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基于DEA的新疆生产建设兵团第七师农业产业结构调整研究

作者:未知

  [摘 要] 本文在对新疆生产建设兵团第七师自然条件和农业发展等方面进行调研的基础上,考虑多目标要求,建立农业产业结构优化的分析模型。在供应侧结构改革和“一带一路”的背景下,运用地区产业结构优化研究体系和先进的数学理论,建立经济、社会和生态效益的多目标优化模型,并将数据包络分析(DEA)方法运用于相对有效性评价方案,为合理调整农业产业结构提供科学依据。
  [关键词] 农业;产业结构;DEA评价
  [中图分类号] F327 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2019)06-15-3
  新疆生产建设兵团第七师(简称第七师)地处新疆维吾尔自治区(简称新疆)奎屯市,地理位置优势明显,交通便利,是新疆三次产业相对发达和集中的地区,是新疆优先发展、重点发展地区,但经济效益相对较低。在国家推动“一带一路”倡议和供给侧结构性改革的大环境背景下,如何增加农业绩效、改善职工收入状况,成为兵团和师市各地区的工作重点,以促进农业产业结构调整优化。目前,需要加强农村经济的定量研究和农业产业结构调整。在众多方案中,根据农业发展的现实情况,运用科学有效的方法选择和改进方案,最终确定实施方案。通过对相关文献资料的学习,本文运用多目标规划理论方法,选用DEA评价模型最优解,对农业产业结构优化方向和要求加以分析,合成农业产业结构的优化模型。
  1 第七师农业产业结构发展现状
  在农业产业结构定义中,本文选用的概念为:农村这个特定经济区域内,各个经济部门及其所属各门类、各生产项目的比例关系、结合形式、地位作用和运动规律等[1]。本文主要研究一般意義中的农、林、牧、渔各产业。他们的不同地位和相关性构成了农业产业的总体结构和种植业、畜牧业内在资源的分布与比例,核心探讨对种植业、畜牧业以及他们内在布局的合理调整。
  从第七师农业经济和社会发展总量指标、农林牧渔总产值构成及变化系数分析的比较来看[2],第七师农业种植结构单一、品质低劣,以农产品原料生产为主。农业产业结构的不合理导致农业种植的经济效益低下,影响职工收入增长,最终导致整个农业经济成长乏力。因此,下面将运用产业结构理论结合评价机构合理化的综合指标,深入分析第七师农业产业结构现状,找出其结构落后的根本原因。
  2 理论基础和分析框架
  数据包络分析(DEA)是一种使用数学规划模型多目标规划评价具有多个输入输出“单位”间的相对有效性的生产前沿非参数方法。基本原理是将评价对象相关的投入产出数据进行处理,形成一个有效的范围区间,将决策单元与这个区间进行比较,若处于这个区间,则该决策单元有效,若不在则无效。DEA是一种非参数估计方法,能有效避免主观因素,运算简单,可减少估计误差。
  为了更好地促进种植业和畜牧业协调发展,取得最优综合效益,结合农业产业结构的特点和具体要求,通过多目标规划理论和方法合成优化模型,运用DEA模型选择符合要求的最佳方案。
  经过变换得到[C2R]模型:
  [min   θc-εeTs-+eTs+s.t.j=1nβjxj-s-θCxpj=1nβjxj-s+=yp≥0,j=1,……,ns-,s+≥0]       (1)
  式(1)中,[θC]为效率评价值;[βj]为决策单元的参变量;[ε]为模型中引入的非阿基米德无穷小参数,[ε][>]0;[s-]和[s+]表示投入产出松弛变量。该模型的最优解[θC]表示技术效率(包含纯技术效率和规模效率),是由科技进步带来的产出成效。
  当模型的解为以下情况时,定义如下内容:①若[θ*c]=1且[s-*=s+*=0],说明决策单元P是DEA有效的,既是技术有效又是规模有效的;②若[θ*c]=1且[s-*≠0],[s+*≠0],说明决策单元P是弱DEA有效的,技术有效和规模有效不能同时实现;③若[θ*c]<1,说明决策单元P是非DEA有效的,既不是技术有效也不是规模有效的。
  3 数据来源与实证分析
  3.1 数据来源
  本文数据取自2001—2015年《新疆生产建设兵团统计年鉴》以及其他相关资料,经过典型相关性分析筛选后建立评价指标体系,其中包括4个投入指标——播种面积、机械收割面积、棉花播种面积和总成本,而产出指标有9个[3]——总收益、农林牧渔业总产值、职工人均纯收入、棉花总产量、畜牧业产品总产量、经济作物总产量、全师人均棉花产量、牲畜存栏头数和1 hm2耕地产值。
  由于模型求解结果在很大程度上受约束值的影响,依照第七师农业发展和农业产业结构调整规划目标,参考相关研究成果,初步确定了区间约束值和对应的灰区间参数。根据方案要求,可以根据方案选择上下限的中值。
  主要约束值和参数取值的灰区间:
  b1∈[118,132](千hm2),b2∈[20,40](千hm2)
  a1∈[12%,26%],a2∈[10%,20%],a3∈[7%,12%]
  其中,a1为经济作物播种面积占总耕地面积比重,其取值的确定主要是根据经济作物栽培适宜面积约束和各设计方案的调整要求;b1为规划期末师部主要农作物总耕地面积;a2、a3分别为饲草、饲粮作物播种面积占总耕地面积比重,值与畜牧业发展的饲草、饲粮需求密切相关;b2是规划期末第七师发展水产养殖面积预测值。
  基于目前第七师的农业生产条件和技术,考虑第七师农业的状况和未来期望,从不同的侧重点出发,设想制订以下2个发展方案[4]。
  方案1:以畜牧业为侧重点,优化其内部养殖结构,并种植充足的饲草作物以支持畜牧业的发展,调整种植业内在的种植结构。
  方案2:将畜牧业和非棉经济作物同时作为发展的侧重点,并使其他产业协调有序发展。扩大饲草和非棉经济作物的种植面积,同时扩大非棉经济作物种植面积,促进七师发展优势产业,提高综合效益。   方案1:以发展畜牧业为侧重点,对应区间取主要畜牧产品产量作为上限,以支持畜牧业的发展,优化种植业内部结构,明确各作物产量约束值。
  b1=130,b2=30
  a1=12%,[a′1]=16%,a2=16%,[a′2]=20%,a3=12%
  方案2:促进各产业协调发展的前提基础下,重点发展畜牧业,大力支持非棉经济作物的种植,发展第七师优势产业,增加农业效益。为此,其大多数约束值取自对应区间的中间值或漂移上界。
  b1=128,b2=40
  a1=18%,[a′1]=24%,a2=18%,[a′2]=22%,a3=10%
  3.2 優化模型的运算与结果分析
  本文求解多目标规划模型采用加权求和算法来处理与计算。加权求和算法是比较简单实用的处理方法(Weiglrted-sums),把多目标函数通过固定权数求和转变成单目标函数,以方便求解。考虑到量纲不统一对模型有效性的影响,加权求和时只保留总产值目标f1和总收益目标f2,同时将产量目标和生态平衡都作为重要约束条件。
  设第一二个目标函数的权重分别为w1、w2,X为约束变量值,则多目标规划模型的目标函数应为:
  max   w1· f1(X)+w2· f1(X)                             (2)
  将各项参数和约束值输入优化模型,利用最优化软件——Lingo编写计算程序,运算得到对应2个方案的农业产业结构比重和各项主要输入、输出指标预测值。
  根据分析,本文选择方案2作为第七师农业产业结构调整最终方案。利用第七师农业资源优势,重点改革畜牧业和非棉经济作物,从改革畜牧业角度出发,扩大食草动物的养殖规模,通过提高饲料转化率来提高经济效益,进而改善畜禽结构,通过畜牧业经营水平的上升带动其他产业成功转型。调整农业产业结构有利于促进农业全面均衡发展,同时优化种植业内部结构,扩大非棉经济作物和饲草作物的种植面积,缩减棉花种植面积的同时提高第七师森林覆盖率[5]。
  再分析方案1,当成本差别不大时,方案1的总产值明显低于方案2。过度发展畜牧业,结果是满足畜牧业所需的饲草需求却降低了种植业的经济效益。而方案1农作物种植面积本身大于方案2,为达到经济作物的产量需求需要扩大种植面积,忽略了其他产业的发展。对比后,方案2资源利用效率更高、效益更好、产业更协调。
  4 第七师农业产业结构调整对策
  4.1 大力发展畜牧业
  第七师主要饲养食草的家畜,对精饲料的需求小,且七师牧草资源较为丰富,应发挥这一优势大力发展畜牧业养殖。为促进畜牧业的发展,增加饲草种植面积,扩大肉牛、肉羊生产规模,实现饲草、饲养、加工与销售一体化[6]。此外,要加大对优秀蓄乳产品企业的扶持力度,扶持职工对优势畜产产品品种的生产。
  4.2 调整种植业内部结构
  从第七师经济效益分析,种植业虽在农业中比重很大,但没有产生相应的经济效益,主要原因是经济作物棉花已经不能发挥其原本的优势,因此必须对现有的种植业予以调整以适应当今社会的发展。调整的重点如下[7]:①减少棉花种植面积,提高棉花品质;②大力发展适销、高效的经济作物,如蔬菜、甜菜等,特别是具有地方特色的名特优稀品种;③提高饲料、绿肥等作物的种植比重。
  4.3 大力发展特色林果业
  调整农业产业结构时,要充分利用第七师光热资源和气候条件,发展特色林果业来提高农民收入。要推进第七师林果业的发展,要及时了解市场动态,及时将果品产销消息发布给职工;政府要积极为职工寻找销售渠道,使果树的生产从单纯的种植业和农民个体经营方式向产、供、销一体化方向发展;要注重引进果树新品种、新技术,树立品牌意识,提高第七师果品的知名度和竞争力。
  4.4 加快农业产业化经营
  通过调整产业结构,第七师应实现在良种供应、防疫、收购和加工方面的产业化经营[8-9]。政策扶持产业龙头企业、优秀企业,鼓励他们进行技术开发,扩大市场占有率,加强企业间资源整合,扩大企业整体规模;对职工积极宣传引导,让职工支持企业产业化发展,以法律合同等形式保障农牧民经济利益,以期从大企业经营上带动整个农业的产业化调整。
  4.5 提高农业科技水平
  加强农业体制改革,做好农业发展规划,离不开科技水平的提升。第七师应不断健全农业技术研发和运用体系,推广具有自主创新能力和加工技术的科技成果,落实农业科研基金的运用,优先审查农业创新项目。同时,农业网站要及时发布最新科研成果,聘请高科技人才到农业单位工作,加强职工文化教育,让职工具备使用新兴科技产品的能力。
  参考文献
  [1]魏薇.基于动态网络DEA的农产品供应链综合效率评价方法研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2015.
  [2]李晓婷.基于需求目标下的农业产业结构调整研究[D].昆明:昆明理工大学,2010.
  [3]李秋香,黄毅敏.农业产业相对有效性评价及对策研究[J].农村经济与科技,2008(6):65-66,68.
  [4]谢永利.贵州省农业产业结构调整及系统优化决策研究[D].贵阳:贵州大学,2006.
  [5]武雪萍.洛阳市节水型种植制度研究与综合评价[D].北京:中国农业科学院,2006.
  [6]傅丽芳,葛家麒,孟军.农业产业结构调整优化模型研究[J].东北农业大学学报,2005(1):116-119.
  [7]傅丽芳.黑龙江省农业产业结构调整优化模型及方案的DEA综合评价研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2002.
  [8]中国人民大学宏观经济分析与预测课题组,刘凤良,阎衍,等.我国产业结构调整的新取向:市场驱动与激励相容[J].改革,2013(10):41-53.
  [9]马乃毅,徐敏.基于New Cost DEA模型的棉花生产成本效率评价与分析:以新疆为例[J].企业经济,2013(3):74-78.
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