三峽生態(tài)屏障區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率及其影響因素

肖新成 何丙輝 倪九派 謝德體

摘要：農(nóng)業(yè)面源污染排放效率反映農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調(diào)程度，農(nóng)業(yè)面源污染物的影子價格體現(xiàn)了污染物的邊際減排成本。提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境效率，降低農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格對保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和增強流域水資源的安全性起到較好的促進作用。利用三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段2000-2012年間的面板數(shù)據(jù)，采用參數(shù)化方向性距離函數(shù)，對農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率和影子價格進行了測算，結合面板數(shù)據(jù)隨機效應Tobit模型分析了影響農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率和影子價格。結果表明：2000-2012年期間，農(nóng)業(yè)面源污染平均排放效率為0.649 9，TN、TP、COD和NH3-N 4種污染物的平均影子價格分別為0.372 9，0.032 6，0.137 1，0.053 3萬元/t；不同區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和影子價格存在一定的差異，庫中平行嶺谷區(qū)、庫區(qū)腹地沿江山地丘陵區(qū)和庫區(qū)腹地外圍山地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染排放效率低，污染物的影子價格高；影響農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率和影子價格因素主要包括農(nóng)業(yè)結構中經(jīng)濟作物與糧食作物的比例、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施條件、農(nóng)村居民受教育程度。因此，確保糧食作物安全的前提下，進一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，減少農(nóng)藥、化肥投入大的農(nóng)作物種植規(guī)模，走“兩型農(nóng)業(yè)”之路；進一步加大對農(nóng)田水利設施、節(jié)水灌溉設施和農(nóng)業(yè)生態(tài)建設工程的投資，減少和控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染物排放對生態(tài)環(huán)境的破壞；農(nóng)業(yè)面源污染源頭減排離不開農(nóng)戶的積極參與，提高農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境退化的認知也是解決農(nóng)業(yè)面源污染的重要途徑。

關鍵詞三峽生態(tài)屏障區(qū)；農(nóng)業(yè)面源污染；排放效率；影子價格；方向性距離函數(shù)

中圖分類號F323

文獻標識碼A

文章編號1002-2104（2014）11-0060-09

在我國農(nóng)業(yè)集約化程度較高的大江大河流域，化肥、農(nóng)藥的大量投入和畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模的擴大對區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展起到了舉足輕重的作用，同時農(nóng)業(yè)化學投入品的過量使用和畜禽糞便直接排入河流已成為流域水體富營養(yǎng)化的主要來源[1-2]。三峽生態(tài)屏障區(qū)獨特的地理位置與氣候，使攔截、消納和過濾農(nóng)業(yè)面源污染的功能受到了嚴重的影響，加重了長江污染[3]，致使庫區(qū)已經(jīng)成為國家生態(tài)環(huán)境建設重點治理區(qū)。在土地資源和環(huán)境約束的條件下，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展必須提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低庫區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染排放量，削減農(nóng)業(yè)面源污染的控制成本。因此，在衡量農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展水平時有必要將農(nóng)業(yè)面源污染因素納入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的范疇，一方面可以更加全面地反映區(qū)域農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟增長的數(shù)量與質(zhì)量，另一方面也可以為農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護部門提供發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，保護農(nóng)村環(huán)境的建議。

由于農(nóng)業(yè)面源污染排放物沒有相應的交易市場，難以獲取相應的市場價格[4]，因而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染物排放效率和污染物帶來的損失并不容易被估計。Shephard[5]提出的產(chǎn)出和投入距離函數(shù)，無需產(chǎn)出最大化、成本最小化假設和要素投入的價格信息，為學者們研究環(huán)境經(jīng)濟效率提供了很好的方法。Chung[6]引入方向性距離函數(shù)，提出了MalmquistLuenberger生產(chǎn)率指數(shù)，分析瑞典紙漿行業(yè)的全要素生產(chǎn)率。這種方法能夠較好地分析合意產(chǎn)出的增加和不合意產(chǎn)出的減少，并且不需要考慮生產(chǎn)要素的價格信息。Fare[7]使用二次方向性產(chǎn)出距離函數(shù)估算了美國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、影子價格和相關成本。Karimov[8]使用二次方向性投入距離函數(shù)對烏茲別克斯坦蔬菜種植農(nóng)場的經(jīng)濟效率和影子價格進行了分析。近年來國內(nèi)學者也使用方向性距離函數(shù)對我國的農(nóng)業(yè)環(huán)境效率進行了研究。楊俊[9]考慮了農(nóng)業(yè)非點源污染，運用方向性距離函數(shù)構建ML生產(chǎn)率指數(shù)對中國農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率進行了分析。梁流濤[10]利用中國省際面板數(shù)據(jù)和方向性距離函數(shù)評價了我國各區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調(diào)程度。潘丹[11-12]通過使用SBM方向性距離函數(shù)，測算了環(huán)境污染約束下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率地區(qū)差距的動態(tài)分布演進。閔銳[13]采用超效率DEA及方向性距離函數(shù)對國內(nèi)糧食生產(chǎn)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)性空間分異特征進行了分析，發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染因素的引入對我國整體及各省區(qū)糧食生產(chǎn)技術效率產(chǎn)生了一定影響。國內(nèi)外環(huán)境技術效率的研究基本上采用非參數(shù)化的DEA方法，這種方法從投入或產(chǎn)出的角度來分析，無需考慮利潤最大化的問題[14-15]，但是，他們很少研究多種污染物條件下的農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和污染物的影子價格，在一定程度上會影響到農(nóng)業(yè)面源污染排放效率評價和影子價格的準確性。本文采用參數(shù)化的方向性距離函數(shù)并結合分參數(shù)化DEA方法的優(yōu)點，分析多種農(nóng)業(yè)面源污染物存在下的排放效率和影子價格，主要是因為參數(shù)化方程考慮了合意產(chǎn)出與不合意產(chǎn)出后的利潤最大化問題，能夠計算不合意產(chǎn)出與合意產(chǎn)出的彈性之比，而且使用參數(shù)化方程可以測算出多種不合意產(chǎn)出條件下農(nóng)業(yè)面源污染物的影子價格和排放效率，相對其他方法更為簡潔方便。

1研究方法

1.1變量界定與數(shù)據(jù)選取

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)要素投入不僅會生產(chǎn)人們希望獲得的合意產(chǎn)出（糧食、肉類產(chǎn)品、GDP），同時也不可避免地伴隨著一些不合意產(chǎn)出（農(nóng)業(yè)面源污染物TN、TP、COD、NH3N）在內(nèi)的產(chǎn)出。因此，本文選取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資金投入、土地、勞動力作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入要素，農(nóng)業(yè)GDP為合意產(chǎn)出，TN、TP、COD、NH3N為不合意產(chǎn)出，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資金投入、土地、勞動力和農(nóng)業(yè)GDP的數(shù)據(jù)來源于庫區(qū)各區(qū)縣2000-2012年間的統(tǒng)計年鑒，綜合陳敏鵬[16]、賴斯蕓[17]的清單分析法和錢曉雍[18]的等標污染負荷法，估算三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段2000-2012年TN、TP、COD、NH3N排放量[19-20]。

1.2方向性距離函數(shù)

衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的傳統(tǒng)方法只關注農(nóng)業(yè)投入與產(chǎn)出，而忽略了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也會造成環(huán)境污染，這就需要構建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中既包含合意產(chǎn)出也包含不合意產(chǎn)出的生產(chǎn)可能性集合，測算農(nóng)業(yè)投入與合意產(chǎn)出和不合意產(chǎn)出之間的技術結構關系即農(nóng)業(yè)污染物排放效率[21]。假定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用N種投入x=（x1，x2，…，xN）∈RN+，能夠得到M種合意產(chǎn)出y=（y1，y2，…，yM）∈RM+和T種不合意產(chǎn)出z=（z1，z2，…，zT）∈RT+，其污染物排放效率的生產(chǎn)可行性集可以表示為：

P（x）={（y，z）：x可以生產(chǎn)（y，z）}，x∈RN+（1）

根據(jù)Chunge等和Fare等的研究[6-7]，在投入產(chǎn)出理論中，污染物排放生產(chǎn)的可行性集P（x）是一個凸的、有界的閉集合，在P（x）中有限的生產(chǎn)要素投入只能生產(chǎn)出有限的產(chǎn)出。因此，生產(chǎn)可行性集具有如下的性質(zhì)：①合意產(chǎn)出和不合意產(chǎn)出具有聯(lián)合弱可處置性。如果（y，z）∈P（x），并且0≤θ≤1，那么（θy，θz）∈P（x），這表明在投入一定的情況下，減少不合意產(chǎn)出是有成本的，減少不合意產(chǎn)出也會減少合意產(chǎn)出，因此要控制農(nóng)業(yè)面源污染必須付出一定的代價，也就是說存在如果z′

Shephard產(chǎn)出距離函數(shù)尋求的是投入增加的情況下，合意產(chǎn)出與不合意產(chǎn)出的同時增加，而方向性距離函數(shù)尋求的是在投入增加的情況下，合意產(chǎn)出增加，不合意產(chǎn)出減少，因此，方向性距離函數(shù)是Shephard產(chǎn)出距離函數(shù)的一般化[22-23]。根據(jù)Fare[24]和Anders[25]對方向性距離的描述，引入方向性向量g=（gy，gz），且g≠0，則方向性距離產(chǎn)出函數(shù)就可以表示為：

Do（x，y，z；gy，gz）=max{β：（y+βy，z-βz）}∈P（x）（2）

該方向性距離函數(shù)表示在給定P（x）的條件下，最大限度范圍內(nèi)擴充合意產(chǎn)出的同時減少不合意產(chǎn)出是可行的。

1.3農(nóng)業(yè)面源污染影子價格的推導

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，會伴隨農(nóng)業(yè)面源污染物TN、TP、COD、NH3N的產(chǎn)生，這些不合意產(chǎn)出通常沒有市場價格，需要引入影子價格的概念，污染物的影子價格實際反映了污染削減的邊際成本[26-27]。對不合意產(chǎn)出影子價格的估計可以從方向性距離函數(shù)與利潤函數(shù)之間的關系中推導出來。本文在參照Chung和Fare提出的環(huán)境污染影子價格方向性距離函數(shù)的基礎上，利用超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)來推導農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格的參數(shù)化形式。為便于分析，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中1種合意產(chǎn)出與4種不合意產(chǎn)出的超越對數(shù)產(chǎn)出函數(shù)定義為：

lnD0=α0+∑3i=1αilnxi+β1lny+∑4i=1γilnzi

+12∑3i=1∑3j=1αijlnxilnxj+12β11（lny）2

+12∑4i=1∑4j=1γijlnzilnzj+∑3i=1θilnxilny

+∑3i=1∑4j=1εijlnxilnzj+∑4i=1jlnylnzj

（3）

其中，x1，x2，x3為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性資金投入、耕地面積、農(nóng)業(yè)勞動力三種要素的投入量，y為合意產(chǎn)出GDP，z1，z2，z3，z4為不合意產(chǎn)品TN、TP、COD、NH3N的產(chǎn)出數(shù)量。D0表示含有農(nóng)業(yè)面源污染物的產(chǎn)出距離函數(shù)，且0

β1-（∑4i=1γi）=-1，β11=（∑4j=1γij）=∑4j=1φj（i=1，2，3，4），（∑3j=1θj）=∑4j=1εij（i=1，2，3）

αij=αji，γij=γji，lnD0lnxi≤0，lnD0lny≥0lnD0lnzi≤0，

假設R為農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出收益，其收益函數(shù)應為：

R=p[y+（1-D0）gy]-{pz1[z1-（1-D0）gz1]

+pz2[z2-（1-D0）gz2]+pz3[z3-（1-D0）gz3]

+pz4[z4-（1-D0）gz4]}（4）

其中，p為合意產(chǎn)出的價格，pz1，pz2，pz3，pz4為4種不合意產(chǎn)出的價格，（1-D0）表示產(chǎn)出的無效率，則gy是增加合意產(chǎn)出的固定量，且gz1，gz2，gz3，gz4分別為減少4種不合意產(chǎn)出的固定量，那么，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本函數(shù)為：

C=ω1x1+ω2x2+ω3x3（5）

其中，ω1，ω2，ω3分別為三種要素投入的價格，x1，x2，x3為三種要素投入的數(shù)量。則農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利潤函數(shù)為：

π=R-C=p[y+（1-D0）gy]

-{pz1[z1-（1-D0）gz1]+pz2[z2-（1-D0）gz2]

+pz3[z3-（1-D0）gz3]+pz4[z4-（1-D0）gz4]}

-（ω1x1+ω2x2+ω3x3）（6）

按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)利潤最大化的原則，分別對式（6）的y，z1，z2，z3，z4求偏導數(shù)并令它們等于0。

πy=p+（pgy+pz1gz1+pz2gz2+pz3gz3+pz4gz4）

×（-D0y）=0（7）

πz1=-pz1+（pgy+pz1gz1+pz2gz2+pz3gz3+pz4gz4）

×（-D0z1）=0（8）

πz2=-pz1+（pgy+pz1gz1+pz2gz2+pz3gz3+pz4gz4）

×（-D0z2）=0（9）

πz3=-pz1+（pgy+pz1gz1+pz2gz2+pz3gz3+pz4gz4）

×（-D0z3）=0（10）

πz4=-pz1+（pgy+pz1gz1+pz2gz2+pz3gz3+pz4gz4）

×（-D0z4）=0（11）

將式（7）分別代入式（8）、（9）、（10）、（11）式得：

pz1=（-D0z1/D0z）p，

pz2=（-D0z2/D0z）p

pz3=（-D0z3/D0z）p，

pz4=（-D0z4/D0z）p（12）

由于式（3）是關于合意產(chǎn)出與不合意產(chǎn)出的一階齊次方程，為了計算不合意產(chǎn)出的影子價格，需要將將式（1）兩邊用合意產(chǎn)出（或不合意產(chǎn)出）正規(guī)化，結合約束條件，運用Lingo9.0軟件編程計算農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率。并計算出lnD0lny、lnD0lnz1、lnD0lnz2、lnD0lnz3、lnD0lnz4，那么式（12）中4種不合意產(chǎn)出的影子價格又可以表示為：pz1=-yz1（lnD0lnz1/lnD0lny）p，pz2=-yz2（-lnD0lnz2/lnD0lny）p，pz3=-yz3（-lnD0lnz3/lnD0lny）p，pz4=-yz4（-lnD0lnz4/lnD0lny）p，其中l(wèi)nD0lny、lnD0lnz1、-lnD0lnz2、-lnD0lnz3、-lnD0lnz4分別為農(nóng)業(yè)面源污染排放效率對合意產(chǎn)出和4種不合意產(chǎn)出的彈性，其經(jīng)濟學的含義是：合意產(chǎn)出每增加1%引起農(nóng)業(yè)面源污染排放效率的增長率，反之亦然；不合意產(chǎn)出每減少1%引起農(nóng)業(yè)面源污染排放效率的增長率，反之亦然。通過lnD0（x1，x2，x3，y，z1，z2，z3，z4）=-μ，μ≥0，可以直接求出農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率為：D0=exp（-μ）。

2研究結果

2.1農(nóng)業(yè)面源污染物的影子價格分析

2.1.1估計結果分析與檢驗

通過對2000-2012年期間三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段21個區(qū)縣的投入、產(chǎn)出變量進行規(guī)范化處理后，采用上述約束條件對方向性產(chǎn)出距離函數(shù)進行參數(shù)估計，具體結果見表1。根據(jù)參數(shù)估計值，可以對參數(shù)化超越對數(shù)方向性距離函數(shù)進行相關檢驗。首先，檢驗合意產(chǎn)出與不合意產(chǎn)出的零結合性假定條件能否得到了較好的適配。在上述的模型分析中，可得知（y，z）∈P（x）與D0（x，y，z；gy，gz）具有一定的等價性。因此，可以分析y>0的情況下，計算D0（x，y，0；gy，gz）的值來判斷零結合性成立，即沒有不合意產(chǎn)出也就不會有合意

產(chǎn)出，不合意產(chǎn)出是生產(chǎn)合意產(chǎn)出過程中不可避免的附屬

產(chǎn)品。對21個區(qū)縣的273個樣本（21×13）的檢驗，結果得到有249個樣本符合零結合性，占樣本的比例達到了93.77%，絕大部分樣本滿足該條件，說明合意產(chǎn)出與不合意產(chǎn)出的零結合性條件成立。其次，檢驗0

2.1.2農(nóng)業(yè)面源污染排放效率分析

根據(jù)方向性距離函數(shù)的理論，采用參數(shù)化的超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)，測算出2000-2012年三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段21個區(qū)縣的農(nóng)業(yè)面源污染排放的效率，根據(jù)農(nóng)業(yè)面源污染排放效率取值的大小衡量農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境的相對協(xié)調(diào)程度。2000-2012年期間農(nóng)業(yè)面源污染平均排放效率為0.649 9，并且呈現(xiàn)“V”形波動狀態(tài)（見表2）。為了進一步分析協(xié)調(diào)性的動態(tài)變化，將2000-2012年分為三個階段（2000-2004年、2005-2008年和2009-2012年），這三個階段協(xié)調(diào)度的平均值分別為0.645 8、0.620 5、0.684 4。尤其是第三個階段農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境協(xié)調(diào)性指數(shù)有了較大的提高，主要原因在于區(qū)域大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎設施投資、大力推行農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)、重視農(nóng)業(yè)面源污染的危害性、大力加強農(nóng)業(yè)和農(nóng)村環(huán)境的整治等措施，提升了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與農(nóng)村環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

根據(jù)三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段地理位置，將其劃分為庫尾都市核心區(qū)（渝中、大渡口、江北、沙坪壩、九龍坡和南岸）、庫尾都市外圍區(qū)（北碚、渝北和巴南）、庫尾低山丘陵區(qū)（江津）、庫中平行嶺谷區(qū)（長壽、涪陵、武隆、豐都、石柱和忠縣）、腹地沿江山地丘陵區(qū)（萬州、云陽和奉節(jié)）和腹地外圍山地（開縣、巫山和巫溪），不同階段各區(qū)域的農(nóng)業(yè)面源污染平均排放效率如表3。農(nóng)業(yè)面源污染排放效率最高的是庫尾都市核心區(qū)，其次是庫尾都市外圍區(qū)和庫尾低山丘陵區(qū)，效率最低的是庫中平行嶺谷區(qū)。在經(jīng)濟發(fā)展水平較高的都市核心區(qū)、都市外圍區(qū)，人們比較關注農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量，區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構的及時調(diào)整，使得農(nóng)業(yè)污染物排放效率得到了較大的提高。

2.2農(nóng)業(yè)面源污染影子價格測算

在獲取了方向性距離函數(shù)的參數(shù)后，可以計算農(nóng)業(yè)面源污染4種污染物的影子價格。由于選取的合意產(chǎn)出為

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值，將合意產(chǎn)出的價格定為1，估算出的2000-2012年4種污染物的影子價格如表4。農(nóng)業(yè)面源污染物的影子價格反映的是減少1單位的污染物排放量，將會產(chǎn)生多少合意產(chǎn)出（農(nóng)業(yè)產(chǎn)值）的損失。從表中可以看出，在2000-2012年期間，TN、TP、COD、NH3N4種污染物的平均影子價格分別為0.372 9萬元/t、0.032 6萬元/t、0.137 1萬元/t、0.053 3萬元/t，即減少1tTN、TP、COD、NH3N帶來的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的損失分別為0.372 9萬元、0.032 6萬元、0.137 1萬元、0.053 3萬元。4種農(nóng)業(yè)面源污染物之間影子價格相差比較大，因而處理不同的農(nóng)業(yè)面源污染物面臨的成本壓力有所差別。從4種污染物的平均影子價格看，對TN的處理難度較大，對TP的處理成本最小，4種污染物在庫區(qū)排放規(guī)模巨大，污染物總成本仍然相當高。從污染物影子價格的年份來看，2000-2012年期間污染物的平均影子價格有所波動，但總體上波動幅度不大，比較平穩(wěn)。2000-2006年間各種污染物的影子價格

處于上升趨勢，2006-2012年處于下降的趨勢。

分區(qū)域來看，同一污染物在不同區(qū)域之間的影子價格也存在較大的差異，各區(qū)域2000-2012年間的平均影子價格如表5。庫區(qū)庫中平行嶺谷區(qū)4種污染物的平均影子價格最高，是因為該區(qū)是重慶的糧倉，耕地分布最為集中，農(nóng)業(yè)活動較為活躍，這與地形相對平緩、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度較高、農(nóng)墾歷史悠久等有很大關系，同時該區(qū)域也具有畜禽養(yǎng)殖所需要的資源、場地、人力等條件，是重慶市主要的畜禽養(yǎng)殖基地分布區(qū)；庫區(qū)腹地沿江山地丘陵區(qū)和庫區(qū)腹地外圍山地區(qū)的影子價格次之，因地勢起伏較大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)便捷性程度較平行嶺谷區(qū)低，但是兩區(qū)獨特的立體氣候條件逐漸被利用，發(fā)展獨具山地特色的名、特、優(yōu)和反季節(jié)高附加值產(chǎn)品，化肥施用量逐年增加，山地特色畜禽養(yǎng)殖較為發(fā)達，為庫區(qū)第二大畜禽養(yǎng)殖分布區(qū)；庫區(qū)庫尾都市核心區(qū)的污染物平均影子價格較低，是由于該區(qū)域農(nóng)業(yè)活動逐漸朝都市休閑、觀光和旅游方向轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)景觀、生態(tài)、服務等觀賞價值。4種農(nóng)業(yè)面源污染物各區(qū)域的平均影子價格也存在一定差異，這意味著不同區(qū)域在農(nóng)業(yè)面源污染減排成本方面具有差異，在這種情況下，完全依靠命令控制型措施來控制污染不能有效地削減污染成本，也不能起到良好的減排效果，調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構、實施農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)、合理引導農(nóng)戶從事環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)行為和提高農(nóng)戶環(huán)境保護意識等措施可能更為有效。

3農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和影子價格影響因素的實證分析

采用參數(shù)化方向性距離函數(shù)估計得到的三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段的農(nóng)業(yè)面源污染排放效率值明顯低于梁流濤[28]對重慶結果估計。梁流濤估計的1997-2009重慶市農(nóng)業(yè)污染物排放效率的平均值為0.712 0，而我們采用參數(shù)化方向性距離函數(shù)估計的2000-2012年期間三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段的農(nóng)業(yè)污染物排放效率的平均值為0.649 9。導致結果差異的原因除了方法上和時間段的差異外，在此，實證選取的是庫區(qū)的21個區(qū)縣，其它區(qū)縣因

不屬于庫區(qū)未予以考慮，同時我們選取的不合意產(chǎn)出不僅僅是TN、TP、COD，還包括了NH3N，我們采用的數(shù)據(jù)是縣域數(shù)據(jù)，相比梁流濤采用的省域數(shù)據(jù)更為微觀，數(shù)據(jù)越微觀，結果越接近真實的農(nóng)業(yè)面源污染排放效率。

農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和影子價格在不同的區(qū)域存在較大的差別，同一種污染物的影子價格在不同區(qū)縣也存在巨大差異。然而，農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生來自兩部分，其一是污染物遷移與轉(zhuǎn)化過程，主要是降雨徑流的遷移過程；其二是污染物的產(chǎn)生過程，主要是人為污染排放等[29]。因此，自然與社會經(jīng)濟因素是影響農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和影子價格的主要變量。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有規(guī)模小和分散經(jīng)營的特點，農(nóng)戶生產(chǎn)經(jīng)營更多地受家庭特征的影響，有關農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和影子價格的決定因素主要從農(nóng)村家庭特征和降雨徑流的角度考慮。首先是經(jīng)濟因素，包括農(nóng)戶收入水平和農(nóng)產(chǎn)品價格指數(shù)。農(nóng)產(chǎn)品價格的提高會使農(nóng)戶收入增加，一方面可能會使農(nóng)戶通過加大農(nóng)藥、化肥等生產(chǎn)要素的投入獲取更多的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，但不可避免地造成污染物排放量的增加[30]，影響排放效率和影子價格；另一方面也有可能會使農(nóng)民投入高質(zhì)量的生產(chǎn)資料（控釋肥），這有利于農(nóng)作物吸收利用，從而有利于排放效率的提高和影子價格的降低；其次是農(nóng)戶的受教育水平與農(nóng)業(yè)技術培訓。農(nóng)戶教育水平提高與農(nóng)業(yè)技術培訓讓農(nóng)戶掌握了科學的施肥方法，農(nóng)戶化肥、農(nóng)藥的施用會考慮土壤作物和施肥制度等因素，能夠在生產(chǎn)中根據(jù)自身的情況合理施肥用藥，更有效地發(fā)揮化肥、農(nóng)藥的增產(chǎn)作用。農(nóng)戶教育水平提高與農(nóng)業(yè)技術培訓也能使農(nóng)戶在畜禽養(yǎng)殖上做到更科學合理地循環(huán)利用畜禽糞便。再次是農(nóng)戶的耕地規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結構比重和農(nóng)村基礎設施。三峽庫區(qū)坡耕地約占耕地面積的95.3%，坡耕地面積比重較大，且主要是緩坡耕地[29]，考慮人均耕地面積變量時對耕地的地勢不再作細分。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構中畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重和經(jīng)濟作物與糧食作物的比例都是影響農(nóng)業(yè)面源污染的重要因素。加強以農(nóng)田水利為重點的農(nóng)業(yè)基礎設施建設和大力發(fā)展節(jié)水灌溉，完善農(nóng)田水利建設管護機制，有利于減緩農(nóng)業(yè)面源污染；最后降雨徑流是影響農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生的重要自然因素，一般來說，降水量越大，水土流失就越嚴重，污染程度越高。這樣，函數(shù)所包含的變量有：區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平（農(nóng)業(yè)人均GDP），農(nóng)產(chǎn)品價格指數(shù)（FPI），農(nóng)村居民受教育程度用平均受教育年限（EDU），農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構分別用畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重（Animal）、經(jīng)濟作物與糧食作物的比例（PS）、人均耕地面積（Land），農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施條件用農(nóng)業(yè)基礎設施的投資（Inv）和降雨徑流（RR）等方面為解釋變量，以農(nóng)業(yè)面源污染排放效率（ETE）和污染物的影子價格（SP）為被解釋變量，使用三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段21個區(qū)縣2000-2012年數(shù)據(jù)，分別構建面板數(shù)據(jù)隨機效應Tobit模型：

模型的估計結果如表6所示。農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和影子價格影響因素的回歸結果可以發(fā)現(xiàn)，兩個方程均在1%的水平上顯著。從農(nóng)業(yè)面源污染排放效率的影響因素看，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構中經(jīng)濟作物所占的比重越大效率越低，說明提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構中經(jīng)濟作物與糧食作物的比例在一定程度上加重了農(nóng)業(yè)面源污染；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施條件的改善能有效地提高排放效率，農(nóng)業(yè)基礎設施投入增加，對改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染物排放，促進農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善能夠起到積極的作用；農(nóng)戶受教育水平程度能影響農(nóng)業(yè)面源污染排放效率，農(nóng)戶教育水平的提高，將方便他們獲取農(nóng)業(yè)方面的信息，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的投入，科學合理地施肥；農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構中畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重越大排放效率越低，主要是由于在庫區(qū)，畜禽養(yǎng)殖的糞便沒有經(jīng)過處理，直接排放導致農(nóng)業(yè)面源污染排放壓力增大；降雨徑流越大，農(nóng)業(yè)面源污染排放效率越低，其它變量對農(nóng)業(yè)面源污染排放效率的作用不很明顯。從農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格影響因素看，農(nóng)業(yè)結構中糧食作物與經(jīng)濟作物的比例、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施投資、農(nóng)業(yè)人均GDP、農(nóng)村居民受教育程度與農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格負相關，這些變量會降低農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格即邊際減排成本越低；農(nóng)產(chǎn)品價格指數(shù)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重、人均耕地面積和降雨徑流的提高都會使影子價格提高即邊際減排成本增加。無論從提高農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率還是從降低影子價格來看，需要采取調(diào)整農(nóng)業(yè)結構中經(jīng)濟作物與糧食作物的比例、改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施條件和提高農(nóng)村居民受教育程度等措施，從源頭調(diào)控農(nóng)業(yè)面源污染。

4結論

提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境效率，降低農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格是控制農(nóng)業(yè)面源污染的重要組成部分，這對保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和增強流域水資源的安全性起到較好的促進作用。通過采用參數(shù)化的方向性距離函數(shù)，對2000-2012年三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段21個區(qū)縣的農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率和影子價格進行了估計，并對影響農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和農(nóng)業(yè)面源污染影子價格的影響因素進行了分析。主要結論如下：

2000-2012年期間，三峽生態(tài)屏障區(qū)重慶段農(nóng)業(yè)面源污染平均排放效率為0.649 9，并且呈現(xiàn)“V”形波動狀態(tài)。農(nóng)業(yè)面源污染排放效率最高的是庫尾都市核心區(qū)，其次是庫尾都市外圍區(qū)和庫尾低山丘陵區(qū)，效率最低的是庫中平行嶺谷區(qū)。TN、TP、COD、NH3N4種污染物的平均影子價格分別為0.372 9萬元/t、0.032 6萬元/t、0.137 1萬元/t、0.053 3萬元/t。庫區(qū)庫中平行嶺谷區(qū)4種污染物的平均影子價格最高，庫區(qū)腹地沿江山地丘陵區(qū)和庫區(qū)腹地外圍山地區(qū)的影子價格次之，庫區(qū)庫尾都市核心區(qū)和污染物的平均影子價格最低。從農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和影子價格來看，庫中平行嶺谷區(qū)、庫區(qū)腹地沿江山地丘陵區(qū)和庫區(qū)腹地外圍山地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染排放的效率低，污染物的影子價格高，它們是庫區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染治理的重點地區(qū)。

從影響農(nóng)業(yè)面源污染排放效率的因素看，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構中經(jīng)濟作物所占的比重越低、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施條件的改善、農(nóng)戶受教育水平程度的提升能夠提高農(nóng)業(yè)面源污染排放效率；農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構中畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重越大和降雨徑流值越高，排放效率越低，其他變量對農(nóng)業(yè)面源污染排放效率的作用不很明顯。從影響農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格因素看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施條件、農(nóng)業(yè)人均GDP增加、農(nóng)村居民受教育程度與農(nóng)業(yè)面源污染的影子價格負相關即這些變量值越大，農(nóng)業(yè)面源污染物的影子價格越低；而農(nóng)業(yè)結構中經(jīng)濟作物與糧食作物的比例、農(nóng)產(chǎn)品價格指數(shù)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重、人均耕地面積和降雨徑流值越高都會使污染物的影子價格提高。

減少農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構中糧食作物與經(jīng)濟作物的比例、加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施的投資力度、提高農(nóng)村居民受教育程度3個因素對提高農(nóng)業(yè)面源污染排放效率和降低面源污染物的影子價格都能起到很好的作用。因此，進一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，在統(tǒng)籌考慮區(qū)域農(nóng)業(yè)資源稟賦特征，確保糧食作物安全的前提下，減少農(nóng)藥、化肥投入大的農(nóng)作物種植規(guī)模，走“兩型農(nóng)業(yè)”之路。進一步加大對農(nóng)田水利設施、節(jié)水灌溉設施和農(nóng)業(yè)生態(tài)建設工程的投資，減少和控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染物排放對生態(tài)環(huán)境的破壞。農(nóng)戶是農(nóng)業(yè)面源污染的主體，農(nóng)業(yè)面源污染源頭減排離不開農(nóng)戶的積極參與，提高農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境退化的認知也是提高農(nóng)業(yè)面源污染的排放效率和降低農(nóng)業(yè)面源污染物影子價格的重要途徑。

（編輯：劉照勝）

參考文獻（References）

[1]金書秦，沈貴銀.中國農(nóng)業(yè)面源污染的困境擺脫與綠色轉(zhuǎn)型[J].改革，2013，231（5）：79-87.[Jin Shuqin， Shen Guiyin. To Get Rid of the Predicament and Green Transformation of Agricultural Nonpoint Source Pollution [J].Reform， 2013， 231（5）：79-87.]

[2]嚴素定.黃石市農(nóng)業(yè)面源污染的解析及其空間異質(zhì)性研究[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2008，24（9）：225-228.[Yan Suding. Source Apportionment and Spatial heterogeneity of Agricultural Nonpoint Source Pollution in Huangshi， Hubei Province [J].Transactions of the CSAE， 2008，24（9）：225-228.]

[3]熊偉，王久臣，湯文志，等.三峽環(huán)庫多業(yè)共生耦合循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)初構[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2013，29（14）：203-209.[Xiong Wei， Wang Jiuchen， Tang Wenzhi， et al. Establishment of Integrative Circular Agroecology System for Multiple Agricultural Industries in Three Gorges Reservoir Area [J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2013，29（14）：203-209.]

[4]唐學玉，張海鵬，李世平.農(nóng)業(yè)面源污染防空的經(jīng)濟價值：基于安全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)戶視角的支付意愿[J].中國農(nóng)村經(jīng)濟，2012，（3）：53-67.[Tang Xueyu， Zhang Haipeng， Li Shiping. The Economic Value of Agricultural Nonpoint Source Pollution： An Analysis Based on the Perspective of Safe Agricultural Products Production Households [J].Chinese Rural Economy， 2012，（3）：53-67.]

[5]Shephard R W. Theory of Cost and Production Functions [M].New Jersey： Princeton University Press， 1970.

[6]Chung Y H， Fre R， Grosskopf S. Productivity and Undesirable Outputs：A Directional Distance Approach [J].Journal of Environmental Management，1997，51（3）：229-24.

[7]Rolf F， Shawna G， William L W. Shadow Prices and Pollution Costs in US Agriculture[J].Ecological Economics，2006，56（1）：89-10.

[8]Karimov A. Economic Inefficiency and Shadow Prices of Inputs： The Case of Vegetable Growing Farms in Uzbekistan [J]. Procedia Economics and Finance，2013，（5）：403-412.

[9]楊俊，陳怡.基于環(huán)境因素的中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率增長研究[J].中國人口·資源與環(huán)境，2011，21（6）：153-157.[Yang Jun， Chen Yi. Empirical Study on Chinas Agricultural Production Growth under the Binding of Environment [J].China Population， Resources and Environment，2011，21（6）：153-157.]

[10]梁流濤.農(nóng)業(yè)發(fā)展與環(huán)境協(xié)調(diào)性評價及其影響因素分析[J].中國環(huán)境科學，2012，32（9）：1702-1708.[Liang Liutao. Coordination of Agricultural Growth with Environment [J].China Environmental Science， 2012， 32（9）：1702-1708.]

[11]潘丹，應瑞瑤.環(huán)境污染約束下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率增長地區(qū)差異及其動態(tài)分布演進[J].中國科技論壇，2013，（5）：60-67.[Pan Dan， Ying Ruiyao. Regional Disparity and Dynamic Distribution Evolution of Agricultural Productivity Growth in China under Environmental Pollution Constraint [J].Forum on Science and Technology in China， 2013， （5）：60-67.]

[12]潘丹，應瑞瑤.中國農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價方法與實證：基于非期望產(chǎn)出的SBM模型分析[J].生態(tài)學報，2013，33（12）：3837-3845.[Pan Dan， Ying Ruiyao. Agricultural Ecoefficiency Evaluation in China Based on SBM Mode [J].Acta Ecologica Sinica， 2013， 33（12）：3837-3845.]

[13]閔銳，李谷成.“兩型”視角下我國糧食生產(chǎn)技術效率的空間分異[J].經(jīng)濟地理，2013，33（3）：144-149.[Min Rui， Li Gucheng. Grains Production Efficiency and Its Spatial Distribution in China from the “Twooriented” Perspective [J].Economic Geography，2013，33（3）：144-149.]

[14]Falavigna G， Manello A， Pavone S. Environmental Efficiency， Productivity and Public Funds： The Case of the Italian Agricultural Industry [J].Agricultural Systems，2013，121：73–80.

[15]李谷成，范麗霞，閔銳.資源、環(huán)境與農(nóng)業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)性：基于環(huán)境規(guī)制的省級農(nóng)業(yè)環(huán)境效率排名[J].數(shù)量經(jīng)濟技術經(jīng)濟研究，2011，（10）：21-35.[Li Gucheng， Fan Lixia， Min Rui.The Coordination of Agricultural Development with Environment and Resource [J].Journal of Quantitative & Technical Economics，2011，（10）：21-35.]

[16]陳敏鵬，陳吉寧，賴斯蕓.中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村污染的清單分析與空間特征識別[J].中國環(huán)境科學，2006，26（6）：751-755.[Chen Minpeng， Chen Jining， Lai Siyun. Inventory Analysis and Spatial Distribution of Chinese Agricultural and Rural Pollution [J].China Environmental Science， 2006， 26（6）：751-755.]

[17]賴斯蕓，杜鵬飛，陳吉寧.基于單元分析的非點源污染調(diào)查評估方法[J].清華大學學報：自然科學版，2004，44（9）：1184-1187.[Lai Siyun， Du Pengfei， Chen Jining. Evaluation of Nonpoint Source Pollution Based on Unit Analysis [J].Journal of Tsinghua University：Science and Technology Edition，2004，44（9）：1184-1187.]

[18]錢曉雍，沈根祥，郭春霞，等.基于水環(huán)境功能區(qū)劃的農(nóng)業(yè)面源污染源解析及其空間異質(zhì)性[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2011，27（2）：103-108.[Qian Xiaoyong， Shen Genxiang， Guo Chunxia， et al. Source Apportionment and Spatial Heterogeneity of Agricultural Nonpoint Source Pollution Based on Water Environmental Function Zoning [J].Transactions of the CSAE， 2011， 27（2）：103-108.]

[19]肖新成，何丙輝，倪九派，等.農(nóng)業(yè)面源污染視角下的三峽庫區(qū)重慶段水資源的安全性評價：基于DPSIR框架的分析[J].環(huán)境科學學報，2013，33（8）：2324-2331.[Xiao Xincheng， He Binghui， Ni Jiupai， et al. Safety Assessment of Water Resources in Chongqing Section of the Three Gorges Reservoir Area：Based on DPSIR Model from the Perspective of Agricultural Nonpoint Pollution Source [J].Acta Scientiae Circumstantiae，2013，33（8）：2324-2331.]

[20]肖新成，謝德體，倪九派. 面源污染減排增匯措施下的農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)耦合狀態(tài)分析：以三峽庫區(qū)忠縣為例[J].

中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2014，22（1）：111-119. [Xiao Xincheng，Xie Deti， Ni Jiupai. Coupling State of Agricultural Ecoeconomic System Under Emission Mitigation and Sink Enhancement of Nonpoint Source Pollution：A Case Study of Zhong County in the Three Gorges Reservoir Region [J]. Chinese Journal of Ecoagriculture， 2014， 22（1）：111-119.]

[21]國涓，劉豐，王維國.中國區(qū)域環(huán)境績效動態(tài)差異及影響因素：考慮可變規(guī)模報酬和技術異質(zhì)性的研究[J].資源科學，2013，35（12）：2444-2456.[Guo Juan， Liu Feng， Wang Weiguo. Dynamic Differences and Factors Affecting Regional Environmental Performance in China： Variable Return to Scale and Technology Heterogeneity [J].Resources Science， 2013， 35（12）：2444-2456.]

[22]石風光.中國地區(qū)環(huán)境技術效率的測算及隨機收斂性檢驗[J].系統(tǒng)工程，2013，31（1）：61-67.[Shi Fengguang. Calculation and Stochastic Convergence Test on the Regional Environmental Technical Efficiency of China [J].Systems Engineering， 2013， 31（1）：61-67.]

[23]Lozano S，Gutierrez E. Nonparametric Frontier Approach to Modeling the Relationships among Population GDP， Energy Consumption and CO2 Emissions [J].Ecol.Econ，2008，66（4）：687-699.

[24]Fare， Grosskopf. A Comment on Weak Disposability in Nonparametric Production Analysis [J].American Journal of Agricultural Economics， 2009， 91（2）：535-538.

[25]Andre， Herrero， Riesgo. A Modified DEA Model to Estimate the Importance of Objectives with an Application to Agricultural Economics [J].Omega，2010，38：371-3822.

[26]Murty M N， Kumar S， Dhavala K K. Measuring Environmental Efficiency of Industry： A Case Study of Thermal Power Generation in India [J].Environmental & Resource Economics， 2007， 38（1）：31-50.

[27]袁鵬，程施.我國工業(yè)污染物的影子價格估計[J].統(tǒng)計研究，2011，28（9）：66-73.[ Yuan Peng， Cheng Shi. Estimating Shadow Pricing of Industrial Pollutions in China [J].Statistical Research，2011，28（9）：66-73.]

[28]梁流濤，曲福田，馮淑怡.基于環(huán)境污染約束視角的農(nóng)業(yè)技術效率測度[J].自然資源學報，2012，27（9）：1580-1588.[Liang Liutao， Qu Futian， Feng Shuyi. Agricultural Technical Efficiency Measurement under the Environmental Constraints [J].Journal of Natural Resources， 2012， 27（9）：1580-1588.]

[29]石嫣，程存旺，朱藝，等.中國農(nóng)業(yè)源污染防治的制度創(chuàng)新與組織創(chuàng)新：兼析第一次全國污染源普查公報[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與管理，2011，12（2）：27-31.[Shi Yan， Cheng Cunwang， Zhu Yi， et al. Institutional and Organizational Innovation on China Agricultural Nonpoint Pollution Prevention： Analysis on the 1th National Survey of Pollution Sources Bulletin [J].Agricultural Economics and Management， 2011， 23（2）：27-31.]

[30]李曉紅，韓勇，鄭陽華.三峽庫區(qū)坡耕地土壤侵蝕治理效益分析[J].