基于SBM-DEA模型的中国大豆全要素生产率分析

２０１０年第３期　

基于ＳＢＭ—ＤＥＡ模型的中国大豆全要素生产率分析　

李碧芳　

（大庆石油学院，黑龙江大庆１６３３１８）　

摘要：从全要素生产率的视角，对１９９０—２００７年中国大豆产业的生产效率现状进行了深入研究。　

结果发现，中国大豆全要素生产率指数以年均０．０６　的速度上升，对其分解发现，技术进步则以年　

均０．５９　的速度上升，而技术效率以年均０．５　的速度下降，这造成中国大豆生产的全要素生产力　

增长缓慢。对大豆产量影响因素的实证研究表明，全要素生产率对大豆产量的影响非常小，主要是　

资本投入起作用。最后对提高中国大豆全要素生产率提供了政策建议。　

关键词：大豆；ＳＢＭ—ＤＥＡ模型；全要素生产率；技术进步；技术效率　

中图分类号：Ｆ７４．３￥５６５．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４～３２６８（２０１０）０３—０１１６—０４　

大豆具备粮食作物、油料作物和饲料作物等特　

能在国内市场全面开放后具有竞争力。为此利用　

征，产业链条非常广。中国是大豆生产的发源地，曾　ＤＥＡ—ＳＢＭ模型，结合中国大豆行业１９９０—２００７　

经是世界上最大的大豆生产国和主要的大豆出口　

年的数据，从全要素生产率（ＴＦＰ）的变化视角，分　

国，但是，由于生产成本高和出油率低等原因，中国　

析中国大豆的全要素生产率变化，以及对影响大豆　

大豆生产逐渐丧失了比较优势和国际竞争力。另一　

产出的各因素进行了定性和定量分析，目的是找出　

方面，随着国民生活水平的提高，大豆国内需求增长　

提高大豆产量的可能途径，减少对进口的依赖，维护　

迅速，导致中国的大豆进口猛增，２００１年中国由大豆　

国家大豆产业安全和经济安全。　

净出口国变成大豆净进口国，随后，中国大豆的净进　

口量逐年递增，２００８年，中国大豆贸易逆差２１４．４８亿　

１全要素生产率的测定　

元，占世界大豆进口量的比重达到４０．６１　，是当年国　

１．１度量方法　

内生产量的２．７８倍。进口的急剧增加对国内大豆　

以往对全要素生产率的测算主要是采用经济总　

及相关产品的生产与消费、市场与价格以及生产者　量的时间序列数据来进行，这类研究所用方法的主　

和消费者福利产生巨大的影响。大多数学者认为，　

要缺陷有：第一，必须对这些增长核算方法强加一些　

中国大豆产业不具有国际竞争力。与美国等其他主　不合理的制度约束和行为假设，这些方法存在如下　

产国相比，中国大豆生产存在“成本高、价格高、质量　

的４种假设前提，即生产函数的形式是已知的，经济　

低”的特点。但是，对于为什么缺乏竞争力，现有研　

主体的生产效率总是处在最佳水平，中性的技术改　

究多为定性的描述，缺乏现实统计数据的支持。　

变，不变的规模报酬等。如果这些假设不成立，全要　

提高国内大豆产量是减小进口冲击的根本途　

素生产率测量将是有偏的。第二，全要素生产率并　

径。国内大豆产量受大豆种植面积和单产的影响。　

不完全是技术进步，还应该考虑技术效率。第三，一　

由于中国耕地资源的稀缺和粮食安全问题的日益突　

般的分析都是采用时间序列数据，难以进行生产函　

出，通过扩大大豆种植面积提高产量的空间有限，提　

数的估算和深入分解。因此，使用面板数据成为必　

高单产是增加产量的切实可行措施。而技术水平的　

然的选择。用面板数据进行生产率研究并对生产率　

高低是影响大豆单产的重要因素。随着中国对大豆　

的变化进行拆分的研究模型主要是前沿生产函数模　

市场的全面开放，大豆生产将在竞争更加激烈的市　

型，目前常用的是２种基本模型：一种是随机前沿生　

场环境中发展。中国大豆生产必须提高技术水平才　产函数模型，一种是非参数的确定性前沿模型。随　

收稿日期：２００９—０９—０２　

基金项目：国家自然科学基金项目（７０６７２１１７）　

作者简介：李碧芳（１９７４一），女，湖北天门人，讲师，硕士，主要从事产业经济学、国际经济学研究。　

・　

１１６　・　

河南农业科学　

机前沿生产函数把ＴＦＰ的变化分解为生产可能性　

边界的移动和技术效率的变化。它必须事先设定一　

定的生产函数形式和行为约束，但这必然会造成对　

生产率估计的偏误。另外还存在如何设定效率分布　

的偏倚方向的问题，随时间变动的无效率模型问题，　

技术效率与技术进步参数之间的模糊性问题，因此，　

使用随机前沿模型估计造成的偏误可能比较大。实　

证文献中一般还是非参数的确定性前沿模型使用比　

较广泛。　

本研究采用目前流行的非参数分析方法一　

ＤＥＡ法，对中国大豆产业的全要素生产率及其分解　

进行测算。Ｆａｒｒｅｌｌ提出和发展了ＤＥＡ模型，其中　

包括ＣＣＲ模型和ＢＣＣ模型，但这些模型无法解决　

投入要素的“拥挤”或“松驰”，有可能造成对效率测　

度的巨大偏误。Ｔｏｎｅ提出一个基于投入松驰测度　

的解决模型，被称为ＳＢＭ模型。但还存在的一个　

问题是往往有效率（等于１）的决策单元不只一个，　

Ｔｏｎｅ又在ＳＢＭ模型的基础上提出ＳＢＭ超效率　

模型。　

Ｍａｌｍｑｕｉｓｔ生产率指数变换形式有：　

（五＋１，Ｙ　＋１，　，Ｙ￡）＝　

［　×　㈩　

式（１）中，　州，Ｙ…和．７／７　，Ｙ　分别表示ｔ＋１时期　

和ｔ时期的投入和产出向量；ｄ：和　分别表示以　

ｔ时期技术丁　和ｔ＋１时期技术Ｔ件　为参照的距离　

函数。　

它可以分解为技术效率变化指数（ＥＣ）和技术　

进步指数（ＴＰ），分解过程如下：　

Ｍｏ（ｙ　……　）－－　×　

［Ｉ　　｝（艺Ｌｚ｝　＋　Ｙ　，，＋　ｌ　ｃ）　×ｊ、　（　Ｙ］ｚ　，　Ｊ　ｃ）　ｌ“　一ＥＪ　…　…　ｃ×ＴＰ　ｃｚ　

ＥＣ可以进一步分解为纯技术效率变化指数　

（ＰＥＣ）和规模效率变化指数（ＳＥＣ）。其中：　

ＰＥｃ一　｝　，ＳＥＣ＝ＥＣ／ＰＥｃ　ｃｓ　

所以有：Ｍｏ（Ｙ…，ｚ…，　，３２　）一ＴＰ×ＰＥＣ×　

ＳＥＣ，即ＴＦＰ的变化由技术变化、纯技术效率变化　

和规模效率变化三部分构成。　

１．２　变量选择及处理　

影响大豆产量的因素有很多，基本上可以分为　

４类：第１类是各种生产要素的投入量，如土地、劳　

动、化肥、机械、资本等的投入量；第２类是各种农业　

技术进步；第３类是国家政策、农业生产组织与经营　

制度；第４类是各种自然灾害。影响大豆产出的直　

接因素是土地（播种面积）、物质投入、劳动投入和生　

产技术水平，政策和制度通过影响直接因素变量间　

接地影响农业产出。选取的变量是大豆产出及各种　

影响大豆产出的初始因素：劳动、化肥、种子和其他　

直接和间接投入。　

本研究选取大豆每公顷产量（ｙ）作为因变量；　

每公顷用工人力成本（ＬＣ）、每公顷种子费用（ＳＣ）、　

每公顷化肥费用（ＦＣ）、其他直接和间接费用（ＤＵＣ）　

为自变量。其他直接投入包括农家肥、农药、农膜、　

燃料和工具等费用，间接投入包括固定资产折旧和　

税金等等。　

基于历史数据完整和大豆的产量变化较大的原　

因，选取１９９０—２００７年的数据作为样本。其中产　

量、播种面积、作物受灾面积取自《中国农村统计年　

鉴》，单位面积的劳动用工、化肥投入、物质投入以及　

出售价格、商品率，还有与农户负担相关的期间费　

用、成本外支出、单位大豆总产值取自《全国农产品　

成本与收益资料汇编》，农村生产资料价格指数的数　

据取自《中国统计年鉴》。　

２度量结果　

采用产出导向的ＤＥＡ方法，计算出了中国大　

豆产业全要素生产率的变动状况，并将其进一步分　

解为技术效率、纯技术效率、规模效率及技术变动　

状况。　

由表１可知，１９９０—２００７年中国大豆全要素生　

产率每年以０．０６　的速度上升。从Ｍａｌｍｑｕｉｓｔ指　

数分解的技术效率变化和技术变化２个部看，技术　

效率以年均０．５　的速度下降，而技术进步则以年　

均０．５９　的速度上升，由于技术进步上升的速率大　

于技术效率下降的趋势，因此使得中国大豆产业全　

要素生产率的增长为正值。在技术效率变化分解的　

纯技术效率变化和规模效率变化中，纯技术效率以　

０．０３　的速度下降，而规模效率以０．４７　的速度下　

降。大豆产业技术水平都呈现下降趋势。技术变化　

是我国大豆产业生产率增长的主导因素，技术效率　

处于下降趋势。在大豆产业技术效率的变动中，由　

于纯技术效率以年均０．０２７　的速度下降，而同时　

规模效率以年均０．４７　的速度下降，表明规模经济　

在大豆产业效率提升中的作用并未显现出来，使得　

技术效率的增长呈下降趋势。由效率指数的原理可　

知，技术效率是衡量到生产边界距离的变化的指标，　

大豆产业技术效率的下降反映了大豆产业远离了生　

・　

１　１　７　・　

２０１０年第３期　

产前沿面。大豆产业技术效率下降的原因是多方面　

的，可能与我国大豆产业所受的自然灾害有关。根　

据余建斌的研究，水灾和旱灾等自然灾害与效率损　

失呈正相关，即水灾和旱灾的增多导致了技术效率　

损失的增加，降低了技术效率，旱灾的系数大于水灾　

的系数，即旱灾对大豆生产效率的影响大于水灾。　

表ｌ　中国大豆产业Ｍａｌｍｑｕｉｓｔ生产率指数及其分解　

进一步考察了大豆产业的全要素生产率增长对　

产出增长的贡献（表２），在整个考察期间，大豆产业　

产量作为因变量，劳动、种子费用、化肥费用、土地费　

用和其他直接、间接费用作为自变量，进行回归分　

析，模型如下：　

Ｙ　一８ｏ＋ｆｌｌｆ（Ｘ　）＋￡　（４）　

生产率的增长对产出增长的贡献为８．１９　９／６，尽管为　

正数但呈不规则趋势。具体来看，１９９０—２００１年大　

豆产业生产率增长对产出增长的贡献为８．６５　，　

２００１—２００２年达到最大值１４．２１　，以后年份呈不　

其中：ｙ代表产值或者产量，Ｘ代表各项影响因　

素，包括劳动（ＬＣ）、种子费用（ＳＣ）、化肥费用（ＦＣ）、　

土地费用（ＬＣ）和其他直接、间接费用（ＤＵＣ）等，　

为常数项；　为待估参数，分别表示劳动等要素的生　

产弹性。估计结果如下：　

规则下降态势，２００５—２００７年虽然贡献率都非常　

大，但全要素生产率指数和产出增长都为负数，可见　

近年来大豆产业增长过程中的全要素生产率对产出　

增长的贡献越来越小。　

表２　中国大豆产业生产率增长对产出增长的贡献　

在对产量的回归结果中，除了其他直接和间接　

因素，在所考察的４个影响因素中，化肥的弹性系数　

最大，为０．２１９　９，说明化肥是大豆生产中对产量提　

高制约性最强的因素，增加化肥使用量是提高大豆　

产量最有效的途径。其次是人力，劳动力投入的增　

加对产量的弹性系数为０．１９８　５。资本投入因子对　

大豆产出的贡献由种子秧苗、肥料、机械等投入的综　

合贡献来体现。一直以来，受追求粮食高产政策影　

响，我国大豆生产没有受到农民重视，大豆大多种在　

地力较差地块，缺乏灌溉条件，不少地区还存在不施　

３大豆产量影响因素的实证分析　

由于使用非参数方法仅能识别大豆产业生产率　

增长对产出增长的贡献，而无法判断要素投入的增　

肥、少管理、粗放栽培的习惯；农民基本靠天吃饭，依　

赖自留种子。资本投入因子的贡献率高于土地和政　

策制度，也正是我国大豆生产中投入严重不足的表　

现，产量的增加对资本投入的依赖性非常高。对产　

长对产出增长的贡献，因此，分别以大豆单位产值和　

・　

值的回归结果与产量的相一致。对２个因变量回归　

１１８　・　

河南农业科学　

的拟合度都非常高，说明回归的解释程度较高。　

表３大豆产量影响因素的回归结果　

资本投入的数量型粗放经营状态，大力提高大豆生　

产的科技进步水平十分重要。　

因此，国家应该对大豆产业采取相对应的措施，　

从粮食安全的角度对待大豆问题，实行大豆良种补　

贴，加强基础设施建设，提高规模经济能力，从而促　

进大豆生产的技术进步，提高大豆的产量，以提高中　

国大豆的自给能力。　

参考文献：　

黄武，王凯．中国大豆生产效率分析［Ｊ］．南京农业大学　

学报：社会科学版，２００４（１）：１９－２２．　

４结论和对策建议　

本研究表明，１９９０—２００７年中国大豆产业的全　

林毅夫．再论制度、技术与中国农业发展［Ｍ］．北京：北　

京大学出版社，２０００：７６　１０６．　

要素生产率增长的比例非常低，从全要素生产率的　

］　

曲建国．技术进步促进经济增长问题研究的新思路与　

］　］　］　］　］　］　

新方法［Ｊ］．改革与战略，２００９（４）：５５—５７．　

分解来看，技术变化为正向的积极的变化，而技术进　

余建斌，乔娟．国际垄断对中国大豆进口影响的实证分　

步却出现下降的局面，技术变化的程度大于技术效　

率的变化才使得的全要素生产率出现积极的变化。　

从技术效率构成看，纯技术效率变化和规模效率变　

化都小于１，说明这些指标都出现了下降的局面。　

析ＥＪ３．技术经济，２００８（６）：６９—７３．　

朱希刚．中国大豆的困境和发展对策［Ｊ］．中国农村经　

济，２００３（１）：２７－３３．　

Ｃｏｅｌｌｉ　Ｔ，Ｒａｏ　Ｄ，Ｂａｔｔｅｓｅ　Ｇ．Ａｎ　ｉｎｔ　ｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｅｆｆｉｃｉｅｎ～　

本研究考察了大豆产业的全要素生产率增长对产出　

增长的贡献，在整个考察期间，大豆产业生产率的增　

长对产出增长的贡献为８．１９　９／６，尽管为正数但呈不　

规则下降趋势。另外，本研究还分析了大豆产业各　

要素对产出增长的影响，结果发现，资本投入包括种　

ｃｙ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｍ］．Ｂｏｓｔｏｎ：Ｋｌｕｗｅｒ　Ａｃａ—　

ｄｅｍｉｃ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１　９９７．　

Ｆａｒｒｅｌｌ　Ｍ　Ｊ．Ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　

［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｏｙａｌ　Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｓｅｒｉｅｓ　Ａ：　

Ｇｅｎｅｒａｌ，１９５７，ｌ２０：２５３—２８１．　

子、化肥和工具等的投入对大豆的产量增长的影响　

非常大。这一时期，我国大豆产出增长主要得益于　

Ｔｏｎｅ．Ａ　ｓｌａｃｋｓ—ｂａｓｅｄ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒ－ｃｍｃｉｅｎｃｙ　ｉｎ　

ｄａｔａ　ｅｎｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　

Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００２，ｌ４３：３２—４１．　

资本投入和劳动投入。我国大豆生产仍然处于依靠　

、　、　、　、ｇ　、　、　、　、　一。　、ｓ　

更　

简介中，由于本人笔误将性别写为女，现更正为男。　

正　

《河南农业科学》２０１０年第１期第８３页《豫南地区茶树主要害虫及天敌种类调查》一文的作者　

丰大清　

・　

ｌ１９　・