基于ＳＢＭ－Ｕｎｄｅｓｉｒａｂｌｅ模型的省際農(nóng)業(yè)用水效率比較及節(jié)水潛力研究

王普查 瞿彤 金姍姍

摘要：為緩解中國(guó)農(nóng)業(yè)用水短缺與污染狀況，落實(shí)國(guó)家水安全戰(zhàn)略和保證糧食安全，運(yùn)用考慮非期望產(chǎn)出的SBM-Undesirable模型，比較研究了中國(guó)省際農(nóng)業(yè)用水效率和農(nóng)業(yè)用水優(yōu)化路徑。從全要素的角度出發(fā)，在識(shí)別主要影響農(nóng)業(yè)用水效率因素的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)模型的投入指標(biāo)并測(cè)算2011—2014年中國(guó)大陸31個(gè)?。▍^(qū)、市）的農(nóng)業(yè)用水效率。結(jié)果表明，中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率總體呈上升趨勢(shì)，但仍然具有較大的提升空間，各個(gè)省（區(qū)、市）的農(nóng)業(yè)用水效率呈現(xiàn)不同的發(fā)展趨勢(shì)，新疆、江蘇、廣東等省份的農(nóng)業(yè)用水效率提升空間大，具有很大的節(jié)水潛力?；谵r(nóng)業(yè)用水效率的實(shí)證結(jié)果和污染排放指標(biāo)，對(duì)未達(dá)到農(nóng)業(yè)用水效率有效前沿面的25個(gè)省份進(jìn)行聚類分析，將25個(gè)省份的農(nóng)業(yè)用水方式分為低農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放、低農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型、高農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放類型和高農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型四類，并分別提出了農(nóng)業(yè)用水優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：非期望產(chǎn)出;農(nóng)業(yè)用水效率;節(jié)水潛力;SBM-Undesirable模型;聚類分析

中圖分類號(hào)：F323.21? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）22-0171-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.22.044? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： To alleviate agricultural water shortage and pollution and ensure food security， this paper use the SBM-Undesirable model to estimate the agricultural water use efficiency for Chinas 31 provinces from 2011 to 2014. Some conclusions are as follows：During research period， the agricultural water use efficiency in China is rising，but still has a large space to improve.The trend of efficiency of different provinces is various and Xinjiang，Jiangsu and Guangdong have great water-saving potential.Then we cluster 25 provinces which are not achieving the effective frontier into four categories by clustering analysis. Respectively，the optimization strategy of agricultural water are put forward.

Key words： undesirable outputs; agricultural water use efficiency; water-saving potential; SBM-Undesirable model; cluster analysis

中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展階段，對(duì)水資源的需求日益增加。水源型缺水和水質(zhì)型缺水已經(jīng)嚴(yán)重影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，成為制約中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸[1]。農(nóng)業(yè)是用水大戶，對(duì)水資源的依賴性極強(qiáng)。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)用水短缺和污染狀況日益嚴(yán)重。一方面，不合理的農(nóng)業(yè)水價(jià)機(jī)制、多年形成的粗放型用水習(xí)慣等導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重的同時(shí)，工業(yè)化和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)占用了大量農(nóng)業(yè)用水，農(nóng)業(yè)用水短缺狀況日益嚴(yán)重;另一方面，農(nóng)業(yè)廢水的排放日益增加，農(nóng)業(yè)廢水污染物中的化學(xué)需氧量和氨氮排放量的比重居高不下。根據(jù)《全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》（2014年）統(tǒng)計(jì)，2014年全國(guó)廢水排放總量716.2億t，廢水中化學(xué)需氧量排放量2 294.6萬(wàn)t，其中農(nóng)業(yè)源化學(xué)需氧量排放量為1 102.4萬(wàn)t，占比48.04%;廢水中氨氮排放量238.5萬(wàn)t，農(nóng)業(yè)源氨氮排放量為75.5萬(wàn)t，占比31.66%，農(nóng)業(yè)廢水污染形勢(shì)嚴(yán)峻。面對(duì)中國(guó)日益突出的農(nóng)業(yè)水資源問(wèn)題，2017年中央1號(hào)文件《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動(dòng)能的若干意見(jiàn)》明確提出推行綠色生產(chǎn)方式，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力，推進(jìn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)，大規(guī)模實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水工程，充分體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)水資源管理的戰(zhàn)略需求和制度安排。

1? 文獻(xiàn)綜述

針對(duì)水資源短缺和水質(zhì)不斷惡化的現(xiàn)狀，研究在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中如何提高農(nóng)業(yè)用水效率和減少污染物排放對(duì)于落實(shí)國(guó)家用水安全戰(zhàn)略至關(guān)重要。此外，各個(gè)省（區(qū)、市）的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、水資源豐裕程度和人們用水習(xí)慣等方面的不同，農(nóng)業(yè)用水效率會(huì)呈現(xiàn)出不同的特征。通過(guò)研究不同?。▍^(qū)、市）農(nóng)業(yè)用水效率的差異，提出科學(xué)的用水建議，對(duì)于提高農(nóng)業(yè)用水效率，增強(qiáng)國(guó)家的農(nóng)產(chǎn)品安全保障能力和保證農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展以及國(guó)家全局性和長(zhǎng)期性的發(fā)展具有重要意義。因此，科學(xué)評(píng)價(jià)污染排放下中國(guó)各個(gè)?。▍^(qū)、市）的農(nóng)業(yè)用水效率，探討有差異、有重點(diǎn)的農(nóng)業(yè)水資源利用策略[2]成為當(dāng)前提高農(nóng)業(yè)用水效率理論與實(shí)踐亟待解決的課題。

農(nóng)業(yè)用水效率問(wèn)題研究一直是學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者根據(jù)各國(guó)農(nóng)業(yè)用水特點(diǎn)，相繼開(kāi)展了各具特色的有關(guān)農(nóng)業(yè)用水效率問(wèn)題的理論和實(shí)踐探索[3]。有關(guān)農(nóng)業(yè)用水效率的研究從微中觀農(nóng)田、灌區(qū)角度擴(kuò)展到宏觀農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程角度。馬文軍等[4]、馬莉等[5]通過(guò)研究農(nóng)作物水分利用效率，探究解決水資源缺乏和糧食需求增多的矛盾。朱正全等[6]通過(guò)分析灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水節(jié)水潛力，提高農(nóng)業(yè)用水利用效率。張金萍等[7]構(gòu)建了水資源高效利用核算模型，計(jì)算結(jié)果顯示平原區(qū)的水資源利用效率和效益主要和種植結(jié)構(gòu)有關(guān)。王昕等[8]基于投入導(dǎo)向型的DEA模型測(cè)算中國(guó)省際農(nóng)業(yè)用水效率，結(jié)果表明各地區(qū)具有很大的節(jié)水潛力。王克強(qiáng)等[9]基于多區(qū)域CGE模型模擬分析發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水效率提升有利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，不同地區(qū)因地制宜選擇農(nóng)業(yè)用水效率政策。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系從單一要素到全要素投入，測(cè)度方法多種多樣，主要包括隨機(jī)前沿分析（SFA）[10]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）[11]。黎紅梅等[12]運(yùn)用隨機(jī)前沿模型分析了中國(guó)糧食技術(shù)效率和灌溉用水效率，進(jìn)而提出改進(jìn)農(nóng)業(yè)投入、調(diào)整灌溉水價(jià)和宏觀農(nóng)業(yè)政策的建議以提高中國(guó)糧食生產(chǎn)水平。佟金萍等[13]基于長(zhǎng)江流域10個(gè)省份的數(shù)據(jù)，運(yùn)用超效率DEA對(duì)流域的農(nóng)業(yè)用水效率進(jìn)行了測(cè)度，進(jìn)而提出保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保障糧食安全的節(jié)水政策建議。隨著宏觀政策和現(xiàn)實(shí)狀況的變化，對(duì)農(nóng)業(yè)用水效率的測(cè)度范圍不斷拓寬。隨著國(guó)家最嚴(yán)格水資源管理制度的實(shí)施，學(xué)者們將用水效率紅線和限制納污紅線納入農(nóng)業(yè)用水效率分析問(wèn)題中，從宏觀角度探究農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)政策的調(diào)整對(duì)農(nóng)業(yè)用水效率的影響，提升農(nóng)業(yè)用水效率。佟金萍等[14]基于Malmquist指數(shù)法探究技術(shù)進(jìn)步對(duì)農(nóng)業(yè)用水效率的影響程度。楊騫等[15]運(yùn)用DEA建立了非徑向方向性距離函數(shù)模型，測(cè)算了污染排放約束下中國(guó)各省份的農(nóng)業(yè)用水效率，并對(duì)農(nóng)業(yè)用水效率的影響因素進(jìn)行了回歸分析。

然而，目前關(guān)于污染排放約束下農(nóng)業(yè)用水效率的研究還比較少[16]，并且現(xiàn)有研究也沒(méi)有解決投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)問(wèn)題中的松弛問(wèn)題。因此，本研究在考慮到現(xiàn)實(shí)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過(guò)程中存在非期望產(chǎn)出的情況，將農(nóng)業(yè)污染排放物作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的非期望產(chǎn)出納入農(nóng)業(yè)用水效率評(píng)估問(wèn)題中，采用SBM-Undesirable模型，測(cè)度了2011—2014年中國(guó)大陸31個(gè)?。▍^(qū)、市）的農(nóng)業(yè)用水效率，并按照農(nóng)業(yè)用水效率實(shí)證結(jié)果和農(nóng)業(yè)廢水中污染物排放量進(jìn)行聚類，對(duì)不同農(nóng)業(yè)用水類型的?。▍^(qū)、市）實(shí)行有針對(duì)性的建議策略，以協(xié)調(diào)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2? 中國(guó)省際農(nóng)業(yè)用水效率評(píng)價(jià)

2.1? SBM-Undesirable模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）是一種衡量多投入和多產(chǎn)出決策單元的效率的一種分析方法，主要思想是保持決策單元的投入與產(chǎn)出不變，并確定相對(duì)有效前沿面，將決策單元投影后，運(yùn)用相對(duì)偏離程度評(píng)價(jià)相對(duì)有效性。DEA模型主要包括投入導(dǎo)向型和產(chǎn)出導(dǎo)向型等基本模型，自提出后被廣泛運(yùn)用于效率評(píng)估問(wèn)題中，但DEA無(wú)法準(zhǔn)確描述投入產(chǎn)出系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程，也無(wú)法解決投入產(chǎn)出問(wèn)題中的松弛性問(wèn)題，并且在傳統(tǒng)DEA模型的運(yùn)用過(guò)程中，沒(méi)有考慮到非期望產(chǎn)出對(duì)于效率的影響，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水效率的高估。為了評(píng)價(jià)包含非期望產(chǎn)出效率問(wèn)題，Tone[17]在DEA模型的基礎(chǔ)上，提出了考慮非徑向和非角度的SBM-Undesirable模型[18，21]。DEA模型一般分為規(guī)模報(bào)酬不變條件下的DEA模型和規(guī)模報(bào)酬可變條件下的DEA模型，由于本研究測(cè)度的是一定的產(chǎn)出水平下農(nóng)業(yè)用水的投入，全國(guó)不同地區(qū)的投入和產(chǎn)出的規(guī)模報(bào)酬是可變的，所以選擇規(guī)模報(bào)酬可變條件下的DEA方法中的投入導(dǎo)向型模型。具體的線性規(guī)劃公式如下：

其中，ρ為某一時(shí)間內(nèi)決策單元d的農(nóng)業(yè)用水效率，當(dāng)時(shí)，sk-=sn+=sm-=0，代表決策單元落在有效前沿面上，相對(duì)效率最優(yōu)。K、N、M分別代表投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的因素個(gè)數(shù)，sk-、sn+、sm-分別代表投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的松弛量，xkd、ynd、umd分別代表投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出值;λ代表權(quán)重，xkj代表j決策單元第k種投入要素，ynj代表j決策單元第n種期望產(chǎn)出，umj代表j決策單元第m種非期望產(chǎn)出。

2.2? 農(nóng)業(yè)用水效率和節(jié)水潛力

根據(jù)農(nóng)業(yè)用水效率的定義，參考文獻(xiàn)[22-24]中關(guān)于效率的定義，農(nóng)業(yè)用水效率可以表示為目標(biāo)用水量和實(shí)際用水量的比值，具體的公式如下：

式中，TFWEj，t表示第t年第j個(gè)省份農(nóng)業(yè)全要素用水效率，TFWEj，t的取值范圍為[0，1]，當(dāng)TFWEj，t=1時(shí)，表示決策單元處于有效前沿面上;TWEj，t表示第t年第j個(gè)省份目標(biāo)農(nóng)業(yè)用水量，即處在有效前沿面上的農(nóng)業(yè)用水量;WEj，t表示第t年第j個(gè)省份實(shí)際農(nóng)業(yè)用水量;LWEj，t表示第t年第j個(gè)省份農(nóng)業(yè)用水投入松弛量（冗余量），其大小代表著農(nóng)業(yè)用水的節(jié)水潛力。因此，第t年第j個(gè)省份農(nóng)業(yè)用水的節(jié)水潛力可以表示為APWEj，t，計(jì)算公式如下：

從式（2）和式（3）可以看出，TFWEj，t+APWEj，t=1，TFWEj，t越大，表示農(nóng)業(yè)用水效率越高，農(nóng)業(yè)用水效率提升空間和節(jié)水潛力越大。

3? 結(jié)果與分析

3.1? 投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取和描述性統(tǒng)計(jì)

由于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局自2011年開(kāi)始才將農(nóng)業(yè)廢水中化學(xué)需氧量（COD）排放量和氨氮排放量納入統(tǒng)計(jì)，因此，本研究時(shí)間起點(diǎn)為2011年，具體的樣本數(shù)據(jù)為2011—2014年全國(guó)大陸31個(gè)?。▍^(qū)、市）的面板數(shù)據(jù)。在SBM-Undesirable模型中，借鑒全要素的思想建立指標(biāo)體系，選取各個(gè)?。▍^(qū)、市）的農(nóng)業(yè)增加值（億元）作為期望產(chǎn)出指標(biāo)，選取各個(gè)省份的農(nóng)業(yè)廢水中COD排放量（萬(wàn)t）和氨氮排放量（萬(wàn)t）作為非期望產(chǎn)出指標(biāo)，在投入方面，選取農(nóng)作物播種總面積（千hm2）、農(nóng)用化肥施用折純量（萬(wàn)t）、農(nóng)林牧漁業(yè)從業(yè)人員（萬(wàn)人）、農(nóng)業(yè)用水總量（億m3）和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力（萬(wàn)kW）作為投入指標(biāo)。以上全部的數(shù)據(jù)來(lái)源于2012—2015年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)水資源公報(bào)》《全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》和各省環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)。相關(guān)變量的描述性統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

由表1可看出，中國(guó)農(nóng)業(yè)增加值處于穩(wěn)定增長(zhǎng)狀態(tài)，而COD排放量、氨氮排放量等處于穩(wěn)定減少狀態(tài)，而農(nóng)作物播種總面積、農(nóng)用化肥施用折純量、農(nóng)業(yè)用水總量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力等均值也處于穩(wěn)定增長(zhǎng)。但從最大最小值可以看出，全國(guó)各地指標(biāo)差異較大，節(jié)水效率有待提高，節(jié)水潛力較大。

3.2? 實(shí)證結(jié)果分析

運(yùn)用SBM-Undesirable模型對(duì)2011—2014年31個(gè)省份的農(nóng)業(yè)用水效率進(jìn)行了分析，測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表2。從全國(guó)范圍看來(lái)，2011—2014年中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率總體上呈波動(dòng)上升狀態(tài)，表明中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率得到提高。農(nóng)業(yè)用水效率提高的主要原因是一方面由于國(guó)家對(duì)于自然環(huán)境保護(hù)的重視，各地區(qū)對(duì)節(jié)能減排的重視程度增加，農(nóng)業(yè)廢水污染物排放量得到控制;另一方面，隨著農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)和政策的推廣和應(yīng)用，人們的節(jié)水意識(shí)逐漸提高，改善了傳統(tǒng)的粗放型灌溉方式。此外，2011—2014年每年的農(nóng)業(yè)用水投入的冗余量在1 000億m3，表明中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率還存在很大的提高空間。根據(jù)效率的測(cè)算結(jié)果，2011—2014年農(nóng)業(yè)用水效率每年都處于有效前沿面的省份為河北、浙江、福建、海南、重慶和四川，內(nèi)蒙古、青海、河南、遼寧、貴州、湖北、山東和陜西在部分年份處于有效前沿面，剩余其他省份每年在不同程度上都存在著投入冗余。

不同省份的農(nóng)業(yè)用水效率存在著差異，其節(jié)水潛力也不同。根據(jù)表2的結(jié)果，節(jié)水潛力最大的前3個(gè)省份分別為新疆、江蘇和廣東。其中，節(jié)水潛力最大的省份為新疆，其2011—2014年的農(nóng)業(yè)用水冗余量均大于385億m3;江蘇省和廣東省2011—2014年的農(nóng)業(yè)用水冗余量均在75億m3以上，并且冗余量逐年減少，說(shuō)明其農(nóng)業(yè)用水效率雖然有所提高，但是提升空間很大。此外，2011—2014年江西省、廣西省、安徽省和寧夏的農(nóng)業(yè)用水冗余量占全國(guó)平均農(nóng)業(yè)用水冗余量超過(guò)30%，農(nóng)業(yè)用水效率提升空間和節(jié)水潛力較大。其他省份的農(nóng)業(yè)用水效率雖然沒(méi)有達(dá)到有效前沿面，但其可節(jié)約的農(nóng)業(yè)用水量有限，農(nóng)業(yè)用水效率較高。

根據(jù)SBM-Undesirable模型測(cè)算的各個(gè)?。▍^(qū)、市）的農(nóng)業(yè)用水效率值，以及各個(gè)?。▍^(qū)、市）2011—2014年的農(nóng)業(yè)廢水中COD排放量和氨氮排放量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，根據(jù)聚類分析的結(jié)果，將2011—2014年農(nóng)業(yè)用水未達(dá)到有效前沿面的25個(gè)?。▍^(qū)、市）分為四類，分別為低農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放類型（DD型）、低農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型（DG型）、高農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放類型（GD型）和高農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型（GG型）。

低農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放類型包括寧夏和西藏，DD型?。▍^(qū)、市）的農(nóng)業(yè)用水效率低，農(nóng)業(yè)用水冗余量占目標(biāo)值比例大，這主要是由于其單位農(nóng)作物播種面積所耗用水量大，而農(nóng)業(yè)增加值較小導(dǎo)致的。寧夏和西藏的農(nóng)業(yè)廢水COD排放量和氨氮排放量總體很小，污染帶來(lái)的環(huán)境壓力小。因此，對(duì)于DD型省份，主要任務(wù)是提高農(nóng)業(yè)用水效率，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，合理配置水資源。

低農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型包括江蘇、安徽、江西、廣東、廣西和新疆，DG型省份的農(nóng)業(yè)用水效率低，農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重，從地理分布看，這主要與其豐富的水資源稟賦有關(guān)，長(zhǎng)期的粗放型用水習(xí)慣導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水的效率低下;同時(shí)，這些省份面臨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染嚴(yán)重的問(wèn)題，從農(nóng)業(yè)廢水COD排放量和氨氮排放量來(lái)看，農(nóng)業(yè)減排壓力較大。因此，對(duì)于DG型?。▍^(qū)、市），主要的任務(wù)是提高農(nóng)業(yè)用水效率的同時(shí)，注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染減排。

高農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放類型包括北京、天津、山西、上海、貴州、云南、甘肅和青海，GD型省份的農(nóng)業(yè)用水效率高，這主要是由于其水資源的缺乏或者先進(jìn)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)水平?jīng)Q定的。8省份農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染排放量低，污染排放防控壓力小。因此，對(duì)于GD型?。▍^(qū)、市），其主要任務(wù)是保持或者提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)用水效率的基礎(chǔ)上，根據(jù)國(guó)家節(jié)能減排的要求，控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染排放。

高農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型包括內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、山東、河南、湖北、湖南和陜西，GG型省份的農(nóng)業(yè)用水效率高，但是由于化肥和農(nóng)藥的過(guò)度使用，面臨著嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染排放問(wèn)題。因此，對(duì)于GG型省份，主要任務(wù)是保持高農(nóng)業(yè)用水效率的同時(shí)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)污染的防控。

4? 結(jié)論

在考慮農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的基礎(chǔ)上，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出納入農(nóng)業(yè)用水效率評(píng)估問(wèn)題中，運(yùn)用SBM-Undesirable模型測(cè)算了2011—2014年31個(gè)?。▍^(qū)、市）的農(nóng)業(yè)用水效率，并根據(jù)聚類分析的結(jié)果針對(duì)不同的類別提出不同的用水方式的建議。

從全國(guó)范圍來(lái)看，2011—2014年中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率總體上呈波動(dòng)上升狀態(tài)，但仍然存在著很大的提升空間。各個(gè)省份的農(nóng)業(yè)用水效率存在著差異，根據(jù)農(nóng)業(yè)用水效率和農(nóng)業(yè)廢水COD排放量和氨氮排放量將未達(dá)到有效前沿面的25個(gè)省份分為四類，DD型包括寧夏和西藏，DG型包括江蘇、安徽、江西、廣東、廣西和新疆，GD型包括北京、天津、山西、上海、貴州、云南、甘肅和青海，GG型包括內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、山東、河南、湖北、湖南和陜西。

根據(jù)實(shí)證分析的結(jié)果，必須改進(jìn)不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水方式，提高中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染排放，提出的建議如下。

1）進(jìn)一步加大農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉力度和措施，注重節(jié)水意識(shí)的培養(yǎng)和制度的建設(shè)。投資農(nóng)村水利設(shè)施建設(shè)，保證農(nóng)村節(jié)水灌溉工程的運(yùn)行維護(hù)。鼓勵(lì)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況選擇滴灌、噴灌等灌溉方式，避免不必要的水資源浪費(fèi)。同時(shí)，積極開(kāi)展節(jié)約用水的宣傳工作，培養(yǎng)農(nóng)戶的節(jié)水意識(shí)，改變粗放型的用水習(xí)慣。同時(shí)，建立可持續(xù)發(fā)展的水價(jià)和水資源稅制度，在保證不降低農(nóng)戶種植糧食的積極性的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)的農(nóng)業(yè)水價(jià)機(jī)制，引導(dǎo)農(nóng)戶的節(jié)水意識(shí)和節(jié)水行為。

2）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，注重農(nóng)業(yè)廢水排放的防治。農(nóng)業(yè)污染排放已經(jīng)嚴(yán)重影響了環(huán)境質(zhì)量，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中污染的來(lái)源主要有農(nóng)藥和化肥的過(guò)度使用和農(nóng)業(yè)廢棄物的直接排放。因此，必須加強(qiáng)病蟲(chóng)害的預(yù)報(bào)和及時(shí)防治，使用低環(huán)境污染型的農(nóng)藥，提高農(nóng)藥的使用效率，減少使用量。根據(jù)土質(zhì)合理施肥，減少化肥使用量，鼓勵(lì)和推廣有機(jī)肥料的使用。政府有關(guān)部門(mén)需要完善有關(guān)的政策和法規(guī)，推進(jìn)新能源和農(nóng)業(yè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，減少農(nóng)業(yè)廢棄物的直接排放，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)。同時(shí)，增強(qiáng)農(nóng)戶的環(huán)保意識(shí)，農(nóng)戶是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體，農(nóng)戶意識(shí)和行為的轉(zhuǎn)變將從根本上決定著農(nóng)業(yè)污染防治的成敗。

3）根據(jù)農(nóng)業(yè)用水效率和農(nóng)業(yè)廢水污染排放量，因地制宜地采取農(nóng)業(yè)用水優(yōu)化策略。對(duì)于低農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放類型的地區(qū)，在保持污染防治力度的基礎(chǔ)上，大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，完善農(nóng)業(yè)水價(jià)制度建設(shè)，提高農(nóng)業(yè)用水效率。對(duì)于低農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型的地區(qū)，需要同時(shí)注重農(nóng)業(yè)用水效率的提高和污染防治，節(jié)約用水，減少?gòu)U水排放，降低對(duì)環(huán)境的損害。高農(nóng)業(yè)用水效率-低污染排放類型地區(qū)面臨的節(jié)水和減排壓力相對(duì)較小，在保持當(dāng)前農(nóng)業(yè)用水效率和污染治理水平的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)水資源的配置。對(duì)于高農(nóng)業(yè)用水效率-高污染排放類型的地區(qū)，其農(nóng)業(yè)用水策略是在節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的基礎(chǔ)上，上下結(jié)合地采取農(nóng)業(yè)減排措施，達(dá)到高農(nóng)業(yè)用水效率低污染排放的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王宗志，胡四一，王銀堂，等.流域初始水權(quán)分配及水量水質(zhì)調(diào)控[M].北京：科學(xué)出版社，2011.

[2] 王俊敏.農(nóng)村水環(huán)境問(wèn)題探討及建議[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討，2016（2）：78-81.

[3] LOPEZ-GUNN E，ZORRILLA P，PRIETO F，et al. Lost in translation？Water efficiency in Spanish agriculture[J].Agricultural Water Management，2012，108（2）：83-95.

[4] 馬文軍，程琴娟，宇振榮.試驗(yàn)站和農(nóng)戶管理水平下冬小麥水分利用效率比較[J].資源科學(xué)，2010，32（10）：1896-1901.

[5] 馬? 莉，宋佃星.荒漠綠洲區(qū)春小麥耗水規(guī)律與水分利用效率研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2016，30（6）：136-140.

[6] 朱正全，馮紹元，王? 娟，等.內(nèi)蒙古河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉資源型節(jié)水潛力分析[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2016（9）：77-80.

[7] 張金萍，郭兵托.寧夏平原區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)區(qū)域水資源利用效用的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2010，24（9）：22-26.

[8] 王? 昕，陸? 遷.中國(guó)農(nóng)業(yè)水資源利用效率區(qū)域差異及趨同性檢驗(yàn)實(shí)證分析[J].軟科學(xué)，2014（11）：133-137.

[9] 王克強(qiáng)，鄧光耀，劉紅梅.基于多區(qū)域CGE模型的中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率和水資源稅政策模擬研究[J].財(cái)經(jīng)研究，2015，41（3）：40-52.

[10] 王學(xué)淵，趙連閣.中國(guó)農(nóng)業(yè)用水效率及影響因素——基于1997-2006年省區(qū)面板數(shù)據(jù)的SFA分析[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，2008，? 29（3）：10-18.

[11] 王學(xué)淵.基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法的灌溉用水效率測(cè)算與分解[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2009（6）：40-49.

[12] 黎紅梅，陳惠敏.中國(guó)糧食技術(shù)效率與灌溉用水效率交互影響——基于省區(qū)面板數(shù)據(jù)的SFA-SEM分析[J].系統(tǒng)工程，2013（5）：121-126.

[13] 佟金萍，馬劍鋒，王? 圣，等.長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)用水效率研究：基于超效率DEA和Tobit模型[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2015，? 24（4）：603-608.

[14] 佟金萍，馬劍鋒，王慧敏，等.農(nóng)業(yè)用水效率與技術(shù)進(jìn)步：基于中國(guó)農(nóng)業(yè)面板數(shù)據(jù)的實(shí)證研究[J].資源科學(xué)，2014，36（9）：1765-1772.

[15] 楊? 騫，劉華軍.污染排放約束下中國(guó)農(nóng)業(yè)水資源效率的區(qū)域差異與影響因素[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2015（1）：114-128.

[16] 劉? 濤.污染排放、技術(shù)效率與農(nóng)業(yè)用水方式轉(zhuǎn)變[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2016，15（1）：1-9.

[17] TONE K. Slacks-Based Measure of Efficiency[A].Handbook on Data Envelopment Analysis[M].Springer US，2011：195-209.

[18] HU J L，WANG S C，YEH F Y. Total-factor water efficiency of regions in China[J].Resources Policy，2006，31（4）：217-230.

[19] ALI C，KAIS A，AYMEN F. Water use efficiency in irrigated wheat production systems in central Tunisia：A stochastic data envelopment approach[J].Journal of Agricultural Science，2014， 6（2）：63-71.

[20] CUI E G，ZHANG Z Q，YANG Y E. Analysis with calculation method based on the spatial distribution of water efficiency of irrigation of people's victory canal irrigation area[J].Osteoporosis International，2015，26（3）：1-5.

[21] LIAN Y，ALI S，ZHANG X，et al. Nutrient and tillage strategies to increase grain yield and water use efficiency in semi-arid areas[J].Agricultural Water Management，2016，178：137-147.

[22] 李紹飛.改進(jìn)的模糊物元模型在灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25（11）：175-181.

[23] 許振柱，周廣勝.農(nóng)業(yè)水分利用率及其對(duì)環(huán)境和管理活動(dòng)的響應(yīng)[J].自然資源學(xué)報(bào)，2003，18（3）：294-303.

[24] 楊? 迎，伍靖?jìng)?，楊金?海河流域冬小麥水分生產(chǎn)率特征分析[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2011，30（3）：6-11.