基于DEA方法的广西林业投入产出效率分析

韦敬楠，张立中

（北京林业大学 经济管理学院，北京 100083）

基于DEA方法的广西林业投入产出效率分析

韦敬楠，张立中

（北京林业大学 经济管理学院，北京 100083）

运用数据包络分析法（DEA)，选取林业固定资产投资、林业劳动力投入和造林面积三个林业投入指标，农民人均林业和林业总产值两个林业产出指标对广西林业效率进行评价。经过测算得知：广西林业投入产出综合效率均值为0.873，纯技术效率均值为0.971，规模效率均值为0.896；其中，资本投入对林业投入产出效率影响最大。最后，根据研究结论从四个方面提出建议。

DEA；林业；广西；效率分析

广西拥有丰富的森林资源，同时也是我国南方地区重要的集体林区。近年来林业经济发展迅速，林产品加工业蓬勃发展，形成了一批有竞争力的产业集群。集体林权改革以来，广西林业经济增长率明显加快，全区林业总产值从2007年的526亿元增长到2013年的3020亿元，增长了4.74倍。为了促进林业产业发展，广西林业资本投资出现大幅增长，然而，巨大的林业投资带来的产出效率如何成为关注的问题。

通过DEA这种非参数模型进行效率评价在许多研究领域得到广泛应用。在林业效率研究方面，国内开展林业效率实证研究起步相对较晚，相关文献主要集中在地方林业和森工企业方面。赖作卿等（2008）运用DEA分析方法，选取 4个投入指标和3个产出指标进行分析，测算出21个城市的林业投入产出效率值[1]。郑丽娟，万志芳（2013）利用DEA分析方法，对黑龙江森工林区40个林业局的营林生产投入产出效率进行了评价[2]。刘先（2014）也运用DEA分析方法对江苏省林业生产效率进行系统研究[3]。柯水发等（2013）采用数据包络分析法（DEA）对我国西部十省（市、自治区）的天然林保护工程政策的实施效率进行评价[4]。从全国层面上看，田淑英，许文立（2012）运用DEA评价模型，对1993年-2010年间我国林业投入产出效率进行测算和分析[5]。此外，关于林业经营效率方面，还有学者基于DEA 方法对地区林业生产经营效率进行测算[6]（邓妮娜等，2015）。在土地集约利用效率方面，（杨晶淇等，2012）运用DEA模型评价了长株潭城市群土地集约利用相对效率，分析了城市土地利用机构变化和、识别与土地利用效率的关系[7]。

以上学者都运用DEA分析方法，以地方或全国作为研究范围，对林业投入产出效率进行评价和分析，也有学者对林业其它方面的效率进行相关研究。然而，具体到广西林业投入产出效率方面的研究文献却不多，彭斌，刘俊昌（2014）通过DEA的统计分析模型，列明指标体系与计算方法，对广西林下经济的发展效率进行分析[8]。基于以上背景，本文试图采用数据包络分析法（DEA）来测算广西林业投入产出效率，并分析其变化趋势，为林业部门制定提高广西林业投入产出效率的政策提供参考。

一、模型介绍、指标选取和数据来源

（一）数据包络分析(Data Envelopment Analysis,简称DEA)模型简介

非参数DEA模型是由著名的运筹学家Charnes A.和Cooper W.W.等人于1978年提出一种同时对多指标输入和多指标输出的决策单元（DMU）进行相对效率比较的有效方法，测算结果取值为大于零且小于或等于1。根据规模报酬是否可变条件，DEA模型可以衍生为CCR模型、BBC模型。其中，CCR模型适用于假设投入面满足规模报酬不变(Constant Returns to Scale)的条件，对决策单元（DMU）技术效率和规模效率同时进行测算，而BBC模型则适用于假设投入面满足规模报酬可变(Variable Returns to scale)的条件。

目前，学术界用于测算效率的方法有很多，其中使用最普遍的方法主要包括参数法和非参数法，而参数法中的随机前沿生产函数和非参数法中的DEA模型成为当前最流行的两种方法。与随机前沿生产函数相比，DEA模型不需要设置参数，并且DEA模型能够同时将全要素生产率、技术效率和技术进步进行测算，而随机前沿生产函数不能实现。对此，本文将运用非参数DEA模型对广西林业投入产出效率进行测度，并比较分析不同指标组合目标下投入产出效率值的差异程度。

（二）指标选取

DEA模型投入产出指标的选取关系到评价结果。从林业投入指标选取来看，多数学者倾向于选取林业用地面积、林业从业人数和政府林业预算三个指标作为投入要素；从林业产出指标选取来看，大部分学者选取林业总产值、林地改造面积和林业增加值三个指标作为产出评价指标。在进行DEA模型分析时，投入指标数量一般是产出指标数量的三倍以上，这样得出的效率值比较科学和准确。根据微观经济学理论，经济增长的影响因素是很复杂的，其中柯布-道格拉斯的（C-D）生产函数是最常见也是最简单的经济增长模型，该模型假设在固定生产周期内只考虑投入劳动力和资本两大要素，剩余不能解释的那部分归为全要素生产率（也就是技术进步）。之后一些经济学家对（C-D）生产函数进行扩展和改进，衍生出各类型生产函数，例如超越对数生产函数、随机前沿生产函数等，测度生产效率准确度有了进一步提高。已有的研究表明：林业投入产出效率状况直接影响林业经济可持续增长，其重要性不言而喻。我国一些地区林业经济增长效率并不高，一方面是技术效率存在一定损失，但技术效率始终要高于配置效率，林业生产效率不高主要是由于配置效率不高造成的，对此，需要优化林业投入要素配置效率，才能有效提高林业生产效率。

鉴于以上研究，本文通过选取五个指标来测度广西林业投入产出效率，其中，产出指标包括林业总产值（Y1）和农民人均林业收入（Y2），投入指标包括林业资本投入（K）、林业劳动力投入（L）和林业土地投入（S）。根据经济结构划分依据，林业总产值（Y1）主要由三大产业总值构成，农民人均林业收入（Y2）则反映林业经济对林农的生计状况；林业资本投入（K）主要反映资金投入对林业产出贡献程度，以上数据均使用当年价格计算；林业劳动力投入（L）和林业土地投入（S）分别反应劳动力和土地要素对林业产出的贡献程度，由于林业劳动力没有具体的统计指标，本文依据广西GDP总值、林业总产值和劳动力人口同比例换算得出，而林业土地投入方面，本文以造林面积作为衡量指标。根据以上各指标，本文研究所需的数据来源于《中国林业统计年鉴》、《广西统计年鉴》和《中国统计年鉴》，时间段为2000—2013年。

1.2000—2013年林业总产值状况

由图1所示，广西林业总产值呈现逐年增长趋势。值得注意的是2007年成为林业经济发展的一个分水岭，在此之前，虽然广西林业经济增长速度较快，但林业总产值一直处于相对缓慢增长阶段，全部林业产值始终低于500亿元；然而到了2007年之后，无论是林业总产值还是林业产值增长率都处于快速增长势头，尤其是林业总产值增长速度更为迅速，2013年林业总产值是2007年的近6倍。

图1 2000—2013 年广西林业产值状况及历年增长速度

2.2000—2013年农民人均林业收入

由图2得知，广西农民人均林业收入总体上处于增长趋势，但年际波动明显，某些年份收入出现零增长甚至负增长情况。2000年，全区农民人均林业收入为49.94元，2013年增长到273.23元，增长了4.47倍。从增长率来看，各年份增长率波动较大，其中年增长率最高和最低的年份分别出现在2005年、2006年。

3.2000—2013年林业固定资产投资状况

通过图3可知，从林业固定资产投资增长率来看，近十多年来，广西林业投资增长速度波动较大，其中，2008年呈现陡增状态，这跟2007年开始实施的集体林权改革有很大关系。再从林业固定资产投资总额来看，2008年也是一个重要转折点，在此之前，广西林业固定资产投资总额一直处于相对缓慢发展阶段，林业发展缺乏资金的投入；然而2007年之后，林业固定资产投资总额出现大幅度增长趋势，林业投资热潮持续了五年。

4.2000-2013年林业劳动力投入状况

由图4所示，从林业劳动力总数来看，广西2006年之前全部林业劳动人数大约为200万人，而2006年之后，林业劳动力总数开始呈现不断增长趋势，只有2011年出现回落，到2013年林业劳动力总数已经高达573.8万人，是2000年的近3倍；从林业劳动力增长率来看，不同年份增长波动明显，其中少数年份甚至出现负增长，尤其是在集体林权改革后的2011年林业劳动力总数出现小幅下降。

图2

图3 2000—2013 年广西林业投资状况及历年增长速度

图4 2000～2013 年广西林业劳动力投入及历年增长速度

5.2000-2013年林业造林面积变化

由图5所示，无论是广西造林面积总数还是增长率大致程序“M”型趋势，具体表现在：2002年，广西造林出现激增状态，到2003年时达到峰值之后，出现下滑趋势；然而在2007年之后，又扭转了前些年造林面积下滑状态，整个造林面积开始呈现缓慢回升，但是与2003年相比，依然存在显著差距。

图5 2000—2013 年广西林业造林面积及历年增长速度

二、 DEA模型测算结果及分析

（一）测算结果分析

本文以林业固定资产投资、林业劳动力投入和造林面积作为广西林业经济增长的投入指标，以林业总产值和农民人均林业收入这两个作为产出指标，利用Deap2.1软件对广西林业投入产出相对效率进行测算，测算结果如表1所示。

根据DEA模型计算结果，大致分为DEA有效和无效两种情况，具体参照标准为若DEA值为1则说明DEA有效，若DEA值小于1则说明DEA无效。由表1中的林业投入产出效率值来看，广西DEA综合效率平均值为0.873，处于相对较高水平；其中有五个年份效率值为1，说明这五年广西林业经济投入产出是有效的，其余年份都是无效率的。值得注意的是2008年到2010年这三年时间是广西林业经济发展的黄金阶段，但是DEA综合效率值却出现偏低情况，说明广西在这三年期间，林业经济发展速度虽然很快，但是发展效率却不高，需要进一步提高林业经济发展效率。在DEA模型中，由于综合效率=技术效率×规模效率，因此，综合效率可以分解为纯技术效率和规模效率两部分，分别反映结构和规模两方面的效率情况。由表1中的结果可以看出，广西林业经济增长的纯技术效率和规模效率的均值分别为0.971和0.896，很显然广西林业经济增长的纯技术效率高于规模效率。单从技术效率来看，广西林业经济增长大多数年份的技术效率值都为1，而规模效率只有少数年份值为1，但是，根据已有的研究表明，规模效率对综合效率影响大于技术效率，同时规模效率也是配置效率的反映。然而，在假设规模报酬不变的前提下，纯技术效率是衡量被评价的决策单元与生产前沿面之间的距离，即投入产出实际值与理想值差距有多大，如果纯技术效率值为1则说明投出产出的纯技术效率达到最优状态，若小于1则说明还有改进的空间。根据表1测算的结果可知，除了2008年、2009年、2010年和2011年以外的其余年份纯技术效率值均为1，说明广西大部分时间林业经济增长均处于生产前沿面上，并且实现了林业投入产出技术效率最优。规模效率是反映不同规模生产内部结构配置效率情况，由表1可知，广西大部分时间林业经济增长的规模效率值小于1，即无法实现DEA有效，说明广西林业经济增长的规模效率未达到最优状态，林业经济增长的资源配置效率依然有提升空间，需要进一步优化林业经济增长结构，提高林业经济发展质量。

表1 2000—2013年广西林业投入产出效率值

总体来看，广西林业经济增长的DEA综合效率表现为无效的年份明显多于有效年份，这与广西林业投入产出规模不合理有关。从综合效率来看，2001年到2004年间，广西林业DEA综合效率表现为无效的原因是这五年间林业规模效率是无效的。也就是说在林业技术不变的情况下，林业投入产出结构是合理的，只是投入产出规模不够合理，并且呈现规模收益递减趋势，只有2004年才扭转规模收益递减。2008年到2012年间，广西林业DEA综合效率同样表现为无效，在技术效率上，除了2012年以外，其它年份的技术效率都小于1，而规模效率则全部都小于1，即无论是林业投入产出结构还是规模方面均没有达到最优水平。

根据DEA模型效率计算方式，规模效率对综合效率影响较大，从表1结果可知：广西林业投入产出规模效率大部分年份都是无效的，其结果是林业综合效率也是无效的。但是值得注意的是，在2000年到2007年间，广西林业固定资产投资总额非常有限，然而自从启动集体林权改革以来，林业投资规模迅速扩大，却并没有实现林业投入产出规模合理，说明广西林业资本投入对林业经济增长的贡献效率不高，这可能与林业资本投资领域主要集中在林产品加工上，而林业生产主要依靠公共财政支持，说明了广西林业公共资金投入产出效率总体不高。此外，林业固定资产投资的大幅增加却没有完全实现林业纯技术效率的提高，说明广西林业投入产出结构依然不够合理。

（二）各投入指标组合对DEA效率的影响程度大小分析

由于不同的投入组合对产出的影响程度不同，为了量化不同投入指标对DEA效率的影响程度大小如何。由于不同组合方案较多，本文通过剔除其中的一个投入指标，即采用两种投入两种产出来比较DEA综合效率，当然，还可以比较它们的技术效率和规模效率。

表2 不同要素组合下2000—2013年广西林业投入产出均值

由表2计算结果可知，剔除造林面积这个投入指标后，其林业投入产出综合效率保持不变，说明造林面积对广西林业投入产出效率几乎没有影响；剔除劳动力投入这个指标后，其林业投入产出综合效率相比稍有降低，说明劳动力投入对广西林业投入产出效率有一定影响；剔除林业资本投入这个指标后，其林业投入产出综合效率相比进一步降低，仅为0.690，说明资本投入对广西林业投入产出效率影响很大。结合表1所测算出的综合效率平均值、技术效率平均值和规模效率平均值，从三种方案综合效率来看，方案一＞方案二＞方案三，说明林业资本要素配置效率对广西林业经济投入产出效率影响最大，广西依然存在资本要素配置效率不高的状况；从技术效率来看，方案一＞方案三＞方案二，说明劳动力要素投入对广西林业技术效率影响是最大的；从规模效率来看，方案二＞方案一＞方案三，说明资本要素投入对广西林业规模效率的影响最大。

三、研究结论及政策建议

（一）研究结论

通过运用DEA模型实证分析了广西2000年至2013年林业投入产出效率可知：首先，从综合效率上看，综合效率均值为0.873，但不同年份效率值差异明显且多数年份的DEA投入产出处于无效率状态；在技术效率方面，广西林业纯技术效率在大部分时间里处于有效状态，并且年均值高于综合效率和规模效率；在规模效率方面，广西林业规模效率年均值仅为0.896，低于技术效率但高于综合效率。其次，在林业投入产出结构合理的前提下，只有少数年份实现了规模效益，大多数年份都处于投入产出规模不合理。再次，从不同投入要素对林业投入产出综合效率的影响程度来看，资本投入对广西林业投入产出效率的影响程度最大，其次是劳动力投入，土地要素投入对其影响很小。

（二）政策建议

1.政府应该采取有关措施稳定林业发展，减少外部环境对林业的冲击

广西近13年来林业投入产出效率大体呈现“W”趋势，不同年份差异较大且多数年份都处于无效率状态。值得注意的是2001年和2008年都出现了林业综合效率下降趋势，说明了外部环境的剧烈变动对广西林业经济冲击比较大，导致许多年份林业DEA无效。因此，需要政府完善林业产业政策，促进林业稳定持续发展，提高林业投入产出效率。

2.优化林业资源配置，提高林业经济增长效率

广西不仅拥有丰富的森林资源，林产品加工业发展迅速，形成了以林浆纸一体化的产业集群。随着国有林区集体林权改革继续推进，国家对林业加大投资的同时，各种社会资本大量涌入森林产业，但资本的大量投入并没有提高林业产出的规模效率，从而影响林业经济增长效率。当林业资源投入增加到一定程度时，如果投入的要素结构配置不合理，那么投入的资源难以实现规模效率的提高，在技术效率不变的情况下，林业综合效率不会有显著提高。因此，不能过多的依赖林业资本的投入，而是要集中力量优化资本投入结构，提高林业资本边际报酬率，从而促进广西林业经济高效率增长。

3.完善林业资金监管制度，提高资金使用效率

随着国家对林业投资不断增加，一方面促进林业经济发展的同时也产生了诸多问题，譬如林业专项资金存在严重浪费等现象；另一方面我国普遍存在资金利用效率低的现状。例如，我国农业资金补贴效率很低，大约为14%。与农业经济不同的是林业经济带有一定的公共物品性质，林业产权不清晰导致补贴资金使用界限模糊，中间缺乏一套完善的资金监管制度，这往往诱惑部分掌控林业资金的管理者非法挪用、占有和私吞，导致国家公共资金的流失。针对集体林权改革后广西林业资本投入剧增却没有提高林业投入规模效率情况，需要加强对林业补贴资金监管，对各种违法侵占公共资金的管理人员采取严厉惩处，同时，需制定一套完善的林业资金管理制度，从而提高广西林业投入产出效率。

4.依靠科技进步，提高土地生产效率

近年来，广西造林面积稳步增长，但是持续增加的森林并没有对整个林业投入产出效率产生显著影响，说明广西当前林业生产存在技术水平不够高，导致土地生产效率偏低。科技是第一生产力，广西要改变依赖扩大林地面积来提高林业产出效率的现状，需充分采用先进的林业科学技术，提高林业单位产出水平。因此，需要建立适合市场规律的林业科技管理机制，健全林业科研经费保障，完善林业科研人员激励机制等措施，提高林业土地规模报酬。

[1]赖作卿,张忠海.基于DEA方法的广东林业投入产出超效率分析[J].华南农业大学学报(社会科学版),2008(4)：43-48.

[2]郑丽娟,万志芳.基于DEA方法的黑龙江森工林区营林生产效率评价[J].林业经济问题,2013(4)：329-334.

[3]刘 先.基于DEA方法的江苏省林业生产效率研究[D].北京：北京林业大学,2014.

[4]柯水发,陈章纯,陈建成,等.中国西部十省区天然林保护工程实施效率评价——基于DEA模型[J].林业经济,2013(4)：65-71.

[5]田淑英,许文立.基于DEA模型的中国林业投入产出效率评价[J].资源科学,2012(10)：1944-1950.

[6]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(09)：144-148.

[7]杨晶淇,吴立潮,李春华,等.长株潭城市群土地集约利用相对效率评价的数据包络分析[J].中南林业科技大学学报,2012, 32(06)：37-42.

[8]彭 斌,刘俊昌.基于DEA模型的广西林下经济发展效率研究[J].广西民族大学学报(哲学社会科学版),2014(1)：168-172.

Analysis of Forestry Input-output Efficiency in Guangxi Based on DEA Method

WEI Jing-nan, ZHANG Li-zhong
(Economic Management College, Beijing Forestry University，Beijing 100083, China)

Using the analysis of data envelopment (DEA), the paper selects three input indicators including forest industry fixed assets investment, area of forestry, forestry labor input, and two output indicators including farmers per capita income of forestry and forestry output to evaluate efficiency of Guangxi forestry.By measuring, it exposes that the comprehensive input-ouput efficency averages 0.873, the pure technology efficency averages 0.971, and the scale efficiency averages 0.896.Among them, the most efficiency on forestry input and output is capital investment.Finally, it puts forward suggestions from four aspects according to the research conclusion..

forestry; Guangxi; efficiency analysis

F205

A

1673-9272(2016)03-0055-06

10.14067/j.cnki.1673-9272.2016.03.011 http：//qks.csuft.edu.cn

2015-12-25

韦敬楠，博士研究生。

张立中，教授，博士，博士生导师；E-mail：zzllzz777@163.com。

韦敬楠，张立中.基于DEA方法的广西林业投入产出效率分析[J].中南林业科技大学学报(社会科学版)，2016, 10(3)：55-60.

[本文编校：罗 列]