜彽貐^(qū)出現(xiàn)農(nóng)田水利管理效率高水平或低水平聚集。

表2 2001-2010年農(nóng)田水利管理效率Moran's I 統(tǒng)計值

圖4 2010年農(nóng)田水利管理效率的Moran 指數(shù)散點圖

五、結(jié)論與建議

全國農(nóng)田水利管理效率水平不高，華北、東北、華東、中南、西南和西北六個地區(qū)效率差異明顯，東北地區(qū)農(nóng)田水利效率最好，東部地區(qū)好于中部地區(qū)，西部地區(qū)效率最低。技術(shù)效率水平不高主要原因是純技術(shù)效率不高，這說明需要健全適合農(nóng)田水利特點的建設(shè)管理制度，完善各種制度因素對生產(chǎn)效率提高的影響，積極探索農(nóng)田水利設(shè)施分級管理、分類管理、專業(yè)管理、群眾管理的模式和途徑，全面提高基層水利服務(wù)能力和管理水平。相鄰省份在空間上不同效率水平呈現(xiàn)集聚的現(xiàn)象是管理體制趨同，技術(shù)擴散等原因?qū)е拢枰P(guān)注農(nóng)田水利設(shè)施的區(qū)域差異，加強區(qū)域內(nèi)合作。

全國農(nóng)田水利設(shè)施全要素生產(chǎn)率變化指數(shù)波動明顯，且呈現(xiàn)效率水平衰退的趨勢，主要原因是中南和西南地區(qū)效率水平不高。技術(shù)進步指數(shù)和效率進步指數(shù)不高是造成這種現(xiàn)象的主要原因，這在西部地區(qū)更為明顯。需要大力推廣新技術(shù)、新材料、新工藝，著力提高農(nóng)田水利科技含量，提高農(nóng)田水利設(shè)施管理效率，各地區(qū)可以考慮建立區(qū)域特色的農(nóng)田水利創(chuàng)新項目，不斷完善地方特色的管理模式，從而提高農(nóng)田水利設(shè)施的管理水平和利用效率。

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