基于数据包络分析方法的林业生产经营效率评价研究

邓妮娜，张 贵，龙朝夕，肖 维

（中南林业科技大学 理学院，湖南 长沙 410004）

基于数据包络分析方法的林业生产经营效率评价研究

邓妮娜，张 贵，龙朝夕，肖 维

（中南林业科技大学 理学院，湖南 长沙 410004）

林业生产经营效率评价是实现林业科学经营和管理的基础。从林业生产与经营二阶段特点出发，整合因子分析和数据包络分析方法，构建了效率评价指标体系，以此为基础对郴州市9县2区进行了实证分析，并提出每个县的林业生产经营效率改进的方向和优化量。结果表明，各个县不同阶段测量的效率差别较大，且效率差异的影响因素不同。通过适当地调整各县林业产业结构，可提高其林业生产经营效率。

林业生产经营效率；效率评价指标体系；数据包络分析；投入产出

林业对于生态环境的优化和生态文明建设具有重要作用，它的功能多样性和地域差异性特点使林业对其效率评价通常采用多投入多产出分析的数据包络分析方法（DEA）[1]，想要进行正确的DEA分析，需要把这些生产活动归类成DEA模型能使用的投入和产出两部分[2]。国外应用这种方法研究林业问题较早，国内用DEA方法研究的文献集中在林业市场化改革之后几年，大多数研究者重点关注模型本身的研究，既忽视林业部门生产与经营二阶段特点，又未重视效率评价指标的选择问题。本研究以郴州林业生产经营效率评估指标为例，使用因子分析方法阐述指标筛选过程，并用DEA进行生产与经营的二阶段效率分析，提出每个县市林业生产经营效率改进的方向和优化量。

1 研究方法

（1）经典数据包络分析

用于测量第k个DMU效率传统的DEA模型是在报酬不变的假设下进行求解的，这一模型也以建立者的名字被命名为CCR模型，其求解过程[3]如下：

其中，Ek是第k个DMU的相对效率。如果Ek= 1，DMU是有效的，如果Ek＜1，第k个DMU是低效率。

（2）二阶段数据包络分析

二阶段数据包络模型（Two Stage Data Envelopment Analysis, TSDEA）求解过程为公式（2）。

2 林业生产经营效率评价指标体系的建立

林业生产与经营效率体现在用最少的投入获取最大的产出来衡量[4]。林业投入既包括气温、降水等自然要素，又包括资金、人力、物力等社会经济要素[5]，同其它的社会经济过程一样，林业生产和经营活动还受到林业体制、法规、科技、信息、管理等要素的制约，前者构成林业发展中的硬要素，后者构成软要素[6]。林业的产出也包括林业经济总产出、增加值和林业生态产出值[7]。考虑在实际指标筛选过程中，抽出其中可量化的32个指标构成林业生产经营效率评价的投入产出指标体系进行因子分析（见表1）。

（1）主成分适宜性分析。采用主成分分析法进行分析时，必须采用KMO与Bartlett’s 检验。KMO是用于观测相关系数值和偏相关系数值的一个指标，KMO值越大，因子分析的相关性越强，此例中KMO值为0.863，说明统计样本数量是足够的；Bartlett’s检验变量值是彼此独立的一系列指标，当Bartlett’s检验的显著性小于0.05才能做因子分析，本例中显著性等于0，所以适合做因子分析。（2）主因子提取。运用SPSS20.0对32个变量指标进行因子分析，第1到第10个主成分大于1，故此选择10个公共因子便可以得到82.618%的累计贡献率，结果理想。（3）因子载荷矩阵。由于旋转前的因子载荷矩阵几个变量上的载荷相差都不大，所以需要进行因子旋转。实际应用标准以Verma[8]和Boussofiane[9]标准为主，根据因子载荷门槛值大于0.5的原则，从表1可以判断，林地面积、林业科研专利数、林业总投资等指标在不同的主成分中有较大的载荷，所以林业生产经营效率评价筛选出这11个指标（见表2）。

3 郴州市林业生产经营效率评价

3.1 郴州市林业生产经营效率评价结果

从林业生产与经营二阶段特点出发，基于二阶段数据包络模型建模角度，这11个指标分为三种类型：最初6个投入指标（林地面积、经济林面积、公益林面积、林业科研专利数、林业总投资、林业劳动力人数）、中间2个投入指标（木材产量、林产品产量）和3个产出指标（林业增加值、水源涵养、生物多样性保护），符合数据包络分析评价对投入产出指标的要求[10]。利用DEA方法计算得到郴州市生产阶段效率、经营阶段效率以及总效率得分排序（见表3）。从表3可以看出，郴州市9县2区从林业生产角度、经营角度和综合的效率差别较大。

表1 最大方差旋转因子载荷矩阵Table 1 Maximum variance rotation factor loading matrix

表2 林业生产经营效率评价指标体系Table 2 Forestry production and management efficiency evaluation indicator system

表3 郴州市林业生产经营效率评价得分及排序Table 3 Scores and sorting of forestry production-marketing efficiency for Chenzhou city

3.2 生产阶段和经营阶段效率结构均衡分析

为了辨别郴州每个县市林业生产经营效率的相对位置，帮助林业部门优化林业资源利用，提高生产和经营效率，借鉴层次聚类的理论，同时构建生产效率和经营效率分析的二维决策矩阵，矩阵的横轴表示林业生产效率，纵轴表示林业的经营效率，较大的值表示效率较高，反之表示效率较低（见图1）。每个县市根据两个标准分列在四个象限之一，其标准有二：第一、是否其生产效率评价值大于均值0.671 08；第二、是否其经营效率评价值大于均值0.458 28。

图1 林业生产经营效率管理决策矩阵Fig.1 Decision-making matrix of forestry production efficiency management for Chenzhou city

显然，处于Ⅰ象限的苏仙区、临武县的生产阶段与经营阶段效率结构均衡性两个方面都占优势，所以综合排序最好，与此相对应的第Ⅲ象限的嘉禾县、永兴县的生产与经营效率结构均衡性排序都靠后，所以综合起来在四个象限是最低的。但是，对于第Ⅱ和第Ⅳ象限县区的效率结构均衡性状况较难判断，就经营效率而言，第Ⅱ象限的安仁县、汝城县、资兴市占优势；就生产效率而言，第Ⅳ象限的北湖区、桂阳县、桂东县和宜章县占优。

3.3 林业生产经营效率提高优化路径

为了分析每个县林业生产经营效率改进的方向和优化量，利用DEA中的C2R模型进行“投影”分析，可以找出非DEA有效的决策单元的投入或产出距离理想值的差距，为其效率的提高提供决策依据（见表4）。

表4 郴州市林业生产经营效率改进潜力Table 4 Improvement potential of forestry production and management efficiency for Chenzhou city %

表4显示了每个县市林业生产经营效率改进的要素目标。从管理的角度出发，各县对林业调整的控制变量要求不同，如北湖区、永兴县、资兴市等要加大林业劳动力总数，汝城县、安仁县要提高林业总投资，嘉禾县、桂东县等要增加林业科研专利数等等，通过调整各县的林业产业结构，提高其林业生产经营效率。

4 结束语

（1）数据包络分析方法是林业生产经营效率评价的实用。林业生产过程与经营过程相结合的经济部门，以实现生态、经济和社会多种效益为目标。更重要的是林业部门兼有营利和非营利双重特点，数据包络分析方法以其自身特点成为其效率评价的常用手段。

（2）林业的效率评价应该扩展到生产和经营整个过程。大多数研究者重点关注模型本身的研究，既忽视林业部门生产与经营二阶段特点，又未重视效率评价指标的选择问题。

（3）林业生产经营效率评价指标应该繁简适度，定量和定性结合方法筛选。林业生产和经营过程受到很多因素的影响，其评价指标众多。林业体系和制度这些指标难于量化，未得到有效衡量，只选取其中可量化的指标，经过因子分析最后确定11个指标体系。

（4）从生产阶段效率与经营阶段效率分析，每个林业部门能力结构特点差异显著。为了从林业生产和经营两个阶段对郴州市林业部门进行综合评价，利用生产阶段效率水平作为横坐标，用经营阶段效率水平作为纵坐标，对郴州林业生产经营效率水平进行综合排序。

（5）本研究使用非零松弛变量分析方法计算出郴州市9县2区林业生产经营效率的改进目标和改进量，为郴州市林业发展提供参考。

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Study on efficiency evaluation of forestry production and management based on data envelopment analysis

DENG Ni-na, ZHANG Gui, LONG Zhao-xi, XIAO Wei
(School of Sciences, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

The efficiency evaluation of forestry production and management is the foundation of realizing scientific operation and management of forestry.From the second phase characteristics of forestry production and management, by integrating factor analysis and data envelopment analysis method, the efficiency evaluation system of forestry production and management was set up.Based on the evaluation system, the empirical analyses on the forestry production-marketing efficiency in 9 counties and 2 districts of Chenzhou city,Hunan Province have been accomplished, and proposed the improvement direction of forestry production and operation efficiency and optimization amount for each corresponding county.The results show that the efficiency difference of each county measured in different phases was very big, and the influence factors to the efficiency differences were different; By appropriately adjusting each county’s forestry industrial structure, the forestry production-marketing efficiency for the counties and districts can be improved.

forestry production-marketing efficiency; efficiency evaluation index system; data envelopment analysis; input-output analysis

S7-9

A

1673-923X(2015)09-0144-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.09.025

2015-02-12

湖南省科技计划项目（2014GK3019、2014FJ3001）

邓妮娜，硕士研究生 通讯作者：张 贵，教授，博士，博士生导师；E-mail：csfu3s@163.com

邓妮娜，张 贵，龙朝夕，等.基于数据包络分析方法的林业生产经营效率评价研究[J].中南林业科技大学学报，2015,35(9): 144-148.

[本文编校：谢荣秀]