第一章 绪论
1.1 研究背景
种植业是人类社会得以存在和发展的基础，也是整个农业的基础，因此其在整个农业中的地位是非常重要的[1]，我国农业现代化和农业可持续发展离不开种植结构的调整，人民对优质农产品的需求，市场有效供给和农民增盈都与种植结构调整密切相关[2]。种植结构指的是一个地区或国家在作物种类种植的比例，一般以粮食作物为主，其他类作物为辅。随着经济发展，我国食物消费结构发生变化，人民群众对牛羊肉、奶等草食动物产品需求快速增长。但我国的种植结构调整滞后于食物消费结构的变化，对种植结构的调整迫在眉睫[3]。2015 年到 2020年连续五年中央一号文件都指出要加强优化农业结构，合理推进粮食作物、经济作物、饲料作物（简称粮-经-饲作物，下同）三元结构调整，推广种养结合模式，粮改饲种植结构，发展优质饲草料生产。北方农牧交错带是我国种植业结构调整的重点区域。2016 年农业部发布文件在北方农牧交错带推行粮-经-饲三元种植结构，加快结构调整，优化粮-经-饲生产比例，发展优质饲草料生产，发挥出区域比较优势。
种植业结构调整是优化农业生产的内在需求与重要举措。农业的基础是种植业，且农业的不断发展与农业结构的不断推进密切相关 [4]。市场价格、耕地资源、城镇化、水资源供需和土壤生态系统都对种植结构调整有影响[5-6]。王善高、雷昊利用农户种植决策模型分析得出土地流转费与粮食作物种植成反比，与经济作物种植成正比，农业生产补贴对粮食作物种植具有显著的正向影响[7]。张雪、于兴业通过调查数据分析，使用回归模型，发现农户种植调整受多重因素影响，包括从群体态度，耕种面积，农户主年龄、受教育程度，劳动力人数，生产成本，产品出售价格到国家政策[8-9]。田文勇通过对贵州省 678 户种植户进行种植结构调整调查，种植规模较小的一般农户在种植作物时，不考虑到成本与利润之间的关系，只单纯追求更高的收益，往往不能达到促进产量的增长[10]。当前种植业调整较困难，一方面是农民个人受到传统求稳思想的影响，害怕改变带来的风险，且教育水平不高，导致种植水平落后，偏向种植粮食类作物，不太愿意去尝试种植经济价值高、品种优良的农作物[11]；另一方面多种因素共同作用影响着种植结构，人力、物力、资金筹备等种植结构调整都会涉及，每一项对于调整地区都是巨大的挑战。此外一种固定的模式不能一直适用于农业种植结构，只能通过对市场宏观政策的观察不断进行调整[12]。
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1.2 研究目的与意义
陇东地区是甘肃省重要农业生产地，近年来响应国家政策，积极探索农业种植结构调整，改变农业种植结构单一的情况。本文以问卷调查的形式，选取陇东地区 2 市（平凉与庆阳）14 县（区）352 户，搜集农户层面数据，通过对目前该地区种植结构的生产效率进行分析，找出影响其生产效率的因素，并提出现阶段如何向最优种植结构调整的对策建议。同时陇东地区还是我国北方农牧交错带东段，该区域的研究结果可为其他地区提供一定的参考，进而促进当地农业经济增长，助力农户脱贫致富。
通过文献回顾可以发现，种植业结构调整一直是近年来农业结构调整的重点，国内外专家学者对种植业结构调整都进行了广泛的研究，关于种植结构调整的理论研究很多，国内外对种植结构调整的研究主要集中于经济和生态两个方面。
国内从经济角度研究种植结构调整较为常见。从种植结构调整对经济增长的作用方面看，王崇红利用弹性系数模型对山东省 2003～2017 年农业各产业结构变化对经济增长的影响进行回归分析，证实种植业是山东省农业经济发展最强推动力的产业[18]。田聪颖通过对吉林与黑龙江两省“镰刀弯”地区农户的进行调查，分析出政府需逐年适量提高大豆的生产者补贴，将补贴与市场结合，方能维持政策效果，进一步促进种植结构调整[19]。在农地调整对种植结构调整作用来看，刘魏运用 CLDS2016 数据分析出农地大调整在粮食作物种植比重越高的情况下，越不利于农业生产效率的提高，农地小调整可以通过提高粮食作物种植比例来提高农业生产效率[22]。在乡村转型发展背景下的种植结构调整，李二玲通过对两个不同的转型道路的县市对比，发现两个县市在种植结调整的过程中都重视粮食作物的生产，工业化转型县由于耕地面积的减少，更偏向于以粮食作物为主要的种植结构调整；而农业发达县以粮食和特色农作物为主要调整方向，其他作物种植也逐步被特色农作物替代[23]。
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第二章 研究区域与研究方法
2.1 研究区概况
本次问卷调查的研究区域选择在甘肃省东部地区，简称陇东。地域范围包括庆阳市和平凉市，介于东经 105°20'至 108°45′与北纬 34°54'至 37°10′之间，其中庆阳市地势呈南低北高走向，海拔在 885 米与 2089 米之间；平凉市地势西南高东北低，海拔在 890-2857 米之间。陇东地区属于半干旱、半湿润大陆性气候，冬季寒冷干燥，春季多风沙，夏季炎热、降雨集中，秋季天气晴朗凉爽，四季分明[62]，地区 2019 年平均气温 8.5～10.7℃，南部气温高于北部；2019 年总降水量为526.3～807.4mm，气候总体特征为干旱、温和、光富。
陇东地区属于陇东温和半湿润农业气候区，雨季集中在 7 到 9 月，全年降水分布不均，雨热同季，光照资源丰富，气温日较差大。受到降雨因素影响，陇东地区为典型的半湿润偏旱雨养农业区[63]。按照国际标准陇东地区可用水资源短缺，由于地表蒸发量大，径流量小，潜水井水位下降，春旱频率高，每年除了春季融雪时段和夏秋雨季地表径流量较大以外，其他时间普遍水量不足，当地农业生产灌溉用水及生活用水水源严重不足[64]。
本研究选取了 2 市（平凉与庆阳）15 县（区）74 个乡镇调研进行调研。
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2.2 数据来源
本研究中的陇东地区农业劳动人口和农业产值数据来源于 2014-2020 年《甘肃发展年鉴》以及各市政府统计网站，研究区问卷调查的主要是农户不同作物的投入产出，利用这些数据分析农户的生产效率。根据研究计划，于 2018 年 1、10、11 月，2019 年 10 月，2020 年 7 月分别对陇东地区 2 市（平凉与庆阳）14县（区）进行了 5 次农户访谈调查，共获得问卷 372 份，剔除缺失有效信息的问卷，问卷有效率为 95%。调研问卷的内容主要包括：（一）农作物基本生产情况：种植类型、面积、产量、种子、化肥、农膜等投入、产出情况等；（二）家庭收支结构：种植业收入、养殖业收入、国家补贴、教育支出、医疗支出等。
本研究运用 stata16.0 对数据进行描述性统计，使用数据包络分析法对农户种植进行生产效率分析，采用 Tobit 模型分析农户对种植选择的影响因素，利用ArcGIS、Microsoft Excel 以及 R 语言进行图片与数据的处理。
数据包络分析（Data Envelopment Analysis，简称DEA）是一种以多指标投入和产出来对决策单元DMU有效性进行分析的方法，可以分析农业产出对投入的比率，将问题转化为线性规划问题，计算出过程的最优化结果。以本研究为例，技术效率指的就是生产无效率的农户的生产率跟处于生产边界上的生产有效率的农户的生产率之比，用DEA可解出处在生产边界上的农户，其技术效率有效，即效率值为 1。基本DEA模型一般包括假定规模收益不变(CRS)的????2R模型和假定规模收益可变(VRS)的BCC模型[65]。
????2R模型假设生产技术的规模收益不变，或者是假设所有被评价的DMU均处于最优生产规模阶段，即处于规模收益不变阶段，得出的技术效率包含规模效率的成分[32]，在实际调研过程中，农户很难达到最优的生产规模，因受到各种因素的限制，如自身土地要素禀赋、不同地区的政策不同，因此假定规模报酬不变(CRS)的????2R模型通常不会用于分析农户农业生产的技术效率，BCC模型基于规模收益可变，得出的技术效率排除了规模的影响[32]。在农业种植过程中，农户往往只可控制和调整生产要素的投入，自然产出很难人工干预，在满足已有产出水平的情况下追求最小化投入，因此本文采用投入导向的假定规模收益可变(VRS)的DEA模型，用农户投入产出数据在Deap Version2.1软件中测算农户粮-经-饲作物生产的生产效率。
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第三章 陇东地区作物种植种类现状及种植效益 ............... 12
3.1 陇东地区种植整体现状 ......................... 12
3.1.1 粮食作物种类组成及空间分布 ............................ 12
3.1.2 经济作物种类组成及空间分布 ............................ 14
第四章 陇东地区典型粮-经-饲作物生产效率及其影响因素分析 .....24
4.1 典型粮-经-饲作物生产效率测算 ................................ 24
4.1.1 典型作物的界定 ........................................ 24
4.1.2 变量选择与说明 ........................................ 24
第五章 研究结论及政策建议.....................30
5.1 主要结论.....................30
5.2 政策建议.....................30
第四章 陇东地区典型粮-经-饲作物生产效率及其影响因素分析
4.1 典型粮-经-饲作物生产效率测算
4.1.1 典型作物的界定
在被调查的 352 个种植户中，粮食作物总种植面积的 36.23%种有小麦， 53.90%种有玉米，经济作物总种植面积的 47.48%为苹果，饲料作物总种植面积的 69.87%是苜蓿。样本地区仅有这四种作物种植面积分别占粮-经-饲作物的 30%以上，且这四种作物的种植空间分布广，因此，根据种植面积占比和空间分布及数据的可获得性和代表性选择小麦、玉米、苹果、苜蓿作为陇东地区的典型粮-经-饲作物，取其各项值来计算生产效率。
4.1.2 变量选择与说明
为了综合评价陇东地区粮-经-饲三种作物的生产效率，本文从数量和价格两个角度选取 5 个作物生产直接投入要素、1 个作物生产产出要素，构建粮-经-饲作物生产效率的评价指标体系（表 4-1）。
1、产出指标
在农业种植生产效率的相关研究中，通常选取农作物产量为产出指标[35,69-70]。根据调研数据，本研究数量产出指标使用农户种植作物每亩的产量，单位为千克。
2、投入指标
（1）种子投入
种子投入是农户种植过程中必不可少的环节，种子投入是测算分析作物生产效率的一项重要指标。在本研究中，每亩地的种子投入分为数量和金额投入，单位分别为千克和元。
（2）化肥投入
化肥投入包括磷肥、氮肥、钾肥、复合肥和农家肥（有机肥）的投入，在调研过程中发现，化肥投入在该地区农户种植大部分作物的过程中投入数量和投入金额最高的，因此为了生产效率的准确性，将每亩地的化肥投入纳入投入指标，单位分别为千克和元。
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第五章 研究结论及政策建议
5.1 主要结论
本文通过实地调研，获取了陇东地区的作物种植结构，并使用二阶段 DEA模型，对典型粮-经-饲作物的生产效率开展测算，并着重分析了影响技术效率的主要因素。研究结论如下：
（1）陇东地区“趋粮化”较严重，还是以粮食作物为主要种植作物，73%的县区粮食作物的种植比例在 70%以上，陇东地区当前的粮-经-饲种植比例为73.4:9.3:17.3，其中小麦和玉米为陇东地区主要粮食作物，占比分别为 36.23%，53.90%；苹果为陇东地区主要的经济作物，占比为 47.48%；苜蓿是陇东地区主要的饲料作物，占比为 69.87%。从种植效益看，经济作物与饲料作物平均每亩经济效益要大于粮食作物，但饲料作物市场化程度低，陇东地区经济作物平均每亩收益 1050.82 元，饲料作物平均为 569.47 元，粮食作物仅为 338.7 元。经济类作物收益相对较高，其中最高的两种为核桃和苹果，平均每亩地可获利 2936 元和 2772.63 元；饲料作物每亩收益最高的为饲用玉米，平均每亩地可获利 821 元；粮食作物中黑豆和谷子为亩均收益较高，平均每亩可收益分别为 570.65 元和 563元。出现“趋粮化”的原因可能有，农村劳动力非农转移，会导致农户种植结构呈现“趋粮化”，且随着务工距离越远，“趋粮化”趋势越重，当农户务工收入占比越高, 会使农户增加更有利于机械使用的粮食类作物的种植面积，扩大粮食类作物种植面积比重，增加机械要素投入，这些结论与檀竹平、钟甫宁、仇童伟等的研究结果也相符[20,93-94]。同时农户的种植结构中存在羊群效应，种什么类型的作物从一定程度上受到周围农户的影响，由于受到传统观念以及农业信息滞后的影响，更倾向于按照自身习惯种植[9,95]。
（2）从作物种植的空间分布来看，区域发展不平衡。北部县饲料作物种植面积占整个陇东地区的 75.6%。南部作物种植面积以粮食作物为主，经-饲作物种植面积比例相近，都为小规模种植；东部作物种植面积同样以粮食作物为主，经济作物为辅，和南部相比粮食作物种植面积相似，经济作物面积增大，饲料作物小面积种植；中部主要种植粮食作物，粮食作物种植面积占比最大，比值均超 90%，经-饲作物种植面积小；北部地区由于降水少、坡度较大，发展粮食生产比较效率较低，所以北部粮-饲作物种植面积占比比值较平均，少量种植经济作物。立足于陇东地区的自然条件，典型作物在不同区域的技术效率及亩均收益不同，区域内典型作物的技术效率及亩均收益也不同。
参考文献（略）