基于DEA方法的耕地利用效率分析
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《基于DEA模型的湖北省农业生态效率评价研究》一、引言农业生态效率是衡量一个地区农业可持续发展能力的重要指标,它反映了农业生产过程中资源利用效率、生态环境保护及经济效益的协同效应。
近年来,随着经济和社会的快速发展,湖北省农业在产业结构调整、农业技术进步和生态环境保护等方面取得了显著成效。
本文以湖北省为例,运用数据包络分析(DEA)模型对湖北省农业生态效率进行评价研究,旨在为湖北省农业可持续发展提供科学依据。
二、研究区域与数据来源本研究以湖北省为研究对象,选取近五年(如2018-2022年)的农业生态相关数据进行分析。
数据来源主要包括湖北省农业农村厅、国家统计局等官方统计数据,以及相关文献和报告。
三、研究方法与模型本文采用DEA模型对湖北省农业生态效率进行评价。
DEA 模型是一种基于投入产出分析的效率评价方法,通过对决策单元的相对效率进行评估,可以有效地评价农业生态系统的综合效率。
在模型构建过程中,我们选取了适当的投入指标和产出指标。
投入指标包括土地资源、水资源、劳动力、化肥施用量等;产出指标则包括农业总产值、农产品产量、农民收入等。
通过构建DEA模型,我们可以对湖北省各地区的农业生态效率进行定量评价。
四、实证分析(一)模型应用根据构建的DEA模型,我们首先对湖北省各地区的农业生态效率进行初步评价。
通过对投入产出数据的处理和分析,我们得到了各地区的农业生态效率值及排名。
(二)结果分析1. 总体评价:从评价结果来看,湖北省农业生态效率整体上呈现出上升趋势,表明湖北省在农业可持续发展方面取得了显著成效。
2. 地区差异:不同地区的农业生态效率存在一定差异,部分地区在资源利用、生态环境保护和经济效益等方面表现出较高的效率。
3. 影响因素:通过进一步分析,我们发现农业技术进步、政策支持、生态环境保护措施等是影响农业生态效率的重要因素。
五、讨论与建议(一)讨论1. 虽然湖北省农业生态效率整体上呈现出上升趋势,但仍存在部分地区效率较低的问题,需要进一步优化资源配置,提高农业生态效率。
《基于DEA方法的沈阳市城镇土地利用效率评价》一、引言随着城市化进程的加速,城镇土地利用效率成为了评价城市发展的重要指标。
沈阳市作为东北地区的经济、文化、交通中心,其土地利用效率的评估显得尤为重要。
本文将基于数据包络分析(DEA)方法,对沈阳市城镇土地利用效率进行评价,以期为沈阳市的土地资源管理提供科学的决策支持。
二、研究区域与数据来源本文以沈阳市为研究区域,选取了沈阳市各区县的土地利用数据作为研究对象。
数据来源主要包括沈阳市国土资源局、统计局等官方发布的数据,以及相关学术研究报告。
三、DEA方法简介DEA(数据包络分析)是一种非参数的效率评价方法,主要用于评价多投入、多产出的决策单元的相对效率。
该方法通过构建生产可能线,将决策单元的投入产出信息投影到生产可能线上,通过比较投影点与生产可能线的距离,来评价决策单元的效率。
四、沈阳市城镇土地利用效率评价4.1 投入产出指标选择本文选取了土地投入、资本投入、劳动力投入作为投入指标,以地区生产总值、城市人口规模、基础设施建设水平作为产出指标,对沈阳市城镇土地利用效率进行评价。
4.2 DEA模型构建根据DEA方法,构建了适用于沈阳市城镇土地利用效率评价的DEA模型。
通过收集的数据,对各区县的投入产出信息进行计算,得到各区县的相对效率值。
4.3 评价结果分析根据DEA模型的评价结果,沈阳市各区县的土地利用效率存在差异。
其中,某些区域的土地利用效率较高,而部分区域的土地利用效率较低。
这主要受到土地资源配置、经济发展水平、政策支持力度等因素的影响。
五、讨论与建议5.1 讨论沈阳市城镇土地利用效率的评价结果表明,各区县的土地利用效率存在差异,这反映了沈阳市在土地资源配置、经济发展、政策支持等方面仍存在不足。
因此,需要进一步优化土地资源配置,提高土地利用效率。
5.2 建议针对沈阳市城镇土地利用效率的问题,提出以下建议:(1)加强土地资源管理,优化土地资源配置,提高土地利用效率。
技术进步、技术效率与中国农业生产率增长基于DEA的实证分析一、本文概述本文旨在通过数据包络分析(Data Envelopment Analysis,简称DEA)的方法,对技术进步、技术效率与中国农业生产率增长的关系进行深入的实证分析。
我们将探讨技术进步和技术效率如何影响中国农业生产率的增长,以及这两种因素在农业生产率增长中的相对重要性。
我们将简要介绍技术进步和技术效率的概念及其在农业生产中的应用。
技术进步通常指的是农业生产过程中新的、更有效的生产技术的采用,而技术效率则是指现有技术在农业生产中的有效利用程度。
这两个因素都对农业生产率的增长起着至关重要的作用。
接着,我们将阐述为什么选择DEA作为本文的实证分析工具。
DEA 是一种非参数的效率评估方法,它不需要预先设定生产函数的形式,并且可以处理多投入、多产出的复杂生产系统。
因此,DEA非常适合用于分析农业生产这种涉及多种生产要素(如土地、劳动力、资本等)和多种产出(如粮食、棉花等农产品)的复杂系统。
然后,我们将详细介绍本文的实证分析方法,包括数据来源、DEA模型的构建以及模型的求解过程。
我们将使用中国农业生产的相关数据,构建基于DEA的农业生产效率评估模型,并通过求解该模型得到各农业生产单元的技术进步指数和技术效率指数。
我们将对实证分析的结果进行解释和讨论,揭示技术进步和技术效率对中国农业生产率增长的影响机制,以及两者之间的相互作用。
我们还将根据实证分析的结果提出相应的政策建议,以促进中国农业生产率的持续增长。
二、理论框架与研究方法本研究以技术进步和技术效率为核心,构建了一个分析中国农业生产率增长的理论框架。
我们基于新古典增长理论,将农业生产率增长分解为技术进步和技术效率两部分。
技术进步主要指的是农业生产中新的生产方法、新的生产工具或新的生产知识的应用,它能够提高单位生产要素的产出。
而技术效率则反映了农业生产过程中现有技术和资源的利用程度,即农业生产在给定投入下实现最大产出的能力。
基于DEA的河北省农业生产超效率分析本文利用超效率分析,计算出1995-2007年河北省各年的农业生产效率值,以此研究河北省农业生产效率的历史变化状况。
然后利用纵向研究计算所得的农业生产效率值,与农业生产投入指标做相关分析,找出影响农业生产效率的主要因素,为提高河北省农业生产效率提供有益参考。
关键词:DEA 农业生产效率超效率分析相关分析影响因素河北省是农业大省,为全国粮油集中产区之一,常用耕地面积约600多万公顷,居全国第四位。
近几年河北省的农业总产值(按当年价格计算)呈递增趋势。
为了对河北省农业生产效率作出正确判断,有必要对河北省农业生产效率进行深入分析,以期进一步挖掘农业资源利用的潜力,促使河北省农业更快更好的发展。
因此,从实际出发研究河北省农业生产效率及其影响因素,具有重要的现实意义。
本文所研究的农业生产效率指将自然因素和劳动力、经济和技术等要素作为投入量,把农业总产值作为产出量,通过数据包络分析计算出要素投入的效率值。
投入指标主要有:乡村从业人员、耕地面积、农业机械总动力、有效灌溉面积、化肥使用量折算成纯量、农村用电量、农业总支出。
产出指标为:农业总产值。
超效率分析(一)DEA及超效率分析方法介绍本文中河北省农业生产效率模型是在数据包络分析基础上构建的。
所谓数据包络分析(Data Envelopment Analysis,简称DEA)是评价同类部门或单位间的相对有效性的决策方法,该方法可用于各行各业。
该方法的原理主要是通过保持决策单元(Decision Making Units,DMU)的输入或者输出不变,借助于数学规划方法确定相对有效的生产前沿面,将各个决策单元投影到DEA 的生产前沿面上,并通过比较决策单元偏离DEA前沿面的程度来评价它们的相对有效性。
DEA的CCR模型将决策单元分为两类:有效和无效,对于多个同时有效的决策单元则无法做出进一步的评价,而超效率DEA则弥补了这一缺陷,使有效的决策单元之间也能进行比较,并且能够做进一步分析。
用地利用效率评估及改进措施一、引言用地是人类社会发展的基础资源,其利用效率直接关系到经济、环境和社会的可持续发展。
本文将从评估用地利用效率的方法和指标入手,探讨如何改进用地利用效率,以促进城市可持续发展。
二、用地利用效率评估方法1. 综合评价法综合评价法是一种常用的用地利用效率评估方法,通过综合考虑用地面积、功能、效益等因素,对用地利用效率进行综合评估。
评估结果可以为城市规划和土地管理部门提供科学决策依据。
2. DEA模型数据包络分析(DEA)模型是一种非参数评价方法,通过构建输入和输出指标的线性组合,评估用地利用的效率水平。
DEA模型能够识别出相对有效的用地利用单位,并为其它单位提供改进的方向。
3. 灰色关联分析法灰色关联分析法是一种基于灰色系统理论的评估方法,通过构建指标序列,计算各指标之间的关联度,评估用地利用效率。
灰色关联分析法能够克服传统评估方法中权重确定的主观性和不确定性。
三、用地利用效率评估指标1. 土地利用强度土地利用强度是指单位面积上承载的经济、社会和环境功能的综合强度。
土地利用强度高,表示单位面积上的资源利用效率高,但也可能导致环境负荷过大。
2. 经济效益经济效益是指用地利用所创造的经济价值。
通过评估用地的经济效益,可以了解用地利用是否合理和有效,为优化用地结构提供依据。
3. 社会效益社会效益是指用地利用对社会带来的影响和效果。
评估社会效益可以从用地的社会功能、社会服务和社会影响等方面进行。
4. 环境效益环境效益是指用地利用对环境的影响和效果。
评估环境效益可以从用地的生态保护、资源节约和环境污染等方面进行。
四、改进用地利用效率的措施1. 优化土地利用结构通过调整土地利用结构,合理布局各类用地,提高土地利用效率。
例如,将农村集聚区向城市辐射,优化农村用地的利用效率。
2. 提高土地利用强度通过提高土地利用的强度,充分利用土地资源,提高用地的经济效益和社会效益。
例如,加强城市建设用地的集约化管理,提高土地的开发利用率。
基于DEA模型的云南省农业生产效率研究王大勇1田东林2刘文才1(1云南农业大学经济管理学院,云南昆明650201;2云南农业大学马克思主义学院,云南昆明650201)摘要基于云南省2010—2020年16个州(市)面板数据,运用DEA模型方法对云南省农业生产效率进行静态分析,再结合Malmquist指数对农业生产效率变化进行动态评价。
结果显示,云南省2010—2020年综合效率水平有待提高,部分州(市)农业生产存在投入冗余或投入不足问题,对全省农业生产效率产生一定影响。
云南省全要素生产率大于1,处于增长状态,且技术进步的推动作用较明显。
因此,提出加快培养新型经营管理人才、深化土地流转制度改革、加大农业科研力度等措施促进农业生产效率稳步提高。
关键词农业生产效率;DEA模型;Malmquist指数;云南省中图分类号F323文献标识码A文章编号1007-5739(2023)11-0217-04DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.11.057开放科学(资源服务)标识码(OSID):中国自古以来以农立国,农业是国家重要支柱[1]。
农业农村农民问题是关系到国计民生的根本性问题,农业产出持续增加将是发展农业经济、增加农民收入的重要前提[2]。
多年来,中央“一号文件”持续强调“三农”问题是我国目前要解决的核心问题。
云南省地处我国西南,是一个以农业为主的省份。
截至2020年末,全省种植业产值达2902.24亿万元,同比增长7.3%,占云南省GDP的12%,可见农业在云南省占据重要的地位。
然而,云南省山体众多、地貌复杂、交通不便,限制了农业生产发展[3]。
因此,在资源受限和人口的压力下,通过采用先进的生产技术、增加单位面积产量、提高劳动组织化程度、实施规模化生产等措施来研究如何提高农业生产效率和保障粮食安全,对云南省农业发展具有一定实际意义[4]。
1研究方法与数据来源1.1DEA模型DEA(数据包络分析法)是1978年由Charnes等[5]提出的一种与线性规划相结合,用于评价相同类型,多种投入、多种产出决策单元的非参数方法。
基于DEA的成都平原粮经种植模式效率评价研究摘要构建了成都平原粮经种植模式效率评价的指标体系,并应用数据包络分析方法对成都平原12个主要粮经种植模式的效率进行了定量评价和分析。
结果表明:12种粮经复合种植模式的整体效率尚处于DEA无效,投入产出结构不合理,其平均综合效率值为0.894。
早春茄子—中稻—秋黄瓜(C4)、早春西红柿—中稻—秋茄子(C7)的综合效率值为1.000,其投入产出处于最佳状态。
Abstract This paper constructed the index system of evaluating the efficiency of compound crops cultivation in Chengdu plain,and applied the data retention analysis method for quantitative assessment of efficiency of 12 mayor modes of compound crops cultivation.The result showed that the overall efficiency of the 12 modes was in an invalid state by DEA,and the input-output structure was irrational,its average combined efficiency value was 0.894.The combined efficiency value of both early-spring eggplant—middle-season rice—autumn-cucumber(C4)and early-spring tomato—middle-season rice—autumn-cucumber(C7)were 1.000,whose input-output values were the best.Key words compound crops cultivation;planting modes;synthesis technology efficiency;DEA;Chengdu plain成都平原是我国传统农业耕作区域,历来就有粮经复合生产的传统,如成都市彭州、蒲江及德阳广汉等地的“菜—稻—菜”种植模式,眉山仁寿的“麦—玉—菜”等种植模式。
第17卷第2期2008年3月长江流域资源与环境Resources and Env iro nm ent in the Yang tze BasinVol.17No.2Mar.2008文章编号:1004 8227(2008)02 0242 05基于DEA方法的耕地利用效率分析梁流涛,曲福田,王春华(南京农业大学中国土地问题研究中心,江苏南京210095)摘 要:引入了数据包络分析(DEA)测度1997~2004年我国耕地利用效率,该方法可以使用多项投入和多项产出指标,弥补了当前对耕地利用效率测度只考虑单项投入和产出指标的不足;并将耕地利用效率分解为纯技术效率和规模效率以剖析耕地生产效率变化的源泉;最后利用计量经济模型分析了影响耕地利用效率变化的因素。
研究结果表明:1997~2004年我国耕地利用效率存在着一定的波动性,平均综合技术效率为0 732,耕地利用效率整体不高;从综合技术效率的构成来看,综合技术效率的变化趋势和纯技术效率基本一致,这表明耕地利用效率的变化主要是由纯技术效率的变化引起的;同时各个行政区间的耕地利用效率也存在着很大的差异;影响耕地利用效率的因素很多,按照影响程度从大到小排序是:耕地资源禀赋、经济发展水平、自然条件、农业生产条件。
关键词:数据包络分析(DEA);计量经济模型;耕地;效率文献标识码:A1 问题的提出耕地不仅是国民经济的基础,同时还承担着国家粮食安全、生态安全、社会稳定的重任[1~4],目前我国耕地数量处在递减阶段,自1996年至2004年的8年间减少了近8 106hm2,从1997年开始我国加强了耕地保护的力度,实行了世界上最严格的耕地保护政策。
耕地保护的最终目的是解决国家粮食安全问题[5],因此,耕地保护应该在加强耕地数量保护的基础上提高耕地利用效率。
从微观角度来看,耕地是农户重要收入来源,提高耕地利用效率也是增加农户收入的重要手段。
可见,提高耕地利用效率具有重要的现实意义,这就需要把握耕地利用效率的变化趋势、变化原因以及影响因素。
目前的文献主要利用单项产出指标(实物或经济产出)与投入指标(耕地面积或播种面积)直接对比的方法测量耕地利用效率,这种方法只考虑了单项投入和产出,反映的只是单项投入要素的利用效率,不能反映耕地利用中多项投入要素的利用效率,有很大的局限性。
为了克服上述方法的弊端,本文拟引入数据包络分析(DEA)方法测度耕地利用效率,并将耕地利用效率分解为纯技术效率和规模效率以剖析耕地生产效率变化的源泉。
2 研究方法、指标选择以及数据来源2.1 研究方法数据包络分析(DEA)主要用于评价多个同类型的决策单元(DMU)的投入产出的相对效率[6],此方法的主要优点是可以使用多项投入和多项产出指标,能够更好地反映耕地多功能的特性。
并且不需要假设具体的生产函数形式,避免函数形式错误地出现[7]。
本文把每一个行政区看作一个生产单位,运用由Fare(1994)改造的方法构造一个生产最佳前沿面[8],把每一个行政区的生产同前沿面进行比较,从而测度每个行政区的耕地利用的相对效率。
落在生产最佳前沿面上的DM U的效率值为1,其他未落在边界上的DM U,则称为无效率的DM U,其效率值介于0~1。
目前常用的DEA模型是CRS模型和VRS模型[9~11],二者的最大区别在于规模报酬的假设,前者是假设规模报酬是不变的,测度的是综合技术效率(TE),它衡量的是投入转化为投入的效率;后者去掉了这个基本假设,测度的是规模报酬可变的条件下的纯技术效率(PTE),它衡量的是生产领域中收稿日期:2006 11 27;修回日期:2007 12 22;基金项目:国家杰出青年科学基金(70425002);教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目(04J ZD0008)作者简介:梁流涛(1981~ ),男,河南省杞县人,博士研究生,主要从事资源经济与土地经济的研究.E m ail:liangliutao@技术更新速度的快慢和技术推广的有效程度。
综合技术效率(TE)可以分解为规模效率(SE)与纯技术效率(PT E)的乘积(Charnee,1984),即T E=PTE SE 。
根据规模效率可以判断各行政区处在递增或递减的规模报酬区间,据此可以调整各行政区的生产规模,使其达到生产规模的最佳状态。
2.2 投入 产出指标选择选取耕地产出指标时既考虑耕地资源的经济效益,又考虑耕地的社会效益。
经济效益指标主要选取农业(种植业)产值和农业(种植业)增加值,前者作为一项基本的输出指标可以反映某个区域的农业生产活动的规模和总量,后者反映农业部门在一定时期内生产经营活动和服务活动的最终成果;耕地的社会效益主要表现为保障国家的粮食安全和社会稳定,因此,利用粮食总产量作为耕地社会效益的衡量指标。
农业生产的投入指标可以用土地、资本和劳动力投入的数量来表征[12,13]。
鉴于数据的可获得性,用农作物播种面积来表示土地的投入,资本的投入用农田化肥施用量和农业机械总动力来表示,劳动力投入用生产中的实际劳动人员来表示。
表1 耕地生产的DEA 模型投入 产出指标T ab.1 Input Output Index o f DEA M odel指标类型投入指标I 1I 2I 3I 4产出指标O 1O 2O 3指标农作物播种面积化肥投入农业机械总动力劳动力投入 农业总产值农业增加值粮食总产量单位千hm 2万t万kW万人亿元亿元万t2.3 数据收集与处理本文所使用数据来源于1998~2005年的!中国统计年鉴∀和!中国农村统计年鉴∀。
同时对部分数据进行了处理和精制,主要包括:#利用各省份农业总产值可比价格指数将农业(种植业)总产值和农业(种植业)增加值,统一折算到基准年,本文以1997年为基准年。
∃农田化肥的施用量是折合量。
3 实证分析运用DEAP2 1软件计算出1997~2004年中国大陆31个行政区耕地利用的DEA 效率,然后将各个行政区的计算结果进行汇总平均得到我国耕地利用效率的变化情况。
3.1 耕地利用效率分析3.1.1 我国整体的耕地利用效率变动分析1997~2004年全国耕地综合技术效率的平均值为0 732,实际产出占理想产出的比例为73 2%,可见,总体利用效率不高。
从变化趋势来看,耕地利用效率值不稳定,处于波动状态,但总体上呈现U 型的变化趋势(见图1),1997年和1998年的耕地综合技术效率均为0 773,到了1999年开始下降,2000~2003年又趋于稳定,保持在0 70左右,2004年又有大的提高,达到了0 769,主要原因是大规模地推行以税费减免为主要内容的%惠农新政&,农户生产的积极性提高,加大了对耕地的资本和科技投入。
图1 1997~2004年耕地综合技术效率、纯技术效率、规模效率变化趋势图Fig.1 Cultiv ated L and T echnical Efficiencyand Its V ar iatio n (1997~2004)3.1.2 各行政区间耕地利用效率的比较分析各个行政区1997~2004年耕地利用效率的变化趋势大都呈现U 型,也就是减少 保持稳定 增加。
为了反映各个行政区1997~2004年耕地综合技术效率波动的大小,引进了效率变动率的概念,计算公式为:P i =∋nt =1(Mit-M i )n(1)其中,P i 表示第i 个行政区的耕地利用效率变动率;M it 表示第i 个行政区t 时期的效率值;M i 表示i 个行政区的1997~2004年效率的平均值;n 表示总年份数。
P i 值越大表示该行政区在1997~2004年的耕地生产效率波动越大。
计算结果表明,1997~2004年各个行政区耕地利用效率平均变动系数为0 060,变动系数较大的行政区主要有天津、辽宁、吉林、湖北、重庆、四川、贵州、西藏;变动较小的行政区有北京、河北、浙江、河南、湖南、广东、云南、陕西、甘肃、宁夏。
243第2期 梁流涛等:基于DEA 方法的耕地利用效率分析从横向比较来看,1997~2004年耕地利用效率的最大值为北京,达到了0.955,最小的为宁夏,仅为0.486,差异较大。
耕地利用效率较低的行政区有宁夏、陕西、青海、广西、甘肃、安徽、云南、河北、河南、湖南、湖北等省;耕地生产效率处于中等水平的有内蒙古、江西、山东、海南、福建、重庆、贵州、天津;较高的有广东、四川、江苏、辽宁、浙江、新疆、黑龙江、吉林、上海、西藏、北京等(见图2)。
图2 1997~2004年各行政区耕地利用效率变动系数Fig.2 V ariatio n Index of Each Pr ov ince's CultivatedLand T echnical Efficiency (1997~2004)3.2 效率分解利用DEAP2.1将各个行政区耕地利用效率分解为纯技术效率和规模效率,然后汇总求出1997~2004年各行政区以及全国整体的平均纯技术效率和规模效率(见表2)。
表2 1997~2004年各行政区综合技术效率、纯技术效率和规模效率T ab.2 Cult ivated Land T echnical Eff iciency ,Peer T echnical Efficiency and Scale Eff iciency ofEach P rov ince (1997~2004)3.2.1 耕地的整体规模效率和纯技术效率分析1997~2004年的平均纯技术效率为0 820,并且波动较大,纯技术效率最高的是2004年,达到了0 872,2001年的最低0 783。
纯技术效率的变化趋势和综合技术效率基本一致(见图1),这表明了耕地利用效率的变化主要是由纯技术效率的变化引起的。
1997~2004年全国耕地利用的平均规模效率为0 890,从变化趋势来看,规模效率较为稳定,波动较小,最高的为1997年0 905,最低的为0 882,说明规模效率得到了充分的发挥。
1997~2004年规模效率大于纯技术效率,这说明我国耕地利用效率低下主要是由纯技术效率不高造成的,因此,提高耕地生产效率的关键是提高纯技术效率。
3.2.2 各行政区间的耕地纯技术效率比较分析1997~2004年各个行政区的耕地纯技术效率大都呈现U 型变化趋势。
从横向比较来说,1997~2004年只有西藏的耕地纯技术效率都为1;四川有4年纯技术效率有效,平均值为0 943,北京、广东、四川、山东、江苏5个行政区的有3年纯技术效率有效,其平均值都在0 95以上;辽宁、吉林、浙江、河南、湖北、新疆6个行政区有两年是纯技术效率为1,其平均值除湖北以外都在0 90~0 95;黑龙江、福建、海南有一年纯技术效率为1,其平均值都在0 87~0 90。