福建省现代循环农业发展评价指标体系构建与应用
2020-09-21陈丽娜李中斌
陈丽娜,李中斌
(1.闽西职业技术学院 财经商贸学院,福建 龙岩 364021;2.福建农林大学 管理学院,福建 福州 350002)
现代循环农业是以现代管理理念与科技创新为驱动力,通过合理设计,优化布局接口,形成循环链,实现“低开采、高利用、低排放、再循环”,最大限度地减少废弃物产生和提高资源利用效率的资源节约型和环境友好型农业生产方式。它是人类社会在传统农业遇到发展瓶颈后进行深刻反思的一场变革,是实现农业可持续发展战略的重要途径。特别是在中国农业基础薄弱,农村生产、生活条件较差,耕地资源紧缺,水资源紧缺,生态环境破坏,农产品供给的地区性、结构性及季节性过剩等问题长期存在情况下,发展现代循环农业具有重要意义。自20 世纪60 年代循环经济思想被提出、20 世纪90 年代被引进中国,运用于农业领域至今,现代循环农业发展模式给中国农业未来发展指明了道路。从中央到地方都高度重视,自2006 年中央“一号文件”正式提出要发展循环农业以来,历年的中央“一号文件”都会在现代循环农业发展的不同时段提出更具体的要求。
许多学者,基于循环经济的内涵,无论是3R 原则[1]即减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle),还是4R 原则[2-3],即3R+再思考(Rethink),或者5R 原则[4]即4R+再修复(Repair)出发,构建包括经济与社会发展、资源减量投入、资源循环再利用、资源环境安全[1-4]的评价指标体系。运用灰色关联度法[5]、主成分分析法[6]、层次分析法[7]、模糊综合评价法[8]、德尔菲法(Delphi)[1]、DEA[9-10]对包括中国、广西、河北、河南、湖北、湖南、江苏、重庆等各省份循环农业发展水平进行评价。本文在前人研究的基础上,采用德尔菲法(Delphi)构建包括经济效益和生态效益的评价指标体系,并运用熵权法确定指标权重,对福建省2007—2017 年间现代循环农业发展情况进行评价,系统分析福建省近11 年来现代循环农业发展状态,指出可能存在的问题,为后续的改进活动提供一定的理论指导,从而推动福建省现代循环农业更好地发展。
一、研究区域概况
福建省位居我国东南沿海,陆地总面积为12.14 万km2。全省地貌以山地丘陵为主,森林覆盖率达63.1%,连续40 年保持全国第一,但森林结构不尽合理,生态功能尚未得到最大限度地发挥。土壤主要为黄红壤,肥力低,人均耕地面积少,仅为全国人均耕地面积的三分之一,低于联合国人均耕地面积警戒线。福建靠近北回归线,气候条件优越,但区域差距较大,降水时空分布不均,易产生旱涝、水土流失和地质灾害。水系密布,河流众多,水力资源蕴藏量居华东地区首位。海洋资源得天独厚,海岸线长达3 752 km,位居全国第二位。综合来看,福建省自然资源丰富,生态环境优良,为现代循环农业发展奠定了良好的基础。
在中央精神的指导下,现代循环农业在福建省各地市展开了十多年的实践探索,并取得了一定的成果。比如建宁的稻萍鱼立体型种养及农业废弃物种植食用菌模式、沙县的“猪—沼气—粮果菜”和“猪—沼气—民用”模式,福清的“创新养殖场”的循环水养殖模式、石斑鱼智能设施养鱼场及微生物发酵床大栏养猪,以及各地市的生态农业观光园等循环农业发展模式。并且在政府的推动下,全省范围内大力推广猪—沼—果(草、林、菜、茶等)、牧—沼—果(菜、粮、草、茶)、达标排放、漏缝地面—免冲洗—减排放、水面立体种养和浅海滩涂深海生态养殖等模式,试点推广生物发酵垫料床零排放模式。在农、林、牧、渔业等各个方面,对现代循环农业进行深入尝试。构建一套科学的评价指标,衡量现代循环农业发展水平,对福建省现代循环农业发展具有重要意义。
二、现代循环农业发展的评价指标体系构建
对于指标体系的构建,许多学者从循环经济的内涵出发,构建包括经济与社会发展、资源减量投入、资源循环再利用、资源环境安全[1-4]的评价指标体系。本文运用德尔菲法(Delphi),经过专家反复讨论认为,由于投入减量化、再利用及再循环,最终会带来经济效益、生态效益和社会效益。但是,由于现代循环农业的经济效益与生态效益对社会效益都具有正外部性,而这种正外部性对社会的良性影响又反向回馈到经济与生态领域当中。本文在前人研究的基础上,以经济效益和生态效益作为该评价体系的一级指标。经济效益最直接体现在农民收入增加、农产品产量的上升以及资源投入的减少上,所以,经济效益指标包括农民增收、农民增产和投入减量化这三个二级指标;生态效益,主要是现代农业带来的有害物质的少投入及废弃物资源化利用带来的少污染,直接影响了生态环境和人们的生活环境,这里将农业生产生活直接影响了农民健康安全的因子,称为卫生安全指标,所以,生态效益指标包括生态环境与卫生安全两个二级指标。结合福建省的实际情况,共筛选出25 项评价因子构建评价指标体系,见表1。
如表1 所示,农村居民可支配收入、农村居民人均住房建筑面积及农村恩格尔系数用以反映农民增收的情况。农村居民可支配收入,直接反映农民收入水平;一般情况,农民都具有强烈的住房需求,所以,农村居民人均住房建筑面积,能反映出农民的收入情况;恩格尔系数,是食品支出占个人消费支出总额的比重,恩格尔系数越高,居民的生活水平越低,所以农村恩格尔系数能反映出农民收入情况,且呈负相关。农产品产量的增加,通俗地称为农民增产,可以由福建省农产品产量来反映。福建省现代循环农业涉及农林牧渔业,所以本文采用粮食单产、水产品单产、水果单产、茶叶单产、肉类总产量、食用菌产量这些指标来反映农产品产量。投入减量化指标,主要是通过农业生产资料的投入效率来反映。单位面积的农用塑料薄膜使用量是农用薄膜使用量与农作物总播种面积的比值,来反映塑料薄膜的投入情况,由于现代循环农业追求的是投入少、产值高,所以该指标都是负向指标;对于化肥、农药的投入情况,有些学者是将化肥、农药的使用量除以耕地面积[2,7],或者除以农作物播种面积[6,9-10],但本文考虑到福建省八山一水一分田的情况,单位耕地面积或者农作物播种面积的化肥、农药使用量来衡量全省的化肥、农药的使用的情况,存在局限性,所以,采用单位农林牧渔总产值的投入量作为衡量指标,且都是负向指标。同理,机械动力、固定资产、农村用电量这些投入量也是一样,且是负向指标,有效灌溉率,是有效灌溉面积占农作物总播种面积比例,反映现代化循环农业的投入情况,是正向指标。生态环境指标主要通过森林覆盖率、废水化学需氧量排放量、农业废水氨氮排放量、二氧化硫排放量、烟尘排放量、接待旅游总人数来反映。森林覆盖率,可以一定程度上反映水土流失的情况,与现代循环农业呈正向关系。虽然废水化学需氧量排放量、农业废水氨氮排放量、二氧化硫排放量、烟尘排放量是较为宏观地反映生态环境情况,但是大循环农业本就应该考虑农业与工业之间的关系,且循环经济理念对整个社会都带来影响,所以这些指标可以一定程度上反映现代循环农业发展的情况,且是负向指标。接待旅游总人数,可以反映福建省的旅游市场的热度,而福建省的旅游资源主要依托于优美的自然景观,所以,这个指标可以一定程度上反映生态环境情况。卫生安全指标,主要是通过传染病发病率和农村厕所普及率来反映。由于农业生产带来的污染,会直接导致传染病的产生与传播,所以,传染病发病率可以衡量卫生安全情况。粪污的随意排放会污染食物和水源,农村厕所普及率可以一定程度上反映卫生安全水平。由此,福建省现代循环农业发展评价指标体系由经济效益与生态效益两个一级指标,农民增收、农民增产、投入减量化、生态环境及卫生安全5 个二级指标,及农村居民人均可支配收入、农村居民人均住房建筑面积等25 项三级指标,共同构成。
表1 福建省现代循环农业评价指标体系及权重
三、研究方法
根据构建的评价指标对福建省现代循环农业发展水平进行实时监测与评价,各指标的权重大小,就直接影响了最终的评价结果。而对于指标进行赋权,有主观赋权和客观赋权,主观赋权的方法有德尔菲法(Delphi)、层次分析法(APH),客观赋权常见的有熵权法。为了评价更加客观准确,排除人为干扰因素,本文采用熵权法对上述指标进行赋权。再对各指标值进行加权求和,得到评价评价结果。其中,熵权法是根据各指标的熵值所提供的的信息量的大小来确定权重大小的,运算方法如下:
第一步,形成多对象关于多指标的评价矩阵,即假设有m 个被评价对象、n 个评价指标的评价问题,如式1 所示:
第二步,对原始数据的标准化处理
第三步,定义熵
评价指标的熵,在(m,n)评价问题中,可将第j项评价指标的熵定义为:
第四步,熵权Wj的确定
在(m,n)评价问题中,第j项评价指标的熵权可定义为:
其中,Wj便是第j项指标的权重,权重计算结果详见表1。
第五步,求综合评价值
确定各项指标权重之后,依据下列公式,得到m个评价对象的综合评价值:
四、现代循环农业发展指标体系实证测评
(一)数据来源及标准化处理
本研究数据来源于2008—2018 年《福建省统计年鉴》中关于福建省现代循环农业2007—2017 年时间序列数据。通过熵权法对该指标体系25 项指标的数据进行标准化处理,其中农村恩格尔系数C3、单位面积的农用塑料薄膜使用量C10、单位产值的化肥施用量C11、单位产值的农药使用量C12、单位产值的能源消耗C13、单位产值的机械动力C14、单位产值的固定资产投资C15、单位产值的农村用电量C16、废水化学需氧量排放量C19、农业废水氨氮排放量C20、二氧化硫排放量C21、烟尘排放量C22、传染病发病率C23,这些负向指标的在其标准化后,取其倒数,作为最终的数值。各项指标标准化后结果如表2所示。
(二)综合评价结果
由图1 可知,福建省现代循环农业发展指数总体上呈上升趋势,2017 年达到最大值81.24%,说明福建省现代循环农业发展态势良好。综合其发展过程可以归纳为三个阶段:第一阶段为2007—2010 年,属于徘徊不前的阶段,经济效益指数略微上涨了1.52%,生态效益指数反而降了1.62%,整体的发展水平基本没有变动;第二阶段为2010—2011 年,属于明显下跌的阶段,发展指数由29.54%下降到22.04%,下降幅度大,这主要是由于畜牧养殖水平不高,特别是生猪分散饲养、养殖设施落后,对生态环境造成了极大的损坏,期间的经济效益指数虽上升了4.91%,但生态效益指数下降了12.41%,整体的发展水平呈大幅度下降的状态;第三阶段为2011—2017 年,属于稳定快速增长的阶段,2017 年总体发展水平达到顶峰,是2007 年的2.7 倍,更是2011 年最低值的3.7 倍。2011—2012 年,经济效益指数仍保持稳定的增长,生态环境维持在已有水平没有进一步恶化,总体发展水平指数略有回升,由22.04%上升到24.46%。2012—2013 年,在福建省政策的推动与地方政府整改的努力下,生态环境得到改善,生态效益指数由历史最低值5.17%上升到13.42%,上升了8.24%,同时经济效益指数上升了8.02%,总体发展指数大幅度上升至40.72%。2013—2015 年,生态效益指数仅上升了1.47%,说明生态环境在之前快速改善之后维持在一定水平,经济效益指数依旧稳定快速增长,总体的发展指数也呈增长的状态,但由于生态指数变动小,整体的发展指数增速相比较之前慢些。2015—2017 年,生态环境得到较好较快的发展,至2017 年达到最高值33.01%,是2012 年谷底的6.4 倍,但仅仅是2007 年原始值的1.7 倍。经济效益始终保持稳定快速的增长,至2017 年达到最高值48.23%,是2007 年的4.8 倍。现代循环农业发展整体水平在环境与经济的共同推动下得到快速的提升,2017 年达到顶峰,综合发展指数是2007 年的2.7 倍,更是2011 年最低值的3.7 倍。说明,福建省现代循环农业在2007—2017 年近11 年间,得到了较好的发展,取得了一定的成果。
表2 福建省2007—2017 年现代循环农业发展各项指标标准化数据
由图2 可知,经济效益在2007—2017 年间总体上呈现较为稳定快速的发展。经济效益指标又包含了农民增收、农民增产及投入减量化三项内容。这三项指标在2015 年之前发展不平衡,自2015—2017 年三个指数才同时上升。农民增收、农民增产指标,除了农民增产指数在2008—2009 年出现下降之外,其他年都处于增长的状态;而减量化指标则是阶梯状向上发展状态。
农民增收指标,2007—2017 年间整体上呈逐年较为平稳向上发展的状态,2007—2012 年从0.21%平稳上升至2.72%,2012—2013 年突增至9.49%,是2012 年的3.5 倍,随后保持较为稳定的增速上升至2017 年达到13.71%,是2007 年指数的65 倍之高,说明伴随着现代循环农业的发展,农民收入增长显著。农民增产指标,除了2008 —2009年从3%下降至2.14%之外,2007—2017 年均是处于增长的状态,其中2007 —2008 年、2009 —2010年增速较缓,其他年份增长迅速,至2017 年达到最大值16.52%,是2007 年指数的5.9 倍,说明在现代循环农业的推动下,农民增产效果明显。投入减量化指标,2007—2017 年间总体处于上升的状态,但中途出现三次下降的情况,其中2008 —2009 年降幅明显,从9.26%下降至7.26%,另外2012—2013 年、2014—2015 年均略微下降。主要是现代循环农业设施设备投入,带来效益滞后的原因。使得减量化指标呈现出阶梯状的发展,至2017 年达到最大值18%,是2007 年指数的2.4 倍,减量化水平在不断提升。
由图3 可知,生态效益长时间处于U 型发展状态,生态环境发展较慢。生态效益指标,包括了生态环境和卫生安全指标两项指标。生态环境指数,2007—2009 年缓慢上升,2009—2010 年略有下降,2010—2011 年却出现巨幅下降跌至谷底,从15.76%下降为3.1%,然后开始缓慢上升,2012—2013 年略有反弹至11.39%,之后缓慢上升,2015—2016 年翻倍增长,从12.74%上升至24.56%,至2017 年达到最大值30.86%,是2011 年最低值的10 倍,但仅是2007 年原始值的2.1 倍,整体增幅较小。但对比图2 和图3 可知,除了2010—2011 年、2012—2013年的指数值低于经济效益的二级指标外,其他年份值都更高。说明福建省本身的生态环境较好,但在现代循环农业的探索过程中,曾遭受较大的破坏,但总体上是呈向好发展状态。卫生安全指标指数,2007—2017 年整体处于下降的趋势,整体波动较小。主要是由于化肥农药使用的便利性,农村粪污资源利用率始终不高,生活中卫生安全意识不足,使得传染病发病率居高不下,卫生安全指数始终在较低的水平。2007 —2008 年出现较大的下降,由4.34%下降为0.5%,之后继续缓慢下降,2009 —2010 年才从0.39%升至1.84%,而后都是细微波动,至2017 年的指数仅为2.15%,不到2007 年原始值的1/2,且整体水平低。说明福建省对农村的卫生安全现状不容乐观,农民的卫生安全意识较弱。
总之,福建省2007—2017 年间,除了卫生安全指标外,其余的各项指标均呈现上升趋势,现代循环农业发展的整体水平也处于不断提升的状态。
五、结论与启示
本研究基于2007—2017 年的时间序列数据,运用熵权法对福建省现代循环农业发展水平进行评价。得到以下结论:第一,运用德尔菲法(Delphi),对福建省现代循环农业的评价指标体系进行重新梳理与构建,并使用熵权法对其发展情况进行评价,得到更为准确的结果;第二,2007—2017 年间福建省现代循环农业发展较快,特别是在经济效益上取得丰硕的成果;第三,福建省原生态环境优越,在现代循环农业的推动下也得到了进一步的提升,但农村的卫生安全状况还依旧落后,直接制约了现代循环农业的发展。
通过上述分析,得到以下两点启示:一是福建省要加快现代循环农业的产业升级,坚持可持续发展的原则,在量得到满足的前提下,要开始重视质量提升,大力推进有机农产品的种养,提高农产品的附加值,满足当下消费升级的需求,进而提升福建省农产品的竞争力;二是要转变政府对现代循环农业的扶持重心,将扶持重心由硬件投入向软件投入转移,加大政策支持和宣传力度,健全并细化相关的法律法规体系,提高全民的循环经济理念与意识,保护农村的自然生态景观,打造优美卫生宜居宜产的美丽乡村,将现代循环农业与农村真正融为一体。