基于随机前沿模型的设施番茄技术效率研究——以山东省为例.pdf

湖 北 农 业 科 学 2 0 2 1 年 第 6 0 卷 第 3 期 2 0 2 1 年 2 月 湖 北 农 业 科 学 H u b e i A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s V o l 6 0 N o 3 F e b 2 0 2 1 高 法 金 李 中 才 基 于 随 机 前 沿 模 型 的 设 施 番 茄 技 术 效 率 研 究 以 山 东 省 为 例 J 湖 北 农 业 科 学 2 0 2 1 6 0 3 1 5 2 1 5 4 收 稿 日 期 2 0 2 0 0 5 1 4 基 金 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 7 0 9 7 3 0 6 9 山 东 省 社 会 科 学 规 划 项 目 1 9 C G L J 1 8 作 者 简 介 高 法 金 1 9 7 9 男 山 东 惠 民 人 讲 师 硕 士 主 要 从 事 系 统 工 程 研 究 电 话 1 3 7 2 3 9 4 8 0 6 3 电 子 信 箱 g a o f a j i n 1 6 3 c o m 中 国 大 力 推 进 农 业 供 给 侧 结 构 性 改 革 在 这 一 新 形 势 下 设 施 蔬 菜 产 业 具 有 很 好 的 发 展 前 景 设 施 蔬 菜 以 其 良 好 的 经 济 社 会 收 益 在 中 国 迅 猛 发 展 1 不 仅 是 现 代 特 色 农 业 的 发 展 重 点 也 是 助 农 增 收 脱 贫 致 富 的 一 大 优 势 产 业 是 实 现 农 业 现 代 化 的 主 要 途 径 之 一 设 施 番 茄 在 设 施 蔬 菜 产 业 中 占 有 重 要 地 位 具 有 种 植 面 积 产 量 及 产 值 较 大 的 优 势 农 业 生 产 技 术 效 率 的 研 究 在 国 内 外 已 经 取 得 了 许 多 成 果 2 得 到 较 多 学 者 的 关 注 在 番 茄 生 产 技 术 效 率 方 面 也 取 得 了 一 些 科 研 成 果 余 国 新 等 3 调 查 了 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 1 8 2 个 番 茄 种 植 户 测 算 了 番 茄 生 产 的 技 术 效 率 并 且 分 析 了 影 响 番 茄 技 术 效 率 的 主 要 因 素 研 究 表 明 是 否 加 入 经 济 合 作 组 织 采 用 订 单 生 产 户 主 年 龄 等 因 素 对 番 茄 技 术 效 率 具 有 显 著 影 响 孔 祥 智 等 4 研 究 了 中 国 西 部 1 5 个 大 中 城 市 设 施 蔬 菜 生 产 技 术 效 率 分 析 了 设 施 番 茄 生 产 基 于 随 机 前 沿 模 型 的 设 施 番 茄 技 术 效 率 研 究 以 山 东 省 为 例 高 法 金 a 李 中 才 b 山 东 工 商 学 院 a 信 息 与 电 子 工 程 学 院 b 管 理 科 学 与 工 程 学 院 山 东 烟 台 2 6 4 0 0 5 摘 要 设 施 番 茄 产 业 是 山 东 省 助 农 增 收 脱 贫 致 富 的 一 大 优 势 产 业 提 高 番 茄 生 产 技 术 效 率 对 提 高 番 茄 质 量 增 加 菜 农 收 入 减 少 贫 困 人 口 具 有 重 要 的 现 实 意 义 应 用 随 机 前 沿 分 析 方 法 测 算 了 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 平 均 值 为 0 8 7 2 6 运 用 A R M A 1 1 模 型 预 测 了 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 变 化 趋 势 预 测 结 果 为 技 术 效 率 总 体 呈 增 长 趋 势 说 明 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 具 有 增 长 潜 力 但 技 术 效 率 增 长 后 劲 减 弱 关 键 词 设 施 番 茄 技 术 效 率 自 回 归 移 动 平 均 模 型 A R M A 山 东 省 中 图 分 类 号 F 2 2 4 F 3 2 6 1 3 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 0 4 3 9 8 1 1 4 2 0 2 1 0 3 0 1 5 2 0 3 D O I 1 0 1 4 0 8 8 j c n k i i s s n 0 4 3 9 8 1 1 4 2 0 2 1 0 3 0 3 1 开 放 科 学 资 源 服 务 标 识 码 O S I D S t u d y o n t h e t e c h n i c a l e f f i c i e n c y o f f a c i l i t y t o m a t o b a s e d o n s t o c h a s t i c f r o n t i e r m o d e l T a k i n g S h a n d o n g p r o v i n c e a s a n e x a m p l e G A O F a j i n a L I Z h o n g c a i b a S c h o o l o f I n f o r m a t i o m a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g b S c h o o l o f M a n a g e m e n t S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g S h a n d o n g T e c h n o l o g y a n d B u s i n e s s U n i v e r s i t y Y a n t a i 2 6 4 0 0 5 S h a n d o n g C h i n a A b s r t a c t T h e f a c i l i t y t o m a t o i n d u s t r y i s a m a j o r a d v a n t a g e i n d u s t r y i n S h a n d o n g p r o v i n c e w h i c h h e l p s t h e f a r m e r s t o i n c r e a s e t h e i r i n c o m e a n d g e t r i d o f p o v e r t y I m p r o v i n g t h e e f f i c i e n c y o f t o m a t o p r o d u c t i o n t e c h n o l o g y i s o f g r e a t p r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e t o i m p r o v e t h e q u a l i t y o f t o m a t o i n c r e a s e t h e i n c o m e o f v e g e t a b l e f a r m e r s a n d r e d u c e t h e p o v e r t y s t r i c k e n p o p u l a t i o n T h e t e c h n i c a l e f f i c i e n c y o f f a c i l i t y t o m a t o i n S h a n d o n g p r o v i n c e w a s c a l c u l a t e d b y u s i n g t h e m e t h o d o f s t o c h a s t i c f r o n t i e r m o d e l w i t h a n a v e r a g e o f 0 8 7 2 6 T h e A R M A 1 1 m o d e l w a s u s e d t o p r e d i c t t h e c h a n g e t r e n d o f t e c h n i c a l e f f i c i e n c y o f f a c i l i t y t o m a t o a n d t h e p r e d i c t e d r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e t e c h n i c a l e f f i c i e n c y o f p r o t e c t e d t o m a t o s h o w e d a n i n c r e a s i n g t r e n d i n d i c a t i n g t h a t t h e t e c h n i c a l e f f i c i e n c y o f f a c i l i t y t o m a t o i n S h a n d o n g p r o v i n c e h a d a g r o w t h p o t e n t i a l b u t t h e g r o w t h p o t e n t i a l o f t e c h n i c a l e f f i c i e n c y w a s w e a k e n e d K e y w o r d s f a c i l i t y t o m a t o t e c h n i c a l e f f i c i e n c y a u t o r e g r e s s i v e m o v i n g a v e r a g e m o d e l A R M A S h a n d o n g p r o v i n c e 第 3 期 技 术 效 率 的 变 化 趋 势 及 其 影 响 因 素 并 对 全 国 和 各 区 域 设 施 番 茄 的 生 产 技 术 效 率 进 行 了 收 敛 性 分 析 K h a n 5 测 算 了 巴 基 斯 坦 北 部 城 市 番 茄 生 产 的 技 术 效 率 发 现 技 术 效 率 存 在 显 著 性 差 异 平 均 为 6 5 并 分 析 了 影 响 因 素 于 丽 艳 等 6 分 析 了 中 国 2 1 个 省 份 设 施 蔬 菜 的 技 术 效 率 研 究 表 明 各 省 的 技 术 效 率 差 距 较 大 目 前 对 山 东 省 设 施 番 茄 技 术 效 率 的 研 究 还 不 多 见 本 研 究 建 立 了 山 东 省 设 施 番 茄 技 术 效 率 测 算 及 A R M A 1 1 预 测 模 型 对 指 导 设 施 番 茄 生 产 具 有 重 要 的 理 论 基 础 与 实 践 意 义 1 数 据 来 源 本 研 究 数 据 主 要 来 源 于 全 国 农 产 品 成 本 收 益 资 料 汇 编 从 中 收 集 设 施 番 茄 单 位 面 积 产 量 种 子 化 肥 农 药 设 施 费 用 人 工 费 等 数 据 全 国 农 产 品 成 本 收 益 资 料 汇 编 统 计 了 2 0 1 1 2 0 1 7 年 关 于 设 施 番 茄 的 基 础 数 据 因 此 采 用 2 0 1 1 2 0 1 7 年 统 计 数 据 对 山 东 省 设 施 番 茄 技 术 效 率 进 行 分 析 为 了 减 少 各 年 价 格 波 动 因 素 采 用 2 0 1 1 年 的 价 格 指 数 作 为 基 准 变 换 后 再 输 入 模 型 进 行 计 算 2 研 究 方 法 2 1 随 机 前 沿 模 型 数 据 包 络 分 析 方 法 D E A 属 于 确 定 性 模 型 不 能 考 虑 随 机 因 素 的 影 响 因 此 本 研 究 运 用 参 数 估 计 随 机 前 沿 生 产 函 数 模 型 S F A 2 7 具 体 模 型 如 下 l n Q t l n f X i t t v t t 1 式 中 Q t 表 示 第 t 年 的 设 施 番 茄 产 量 k g X i t 表 示 第 t 年 的 各 投 入 要 素 根 据 设 施 蔬 菜 生 产 特 点 选 取 种 子 化 肥 农 药 设 施 费 用 人 工 费 作 为 投 入 要 素 t 表 示 时 间 趋 势 项 表 示 待 估 参 数 v t 表 示 随 机 误 差 项 假 设 服 从 独 立 正 态 分 布 t 表 示 技 术 无 效 函 数 假 设 服 从 均 值 为 0 的 正 态 分 布 设 施 番 茄 生 产 技 术 效 率 计 算 公 式 为 T E t e x p t 2 技 术 效 率 变 化 指 数 T E t 是 t 时 刻 技 术 效 率 与 t 1 时 刻 技 术 效 率 的 比 值 是 一 个 反 映 技 术 效 率 变 化 大 小 的 指 标 如 果 该 指 标 大 于 1 说 明 技 术 效 率 呈 增 长 趋 势 反 之 则 说 明 技 术 效 率 呈 减 小 趋 势 技 术 效 率 变 化 指 数 T E t 如 下 T E t T E t T E t 1 3 2 2 自 回 归 移 动 平 均 A R M A p q 模 型 自 回 归 移 动 平 均 A R M A p q 模 型 是 研 究 时 间 序 列 的 重 要 方 法 利 用 变 量 自 身 的 历 史 时 间 数 据 对 自 身 进 行 预 测 在 实 际 应 用 中 有 很 大 的 时 间 价 值 使 用 自 回 归 移 动 平 均 A R M A p q 模 型 对 设 施 番 茄 技 术 效 率 趋 势 进 行 分 析 有 助 于 更 全 面 地 把 控 番 茄 生 产 面 临 的 问 题 做 好 番 茄 生 产 管 理 工 作 具 体 模 型 如 下 y t 1 y t 1 p y t p t 1 t 1 t q t q 4 式 中 y t 表 示 第 t 年 设 施 番 茄 技 术 效 率 y t 1 y t p 分 别 表 示 设 施 番 茄 滞 后 1 期 p 期 的 技 术 效 率 t 表 示 第 t 年 的 随 机 误 差 项 t 1 t p 分 别 表 示 滞 后 1 期 p 期 的 随 机 误 差 项 3 结 果 与 分 析 3 1 参 数 估 计 运 用 F R O N T I E R V e r s i o n 4 1 软 件 对 模 型 l n Q t 0 1 l n s e e d 2 l n f e r t i l i z e r 3 l n p e s t i c i d e 4 l n a r t i f i c i a l c o s t 5 l n f a c i l i t y c o s t 6 t v t t 参 数 进 行 估 计 结 果 见 表 1 在 随 机 前 沿 技 术 效 率 模 型 中 定 义 2 2 2 v 为 组 合 误 差 项 中 无 效 率 水 平 数 值 在 0 1 由 表 1 可 知 的 参 数 估 计 值 为 0 9 5 2 0 在 1 水 平 t 检 验 显 著 表 明 在 随 机 因 素 中 约 有 9 5 2 0 的 份 额 是 由 于 技 术 无 效 引 起 的 应 用 S F A 方 法 分 析 技 术 效 率 比 较 适 合 表 1 结 构 参 数 估 计 结 果 变 量 0 1 2 3 4 5 6 数 值 2 5 2 3 9 0 3 2 1 5 0 2 5 4 1 0 0 9 5 0 0 0 5 2 4 0 0 0 2 6 0 0 0 5 1 0 9 5 2 0 注 分 别 表 示 在 1 5 水 平 显 著 3 2 技 术 效 率 测 算 结 果 由 设 施 番 茄 生 产 技 术 效 率 计 算 公 式 可 得 2 0 1 1 2 0 1 7 年 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 结 果 见 表 2 由 表 2 可 知 2 0 1 1 年 山 东 省 设 施 番 茄 技 术 效 率 为 0 7 9 3 2 2 0 1 7 年 为 0 9 2 0 1 呈 递 增 趋 势 平 均 值 为 0 8 7 2 6 表 明 在 同 样 投 入 下 设 施 番 茄 技 术 效 率 还 具 有 1 2 7 4 的 增 幅 空 间 3 3 技 术 效 率 变 化 指 数 由 技 术 效 率 变 化 指 数 公 式 计 算 出 T E t 结 果 见 表 3 由 表 3 可 知 除 2 0 1 7 年 外 其 余 年 份 技 术 效 率 变 化 指 数 均 大 于 1 说 明 设 施 番 茄 技 术 效 率 总 体 呈 增 长 趋 势 但 是 2 0 1 6 年 以 后 呈 小 幅 下 降 趋 势 高 法 金 等 基 于 随 机 前 沿 模 型 的 设 施 番 茄 技 术 效 率 研 究 以 山 东 省 为 例 1 5 3 湖 北 农 业 科 学 2 0 2 1 年 表 2 2 0 1 1 2 0 1 7 年 山 东 省 设 施 番 茄 技 术 效 率 年 份 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 技 术 效 率 0 7 9 3 2 0 8 2 1 5 0 8 5 0 4 0 8 9 1 4 0 9 0 2 5 0 9 2 9 1 0 9 2 0 1 表 3 2 0 1 2 2 0 1 7 年 山 东 省 设 施 番 茄 技 术 效 率 变 化 指 数 年 份 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 技 术 效 率 变 化 指 数 1 0 3 5 7 1 0 3 5 2 1 0 4 8 2 1 0 1 2 5 1 0 2 9 5 0 9 9 0 3 3 4 技 术 效 率 预 测 模 型 采 用 E V i e w s 软 件 确 定 模 型 中 p q 的 取 值 8 在 样 本 数 据 窗 口 点 击 V i e w C o r r e l o g r a m 然 后 选 择 滞 后 期 得 到 自 相 关 系 数 和 偏 自 相 关 系 数 图 形 进 而 得 到 p q 的取值均为 1 A R M A 1 1 模型为 y t 1 0 2 5 1 y t 1 t 0 7 8 1 3 t 1 应 用 A R M A 1 1 模 型 对 2 0 1 1 2 0 1 7 年 山 东 省 设 施 番 茄 技 术 效 率 进 行 预 测 预 测 结 果 为 技 术 效 率 呈 上 升 趋 势 说 明 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 具 有 增 长 潜 力 4 结 论 与 对 策 建 议 山 东 省 是 中 国 蔬 菜 种 植 大 省 每 年 近 6 0 以 上 的 蔬 菜 销 往 全 国 各 地 提 高 蔬 菜 种 植 技 术 效 率 对 提 高 质 量 增 加 菜 农 收 入 减 少 贫 困 人 口 具 有 重 要 的 现 实 意 义 2 0 1 1 2 0 1 7 年 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 平 均 值 为 0 8 7 2 6 总 体 呈 增 长 趋 势 说 明 设 施 番 茄 种 植 管 理 水 平 持 续 提 升 还 具 有 1 2 7 4 的 提 升 空 间 除 2 0 1 7 年 外 其 余 年 份 技 术 效 率 变 化 指 数 均 大 于 1 说 明 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 具 有 增 长 潜 力 但 技 术 效 率 增 长 后 劲 减 弱 种 子 化 肥 农 药 设 施 费 用 人 工 费 5 个 投 入 要 素 的 产 出 弹 性 即 回 归 模 型 结 构 参 数 分 别 为 0 3 2 1 5 0 2 5 4 1 0 0 9 5 0 0 0 5 2 4 0 0 0 2 6 均 为 正 数 说 明 增 加 投 入 要 素 能 够 增 加 设 施 番 茄 产 量 其 中 种 子 和 化 肥 的 产 出 弹 性 较 大 说 明 种 子 和 化 肥 对 设 施 番 茄 产 量 影 响 程 度 更 大 这 与 实 际 情 况 比 较 吻 合 在 设 施 番 茄 生 产 过 程 中 设 施 投 入 一 次 可 以 多 次 使 用 人 工 费 用 提 取 的 比 较 少 农 民 有 时 不 计 人 工 费 用 而 农 业 设 施 本 身 具 有 隔 离 病 虫 害 的 作 用 农 药 投 入 相 对 较 少 因 此 种 子 和 化 肥 的 投 入 数 量 成 为 影 响 设 施 番 茄 产 量 的 主 要 因 素 5 个 投 入 要 素 的 产 出 弹 性 之 和 小 于 1 说 明 山 东 省 设 施 番 茄 生 产 规 模 报 酬 呈 递 减 趋 势 不 宜 盲 目 扩 大 设 施 番 茄 种 植 规 模 余 国 新 等 2 研 究 了 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 昌 吉 市 1 8 2 个 农 户 的 番 茄 种 植 生 产 技 术 效 率 平 均 技 术 效 率 为 0 6 5 2 7 而 2 0 1 1 2 0 1 7 年 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 平 均 值 为 0 8 7 2 6 高 于 昌 吉 市 的 番 茄 技 术 效 率 造 成 这 种 差 异 的 主 要 原 因 是 设 施 番 茄 生 产 的 效 率 要 高 于 传 统 番 茄 种 植 的 效 率 这 也 进 一 步 说 明 了 设 施 农 业 的 优 势 孔 祥 智 等 3 测 算 了 中 国 西 部 1 5 个 大 中 城 市 2 0 0 7 2 0 1 2 年 的 设 施 番 茄 技 术 效 率 平 均 生 产 技 术 效 率 为 0 8 1 1 0 技 术 效 率 整 体 上 呈 波 动 上 升 趋 势 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 略 高 于 西 部 主 要 原 因 可 能 是 山 东 省 冬 季 气 温 偏 高 冬 季 设 施 番 茄 生 产 环 境 相 对 优 越 与 西 部 比 较 因 此 本 研 究 测 算 的 结 果 具 有 可 信 性 山 东 省 设 施 番 茄 的 技 术 效 率 平 均 为 0 8 7 2 6 已 达 到 很 高 的 效 率 水 平 如 果 要 进 一 步 提 高 生 产 水 平 一 要 加 强 种 植 设 施 番 茄 的 管 理 水 平 逐 步 向 效 率 前 沿 面 移 动 二 要 着 眼 于 农 业 科 技 的 进 步 坚 持 番 茄 基 础 性 科 技 创 新 提 高 科 技 对 农 业 产 出 的 贡 献 率 以 提 升 整 体 单 元 的 生 产 前 沿 面 三 要 提 升 生 产 要 素 配 置 效 率 优 化 投 入 要 素 的 投 入 比 例 激 发 生 产 要 素 配 置 效 率 对 产 出 的 贡 献 四 要 结 合 中 国 北 方 地 区 及 日 本 韩 国 番 茄 生 产 现 状 适 时 调 整 设 施 番 茄 生 产 规 模 发 挥 规 模 效 率 的 作 用 参 考 文 献 1 王 亚 坤 王 慧 军 我 国 设 施 蔬 菜 生 产 效 率 研 究 J 中 国 农 业 科 技 导 报 2 0 1 5 1 7 2 1 5 9 1 6 6 2 田 伟 李 明 贤 基 于 S F A 的 中 国 农 业 生 产 技 术 效 率 分 析 以 油 菜 生 产 为 例 J 生 产 力 研 究 2 0 0 9 2 1 5 5 5 6 7 3 3 余 国 新 张 建 红 刘 维 忠 新 疆 农 户 番 茄 种 植 生 产 技 术 效 率 及 影 响 因 素 研 究 J 新 疆 农 业 大 学 学 报 2 0 1 1 3 4 5 4 5 4 4 5 8 4 孔 祥 智 张 琛 周 振 设 施 蔬 菜 生 产 技 术 效 率 变 化 特 征 及 其 收 敛 性 分 析 以 设 施 番 茄 为 例 J 农 村 经 济 2 0 1 6 7 9 1 5 5 K H A N H M e a s u r e m e n t o f t e c h n i c a l a l l o c a t i v e a n d e c o n o m i c e f i c i e n c y o f t o m a t o f a r m s i n N o r t h e r n P a k i s t a n J J o u r n a l o f a g r i c u l t u r a l s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y 2 0 1 2 2 1 0 1 0 8 0 1 0 9 0 6 于 丽 艳 穆 月 英 省 域 设 施 蔬 菜 生 产 技 术 效 率 及 其 作 用 因 素 研 究 以 番 茄 和 黄 瓜 为 例 J 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报 社 会 科 学 版 2 0 1 9 3 2 6 9 2 9 7 7 王 志 刚 李 腾 飞 黄 圣 男 等 基 于 随 机 前 沿 模 型 的 农 业 生 产 技 术 效 率 研 究 来 自 甘 肃 省 定 西 市 马 铃 薯 生 产 的 数 据 J 华 中 农 业 大 学 学 报 社 会 科 学 版 2 0 1 3 5 6 1 6 7 8 祝 发 龙 计 量 经 济 学 M 北 京 中 国 矿 业 大 学 出 版 社 2 0 1 6 1 5 4