摘要：采用参数的随机前沿分析（SFA）方法，利用2000～2009年海南农业生产的面板数据（Panel Data），对海南18个市县的农业生产技术效率进行了实证分析，并分析了海南农业技术效率的发展趋势及其空间分布的状况。发现海南农业生产技术效率水平较低，并呈下降趋势，各市县农业生产技术效率差异较大。
关键词：海南农业；技术效率；SFA
中图分类号：F327 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2014）04-0-03
一、研究背景
农业在国民经济中一直发挥基础作用并为国民经济发展提供基础条件，也是其他产业经济部门生存的基础。因为地理和气候等原因，海南形成了我国比较特殊的岛屿型经济体，并发展出我国比较特殊的热带种植业。一方面因为交通的缘故，相对独立的岛屿型经济必须发展基础的农业为全岛居民提供物质保障，另外由于气候优势，海南热带农业相对于内地的农业受气候影响较小。自1988年海南建省以来，海南农业在海南经济发展中一直处于突出地位，经过三十多年的发展，海南农业出现了质的飞跃，农业生产条件继续改善，现代化水平稳步提高。1988年海南省农业总产值仅为38.46亿元，2000年海南农业总产值增加到192亿元，到2009年则为462.19亿元。从农业在国民经济中的比重来看，农业在国民经济中所占比重整体上呈下降趋势，1988年海南省第一、二、三产业在国民经济中的比重分别为49.95%、18.43%和31.62%，2000年第一、二、三产业在海南国民经济中的比重变为36.45%、19.74%和43.82%，2009年这一比重变为27.94%、26.8%和42.25%。与我国整体上的产业经济结构不同，海南产业经济结构中第二产业所占比重一直很小，农业所占比重始终较大。那么，农业生产效率的提高将会对地区经济发展产生重要的影响。这也正是海南农业值得研究的原因之一。
国际旅游岛建设这一国家战略的实施也对海南农业发展提出了相应的要求。2010年1月4日，国务院发布《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》，对加快海南农业基础设施建设提出了建议，指出要加快发展现代设施农业、精细高效农业和农产品加工业，提高农业的附加值和综合经济效益。积极推动热带特色农业与旅游相结合，制定实施观光农业、休闲农业支持计划，建设示范基地，拓展农业发展和农民增收空间。
此外海南冬季瓜菜基地建设也对发展海南农业起着明显的推动作用。据海南省统计资料显示，2009～2010年冬春，海南全省冬种瓜菜面积240万亩，总产量约369万吨，出岛量270万吨，主要销往华北、东北和西北等地的170多个大中城市。海南冬季瓜菜体系的建设过程中海南省提出推进农业标准化生产，发展精致农业的目标，实现由传统农业向现代农业的跨越。在冬季瓜菜建设的推动下，海南全省大棚设施面积2010年达到16万亩，大棚设施农业销售收入达到16亿元，效益远远超过传统农业。此外，地膜覆盖、喷滴灌等设施农业技术在农业生产中也大面积推广，从5年前的不足100万亩发展到现在的200多万亩。
二、文献综述
农业作为国民经济的基础产业，是国民经济的重要组成部分。农业经济增长的直接源泉可以归纳为生产要素投入量的增加和科技的进步（要素生产率的提高）两个方面，其中生产要素包括劳动力、资本和土地等。关于农业生产要素投入的效率是目前农业经济研究的热点问题之一，主要用于对某一作物品种在不同地区生产效率的研究和地区间技术效率差异的分析。测算全要素生产率的前沿分析方法主要有随机前沿分析（Stochastic Frontier Approach， SFA）和数据包络分析（Data Envelop-ment Analysis， DEA）两种。
许海平，傅国华（2008） 根据海南省农垦88个植胶农场天然橡胶2002年和2003年的相关数据，建立随机C-D前沿生产函数，分析海南农垦天然橡胶生产技术效率。邓峰，李晶（2009）利用新疆84个地州县市近年的面板数据，使用随机前沿生产函数分析方法（SFA），考察了新疆84个地州县市的农业生产技术效率，并分析近几年来各地区农业技术效率变动的趋势及其空间分布趋势。田伟，李明贤（2009）利用1998年～2007年中国14个主要油菜产区的投入与产出面板数据建立了随机前沿生产函数模型，并对油菜生产的技术效率进行了测算和分析。田伟，谭朵朵（2009）利用2001—2007年中国五个主要柑橘产区的投入与产出面板数据建立了随机前沿生产函数模型，并对中国柑橘生产的技术效率进行了测算和分析。王军等（2010）采用参数的随机前沿分析（SFA）方法，利用2001～2008年的玉米投入产出的面板数据（Panel Data），对中国核心产区的玉米生产的全要素生产率（TFP）进行了实证分析，发现东北优势玉米产区主要是技术效率提高的作用，黄淮海优势区和西南优势玉米产区主要是技术进步的作用。田伟，何玲（2010）利用1997～2008年中国17个主要烤烟产区的投入与产出的面板数据，对中国烤烟生产TFP增长率的波动与地区差异进行分析。赵红雷，贾金荣（2011）利用1995～2008年中国15个主要玉米产区的投入与产出面板数据建立了随机前沿生产函数模型，对中国玉米生产的技术效率进行了测算，全国玉米生产平均技术效率为0.824。宿桂红，傅新红（2011）采用随机前沿生产函数法（Stochastic Frontier Analysis，SFA）对1998-2008年10年间中国粮食主产区水稻生产的技术效率进行了测算分析，研究中国粮食主产区水稻生产技术效率，为提高粮食单产，确保粮食安全提供依据。黄金波，周先波（2010）利用1978-2008年间我国30个省市区的面板数据，对改革开放以来我国粮食生产进行了随机前沿分析。王学渊（2010）利用1997～2006年31个省区的面板数据，采用随机前沿分析（SFA）和数据包络分析（DEA）方法对中国宏观层面的灌溉用水效率进行了测度，并对两种方法得出的中国省区灌溉用水效率进行比较研究，发现两种方法所测算的灌溉用水效率排名具有显著一致性。田伟等（2010）利用1995～2008年中国13个棉花主产区的投入与产出面板数据，通过建立随机前沿生产函数模型，对中国棉花生产的技术进步率进行了测算和分析。李树明等（2010）运用随机前沿分析对我国出口型农产品的生产技术效率进行测度，并对影响农产品技术效率的因素进行计量分析。李树明等（2010）基于实地调查研究，对林下食用菌的生产效率进行测度，并分析影响林下食用菌生产效率的因素。杜文杰（2009）利用我国1979～2005年29个省、直辖市、自治区的面板数据，根据我国农业政策改革的不同阶段性，采用时不变阈值面板随机前沿模型，考虑地区间生产技术的差异性，分别测算了不同阶段的农业生产技术效率。全炯振（2009）使用1978～2007年的省级面板数据，运用非参数Malmquist生产率指数模型和参数随机前沿函数模型结合起来的SFA-Malmquist生产率指数模型，测算了中国各省份及东部、中部、西部地区的农业全要素生产率（TFP）变化指数，并分析了其时序增长与空间分布特征。认为提高农业技术效率水平是中国未来提高农业全要素生产率的潜在动力。郑循刚，鲍学东（2009）依据随机前沿分析方法，利用四川农户农业生产的微观数据，测度了四川农户农业生产技术效率，分析了四川农户农业生产技术效率的影响因素，提出了相应的对策建议。宋春光，那娜（2010）基于面板数据的随机前沿分析模型，研究合作金融和政策性金融对农业技术效率的影响。叶生贵等（2009）利用随机前沿生产函数模型，对2001-2006年中国农垦一、二、三产业投入产出数据进行计量分析，根据回归结果，把农垦全要素生产率增长分解为前沿技术进步、相对前沿技术效率、规模经济效率和资源配置效率的变化。
本文依据海南18个市县的农业生产投入数据对海南农业生产的效率进行实证分析，采用2000-2009年海南各市县面板数据，根据C-D生产函数，应用测算前沿生产函数参数的专用软件Frontier4.1，建立随机C-D前沿生产函数，分析促进海南农业要素投入的效率，并比较各地区之间增长的差异，并提出相关建议，为国际旅游岛建设背景下提高海南农业生产效率，发展高效现代农业提供政策依据。
三、数据来源
为提高实证分析的准确性和全面性，本文收集并整理海南省全省18个市县的面板数据，由于琼山市于2003年并入海口市，2003年前和2003年后海口市农业总产值的统计区域不同，为了方便起见我们将2003年前原海口市农业总产值加上琼山区农业总产值作为海口市总产值。2006年数据在相关统计年鉴上没有显示，故不将2006年纳入研究对象。所有基础数据均来源于2001年到2010年《海南统计年鉴》。
依据理论模型以及数据质量的要求，下文将对所涉及的产出变量、投入变量进行说明。①产出变量（y）：1978年不变价的农林牧渔业总产值（单位：万元）。农业产出之所以采用广义的农业总产值，是因为这样处理可以与农业要素投入的统计口径保持一致。因为现有统计资料中的投入口径中农业机械总动力、农村家庭从业人员数、农作物播种面积等都是广义的农业口径。②劳动变量（l）。在较为完善的市场经济条件下，劳动者工资报酬是反映劳动投入变化的较为理想指标，但目前我国统一的劳动力市场仍然不够完善，分配体制也不尽合理。所以采用各省历年年末农林牧渔业从业人员人数来替代劳动投入量（单位：人）。③土地变量（m）。采用各省历年年末农作物播种面积替代土地变量（单位：公顷）。因为目前农业复种或休耕、弃耕等现象比较普遍，所以用各市县历年年末农作物播种面积替代农业生产中的土地投入量更加符合实际。④资本变量。对于农业资本投入的衡量本研究拟运用农业机械总动力和化肥施用量来量化。一是农业机械总动力变量（k）的测算主要是指农业机械的动力，包括耕作、排灌、收获、农业运输、植物保护机械和牧业、林业、渔业以及其他农业机械的动力总和，不包括专门用于乡镇、村组办工业、基本建设、非农业运输、科学实验和教学等非农业生产方面用的机械和作业机械；二是化肥投入变量（h），该指标以年度内实际用于农业生产的化肥施用量（折纯量）计算，主要包括氮肥、磷肥、钾肥和复合肥等。
四、模型建立
从生产理论上讲，生产函数描述的是一定的投入要素组合与最大产出量之间的关系，即生产过程中的技术水平。对于给定的生产要素和产出品价格，要求选择投入品的最优组合，在适度的经济规模下充分发挥生产技术水平和经营管理水平，使得总产出达到最大。但是，由于组织管理上的不完善以及社会经济中存在的种种阻力，实际的生产过程并不完全是在最优状态下进行的。因此，在实际的生产函数测算中，用实际产出和投入数据进行生产函数的拟合所得到的生产函数只能反映平均意义上的投入产出关系和技术关系。
针对这种理论与现实的矛盾，学者们开始运用前沿生产函数来研究全要素生产率的增长。随机前沿分析由Aigneretal（1977）提出，经过 MeeusenandBroeek（1977）、 Batteseand Coelli（1995）等不断完善，随机前沿分析考虑了随机因素的影响，采用计量方法估计生产函数前沿，确定生产者技术效率与前沿技术的距离。随机前沿分析把生产者对最优技术的偏离分解为技术效率和随机扰动两个部分，假定生产者与技术前沿的差距既受自身技术效率的影响也包含随机的扰动因素。随机前沿分析方法在理论和方法上不断完善，广泛地运用于经济增长的实证研究中。随机前沿生产函数最大优点在于通过估计生产函数对个体的生产过程进行了描述，从而对技术效率的估计得到了较好控制。同时能较好处理随机误差，并把误差项进行区分，适用于单投入单产出或多投入单产出的情形，以及大样本数据，对于小样本数据的估计误差较大。
1.生产函数的选择
不同的生产函数代表不同的技术类型，虽然C-D生产函数是农业经济研究中常用的函数形式，但是其模型形式决定了要素投入弹性是不变的，要素间的替代弹性限制为1。而随机前沿分析中由于参数估计的方式已经不是最小二乘法，所以使用更一般的生产函数形式超越对数生产函数进行分析研究成为了可能。超越对数生产函数形式比较灵活，它作为任意未知形式的生产函数的二阶近似形式，有更灵活的产出对投入的弹性系数、更灵活的投入替代弹性， 能反映投入要素之间、投入要素与趋势变量（时间）之间的相互作用关系，以及不同投入技术进步的快慢差异。此外，Kambhakar和 Lovell还指出，超越对数生产函数相对其他生产函数更加灵活，能够方便地运用于联立方程条件下的统计估计和效率分解。因此，本文拟采用超越对数的生产函数建立随机前沿分析模型。
2.模型
综合以上有关变量数据和生产函数选择等的考虑，本文采用 Battese and Coelli （1992） 模型，建立基于面板数据的超越对数随机前沿生产函数。如下：
（1）
其中i和t分别表示市县的序号和年份，β为各个变量的系数，y表示农林牧渔业总产值（万元）用1978年不变价格处理，k表示农业机械总动力（千瓦），h表示化肥投入量（吨），l表示农村家庭农业从业人员（人），m表示农作物播种面积（公顷）。
其中vit-uit表示复合误差项，假设vit～iddN（0， ）；
（2）
（3）
五、模型估计结果及分析
1.模型估计结果
对模型（1）～（3）的估计结果如表1所示。
表1 SFA模型估计结果
注：*、**、***分别表示10%、5%、1%的显著水平。
由表1可以看出模型中有部分变量的t检验无法通过。表中显示LR单边误差为171.7504，能够通过检验，表明前沿生产函数模型中存在技术效率效应。模型中σ2的t值为8.4041，γ的t值为48.6163，μ的t值为5.7508，均显著。说明海南农业生产中的实际产出与可能的最大产出之间的差距主要来自技术运用效果上的差距。γ的值为0.9254说明在影响农户产出的各项随机因素中，有92.54%的因素可以用技术效率来解释。
2.技术效率分析
表2 海南各市县技术效率统计表
表2是将海南省各市县在2000～2009年期间利用Front4.1软件估计出的技术效率值在SAS软件中进行统计分析得到的结果。分析结果显示总体平均技术效率是0.5327，表明海南农业生产的技术效率还有较大的提升空间。从2000年到2009年的平均技术效率来看，呈平稳下降的趋势，从2000年的0.5397下降到2009年的0.5257。海南各市县技术效率不论最大技术效率的地区还是最小技术效率的地区，都呈下降趋势，且最大技术效率地区和最小技术效率地区之间的差异在逐渐增加，说明各市县之间的技术效率差异在扩大。
表3 海南各市县技术效率的频率分布
结果显示，海南省各市县的技术效率差异明显，而且极差值在逐年增加。从频率分布可以知道，约有66.7%的市县农业生产的技术效率低于当年的平均水平。从总体来看，基础效率值主要集中在0.4到0.6之间。技术效率低的市县数量呈增加趋势，说明海南各市县农业生产的技术效率呈恶化趋势。
数据还显示，在海南各市县中琼海市、临高县、三亚市、万宁市、文昌市、陵水县的农业生产技术效率处于前六位，几乎都高于观察期内各年的平均技术效率。其余市县则处于相对无效率状态，低于地区当年的农业生产技术效率。
六、研究结论
通过以上研究可以得出研究结论如下：
1.海南省农业生产技术效率水平普遍比较低，观察期内各市县平均技术效率约为53.27%，说明实际产出与最大的潜在产出还有46.73%的差距。海南农业技术效率水平还有较大的提升空间。
2.海南农业技术效率不论从总体还是从区域发展来看，都呈下降趋势。说明海南在经济建设中对农业技术推广不够重视，传统农业生产方式对现代农业技术的挤出效果不仅明显，而且有缓慢增加的趋势。另外，还可能与海南农业生产总值在国民经济中的比重逐年下降，从而导致政府部门对农业科技投入相对减少有关。
3.海南各市县农业生产的技术效率差异较大，说明各市县农业生产中对资源的综合利用效果相差很大。可以利用生产技术效率相对较高的地区为农业发展的示范基地带动后发的农业产区发展，形成有效的辐射，推动技术扩散。
4.为减少各市县农业生产技术效率的差距，从整体上提高海南农业生产的技术效率，应该抓住国际旅游岛建设的机遇，发展现代观光农业，更多的将现代科技投入到农业生产中，时农业朝着精细化方向发展。
参考文献：
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