馬如霞,劉嬌,勾倩,王彪,陳新政,崔永福*,張新仕
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué),河北 保定 071000;2.河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所,河北 石家莊 050051)
河北省蔬菜產(chǎn)量穩(wěn)居我國第2 位。自2014 年習(xí)近平總書記提出京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略思想,河北省蔬菜產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展新機(jī)遇。隨著人民生活水平的不斷提高,對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全提出更好的要求,如何減少農(nóng)業(yè)污染、提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展成為河北省亟待解決的問題。國內(nèi)學(xué)者基于省域尺度分別采用DEA-BBC 模型、超變密度、Dagum 基尼系數(shù)、動態(tài)SAR 模型等對蔬菜生產(chǎn)效率、區(qū)域蔬菜投入產(chǎn)出、蔬菜生產(chǎn)的區(qū)域變遷與比較優(yōu)勢等方面進(jìn)行了深入研究[1~8],但關(guān)于市域的蔬菜全要素生產(chǎn)率與綠色全要素生產(chǎn)率研究較少?;诖?,以河北省的市域蔬菜生產(chǎn)為研究對象,運(yùn)用非徑向非角度、基于松弛的(slacks-based measures,SBM)方向性距離函數(shù)和全局參比曼奎斯特盧恩伯格(Global Malmquist-Luenberger,GML)生產(chǎn)率指數(shù)測算2007~2018 年河北省蔬菜全要素生產(chǎn)率、綠色全要素生產(chǎn)率,采用空間自相關(guān)、局部相關(guān)分析法對河北省地市域蔬菜全要素生產(chǎn)率、綠色全要素生產(chǎn)率進(jìn)行全局和局部空間特征分析,旨在為河北省市域蔬菜生產(chǎn)與發(fā)展提供理論依據(jù)。
蔬菜投入、產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《河北農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》 (2009~2019 年)[11~21],具體指標(biāo)包括蔬菜種植面積、從業(yè)人員投入量、化肥施用量、農(nóng)藥施用量、農(nóng)膜使用量、有效灌溉面積、機(jī)械總動力、總產(chǎn)量等。
投入指標(biāo)包括耕地面積(hm2)、勞動力數(shù)量(人)、農(nóng)藥施用量(t)、化肥施用量(t)、農(nóng)膜使用量(t)、機(jī)械總動力(kW)、有效灌溉面積(hm)2,產(chǎn)出指標(biāo)包括總產(chǎn)量(t) (表1)。根據(jù)發(fā)展特點(diǎn)和階段特征,劃分為2007~2010 年、2011~2013 年、2014~2016年、2017~2018 年 4 個(gè)發(fā)展階段。
表1 河北省蔬菜投入和產(chǎn)出指標(biāo)Table 1 Input and output indicators of vegetables in Hebei Province
全要素生產(chǎn)率是指生產(chǎn)活動在一定時(shí)間內(nèi)的效率,是衡量單位投入產(chǎn)出生產(chǎn)率指標(biāo)??梢杂肕almquist 指數(shù)反映,分解為技術(shù)效率指數(shù)(EC)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TC);基于非徑向非角度的SBM 方向性距離函數(shù)和GML 生產(chǎn)率指數(shù),構(gòu)建蔬菜綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)(GTFP),包括綠色技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(GTC),綠色技術(shù)效率指數(shù)(GEC)。采用空間自相關(guān)、局部相關(guān)方法分析河北省地市域蔬菜TFP、GTFP的空間特征。
2.2.1 非徑向非角度SBM 方向性距離函數(shù)和GML 生產(chǎn)率指數(shù) 假設(shè)有K 個(gè)測算單元,每個(gè)測算單元在t 期使用n 種要素投入(xt∈R+N),同時(shí)可產(chǎn)出m 種期望產(chǎn)出品(yt∈R+N)和非期望產(chǎn)出碳排放(b),則從t~t+1 期產(chǎn)出的距離函數(shù)構(gòu)建Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù),在t 期的產(chǎn)出距離函數(shù)如公式(1)所示。定義MCCDt和MCCDt+1的幾何平均值是全要素Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù),用M(xt+1,yt+1,xt,yt)表示。MCCDt、MCCDt+1分別表示在一定技術(shù)條件下t 期、t+1 期Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù),如公式(2)所示。利用公式(2),將公式(1)可以改寫為公式(3)。若TFP=1,表明從t 期到t+1 期全要素生產(chǎn)率增長率不變;TFP<1,表明從t期到t+1 期全要素生產(chǎn)率增長率降低;TFP>1,表明從t 期到t+1 期全要素生產(chǎn)率增長率提高。EC 與TC亦同。
其中,Dt:t 時(shí)期的產(chǎn)出距離函數(shù);θ為標(biāo)量;xt∈R+N:t 期的投入向量;yt∈R+N:t 期的產(chǎn)出向量;It是生產(chǎn)可能性集合,包含在一定的技術(shù)條件下,投入xt所能夠生產(chǎn)的全部產(chǎn)出向量,即It={(xt,yt,bt):xt可以產(chǎn)生(yt,bt)},其中,每一個(gè)給定的投入的最大產(chǎn)出子集被稱為最大前沿面。
基于非徑向非角度的SBM 方向性距離函數(shù)和GML 生產(chǎn)率指數(shù),構(gòu)建農(nóng)業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率增長率(GTFP) 指數(shù)。當(dāng) GTFP>1,表明 t~t+1 期 GTFP 提高,反之降低。GTC 和GEC 宜同。
通過考察GTC 可以反映綠色技術(shù)進(jìn)步與要素稟賦耦合的程度。為此,在不變規(guī)模報(bào)酬假設(shè)(CRS)下,進(jìn)一步將GTC 分解為綠色投入偏向型技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(GIBTC)與綠色中性技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(GMATC),結(jié)合產(chǎn)出變量僅為1 個(gè),即GOBTC=1,公式(7)轉(zhuǎn)化為公式 (8)。根據(jù)公式 (5) ~(8),得到公式 (9) ~(10)。若 GIBTC>1,表示 GIBTC 有利于改善 GTFP;若GIBTC<1,表示GIBTC 不利于改善GTFP。GMATC宜同。且該原理同樣適用投入偏向性技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(IBTC)和中性技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(MATC)。
2.2.2 空間自相關(guān)分析 利用Moran’I 指數(shù)分析河北省各指標(biāo)全局、局部空間分布。
2.2.2.1 全局空間自相關(guān)分析。全局空間自相關(guān)分析是指測度某一屬性值在整個(gè)空間上是否存在空間相關(guān)。I全局如模型 (11) 所示。ITFP或 I全∈ [-1,1],I=0,表明各指標(biāo)趨于隨機(jī)分布狀態(tài);I全∈[-1,0),表明各指標(biāo)存在空間負(fù)相關(guān)性特征,I 值越靠近-1,說明負(fù)空間自相關(guān)性極強(qiáng);I全∈(0,1],表明各指標(biāo)存在空間正相關(guān)性特征,I 值越靠近1,說明正空間自相關(guān)性極強(qiáng)。
式中,n 為市域數(shù)量;Xi和Xj分別是i 市和j 市蔬菜全要素生產(chǎn)率增長率;為樣本均值;為樣本方差;Wij為二進(jìn)制鄰接空間權(quán)重矩陣。
2.2.2.2 局部空間自相關(guān)分析。局域空間自相關(guān)指標(biāo)LISA (Local indicators of spatial association) 用于反映1 個(gè)區(qū)域單元上的某種屬性值與鄰近單元上某一屬性值的相關(guān)程度。I局如模型(12)所示。模型(13)是(12)的展開式,由于S2>正值,因此I局的值取決于后面的算式。反映了出第i 個(gè)地區(qū)的TFP、GTFP 指標(biāo)情況;反映第i 個(gè)地區(qū)的周邊地區(qū)與整個(gè)區(qū)域之間TFP、GTFP 指標(biāo)情況 (表 2)。
表2 各地區(qū)之間TFP 相關(guān)性的判別標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Discriminant criteria of TFP correlation among regions
2.2.3 可視化分析 利用Geoda 軟件、采用四等分法對2007~2018 年河北省蔬菜產(chǎn)業(yè)TFP、GTFP 指數(shù)進(jìn)行可視化分析。
3.1.1 全省蔬菜生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率指數(shù)變化 2007~2018 年河北省TFP、TC、EC 年均增長率分別為0.87%、0.95%和-0.09%;GTFP、GTC 和 GEC 年均增長率分別為0.66%、0.91%和0.02%。11 個(gè)地市中,石家莊市和唐山市TFP 為負(fù)增長,其他地區(qū)均為正增長;承德市、石家莊市、唐山市、邢臺市GTFP 為負(fù)增長,其他地區(qū)均為正增長(表3)。
3.1.2 各地區(qū)蔬菜生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率指標(biāo)變化 各地區(qū)不同時(shí)期的GTFP、TFP 變化趨勢差異較大。
3.1.2.1 GTFP 變化趨勢分析。保定市、滄州市、衡水市GTFP 呈現(xiàn)“N”形(即:先增長后降低再增長),石家莊市、張家口市呈現(xiàn)“И”形(即:先降低后增長再降低),承德市、邢臺市呈現(xiàn)“U”形,(即:先降低再增長),秦皇島市呈現(xiàn)“/”形(即:持續(xù)增長)。將GTFP 指標(biāo)進(jìn)行分解分析發(fā)現(xiàn),滄州市GEC增長最快,年均增長3.95%,衡水市降低最快,年均增長為-5.36%;衡水市GTC 增長最快,年均增長7.73%,邢臺市降低最快,年均降低4.32%。
3.1.2.2 TFP 變化趨勢分析。衡水市、廊坊市和唐山市TFP 呈現(xiàn)“∩”形,張家口市、石家莊市呈現(xiàn)“И”形,其他地區(qū)呈現(xiàn)“N”形。將TFP 指標(biāo)進(jìn)行分解分析發(fā)現(xiàn),承德市EC 增長最快,年均增長4.97%,衡水市降低最快,年均降低8.49%,廊坊市TC 增長最快,年均增長3.19%,唐山市TC 降低最快,年均降低 4.32% (表 3)。
表3 2007~2018 年河北省蔬菜全要素生產(chǎn)率增長率、綠色全要素生產(chǎn)率增長率Table 3 Growth rates of vegetable total factor productivity index,green total factor productivity in Hebei Province from 2007 to 2018
續(xù)表3
2007 ~2018 年 河 北 省 GIBTC、 IBTC 分 別 為9.66%、10.13%,且除秦皇島市,其他地區(qū)均>1,表明投入偏向型技術(shù)進(jìn)步對河北蔬菜全要素生產(chǎn)率的增長具有積極促進(jìn)作用(表4)。
2007 ~2018 年 河 北 省 GMATC、 MATC 分 別 為9.44%、8.69%,且除秦皇島市,其他地區(qū)均<1,表明各地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)中性技術(shù)的投入力度(表4)。
表4 2007~2018 年河北省蔬菜綠色投入偏向型技術(shù)進(jìn)步、綠色中性技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和投入偏向型技術(shù)進(jìn)步、中性技術(shù)進(jìn)步指數(shù)Table 4 GIBTC,GMATC,IBTC and MATC of vegetables in Hebei Province from 2007 to 2018
根據(jù)各地區(qū)GTFP、TFP 指標(biāo)值,運(yùn)用Geoda 軟件進(jìn)行空間可視化分析結(jié)果顯示,2007~2018 年GTFP高值區(qū)變化路徑為冀東南地區(qū)—冀中地區(qū)—冀北地區(qū)(圖1),TFP高值區(qū)范圍逐漸縮小,主要集中在冀南地區(qū)(圖2)。
圖1 2007~2018 年河北省蔬菜GTFP 空間分布Fig. 1 Spatial distribution of vegetable green total factor productivity growth index in Hebei Province from 2007 to 2018
圖2 2007~2018 年河北省蔬菜TFP 空間分布Fig.2 Spatial distribution of vegetable TFP in Hebei Province from 2007 to 2018
3.5.1 河北省蔬菜TFP和GTFP空間自相關(guān)分析 2007~2018 年 TFP 指數(shù)的 I全為-0.357 0~0.080 7 (圖 3),表明河北省TFP存在全局空間相關(guān)性,其中2008~2016 年I全<0,表現(xiàn)為空間負(fù)相關(guān);2017~2018 年 I全>0,表現(xiàn)為空間正相關(guān)。GTFP 指數(shù)的 I全為-0.360 9~0.036 2,表明河北省GTFP 存在全局空間相關(guān)性,其中2011~2013 年 I全>0,表現(xiàn)為空間正相關(guān),2008~2010 年、2014~2018 年 I全<0,表現(xiàn)為空間負(fù)相關(guān)。
圖3 2007~2018 年河北省 TFP 和 GTFP 的 I 全指數(shù)變化Fig.3 Global index change of TFP and GTFP in Hebei Province from 2007 to 2018
3.5.2 河北蔬菜EC 和GEC 空間自相關(guān)分析 2007~2018 年 EC 指數(shù)的 I全為-0.542 4~-0.077 9,GEC 指數(shù)I全為-0.514 9~-0.154 3,表明河北省 EC、GEC 均存在全局空間負(fù)相關(guān)(圖4)。
圖4 2007~2018 年河北省 EC 和 GEC 的 I 全指數(shù)變化Fig.4 Global index change of EC and GEC in Hebei Province from 2007 to 2018
3.5.3 河北省TC 和GTC 空間自相關(guān)分析 2007~2018年TC 指數(shù)的 I全為-0.173 6~0.106 2,表明河北省 TC 存在全局空間相關(guān)性,其中2008~2010 年I全<0,表現(xiàn)為負(fù)相關(guān),2011~2018 年 I全>0,表現(xiàn)為正相關(guān)。GTC 指數(shù)的I全為-0.326 3~-0.009 5,表明河北省GTC 存在全局空間負(fù)相關(guān),且2007~2016 年 I全趨近于 0 (圖 5)。
圖5 2007~2018 年河北省 TC 和 GTC 的 I 全指數(shù)變化Fig.5 Global index change of TC and GTC in Hebei Province from 2007 to 2018
3.5.4 河北省IBTC 和GIBTC 空間自相關(guān)分析 2007~2018 年 IBTC 指數(shù)的 I全為-0.221 1~0.257 5,表明河北省IBTC 存在全局空間相關(guān)性,其中 2007~2016 年 I全>0,表現(xiàn)為正相關(guān),2017~2018 年 I全<0,表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。GIBTC 指數(shù)的 I全為-0.291 4~-0.030 1,表明河北省GIBTC 存在全局空間相關(guān)性,其中2007~2013、2017~2018 年 I全<0,表現(xiàn)為負(fù)相關(guān),2014~2016 年 I全>0,表現(xiàn)為正相關(guān)(圖6)。
圖6 2007~2018 年河北省 IBTC 和 GIBTC 的 I 全指數(shù)變化Fig.6 Global index change of IBTC and GIBTC in Hebei Province from 2007 to 2018
通過計(jì)算2008~2018 年河北省市域TFP、GTFP的I局指數(shù)顯示(表5),各地區(qū)局部空間相關(guān)性差異較大。
表5 2007~2018 年各地區(qū)蔬菜 GTFP 和 TFP 的 I 局指數(shù)匯總Table 5 Local Moran index of GTFP and TFP of vegetables in each region from 2007 to 2018
圖7 2007~2018 年河北省 MATC 和 GMATC 的 I 全指數(shù)變化Fig.7 Global index change of MATC and GMATC in Hebei Province from 2007 to 2018
石家莊市 2007~2016 年 TFP 的 I局指數(shù)從 LL 類型到LH 類型再到HL 類型,說明該時(shí)期周邊市蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了石家莊市蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,存在空間集聚效應(yīng)。2011~2016 年 GTFP 的 I局指數(shù)從 LH 類型到HL 類型,說明該時(shí)期周邊市綠色蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了石家莊市綠色蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,存在空間集聚效應(yīng)。
張家口市 2011~2016 年 TFP 的 I局指數(shù)從 LH 類型到HL 類型,說明該時(shí)期周邊市蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了張家口市蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,存在空間集聚效應(yīng)。2007~2013 年 GTFP 的 I局指數(shù)從 HL 類型到 HH 類型再到HL 類型,說明該時(shí)期張家口市帶動了周邊市綠色蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,存在空間集聚效應(yīng)。
衡水市 2011~2016 年 TFP 的 I局指數(shù)從 HH 類型到LL 類型,說明該時(shí)期衡水市和周邊市蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在空間集聚效應(yīng)。
滄州市 2007~2016 年 GTFP 的 I局指數(shù)從 HL 類型到HH 類型再到LL 類型,說明該市這段時(shí)期帶動了周邊市綠色蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,存在空間集聚效應(yīng)。
廊坊市 2011~2016 年 GTFP 的 I局指數(shù)從 LH 類型到HL 類型,說明該時(shí)期周邊市蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了廊坊市綠色蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,存在空間集聚效應(yīng)。
通過運(yùn)用非徑向非角度、基于松弛的方向性距離函數(shù)和全局參比曼奎斯特盧恩伯格生產(chǎn)率指數(shù)方法測算了2007~2018 年河北省地市域TFP、GTFP 指數(shù),并且采用空間自相關(guān)、局部相關(guān)方法分析了河北省市域蔬菜TFP、GTFP 的全局和局部空間特征,得到以下主要結(jié)論:
(1)從時(shí)間特征分析結(jié)果來看,2007~2018 年河北省地市蔬菜TFP 年均增長率為0.87%,GTFP年均增長率為0.66%,技術(shù)進(jìn)步是促進(jìn)這2 個(gè)指標(biāo)增長的主要因素。IBTC 增長率為10.13%,GIBTC 增長率為9.66%,說明河北省蔬菜全要素生產(chǎn)率的增長存在投入偏向型技術(shù)進(jìn)步的現(xiàn)象。
(2)從空間特征分析結(jié)果來看,河北省市域蔬菜TFP、GTFP 地域差異明顯。GTFP高值區(qū)變化路徑為冀東南地區(qū)—冀中地區(qū)—冀北地區(qū),TFP高值區(qū)范圍逐漸縮小,主要集中在冀南地區(qū)。
(3)從各指標(biāo)的全局空間相關(guān)性分析結(jié)果來看,各指標(biāo)均存在空間相關(guān)性,但差異較大。TFP 的I全指數(shù)從2017 年由負(fù)相關(guān)轉(zhuǎn)為正相關(guān);GTFP 的I全指數(shù)長期表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)特征;EC 的I全指數(shù)長期表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)特征;TC 的I全指數(shù)由負(fù)相關(guān)轉(zhuǎn)為正相關(guān);IBTC的I全指數(shù)由正相關(guān)轉(zhuǎn)為負(fù)相關(guān),說明蔬菜播種面積的減少要求技術(shù)投入更加高效;GIBTC 的I全指數(shù)由負(fù)相關(guān)轉(zhuǎn)為正相關(guān)再轉(zhuǎn)為負(fù)相關(guān),波動較大。
(4)從各地區(qū)局部空間相關(guān)性分析結(jié)果來看,各地區(qū)的局部空間相關(guān)性差異較大。其中石家莊、張家口、滄州市、廊坊市、衡水市均在不同時(shí)期存在空間聚集效應(yīng)。
(1)重點(diǎn)加強(qiáng)冀南地區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣,提高冀南地區(qū)的蔬菜生產(chǎn)技術(shù)效率,實(shí)現(xiàn)河北省區(qū)域內(nèi)的蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。(2)強(qiáng)化蔬菜生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新,注重“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合,繼續(xù)保持技術(shù)進(jìn)步的增長勢頭,提高蔬菜綜合生產(chǎn)能力。(3)加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)與指導(dǎo),提高產(chǎn)出率與技術(shù)利用率。(4)擴(kuò)大補(bǔ)貼范圍和力度,調(diào)動生產(chǎn)積極性。(5)因地制宜,精準(zhǔn)施策,分區(qū)優(yōu)化蔬菜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)品競爭力。