利用DEA方法分析河南省农业机械装备的效率

　　引言

　　农业机械的投入是发展现代农业的重要的物质保障，对于提高农业的综合生产能力，促进区域经济结构的调整都起着重要的作用。截止到 2012 年底，河南省农业机械总动力达到 10 872． 7 万 kW，农作物耕种收综合机械化水平达到 57% 。尽管河南省的农业机械化水平发展迅速，但总体水平仍处于初中级发展阶段，与现代化农业的要求还有一定的距离。提高农业机械化水平不但要增加农业机械的数量，更重要的是要提高农业机械的使用效率，物尽其用。尤其河南作为一个经济发展水平不高的农业大省，更要发挥现有农业机械的生产力，实现农业机械装备的优化组合。

　　目前，学者对与农业机械化的效率研究大都是从定性的方面提出提高农业机械效率的措施。也有部分学者利用数学模型对农业机械化的效率进行研究。

　　如李卫等基于前沿面理论对中国的农业机械生产配置效率进行了分析; 张宗毅等利用数据包络分析法( DEA) 对中国农机化效率进行了研究。目前，对于河南省的农业机械效率的分析还比较欠缺，本文利用DEA 法对河南省的农业机械装备的效率进行分析，期望能对于河南省的农业机械化的发展提供参考。

　　农业生产的过程是一种投入产出的过程，研究该系统的投入产出效率，可分析各投入部分的生产效率，及时地采取针对性的调整措施，使系统处于最优的状态。农业机械的装备可看作是农业生产的投入，农业的产出可根据生产的阶段不同而不同。为此，将农业机械装备的数量作为投入指标，相关机械的作业面积为产出指标，利用数据包络分析( DEA) 方法对河南省农业机械装备的效率进行分析，期望揭示出河南省目前农业机械装备的效率水平。

　　1 模型方法介绍

　　数据包络分析( DEA) 是由运筹学、管理科学和数理经济学交叉形成的一个新的研究领域，其可利用数学规划模型对具有多个输入、输出因子的系统评价其因子间的相对有效性。

　　具体建模过程及分析如下:假设有 n 个生产单元，每个生产单元都有 m 种投入、s 种产出，X0、Y0为被评价生产单元的投入与产出值，λj为权重，αoj为冗余率，θ*为综合效率评价指标，α*为纯技术效率评价指标，S* －、S* +为投入、产出的松弛变量。构造模型如下:

　　1) C2R 模型，据此可计算生产单元的综合效率。则有【1】

　　
　　2) C2GS2 模型，据此可计算生产单元的纯技术效率。则有Minα【2】


　　
　　1 ，规模收益递增，表明生产单元适当增加投入量，可将产出量提高更高比例。

　　纯技术效率，可描述目前生产单元在规模报酬不变的条件下的产出与最优产出水平的差异。

　　纯规模效率，可描述目前生产单元在规模报酬可变的条件下的产出与规模报酬不变时产出的差异。

　　2 指标选取与数据处理

　　本文选择农用大中型拖拉机、小型及手扶拖拉机、大中型拖拉机配套农具、小型拖拉机配套农机、机引犁、机引耙、旋耕机、机引播种机等 8 个指标为投入指标。由于拖拉机即能耕地，又能播种，因此产出指标为机耕面积和机播面积两个指标。选取的投入指标为农业生产耕种环节主要投入的农机装备数量，单位为万台; 选取的产出指标为耕种环节的机械作业面积，单位为 khm2。具体数据来源于 2013 年河南省统计年鉴。

　　3 结果分析

　　本文采用 DEAP 2． 1 软件对河南省各区的农业机械效率进行的计算，具体结果见表 1、表 2 所示。【表1-2】

　　
　　3． 1 效率分析

　　分析表 1 发现，2012 年河南省 18 个市内综合效率有效的生产单元有 11 个，占全部的比例的 61． 1% ;纯技术效率有效的生产单位有 14 个，占全部比例的77． 8% ; 纯规模效率有效的生产单元有 11 个，占全部比例的 61． 1% 。说明河南省综合农业机械效率有较高的水平，但是区域内部还是存在较大的差异。例如，许昌的综合效率仅为 0． 443，济源的综合效率仅为0． 508。

　　在 11 个综合效率有效的生产单元中，虽然效率水平都达到 1，但是 11 个生产单元的农机化水平还是存在差异的。如新乡、濮阳的机耕水平都排在全省前列，但是其综合效率却偏低; 南阳的机耕水平和机播水平都不高，但是其农业机械效率却较高。说明农业机械效率与农业机械化水平的高低无直接的关系。

　　鹤壁、濮阳、济源 3 市的纯技术效率均有效，但是纯规模效率低，导致其综合效率低。说明 3 个市在现有的技术水平下，农业机械的投入规模不够，可通过增加农业机械的数量来提高农机化效率。

　　郑州、平顶山、新乡、许昌的纯技术效率和纯规模效率都低于 1，说明目前 4 个市的农业机械类型的结构存在问题导致技术效率低，且在现有的技术水平下还存在投入不足，致使综合效率低。因此，可通过调整不同类型农业机械的数量比例实现农机化效率的提高。

　　3． 2 规模收益分析

　　对表 1 中规模收益分析发现，河南省 18 个生产单元中有 11 个生产单元的规模收益不变，说明在目前的技术水平下无法单纯通过农业机械量的增加实现收益增加，而是必须通过提高技术水平打破现有的平衡，再调整农业机械规模，才能使其收益增加。而对于另外 7 个生产单元，存在两种情况: 一是纯技术效率有效的 3 个单元，其规模收益递增说明目前农业机械投入不足，需加大农业机械的投入; 二是纯技术效率无效的 4 个单元，虽然其某些类型的农业机械存在冗余，但其规模收益仍为递增说明其农业机械由于类型配合不合理导致低效率运转，必须通过投入调整农机结构才能提高农业机械效率。

　　3． 3 投入冗余分析

　　对表 2 进行分析发现，存在投入冗余生产单位为郑州、平顶山、新乡和许昌 4 市。4 个生产单元均有农用拖拉机的冗余。主要原因: 一是 4 市都存于平原地带，农用拖拉机不仅可以用于农业生产而且可用于运输; 二是目前土地分割现象严重，每新增加 1 台农机带来的作业面积并不成比例增加。另外，4 市在河南省内都是经济发展较好的区域，对于农业机械投入的资金相对较好，也是其农业机械投入存在冗余的原因之一。

　　4 结论与建议

　　1) 河南省农业机械化效率总体存在较为均衡的发展，全省有 60% 以上区域在现有技术水平下较为有效。但是农机化效率与农机化水平无直接关系，存在一些区域在低农机化水平下的效率有效。因此，存在这些现象的区域要在内部通过调整农业机械结构打破这种平衡，提升农业机械化水平，实现高技术水平下的效率优化。

　　2) 河南省农业机械化综合效率在空间上存在明显的差异。产生这种差异的原因既有技术效率的差异也有规模效率的差异。因此，河南省在制定农业机械发展的政策要区别对待。针对由于技术效率差异而引起的综合效率差异的区域，可通过调整农业机械的结构和不同类型农机数量的比例提高技术效率，从而实现综合效率的提高。对于因规模效率差异而引起的综合效率差异的区域，可通过加大农业机械的投入，扩大规模来实现综合效率的提高。

　　3) 根据分析，目前河南省的农业机械不存在产出的冗余，即农业机械都充分发挥了效能。但是，有郑州、平顶山等 4 个区域存在投入的冗余。针对投入冗余问题，河南省可针对这 4 个区域制定具体的农机政策进行宏观指导，比如在农机补贴时，可把对存在冗余农业机械排除在补贴范围之外。

　　4) 种植业包括耕、种、收 3 个环节，由于收割环节投入的农业机械在空间上具有较大的流动性，而耕、种环节投入的农业机械流动性相对较小，故本文仅对耕、种环节投入的农业机械的效率进行的分析，未把收割环节计算在内。

　　参考文献:

　　［1］ 李卫，薛彩霞，朱瑞祥，等． 基于前沿面理论的中国农业机械生产配置效率分析［J］． 农业工程学报，2012，28( 3) : 38 －43．
　　［2］ 张宗毅，曹光乔．“十五”期间中国农机化效率及地区差异［J］． 农业工程学报，2008，24( 7) : 284 －289．
　　［3］ 魏权龄． 数据包络分析( DEA) ［J］． 科学通报，2000，45( 17) : 1793 －1808．
　　［4］ 张根水，熊伯坚，程理民． 基于 DEA 理论的地区旅游业效率评价［J］． 商业研究，2006( 1) : 179 －183.