基于DEA-Malmquist指数的中国海水养殖生产效率研究.pdf
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- 基于 DEA Malmquist 指数 中国 海水 养殖 生产 效率 研究
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1、基于 DEA-Malmquist 指数的中国海水养殖生产效率研究摘要:将面板数据和横截面数据相结合,运用 DEA-Malmquist 方法对 20062016 年沿海 9 个省份海水养殖的生产效率进行分析。实证结果表明,中国海水养殖业生产率整体上呈现出不断提升的趋势,就年平均值而言,沿海省份的全要素生产率增长了 148%,主要得益于技术进步,属于技术诱导型增长,但也存在海水养殖投入要素的利用率不高,各省份生产率存在差异等问题。建议如下,一是要健全政府海洋管理的保障机制,二是增强海洋水产科学技术的推动作用,三是发挥海水养殖专业合作社的引导功能,四是要加强新型“职业渔民”培养力度,五是要提高互联网
2、信息的支撑能力。关键词:海水养殖;生产效率;DEA-Malmquist 指数中图分类号:F3264 文献标识码:A 文章编号:1009-5381(2020)01-0057-12中国是海洋大国,拥有约 300 万 km2 的海域面积,其中适宜海水养殖的面积达到 133万 km21。2016 年,海水养殖产量 196313 万吨,占海水产品产量的 5625%2。合理开发和充分利用海域资源是海水养殖业健康有序发展的必经之路,海水养殖业生产率的提高是海洋渔业经济增长的根本动力。只有不断提高渔业科学技术水平,加强养殖技术推广的深度和广度,提高海水养殖的生产效率和绿色发展潜力,才能真正增加海水养殖的产出,
3、实现海洋渔业的可持续发展。可以说,发展优质高效的海水养殖,是功在当代、利在千秋的永续发展的千年大计3。一、文献综述经典经济理论认为,投入要素的增加与生产效率的提高是经济增长的源泉,由于资源约束及其边际收益递减规律,投入要素的增加不可持续,因此长期经济增长源于生产效率的不断提高。由于投入要素具有需求的联合性特点以及生产效率的不能直接测量性,因此全要素生产率(TFP)的核算是经济增长能力的最好体现。希勒姆戴维斯(HiramDavis)于 1955 年在其著作生产率核算中首次提出“全要素生产率(TFP)”理论4。全要素生产率是指全部生产要素(包括资本、劳动、土地,但通常分析时都略去土地不计)的投入量
4、都不变时,生产量仍能增加的部分。“全”的意思是经济增长中不能归因于有形生产要素增长的那部分,通常归因于科学技术的进步与技术效率的改进,因而又叫做技术进步率,是以 R.索洛、J.肯德里克、E.丹尼森等提出的新古典经济增长理论中用来衡量除去所有有形生产要素以外的纯技术进步的生产率的增长5。全要素生产率增长测算的方法,主要基于经济计量学方法和非参数方法6。经济计量学方法测算原理是通过设定某种形式的生产函数,利用计量分析工具确定函数中的参数进而测算其全要素生产率,故又称为参数法,经典的经济计量学方法主要有索洛余值法、随机边界分析法、半参数分析法、工具变量法等;非参数法是在运筹理论、指数理论等基础上建立
5、起来的另一种全要素生产率的测算方法,它不需要设定固定的生产函数,从而避免了参数法中的一系列假设,非参数法主要包括数据包络分析法(Data EnvelopmentAnalysis,DEA 法)、指数法、马姆奎斯特生产率指数边界估计法(Malmquist Indices,MI 指数)等。目前,非参数法成为全要素生产率增长测算的主流方法。全要素生产率测算法在渔业产业中的应用,也主要借鉴了参数法和非参数法,且偏重用非参数法测算,主要包括指数法和数据包络分析法(DEA 法)7。将 Malmquist 指数与 DEA 法相结合研究渔业全要素生产率变化、技术进步以及技术效率的变化等成为渔业生产率增长测算的常
6、用方法。因为这种方法在数据方面不需要投入和产出的价格信息,也不需行为假设,且便于计算,在管理科学文献中得到了广泛的应用8。发展观察徐敬俊:基于 DEA-Malmquist 指数的中国海水养殖生产效率研究渔业产出水平通常被认为是要素投入数量和质量(捕捞努力量)与种群数量的函数,但种群丰度的度量比较难。此外,对多种群渔业生产函数的估计需要所有种群的综合指数以反映出每一种群丰度的变化对整个渔获量综合衡量的相对影响,因此固定的渔业生产函数的设定比较困难,而基于 DEA-Malmquist 指数的渔业生产效率的变化,是独立于种群,并直接正比于种群丰度的变化,这种分析方法被有效应用于西班牙南大西洋单一种群
7、和多种群的两个渔场的渔业生产效率的验证9。在许多情况下,渔获物的数量和价值具有重要意义,因此,渔业种群存量和渔业政策的变化对渔业全要素生产率会产生不可估量的影响。在分析渔业管理政策如何改变渔业活动水平时,需要评估全要素生产率(TFP)在一段时间内的变化,包括效率、规模和技术的变化,DEA-Malmquist 指数法显得更为适合。应用这一工具,对丹麦围网渔船船队在北海(North Sea)和斯卡格拉克海峡(Skagerrak)1987 年至1999 年间由于可持续发展渔业管理政策的实行而引起全要素生产率(TFP)的变化进行了有益的尝试10。挖泥捕鱼法是葡萄牙南部的阿尔加维(Algarve)沿海地
8、区的一种拖网捕鱼活动,通过 DEA-Malmquist 指数法探讨手工捕鱼船队在葡萄牙南部海岸作业生产率的变化并将其分解为技术效率和技术进步指数,对于分析调控政策对当地和沿海船队的作用具有重要意义7。共同渔业政策(Common Fisheries Policy,CFP)是欧洲 2020 战略的一部分,它明确提出了欧洲要实现长期可持续渔业的战略目标,在这一社会背景下,考虑到渔业资源开发强度相关因素(船队总功率,捕鱼天数,渔获物的价格,资本存量、区域合作社比例等),应用 Malmquist 指数将意大利拖网渔业的全要素生产率进行分解。结果表明:过度捕捞对全要素生产率具有负作用,资本积累和定价策略對
9、全要素生产率有正向影响。因此,渔业生产活动不是一个孤立的现象,渔业资源的合理利用,是集体福利的来源和社会公平的杠杆11。环境的变化,例如降水,温度,短期(厄尔尼诺-南方涛动事件)、中期(年代际尺度的事件)和长期的气候变化等也会对渔业生产率的增长核算产生重要影响,将海水表面温度(Sea Surface Temperature,SST)作为环境变化的投入要素,利用 DEA-Malmquist 指数测算韩国金枪鱼围网船队在太平洋中西部海域 1997 年至2002 年的全要素生产率,通过对比发现,由于环境状况的变化,平均每年的生产率从112%下降到 03%12。虹鳟(Rainbow trout)养殖业
10、是伊朗的重要水产业,通过Malmquist 指数可以衡量社会经济因素对虹鳟养殖技术变化的影响13。渔业部门效率和技术的变化也能解释传统渔业部门投入产出的改善或恶化,将每一个渔业作业区作为决策单元(DMU),采用 Malmquist 生产力指数(MPI)对阿拉伯湾传统渔业船队在 20012006年期间全要素生产率变化的测算结果表明,年平均 MPI 范围从 54%到 547%不等,提出了传统渔业可持续发展的必要步骤14。挪威是世界四大鲑鱼(salmon)生产国之一,以饲料、鲑鱼苗、劳动力小时数、养殖面积、资本作为投入指标,以鲑鱼年产量为产出指标,利用 DEA-Malmquist 指数测算 1996
11、2008 年间挪威鲑鱼养殖部门的全要素生产率变化,结果表明挪威鲑鱼年产量的增长率从 19921995 年间的 15%20%放缓为 19962008 年间的 1%2%,平均每年增长率约为 8%。Malmquist 指数的分解表明,综合效率的变化为02%12%之间,技术进步的变化在 06%08%之间,此外,没有证据表明规模报酬递增。多年来鲑鱼养殖生产率增长放缓,说明需求增长是鲑鱼养殖业生产增长的主要动力,而且生产增长只能发生在养殖面积增加时,而缺乏合适的养殖区域可能是鲑鱼养殖业未来产量增长的最大限制因素15。DEA 理论在中国海洋渔业中指导性和在渔业实际中的适用性值得我们进行探索,尤其在对渔业数据
12、的需求上,DEA 法极具灵活性,按照 DEA 方法通过产量估计得到的捕捞能力的值,虽然需要不断地按照新的情况进行修正,但结果是令人满意的16。利用 DEA-Malmquist 生产率指数对沿海 11 省、市 20002005 年的海洋捕捞生产效率进行分析研究的结果表明,考察期内 Malmqusit 生产效率指数的变动结果是降低的,降低的原因主要来自技术变动率的下降。通过数据分析结果与实际情况的对比,认为海洋捕捞统计数据与实际状况存在一定误差17。20022009 年沿海 11 个省份的 Malmquist 指数分析表明,渔业产业效率有了显著改善,但大部分省区表现为粗放型的技术进步特征,综合效率
13、还有待于进一步提高18。20052012 年间,沿海 11 个省市渔业产出全要素生产率平均增长了12%,内因是来自于技术效率和技术进步的同时提高,其中技术效率增长了 05%,技术进步增长了 07%,渔业产出技术效率的提高是来自于纯技术效率的增加,规模效率不增反减,同时各个省市全要素生产率地区差异明显,但其变化原因却不尽相同19。20082013 年中国近海捕捞渔业全要素生产率的 DEA-Malmquist 指数表明,近海捕捞渔业平均全要素生产率呈增长趋势,年均增长率为 23%。纯技术效率、规模效率与技术效率之间的异向变化导致技术效率的下降,技术效率下降是平均纯技术效率下降和平均规模效率下降共同
14、作用的结果20。文献表明,多数研究聚焦于海洋捕捞业效率的分析,尤其是国内学者对海水养殖业效率的研究涉足较少。从养殖面积和总产量来说,中国都是世界上海水养殖业最大的国家,其中海水养殖产量约占世界总产量的 2/3,但是在有限的海域面积内和其他养殖投入要素约束条件下,如何保证产业的可持续发展显得尤为重要。二、研究方法及数据说明(一)DEA-BCC(BC2)模型DEA(Data Envelopment Analysis)是数据包络分析的简称,从 1978 年初次提出发展到现在,模型被不断地完善,成为国内外学者广泛使用的一种用来解决同类型的多投入和多产出的决策单元技术效率评价的非参数方法。其主要的操作原
15、理是先确定决策单元(Decision Making Units,DMU)群体,然后经过数据运算,在数据点的基础上构造一个非参数的包络前沿,使得所有的观测数据都在生产前沿的上面或者下面,再确定相对有效的生产前沿面,最后根据决策单元与有效前沿面的距离来确定其是否 DEA 有效。同时,可以通过投影方法对非 DEA 有效进行改进。本文拟采用规模报酬可变(VRS)模型,将海水养殖效率评价的省份作为决策单元(DMU)。在模型中,假设有 k 个决策单元 DMUi(i=1,2,k),每个决策单元都有 m 种输入和 n 种输出,第 i 个决策单元 DMUi 的输入和输出向量分别为 Xi=(x1i,x2i,xmi
16、)T,Yi=(y1i,y2i,yni)T,选取 DEA 方法中投入导向的 BCC(又称为 BC2)模型:(三)数据来源和投入产出指标1 数据来源。由于城市规模的快速扩张,天津市和上海市的海洋水产养殖业不断萎缩,部分年份的数据缺失,为了实现数据的完整性和分析的科学性,本研究只选择河北、辽宁、山东、福建、江苏、浙江、广东、广西、海南 9 个沿海省份的 20062016 年间的海洋水产养殖业的面板数据,数据主要来源于中国渔业统计年鉴和国家统计局官网。2 指标说明。根据本文的研究目的以及数据的易获得性、完整性和准确性,沿海 9 个省份海水养殖的投入-产出变量选取 1 个产出指标,即海水养殖的生产总值(
17、单位:亿元)和 4 個投入指标,分别为水产鱼苗生产总值(单位:亿元)、海水养殖面积(单位:千公顷)、海水养殖年末机动生产渔船(单位:艘)、海水养殖专业从业人员(单位:人)。投入变量符合土地、资本和劳动力的生产投入三要素。具体投入-产出变量的解释参考中国渔业统计年鉴,由于篇幅有限,不再赘述。为了保证数据的一致性和准确性,本文对投入产出变量的数据进行了合理的调整。第一,使用统一的单位,如海水养殖面积在某些年的数据中使用的单位是亩,现改为千公顷(1 亩=00667 公顷);第二,为消除物价指数的影响,海水养殖生产总值和水产鱼苗生产总值以 2005 年为基期年,以 2005 年渔业产品生产价格指数进行
18、计算,计算公式为:实际海水养殖生产总值=当年海水养殖生产总值(当年的渔业产品生产价格指数/基期年的渔业产品生产价格指数);第三,由于无法获得海水养殖的水产鱼苗生产总值,只能依靠合理估算的方法。计算公式为:实际海水养殖水产鱼苗生产总值=当年水产鱼苗生产总值(当年的渔业产品生产价格指数/2005 年的渔业产品生产价格指数)(海水养殖水产品总产量/养殖水产品总产量)。对 20062016 年 9 个沿海省份海水养殖的投入产出指标进行描述统计,其结果如下表(表 1)所示:三、实证分析(一)综合效率分析1 以投入为导向的静态 BCC 模型分析。基于 DEA 方法中投入导向的 BCC(又称为 BC2)模型
19、,运用 DEAP21 软件计算沿海 9 省份的综合效率、纯技术效率和规模效率的结果如表 2所示:首先,从纯技术效率来看,福建、广东、河北、海南、江苏和山东 6 省 20062016年间的纯技术效率均为 1,说明在目前的技术水平上,其投入资源的使用是有效率的。其次,从规模效率和规模报酬来看,20062016 年间,海南、江苏、山东这 3 个沿海省份的规模效率均为 1,处于最佳规模报酬阶段,而其他省份在不同年份上存在实际规模与最优生产规模的差距,需要不断调整,具体情况如下表(表 3)所示:表 320062016 年沿海省份海水养殖规模报酬变化情况其次,从各年份的综合效率角度出发,20062016
20、年数据表明纯技术效率对综合效率的促进作用明显较弱于规模效率。这说明,本研究期间中国海洋水产养殖业综合效率的提高主要得益于规模效率的提升。再次,从各年份的全要素生产率变化角度出发,11 个年份中仅有 20072008 年度和20102011 年度两个年份全要素生产率小于 1,其他年份全要素生产率都大于 1。特别是从 2011 年以后,全要素生产率每年提升都在 10%以上;全要素生产率变化主要受技术进步的影响,属于技术进步驱动型增长。最后,从各年份全要素生产率变化的排序角度出发,全要素生产率变化最大的年份是20092010 年,其次是 20112012 年与 20062007 年,20102011
21、 年、20072008 年和 20082009 年则分别为倒数第一、二、三名。这些年份的全要素生产率变化较大,除了受技术效率变化的影响外,还受国内外社会因素和国家政策以及自然灾害等影响。结合我国“三农”政策及国际宏观背景分析,2006 年是国家全面推进社会主义新农村建设的第一年,全国渔业系统和广大渔民群众认真落实中央关于“三农”工作的各项政策措施,20062007 年的全要素生产率上涨速度较快。然而 2008 年对于全国渔业发展来说是极不平凡的一年,连续遭受生产资料价格上涨、全球金融危机和冰冻雨雪、地震、台风等多次特大、重大自然灾害等不利影响和巨大冲击,全要素生产率变化也惨遭“滑铁卢”。经历巨
22、大冲击后,国家支持渔业发展的政策力度明显加大,有效地调动了广大渔民生产积极性,但由于金融危机的后续影响,仍存在较多不可控因素,因此 20092012 年的全要素生产率变化呈现出猛烈的上下波动。20062016 年间海洋水产养殖业全要素生产率变化及其构成变动的趋势如图 1 所示:图 1 沿海省份历年全要素生产率及其构成变动趋势结合上述分析以及全要素生产率变化及其构成变动的趋势图,20062016 年沿海省份海水养殖业全要素生产率的提高主要得益于技术进步,纯技术效率和规模效率在多数年份存在降低的情况,在一定程度上说明中国海水养殖业的产业结构总体上还是依存于养殖科研新成果、新技术的试用。在当前的养殖
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