尹新哲，楊紅，任玨瓏

（1.重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，重慶400044；2.四川外語學(xué)院國際商學(xué)院，重慶400031）

生態(tài)農(nóng)業(yè)
——生態(tài)旅游業(yè)耦合產(chǎn)業(yè)混合經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的最優(yōu)化設(shè)計及評估

尹新哲1，楊紅2，任玨瓏1

（1.重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，重慶400044；2.四川外語學(xué)院國際商學(xué)院，重慶400031）

具備可持續(xù)發(fā)展特征的生態(tài)農(nóng)業(yè)——生態(tài)旅游業(yè)耦合產(chǎn)業(yè)能夠產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益，但同時也受到有限的資源（如土地）容量的約束。為了克服因最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的市場價格缺失而造成的評估困難，文章使用了一種基于有限土地資源約束的折中規(guī)劃模型，對不同規(guī)模的經(jīng)營組合所產(chǎn)生的收益變化進(jìn)行刻畫和分析。然后與傳統(tǒng)的優(yōu)化算法進(jìn)行比較，得出最終的優(yōu)化設(shè)計方案。

農(nóng)——旅耦合產(chǎn)業(yè)；折中規(guī)劃模型；傳統(tǒng)規(guī)劃模型

基于有限資源約束下的消耗型生態(tài)農(nóng)業(yè)——生態(tài)旅游業(yè)耦合產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)（以下簡稱農(nóng)——旅產(chǎn)業(yè)），其發(fā)展應(yīng)遵循以下兩個重要原則：一是產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)必須在有限的資源邊界上（或者內(nèi)）進(jìn)行生產(chǎn)和經(jīng)營，以保持在可持續(xù)的框架下進(jìn)行長期發(fā)展；二是其生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)模組合必須是合理高效的。由于缺乏足夠且穩(wěn)定的最終產(chǎn)品市場參考價格，生產(chǎn)規(guī)模組合的評估顯得比較困難，因此，可以根據(jù)最終產(chǎn)出品的影子價格動態(tài)變化來決定生產(chǎn)行為[1][2][3]。

1 模型構(gòu)建

考慮一個農(nóng)——旅產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)消耗土地資源得到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，不同的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)價值不同的最終產(chǎn)品，耦合產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模存在多種組合形式。構(gòu)建以下基本模型：

q(q1，q2，…，qn)表示有限的土地資源下的最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出向量；表示有限的土地資源下的最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出向量；表示有限的土地資源下的最小經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出向量；k=T(q1，q2，…，qn)表示生產(chǎn)可能性邊界；C表示在生產(chǎn)可能性邊界k上進(jìn)行經(jīng)營所需要的資源成本或投資；p(p1，p2，…，pn)表示典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)與生態(tài)旅游業(yè)產(chǎn)品的影子價格；表示一定生產(chǎn)規(guī)模組合下產(chǎn)出的產(chǎn)品和服務(wù)的影子收益。

可以得到基于土地約束下的農(nóng)——旅產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模型：

模型（1）求解：

定義變量Qi=qi-q軃i，在折中規(guī)劃模型里，假定最低生產(chǎn)規(guī)模q軃i可以為0。那么，式1可表述為：

求解式（2），得到：

所以，式（1）的解為：

式（4）可理解為基于有限土地約束下的農(nóng)——旅耦合產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的最優(yōu)影子價格。因此，在有限的土地容量約束下的農(nóng)——旅耦合產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的最優(yōu)影子價格（即整體收益）可表示為：

2 實(shí)證分析

重慶市合川區(qū)距重慶主城區(qū)僅57公里，交通干道縱橫交錯，水陸交通較為發(fā)達(dá)，被譽(yù)為重慶通向四川、陜西、甘肅等大西北省區(qū)的“經(jīng)濟(jì)走廊”。作為重慶地區(qū)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)和新興的黃金旅游地區(qū)，合川在成渝經(jīng)濟(jì)帶中，為傳遞重慶在長江上游和西南地區(qū)輻射力起到了巨大的作用。

合川地區(qū)擁有豐富的特色農(nóng)產(chǎn)品，包括：優(yōu)質(zhì)糧（水稻q1、小麥q6、紅薯q4、玉米q3、油菜q5）、特色經(jīng)果q8、蔬菜q2、水產(chǎn)q7和林業(yè)q9。當(dāng)?shù)赝恋乩媒Y(jié)構(gòu)優(yōu)化的約束條件主要包括與土地利用結(jié)構(gòu)關(guān)系特別密切的土地資源、社會需求和生態(tài)環(huán)境以及相關(guān)政策等方面，具體約束如下：①用地總面積約束：各類主要用地面積的總和等于研究涉及的主要土地總面積，即q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7+q8+q9≥170706。②耕地規(guī)劃及適宜性約束：根據(jù)重慶合川區(qū)土地利用總體規(guī)劃綱要，2006年耕地面積為110565.6公頃，2010年耕地面積為106281.42公頃，2020年耕地面積為97901.07公頃，則在2015年有(q1+q2+q3+q4+q5+q6)/1.2≥10209，其中系數(shù)1.2是利用合川區(qū)1999～2008年實(shí)有耕地面積與歷年各作物播種面積的比值求平均得到。③農(nóng)產(chǎn)品需求及作物歷史發(fā)展約束：根據(jù)合川區(qū)農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)、預(yù)測總?cè)丝跀?shù)、農(nóng)作物單產(chǎn)水平以及近年來合川區(qū)各作物的實(shí)際生產(chǎn)情況可綜合得出各農(nóng)作物用地的需求量。由此可得出約束條件為：45000≥q1≥40000；28000≥q2≥18000。④生態(tài)環(huán)境條件約束：根據(jù)合川生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃，經(jīng)果園地和林地的約束條件為q8≥12749；q9≥35448。⑤灌溉養(yǎng)殖面積約束：根據(jù)合川區(qū)現(xiàn)有及規(guī)劃期土地利用結(jié)構(gòu)以及合川區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃可分析得到灌溉養(yǎng)殖面積的約束條件為：12133≥q7≥13800。

2.1 模型實(shí)證

在一個相對封閉土地有限的生產(chǎn)邊界內(nèi)，農(nóng)——旅耦合產(chǎn)業(yè)需要對共同消耗的土地資源進(jìn)行有效的優(yōu)化規(guī)劃以得到更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效率。以合川區(qū)典型經(jīng)濟(jì)作物稻谷和本地蔬菜為例，稻谷產(chǎn)量很大程度上影響了農(nóng)業(yè)的收入，而蔬菜種植（特別是本地蔬菜和特色蔬菜）不僅提供農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，還能夠作為農(nóng)家樂、郊區(qū)度假等新興旅游項(xiàng)目的下游衍生產(chǎn)業(yè)對地區(qū)旅游產(chǎn)業(yè)提供服務(wù)，且兩者對土地的依賴體現(xiàn)出一定程度的競爭性。根據(jù)上面的約束條件，不難得出根據(jù)模型的式（1）—（5），可以得到：

通過對已有數(shù)據(jù)和年鑒資料的收集和整理，使用回歸分析大致估計出谷物與蔬菜的生產(chǎn)可能性曲線遵循以下二次方程：

根據(jù)合川區(qū)當(dāng)?shù)卣块T的“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃，計劃在“十二五”期間增加一筆專項(xiàng)投資用于該地區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施升級，以加大對重點(diǎn)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的開發(fā)力度，進(jìn)一步拓展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)的下游農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)市場。預(yù)計投資總額計為3000萬元，計算出谷物與蔬菜的最優(yōu)影子收益為：

2.2 傳統(tǒng)優(yōu)化方法實(shí)證

根據(jù)合川區(qū)1999～2008年統(tǒng)計資料中各用地的經(jīng)濟(jì)效益，確定得到2009年合川區(qū)目標(biāo)函數(shù)各設(shè)置變量的經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)，其中稻谷、小麥、玉米、紅苕和油菜用地其經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品單位面積（公頃）產(chǎn)量乘以市場價格（近年平均價格）得出（參照重慶市糧食局公眾信息網(wǎng)http://jls.cq.gov. cn/index.asp）；蔬菜用地、經(jīng)果園地和林地采用總產(chǎn)值除以該類土地總面積得出；灌溉養(yǎng)殖水面采用漁業(yè)總產(chǎn)值除以養(yǎng)殖水面的總面積得出，其中規(guī)劃的稻田養(yǎng)殖產(chǎn)值計算在稻谷用地中。

根據(jù)上述目標(biāo)函數(shù)和約束方程，利用Lindo軟件求解線性規(guī)劃模型的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值，從而對合川區(qū)農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化配置。計算代碼省略，得到結(jié)果（見表1）。

表1 土地優(yōu)化的結(jié)構(gòu)性變化

優(yōu)化后的合川區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)效果良好，具體表現(xiàn)為：

（1）農(nóng)用土地經(jīng)濟(jì)效益得到提高。粗略估計在農(nóng)業(yè)用地優(yōu)化結(jié)構(gòu)以及滿足生態(tài)環(huán)境建設(shè)要求的情況下，2015年合川區(qū)上述農(nóng)業(yè)土地利用最大經(jīng)濟(jì)收益可以達(dá)到273071.8-343557.6萬元。

（2）耕地總量保持動態(tài)平衡，耕地利用結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。從合川區(qū)耕地的發(fā)展演變及其預(yù)測分析得出，耕地總量呈減少趨勢。而優(yōu)化后的耕地面積基本上保證了總量的動態(tài)平衡，同時耕地利用結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，稻谷用地等的比重有所減少，蔬菜等特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)用地的比重有所增加，不僅提高耕地經(jīng)濟(jì)效益，同時促進(jìn)了農(nóng)——旅產(chǎn)業(yè)發(fā)展，優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

（3）林木覆蓋率提高，生態(tài)環(huán)境改善。在優(yōu)化過程中經(jīng)果園地、林地面積作為約束條件得到相應(yīng)生態(tài)保障，優(yōu)化后的土地結(jié)構(gòu)中兩者的面積有較大增加。

3 結(jié)論

（1）農(nóng)——旅耦合產(chǎn)業(yè)將提升整體經(jīng)濟(jì)收益，并有助于改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。在土地利用設(shè)計時必須考慮對競爭性資源進(jìn)行分配和規(guī)劃。

（2）不同的土地利用優(yōu)化方案，產(chǎn)出收益不同。

（3）對于缺乏足夠、有效、穩(wěn)定的市場農(nóng)產(chǎn)品參考價格，可以通過產(chǎn)出收益影子化的最優(yōu)化模型對產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的規(guī)模、組合變更行為進(jìn)行有效評估。

（4）實(shí)證顯示，追加投資行為產(chǎn)生單位投資與影子價格比為：(1.08×3000-1.05×1000)/(3000-1000)≈1.10。即每一單位的追加投資將產(chǎn)生約1.10倍的最優(yōu)影子收益的增加，因此可以認(rèn)為通過農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施升級，以加大對重點(diǎn)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的開發(fā)力度，進(jìn)一步拓展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)的下游農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)市場的政府決策是有效的。

[1]Ballestero,E.Measuring Efficiency by a Single Price System[J]. European Journal of Operational Research,1999,(115).

[2]Ballestero,E.,Romero,C.Weighting in Compromise Programming: a Theorem on Shadow Prices[J].Operations Ressarch Letters,1993, (13).

[3]劉鋒.中國西部旅游發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京：中國旅游出版社，2001.

（責(zé)任編輯/易永生）

F221

A

1002-6487（2011）05-0078-03

國家社會科學(xué)基金資助項(xiàng)目（07XJY012）

尹新哲（1980-），重慶萬州人，博士研究生，研究方向：區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)，區(qū)域規(guī)劃，旅游及環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)。