中国农业生态效率测度及时空差异研究

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1、中国农业生态效率测度及时空差异研究农业生态效率测度对于促进农业生态化和可持续发展具有重要作用。基于1993—2013年农业投入产出相关数据，采用劳动、土地、化肥、农药、农膜、机械动力、灌溉、役畜八类投入指标，农业碳排放和农业污染两类非期望产出指标以及农业总产值作为期望产出指标，利用SBMUndesirable扩展模型测算全国、东中西、八经济区及省际农业(种植业)生态效率，并分解无效率项。结果显示：①样本期内中国农业生态效率总体呈现“降-升-降-升”平缓右偏型“模型，将松弛变量直接纳入目标函数，解决了传统模型忽视

2、投入产出松弛问题[4]，继而非期望产出被纳入模型中，逐渐成为衡量生态效率的主流模型。DEASBM模型，在国内生态效率评价中也得到广泛应用，如李静、程丹润测算地区环境效率[5]，杨良杰、吴威等测算公路运输效率[6]，杨清可、段学军等测算城市土地利用效率等[7]。同时，许多学者将其用于农业生态效率测算，如潘丹、应瑞瑶[8]，李谷成[9]均以农业面源污染为非期望产出，刘应元、冯中朝等[10]，田伟、杨路嘉等[11]均以农业碳排放为非期望产出，测算了相应年份中国农业生态效率，但这些研究因选用的指标及模型设定等不同，结论

3、也有所区别。纵观当前研究，对农业生态效率的测算研究总体上还存在以下几方面需补充或深化的内容：一是将农业碳排放和污染双重因素纳入非期望产出中;二是针对狭义农业(种植业)生态效率的衡量;三是农业生态效率区域差异分析。基于此，本文拟以农业(种植业)为研究对象，将碳排放和污染作为非期望产出，利用1996—2013年相关数据测度中国农业生态效率，并分析其时空差异，同时对农业生态效率损失结构进行分解。1研究方法和数据选择1.1研究方法本研究基于SBMUndesirable模型[4，11-12]，其基本原理如下：假定农业生产

4、中有n个决策单元，每一决策单元包含一个投入向量和两个产出向量(期望产出和非期望产出)，影响最重要的组成部分，本文以狭义农业(种植业)为研究对象测度农业生态效率。其投入产出指标及变量选择见表1。农业生产包含多种投入指标，参考以往研究，本文选取了8项主要投入指标，并选用8个变量对其表征。变量中除劳动力投入数据根据农林牧副渔业从业人员进行估算外，其余均为直接数据。为保持统计口径的统一，农业期望产出指标以农业总产值进行表征。同时，为了消除物价因素的影响，所有数据均调整为以2002年为不变价格。农业非期望产出包含碳排放和

5、污染排放两类。一般而言，农业碳排放主要于以下几个方面：化肥、农药、农膜三大农业化学制品生产和使用过程中引起的排放;农业机械消耗化石燃料(主要是柴油)引起的排放;农业灌溉消耗电能(主要是火力发电)间接引起的排放;农业翻耕引起的有机碳的流失。参照以往研究，六类排放源排放系数分别为化肥0.8956(kg/kg)[13]、农药4.9341(kg/kg)、农膜5.18(kg/kg)、柴油0.5927(kg/kg)、农业灌溉20.476(kg/hm2)、农业播耕312.6(kg/km2)[14]。农业污染典型表现为面源污染

6、，种植业面源污染主要由化肥、农药、农膜等过度使用所造成的，本文采用化肥氮磷流失量、农药无效使用量、农膜残留量表征污染水平。化肥氮磷流失量核算方式分别为复合肥含氮量与氮肥使用量总和乘以氮流失系数，复合肥含磷量与磷肥使用量总和乘以磷流失系数;农药无效利用量核算方式为农药使用量乘以农药无效利用系数;农膜残留量核算方式为农膜使用量乘以农膜残留系数。相关系数主要采用文献调研法及国家统计局公布的相关数据，同时参考《第一次全国污染普查：肥料流失、农药流失、地膜残留系数手册》，在核算过程中尽可能考虑地域差距的影响[15-16]

7、。基础数据均来自国家统计局国家数据、《中国农村统计年鉴》及相应省市统计年鉴，个别缺失数据根据时序数据前后两期推测代替。因1997年重庆设立直辖市，1996年以前重庆数据与四川省合并使用。2中国农业生态效率测度分析基于一般规模报酬(λ≥0且0.8≤∑λ≤1.2)，在期望产出与非期望产出总体比重为1∶1的情况下，利用DEASOLVERPRO计算平台，测算各种情况下农业生态效率。2.1全国农业生态效率测度分析从1993—2013年中国农业投入产出样本数据来看，除劳动力投入总体呈现下降趋势外，其余数据均呈现上升趋势，这

8、意味着，中国农业发展一定程度上实现了其它生产要素对劳动力要素投入的替代，但同时说明，生产要素投入的不断增长不但带来期望产出的增加，也不可避免地造成非期望产出的增加，农业产出的增加也是以牺牲生态福利为代价的。利用中国1993—2013年农业投入产出时序数据，以每一年为一个决策单元，共21个决策单元，测算样本期内的农业生态效率，结果见图1。1993—2013年中国农业生态效率平均值为0.8