長江經濟帶農業(yè)生態(tài)效率測算及優(yōu)化路徑

高志英 管熊燦

[提要] 長江經濟帶作為中國農業(yè)發(fā)展的重要支撐，如何實現農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展成為該地區(qū)亟待解決的重大問題。構建衡量農業(yè)生產的生態(tài)效率與可持續(xù)水平，本文采用基于SBM的超效率DEA方法，測算出長江經濟帶11省農業(yè)生態(tài)效率值，結果顯示：長江經濟帶下游地區(qū)農業(yè)生態(tài)效率遠高于中下游地區(qū)。同時，根據測算的冗余率，給出上中下游提高農業(yè)生態(tài)效率的優(yōu)化路徑。

關鍵詞：長江經濟帶；農業(yè)生態(tài)效率；超效率DEA

中圖分類號：F0 文獻標識碼：A

收錄日期：2018年3月7日

長江經濟帶橫跨我國東、中、西三大區(qū)域，覆蓋上海、江蘇、湖北、湖南、重慶、四川等11個省市，面積約205萬平方公里，人口和生產總值均超過全國的40%，具有獨特優(yōu)勢和巨大發(fā)展?jié)摿?。長江經濟帶是中國最重要的農產品生產區(qū)域之一，但區(qū)域內無論農業(yè)還是工業(yè)，經濟綜合實力差距都十分明顯。研究長江經濟帶的農業(yè)生產的生態(tài)效率狀況，對縮小區(qū)域內農業(yè)發(fā)展差距、挖掘農業(yè)長久性發(fā)展?jié)摿Α⒄蠀^(qū)域內農業(yè)資源技術、推進整個區(qū)域農業(yè)低碳化及其與環(huán)境的協(xié)調可持續(xù)發(fā)展意義重大。

一、理論背景

（一）生態(tài)效率的定義?！吧鷳B(tài)效率”的概念源于生態(tài)學，最早由Schaltegger和Stum提出，他們將生態(tài)效率定義為經濟的增加值與所帶來環(huán)境影響的比值。到20世紀90年代世界企業(yè)可持續(xù)發(fā)展協(xié)會（WBCSD）將生態(tài)效率這一概念進行推廣，提出“‘生態(tài)效率是指在提供滿足人類需要和提高生活質量的商品與服務的同時，降低產品在整個生命周期內的生態(tài)影響與資源強度，使之與地球的估計承載能力一致”。隨后其他研究機構也紛紛對生態(tài)效率的概念做深入的研究，如經濟發(fā)展合作組織（OECD）認為生態(tài)效率是生態(tài)資源滿足人類需求的效率；聯(lián)合國貿易與發(fā)展協(xié)會（UNCTAD）指出提高生態(tài)效率即增加（至少不減少）股東價值的同時，減少對環(huán)境的破壞。可以認為“生態(tài)效率”是經濟社會發(fā)展的價值量（即GDP總量）和資源環(huán)境消耗的實物量比值，它表示經濟增長與環(huán)境壓力的分離關系，是一國綠色競爭力的重要體現。

具體到農業(yè)領域，潘丹等認為“農業(yè)生態(tài)效率要求以較少的資源消耗和較低的環(huán)境破壞來生產更多的產品，較好地符合可持續(xù)發(fā)展理念”；王寶義指出農業(yè)生態(tài)效率要求要平衡好農業(yè)投入產出、農業(yè)產出和生態(tài)影響三者的關系，在農業(yè)生產過程中不僅要注重短期利益更要注重長期利益，不僅要注重經濟效益也要注重生態(tài)效益。

（二）農業(yè)生態(tài)效率測算方法。現有的農業(yè)生態(tài)效率測算方法大致有三類：第一類是單一比值法，單一比值法只適合對單個非連續(xù)對象的分析，操作簡單，但是無法研究不同地區(qū)對生態(tài)效率的不同影響；第二類是指標體系法，相對于單一比值法，指標體系法能夠綜合評價研究對象的生態(tài)效率，但是指標體系法在構建指標時需要人為對環(huán)境和經濟效益進行賦予權重，存在著一定的主觀性；第三類則是模型法，常見的模型是數據包絡分析法，即DEA模型。DEA方法是基于投入產出數據，分析決策單元相對有效性的非參數分析法，DEA方法避免了人為賦權帶來的主觀偏差，彌補了單一比值法和指標體系法的偏差?？傮w來說，DEA是評價農業(yè)生態(tài)效率的有效方法。

作為一種有效的測度生態(tài)效率的方法，DEA方法已經被國內外學者廣泛運用，除去傳統(tǒng)的DEA方法，大致還有四種類型的DEA方法。第一類是改進的DEA模型，主要有非期望非徑向的SBM模型、超效率DEA模型，如潘丹等利用非期望產出的SBM模型對中國農業(yè)生態(tài)效率進行分析；第二類是組合DEA模型，主要有Malmquist指數與DEA模型的結合、主成分分析法與DEA模型的結合，如鄭家喜等基于DEA-Malmquist分析法測算長江中下游四省的農業(yè)生態(tài)效率；第三類是多階段DEA模型主要包含兩階段模型和三階段模型，如張召華等在分析陜西省2002～2008年農業(yè)生產效率及其影響因素時采用了DEA-Tobit兩步法，鄧波等借助三階段DEA模型描述我國各?。ㄊ校┥鷳B(tài)效率；第四類是網絡DEA模型，網絡DEA是在傳統(tǒng)DEA模型的基礎上將包含決策單元的整個過程分解成若干個子過程或階段，每一個階段以其獨自的投入和產出過程作為區(qū)分，如楊佳美等利用非期望中間產出網絡DEA模型分析中國省際生態(tài)效率。

二、研究方法

數據包絡分析方法（DEA）是把每一個分析評價對象視為一個決策單元（DMU），綜合分析各決策單元的投入產出：把該單元的投入產出指標的權重視為變量來運算，確定有效生產前沿面，并對各決策單元的生產效率進行有效排序；同時，利用投影的方法，分析DEA無效的對象，提出量化的改進目標值。傳統(tǒng)的DEA模型存在著許多局限，比如：當決策單元的數量過少或者投入產出指標過多時，模型可能存在無法識別的問題；簡單的DEA模型無法對面板數據進行分析處理；當分析結果中出現了多個有效率（效率值為1）的決策單元時，模型無法對有效的決策單元進行效率排序。

超效率DEA模型是由Andersen和Petersen等人于1993年提出的能夠對有效DMU的有效程度做出進一步區(qū)分的方法，其核心是將被評價DMU從參考集中剔除，也就是說，被評價DMU的效率是參考其他DMU構成的前沿得出的，有效DMU的超效率值一般會大于1。超效率DEA與SBM結合的Super-SBM方法不僅能測算出各個決策單元的生態(tài)效率值，還能得出特定決策單元與最優(yōu)決策單元相比較的期望產出不足率和投入、非期望產出冗余率，從而為各地市州提供相應的生態(tài)效率改善方向。根據研究需求，本文擬采用Super-SBM模型測算長江經濟帶各省農業(yè)生態(tài)效率。

三、指標選取及數據來源

本文選取長江經濟帶11省2006～2015年間，農業(yè)化肥折純量、農業(yè)機械總動力、有效灌溉面積作為投入指標，選取農業(yè)總產值（農林牧副漁業(yè)總產值）作為期望產出指標，同時選取農業(yè)面源污染排放量作為非期望產出指標。本文的投入指標數據和期望產出數據均來自于2006～2015年中國農業(yè)統(tǒng)計年鑒。

在目前研究階段，清單分析法是估算農業(yè)面源污染物的常見方法，清單分析法具有參數少、應用性強和新式形式簡單的特點，故結合當前的研究現狀和本文的研究特點，本文擬采用清單分析法作為核算長江經濟帶農業(yè)面源污染物的主要方法，具體的計算方法如下：

上式中，E為農業(yè)面源污染排放量；EUi為單元i指標統(tǒng)計數；？籽i為單元i污染物的產污強度系數；？濁i為表征相關資源利用效率的系數；PEi為農業(yè)污染物的產生量，即不考慮資源綜合利用和管理因素時農業(yè)生產和農村生活造成的最大潛在污染量；Ci為單位i污染物j的排放系數，它由單元和空間特征（S）決定，表征區(qū)域環(huán)境、降雨、水文和各種管理措施對農業(yè)和農村污染的綜合影響。本文主要核算的農業(yè)面源污染物為農業(yè)生產化學需氧量（COD）與總氮排放量（TN），核算的污染來源包括農田化肥、禽畜養(yǎng)殖、農田固體廢棄物以及農村生活四個方面。其中，產污強度系數？籽i，資源利用效率的系數？濁i，以及排放系數Ci等指標，主要參考《全國第一次污染源普查手冊》中的《農業(yè)污染源肥料流失系數手冊》和《農藥流失系數手冊》，同時根據經驗法則，借鑒梁流濤和楊志敏等的指標選取方法。具體的調查單元與調查指標如表1所示。（表1）

四、研究結果及分析

（一）研究結果。利用MaxDEA Ultra 7.0軟件，測算Super-SBM模型，得到2006～2015年十年間長江經濟帶農業(yè)生態(tài)效率值。（表2）

根據測算結果，2006～2015年長江經濟帶11省中，只有上海的農業(yè)生態(tài)效率是有效的（效率值大于1），其余10省農業(yè)生態(tài)效率均為無效。從均值來看，上海、浙江、江蘇、湖北、四川、湖南、重慶、江西、云南、貴州依次遞減，而安徽農業(yè)生態(tài)效率均值為最低。從空間上看，長江經濟帶下游地區(qū)農業(yè)生態(tài)效率值總體偏高，中游地區(qū)其次，上游地區(qū)農業(yè)生態(tài)效率值最低。從時間上看，長江經濟帶各省農業(yè)生態(tài)效率值整體呈上升趨勢。

（二）結論分析。在Super-SMB模型中，松弛改進量代表著投入變量或產出變量的改進方向及改進數量，松弛改進量與需要改進的指標之比為投入或產出冗余率，冗余率為生態(tài)效率的改進提供了路徑。根據2015年長江經濟帶各省的Super-SBM模型的測算結果，可以計算出各省各項投入和產出要素的優(yōu)化路徑，具體結果如3所示。（表3）

根據表3的計算結果，從空間上看，長江經濟帶上中下游地區(qū)的冗余率存在較大差別，上游三?。ㄉ虾！⒔K、浙江）處于超效率狀態(tài)，因此存在農業(yè)總產值的冗余；中游四?。ò不?、江西、湖北、湖南）和上游四省（重慶、四川、貴州、云南）投入與非期望產出指標冗余率較高。從生產要素角度看，農作物總播種面積與化肥使用量的存在著大量的投入浪費，遠遠超過理想數量；農業(yè)面源污染物化學需氧量COD與總氮TN數量也大大超出了理想數量；農業(yè)機械總動力的使用較為合理，只有安徽、湖南、云南、貴州、湖北出現一定的冗余。

總體而言，長江經濟帶農業(yè)生態(tài)效率低下的原因來自于兩個方面：農作物總播種面積過度投入和化肥的過度使用；農業(yè)污染的過度排放。因此，要提高長江經濟帶中上游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率，面臨來自要素過度投入與污染嚴重兩個方面的問題，提高農業(yè)生態(tài)效率必須“兩手抓”。

五、政策建議

根據分析，長江經濟帶的農業(yè)生產效率總體水平較低，其中中上游地區(qū)的農業(yè)效率尤其低下，同時存在著投入過剩和污染過度問題。

（一）推進農業(yè)用地的適度規(guī)模經營。合理利用各種農業(yè)用地，注意保護耕地并注意提高土壤質量。長江經濟帶中西地帶應該根據地形特點和經濟社會需求合理利用土地。同時由于中上游地區(qū)經濟發(fā)展相對滯后，因此更應該處理好農業(yè)用地和工業(yè)用地和城市建設用地。另一方面，不斷完善土地流轉制度，加速推進農村土地流轉。通過加強規(guī)范運作、鼓勵各地市州積極探索適應本地實際的流轉模式和建立健全服務體系這三個方面來實現。

（二）引導合理利用化肥農藥。合理施用使用化肥和農藥，提高農藥化肥使用效率，開發(fā)新型有機化肥，減少農藥使用量，降低化肥施用過程中對環(huán)境造成的污染，減輕農業(yè)生產對化肥的過度依賴。提高農民知識化、專業(yè)化、技術化程度，使農民掌握科學施肥技術，合理高效施肥用肥，利用相關技術，提高土壤有機質含量，提高農作物單位產量。

（三）從源頭控制農業(yè)污染。農業(yè)污染已經成為環(huán)境污染的重要來源之一，農業(yè)環(huán)境保護與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展互為條件，防止農村生態(tài)環(huán)境惡化，提高農民環(huán)境保護意識，合理開發(fā)利用農業(yè)生態(tài)資源與保護養(yǎng)育相結合，依靠科技進步、人才培養(yǎng)、技術創(chuàng)新來提高農業(yè)整體效率，發(fā)展生態(tài)農業(yè)，不以過度依靠農業(yè)資源投入和農業(yè)污染為前提。提高秸稈利用效率，減少秸稈的不合理處理對農村用地及大氣環(huán)境造成的農業(yè)污染。

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