我國山區(qū)縣農業(yè)生態(tài)效率綜合評價

劉飛翔　鐘平英　張文明

摘要： 農業(yè)是關系國計民生和經濟社會發(fā)展的基礎產業(yè)，農業(yè)生態(tài)效率是衡量農業(yè)綜合生產能力的重要指標。以農業(yè)生態(tài)效率評價為研究中心，擇取典型山區(qū)農業(yè)縣——福建省武平縣，通過構建農業(yè)生態(tài)效率綜合評價指標體系，并基于DEA模型，對武平縣2008-2012年農業(yè)生態(tài)效率進行實證分析， 從綜合技術效率、純技術效率、規(guī)模效率對其17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行綜合評價， 為低生態(tài)效率鄉(xiāng)鎮(zhèn)的改進提供相應建議。

關鍵詞：武平縣；山區(qū)農業(yè)縣；農業(yè)生態(tài)效率；DEA模型

中圖分類號：F323.22文獻標識碼：A 文章編號：1009-9107（2015）03-0094-06

農業(yè)作為國民經濟發(fā)展中的基礎部門，改革開放后得到長足發(fā)展，農業(yè)綜合生產能力邁上新臺階。但由于長期對農業(yè)的掠奪性經營，我國農業(yè)和農村生態(tài)環(huán)境問題日益突出，嚴重制約農業(yè)的長遠發(fā)展。據2010年第一次全國污染源普查結果顯示，農業(yè)源污染物排放，化學需氧量、總氮、總磷排放量為1 324.09萬噸、270.46萬噸和28.47萬噸，分別占排放總量的43.7%、57.2%和67.4%，主要是施用化肥、農藥和畜禽養(yǎng)殖等造成，農業(yè)生產已成為我國重要的環(huán)境污染源[1]。現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展是建設生態(tài)文明的關鍵，它擔負著保障13億人口農產品供給任務的同時，也擔負著建設美麗中國的歷史重任，研究農業(yè)生產的生態(tài)效率，改善和降低農業(yè)生產對環(huán)境造成的負面影響，具有很強的經濟價值和社會意義[2]。

一、生態(tài)效率的提出

德國學者Schaltegger和Sturn首次提出生態(tài)效率一詞，并將其定義為：經濟增加值與環(huán)境影響的比值。此后，多國學者注意力轉至生態(tài)效率研究上，1998年經濟發(fā)展合作組織（OECD）認為生態(tài)效率即為生態(tài)資源滿足人類需要的效率， 得到學界和社會的廣泛認同；2000年世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)聯(lián)合會（WBCSD）指出生態(tài)效率的實現(xiàn)是通過提供具有價格優(yōu)勢的服務和商品，滿足人類高質量生活水平的同時，把整個生命周期中對環(huán)境的影響降至與地球估計承載力一致的水平上；歐洲環(huán)境署（EEA）和國際金融組織環(huán)境投資部（EFG-IFC）也都主張生態(tài)效率是以最少的自然界投入創(chuàng)造出更多的福利，以更有效率的生產方式提高資源的可持續(xù)。Fussler[3]將生態(tài)效率成功地引入了中國，經多年發(fā)展，國內生態(tài)效率的研究取得了積極的進展，在介紹引進國外先進概念和理論方法的基礎上，初步形成了一些適合中國國情的認知體系和價值方法[48]。

二、常用生態(tài)效率評價方法比較與選擇

評價方法的選擇是構建生態(tài)效率評價系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，是進行后續(xù)評價與分析的基礎，所選擇的評價方法是否科學有效，關系到評價結果能否有效地反映出評價目標的真實情況，檢驗評價分析結果的實用性。因此，選擇并分析出一種比較科學合理的農業(yè)生態(tài)效率評價方法體系是本文的重點。

盡管各組織機構對于生態(tài)效率的定義不同，廣義上都可看作是“產出投入比”，生態(tài)效率表征在兩個維度上——經濟和生態(tài)，其評價方法概括起來主要有以下3種：經濟/環(huán)境單一比值法、指標體系法、模型法。每種評價方法有其各自優(yōu)勢與不足，與其所評價的目標有很大關系?；谀壳暗难芯楷F(xiàn)狀而言，非參數(shù)分析法中的數(shù)據包絡分析法DEA是比較適合用于評價農業(yè)生態(tài)效率的一種方法。

DEA是1978年美國著名運籌學家Charnes Cooper和Rhodes等以“相對效率評價”概念為基礎首先提出來的，其主要特色為：首先可以處理多項投入產出的評估模式，不需要進行預設函數(shù)的認定，減少參數(shù)估計的困難，在處理實務問題上比較可行；其次所計算的效率值是指相對效率，不受投入項與產出項計量單位的影響，并以一個比值（最大為1）表示一個決策單位投入與產出的關系，不需要預設的加權值，能對整合不同的投入與不同的產出組合進行處理；與此同時，能同時處理順序及比例尺度的數(shù)據，在數(shù)據的處理上也更具彈性；最后，它能比較各DMU的相對效率值且可以通過計算結果得知各DMU應增加或減少多少（或兩者皆有）投入與產出項，以達到有效率狀態(tài)。

本文基于DEA模型對農業(yè)生態(tài)效率展開分析與評價，同時應看到，DEA方法本身存在著一些不足，如何正確科學評價還需要在其原理基礎上進行調整與完善。

三、農業(yè)生態(tài)效率評價指標體系的構建

（一）武平縣生態(tài)農業(yè)發(fā)展狀況

本文選取的研究對象福建省武平縣以農業(yè)為主，屬于典型的山區(qū)農業(yè)縣，全縣面積2 635平方公里，現(xiàn)轄7鎮(zhèn)10鄉(xiāng)，是國家和省商品糧基地縣，國家無公害蔬菜生產示范縣，曾獲“全國集體林權制度改革先進典型縣”“全國封山育林先進縣”等榮譽，素有閩西“金三角”之稱。

2012年武平縣國民生產總值為104.67億元，三次產業(yè)比重為23.0∶42.3∶34.7；農業(yè)經濟呈穩(wěn)步發(fā)展態(tài)勢，實現(xiàn)農業(yè)總產值40.87億元，全縣糧食播種面積56.3萬畝，糧食總產21.3萬噸，引進省外專業(yè)合作社建立設施農業(yè)基地2個，新培育市級農業(yè)產業(yè)化龍頭企業(yè)10家，“武平綠茶”被核準為地理標志證明商標，“象洞雞”成為首個國家級畜禽遺傳資源品種；森林覆蓋率保持在79.6%，居全省首位，共有8個省級生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，先后被授予“全國環(huán)境綜合整治先進城市”“環(huán)境優(yōu)美縣城”稱號。與此同時，大氣污染、河水富營養(yǎng)化、農膜污染、土壤板結、農業(yè)固體廢棄物污染等諸多問題也困擾著當?shù)剞r業(yè)生態(tài)環(huán)境，生態(tài)破壞的現(xiàn)象時有發(fā)生，新型資源環(huán)境問題不斷出現(xiàn)，影響農業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。

（二）農業(yè)生態(tài)效率評價指標體系的構建

遵循系統(tǒng)性、科學性、整體性、目標性及可操作性等原則，結合農業(yè)的特殊性，考慮統(tǒng)計數(shù)據的完整性、可得性和可參考性，從環(huán)境、資源、經濟發(fā)展水平三個方面構建農業(yè)生態(tài)效率評價指標體系[9]，見表1。

在選取指標時還應考慮到，經驗法則認為當樣本DMU的個數(shù)應為投入項與產出項個數(shù)和的兩倍以上時，分析結果的可信度與可解釋性最高。研究選取6個投入產出指標及17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為DMU，符合DEA模型的經驗法則；其次，為確保所選取的投入產出指標都能確實反映其對效率的影響，投入產出指標數(shù)據須符合等幅擴張性的要求，即當投入數(shù)量增加時，產出數(shù)量不得減少。為檢驗所選取的投入與產出之間關系是否合理，本文作了相關矩陣驗證，見表2。

整體來看，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農業(yè)發(fā)展水平存在差異，但不顯著。武平縣五年間農業(yè)總產值標準差為7 689.27萬元，其中農業(yè)總產值最大值的樣本區(qū)域是東留鄉(xiāng)，最小值的樣本區(qū)域是下壩鄉(xiāng)，最大最小值之比為3.86，從標準差和最大最小值的比較，可以看出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農業(yè)發(fā)展水平總體是比較均衡的。

其次，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)基于不同的單個環(huán)境影響因子的農業(yè)生態(tài)效率差異表現(xiàn)得較大。分別用化肥污染量、農藥污染量、地膜殘留量作為環(huán)境影響指標時，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均生態(tài)效率分別為8.98萬元/噸、696.38萬元/噸、14 790.01萬元/噸，標準差生態(tài)效率為3.81萬元/噸、384.78萬元/噸、2 839.03萬元/噸。這一結果表明，僅用單個環(huán)境指標來測算生態(tài)效率具有極大的片面性，通過簡單加總的方式得到的綜合環(huán)境指標的生態(tài)效率值是很困難的，而利用DEA模型來測算正好能夠解決這一問題。

（二）基于DEA模型的靜態(tài)農業(yè)生態(tài)效率分析

本文使用DEAP2.1軟件，根據基于投入導向的CCR和BCC模型進行測算，所得的綜合技術效率（TE）和純技術效率（PTE）均為農業(yè)生態(tài)效率值，見表4。

從綜合技術效率來分析，2008-2012年，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農業(yè)生態(tài)效率的平均水平為0.87，未達到有效生產前沿面狀態(tài)。農業(yè)生態(tài)效率水平均值達到1.000水平的地區(qū)分別為平川鎮(zhèn)、城廂鎮(zhèn)、萬安鄉(xiāng)等8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，占樣本總量的47.1%，表明它們的農業(yè)生態(tài)效率達到有效生產前沿面狀態(tài)，農業(yè)生態(tài)效率技術有效。而農業(yè)生態(tài)效率水平均值低于1的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有東留鄉(xiāng)、下壩鄉(xiāng)、中赤鄉(xiāng)等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，這9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農業(yè)生態(tài)效率處于無效狀態(tài)，占樣本總量的52.9%，且9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均生態(tài)效率值只有0.766，其中最小的是大禾鄉(xiāng)，只有0.501，約等于農業(yè)生態(tài)效率有效的鄉(xiāng)鎮(zhèn)的一半，與全縣平均水平相比差距非常大。

根據Norman and Barry的研究，可以將DMU的綜合技術效率值的強度分為四類。在8個處于有效生產前沿面狀態(tài)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，平川鎮(zhèn)、城廂鎮(zhèn)中赤鄉(xiāng)、象洞鄉(xiāng)和湘店鄉(xiāng)5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)屬于強勢生態(tài)效率單位，在無重大改變的情況下，通常能夠保持其有效生產的狀態(tài)；萬安鄉(xiāng)、中山鎮(zhèn)、民主鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)只是邊緣效率單位，表明，一旦改變投入或產出部分的數(shù)值，其效率值很可能就會偏離有效生產前沿面；東留鄉(xiāng)的綜合技術效率值分別為0.924，介于0.9和1之間，屬于邊緣非效率單位，需要對其投入和產出方面進行調整就能達到有效生產前沿面水平；剩余的包括下壩鄉(xiāng)、武東鄉(xiāng)、中堡鎮(zhèn)等8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的效率值小于0.9，屬于明顯非效率單位，不易達到有效生產前沿面，或說要達到有效生產前沿面水平所做的調整和改進會比較大。

從純技術效率來分析，武平農業(yè)總體農業(yè)生態(tài)效率值為0.928，說明只有7.2%左右的投入指標沒有獲得應有的農業(yè)產出，其中生態(tài)效率值達到1的有11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，效率值小于1的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有6個，只有三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的純技術效率不足80%，說明武平縣大部分地區(qū)的農業(yè)生產未出現(xiàn)嚴重的資源浪費和生態(tài)污染情況，農業(yè)生產整體技術還是處在較高水平。

從規(guī)模效率分析，8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模有效率，除了達到有效生產前沿面的鄉(xiāng)鎮(zhèn)外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)模效率總體水平較高，普遍都在0.8以上，說明規(guī)模效率不是制約這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)未能達到有效生產前沿面的主要因素。并且這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)模報酬遞增遞減狀態(tài)都存在，有4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)處于規(guī)模報酬遞增的狀態(tài)，即這4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)在農業(yè)發(fā)展過程中，農業(yè)產出的增加幅度會大于投入的增加幅度，具有擴大規(guī)模和產量的技術優(yōu)勢和潛力；而遞減狀態(tài)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有6個，其產出比例的增加會相應地小于投入的增加，對這幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)應當采取適度控制規(guī)模的做法，限制農藥化肥的過度使用，提升農業(yè)生態(tài)效率的水平。

（三）基于DEA-Malquist模型的動態(tài)農業(yè)生態(tài)效率分析

利用DEA-Malmquist方法可將效率變化原因分為技術變化與技術效率變化，并進一步把技術效率變化細分為純技術效率變化與規(guī)模效率變化。

從表5和圖1可以看出，武平縣17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農業(yè)生態(tài)效率在總體上表現(xiàn)為效率進步的趨勢，年平均增長幅度高達14.0%，除了在2009-2010年間出現(xiàn)了效率退步的現(xiàn)象，退化幅度僅僅為3.6%。2011-2012年，農業(yè)生態(tài)效率進步幅度高達22.6%，主要原因在于在該階段，農業(yè)生態(tài)的技術效率提升幅度為3.8%，農業(yè)生態(tài)的技術水平進步了18.1%，兩者共同作用使得最終的農業(yè)生態(tài)效率水平有了22.6%的提高；在2009-2010年出現(xiàn)的效率退步現(xiàn)象原因在于，該階段農業(yè)生態(tài)的技術效率退步了5.7%，農業(yè)生態(tài)的技術水平雖然有2.2%的進步，但是無法彌補技術效率的退步幅度從而導致了農業(yè)生態(tài)效率的倒退，而在2008-2009年度，雖然農業(yè)生態(tài)的技術效率退步了1.2%，但是21.5%的技術進步水平對其進行了彌補，使得該年度的TFPch有了20.0%的進步。

從每一項具體指標來分析，2008-2012年度，武平縣17鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農業(yè)生態(tài)的Malquist指數(shù)各項指標年度變化趨勢基本一致，均表現(xiàn)出總體逐年改善的趨勢，技術變動年均進步達到14.4%的水平，但是，5年間技術效率變動和純技術效率變動的年平均退步分別為4%和6%。

綜上所得，雖然武平縣17鄉(xiāng)鎮(zhèn)在2008-2012年的農業(yè)生態(tài)效率總體是進步的，但是有些年份主要得益于技術變動水平的進步，因此應該揚長避短，在促進技術變動水平的基礎上，要大力加強技術效率的提升[15]。

為了更深入的對指數(shù)變化的原因進行分析，本文對17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的Malquist指數(shù)進行比較分析，詳見表6。

表6表明，2008-2012年武平縣17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農業(yè)生態(tài)效率TFPch均大于1，都呈現(xiàn)出成長趨勢，進步最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是下壩鄉(xiāng)，其生態(tài)生產率高達22.9%，最小的是桃溪鎮(zhèn)。在對其具體指標分解發(fā)現(xiàn)，下壩鄉(xiāng)的增長率主要歸功于技術進步的水平。雖然有8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的技術效率是衰退的，但17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)技術變動處于進步狀態(tài)，彌補了技術效率的衰退水平。

（四）生態(tài)低效率鄉(xiāng)鎮(zhèn)的改進

通過參照生態(tài)有效率鄉(xiāng)鎮(zhèn)，對非有效鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行分析，可以利用DEAP2.1計算出投入指標的投入冗余，并給定改進的目標值。根據表7、表8可知，如各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均想要達到有效生產前沿面狀態(tài)，就需要調整產出項。相對效率已經為1.000的平川鎮(zhèn)、城廂鎮(zhèn)、萬安鄉(xiāng)等10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)因其已處于有效生產前沿面上，其投入冗余均為0；而未達到有效生產的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以2012年東留鄉(xiāng)為例，在投入方面需減少100噸的農用柴油使用量、584.497噸的化肥污染量、10.660噸的農藥污染量和7.827噸的地膜殘留量。

五、結語

生態(tài)效率是衡量經濟與資源環(huán)境協(xié)調發(fā)展的重要指標，有關生態(tài)效率的研究非常廣泛，覆蓋面設計廣，是一個綜合性、社會性的問題。本文所做的效率評價是相對效率評價，在一定程度上反映農業(yè)生態(tài)效率的情況，但受到數(shù)據的限制，文中在計算效率值時，基本上是使用評價對象整個農業(yè)體系綜合性的數(shù)據，選取的指標也更多傾向于種植業(yè)，未能全面考慮農業(yè)生產內部結構的差異，有可能會造成農業(yè)生態(tài)效率值的差異。理想的農業(yè)生態(tài)效率測算方法要求充分考慮評價對象在農業(yè)生產系統(tǒng)不同部分之間組合方式的影響，這也將是研究進一步的努力方向。

致謝：本文得到合作導師福建農林大學林文雄教授的悉心指導，謹致謝忱。

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Abstract：Agriculture is a fundamental industry involving peoples livelihood and economic and social development， and agricultural ecoefficiency is an important indicator of comprehensive agricultural production capacity. Based on evaluation research of agricultural ecoefficiency， taking a typical mountainous agricultural county Wuping in Fujian province for example， the index system of agricultural ecoefficiency evaluation was designed. And based on the principle of DEA model， agricultural ecoefficiency of 2008-2012 in Wuping was empirically analysed. The aim is to provide reference frame for evaluation of agricultural ecoefficiency in Chinas mountainous agricultural counties， accomplishing the goal of agricultural sustainable development and agricultural ecological civilization as soon as possible.

Key words： Wuping； mountainous agricultural county； agricultural ecoefficiency； DEA model