農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究進(jìn)展分析

聶 彎, 于法穩(wěn)

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農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究進(jìn)展分析

聶 彎1, 于法穩(wěn)2*

(1. 中國社會科學(xué)院研究生院 北京 102488; 2. 中國社會科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所 北京 100732)

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是評價農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的一個非常重要的指標(biāo), 通過農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價, 可以準(zhǔn)確評估了解農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的真實價值, 以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的高效率利用, 并減輕農(nóng)業(yè)廢棄物所造成的內(nèi)源性污染, 進(jìn)而從根本上解決農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化和環(huán)境污染問題, 為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。對已有文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理后發(fā)現(xiàn), 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究方面存在如下幾個方面的問題: 1)概念界定不統(tǒng)一、評價方法趨同; 2)宏觀層面對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響因素研究不足、縣域?qū)用娴氖諗啃苑治鲐酱S富; 3)生態(tài)資產(chǎn)再生產(chǎn)、生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、生態(tài)農(nóng)業(yè)政策等方面的應(yīng)用還亟待加強(qiáng)等問題。為此, 剖析了未來為推動我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展, 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究將會更加關(guān)注的如下幾個方面: 1)提升農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價方法; 2)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率驅(qū)動因素的研究; 3)推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在生態(tài)資產(chǎn)再生產(chǎn)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、制定農(nóng)業(yè)政策等方面的應(yīng)用。

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率; 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng); 農(nóng)業(yè)資源; 環(huán)境污染; 可持續(xù)發(fā)展

隨著人口的快速增長以及消費需求的變化, 農(nóng)業(yè)除了發(fā)揮其生產(chǎn)功能, 為人類提供豐富的食物之外, 還日益發(fā)揮著提供休閑、旅游和景觀價值等多種娛樂的生活功能和生態(tài)功能[1]。對中國這樣一個發(fā)展中國家, 農(nóng)村改革開放30多年以來, 農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了舉世矚目的成績: 利用7%的世界耕地面積, 養(yǎng)活了22%的世界人口[2]。與此同時, 由于農(nóng)業(yè)發(fā)展長期過度依靠自然資源的利用以及化學(xué)投入品, 帶來了嚴(yán)重的面源污染以及環(huán)境破壞。當(dāng)前, 我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨著資源與環(huán)境的雙重約束。有關(guān)統(tǒng)計資料表明: 2015年我國陸地面積947.8萬km2, 但人均耕地面積僅為0.982 hm2, 比2004年減少了2%。在快速工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中, 對優(yōu)質(zhì)耕地的占用呈剛性遞增態(tài)勢, 從而導(dǎo)致了優(yōu)質(zhì)耕地所占比例進(jìn)一步下降。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水資源而言, 其短缺性也日益顯現(xiàn)出來。有關(guān)數(shù)據(jù)表明, 農(nóng)業(yè)用水占全國總用水量的比例從20世紀(jì)80年代初的85%下降到目前的65%左右, 而且供水保證率下降, 特別是優(yōu)質(zhì)水源的保證率更低。此外, 我國土地荒漠化現(xiàn)象也日益嚴(yán)重, 面積已達(dá)267萬hm2, 且每年還在以2 460 km2的速度擴(kuò)展[3]; 草地退化、沙化和堿化面積約占草地總面積的1/3, 并且每年還在以200萬hm2的速度增加; 生物多樣性銳減, 已有15%~ 20%動植物種類受到威脅。所有這些生態(tài)問題都存在于廣大農(nóng)村地區(qū), 對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

研究表明, 農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)逐漸成為我國重要的污染源[4]。第一次全國農(nóng)業(yè)污染普查報告顯示, 中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化學(xué)需氧量、總氮、總磷的排放量分別為1 324萬t、270萬t、28萬t, 農(nóng)業(yè)污染量已經(jīng)占到全國總污染量的33%~50%[5]。根據(jù)亞洲開發(fā)銀行的估計, 每年中國農(nóng)業(yè)由于資源和環(huán)境破壞造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占全國GDP的0.1%~1%[6]。隨著人民生活水平的提高, 家庭恩格爾系數(shù)不斷下降, 一方面消費者對優(yōu)質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品的需求市場日益強(qiáng)盛, 另一方面由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的優(yōu)質(zhì)水土資源的短缺, 優(yōu)質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品供給市場不足, 從而形成了一種矛盾, 而且這種矛盾在短期內(nèi)有可能進(jìn)一步加劇。因此, 迫切需要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色轉(zhuǎn)型, 將提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量作為首要目標(biāo)。為此, 需要對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的生態(tài)效率進(jìn)行深入研究, 據(jù)此提出實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的政策建議。

在生態(tài)效率的研究領(lǐng)域, 已有較豐富的研究成果[7-9], 具體到農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究領(lǐng)域, 國內(nèi)學(xué)者主要在兩個尺度上進(jìn)行了研究: 一是在國家尺度上, 利用國家和省級數(shù)據(jù), 選取不同評價方法研究農(nóng)業(yè)生態(tài)效率; 二是在省、市(縣)、區(qū)尺度上, 利用所研究區(qū)域的數(shù)據(jù)研究多維度(如時間和空間維度)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。目前, 在國家尺度上的研究仍在進(jìn)行, 而且在研究方法上有所創(chuàng)新, 例如采用考慮時間效應(yīng)的DEA動態(tài)模型[10]、空間計量方法的應(yīng)用[11]。在省、市(縣)、區(qū)尺度上的研究較為豐富, 但創(chuàng)新不足, 這從已有的研究文獻(xiàn)所發(fā)表的期刊類別上體現(xiàn)出來[12]。由于我國關(guān)于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究起步較晚, 有許多領(lǐng)域及內(nèi)容需要進(jìn)行更加深入細(xì)致的研究。本文從農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的概念界定、研究方法等有關(guān)內(nèi)容, 對已有文獻(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理, 在此基礎(chǔ)上, 對未來農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究領(lǐng)域需要解決的關(guān)鍵問題進(jìn)行了展望。

1 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的概念界定及研究特點

1.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的概念界定

生態(tài)效率術(shù)語是由eco-efficiency翻譯過來的, eco-是生態(tài)學(xué)ecology和經(jīng)濟(jì)學(xué)economy的詞根, efficiency表示“效率和效益”, 由此可以看出, 生態(tài)效率術(shù)語涵蓋了生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兩個方面的效率[13]。生態(tài)效率的概念最早由德國學(xué)者Schaltegger和Sturm[14]于1990年首次在學(xué)術(shù)界提出, 指的是增加的價值與增加的環(huán)境影響的比值。1992年, 世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)聯(lián)合理事會(WBSCD)出版《改變航向: 一個關(guān)于發(fā)展與環(huán)境的全球商業(yè)觀點》一書之后, 生態(tài)效率的概念才被廣泛認(rèn)識和接受。在該書中, 將生態(tài)效率定義為: “通過提供滿足人類需要和提高生活質(zhì)量的有價格競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品與服務(wù), 同時使整個生命周期的生態(tài)影響與資源強(qiáng)度逐漸降低到一個至少與地球的估計可承載能力一致的水平來實現(xiàn), 并同時達(dá)到環(huán)境與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)”[15], 并且提出應(yīng)該以生態(tài)效率這種全新的、將環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合的發(fā)展理念來應(yīng)對可持續(xù)發(fā)展, 生態(tài)效率的概念才被廣泛的認(rèn)識和接受。隨后, 世界經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織(OECD)、巴斯夫集團(tuán)(BASF Corporation)、國際金融組織環(huán)境投資部(EFG-IFC)、聯(lián)合國貿(mào)易與發(fā)展會議(UNCTAD)、澳大利亞環(huán)境與遺產(chǎn)部(Australian Government Department of the Environment and Heritage)以及加拿大工業(yè)部(Industry Canada)等國際組織也陸續(xù)對生態(tài)效率的概念進(jìn)行了深入研究, 并且從不同層面對其進(jìn)行了界定。目前, 在全球范圍內(nèi), 被廣泛接受的定義仍然是世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)聯(lián)合理事會提出的生態(tài)效率的概念[16]。

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是生態(tài)效率概念在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的拓展與應(yīng)用, 該概念秉承了生態(tài)效率的本質(zhì)內(nèi)涵, 但目前尚未有明確的定義。不同學(xué)者對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率概念的界定, 往往從自身研究的重點入手, 僅強(qiáng)調(diào)其中的某一方面, 因而缺乏普適性。周震峰[17]認(rèn)為, 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率以調(diào)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的資源利用為手段, 達(dá)到資源耗費和廢物污染最小化的目的, 同時滿足人類對食物的需求和生活質(zhì)量的需要, 即基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、資源投入和環(huán)境影響的投入產(chǎn)出比。由此可見, 該定義強(qiáng)調(diào)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資源的高效利用, 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的環(huán)境影響關(guān)注不夠。吳小慶等[18]將農(nóng)業(yè)生態(tài)效率定義為: 在保證農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的前提下, 盡量減少環(huán)境污染和資源消耗, 即提倡一種以“適量、優(yōu)質(zhì)、減污、節(jié)源”為理念的現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。該定義將農(nóng)業(yè)生態(tài)效率看成是一種科學(xué)的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式, 低估了農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的價值。陳遵一[19]在對安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行評價研究中, 將農(nóng)業(yè)生態(tài)效率定義為農(nóng)產(chǎn)品種植過程中, 用最少的資源和能耗, 生產(chǎn)最多的產(chǎn)品, 并且對環(huán)境產(chǎn)生最小的影響, 以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。該定義將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)局限在種植業(yè), 未涉及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。陳興鵬等[20]將農(nóng)業(yè)生態(tài)效率定義為“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中, 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的投入與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出以及環(huán)境期望產(chǎn)出的關(guān)系”。該定義考慮了環(huán)境的期望產(chǎn)出, 但忽略了環(huán)境的非期望產(chǎn)出。從中可以看出, 不同學(xué)者對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率概念的界定不具有普適性。但從大多數(shù)研究來看, 對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率都沒有進(jìn)行有效界定, 而是將生態(tài)效率的定義直接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究?；谏鷳B(tài)效率是經(jīng)濟(jì)效率和環(huán)境效率組成的一個綜合效率, 結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點, 作者將農(nóng)業(yè)生態(tài)效率定義為: 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中, 對自然資源的消耗量和對污染物的處理能力保持在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可承載能力范圍內(nèi), 并且用更少的自然資源生產(chǎn)出更多數(shù)量和更高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品或農(nóng)業(yè)服務(wù), 同時對環(huán)境以及農(nóng)產(chǎn)品消費的負(fù)面影響最小。

1.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究的特點

1.2.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究的3個切入點

在農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究領(lǐng)域, 最初關(guān)注的是農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價問題, 這是農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究的第1個切入點。以農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價值作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)價值, 以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)系統(tǒng)承載力的影響, 包括對自然資源的消耗和對環(huán)境排放污染物的影響作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源環(huán)境投入價值, 利用數(shù)學(xué)方法和經(jīng)濟(jì)模型, 分析研究單元的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率, 據(jù)此引申出提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的政策含義。

針對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價中出現(xiàn)的低效率問題, 一些學(xué)者[21-22]從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)效率損失結(jié)構(gòu)入手, 將農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的效率結(jié)構(gòu)劃分為農(nóng)業(yè)資源投入、期望經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和非期望環(huán)境破壞產(chǎn)出, 探索提升農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的關(guān)鍵問題, 并提出提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的具體措施, 以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展, 這是農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究的第2個切入點。

由于各地區(qū)農(nóng)業(yè)自然資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等存在較大差異, 自然存在著農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的時空差異。因此, 從農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的時空差異入手, 從時間、空間兩個維度上分析農(nóng)業(yè)生態(tài)效率, 探索農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的限制因素, 剖析農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的內(nèi)生增長機(jī)制和外生提高途徑, 這是農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究的第3個切入點。

與此相對應(yīng), 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究需要開展3類工作: 一是完善農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價方法; 二是完善提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的法律、法規(guī)和政策體系; 三是探尋農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的內(nèi)生增長機(jī)制和外生提高途徑。

1.2.2 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究產(chǎn)生背景的差異分析

農(nóng)業(yè)與其生態(tài)環(huán)境之間的緊密聯(lián)系, 一般是通過一系列的農(nóng)業(yè)政策實現(xiàn)的, 并依此保護(hù)了農(nóng)業(yè)的自然資源和環(huán)境[23]。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究的初衷就是評價農(nóng)業(yè)政策的成效, 以確保農(nóng)業(yè)耕作方式對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不造成破壞。因此, 發(fā)達(dá)國家研究農(nóng)業(yè)生態(tài)效率, 主要針對自然資源的有限性, 以實現(xiàn)人類福祉最大化以及環(huán)境影響的最小化目標(biāo), 據(jù)此呼吁提高自然資源的利用效率、減少環(huán)境污染以及提供優(yōu)質(zhì)安全的農(nóng)產(chǎn)品。中國引入生態(tài)效率, 特別是生態(tài)效率應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究歷史較短, 因此, 很長一段時間對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的研究多集中在生產(chǎn)率方面, 直至農(nóng)業(yè)資源環(huán)境出現(xiàn)的一系列問題對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成重大影響之后, 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率才引起了重視[24]。因此, 中國農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究偏重農(nóng)業(yè)環(huán)境污染, 針對的是化肥、農(nóng)藥、殺蟲劑、除草劑等污染暴露出來的負(fù)外部性以及對農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成重大的影響以及政府和政策在應(yīng)對這種負(fù)外部性方面的失靈。這是農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究始點上的第一個差異。

發(fā)達(dá)國家的學(xué)者對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究, 針對的是生態(tài)系統(tǒng)承載能力是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)[25]。學(xué)者的判斷是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資源供給和對環(huán)境污染物的吸納能力在其可承載能力范圍內(nèi)可以更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[26-27]。中國學(xué)者針對的是現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)理論沒有統(tǒng)籌考慮生態(tài)系統(tǒng)的各種平等, 主張以生態(tài)為基石, 服務(wù)經(jīng)濟(jì)價值最大化, 以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[28-29]。這是國內(nèi)外農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究始點上第二個差異。

經(jīng)過多年研究, 國內(nèi)外在這兩個研究始點上的差異基本消失了, 研究逐漸趨于統(tǒng)一。

2 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價方法及內(nèi)容

2.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價方法

2.1.1 比值法

早期的生態(tài)效率評價方法大都采用經(jīng)濟(jì)價值與資源環(huán)境影響的比值。普遍接受的生態(tài)效率比值法的計算公式, 是由世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)聯(lián)合理事會(WBSCD)提出的:

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率比值法計算的特殊性表現(xiàn)在, 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅對環(huán)境具有負(fù)面的影響(如農(nóng)藥殘留、土壤板結(jié)、土壤肥力喪失), 還具有正面的影響(如吸收二氧化碳、降低噪音、吸收有害氣體等)。因此, 對于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率而言, 其比值計算公式可以表示為:

(2)

比值法在一定程度上反映了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境造成的影響, 但是只考慮了生產(chǎn)的產(chǎn)出端, 忽略了投入端, 而經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境影響的根源卻恰恰在投入端, 因此這種方法逐漸淡出學(xué)者的視野, 取而代之的是其他一些評價方法。

2.1.2 生命周期評價法

生命周期評價法起源于20世紀(jì)60年代, 當(dāng)時資源消耗和石油危機(jī)對社會發(fā)展產(chǎn)生了重大影響, 而當(dāng)時的評價局限在少數(shù)的環(huán)境負(fù)荷, 因此, 研究進(jìn)展緩慢, 直到20世紀(jì)90年代, 隨著對可持續(xù)發(fā)展研究的逐步深入, 出現(xiàn)了“生命周期評價”方法。國際環(huán)境毒物和化學(xué)學(xué)會以及國際標(biāo)準(zhǔn)組織正式給出了“生命周期評價”的定義: 評價產(chǎn)品生產(chǎn)過程(從原料提取、材料制備直至廢棄)的整個生命周期內(nèi), 能源和資源消耗以及廢物排放對環(huán)境造成的潛在影響, 并提出了改善環(huán)境性能的建議和措施[11]。最早的定量生命周期評價法是1990年瑞士研究人員開發(fā)的生態(tài)稀缺法[13], 計算公式為:

式中: 下標(biāo)A表示實際環(huán)境負(fù)荷,T表示理想環(huán)境負(fù)荷。

顧程亮等[16]利用生命周期法, 實證分析了財政節(jié)能環(huán)保投入對區(qū)域生態(tài)效率的影響。生命周期評價法由于邊界確定比較困難, 數(shù)據(jù)選擇比較復(fù)雜, 而且研究中主觀性較強(qiáng), 可信度常常受到爭議。而且, 難以進(jìn)行區(qū)域之間的比較。

2.1.3 隨機(jī)前沿分析法

隨機(jī)前沿分析是一種參數(shù)分析方法, 被廣泛應(yīng)用于效率的計算。該方法最初由Farrell[30]于1957年提出。1977年, Aigner等[31]、Meeusen和Van Den Broeck[32]分別獨立提出和闡述該方法。利用隨機(jī)前沿分析方法, 首先要確定初始生產(chǎn)函數(shù), 然后計算出實際的產(chǎn)出水平與最大期望產(chǎn)出水平, 并將兩者進(jìn)行比較, 最后將函數(shù)的誤差項分離成無效率項和隨機(jī)誤差項兩個獨立的誤差項。該方法充分考慮到了隨機(jī)誤差項對個體效率的作用, 因此評估較DEA準(zhǔn)確。但是, 該方法只能解決單一的產(chǎn)出問題, 而且, 當(dāng)投入指標(biāo)之間具有復(fù)雜的相關(guān)性時, 評價結(jié)果往往誤差較大?；镜碾S機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)的形式為:

Lio等[33]采用隨機(jī)前沿方法探討了農(nóng)業(yè)效率與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制度的關(guān)系。Wadud等[34]利用隨機(jī)前沿方法和DEA比較了孟加拉國農(nóng)戶層面的生產(chǎn)效率。

2.1.4 生態(tài)足跡分析法

生態(tài)足跡分析法于20世紀(jì)90年代初, 由加拿大生態(tài)學(xué)家Rees[35]提出, 后由Wackernagel發(fā)展完善, 是通過比較人類活動對自然的需求量換算成相應(yīng)的生物生產(chǎn)性土地面積, 并將其與自然能夠提供給人類的供給量進(jìn)行比較, 依此來判斷區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否處于生態(tài)系統(tǒng)的承載力范圍之內(nèi)。如果人類活動所需要的生物生產(chǎn)性土地面積小于區(qū)域能夠提供給人類的供給量, 則該區(qū)域的自然資源處于生態(tài)盈余狀態(tài); 反之, 如果人類活動所需要的生物生產(chǎn)性土地面積大于區(qū)域能夠提供給人類的供給量, 說明該區(qū)域的自然資源過度利用, 處于生態(tài)虧缺狀態(tài)。生態(tài)足跡法由于具有全球可比、簡單適用的特點而得到廣泛應(yīng)用。洪名勇等[36]利用生態(tài)足跡模型分析了貴州農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。

但生態(tài)足跡法也存在一些理論上的缺陷和實際測算中的不足, 如由于缺乏生物資源賬戶中各產(chǎn)品的實際消費數(shù)據(jù), 因而采用各產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)據(jù)替代造成的誤差[37]; 賬戶涵蓋不全面, 如果缺少對地下資源的估算, 可能會低估實際承載力[38]; 強(qiáng)調(diào)土地的生產(chǎn)性及其數(shù)量, 缺乏對土地生態(tài)功能與質(zhì)量的關(guān)注[39]。

2.1.5 能值分析法

能值分析方法是由美國著名生態(tài)學(xué)家Odum[40]于20世紀(jì)80年代提出的, 是一種對“自然-經(jīng)濟(jì)-社會”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行定量、綜合度量的方法。該方法以能值為基準(zhǔn), 通過能值轉(zhuǎn)換率把生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)不同種類、不可比較的能量轉(zhuǎn)換成同一標(biāo)準(zhǔn)的太陽能值來衡量系統(tǒng)內(nèi)各種能量的能值, 綜合分析系統(tǒng)內(nèi)各種生態(tài)流(物質(zhì)流、貨幣流、信息流等), 定量分析生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與效益[41]。通過能值分析, 可以對某一時段生態(tài)系統(tǒng)的自然環(huán)境狀況、承載力狀況、可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r、能源利用狀況等進(jìn)行評估。凌立文等[42]運用能值分析法, 對廣東省67縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)生態(tài)效率進(jìn)行了研究。朱玉林等[43]利用能值法評價了湖南省2008年的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。

能值分析方法分為如下5個步驟: 1)收集原始數(shù)據(jù), 包括研究區(qū)域的資源環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)方面的各種資料數(shù)據(jù); 2)繪制能值系統(tǒng)圖, 包括確定系統(tǒng)范圍的邊界、系統(tǒng)能量的主要輸入和輸出項目、系統(tǒng)各組分的過程和關(guān)系等; 3)編制能值分析表, 包括原始數(shù)據(jù)、能值轉(zhuǎn)換率、凈能值產(chǎn)出率、環(huán)境負(fù)載力等; 4)構(gòu)建能值綜合結(jié)構(gòu)圖, 對各系統(tǒng)和各子系統(tǒng)生態(tài)流進(jìn)行集結(jié)和綜合; 5)計算能值指標(biāo)體系, 評價系統(tǒng)的發(fā)展。

能值分析法將資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)價值納入計算范疇, 彌補(bǔ)了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法資源定價困難的缺陷; 但是, 能值分析法也存在能值轉(zhuǎn)化率的地域性、評價指標(biāo)過于單一、缺乏復(fù)合指標(biāo)的缺陷。

2.1.6 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(data envelopment analysis, 簡稱DEA)是目前評價農(nóng)業(yè)生態(tài)效率應(yīng)用最廣泛的方法。該方法在1978年由Charnes、Cooper和Rhodes創(chuàng)建, 針對具有相同類型的多投入、多產(chǎn)出的決策單元, 進(jìn)行相對有效性或效益評價, 是一種以相對概率為基礎(chǔ)的非參數(shù)分析方法[44]。該方法既不強(qiáng)調(diào)模型的具體形式, 也無需對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理, 使用起來非常方便。

劉飛翔等[45]基于傳統(tǒng)DEA模型, 對福建省武平縣17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行評價。吳小慶等[18]運用基于偏好錐的DEA模型對無錫市的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行了評價。王寶義等[46]利用SBM-Undesirable模型, 對1993—2013年中國農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行了評價。洪開榮等[47]利用網(wǎng)絡(luò)DEA模型, 評價了中國2005—2013年30個省市區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。

2.1.7 其他評價方法

除上述評價方法之外, 對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價還有基于機(jī)會成本的經(jīng)濟(jì)核算方法、系統(tǒng)能量流動法等?；跈C(jī)會成本的經(jīng)濟(jì)核算方法, 是指評價對象使用單位資本投入要素所獲得的資本增加值。系統(tǒng)能量流動法把食物鏈各個營養(yǎng)級之間實際利用的能量占可利用能量的百分率叫做生態(tài)效率。程翠云等[48]利用基于機(jī)會成本的經(jīng)濟(jì)核算方法, 對我國2003—2010年的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行評價; 卞有生[49]利用系統(tǒng)能量流動法對北京市留民營農(nóng)業(yè)生態(tài)工程進(jìn)行生態(tài)效率評價。

綜上所述, 比值法、生命周期評價法、隨機(jī)前沿分析法、生態(tài)足跡分析法、能值分析法、DEA等方法在計算農(nóng)業(yè)生態(tài)效率方面各有優(yōu)缺點, 必須根據(jù)具體的研究對象和研究目的選擇合適的評價方法, 關(guān)鍵是如何改進(jìn)評價技術(shù)以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù), 創(chuàng)新農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價, 以提升農(nóng)業(yè)生態(tài)效率度量的準(zhǔn)確度。DEA在農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價中應(yīng)用越來越廣泛的主要原因在于, DEA能解決多投入、多產(chǎn)出的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)效率問題, 同時避免了主觀賦權(quán)的爭議性。但是, DEA模型對數(shù)據(jù)的依賴性較強(qiáng), 不僅需要大量可靠的數(shù)據(jù), 而且對數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求也越來越高[50]。

2.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素的研究

目前, 關(guān)于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素的研究主要從兩個層面展開: 一方面在微觀層面, 集中于投入冗余和非期望產(chǎn)出冗余; 另一方面在宏觀層面, 針對農(nóng)業(yè)政策(比如農(nóng)業(yè)生態(tài)補(bǔ)貼政策、退耕還林政策)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。微觀層面的研究比較豐富, 并且得出的結(jié)論大致相同, 認(rèn)為化肥、農(nóng)藥、殺蟲劑、農(nóng)膜等化學(xué)投入品冗余和農(nóng)業(yè)污染等非期望產(chǎn)出冗余, 是造成農(nóng)業(yè)生態(tài)效率損失的主要影響因素。劉志成等[51]研究發(fā)現(xiàn), 農(nóng)業(yè)化肥使用過剩、農(nóng)業(yè)用水消耗較大和農(nóng)業(yè)污染嚴(yán)重是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)效率損失的主要原因; 吳小慶等[18]研究發(fā)現(xiàn), 化肥、農(nóng)藥的減量使用有助于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提高; 張子龍等[52]研究發(fā)現(xiàn), 造成農(nóng)業(yè)生態(tài)效率低下的原因在于, 資源投入結(jié)構(gòu)不盡合理、投入產(chǎn)出比例失調(diào)以及非期望產(chǎn)出的過度冗余; 潘丹等[53]研究發(fā)現(xiàn), 資源的過度消耗和環(huán)境污染物的過量排放是農(nóng)業(yè)生態(tài)效率損失的主要原因。

在宏觀層面上, 研究得出的結(jié)果差異較大。Pang等[54]研究發(fā)現(xiàn), 農(nóng)民人均純收入、種植結(jié)構(gòu)、農(nóng)民人均耕地、勞動力文化水平、城鄉(xiāng)收入比以及有效灌溉面積對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有顯著負(fù)向影響, 而農(nóng)業(yè)固定資產(chǎn)投資、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和總?cè)丝趯r(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有顯著正向影響; 洪開榮等[47]研究發(fā)現(xiàn), 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率與機(jī)械密度、人均農(nóng)業(yè)GDP呈正相關(guān)關(guān)系, 與農(nóng)業(yè)市場化程度、受災(zāi)率、財政支農(nóng)力度以及工業(yè)化發(fā)展水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系; 程翠云等[48]研究發(fā)現(xiàn), 區(qū)域資源環(huán)境稟賦條件有助于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提高, 但是農(nóng)資投入和農(nóng)業(yè)政策支持與農(nóng)業(yè)生態(tài)效率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

從上面的分析可以看出, 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率驅(qū)動因素在微觀層面上的創(chuàng)新在于突破從投入冗余和非期望產(chǎn)出冗余出發(fā)的常規(guī)研究視角, 找到影響農(nóng)業(yè)生態(tài)效率更為微觀、更為具體的影響因素。而農(nóng)業(yè)生態(tài)效率驅(qū)動因素在宏觀層面的研究亟待深入, 在宏觀變量選擇和理論推演上都需要加強(qiáng)研究。

2.3 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率收斂性的研究

收斂性始于Ramsey對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的研究, 最初用于測度國家、區(qū)域是否存在收斂或發(fā)散, 之后應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)展到消費、貿(mào)易以及創(chuàng)新等領(lǐng)域[55]。收斂性研究方法有收斂、絕對收斂、條件收斂以及俱樂部收斂[56]。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率收斂指的是研究單元農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的離差隨時間的推移而趨于下降。通過收斂分析, 可以判斷研究單元農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的變化程度。洪開榮等[47]利用收斂檢驗了我國東部、中部、西部以及東北地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率(分為經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)系統(tǒng))的斂散性。

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率俱樂部收斂, 指的是初始狀態(tài)相似地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是否會收斂到一致的穩(wěn)態(tài)。通過俱樂部收斂分析, 可以了解相似研究單元農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的差異性以及內(nèi)生變化特征。

從上面的分析可以看出, 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率收斂性研究局限在收斂性研究的初始研究領(lǐng)域, 即在國家和區(qū)域?qū)用骈_展了研究, 但是, 針對縣域農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)基本單元的農(nóng)業(yè)的收斂性卻鮮有研究, 亟待豐富。

2.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率應(yīng)用方面的研究

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究以生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論為指導(dǎo), 而不是以人的需求為中心的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論為指導(dǎo), 強(qiáng)調(diào)在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)約束下的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展[57]。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究在生態(tài)利用、生態(tài)保護(hù)、生態(tài)建設(shè)和生態(tài)文明方面的研究有助于“四位一體”落到實處, 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率追求經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)優(yōu)化和生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化統(tǒng)一、GDP持續(xù)增長和生態(tài)資產(chǎn)持續(xù)增長統(tǒng)一、人類安全和生態(tài)安全統(tǒng)一、人與人的和諧和人與自然和諧的統(tǒng)一, 而不再拘泥于短期效益和近期效益的最大化以及利潤和GDP的最大化。

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究要求加快轉(zhuǎn)變新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。未來社會的再生產(chǎn)不僅包括產(chǎn)品再生產(chǎn)、資本再生產(chǎn)、勞動力再生產(chǎn), 還包括生態(tài)資產(chǎn)再生產(chǎn)。而且, 生態(tài)資產(chǎn)再生產(chǎn)將會是未來農(nóng)業(yè)乃至社會再生產(chǎn)的關(guān)鍵內(nèi)容, 將會加速農(nóng)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)融合的速度和效益[58]。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究要求設(shè)計適合生態(tài)文明建設(shè)要求的經(jīng)濟(jì)核算體系, 要求從法律法規(guī)、考核評估機(jī)制、激勵與約束機(jī)制入手推進(jìn)生態(tài)建設(shè), 使生態(tài)文明建設(shè)走向制度化、法制化。

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究有助于優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局, 形成節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式, 落實嚴(yán)守耕地、水資源等保護(hù)紅線的生態(tài)農(nóng)業(yè)政策, 增強(qiáng)生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品供給能力。加快完成水、大氣、土壤等污染防治和綜合治理, 增強(qiáng)農(nóng)民敬畏自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明意識, 營造愛護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的新風(fēng)尚。

3 結(jié)論與展望

本文對近年來國內(nèi)外有關(guān)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究進(jìn)行了述評和分析。通過系統(tǒng)梳理發(fā)現(xiàn), 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的相關(guān)研究已經(jīng)取得了一定的成果, 對其研究經(jīng)歷了概念探討、研究切入點改變、國內(nèi)外研究產(chǎn)生的背景差異、豐富評價方法、影響因素分析、收斂性分析以及實踐應(yīng)用的演進(jìn)等過程。可以發(fā)現(xiàn), 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究存在概念界定不統(tǒng)一、評價方法趨同、宏觀層面的影響因素研究不足、縣域?qū)用娴氖諗啃苑治鲐酱S富、生態(tài)資產(chǎn)再生產(chǎn)、生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、生態(tài)農(nóng)業(yè)政策等方面的應(yīng)用亟待加強(qiáng)等問題。

通過上述的綜合分析, 未來有關(guān)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究需要在如下幾個方面進(jìn)行深入探討。一是研究視角上需要創(chuàng)新。由于農(nóng)業(yè)的多功能性日趨顯現(xiàn), 再加上農(nóng)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展, 迫切需要在農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價方面, 從新的視角進(jìn)行研究。二是研究方法上需要創(chuàng)新。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)。對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行精確評估, 迫切需要進(jìn)行評價方法的創(chuàng)新, 通過改進(jìn)評價技術(shù)以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù), 提升農(nóng)業(yè)生態(tài)效率度量的準(zhǔn)確度。三是研究時空維度上需要豐富。未來對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價, 在空間上應(yīng)加以豐富, 在進(jìn)行宏觀層面上評價的同時, 應(yīng)豐富微觀層面上的評價; 在時間上應(yīng)考慮長期、中期和短期農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的評價。四是研究指標(biāo)體系上需要完善。以往研究中, 所選擇的指標(biāo)往往存在不全面問題, 或只考慮了生產(chǎn)的產(chǎn)出端, 忽略了投入端, 或評價指標(biāo)過于單一、缺乏復(fù)合指標(biāo)等, 影響了評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此, 在未來的評價中, 應(yīng)對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價的指標(biāo)體系進(jìn)行完善。五是推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在生態(tài)資產(chǎn)再生產(chǎn)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、制定農(nóng)業(yè)政策等應(yīng)用方面的研究。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究最終用于指導(dǎo)實踐才能變成生產(chǎn)力, 這也是未來農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究的重要方向。

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Review of methodology and application of agricultural eco-efficiency

NIE Wan1, YU Fawen2*

(1. Graduate School of Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 102488, China; 2. Institute of Rural Development, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100732, China)

Agricultural ecological efficiency analysis is vital in evaluating sustainable development of agriculture. It can be used to accurately assess the real value of agricultural ecosystem for the realization of efficient use of agricultural resources and for the alleviation of endogenous pollution caused by agricultural waste. As a result, it can also be used to solve problems concerning the degradation of agricultural ecosystems and the reduction in environmental pollution, and thereby laying a solid foundation for sustainable agricultural development. After a systematic review of the existing literatures on agricultural ecological efficiency, it was found that the three prominent problems which needed thorough research were: 1) the precise definition of agricultural ecological efficiency and consistent evaluation method of agricultural ecological efficiency. 2) A thorough research on the macro-factors with significant impact on agricultural ecological efficiency and detailed analysis of agricultural ecological efficiency at national scale. 3) Extensive researches on important issues such as ecological capital, ecological agriculture and ecological agriculture policy. Thus in order to promote sustainable development of agriculture in China, the following aspects were needed in future research: 1) improvement of the method of evaluation of agricultural ecological efficiency, 2) augmenting factors in the research of agricultural ecological efficiency, and 3) promotion of the application of agricultural ecological efficiency in areas such as ecological capital production, ecological agriculture production and ecological agriculture policy.

Agricultural eco-efficiency; Agricultural ecosystem; Agricultural resource; Environmental pollution; Sustainable development

Feb. 26, 2017; accepted Jun. 6, 2017

F304.7

A

1671-3990(2017)09-1371-10

10.13930/j.cnki.cjea.170163

于法穩(wěn), 主要從事生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的研究。E-mail: yufaw@cass.org.cn

聶彎, 主要從事生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的研究。E-mail: niewan4466@sina.com

2017-02-26

2017-06-06

* Corresponding author, E-mail: yufaw@cass.org.cn

聶彎, 于法穩(wěn). 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究進(jìn)展分析[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2017, 25(9): 1371-1380

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