黄河流域农业绿色生产效率研究

岳 欣

（西安建筑科技大学，陕西西安 710055）

0 引言

黄河流域是我国生态屏障中不可或缺的一部分，流域内社会经济发展整体滞后不平衡，自然生态脆弱，水土流失及水资源短缺等问题不容小觑。耕地质量下降和耕地数量锐减的问题也在不断加剧，水资源在空间分布上不均衡、总量短缺的矛盾日益严重，这些因素对农业发展造成了不利影响，严重制约了农业可持续发展[1]。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会中指出要坚持生态优先，绿色发展，由粗放向节约集约发展，推动黄河流域高质量发展。党的十九届五中全会将“加快推动绿色低碳发展”作为新的发展理念。这些新思想和理念指明了未来农业发展的方向和趋势。从当今农业发展面临的问题来看，农业发展势必做出改变，“农业绿色发展”是刻不容缓的事，黄河流域需贯彻农业绿色发展理念，加快绿色生产方式的转变，实现生态保护和高质量发展。研究探讨黄河流域绿色生产效率及增长源泉对流域内农业绿色发展具有重要意义，为流域内发展提供实践指导，具有一定的参考价值。

1 文献回顾与梳理

农业绿色发展是集保护生态环境、节约农业生产资源和资源综合利用于一体的过程，也是生产高质量农产品和推进可持续发展的途径。任何国家都无法脱离农业而发展，国家的经济发展依托农业支持而提升，依靠生产要素投入的增加来提高农业生产能力不符合我国当前发展趋势，要实现农业的长期可持续发展需要提高生产效率来保障[2]。党的十九大提出绿色发展方式，众多学者开始基于资源环境约束的角度，将面源污染和碳排放纳入生产效率和全要素生产率进行研究。肖琴等[3]运用DDF 模型测算2004—2018 年中国30 个省农业绿色生产中投入要素集约利用潜力、期望产出扩张潜力和非期望产出减排潜力，通过GML 指数分析得到在资源环境约束下农业绿色生产效率及影响因素变动情况；葛鹏飞等[4]将碳排放作为环境指标，分别运用非期望产出的SBM 模型和基于SBM-DDF 的Luenberger 指数，测算中国农业环境效率和农业绿色全要素生产率；吕娜等[5]在对农业面源污染进行核算的基础上，运用包含非期望产出的非径向、非角度SBM 超效率模型和Malmquist 指数测算“十二五”时期我国农业环境技术效率和农业绿色全要素生产率；王宝义等[6]将农业碳排放和农业面源污染作为非期望产出，利用SBM-Undesirable 模型，测算了我国的农业生态效率；肖琴等[7]利用MinDS 模型和Global Malmquist-Luenberger 指数相结合的方法，测算长江经济带农业绿色生产效率和农业绿色全要素生产率。

现有大量研究可为本文提供借鉴，上述列举的研究在投入产出指标构建、考察期间、研究方法等方面存在差异，从而研究结果也各有差异。很多学者对我国的生态效率或环境效率展开了宏观研究，在黄河流域进入新发展时期的背景下，有大量学者开始关注黄河流域，但研究黄河流域农业绿色生产效率的文献较少，鉴于此，本文采用非期望超效率SBM 模型和ML指数进行研究，从而对黄河流域有进一步的了解。

2 研究方法

2.1 非期望超效率SBM 模型

式中，S-、Se、Su均为松弛变量，S-表示投入冗余，Se表示期望产出不足，Su表示非期望产出冗余，φ* 表示被评价决策单元的效率值，φ 是关于S-、Se、Su的单调递减函数，即当φ=1 时，即S-、Se、Su均为零，决策单元完全有效，反之若φ＜1 则说明存在无效率，投入与产出需要相应的改进。可以进一步基于松弛变量S-、Se、Su对农业绿色生产无效率进行分解，分别得到投入要素的冗余率、期望产出的不足率以及非期望产出的冗余率。

2.2 ML 指数

Chung 等[9]提出了ML 指数，由于跨期效率问题需要计算t 期至t+1 期的效率变化，因此为避免时期选择造成的随机性误差，进一步引入含有非期望产出ML 指数：

3 指标选取与数据来源

3.1 指标选取

为方便研究，本文中的农业指的是种植业。本文按照效率分析框架确定了指标体系，具体指标如下：

投入指标。投入指标具体包括资本、劳动力、化肥、机械、水资源。农业资本投入，用农业产值占农林牧渔业总产值的比例乘农林牧渔业全社会固定资产投资，以此来估算农业资本投入。为了消除价格变动对数据的影响[10]，将文中所用的涉及价格变动的数据换算成以2005 年为可比价基期的数据；劳动投入，用农业产值占农林牧渔业总产值的比例乘以农林牧渔业总从业人员数来估算；土地投入，用主要农作物播种面积来表示；化肥投入，采用化肥施用折纯量来表示；机械投入，采用农业机械总动力来表示；水资源投入，用农业产值占农林牧渔业总产值的比例乘农业总用水量来估算。

期望产出。本文选取农业产值作为期望产出[11]，对数据进行处理以消除价格因素。

非期望产出。本文将面源污染和碳排放纳入核算范围。基于选取的研究对象，只考虑化肥产生的面源污染，参考赖斯芸等[12]的方法计算总氮和总磷排放量，碳排放量的计算参考李波等[13]的方法。

3.2 数据来源

本文使用2005—2018 年黄河流域9 个省份各自农业投入产出等变量的数据，获取途径为国家统计局、省域统计年鉴，面源污染计算使用的化肥流失系数通过查阅《第一次全国污染源普查——农业污染源肥料流失系数手册》获得。

4 实证分析

在研究过程中对黄河流域农业绿色生产效率进行了静态和动态的分析，同时，在空间层面上将黄河流域划分为上游（青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古）、中游（陕西、山西）以及下游（河南、山东）3 个区域进行研究。

4.1 黄河流域农业绿色生产效率静态分析

表1 列示了研究期内黄河流域9 个省农业绿色生产效率测算结果，从整体来看，2005—2018 年黄河流域9 个省的效率均值为1.059，处于生产前沿面以上，表明黄河流域农业绿色生产效率水平较高，摆脱了粗放发展的态势，除宁夏和山西两省外，其他7 个省在研究期间都达到了效率相对有效的前沿面。

表1 2005—2018 年黄河流域农业绿色生产效率测算结果

分区域来看，2005—2018 年黄河流域上、中、下游农业绿色生产效率均值分别为1.047、1.031 和1.118，结果表明下游地区的农业绿色生产效率高于上游和中游，处于领先地位，其原因在于黄河流域下游地区自然环境好，水热条件优于流域其他区域，土地资源丰富；而上游部分地区海拔较高，呈现高寒的自然地理特征，人烟稀少，不易对自然资源进行开发利用；中游的黄土高原土质疏松，砍伐植被破坏了生态环境，造成水土流失，给黄河流域上游以及中游的农业发展带来了不利的影响。

从各省之间的差异来看，宁夏的效率值位居第一，农业绿色生产效率排前三的省份分别是宁夏、河南、四川，表明这三个省份具有较高的农业绿色发展能力。此外经济发展水平高的省份与农业绿色生产水平未体现出对应关系，例如，宁夏回族自治区的经济发展水平不是最高的，但它的农业绿色生产水平高于其他各省。具有优良自然地理条件和种植优势的地区农业绿色发展水平也较高，如，宁夏的农业绿色发展水平位居第一，宁夏全境都处于河套平原内，河套平原地势平坦，土壤的构造和性质利于耕作，有黄河为农业灌溉提供便利，河南与四川同样有优越的自然条件，并且农业绿色发展水平较高。

4.2 黄河流域农业绿色生产效率动态分析

表2 列示了黄河流域各省农业绿色生产效率ML指数，纵观整个研究期间，黄河流域农业绿色生产效率ML 指数样本期内平均值为1.043，表明黄河流域农业绿色生产效率处于增长态势，年增长率为4.3%，通过结果可发现黄河流域农业绿色生产效率在研究期内增长幅度不稳定，其中2006—2007 年的增长幅度最大，达到了23.2%，这主要是由于农业受气候、国家政策、技术水平等综合因素的影响较大。因此，要促进黄河流域农业绿色生产效率的提升需要流域内相关政府机构出台支持性政策，支持农业绿色发展，让农业绿色生产得到政策保障。

表2 黄河流域各省农业绿色生产效率ML 指数

分区域来看（表3），黄河流域上游地区的农业绿色生产效率ML 指数均值为1.042，中游地区为1.087，下游地区为1.004，呈现出中游地区效率均值最高，上游地区次之，下游地区最低的特征。综合考虑到静态分析结果，得出的结论是，黄河流域上游地区处于高效率（1.047）的水平，但效率增长缓慢（4.2%），中游地区也处于高效率（1.031）的水平，效率增长适中（8.7%），下游地区效率水平较高（1.118），效率增长（0.4%）低缓。呈现高效率的原因主要在于我国提倡农业集约化发展，推行节约和高效用水，并且提倡减少农药化肥的使用量。长时间的政策推广和导向使得流域内三个区域农业绿色生产水平较高，农业绿色生产状况整体较好，但上游和下游区域都呈现较低的增长率。针对上游和下游地区效率增长缓慢的问题，需要进一步加强和完善相关政策，为两个区域提供制度保障的同时给予足够的资金、技术及人才支持，促进其农业绿色生产技术升级，进而加快农业绿色发展速度。

表3 2005—2018 年黄河流域农业绿色生产效率ML 指数及分解

从省份之间的对比分析来看，表1 清晰直观地表明了各个省份农业绿色生产效率增长的显著差异。研究期内，大部分省份的效率均值是大于1 的，只有河南省的农业绿色生产效率ML 指数低于1。具体来说，山西（1.144）农业绿色生产效率增长最显著，年平均增长率超过10%；甘肃（1.083）的增长幅度次之，年平均增长率超过8%；而青海（1.059）、四川（1.010）、宁夏（1.015）、内蒙古（1.044）、陕西（1.029）以及山东（1.008）的农业绿色生产效率年均增长幅度低于8%。农业绿色生产效率增长情况存在差异的原因在于每个省自身的农业绿色生产条件不同，除此之外，政策主导下的农业大环境不同也给农业发展带来了影响。

本文对已得的ML 指数作了进一步处理，将其分解为效率变化指数和技术进步指数，根据分解结果对效率变化原因进行分析。

通过表3 可发现黄河流域农业绿色生产效率增长情况，2005—2018 年由于技术进步水平的提高使黄河流域农业绿色生产效率处于增长状态，技术进步对效率增长的贡献率达到4.2%，而农业绿色生产技术效率水平未对黄河流域农业绿色生产效率增长产生贡献。这样的结果表明黄河流域在研究期内重视农业绿色生产技术，对农业绿色生产技术进行了优化和提升；另一方面，农业绿色生产过程中资源要素的投入和使用没有达到最佳状态，农业生产经营发挥的效益有待提升。目前黄河流域农业绿色生产土地、劳动力、投资等资源在农业生产过程中缺乏科学合理的利用，资源利用效率低造成了资源的浪费。在未来的发展中，需要不断提高生产资源利用能力，提高农业绿色生产经营效率。

从黄河流域区域间的分析比较来看，黄河流域上游地区农业绿色生产效率技术进步指数为1.051，农业绿色生产技术进步的提升推动了上游地区农业绿色生产效率的增长；而技术效率指数为0.992，技术效率的降低影响了上游地区农业绿色生产效率增长。呈现出当前结果的原因是上游地区对农业绿色生产过程中所运用的技术进行了新的优化与改进，减少了对环境造成的污染；另一方面是由于上游地区农业绿色生产理念还不够深入，农业生产经营能力不能及时跟上，同时，在推进农业发展过程中，其可能存在为了寻求高农业产值而过度投入农业生产要素的现象。中游地区的农业绿色生产技术进步指数为1.055，技术进步指数对农业绿色生产效率作出了贡献，推动了农业绿色生产效率的提高，技术效率指数为1.025，也促进了农业绿色生产效率的升高，表明中游地区注重其农业绿色生产效率的改善，在农业生产中摒弃原有不合理的观念和做法的同时，优化农业生产经营中对各项生产活动的管理与协调环节，从而让农业绿色生产效率水平取得大幅度的进步。下游地区农业绿色生产效率技术进步指数为1.007，从指数结果来看，下游地区农业绿色生产技术进步不明显，技术效率指数为0.997，表明农业绿色生产技术效率在拉低下游地区的农业绿色生产效率，下游地区需要提高技术效率来推动农业绿色生产整体效率。

从各省份之间的情况来看，黄河流域9 个省农业绿色生产效率在不同因素的推动下增长，具体而言可分为两类进行探讨。Ⅰ类地区5 个：甘肃、青海、山西、陕西、四川，这5 个省的农业绿色生产技术效率指数以及技术进步指数都处在高于1 的水平上，在技术效率和技术进步的共同作用下，上述5 个省的农业绿色生产效率有所升高；Ⅱ类地区4 个：河南、内蒙古、山东、宁夏，这四个省区农业绿色生产技术得到改进，促进了其农业绿色生产效率的增长，但其农业生产技术效率有所下降，拉低了其农业绿色生产效率增长的幅度。

5 结论与启示

本文以黄河流域为研究对象，运用超效率SBM 模型和ML 指数法对2005—2018 年黄河流域农业绿色生产效率进行了评价，超效率SBM 模型是对效率进行静态分析，而ML 指数是对效率进行动态分析，考察时间序列中效率的变化过程及趋势。研究结论如下：

（1）根据静态测算结果来看，黄河流域农业绿色生产效率整体水平较高，2005—2018 年农业绿色生产效率的平均值为1.059，处于最佳生产前沿面以上，农业绿色生产成本上升而产值下降的现象不严重，农业投入要素管理和配置不当的情况较少，农业绿色发展水平良好。

（2）从动态测算结果来看，黄河流域农业绿色生产效率在以较低的速度提高，在2005—2018 年，ML 指数的均值为1.044，年均增长4.4%，但不同时期效率变化值波动性较大，效率在增长过程中表现出明显的不稳定特点。

（3）从时间和空间格局层面来看，黄河流域农业绿色生产效率在不同的空间地理分布上存在很大程度的差别，内蒙古的农业绿色生产效率均值在9 个省中是最低的，效率均值最高的是宁夏省，两者效率均值相差了0.884，宁夏省的效率均值是内蒙古的3.070倍。黄河流域上游、中游、下游地区的效率都处于高水平状态，但上游和下游的效率增长速度较慢，而中游增长速度适中。

（4）从推动效率增长的因素来看，技术效率未推动黄河流域农业绿色生产效率的增长，而技术进步给农业绿色生产效率带来了一定程度的增长，说明其农业绿色生产过程中投入要素的配置和管理水平低，资源结构和规模都不够合理，未达到资源集约化利用。

在经过研究后得出了相应的结果，结合黄河流域农业绿色发展条件及黄河流域发展规划要求，继续提升黄河流域农业绿色生产效率是今后还需坚持和努力的目标，可从以下几个方面考虑：（1）提升黄河流域发展的综合效益，改善黄河流域上游、中游、下游农业绿色生产现状，使黄河流域农业绿色生产水平均衡而全面地提升；（2）对黄河流域农业绿色发展提供稳定有力的支持和政策保障，为黄河流域提供技术、资金及优质的人才，同时综合利用黄河流域农业生产投入要素及政策上的优势推动农业绿色发展，推动黄河流域农业绿色生产效率的稳定增长；（3）充分发挥黄河流域天然的水资源优势，合理配置农业生产资源，促进黄河流域农业绿色发展，加强流域内各省份之间的联结，进行农业生产经营方面的合作，使整个流域内部联结互动起来，加强黄河流域内的农业生产技术交流学习，优化农业生产要素优化配置，落实黄河流域新的发展战略，推进黄河流域区域间农业绿色共同发展；（4）重视黄河流域农业绿色发展的技术环节，全面推进黄河流域农业绿色发展，提升黄河流域农产品的质量，让技术进步继续发挥促进黄河流域农业绿色生产效率提高的作用。与此同时，农业绿色发展需要资金支持，需要吸引充足的资本为农业绿色发展保驾护航，并且要将农业绿色生产理念深入更多的农业生产者的心中，重视农业绿色生产人才的培养，提升农业绿色生产的科学管理水平，促进资源合理使用，有效配置农业生产要素，优化农业绿色生产过程，以提高农业绿色生产水平。