郭 偉， 張 楓， 劉 蒙

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與管理科學(xué)學(xué)院，鄭州 450002）

當前，我國正著力實施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展行動. 2015年2月，農(nóng)業(yè)部制定了到2020年化肥、農(nóng)藥使用量零增長行動方案，明確了主要農(nóng)作物的化肥農(nóng)藥使用量到2020年實現(xiàn)零增長的目標；中共中央國務(wù)院在《關(guān)于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》中著重提到了加強農(nóng)業(yè)面源污染防治，實現(xiàn)投入品減量化等有關(guān)要求. 在此背景下，為了保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定健康發(fā)展，農(nóng)用物資的利用效率被提出了更高的要求. 農(nóng)用物資又稱農(nóng)資，是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中影響勞動對象的物質(zhì)資源和條件，在這些物質(zhì)資源與條件中包括了大量的不可再生、非清潔自然資源［1］. 由此可見，提高農(nóng)用物資利用效率是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展的有力保障，同時也是農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的有效渠道，有利于農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性. 所以，對農(nóng)用物資利用效率的評價研究從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展角度和綠色環(huán)保角度都具有重要意義.

DEA分析法是效率評價研究的有力工具，且廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域. 劉大為等［2］采用DEA法對我國31省份農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進行了分析，并采用投影分析法找出了非DEA有效省份的問題所在；賀志亮等［3］基于三階段DEA分析法，對中國2012年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進行了分析，研究依據(jù)規(guī)模效率和純技術(shù)效率測算結(jié)果將全國各省份農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率劃分為“雙高型”、“高低型”、“低高型”和“雙低型”四類；利用三階段的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法，郭軍華等［4］對我國2008年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進行研究，并指出城市化水平等為提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的有利因素，自然災(zāi)害為不利因素；李周等［5］基于DEA分析法對我國西部地區(qū)（縣域?qū)用妫┺r(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進行評價研究，并指出對外界的依賴越少，農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性就增強，反之下降.

也有一些學(xué)者對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要素投入利用效益問題有所研究. 岳健鷹等［6］基于超效率DEA模型對農(nóng)用地利用效率進行了研究，分析指出農(nóng)用地面積的減少會導(dǎo)致農(nóng)用地效率的降低；王柳［7］研究了山東省農(nóng)用地利用效率的時空演變，并指出山東省農(nóng)用地利用效率整體水平高，但總體有下降趨勢；鄧清祿等［8］以廣東省農(nóng)用化肥投入效益為研究對象，分析了其趨勢變化，并指出廣東省農(nóng)用化肥的投入效益在20世紀70年代到90年代經(jīng)歷了一個降低到回升的過程；蔡俊煌等［9］對改革開放以來我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全要素進行了實證效率分析，研究發(fā)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)逐漸呈現(xiàn)一種高投入高能耗低產(chǎn)出低效率的發(fā)展趨勢；鄭微微［10］對江蘇省主要農(nóng)作物化肥利用效率進行了研究，并提出了將降低化肥使用強度作為重中之重的建議；郝明玉等［11］研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)用化肥量、農(nóng)業(yè)機械總動力等投入要素值的冗余一定程度上會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率；徐密等［12］研究了湖北省農(nóng)業(yè)機械化的利用效率，分析發(fā)現(xiàn)，湖北省2001—2016年間1/2數(shù)量的年份農(nóng)業(yè)機械化利用效率有效，投入產(chǎn)出比例合理；張豪［13］在分析了河南省洛寧縣農(nóng)藥化肥的利用效率后，得出了農(nóng)用化肥與農(nóng)藥的利用效率受時間和地區(qū)影響較為顯著的結(jié)論.

通過對文獻的查閱分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有相關(guān)文獻研究有以下不足：①現(xiàn)有文獻主要集中于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全要素或單個農(nóng)用物資要素的利用效率研究，將農(nóng)用物資的全部要素作為效率評價對象的研究還少有看到；②現(xiàn)有文獻進行效率評價時通常偏重于單一狀態(tài)下進行，動態(tài)與靜態(tài)分析相結(jié)合的效率評價研究不多. 借鑒前人研究，本文基于DEA分析法和Malmquist指數(shù)模型，聚焦農(nóng)用物資的利用效率問題，對河南省18地市的農(nóng)用物資利用效率進行靜態(tài)與動態(tài)分析，為河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康發(fā)展、綠色發(fā)展提供借鑒. 本文主要創(chuàng)新之處為針對要素選取問題，將農(nóng)用物資作為研究目標進行效率評價；針對評價側(cè)重點問題，本研究基于截面與面板數(shù)據(jù)，從靜態(tài)與動態(tài)兩角度進行農(nóng)用物資利用效率分析.

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（Data Envelopment Analysis，DEA）最早于1978年由A.Charnes等提出［14］，其主要依據(jù)決策單元（DMU）的投入產(chǎn)出指標關(guān)系來評價決策單元間的相對效率問題. 常用模型有以規(guī)模報酬不變?yōu)榍疤岬腃CR模型和以規(guī)模效率可變?yōu)榍疤岬腂CC模型；本文認為隨著農(nóng)用物資的投入，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的規(guī)模報酬會發(fā)生改變，基于以上考慮，本文選用投入導(dǎo)向的BCC模型.

假設(shè)共有n個地市（決策單元DMU），每個地市都有m種農(nóng)用物資投入和s種產(chǎn)出，對于第j 個地市可表示為DMUj(xj,yj)(0 ≤j ≤n)，xij表示第j 個地市在第i 項的農(nóng)用物資投入值，xij＞0，i=1，2，…，m；yrj是第j 個地市在第r 項的產(chǎn)出值，且yrj＞0，r=1，2，…，s；λj表示構(gòu)造新的有效決策單元組合中第j 個DMU的組合比例，ε 表示阿基米德無窮小量，s-表示投入松弛變量，s+表示產(chǎn)出松弛變量，故模型的表達式為

式中：

若VD=1，且s-=0，s+=0，則表明該地市屬于DEA有效，技術(shù)效率和規(guī)模效率值達到1；若VD=1，但s-≠0或s+≠0，表明該地市弱DEA有效，投入可能存在冗余值；若VD＜1，則表明決策單元為DEA無效.

1.2 Malmquist指數(shù)分析法

Malmquist指數(shù)分析法是基于DEA分析法的對決策單元縱向評價的分析方法. 它剔除了時間因素對各期生產(chǎn)前沿面的影響，同時又彌補了DEA模型橫向?qū)Ρ鹊膯我恍缘牟蛔? 本文選取河南省2013—2018年面板數(shù)據(jù)基于DEA-Malmquist指數(shù)進行縱向評價分析.

Malmquist指數(shù)分析法于1953年由瑞士Malmquist提出［15］. 模型為

式中：M0為t+1時期的相對基期的Malmquist指數(shù)，Dt、Dt+1分別表示t 時期和t+1期技術(shù)水平時決策單元的相對效率，它又可以接著分解為技術(shù)效率變化指數(shù)（EFECH）和技術(shù)變化指數(shù)（TECH）兩部分，技術(shù)效率（TE）等于純技術(shù)效率（PTE）與規(guī)模效率（SE）的乘積，故因此有

式中：M0＞1時，說明全要素生產(chǎn)率隨著時間變化呈增長趨勢；M0＜1時，則表明全要素生產(chǎn)率隨時間變化呈下降趨勢.

1.3 指標選取與數(shù)據(jù)來源

評價指標的選取以及指標體系的構(gòu)建至關(guān)重要［16］，評價指標的選取必須從實際出發(fā)，并根據(jù)農(nóng)用物資利用的現(xiàn)實情況及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身特點確定指標.本文以農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值及增加值作為產(chǎn)出指標，以期從農(nóng)業(yè)整體發(fā)展狀況及生產(chǎn)的規(guī)模、速度進行產(chǎn)出考量；考慮到農(nóng)用物資的復(fù)雜性及指標間的相關(guān)性，最終選出表1 所示的6 大指標作為農(nóng)用物資的核心投入指標進行研究分析［17］.

本文數(shù)據(jù)選取河南省18 地市的2013—2018 年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)用物資利用的相關(guān)數(shù)據(jù)進行評價分析，投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)來源于2014—2019年《河南統(tǒng)計年鑒》.

表1 河南省農(nóng)用物資利用效率評價指標Tab.1 Evaluation index of agricultural material utilization efficiency in Henan Province

2 河南省農(nóng)用物資利用效率評價

2.1 河南省各地市農(nóng)用物資利用效率結(jié)果分析

本文以DEAP2.1為研究分析工具，基于投入導(dǎo)向的BCC模型，選取2018年河南省18地市截面數(shù)據(jù)，測算2018年河南省18地市的農(nóng)用物資利用效率，表2為測算結(jié)果. 為了更加直觀、有效地進行效率分析，本文基于ArcMap10.3軟件對各地市效率指標測算結(jié)果進行制圖，并依據(jù)數(shù)值高低進行分類，圖1至圖4為制圖分類結(jié)果.

表2 河南省各地市農(nóng)用物資利用效率測算結(jié)果Tab.2 Results of measurement of utilization efficiency of agricultural materials in Henan Province

圖1 河南省18地市綜合效率分布Fig.1 Distribution of comprehensive efficiency in 18 cities of Henan Province

圖2 河南省18地市純技術(shù)效率分布Fig.2 Distribution of pure technology efficiency in 18 cities of Henan Province

1）從綜合效率角度來看，2018年河南省18地市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資利用的綜合效率平均值為0.856，以此可以推論出河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資利用存在著14.4%的投入浪費；整個河南省僅有洛陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、三門峽和信陽6市的綜合效率為1，達到投入產(chǎn)出比相對最優(yōu)的DEA有效狀態(tài)；其余的12地市均處于非DEA有效狀態(tài). 從18地市綜合效率的空間分布來看（圖1所示），豫中、豫西地區(qū)的綜合效率值相對較高，說明這些地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)用物資的投入規(guī)模、技術(shù)水平與管理水平之間的配置比較合理，其原因可能與這些地區(qū)所處地勢相對更平坦，農(nóng)用大型機械、農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)設(shè)施等農(nóng)用物資可以發(fā)揮更大效率等因素有關(guān). 省會鄭州的綜合效率值相對較低，原因可能是鄭州經(jīng)濟大體量、快速發(fā)展導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地位下降，農(nóng)村勞動力流失，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)相比以往受到了比較大的沖擊，進而導(dǎo)致了農(nóng)用物資的投入利用存在一定程度的不合理. 以上結(jié)果表明，河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)用物資利用還處于相對粗放階段，2/3的地市農(nóng)用物資配置投入不夠合理，還需要對投入和產(chǎn)出進行優(yōu)化和調(diào)整.

2）從純技術(shù)效率角度來看，2018年河南省18地市中有洛陽、平頂山、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、三門峽、南陽、信陽和濟源9地市達到純技術(shù)有效，以此說明這9個地市的投入要素結(jié)構(gòu)分配比較合理，剩余9個地市則需要對投入結(jié)構(gòu)配置進行適當?shù)恼{(diào)整. 平頂山市、南陽市和濟源市的純技術(shù)效率值為1，但是并沒有達到DEA有效，表明這3個地市的投入結(jié)構(gòu)配置相對合理，DEA無效主要由規(guī)模效率不高原因所造成. 從區(qū)位分布來看（圖2），豫西豫南地區(qū)純技術(shù)效率值相對較高，豫東地區(qū)次之，豫北二地市及省會鄭州純技術(shù)效率最低. 純技術(shù)效率值的高低與各地市投入組織的有效性、生產(chǎn)方式的節(jié)約性有關(guān)，從純技術(shù)效率值的區(qū)位分布結(jié)果來看，豫西豫南地區(qū)投入組織更有效、生產(chǎn)方式更經(jīng)濟節(jié)約，這可能得益于這些地區(qū)多年來積累了豐富的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資投入利用相關(guān)經(jīng)驗，這其中就包括新鄉(xiāng)、許昌等農(nóng)業(yè)產(chǎn)值常年居于全省前列的地市. 其余地市的純技術(shù)效率還需提高，投入組織的有效性、生產(chǎn)方式的節(jié)約性還需加強.

圖3 河南省18地市規(guī)模效率分布Fig.3 Distribution of scale efficiency in 18 cities of Henan Province

圖4 河南省18地市規(guī)模報酬分布Fig.4 Distribution of scale compensation in 18 cities of Henan Province

3）從規(guī)模效率角度來看，2018年河南省有洛陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、三門峽和信陽6地市的規(guī)模效率值達到了1（表2），規(guī)模報酬不變（圖4），意味著這6地市生產(chǎn)規(guī)模以達到最優(yōu)，不需要再做調(diào)整. 鄭州、許昌、平頂山、漯河、周口、南陽和駐馬店7地市處于規(guī)模報酬遞減狀態(tài)，表明這7地市的投入要素配置不夠合理，在保證原產(chǎn)出的基礎(chǔ)上，適當減少農(nóng)用物資的投入可達到提升利用效率的目的. 剩余的安陽、濮陽、濟源、開封和商丘5地市的規(guī)模報酬處于遞增狀態(tài)，以此說明這幾個地市有必要加大農(nóng)用物資的投入，擴大投入規(guī)模，以帶動產(chǎn)出的增加. 從圖3可看出，河南省大部分地市的規(guī)模效率較高，均在0.947以上，但從規(guī)模報酬方面看，河南省大部分地市還需調(diào)整規(guī)模，從而使所在地市DEA效率有效.

通過DEA2.1的軟件測算，得出使非DEA有效的DMU達到DEA有效的投入剩余變量si-的取值，結(jié)果見表3. 從表3可以看出，2018年鄭州、開封、安陽等9地市存在不同程度的投入要素過量的情況，要素配置亟待調(diào)整，從投入冗余值平均值來看，河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)業(yè)機械總動力調(diào)整值為76.840萬kW，農(nóng)村用電量調(diào)整值為2.449億kW·h時，農(nóng)田灌溉面積調(diào)整值為20.114 khm2，農(nóng)用化肥使用折純量調(diào)整值為73 140.729 t，農(nóng)用塑料薄膜使用量調(diào)整值為716.442 t，農(nóng)用柴油使用量調(diào)整值為6 202.870 t，從而使農(nóng)用物資投入趨于合理，農(nóng)用物資利用效率達到最高.

2.2 河南省農(nóng)用物資利用效率變化趨勢分析

本節(jié)利用Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)對河南省2013—2018年間農(nóng)用物資利用效率進行動態(tài)化趨勢分析，以DEAP2.1軟件為分析工具測算投入和產(chǎn)出，測算結(jié)果如表4所示.

表3 非DEA有效的決策單元的松弛變量Tab.3 Relaxation variables of non-effective DEA decision units

表4 2013—2018年河南省農(nóng)用物資利用Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)Tab.4 Malmquist productivity index for agricultural material utilization in Henan Province from 2013 to 2018

由于2013年之前的河南統(tǒng)計年鑒未收錄農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值這一數(shù)據(jù)指標，因而本文選用了2013—2018年的數(shù)據(jù)進行分析. 從表4 可以看出，2013—2018 年河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)用物資投入Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)除2016—2017年外均大于1，表明整體上河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資投入全要素生產(chǎn)率變化呈上升趨勢，并以年均2.1%的增速上升；細化到結(jié)構(gòu)上來講，技術(shù)進步率平均增長2.8%，規(guī)模效率呈細微下降趨勢，平均降低0.5%. 這說明技術(shù)進步是河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)用物資投入生產(chǎn)率增長的主要動力來源，而投入規(guī)模則阻礙了農(nóng)用物資投入利用效率的提高. 縱觀河南省發(fā)展歷史及在全國定位可知，相較于沿海發(fā)達城市，當前河南省還處于經(jīng)濟發(fā)展的快速上升期，尤其是“中部崛起戰(zhàn)略”的實施后，先進科學(xué)技術(shù)正快速應(yīng)用于包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的各個領(lǐng)域，因而技術(shù)進步成為農(nóng)用物資利用效率提高的驅(qū)動因素；但同時，經(jīng)濟的快速增長、農(nóng)技工作者較低的受教育程度等因素導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的粗放化，管理模式有待改善，投入規(guī)模設(shè)置不夠合理適度，從而使規(guī)模效率成為農(nóng)用物資利用效率提高的阻礙因素.

3 結(jié)論與建議

本文使用2013—2018年河南省農(nóng)用物資相關(guān)數(shù)據(jù)，基于投入導(dǎo)向的DEA-BCC模型及Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)模型對河南省農(nóng)用物資利用效率進行了靜態(tài)與動態(tài)的分析研究，得出以下結(jié)論：

1）2018年河南省18地市農(nóng)用物資利用效率大多不夠理想，僅有6地市的投入產(chǎn)出效率處于DEA有效狀態(tài)，2/3的地市農(nóng)用物資的投入利用需要進一步的優(yōu)化調(diào)整；導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因主要是投入規(guī)模的不合理，規(guī)模效率無效，一部分地市存在著農(nóng)用物資投入過剩問題.

2）2013—2018年河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資利用的全要素生產(chǎn)率整體呈現(xiàn)上升趨勢，其中技術(shù)進步是全要素生產(chǎn)率提升的驅(qū)動因素，而規(guī)模效率的下降阻礙了河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資利用效率.

基于以上關(guān)于河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資利用效率的研究結(jié)果，本文提出以下建議：

1）河南省各個地市應(yīng)重視農(nóng)用物資投入規(guī)模問題. 未達到最佳規(guī)模報酬的12個地市應(yīng)根據(jù)自身規(guī)模投入問題予以改善，其中鄭州等7個處于規(guī)模報酬遞減的地市，應(yīng)縮小經(jīng)營規(guī)模，減少農(nóng)用物資投入量，以提高規(guī)模效率；安陽等5個處于規(guī)模報酬遞增地市，應(yīng)加大農(nóng)用物資投入量，擴大生產(chǎn)規(guī)模，從而提升規(guī)模效率.

2）河南省應(yīng)繼續(xù)重視農(nóng)用物資利用相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，地市政府應(yīng)設(shè)置專項資金為農(nóng)技工作者學(xué)習(xí)農(nóng)用物資利用的專業(yè)知識提供平臺機會，切實提升農(nóng)業(yè)工作者專業(yè)知識水平；其次應(yīng)注重運用大數(shù)據(jù)云計算等先進計算機技術(shù)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資利用過程中的信息獲取收集、解決及實時監(jiān)測助力，進而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用物資利用效率.

總的來說，河南省在謀求經(jīng)濟又好又快發(fā)展的同時，不能忽視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康、有序發(fā)展的重要性，各地市應(yīng)因地制宜，切實制定好農(nóng)用物資投入利用的相關(guān)政策，保證農(nóng)用物資的利用效率；同時，各地市應(yīng)積極響應(yīng)國家有關(guān)低碳節(jié)能環(huán)保的政策方針，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中努力踐行構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的有關(guān)要求，堅持綠色發(fā)展，合理配置投入規(guī)模，轉(zhuǎn)變經(jīng)營管理方法，盡可能避免因農(nóng)用物資濫用而造成的投入過剩現(xiàn)象.