燕寧 張復(fù)宏

[提要] 利用2006～2017年我國蘋果主產(chǎn)區(qū)投入產(chǎn)出面板數(shù)據(jù)，采用方向距離函數(shù)和非期望產(chǎn)出模型，對(duì)我國蘋果主產(chǎn)省全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測算。研究結(jié)果表明：傳統(tǒng)不考慮非期望產(chǎn)出的效率測算會(huì)高估蘋果的全要素生產(chǎn)率;在考慮雙重非期望產(chǎn)出條件下，近年來蘋果生產(chǎn)的平均技術(shù)利用效率有所增強(qiáng)，但環(huán)境全要素生產(chǎn)率卻呈現(xiàn)總體平均下降趨勢，其中技術(shù)進(jìn)步是阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大短板;而且通過對(duì)我國兩大蘋果主產(chǎn)區(qū)的TFP計(jì)算進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)論。依據(jù)上述情況，本文提出依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、科技興農(nóng)的發(fā)展方式，促進(jìn)蘋果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色發(fā)展。

關(guān)鍵詞：環(huán)境約束;全要素生產(chǎn)率;非期望產(chǎn)出;GML指數(shù);綠色發(fā)展

基金項(xiàng)目：2018年山東省自然基金面上項(xiàng)目（編號(hào)：ZR2018MG013）

中圖分類號(hào)：F326.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收錄日期：2020年2月17日

伴隨著我國社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的需求也在不斷提升，如何減少農(nóng)業(yè)面源的污染，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展已逐漸提上議事日程。然而，過量的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等污染性農(nóng)資的投入，給農(nóng)業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)回報(bào)的同時(shí)，也成為阻礙鄉(xiāng)村振興和綠色發(fā)展的重要隱患。有關(guān)碳排放的研究表明：我國農(nóng)業(yè)碳排放是全國碳排放的主要來源之一，約占全國排放總量的17%。而碳排放總量較高的地區(qū)主要集中于東部沿海和中部農(nóng)業(yè)大省，我國蘋果的八大主產(chǎn)省正好位于這一地區(qū)。另據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計(jì)，從1980年到2017年我國化肥使用總量從1，269.4萬噸（折純）增加到5，859.4萬噸，強(qiáng)度上每公頃化肥施用量從86.72kg增加到352.27kg，整體化肥用量遠(yuǎn)高于世界平均水平，明顯存在著農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品過量使用情況。

農(nóng)業(yè)環(huán)境全要素生產(chǎn)率作為評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展重要標(biāo)準(zhǔn)，已成為農(nóng)業(yè)考核資源利用和環(huán)境保護(hù)重要指標(biāo)。因此，在鄉(xiāng)村振興和綠色發(fā)展戰(zhàn)略背景下如何提升農(nóng)業(yè)環(huán)境全要素生產(chǎn)率已成為新時(shí)期農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵問題，研究和探討如何提高農(nóng)業(yè)的環(huán)境全要素生產(chǎn)率，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和鄉(xiāng)村全面振興具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、文獻(xiàn)綜述

環(huán)境全要素生產(chǎn)率是在考慮環(huán)境約束條件下，測算一個(gè)系統(tǒng)的總產(chǎn)出量與全部生產(chǎn)要素真實(shí)投入量之比。準(zhǔn)確測算環(huán)境全要素生產(chǎn)率有助于在衡量我國經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，權(quán)衡對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響，從而有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。目前國內(nèi)外學(xué)者，主要采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）和隨機(jī)前沿分析法（SFA）來研究環(huán)境全要素生產(chǎn)率問題。采用DEA分析方法方面，Zeeshan Ahmad等在巴基斯坦國內(nèi)首先利用DEA模型對(duì)巴基斯坦農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多個(gè)方案的比較效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)，最終確定了最優(yōu)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方案。Moradi Mehdi等對(duì)美國的48個(gè)農(nóng)場的能源性能進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析并利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析技術(shù)確定了提高農(nóng)場效率的可行途徑，確定了不同栽培系統(tǒng)的現(xiàn)狀、最佳條件和節(jié)能措施。Avval SH等應(yīng)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，對(duì)伊朗戈萊斯坦省95個(gè)隨機(jī)選取的農(nóng)場進(jìn)行了技術(shù)效率和規(guī)模效率的調(diào)查，有助于提高向日葵生產(chǎn)的能量生產(chǎn)率，研究表明采用較好的機(jī)械管理技術(shù)和保護(hù)性耕作方法，通過對(duì)堆肥、殘?jiān)忍娲柿系挠行Ю每赡苁翘岣吣茉蠢眯屎蜏p少環(huán)境污染的有效途徑。朱金鶴等采用Malmquist指數(shù)測度全國和省域在不同環(huán)境約束下的4種全要素生產(chǎn)率，并選取12個(gè)影響因素構(gòu)建系統(tǒng)GMM模型來進(jìn)行研究，測算出中國省域綠色全要素生產(chǎn)率并分析其影響因素。采用SFA方法方面，田旭等采用超越對(duì)數(shù)隨機(jī)前沿分析方法，把碳、氮、磷排放量作為非期望產(chǎn)出測算了中國農(nóng)戶蘋果生產(chǎn)的環(huán)境效率。Sicelo等基于柯布-道格拉斯函數(shù)來研究斯威士蘭的玉米種植效率，發(fā)現(xiàn)了該國的玉米生產(chǎn)技術(shù)效率低于0.8并找出了可能的4種原因。史常亮等利用SFA模型并結(jié)合Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)對(duì)中國31個(gè)省份1993～2013年的農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率（TFP）進(jìn)行測算，并采用面板單位根法對(duì)中國農(nóng)業(yè)TFP增長的地區(qū)差異進(jìn)行隨機(jī)收斂檢驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在明顯的效率損失，平均技術(shù)效率偏低且處于不斷惡化狀態(tài)。

此外，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)TFP的測算，通常僅考慮生產(chǎn)要素的投入約束，而忽略環(huán)境的約束產(chǎn)生的影響。在鄉(xiāng)村振興和綠色發(fā)展的背景下，如果忽視農(nóng)業(yè)發(fā)展的環(huán)境代價(jià)，將會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生不良影響，因此部分學(xué)者開始嘗試考慮資源與環(huán)境對(duì)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響，并考慮其影響因素后給出自己的政策建議。Karakaya Etem等利用Kaya恒等式和對(duì)數(shù)平均分解指數(shù)（LMDI）方法計(jì)算碳排放變化的驅(qū)動(dòng)因素，得出土耳其的經(jīng)濟(jì)增長在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上都是不可持續(xù)的，并提出了可能的減排政策的建議。馮曉龍等在構(gòu)建蘋果碳排放測算體系的基礎(chǔ)上，合算了不同年份、不同省市的蘋果碳排放總量與密度，并采用ML指數(shù)分析碳排放約束下中國全要素生產(chǎn)率及其分解成分。隨著農(nóng)業(yè)面源污染的加劇和保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的力度增大，單純地把碳資源約束作為環(huán)境與資源約束顯然不能滿足當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的需要。因此，田宏宇等將各省市平均總氮總磷、農(nóng)藥和農(nóng)膜殘留作為非期望產(chǎn)出，計(jì)算出環(huán)境全要素生產(chǎn)率并提出了針對(duì)性的政策建議。涂正革等將氮、磷排放作為“壞”產(chǎn)出，利用方向距離函數(shù)和基于變系數(shù)半?yún)?shù)估計(jì)方法對(duì)我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的區(qū)域差異及動(dòng)力進(jìn)行了研究。

綜上所述，雖然現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)環(huán)境全要素生產(chǎn)率的研究已取得不少成果，但仍有如下不足：（1）學(xué)者們大多以大田作物為研究對(duì)象，而對(duì)果蔬農(nóng)產(chǎn)品的研究較少;（2）現(xiàn)有研究大多是把碳排放或者氮磷排放分別作為“壞”產(chǎn)出，而把兩者結(jié)合共同作為“壞”產(chǎn)出的研究較少;（3）現(xiàn)有文獻(xiàn)多以各省市總產(chǎn)量為期望產(chǎn)出進(jìn)行考察，缺少單位面積上的效率研究和考察?；诖?，本文在研究蘋果生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，利用布瑞克數(shù)據(jù)庫2006～2017年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將蘋果生產(chǎn)過程中每公頃因生產(chǎn)資料投入而導(dǎo)致的碳排放與氮磷排放共同作為非期望產(chǎn)出納入核算體系，對(duì)蘋果環(huán)境全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測算及對(duì)比分析，希冀為政府進(jìn)一步深化資源利用和生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展提供一定決策參考。

二、數(shù)據(jù)說明

由于近年來我國蘋果生產(chǎn)的集中度不斷提升，2016年河北、山西、遼寧、山東、陜西、寧夏、甘肅、河南8個(gè)蘋果主產(chǎn)省蘋果總產(chǎn)量在全國的占比達(dá)到98%以上，因此本文選取2006～2017年8個(gè)蘋果主產(chǎn)?。▋纱螽a(chǎn)區(qū)）的投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)，構(gòu)建生產(chǎn)投入與產(chǎn)出的平衡面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用非期望產(chǎn)出模型進(jìn)行測算，具體指標(biāo)如下：

（一）投入產(chǎn)出指標(biāo)的選擇。本文選取8個(gè)蘋果主產(chǎn)省每公頃的人工服務(wù)成本與物質(zhì)服務(wù)成本作為蘋果生產(chǎn)的投入指標(biāo)，把每公頃單產(chǎn)作為蘋果單產(chǎn)的“好產(chǎn)出”，把每公頃蘋果生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放和氮磷排放共同作為生產(chǎn)的“壞產(chǎn)出”。

（二）“壞產(chǎn)出”指標(biāo)的計(jì)算。依據(jù)已有文獻(xiàn)的研究成果，本文將化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜作為農(nóng)業(yè)碳排放的主要來源，將尿素、復(fù)合肥的施用作為農(nóng)業(yè)氮、磷排放的主要來源，依據(jù)布瑞克數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)有數(shù)據(jù)（8個(gè)省區(qū)每公頃平均施用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、尿素、復(fù)合肥等數(shù)據(jù)）測算出蘋果生產(chǎn)中每公頃產(chǎn)生的非期望產(chǎn)出數(shù)據(jù)，即同時(shí)考慮了每公頃蘋果生產(chǎn)的碳排放與氮磷排放兩種非期望產(chǎn)出。

蘋果生產(chǎn)的碳排放計(jì)算公式為：

式（1）中：E為碳排放總量;Ei為第i個(gè)碳源所產(chǎn)生的碳排放量;PEii為第i個(gè)碳排放源的量與其碳排放系數(shù)相乘。農(nóng)業(yè)碳排放系數(shù)如表1所示。（表1）

氮磷排放的計(jì)算公式為：

三、研究方法

本文主要基于方向性距離函數(shù)（DDF），利用GML指數(shù)測度我國蘋果生產(chǎn)的環(huán)境全要素生產(chǎn)率（TFP）。具體研究方法如下：

（一）方向性距離函數(shù)（DDF）。假定M種投入要素x在8個(gè)蘋果主產(chǎn)省（決策單元DMU）中被施用，N種期望產(chǎn)出y和I種非期望產(chǎn)出作為產(chǎn)出，則環(huán)境技術(shù)P（x）可以表示為生產(chǎn)可能性集合：

依據(jù)Chung提出的距離函數(shù)，把g=（gy，gb）作為產(chǎn)出的方向向量，得出產(chǎn)出角度的距離函數(shù)（DDF）為：

式（4）表示投入要素x和環(huán)境技術(shù)結(jié)構(gòu)P（x）沿著設(shè)定的產(chǎn)出方向生產(chǎn)出的期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出增加和減少的最大倍數(shù)。這時(shí)可以依據(jù)線性規(guī)劃對(duì)基于環(huán)境技術(shù)的方向性函數(shù)進(jìn)行求解：

（二）環(huán)境全要素生產(chǎn)率測算及分解。全要素生產(chǎn)率（包含非期望產(chǎn)出）GML指數(shù)定義如下：

式（6）中DG（x，y，b）是根據(jù)全局（Global）技術(shù)參照集PG給出的，所以當(dāng)期望產(chǎn)出（y）增加、非期望產(chǎn)出（b）減少，那么會(huì)有GMLt，t+1>1，表明效率有所提升;當(dāng)期望產(chǎn)出減少、非期望產(chǎn)出增加，那么GMLt，t+1<1，則表示效率有所損失。下一步將指數(shù)GML進(jìn)行分解：

式（7）中EC表示技術(shù)效率;BPG表示與全局技術(shù)參照下離“最佳實(shí)踐者”的距離，TC衡量相鄰兩期BPG的變化，也即技術(shù)變化。TC、EC>1表明技術(shù)改進(jìn)、技術(shù)效率改善;TC、EC<1表明技術(shù)退步、技術(shù)效率損失。

四、實(shí)證分析

根據(jù)研究方法和投入產(chǎn)出指標(biāo)設(shè)定，本文基于MaxDEA6.9軟件進(jìn)行效率測算和分解，選取了2006～2017年間我國八大蘋果主產(chǎn)省的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較研究。同時(shí)，為了揭示農(nóng)業(yè)污染對(duì)蘋果生產(chǎn)效率的影響，還測算了不包括非期望產(chǎn)出的測算結(jié)果，用以對(duì)比“壞產(chǎn)出”造成的影響。

（一）中國蘋果主產(chǎn)省平均蘋果全要素生產(chǎn)率（TFP）及分解。由表3的計(jì)算結(jié)果不難看出，從傳統(tǒng)測算結(jié)果總體均值來看，在綜合考慮碳和氮磷排放的情況下，8個(gè)蘋果主產(chǎn)區(qū)在技術(shù)效率（EC）上實(shí)現(xiàn)了年均增長，且總體增長均值為0.85%，在技術(shù)進(jìn)步（TC）方面，只有山西和陜西兩個(gè)省實(shí)現(xiàn)了年均增長，年均增長分別為0.21%、0.08%，在考慮非期望產(chǎn)出的情況下，蘋果環(huán)境全要素生產(chǎn)率的排名依次為：陜西、遼寧、山西、河南、山東、寧夏、河北和甘肅。在不考慮非期望產(chǎn)出的情況下，蘋果全要素生產(chǎn)率的排名依次為：陜西、遼寧、山西、河南、山東、寧夏、河北。由表1計(jì)算結(jié)果可知，無論是傳統(tǒng)測量蘋果環(huán)境全要素的方法，還是基于GML指數(shù)的測算方法，8個(gè)省區(qū)的蘋果生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率（TFP）總體均值均小于1，說明近年來蘋果全要素生產(chǎn)率呈現(xiàn)總體平均下降趨勢。不含非期望產(chǎn)出的傳統(tǒng)測算結(jié)果為平均下降0.02%，基于含期望產(chǎn)出的GML指數(shù)結(jié)果為平均下降1.08%，這說明了不考慮非期望產(chǎn)出的全要素生產(chǎn)率的效率測度會(huì)高估蘋果生產(chǎn)效率。（表3、圖1）

總體來看，我國8個(gè)蘋果主產(chǎn)省蘋果生產(chǎn)情況不容樂觀，雖然近年來蘋果生產(chǎn)技術(shù)效率呈現(xiàn)平均增長的趨勢，但增長幅度不大且發(fā)揮的作用有限。從技術(shù)進(jìn)步均值小于1不難看出，由于近年來蘋果種植戶仍以小規(guī)模種植為主，品種改良、現(xiàn)代化技術(shù)推廣進(jìn)程不快。此外，依據(jù)潘丹等，F(xiàn)are等學(xué)者的研究結(jié)論，不考慮非期望產(chǎn)出情況下的全要素生產(chǎn)率大于考慮期望產(chǎn)出的情況，說明了“壞”產(chǎn)出增長率高于“好”產(chǎn)出減少率。由此可以得出：一直以來我國蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一定程度上是以周邊生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)來實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，從總體均值與各省均值均可以看出，不含非期望產(chǎn)出的全要素生產(chǎn)率均高于環(huán)境全要素生產(chǎn)率。這說明傳統(tǒng)不考慮非期望產(chǎn)出的效率測算會(huì)高估蘋果的全要素生產(chǎn)率，這與馮曉龍等學(xué)者的觀點(diǎn)一致。

（二）2006～2017年中國蘋果主產(chǎn)區(qū)蘋果全要素生產(chǎn)率對(duì)比及穩(wěn)健性檢驗(yàn)。從表4的蘋果全要素生產(chǎn)率及分解的區(qū)際對(duì)比結(jié)果可以看出，在不考慮非期望產(chǎn)出（碳排放、氮磷排放）的情況下，兩大優(yōu)勢區(qū)的技術(shù)效率（EC）均高于全國平均水平，這說明在技術(shù)水平一定條件下，兩大主產(chǎn)區(qū)的技術(shù)利用率好于全國總體水平。在考慮非期望產(chǎn)出的情況下，兩大主產(chǎn)區(qū)的全要素生產(chǎn)率（TFP）均小于不考慮非期望產(chǎn)出下的全要素生產(chǎn)率（TFP），進(jìn)一步驗(yàn)證了兩大主產(chǎn)區(qū)的高產(chǎn)出、高收益是以環(huán)境污染為代價(jià)的結(jié)果。其次，不考慮非期望產(chǎn)出的TFP值明顯大于考慮非期望產(chǎn)出的TFP值，這與表3的結(jié)果一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了不考慮非期望產(chǎn)出的效率測算存在高估的現(xiàn)象。根據(jù)表4，本文制作了圖2、圖3的區(qū)際對(duì)比圖，由上圖可以發(fā)現(xiàn)，蘋果主產(chǎn)區(qū)不含非期望產(chǎn)出的情況下的TFP波動(dòng)要明顯高于含期望產(chǎn)出的TFP波動(dòng)，這說明環(huán)境因素對(duì)TFP的影響較大，不考慮環(huán)境因素會(huì)對(duì)兩大蘋果產(chǎn)區(qū)的全要素生產(chǎn)率的計(jì)算造成明顯偏誤，而考慮非期望產(chǎn)出后能更好地刻畫當(dāng)前我國蘋果生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀。（表4、圖2、圖3）

五、結(jié)論和政策建議

本文基于2006～2017年間我國蘋果主產(chǎn)區(qū)的平衡面板數(shù)據(jù)，利用非期望產(chǎn)出模型分別對(duì)我國蘋果主產(chǎn)區(qū)考慮環(huán)境約束和不考慮環(huán)境約束的全要素生產(chǎn)率進(jìn)行了測度，得出以下結(jié)論：（1）不考慮非期望產(chǎn)出的傳統(tǒng)效率測算會(huì)高估我國蘋果生產(chǎn)效率。無論是8個(gè)主產(chǎn)省還是兩大主產(chǎn)區(qū)，在不考慮環(huán)境因素的全要素生產(chǎn)率測算結(jié)果均明顯高于含期望產(chǎn)出的GML結(jié)果。（2）本文基于碳和氮磷排放共同作為蘋果生產(chǎn)過程中“壞”產(chǎn)出的情況下，不論是8個(gè)主產(chǎn)省區(qū)還是全國平均水平，技術(shù)效率（EC）均呈現(xiàn)出一定的平均增長態(tài)勢，說明了近年來我國蘋果生產(chǎn)的平均技術(shù)利用效率有所增強(qiáng);但技術(shù)進(jìn)步（TC）和全要素生產(chǎn)率（TFP）卻呈現(xiàn)出不同程度的下降，這說明技術(shù)進(jìn)步仍然是阻礙我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸，必須依靠發(fā)展適度規(guī)模種植和技術(shù)進(jìn)步助推蘋果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色發(fā)展。

基于上述研究結(jié)果，本文提出如下政策建議：首先，要建立健全我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境約束機(jī)制，尤其是各蘋果主產(chǎn)省應(yīng)當(dāng)逐步建立環(huán)境約束下的蘋果綠色發(fā)展的評(píng)價(jià)體系。其次，必須重視科技創(chuàng)新在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的引領(lǐng)作用。從本文的研究結(jié)果不難看出，技術(shù)進(jìn)步依然是蘋果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的最大短板，必須加快科技創(chuàng)新在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的引領(lǐng)作用，通過科技下鄉(xiāng)、科技興農(nóng)等一列政策的有效實(shí)施，全面推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?？傊覈O果產(chǎn)業(yè)已到了由“數(shù)量型增長向質(zhì)量型增長”的抓精發(fā)展階段，唯有通過科技引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)來促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，才能最終實(shí)現(xiàn)我國蘋果產(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展。

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