基于环境因素的玉米生产效率分析

崔 振 东

(延边大学农学院，吉林 延吉 133002)

基于环境因素的玉米生产效率分析

崔 振 东

(延边大学农学院，吉林 延吉 133002)

环境问题威胁着人们的健康，也影响着农业的可持续发展，为进一步推动农业自然资源、环境保护和经济的持续发展，文章从环境因素角度，基于随机前沿分析方法，选取2004—2013年玉米种植面积和产量占全国比重达90%的15个省区的投入产出面板数据，对玉米生产效率进行测算。结果表明：影响玉米生产效率的传统因素有化肥费用、租赁作业费用和人均GDP；环境因素为工业废水中化学需氧量。各省区之间生产效率差异较大，黑龙江和吉林省生产效率值较高，贵州和湖北省生产效率值较低。

环境因素；玉米；生产效率；随机前沿分析

我国作为农业大国，资源总量多，但人均占有量少，如何解决13.7亿人口的基本生存问题、粮食安全问题的重要程度日益突显。玉米作为我国主要的粮食作物，其产量从2003年的1.4亿t增长到2015年的2.25亿t，10年增长了60.71%，显著高于同期的稻谷14.92%和小麦34.02%的增长速率。2007年玉米播种面积首次超过了水稻，但玉米播种面积和产量的增长却赶不上需求量的快速提高，播种面积的提升空间也十分有限，要使有限的资源创造出更多的产出，关键是提升玉米的生产效率。

然而，近几年随着现代化和城市化的发展，大量的废水、废气和固体废弃物排放到农业环境中，加剧农业环境污染程度[1]；全球气候变暖，臭氧层破坏等环境问题威胁人们的健康，同时也影响着农业的可持续发展[2]。在2016年的中央一号文件中特别强调要关注农业环境问题，指出在资源环境约束趋紧背景下，要加快转变农业发展方式，确保粮食等重要农产品有效供给，实现绿色发展和资源永续利用[3]。农业的发展要充分的考虑到自然资源的承载能力和对环境的保护，实现资源节约、环境保护和经济增长的可持续发展模式[4]。

对国内外的研究进行考察发现，在生产效率方面，侧重于针对全国的生产技术效率测算，生产要素贡献率的计量和效率波动原因的分析，但由于各省区农业的生产具有较大差异性，而各省区之间玉米生产效率比较研究却还不足。如李首涵基于超对数随机前沿生产函数，对2003—2012年中国玉米生产的投入要素的产出弹性、要素替代弹性和要素投入变动情况分析[5]；在影响因素方面，主要考虑的是玉米播种面积，化肥投入，生产成本，机械费用等传统因素，缺乏对环境因素方面的深入分析研究。如赵贵玉等在考虑肥料费用，其他物质费用和用工数量影响因素下，对吉林省的玉米生产效率进行研究[6]。

我国农业一直以传统的生产模式为主，不但许多的自然资源被消耗，还损害农业环境。

单纯的依靠扩大生产要素的投入来获得更多产出，没有充分考虑自然资源有限性的制约，长此以往，会造成生产要素的投入利用率减少，更为严重的是，过度的消耗自然资源往往以环境的破坏为代价，不断恶化的农业环境，使生产率降低，加剧了环境和经济增长之间的矛盾。

本文基于玉米生产效率分析，在考虑生产效率影响因素时，除传统的影响因素之外，重点拟利用随机前沿分析法辨析出影响玉米生产效率的环境因素，为推进玉米可持续发展提供相关的对策建议。

1 分析方法和数据来源

1.1分析模型

随机前沿分析方法是1957年由法雷尔(Farrel)最早提出的，并广泛应用于生产技术效率问题的研究。随机前沿生产函数反映的是在当前可供利用的技术水平下可能实现的最大潜在产出[7]，效率是实际产出与最大潜在产出之间的比率，其效率值处于0～1，越接近1，表示效率越高[8]。

考虑到随机前沿分析是参数的分析法，有自己的优点，即可以在同一个模型中得出效率的影响因素，这一点区别于非参数的方法；并且该模型既考虑了技术的欠效率因素，也考虑了难以预期的随机冲击效应[9]。为此，本文利用生产效率分析(随机前沿分析法)探寻玉米生产的影响因素。

随机前沿模型具体的函数形式如下：

1.2数据来源与说明

本文样本选取了吉林、河北、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江、安徽、山东、河南、湖北、四川、贵州、云南、陕西和甘肃15个省区的玉米投入和产出的面板数据。分析中用到的样本省区借鉴了高建凯[11]选取的中国15个玉米主产省区。在2004—2013年，样本省区的玉米种植面积和产量占全国的比重都达到90%以上，具有一定的代表性，能够反映全国玉米生产的情况。

考虑到资料获取的限制，本文选取2005—2014年《全国农产品成本收益资料汇编》和《中国环境统计年鉴》的相关数据。分析模型中用到的变量借鉴了李首涵[3]选取的玉米生产的影响因素，具体的分析指标见表1 。考虑到通货膨胀对年际的影响，为剔除价格的变化影响结果的准确性，本文以2004年为基年，对化肥费用和人均GDP变量的数据分别依据其各省的化学肥料价格指数和居民消费价格指数(2004=100)进行了平减(表1)。

2 实证分析

2.1随机前沿生产函数及非效率模型分析

本文为探寻玉米生产效率的影响因素，运用Stata13.0软件对随机前沿生产函数进行测度。

由表2可知，化肥费用Z统计量值为4.15，在1%水平下显著。在农业生产过程中，由于土壤中常量营养元素氮、磷、钾不能完全满足作物生长的需求，因此通过施用化肥补充。农民通过不断增加化肥的投入量，可以提高土壤肥力，在一程度上可以提高玉米产量。

人均GDPZ统计量值是1.98，在5%水平下呈显著性。人均GDP较高的东部和中部省区，也是产量较高的省区，人均GDP高在特定情况下意味着地区人民生活水平较高，经济增长较快，在资金、技术方面可能有更多优势，充分发挥技术进步对生产发展的促进作用，提高作物单产。

租赁作业费用Z统计量值为1.94，在10%水平下显著，即租赁作业费用投入加大，技术非效率增加，导致生产效率减低。究其原因，可能是由于我国人均耕地面积少，机械化效率低，并且大多数以农户小规模生产[12]，而有限的规模化生产导致租赁作业不能发挥提高效率的作用，具有非效率性。

在环境因素变量方面，工业废水中化学需氧量是影响玉米生产非效率的主要因素，其Z统计量值是1.79，在10%水平下显著。化学需氧量(COD)表示水中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，是综合评价水体污染程度的重要指标之一，作为衡量水体有机物相对含量的指标，是水质评价的重要指标。当工业废水排放到农田后，有机物会迅速分解，并且消耗大量的氧气，影响作物的养分吸收，使土壤肥力下降，玉米的生长发育遭受损害，一定程度上会导致玉米生产效率降低[13](表2)。

表2 随机前沿生产函数估计值

注：*、**、***分别表示在10%、5%和1%的水平下显著。

2.2生产效率分析结果

从各省区的分布情况来看，各省区之间生产效率差异较大，黑龙江和吉林省生产效率值较高，可能是由于其玉米播种面积较大，有利于采用规模化的生产方式；其次，人工成本和化肥费用的投入比重小，且地区物价低，使投入的人工成本、化肥和租赁作业费用低；另外，优越自然环境，如土壤肥力、水源等条件适宜玉米生长；而贵州和湖北省生产效率值较低，生产效率水平提升还有很大空间(图1 )。针对不同省区效率值存在差异的原因分析有待于今后进一步探讨。

图1 2004—2013年各玉米主产区技术效率值

3 结论和建议

3.1结论

本文从环境因素角度，通过运用随机前沿的分析方法，利用15个省区的面板数据，对玉米生产效率进行分析得出：化肥费用和人均GDP对玉米产量的增加有促进作用，影响着玉米生产效率的提高；影响玉米生产非效率的主要因素是租赁作业费用和工业废水中化学需氧量。各省区之间生产效率差异较大，黑龙江和吉林省生产效率值较高，贵州和湖北省生产效率值较低。

根据《中国环境统计年鉴》的数据显示，工业废水化学需氧量最多的行业是化学原料及化学制品制造业、纺织业、化纤维制造业、交通运输设备制造业和非金属矿物制品工业，基于此现状，在追求经济效益和生态环境2个方面中，决策者应充分考虑农业可持续发展的影响[14]，选择保护生态环境。

3.2相关建议

1) 政府要制定并完善农业环境污染管理政策，走资源节约型和环境友好型的农业发展模式[15]。

2) 合理利用化肥，减少不合理的投入，避免盲目和过度施肥；改进传统的施肥方式，推广测土配方施肥，水肥一体化等方式。

3) 加大对农业资金的投入，实现规模化生产，提高机械设备利用率，增强地区经济实力；充分发挥各地区资源禀赋条件，加强彼此交流合作，带动地区GDP增长，有助于缩小各省区的生产效率差距。

4) 加强对化学原料及化学制品制造业、纺织业、化学纤维制造业重点行业的污染治理，采用节能减排技术，从源头上减少污染物的排放[16]；特别是污染严重的化学原料及化学制品企业要改进生产流程和工艺，使资源循环利用，降低废弃物排放量。

5) 制定和完善行业准入标准，对工业废水化学需氧量排放量大的行业，严格按照行业标准执行，并结合国家产业结构要求，合并重组企业，淘汰规模小、污染大的企业[17]。

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Analysisofmaizeproductionefficiencybasedonenvironmentalfactors

CUI Zhendong*

(AgriculturalCollegeofYanbianUniversity,YanjiJilin133002,China)

Environmental problems threaten people's health and also affect the sustainable development of agriculture. In order to further promote the sustainable development of agricultural natural resources, environmental protection and economy this paper chooses 2004-2013 maize from the perspective of environmental factors based on stochastic frontier analysis method. Planting area and output (The output of planting area) accounted for 90% of the proportion of the country's 15 provinces and autonomous regions of the input and output panel data, the corn production efficiency was estimated. The results shows that the fertilizer cost and per capita GDP have promoted the increasing of maize yield; the main factors that affect the efficiency of maize production are the cost of rental and the chemical oxygen demand in the industrial waste water. The production efficiency of each province is different, the higher production efficiency in Heilongjiang and Jilin Province, but Guizhou and Hubei Province is low.

Environmental factors; maize;Production efficiency; stochastic frontier analysis

2017-04-10

崔振东(1962—)，男，吉林龙井人，教授，博士，研究方向为农村与区域发展。

1004-7999(2017)03-0079-05

10.13478/j.cnki.jasyu.2017.03.014

F326.11

A