王 允，韓亞瓊，韓一軍※

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083；2.北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083）

0 引言

中國是人口大國，糧食安全問題是國家穩(wěn)定的重要保障，小麥作為三大主糧之一其生產(chǎn)環(huán)境效率問題不容忽視。隨著20 世紀(jì)80 年代家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的落實(shí)，中國小麥產(chǎn)量增長迅速，由1978 年的5 384.00 萬t 增長到2018 年的1.314 405 億t，但同時(shí)其生產(chǎn)環(huán)境成本也越來越高?；省⑥r(nóng)藥等化學(xué)性生產(chǎn)資料的過量投入雖然對小麥增長起到重要作用，但也不可避免地帶來更多的非期望產(chǎn)出（Undesirable Output）如面源污染等。根據(jù)測算目前中國每公頃糧食生產(chǎn)過程中施用的化肥量、農(nóng)藥等化學(xué)投入品已經(jīng)遠(yuǎn)超出世界平均水平，而且過量化學(xué)投入品的使用會(huì)使得土壤板結(jié)，同時(shí)造成農(nóng)業(yè)面源污染問題[1]，根據(jù)第二次全國農(nóng)業(yè)污染源普查，農(nóng)業(yè)污染量已經(jīng)占總污染量的30%以上，如若長期以往地忽視這一問題，不僅會(huì)危害到農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，也會(huì)危害農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，引發(fā)人們對糧食質(zhì)量安全的擔(dān)憂[2]。因此在分析中國主產(chǎn)省小麥生產(chǎn)效率的同時(shí)，有必要將環(huán)境因素引入到分析框架中計(jì)算出環(huán)境效率。環(huán)境效率其核心思想是通過最少的要素投入并對環(huán)境造成最小負(fù)面影響的情況下獲得更多產(chǎn)出。因此農(nóng)業(yè)環(huán)境效率即為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，對環(huán)境污染較小的情況下，用較少的農(nóng)業(yè)資源獲得更多的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出，所以相比傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)效率更有實(shí)際意義，并可以在此基礎(chǔ)上探究影響生產(chǎn)環(huán)境效率的影響因素，尋找優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性的發(fā)展路徑。

早期學(xué)者大多忽略了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境代價(jià)大多僅僅測算生產(chǎn)效率，近幾年隨著中國大力提倡農(nóng)業(yè)綠色化生產(chǎn)，一些學(xué)者開始關(guān)注糧食生產(chǎn)環(huán)境效率。首先以往文獻(xiàn)主要運(yùn)用以下3種方法對生產(chǎn)環(huán)境效率進(jìn)行測算：比值法、DEA 和SFA。比值法是由WBSCD 提出的，其計(jì)算方法為以農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)出價(jià)值比上農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)造成的環(huán)境影響，這一方法計(jì)算簡單，雖然直觀反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境成本，但是由分析框架中不考慮投入端因此這種方法逐漸被學(xué)者拋棄[3]。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是當(dāng)前計(jì)算糧食環(huán)境效率應(yīng)用較為廣泛的方法，這一方法無須對模型的形式進(jìn)行具體設(shè)定，諸多學(xué)者[4-10]往往在此基礎(chǔ)上采用SBMDEA的方法測算環(huán)境效率。隨機(jī)前沿方法最早是由Shephard[11]運(yùn)用到測算環(huán)境效率中的，其將生產(chǎn)過程中的“非合意產(chǎn)出”納入分析模型測算生產(chǎn)行為的真實(shí)價(jià)值并為諸多學(xué)者[12-13]沿用。其次是關(guān)于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素的研究，現(xiàn)有文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、人均收入、耕地規(guī)模和財(cái)政支農(nóng)水平等是影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境效率的重要因素[14-17]。

綜述以往的研究，可以發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的研究仍為空白，大多都是針對農(nóng)業(yè)或者糧食的大類研究缺乏針對性，文章沿用以往研究采用SBMDEA 方法測算小麥環(huán)境效率。因此該文做了以下改進(jìn)：（1）準(zhǔn)確核算小麥生產(chǎn)的環(huán)境效率并深入分析其各類誘因是該文主要研究目的，因此采用SBMDEA 得到環(huán)境效率并分析其影響因素；（2）選取小麥作為研究對象而不是對所有糧食作物進(jìn)行研究，研究針對性更強(qiáng)，結(jié)論更為準(zhǔn)確；（3）建立并行中介效應(yīng)分析勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移影響小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的作用機(jī)制。該研究旨在回答如下問題：地區(qū)間小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的差異如何？小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響因素包括哪些？勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移如何影響小麥生產(chǎn)的環(huán)境效率？

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)

1.1 小麥生產(chǎn)環(huán)境效率測算方法——SBMDEA

因?yàn)閭鹘y(tǒng)DEA 模型是徑向的，模型中并未將投入產(chǎn)出的松弛變量考慮在內(nèi)，最后會(huì)使得測算的效率值失真。所以，該研究方法使用SBM-DEA 模型，將各個(gè)決策單元的投入與產(chǎn)出變量均考慮在內(nèi)，在目標(biāo)函數(shù)中直接加入松弛變量，避免出現(xiàn)投入產(chǎn)出的松弛問題和徑向、角度選擇的偏差，計(jì)算公式為：

其中：

xn=Xφ+Sx，n，n= 1，2，…，N Sx，n≥0，φ≥0

ym=Ygφ-Sg，m，m= 1，2，…，M Sg，m≥0，φ≥0

yi=Ybφ-Sg，m，i= 1，2，…，I Sb，i≥0，φ≥0

式（1）中，p*是效率值；N是投入指標(biāo)個(gè)數(shù)；M是期望產(chǎn)出的指標(biāo)個(gè)數(shù)；I是非期望產(chǎn)出的指標(biāo)個(gè)數(shù)；X是每年不同地區(qū)的投入量；Yg，m是每年不同地區(qū)的期望產(chǎn)出量；Yb，i是每年不同地區(qū)的非期望產(chǎn)出量；Sx，n、Sg，m、Sb，i依次是投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的松弛變量；xn、ym、yi依次是決策單元的投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出值；φ是決策單元的權(quán)重。p*范圍在0～1之間，當(dāng)且僅當(dāng)p*=1，即Sx，n=0，Sg，m=0，Sb，i=0 時(shí)，決策單元才是有效的；當(dāng)p*＞1，即Sx，n、Sg，m、Sb，i3個(gè)變量之間至少有一個(gè)不是0時(shí)，表明沒有取得效率值有效，效率值存在損失，可以使用改進(jìn)決策單元投入產(chǎn)出量的方式對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率進(jìn)行改進(jìn)。

1.2 農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響——并行中介效應(yīng)模型

在得到小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討其影響因素，進(jìn)而尋找提高環(huán)境效率的途徑是該文的另一重大內(nèi)容。在借鑒現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上該文選取財(cái)政支農(nóng)水平、農(nóng)村交通條件、有效灌溉率、農(nóng)業(yè)受災(zāi)率、勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移程度、機(jī)械化水平、人均農(nóng)地規(guī)模、農(nóng)村人均純收入等變量研究其對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響。其中勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移程度對于環(huán)境效率的影響中，除了轉(zhuǎn)移本身帶來農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力素質(zhì)下降的直接影響外，一方面勞動(dòng)力非農(nóng)就業(yè)通過提升農(nóng)戶家庭收入水平來改變農(nóng)戶小麥投入要素配置影響小麥生產(chǎn)環(huán)境效率，留守農(nóng)地經(jīng)營者在收入提高的同時(shí)更有意愿購買更多的化肥農(nóng)藥等生產(chǎn)資料，從而增加小麥生產(chǎn)過程中的非期望產(chǎn)出；但是另一方面隨著勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移比例逐漸提高，人均農(nóng)地規(guī)模逐漸提高，小麥規(guī)?；a(chǎn)逐漸形成，從而可能促進(jìn)小麥環(huán)境效率的提升。因此農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移可以通過上述兩個(gè)路徑間接影響小麥生產(chǎn)環(huán)境效率，因此可以采用并行中介效應(yīng)進(jìn)行建模。

東山寺因寺而名。這座始建于唐朝的寺廟，位于宜昌城的東山之顛，以其壯美雄姿和香火悠遠(yuǎn)占盡風(fēng)水，佑福宜昌，成為千古名剎，曾被譽(yù)為夷陵八景之首。

圖1展示了勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移對于小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響路徑，并基于此建立模型：

圖1 并行中介效應(yīng)模型

lncome=a1×Labor+ci×Zi+e1

Scale=a2×Labor+ci×Zi+e2

NEFF=b1×Income+b2×Scale+d×Labor+ci×Zi+e3（2）

其中Income、Scale、Labor、NEFF分別為農(nóng)戶人均純收入、勞均耕地規(guī)模、農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移程度和小麥生產(chǎn)環(huán)境效率，Zi為一系列控制變量如財(cái)政支農(nóng)水平、農(nóng)業(yè)受災(zāi)率等。模型中a1×b1、a2×b2、a1×b1+a2×b2分別代表收入中介效應(yīng)、規(guī)模中介效應(yīng)和總體中介效應(yīng)，d代表直接效應(yīng)。檢驗(yàn)的步驟依次為：第一檢驗(yàn)中介回歸變量系數(shù)的顯著性；第二采用Sobel（1982）的方法檢驗(yàn)a1×b1、a2×b2、a1×b1+a2×b2是否顯著[18]，第三檢驗(yàn)d+a1×b1+a2×b2總體效應(yīng)是否顯著，檢驗(yàn)方法采用Clogg等[19]的公式進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 數(shù)據(jù)來源

該文使用的數(shù)據(jù)主要包括兩個(gè)部分，第一部分主要是計(jì)算小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的投入與產(chǎn)出變量，其中小麥的產(chǎn)出變量是每公頃產(chǎn)量，投入變量依次為每公頃投工量、每公頃機(jī)械費(fèi)用、每公頃化肥費(fèi)用以及除去化肥、機(jī)械費(fèi)用以外的每公頃其他費(fèi)用（購買種子產(chǎn)生費(fèi)用、灌溉費(fèi)、農(nóng)藥費(fèi)用、折舊費(fèi)用等，投入與產(chǎn)出的數(shù)據(jù)來源于《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》（1991—2019）。另外在相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，加上數(shù)據(jù)的可獲得性等因素，該文關(guān)于小麥生產(chǎn)過程中“非合意產(chǎn)出”即對氮、磷排放量的核算具體參照賴斯蕓等、陳敏鵬等采用的單元清單分析法[20，21]，但在其基礎(chǔ)上稍作修改，計(jì)算公式為：

E=∑SUi×ρij×LCij（3）

式（3）中，E為小麥種植過程中的非合意產(chǎn)出，這里主要包括總磷和總氮；SUi為i污染單元的污染物產(chǎn)生基數(shù)，因?yàn)樾←湻N植期間的氮、磷排放大部分源自化肥，所以指標(biāo)主要指化肥使用量的折純；ρij為單元i污染物j的產(chǎn)污強(qiáng)度系數(shù)；SUi與ρij乘積是i污染單元小麥面源污染物產(chǎn)生量，也就是在不考慮資源綜合利用和管理因素的情況下小麥種植期間最大潛在小麥面源污染物產(chǎn)生量；LCij為單元i產(chǎn)生污染物j的排放系數(shù)。ρij和LCij等各參數(shù)是通過廣泛文獻(xiàn)調(diào)研及綜合比較所得[22，23]。

表1 小麥生產(chǎn)投入產(chǎn)出變量及環(huán)境效率影響因素

3 結(jié)果與分析

3.1 小麥生產(chǎn)技術(shù)效率與環(huán)境效率估計(jì)

根據(jù)SBMDEA 的測算結(jié)果，表2 展示了1990—2018 年全國和東中西部地區(qū)小麥主產(chǎn)省的效率變化情況。首先可以發(fā)現(xiàn)，如果忽略小麥生產(chǎn)中的非期望產(chǎn)出將會(huì)高估小麥生產(chǎn)效率，其中1 990—2 018年全國小麥生產(chǎn)技術(shù)效率均值為0.910 2，而環(huán)境效率僅為0.649 7，假如可以消除效率損失，中國小麥種植期間的非合意產(chǎn)出（總磷、總氮和碳排放）可以減少34.70%。其次觀察兩種效率的變化趨勢可以發(fā)現(xiàn)，其中小麥生產(chǎn)技術(shù)效率雖然有所下降但變化較為平穩(wěn)，但是考慮非期望產(chǎn)出的小麥生產(chǎn)環(huán)境效率呈現(xiàn)明顯下滑趨勢，1 990年我國小麥生產(chǎn)環(huán)境效率值為0.739 7而2 018年已經(jīng)下降到0.474 1，進(jìn)一步驗(yàn)證了這一期間小麥生產(chǎn)化肥農(nóng)藥等化學(xué)投入品出現(xiàn)過量使用，小麥產(chǎn)量長期增長的背后其環(huán)境成本也在逐漸增加，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有待改進(jìn)。最后將小麥主產(chǎn)區(qū)分東中西地區(qū)來看，小麥生產(chǎn)環(huán)境效率呈現(xiàn)中部＞西部＞東部的分布格局，中部小麥主產(chǎn)省的平均環(huán)境效率最高為0.677 9，西部和東部小麥主產(chǎn)省次之，分別為0.638 1和0.602 1。

表2 1990—2018年中國主產(chǎn)省小麥生產(chǎn)技術(shù)效率與環(huán)境效率變化趨勢

3.2 小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響因素分析

結(jié)合上文分析可以發(fā)現(xiàn)中國小麥生產(chǎn)的環(huán)境效率存在明顯的時(shí)間差異和地區(qū)差異，因此進(jìn)一步探討小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響因素，進(jìn)而尋找提高環(huán)境效率的途徑是該文的另一重大內(nèi)容。表3小麥生產(chǎn)環(huán)境效率影響因素的并行中介效應(yīng)估計(jì)結(jié)果，并進(jìn)行了相關(guān)檢驗(yàn)。首先當(dāng)農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移水平顯著提升了農(nóng)戶的人均純收入并對勞均耕地規(guī)模產(chǎn)生正向影響，因此滿足中介效應(yīng)分析的前提條件，但是收入中介效應(yīng)并未通過檢驗(yàn)，而規(guī)模中介效應(yīng)（0.041）和總體中介效應(yīng)（0.043）在1%的水平下顯著，勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移本身的直接效應(yīng)為中介效應(yīng)為-0.231 并在1%的水平下顯著，最終勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的總效應(yīng)為-0.187。可以得出以下幾個(gè)結(jié)論：（1）勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移通過家庭收入的增加并未損害小麥生產(chǎn)環(huán)境效率，可能的解釋是由于勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移程度的增加，家庭農(nóng)業(yè)收入占比降低使得糧食生產(chǎn)的重要性下降，農(nóng)戶更偏向于將非農(nóng)收入用于消費(fèi)或者非糧行業(yè)；（2）勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移推動(dòng)了勞均土地規(guī)模的擴(kuò)大進(jìn)而推動(dòng)小麥生產(chǎn)集約化高效率，降低了單位面積的化肥農(nóng)藥投入，促進(jìn)了小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的提高。（3）農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的直接影響顯著為負(fù)，主要是由于轉(zhuǎn)移本身帶來小麥生產(chǎn)者身體素質(zhì)和認(rèn)知水平的下降，轉(zhuǎn)移人群往往是農(nóng)村中的優(yōu)質(zhì)勞動(dòng)力因而留守種植者往往通過施用更多的化肥、農(nóng)藥，并且通過租賃雇傭農(nóng)業(yè)機(jī)械彌補(bǔ)缺失的勞動(dòng)力，從而增加小麥生產(chǎn)過程中的環(huán)境成本，因而對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率產(chǎn)生負(fù)面影響；（4）農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移對小麥生產(chǎn)效率的總體影響顯著為負(fù)，說明勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移帶來的生產(chǎn)者素質(zhì)降低效應(yīng)短時(shí)期內(nèi)還無法通過規(guī)模增加得以彌補(bǔ)，轉(zhuǎn)移的總體中介效應(yīng)為正，這與直接效應(yīng)的符號相反，因而屬于部分遮掩效應(yīng)。

其次，從表3的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)其他控制變量對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響：有效灌溉率和機(jī)械化水平變量顯著為正，說明灌溉設(shè)施的完善和機(jī)械化程度的提升一方面可以抵消部分自然災(zāi)害（如旱災(zāi)）和病蟲害對于小麥生產(chǎn)環(huán)境效率的影響，另一方面也可以促進(jìn)化肥農(nóng)藥等投入使用效率的提高；農(nóng)業(yè)受災(zāi)率（DIS）的系數(shù)顯著為負(fù)自然災(zāi)害加大了小麥生產(chǎn)者的管理難度，在遭遇災(zāi)害后農(nóng)戶為了彌補(bǔ)損失往往加大化肥和機(jī)械投入因而降低了小麥生產(chǎn)環(huán)境效率；財(cái)政支農(nóng)水平對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率起到正向影響，財(cái)政支農(nóng)水平越高有利于改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進(jìn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)從而提高小麥環(huán)境生產(chǎn)效率；小麥最低收購價(jià)政策則促進(jìn)小麥環(huán)境效率的提高，首先是政策上更具有指向性其次使用化肥農(nóng)藥較少的“綠色”小麥往往能夠賣出更高價(jià)錢，因而對小麥生產(chǎn)環(huán)境效率具有積極作用。

表3 并行中介效應(yīng)模型估計(jì)

4 主要結(jié)論

該文采用1990—2018年15個(gè)小麥主產(chǎn)省區(qū)面板數(shù)據(jù)，首先利用單元調(diào)查評估方法核算了中國小麥生產(chǎn)的“非期望產(chǎn)出”，然后通過SBMDEA 方法準(zhǔn)確測量了中國不同地區(qū)小麥生產(chǎn)的環(huán)境效率，并在此基礎(chǔ)上建立并行中介效應(yīng)模型從而剖析農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移對環(huán)境效率的影響路徑。結(jié)論如下。

（1）忽視生產(chǎn)過程中的環(huán)境成本會(huì)高估小麥生產(chǎn)效率，中國總體小麥生產(chǎn)環(huán)境效率處于較低水平，并且從時(shí)間趨勢上看自2000 年開始均呈現(xiàn)明顯下降的趨勢，雖然小麥產(chǎn)量長期穩(wěn)定，但其增長的背后伴隨著環(huán)境成本的增加，傳統(tǒng)小麥生產(chǎn)方式亟需改善。另一方面小麥生產(chǎn)環(huán)境效率地區(qū)差異較小，具體表現(xiàn)為中部、西部、東部依次遞減。

（2）農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移降低了小麥生產(chǎn)環(huán)境效率，雖然存在正向的規(guī)模中介效應(yīng)但現(xiàn)階段還難以完全彌補(bǔ)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移帶來的直接環(huán)境效率損失。另外財(cái)政支農(nóng)水平、有效灌溉率、機(jī)械化水平和小麥最低收購政策對生產(chǎn)環(huán)境效率具有顯著的正向作用，而農(nóng)業(yè)受災(zāi)率則對環(huán)境效率具有明顯的負(fù)向影響。