高鳳 李廣
摘 要:信息科學技術與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相結(jié)合,可極大的促進了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。通過對天水市縣域農(nóng)村信息化水平進行測度,分析縣域農(nóng)村信息化水平現(xiàn)狀,準確、及時、系統(tǒng)的掌握當前天水市農(nóng)村信息化水平現(xiàn)狀對提出加快農(nóng)村信息化發(fā)展的對策、及時糾正其發(fā)展中的偏頗不足,加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程意義重大。本文以MATLAB7.0軟件為計算平臺,采用基于C2R模型DEA效益評價方案,對2011-2016年六年間縣域農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出效益水平進行分析,有效的計算縣域農(nóng)村信息化發(fā)展的效益水平。
關鍵詞:天水市;農(nóng)村信息化;DEA模型;對比分析
一、研究內(nèi)容與方法
1.研究區(qū)概況
天水市是甘肅第二大城市,位于甘肅東南,自古是絲綢之路的必經(jīng)之地?,F(xiàn)轄甘谷、武山、秦安、張家川回族自治縣、清水五縣和麥積、秦州兩區(qū),總?cè)丝?70萬人。境內(nèi)四季分明,氣候宜人,物產(chǎn)豐富,素有西北“小江南”之美稱。地處東經(jīng)104°35′-106°44′、北緯34°05′-35°10′之間,平均海拔為1100米。天水經(jīng)濟區(qū)位于亞歐大陸橋中心,是中國西部地區(qū)經(jīng)濟基礎好、人文歷史深厚、自然條件優(yōu)越、發(fā)展?jié)摿^大的地區(qū)。加快經(jīng)濟區(qū)發(fā)展與建設,有利于構(gòu)建開放合作新格局,推動西北地區(qū)的經(jīng)濟振興;有利于應對當前金融危機的影響,承接東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,促進區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2.研究目的和內(nèi)容
經(jīng)過本文研究,利用基于C2R模型的DEA數(shù)據(jù)包絡分析方法,分析比較天水市縣區(qū)2011-2016年農(nóng)村信息化投入產(chǎn)出DEA的有效性,從而得出各縣區(qū)在目前農(nóng)村信息化發(fā)展狀況的效益比值,進一步豐富農(nóng)村信息化的投入產(chǎn)出和效益比較評價的科學成果,為以后深入農(nóng)村信息化測評提供參考,明確提高農(nóng)村信息化效益的具體措施,最終達到本次研究的目標。
本研究以天水市五縣兩區(qū)農(nóng)村信息化指標為主要研究對象,研究各項指標投入與產(chǎn)出的DEA效益,以基于C2R模型的DEA包絡分析法提供科學依據(jù)和技術支撐,實現(xiàn)合理利用、配置農(nóng)村信息化資源的有效性。其內(nèi)容包括:(1)將天水市各縣域農(nóng)村信息化在六大一級指標的投入與產(chǎn)出情況、DEA有效性的比較作為重點研究;(2)在時間序列方面,對天水市各縣區(qū)農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出效率水平的動態(tài)情況和趨勢進一步分析比較評價;
3.研究方法
數(shù)據(jù)包絡分析方法( DEA,Data Envelopment Analysis ),該方法的原理主要是是以相對的效率概念為基礎,以線形規(guī)劃和凸分析為工具的評價方法,運用數(shù)學規(guī)劃模型來計算決策單元間的相對效率,對評價單元做出評價,使能充分考慮對決策單元本身最優(yōu)的投入與產(chǎn)出方案,因而更理想地反映評價單元自身的信息、特點;同時對評價復雜系統(tǒng)多投入與多產(chǎn)出分析有著獨到之處。
DEA方法C2R模型的基本原理,數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)把單輸入、單輸出的工程效率概念推廣到了多輸入、多輸出,特別是多輸出的一系列具有相似生產(chǎn)技術的評價單元的有效性評價中。DEA方法有5個常用模型,分別是C2R、BC2、C2GS2、C2W和C2WH。其中,C2R模型是DEA模型中最早、最常用的基本模型。前3個模型是由美國學者Charnes等人提出,后面2個則是國內(nèi)著名教授魏權齡(1989)與美國學者合作研究后提出。
將C2R基本模型轉(zhuǎn)化為等價的線性規(guī)劃問題,并引入松弛變量 和剩余變量 ,將不等式約束轉(zhuǎn)化為等式約束,以方便計算。
4.構(gòu)建指標體系與數(shù)據(jù)采集
本文選取了一些具有農(nóng)村信息化代表性的投入與產(chǎn)出指標以便進行評價與分析。如表1-1所示:
通過對2011-2016年天水市各縣區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展和社會經(jīng)濟發(fā)展相關資料總結(jié)報告及一些統(tǒng)計年鑒近幾年內(nèi)的查閱,結(jié)果整理后得到天水市縣域農(nóng)村信息化經(jīng)濟發(fā)展投入和產(chǎn)出的原始數(shù)據(jù),見附錄。
二、總體有效性分析
1.DEA有效性的分類及經(jīng)濟含義
(1)C2R基本模型中若θ=1且S-=S+=0時,則表明第j個評價單元DMUj的利用效率為DEA有效,即第j個評價單元DMUj在原投入的基礎上所得到的產(chǎn)出已經(jīng)達到最優(yōu),表明該評價單元的利用效率相對最優(yōu),單元DMUj的經(jīng)濟活動的技術效率和規(guī)模收益同時有效;
(2)當θ=1時,①若S-≠0或S+≠0時,表明第j個評價單元DMUj的利用效率為弱DEA有效,則說明將原來的投入量減少S-,使原產(chǎn)出量保持不變,則可以達到DEA有效;或?qū)⒃瓉淼耐度肓坎桓淖儯沟卯a(chǎn)出量在原來的基礎上增加S+,也可達到DEA有效此時,評價單元DMUj的經(jīng)濟活動不能同時有效,即技術無效規(guī)模有效或者技術有效規(guī)模無效;②若S-≠0且S+≠0時,表明第j個評價單元DMUj的利用效率為弱DEA有效,則說明將原來的投入量減少S-,使原產(chǎn)出量保持不變,則可以達到DEA有效;或?qū)⒃瓉淼耐度肓坎桓淖?,使得產(chǎn)出量在原來的基礎上增加S+,也可達到DEA有效;
(3)若θ<1時,表明第j個評價單元DMUj的利用效率為DEA無效,則通過調(diào)整以后就可達到DEA有效。
2.DEA 模型的規(guī)模收益分析
規(guī)模收益又稱規(guī)模報酬,是第j個評價單元DMUj在增加投入量后所帶來的相應產(chǎn)出量的改變。假若規(guī)模收益是非規(guī)模不變的,就說明第j個評價單元DMUj的內(nèi)部運行效率是規(guī)模無效的,說明處于規(guī)模遞增或規(guī)模遞減狀態(tài)。所以說,規(guī)模收益保持不變是規(guī)模有效的評價單元。
假設規(guī)模系數(shù)K=1/θ∑λj*,那么存在一個值λj(j=1,2,…,n)使K=1,表明第j個評價單元DMUj的規(guī)模收益不變;如果不存在一個值λj(j=1,2,…,n)使K=1,當K>1時,則說明第j個評價單元DMUj在原來投入的基礎上適當?shù)脑黾油度?,其產(chǎn)出量會以高于投入量的比例增加,即規(guī)模收益遞增;當K<1時,則說明第j個評價單元DMUj在原來投入的基礎上適當增加投入,其產(chǎn)出量會以低于投入量的比例增加,即規(guī)模收益遞減。endprint
3.縣域DEA有效性比較分析
對于各縣區(qū)六年之間農(nóng)村信息化發(fā)展的效益通過DEA數(shù)據(jù)包絡法進行分析,并利用MATLAB7.0程序?qū)崿F(xiàn)。結(jié)果分析比較各縣區(qū)一級指標農(nóng)村信息化資源投入與產(chǎn)出是否為DEA有效,如圖所示。
圖2-1所明:通過對縣區(qū)2011-2016年農(nóng)村信息化資源一級指標的投入和產(chǎn)出總體有效性分析得出結(jié)果: 11年,秦安縣和麥積區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益為DEA有效;秦州區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益為DEA無效,表明信息化資源投入與產(chǎn)出效益總體水平近幾年內(nèi)比較低,造成資源冗余;其它縣區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益均為弱DEA有效。12年,麥積區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益為DEA有效;武山縣信息化資源投入和產(chǎn)出效益為弱DEA有效;其它縣區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益均為DEA無效,表明信息化資源投入與產(chǎn)出效益總體水平近幾年內(nèi)比較低,造成資源冗余。2013年,武山縣信息化資源投入和產(chǎn)出效益為弱DEA有效;其它縣區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益均為DEA無效,表明信息化資源投入與產(chǎn)出效益總體水平近幾年內(nèi)比較低,造成資源冗余。2014年,甘谷縣、張家川和秦州區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益為弱DEA有效;其它縣區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益均為DEA無效,表明信息化資源投入與產(chǎn)出效益總體水平近幾年內(nèi)比較低,造成資源冗余。2011年,甘谷縣、張家川和武山縣信息化資源投入和產(chǎn)出效益為弱DEA有效;其它縣區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益均為DEA無效,表明信息化資源投入與產(chǎn)出效益總體水平近幾年內(nèi)比較低,造成資源冗余。2016年,清水縣、甘谷縣、張家川、武山縣和麥積區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益均為弱DEA有效;其它縣區(qū)信息化資源投入和產(chǎn)出效益均為DEA無效,表明信息化資源投入與產(chǎn)出效益總體水平近幾年內(nèi)比較低,造成資源冗余。2011-2016年,秦州區(qū)信息化資源隨時間趨勢變化起伏較大,其中信息化資源在2014年的的利用率最高;而其它縣區(qū)的信息化資源效率值總體保持不變。由圖顯示,2011年-2016年武山縣信息化資源發(fā)展效益水平達到了最優(yōu),秦州區(qū)信息化資源利用效率較低,造成資源冗余。
綜合分析,天水市縣域農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出總體DEA有效性的排序依次為:張家川回族自治縣 >秦安縣 >甘谷縣 >武山縣 >麥積區(qū)> 秦州區(qū)>清水縣,顯然,張家川回族自治縣農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出DEA有效性水平相對較高,而清水縣農(nóng)村信息化DEA有效性水平不太理想,大量的資源投入利用效率較低,造成資源冗余,充分說明天水市內(nèi)區(qū)域農(nóng)村信息化平均效益差偏大,造成區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展不均衡。為了實現(xiàn)縣域農(nóng)村信息化的均衡發(fā)展,并提升縣域農(nóng)村信息化的總體水平,為以后深入農(nóng)村信息化測評提供參考,必須通過修正模型獲得農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出的調(diào)整方案。
4.總體平均效率比較及規(guī)模效益分析
各縣區(qū)的信息化資源的投入與產(chǎn)出總體效率較低。清水縣DEA有效的信息化資源指標占六年的0%,DEA弱有效占33.33%,DEA無效占66.67%;秦安縣DEA有效的信息化資源指標占六年的16.67%,DEA弱有效占0%,DEA無效占86.33%;甘谷縣DEA有效的信息化資源指標占六年的0%,DEA弱有效占50%,DEA無效占50%;張家川縣DEA有效的信息化資源指標占六年的0%,DEA弱有效占66.67%,DEA無效占33.33%;武山縣DEA有效的信息化資源指標占六年的0%,DEA弱有效占83.33%,DEA無效占16.67%;秦州區(qū)DEA有效的信息化資源指標占六年的0%,DEA弱有效占16.67%,DEA無效占83.33%;麥積區(qū)DEA有效的信息化資源指標占六年的33.33%,DEA弱有效占16.67%,DEA無效占50%。顯然,麥積區(qū)的信息化資源投入與產(chǎn)出效率最高,秦州區(qū)的信息化資源投入與產(chǎn)出效率最低,大量的資源冗余。
總之,對于信息化資源為DEA有效的來說,其規(guī)模系數(shù)K=1,S-=0且S+=0,規(guī)模不變且技術有效,表明在搭配利用上已達到了最優(yōu)化無需調(diào)整;對于DEA為弱有效的來說,其規(guī)模系數(shù)K = 1且S-≠0或S+≠0,規(guī)模不變且技術無效,需要通過技術手段來提高農(nóng)村信息化資源投入與產(chǎn)出的效率;對于DEA為無效的來說,其規(guī)模系數(shù)K>1或K<1,規(guī)模遞減或遞增且技術無效,也就是說如果繼續(xù)大量增加社會投入量時,產(chǎn)出量會可能以低于投入比例的幅度增長,但是技術效率均為技術無效,如果僅僅考慮大量的資源投入,沒有從根本上解決問題,效率也沒法達到最優(yōu),那么就需要有效的技術方法能在農(nóng)村信息資源效益方面來提高效率的利用率。
三、 研究結(jié)論
六年間天水市縣域農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出總體DEA有效性排序依次為:張家川回族自治縣、秦安縣、甘谷縣、武山縣、麥積區(qū)、秦州區(qū)、清水縣,顯然,張家川回族自治縣農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出DEA有效性水平相對較高,而清水縣農(nóng)村信息化DEA有效性水平不太理想,大量的資源投入利用效率較低,造成資源冗余,充分說明天水市內(nèi)區(qū)域農(nóng)村信息化發(fā)展水平極為不平衡。
2011-2016年各縣域農(nóng)村信息化總體發(fā)展平均效益值的排序如下:麥積區(qū) > 秦安縣 >張家川 >武山縣 >甘谷縣 >清水縣 > 秦州區(qū),總之,麥積區(qū)農(nóng)村信息化投入與產(chǎn)出總體平均效益水平達到了最高,區(qū)域之間農(nóng)業(yè)信息化平均效益差偏大,造成區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展不均衡。個別縣區(qū)信息化的發(fā)展總體效益水平不太理想,大量的資源投入利用效率較低,造成資源冗余。各個縣區(qū)的農(nóng)業(yè)信息化呈現(xiàn)出向前發(fā)展的趨勢,對于個別效率值偏低的縣區(qū)可以由政府部門主導、發(fā)起同效率值高的縣區(qū)學習、交流。借鑒它區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗促進本縣區(qū)農(nóng)業(yè)信息技術發(fā)展。達到信息資源共享、 互惠雙贏 、共同發(fā)展 。
從總體上來看,天水市五縣兩區(qū)的農(nóng)業(yè)信息化建設正處于逐步上升期,但是信息化資源投入和產(chǎn)出的效益值并不理想。信息技術還未能在農(nóng)業(yè)各個領域得到廣泛應用,信息技術的應用層次淺薄。農(nóng)業(yè)信息的建設還任重道遠,有待人們從意識上重視、從科學的角度去理解。
參考文獻:
[1] Data envelopment analysis: theory, methodology and applications[M]. Springer, 1994.
[2] 李洪俠.對農(nóng)村信息化水平等級分類的實證研究[D].北京:首都經(jīng)濟貿(mào)易大學,2011:1-6.
[3] 吳文江.何靜.有關將弱 DEA 有效性用于預測的探討[J]. 系統(tǒng)工程理論與實踐, 1996,16(7): 31-35.endprint