基于DEA模型的城郊蔬菜种植投入产出关系研究
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山东农业科学2014,46(9):152—156 Shandong Agricuhural Sciences 基于DEA模型的城郊蔬菜种植投入产出关系研究 李莉,史建民 (山东农业大学经济管理学院,山东泰安271018) 摘要:在分析1998—2012年蔬菜种植效益基础上,用DEA数据包络模型对蔬菜种植投入产出效率进 行实证分析。结果显示:蔬菜种植成本利润率和产值利润率从2010年开始均有所下降,说明近两年蔬菜种植 效益不高;实证分析表明,15年中有5年的投入产出效率处于DEA有效阶段,而其余1O年处于规模报酬递增 阶段,肥料费和间接费用投入效率相对较低。故建立健全蔬菜投入保障机制和改善生产管理模式是提高蔬菜 种植效益的重要举措。 关键词:蔬菜投入;蔬菜产出;全国大中城市;DEA模型 中图分类号:F326.13 文献标识号:A 文章编号:1001—4942(2014)09-0152-05 Study on Input——Output Relationship of Suburban Vegetable Planting Based on DEA Model Li Li.Shi Jianmin (College ofEconomics and Management,Shandong Agricultural University,Taian 271018,China) Abstract On the basis of analyzing the benefits of vegetable planting in 1998—2012,the empiircal a— nalysis on input—output efifciency of vegetable planting was conducted by the DEA data envelopment mode1. The resuhs showed that the cost and production value profit margins of vegetable planting had declined since 2010.This showed that the vegetable planting benefits nearly two years was not high.Empirical analysis showed there were 5 years whose input—output efifciency was in DEA effective stage.And that of the other 10 years was in the stage of scale returns increasing,and the input efifciency of fertilizer and indirect expenses was relatively low.So establishing and perfecting the safeguard mechanism for vegetable input and improving production management mode were the important measures to improve vegetable planting benefits. Key words Vegetable input;Vegetable output;The national large—and m ̄uln-sized cities;DEA model 随着城市化进程加快和城镇居民人口增加, 笔者认为,合理的蔬菜投入产出关系是稳定蔬菜 人们对蔬菜需求数量和质量提出了更高要求。自 价格和增加菜农收益的前提,因此有必要对蔬菜 1988年“菜篮子”工程实施以来,蔬菜种植投入不 种植投入产出效率进行评价。 ,断加大,2012年“一号文件”《关于加快推进 关于农业投入产出方面的研究,一些学者着 农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若 眼于对某一省份或单种品种的投入产出关系分 干意见》强调落实“菜篮子”负责制,充分发 析 l2 ;另一部分学者则选取多个农业特色产区 挥都市农业应急保障功能,大中城市要坚持保有 进行投入产出关系比较分析 I4 。蔬菜投入产出 一定的蔬菜等生鲜食品自给能力。但近几年蔬菜 关系方面,张霞和张纪涛 5 对山西省8个代表地 价格波动较大,影响到居民正常生活和菜农收入。 区设施蔬菜生产投入产出情况进行调查,并分析 收稿日期:2014-05—20 基金项目:山东省现代农业产业技术体系蔬菜创新团队建设专项(编号:SDAIT一02—022—13);教育部人文社科规划基金项目“基 于供应链合作主体视角下的蔬菜质量安全:行为分析、机制构建与优化”(编号:13YJA630143) 作者简介:李莉(1988一),女,山东桓台人,在读硕士研究生,研究领域为农业经济理论与。E—mail:lili087475@163.coin 通讯作者:史建民(1958一),男,江苏丰县人,教授,博士生导师,研究领域为农业经济理论与、农业保险。 第9期 李莉,等:基于DEA模型的城郊蔬菜种植投入产出关系研究 153 投入产出构成和关系,得出了山西省设施蔬菜生 2011年以后成本费用控制较差,盈利能力有下降 趋势。 产缺乏标准、需要规范各项生产要素投入的结论。 总之,国内关于蔬菜投入产出关系研究的文献较 少,并且缺乏针对性和行之有效的建议。本 文在研究全国大中城市蔬菜种植投入产出效益基 础上,运用DEA模型对1998—2012年蔬菜投入 产出效率进行测算,以期客观反映城郊蔬菜投人 产出情况,并为进一步调整蔬菜种植投人产出比 专 料 赠 _l奇 踊 例以实现蔬菜种植效益最大化提出建议和途径。 除特别说明外,本研究数据均来自《全国农 产品成本收益资料汇编(1998~2012)》。自2004 年开始,我国实施新农产品成本调查核算指标体 系,为统一口径,对1998版农产品成本核算指标 均按《新旧农产品成本核算指标转换方法说明》 进行了转换。此外,我国自1998年开始核算大中 城市蔬菜种植成本收益状况,由于数据获取所限, 本文仅以28个全国大中城市的番茄、黄瓜、茄子、 结球甘蓝、菜椒、大白菜、马铃薯等7种大路蔬菜 为例进行研究。城郊指全国大中城市郊区。 1 城郊蔬菜种植效益波动特征分析 经济效益是衡量一切经济活动的最终综合指 标。以成本利润率分析为主,揭示全国大中城市 效区蔬菜种植的投入产出关系,同时辅以产值利 润率分析,对蔬菜种植经济效益做出判断。 1.1城郊蔬菜种植成本利润率分析 1.1.1总成本利润率总成本利润率反映生产 中所消耗全部资源的净回报率,即投入总成本的 经济效益,同时也反映降低成本所取得的经济效 益。该指标越高,表明为取得利润而付出的代价 越小,成本费用控制得越好,盈利能力越强。 图1数据分析表明,1998~2012年全国大中 城市蔬菜种植总成本利润率平均为91.19%,其 中2001、2003、2007年和2010年四年均超过 100%。分阶段看,1998~2000年、“十五”、“十一 五”和201 l~2012年全国大中城市蔬菜种植总成 本利润率平均分别为90.65%、96.43%、92.12% 和76.60%,整体呈现出M型波动趋势,且增加或 者减少期间不超过两年,近两年下降幅度明显。 由此可知,蔬菜种植总成本利润率每2~3年上升 一次且超过100%,在“十五”期间保持较高水平, 蔬菜种植取得的利润较高而付出的代价较低, 年份 图1 蔬菜种植总成本利润率变动情况 1.1.2人工成本利润率人工成本利润率越高, 表明单位人工成本取得的经济效益越好,人工成 本的相对水平越低。 总体来看,人工成本利润率波动特征较为明 显。1998—2012年全国大中城市蔬菜种植人工 成本利润率平均为219.33%,其中2001年达到 极值,为291.53%,在经过一年下降后,2003年上 升至270.93%,经过3年走低后2007年人工成本 利润攀升到261.14%,此后持续下降,2010年开 始下降幅度明显,2012年降到最低值124.80%。 分阶段看,1998—2000年、“十五”、“十一五”和 2011~2012年全国大中城市蔬菜种植人工成本利 润率平均分别为229.22%、246.39%、214.95% 和147.82%。由此可知,“十五”期间人工成本投 入取得的经济效益最好。2007年以后人工成本 利润率持续走低,说明蔬菜种植投入单位人工成 本,蔬菜收益不升反降,人工成本相对水平较高 (图2)。 V 料 要 将 餐 H 图2蔬菜种植人工成本利润率变动情况 1.1.3物质费用利润率物质费用利润率体现 了经营耗费所带来的经营成果。该项指标越高, 反映生产者的经济效益越好。 154 山东农业科学 第46卷 总体来看,物质费用利润率在波动中上升,但 年平均分别为47.54%、49.03%、47.78%和 近两年呈下降趋势。1998~2012年全国大中城 43.22%,蔬菜产值利润率总体保持稳定的发展趋 市蔬菜种植物质费用利润率平均为180.11%, 势;2010年开始略有下降,说明在增产同时并未 2010年上升到最大值,为245.09%。分阶段看, 增收。 1998~20oo年、“十五”、“十一五”和201l~2012 综上所述,在全国大中城市蔬菜种植过程中, 年平均分别为160.08%、173.88%、192.91%和 近几年总成本利润率,特别是物质费用和人工成 193.76%。与其他成本利润率不同,物质费用利 本利润率在下降,说明蔬菜生产经济效益在下降, 润率分阶段看是持续走高的,但近两年呈下降势 进一步说明蔬菜生产并未合理控制成本投入力 头。由此说明,截至2010年,蔬菜种植投入中每 度,投入要素未得到充分使用;产值利润率显示, 付出一元物质服务费用可获得的利润在不断增 产值在增加的同时净利润略有下降,说明近几年 加,生产者的经济效益在增加,此后经济效益降低 蔬菜种植虽增产但并未达到增收目的。因此,如 (图3)。 何控制成本投入力度才能使蔬菜种植效益最大 化?各项成本投入比例如何达到最佳均衡状态? 本文通过数据包络分析方法对蔬菜种植投入产出 V 褂 效率进行实证分析,对上述问题作出合理解释。 罂 旺 2城郊蔬菜种植投入产出效率实证分析 枢 蜓 2.1 分析方法和样本数据选取说明 2.1.1 DEA模型简介DEA模型又称为数据包 络分析方法(Data Envelopment Analysis),它采用 线性规划方法,利用观察到的有效样本数据,将被 图3蔬菜种植物质费用利润率变动情况 评价单位(本文为年份)作为决策单元(DMU,De— 1.2城郊蔬菜种植产值利润率分析 cision Making Units),对决策单元进行生产有效性 产值利润率可以反映是否高产高效及增产增 评价,结果反映各决策单元的相对效率。 效。产值利润率高,说明高产高效;产值利润率降 本文选取15个DMU,每个DMU都有k种类 低,说明增产未增效。 型的输入和S种类型的输出。分别用xi、Yi表示 由图4可知,1998—2012年蔬菜种植产值利 输入、输出。 润率平均为47.57%,“十五”年间一直在40%一 Xj=(x1j, 2j ., kj) 50%左右上下波动,波动幅度不大,2001年达到 最大值,为50.71%,由于2012产值较往年持续 Yj=(Yli,Y2j,…,y。i)T 式中,x i>0表示第j个决策单元DMU的第i种 走高的同时,净利润较上一年有所降低,2012年 类型输入的输入量;Y i>0表示第j个决策单元 产值利润率降到最小值40.25%。分阶段看, DMU的第i种类型输出的输出量;i=1,2….,k; 1998—2000年、“十五”、“十一五”和2011—2012 r=1,2 .,S;j=1,2….,no 60 评价第j。决策单元DMU ̄o有效性的c R模 ,、 型为: 芭50 料 min0=VD 赠 n 蚕40 . jXj≤ex0 J一 n . 入jYj≥Y0 1998 2000 2002 2004 2o06 2008 2010 2012 {≥0,j=l,…,n 年份 式中,xj、Yj分别代表投入和产出指标;入i表示单 图4蔬菜种植产值利润率变动情况 位组合系数;0作为评价DMU相对有效性的评判 第9期 李莉,等:基于DEA模型的城郊蔬菜种植投入产出关系研究 枷 155 O嗍 姗龇砒嬲 o 9 nv l 1‘ 3』 5,l0詈撕 狮舢洲 7 8 9 0 1 2 栅弼铘研 Ⅲ跏 枷 川 m 跚 撕 瑚脚 瑚瑚瑚枷∞渤如∞蚰m:宝 标准,表示有模型测算出的相对效率值。若0= 1,则认为被评价DMU是DEA有效;若0<1,则 认为被评价DMU是DEA无效。 2.1.2样本数据选取及处理 在选择蔬菜种植 2007年的综合效率值较低,分别为0.894、0.875。 由表2可知,15年平均技术效率和规模效率分别 为0.968和0.981,均接近1并呈W型波动趋势。 1詈‘;姗 槲詈 8 5 , 2.; 似纰 斗 ,■ 9 3 8 0 2 3 4 加舳∞ ∞∞ :2加 分别来看,技术效率在2005年达到极值,为0.992, 接近于1,在2007年降到最小值,为0.889;研 懈 规模效 啪 跚 投入产出变量时,以蔬菜种植单位面积主产品产 量为产出变量,同时根据蔬菜种植过程中生产资 料投入的多少选择单位面积肥料费(化肥和农家 肥)、劳动用工数量(标准劳动日)、种子费、其他 率于2004年达到极值,为0.994,2000年为最小值 0.949 ∞ 如∞ ∞;。m∞舳 ∞如 ∞ 薹;啪 如∞唧 :合∞加 拼柳 ∞舳{萎 :兮 笱哟 ∞ 直接费用(农药费、农膜费、租赁作业费)、间接费 表2 1998—2012年蔬菜种植投入产出效率值 用(固定资产折旧、销售费)投入指标。指标选取 年份 综合效率 技术效率 规模效率 规模收益 姗姗珊瑚撕 蜘彻彻姗 0 0 O 7 6 7 l 9 0 O 7 7 3 4 7 1998 1 ;2 m 1 ∞∞ l 一 加蚰 尽量采用实物量形式,以费用形式表示的物质投 1999 0.917 0.944 0.971 irs 入指标用农业生产资料价格指数(1998年为 2ooO 0.932 弼m 0.982 呲御啪跏挪啪咖跚 0.949 1/ 'S 100)进行平减,该指数来源于2013年《中国农村 2o01 0.906 0.943 0.961 irB 2oo2 0.939 0.979 0.959 irs 统计年鉴》。 2003 0.929 0.958 0.970 irs 此外,本文选取1998—2012年15个年份作 2004 0.932 0.937 0.994 i18' 为决策单元(DMU)。 2o05 0.963 0.992 0.97l i18' 2O06 0.894 0.913 0.978 l rs 表1 1998—2012年蔬菜种植投入产出相关指标 20o7 0.875 0.889 0.983 irs 2008 l 1 1 — 主产品产量 肥料费 劳动用工量 种子费 其他直接费间接费用 2009 1 1 1 — (kg/hm2)( ̄Jhm )(H/hm )( ̄t/hm )用( hm2)(Yt/hm ) 2010 0.957 0.981 0.975 i1"8 2011 1 1 l 一 20l2 l 1 1 一 平均值0.950 0.968 0.981 注: 表示规模报酬递增,综合效率=技术效率×规模效 综合效率可分解为纯技术效率和规模效率两 部分,分别反映全国大中城市蔬菜种植投入产出 结构和规模两方面的效率情况l6 J。技术效率是 衡量在假设规模报酬不变的条件下,被评价的决 策单元与生产前沿面之间的距离,即蔬菜种植投 入产出的机构是否符合蔬菜产业发展的总体要 注:数据根据《全国农产品成本收益资料汇编》整理。 求,并且能否实现蔬菜种植效益的最大化,当技术 效率值≥1时,说明蔬菜种植投人产出结构合理。 2.2效率测算及分析 由数据统计可知,技术效率在1998、2008、2009、 2.2.1 效率测算结果描述利用Deap2.1软件 2011、2012年均为1,说明这5年蔬菜种植投入产 对全国大中城市蔬菜种植投入产出相对效率进行 出结构合理,均处在生产前沿面上,并且实现了资 测算,结果如表2所示。 源的优化配置。规模效率衡量的是规模报酬不变 根据DEA模型,效率值≥1表示DEA有效。 的情况下生产前沿面与规模报酬可变的生产前沿 1998—2012年,有5年的DEA综合效率值为l, 面之间的距离,即对蔬菜种植投入产出规模进行 即这5年处于DEA有效率状态;其余10年的综 调整是否能够使DEA处于有效状态 6j,由数据分 合效率值<1,即处在DEA无效率状态。15年平 析可知,规模效率在1998、2008、2009、201 1、2012 均综合效率值达到0.950,由此认为全国大中城 年均为l,说明这5年DEA均处于有效状态,其投 市蔬菜种植投入产出综合效率值较高,但2006、 入产出规模已达到最佳。 彻 卿 :2∞晒 坝m粥 156 山东农业科学 第46卷 此外,1999~2007年和2010年这1O年蔬菜 种植投入产出呈现规模收益递增,说明在此期间 产出水平增长比例高于要素投入增长。这种现象 出现的原因可能是:(1)蔬菜种植劳动分工更加 合理,在增加蔬菜种植规模的基础上,家庭用工和 状况整体良好,但蔬菜投入产出DEA无效状态的 年份有1O年。(2)投入不稳定、结构不合理是影 响蔬菜投入产出效率的重要原因,主要表现在蔬 菜种植物质费用投入、技术投入和间接费用不足, 影响蔬菜种植设施建设和技术创新。(3)“十一 雇佣工结合方式的工作效率高出只以家庭用工的 方式。(2)生产经营主体在郊区创办蔬菜生产一 加工一销售一体化基地,改善基础设施,增加技术 五”以来,蔬菜种植投入产出规模报酬递增年份 明显增加,原因在于“菜篮子”工程建设增加对蔬 菜产业投入的同时,提高了蔬菜管理水平,生产效 投入。由于生产要素具有不可分割性,大规模的 率有所提高。 蔬菜种植产生更多的规模报酬。 为保障和进一步提高城郊蔬菜种植效益,应 2.2.2不同投入指标组合对投入产出效率的影 建立健全蔬菜产业投入保障机制,加强蔬菜生产 响从表3可以看出,在剔除的5项指标中,肥料 基础建设,合理控制蔬菜种植投入,建立蔬菜产业 费和间接费用对投入产出效率的影响较大,各效 发展稳定基金,加大对蔬菜种植财政补贴,实现对 率指标值下降明显,说明肥料费和间接费用投人 蔬菜产业持续而稳定物质、资金和技术支持。同 效率相对较低。 时,改进蔬菜生产经营管理模式,加强技术培训, 表3 不同投入组合下DEA效率均值 提高蔬菜种植效率,降低生产成本。 1j寸__ j 1J 1j参考文献: [1]李兴江,李园青.甘肃省农业投人产出效率研究[J].科 学・经济・社会,2011(1):14—17. 张宏,王振华,姜会明.玉米生产的投入产出效率分析[J]. 吉林农业大学学报,2011,33(6):698—702. 康鑫,王桂森,孙志茹.粮食主产区农业生产资源投入产出 效率评价研究[J].科技与经济,2013,26(3):41—45. 3结论与建议 杨凡,齐振宏,王景旭,等.水稻投入产出效率评价及相关因 素分析[J].统计与决策,2011(17):100—102. 蔬菜种植效益波动特征分析结果表明,近些 张霞,张纪涛.山西省设施蔬菜投入产出的调查分析[J]。 年蔬菜种植总成本利润率,特别是物质费用和人 科技情报开发与经济,2013(11):133—136. 田淑英,张琛,许文立.安徽省林业投入产出效率评价—— 工成本利润率在下降,说明蔬菜生产经济效益均 基于超效率DEA模型[J].合肥学院学报:社会科学版, 下降,蔬菜生产未能合理控制成本投入力度,投入 2013,30(2):111—115. 要素未得到充分使用;产值利润率显示,产值在 杨键.萝b生产成本收益及全要素生产率分析[D].武汉: 增加的同时净利润略有下降,说明近几年蔬菜种 华中农业大学,2010. 植虽增产但并未达到增收目的。 汤荣丽.我国柑橘投入产出效率研究[D].杨凌:西北农林 科技大学,2012. 城郊蔬菜种植投入产出效率实证分析结果表 赖作卿,张忠海.基于DEA方法的广东林业投入产出效率 明:(1)全国大中城市1998—2012年蔬菜种植投 分析[J].林业经济问题,20o8,28(4):323—326. 入产出综合效率值平均较高,说明蔬菜投入产出