劉其濤

摘要：利用中國省際面板數據，將農業(yè)碳排放納入農業(yè)經濟體系的測算中，采用Malmquist-Luenberger指數分析2000—2013年中國30個省份的農業(yè)碳排放效率及其分解，探討中國農業(yè)碳排放效率的影響因素，考察中國農業(yè)經濟發(fā)展與資源、環(huán)境的協調性。結果表明，中國農業(yè)碳排放效率總體呈增長趨勢，其動力主要來源于技術進步；從區(qū)域差異來看，三大地區(qū)農業(yè)碳排放效率存在較大差異，呈現東、中、西部地區(qū)依次遞減態(tài)勢；農村經濟發(fā)展水平、產業(yè)結構和對外開放水平對中國農業(yè)碳排放效率有顯著影響，而城鎮(zhèn)化影響不顯著。

關鍵詞：農業(yè)；碳排放；Malmquist-Luenberger生產率指數；影響因素；實證分析

中圖分類號： F327文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）09-0497-04

隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農業(yè)現代化的快速發(fā)展，能源消耗和二氧化碳排放量日益增大。目前，中國已經成為世界上最大的碳排放國，2013年中國的碳排放量超過歐美之和，占世界總量的27.7%，其中人均碳排放量為7.2 t，首次超過歐盟，比全球平均水平高45%，這種狀況已經嚴重影響中國經濟的可持續(xù)發(fā)展。為此，中國政府采取了一系列措施降低碳排放量。2014年9月，《國務院關于國家應對氣候變化規(guī)劃（2014—2020年）的批復》規(guī)定，到2020年，實現單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的目標。如何促進經濟增長與節(jié)能減排的協調發(fā)展，實現資源、環(huán)境與經濟的統(tǒng)籌發(fā)展已經成為令人關注的問題。

農業(yè)作為國民經濟和社會發(fā)展的重要保障，近年來取得了巨大的成就，糧食產量由1949年的1億 t左右達到2012年的5 895.5億 kg，增長近5倍；人均糧食占有量由200 kg增加到435 kg。這種增長主要依靠傳統(tǒng)農業(yè)要素投入的增加，其中，中國用于農業(yè)作物灌溉的地下水消耗量從1950年的100億 m3增長到2012年的1 000億 m3，每年抽取地下水消耗能源產生的碳排放量占中國碳排放總量的0.5%，這種高能耗、高排放、低效率的增長特征必然會造成環(huán)境的污染。2013年，聯合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的《2013年排放差距報告》中明確指出，目前農業(yè)領域產生的直接排放占全球溫室氣體的11%，2020年之前的減排潛力介于11億～43億 t二氧化碳當量之間。為此，中國政府2015年中央1號文件指出，要推進農業(yè)現代化建設，必須建立農業(yè)可持續(xù)發(fā)展長效機制，促進生態(tài)友好型農業(yè)發(fā)展。因此，在當前中國政府大力推動經濟增長方式轉變和節(jié)能減排的戰(zhàn)略背景下，研究中國農業(yè)碳排放效率具有重要的學術價值和現實意義。

目前，國內學者對中國農業(yè)碳排放的研究主要集中在以下3個方面。（1）農業(yè)碳排放的測量。李波等從化肥、農藥、農膜等6個方面測算了1993—2008年的中國農業(yè)碳排放量[1]；田云等從農用物資、水稻、翻耕等4個方面測算了2000—2011年中國農業(yè)碳排放量[2]；劉華軍等使用1993—2010年的省級數據，測算了各省農業(yè)的碳排放量[3]。（2）農業(yè)碳排放影響因素分析。田云等利用LMDI模型對碳排放影響因素進行分解研究，認為經濟因素引發(fā)了碳增量[4]；楊鈞采用面板數據分析方法，分析了全國層面和東、中、西地區(qū)碳排放的影響因素，結果表明，農業(yè)從業(yè)人口和農業(yè)機械化水平的提高增加了農業(yè)的碳排放量，農村人力資本積累一定程度減少了農業(yè)的碳排放量[5]；韓岳峰等基于能源消耗與貿易角度，采用LMDI分解法分析發(fā)現，進口效應對我國現階段農業(yè)能源消費碳排放的貢獻率最大[6]；魯釗陽運用2000—2010年的數據，實證研究了農業(yè)科技進步對農業(yè)碳排放的影響[7]。（3）農業(yè)碳排放的效率。張廣勝等用農業(yè)碳排放強度反映農業(yè)碳排放效率，認為1985—2011年中國農業(yè)碳排放強度呈現下降趨勢，農業(yè)碳排放效率提高[8]。農業(yè)碳排放的產生是由多種生產要素投入導致的，僅僅采用單一指標評價農業(yè)碳排放的效率過于片面，無法真正度量碳排放的效率。Ramanathan提出，利用數據包絡分析法能夠將碳排放、經濟發(fā)展和要素投入納入綜合效率的方法，更能反映碳排放效率評價的全面性和合理性[9]。吳賢榮等采用DEA-Malmquist效率指數，對2000—2011年中國各省份的農業(yè)碳排放效率進行分析，結果表明，農業(yè)碳排放效率存在省域差異，三大地區(qū)農業(yè)碳排放效率變動的主要貢獻因素也存在較大差異[10]。

中國農業(yè)正處于轉型發(fā)展的關鍵時期，農業(yè)碳排放已經引起政府的高度重視，而對農業(yè)碳排放效率的研究能夠為政府制定差異性的節(jié)能減排措施提供參考依據。為此，本研究基于全要素分析思路，從農業(yè)經濟核算體系出發(fā)，嘗試在全要素分析框架下，構建包含期望產出和非期望產出的Malmquist-Luenberger CML指數，對2000—2013年中國30個?。ㄊ?、自治區(qū)）的農業(yè)碳排放效率進行測量，運用動態(tài)面板數據計量方法探討影響農業(yè)碳排放效率變動的主要因素，為促進中國低碳農業(yè)的發(fā)展提供借鑒。

1方法與模型

1.1方向性距離函數

在農業(yè)生產過程中，除會獲得期望產出外，還伴隨著產生非期望產出。為將非期望產出納入農業(yè)碳排放效率測量中，則需要構造一個生產可能性集，既包含期望產出，又包含非期望產出，即環(huán)境技術。假設每個地區(qū)使用N種投入X=（X1，…，XN）∈RN+可生產出M種期望產出y=（y1，…，yM）∈RM+ 及I種非期望產出b=（b1，…bI）∈RI+，則在每個時期t=1，…，T 個時期， k=1…，K個地區(qū)，每個地區(qū)的投入和產出值為（xk，t ，yk，t，bk，t）。運用數據包絡分析（DEA）表達環(huán)境技術模型為：

技術進步指數說明技術前沿在t時期到t+1時期之間的變動情況；技術效率變化指數反映技術落后地區(qū)對生產可能性前沿追趕先進者的程度；ML、EFFCH 和 TECH大于或小于1時，分別表示該決策單元的碳排放效率提升或下降、效率改善或惡化以及技術進步或退步。endprint

2指標及數據處理

由于西藏的資源稟賦條件和DEA方法對異常數據的敏感性，因此本研究中剔除西藏。本研究以中國30個省、自治區(qū)和直轄市為對象，選取2000—2013年各省份的農業(yè)投入產出數據，數據主要來源于歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》《中國農村統(tǒng)計年鑒》《中國農業(yè)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》，以考察中國農業(yè)碳排放效率的變動。

2.1投入指標

農業(yè)碳排放主要是生產要素的投入和使用過程中產生的。土地的翻耕導致有機碳釋放到空中而形成碳排放；化肥產生的氮氧化物每千克對增溫的影響大約是二氧化碳的298倍；農業(yè)機械的廣泛使用會消耗大量的能源而產生碳排放；農田灌溉使用的電能也會導致二氧化碳的產生。因此，本研究選取的投入指標為土地、化肥、農業(yè)機械和灌溉。土地投入指標延續(xù)大多數學者的做法，以農作物總播種面積而不是可耕地面積計算，單位為k hm2；化肥投入指標，主要包括氮肥、磷肥、鉀肥和復合肥，以化肥施用量按折純量計算，單位為萬 t；農業(yè)機械指標使用農業(yè)機械總動力表示，單位為萬 kW；灌溉投入指標以各省實際有效灌溉面積計算，單位為hm2。

2.2產出指標

包括期望產出和非期望產出2個變量。期望產出采用農林牧漁業(yè)總產值作為衡量指標，統(tǒng)一換算成可比價；非期望產出指標以各省份的農業(yè)碳排放量衡量。與工業(yè)碳排放相比，農業(yè)碳排放來源更加多樣化，不同學者選取的碳排放來源指標也不盡相同，從而使計算農業(yè)碳排放的結果存在較大的差異性。本研究認為農業(yè)碳排放量主要來自化肥、農藥、農膜、柴油、翻耕和農業(yè)灌溉等6個方面，建立農業(yè)碳排放計算公式：

E=∑Ei=∑Tiδi。（8）

式中：E表示農業(yè)碳排放總量，萬 t；i表示各種碳源的種類；Ti表示各碳排放源的量，萬 t；δi表示各碳排放源的碳排放系數，參照李波等的研究[1]。

3實證結果分析

3.1中國農業(yè)碳排放效率指數變化及其分解

使用Maxdea 6.0軟件測算中國農業(yè)的碳排放效率指數及其分解。由表1可見，2000—2013年，中國農業(yè)碳排放效率年均增長8.3%，這與中國不斷調整的農業(yè)產業(yè)結構、農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護和農業(yè)現代化的建設實施是密不可分的；技術進步指數年均增長8.5%，技術效率指數年均下降0.2%，這表明中國農業(yè)碳排放效率是一種典型的技術推動型，技術進步能夠降低農業(yè)資源消耗和對環(huán)境的破壞程度，推動農業(yè)碳排放效率的逐步提高。但是，隨著中國農業(yè)改革的不斷深入，改革提高效率的難度越來越大，導致農業(yè)環(huán)境管理及制度等存在一系列問題，制約了農業(yè)的技術效率。因此，在今后農業(yè)發(fā)展過程中，一方面要提高農業(yè)科技自主創(chuàng)新能力，另一方面要采取有利措施提高農業(yè)技術效率，促進農業(yè)經濟與環(huán)境保護的協調發(fā)展。

從時序演變看，2000—2013年，中國農業(yè)碳排放效率總體呈上升態(tài)勢，但也存在較大的波動性。根據中國經濟發(fā)展規(guī)劃，將考察期分為2000—2005年（“十五”時期）、2005—2010年（“十一五”時期）和2010—2013年（“十二五”時期）3個階段，分析不同時間段農業(yè)的碳排放效率及其變動，結果由表1可見，第一階段（2000—2005年），中國農業(yè)碳排放效率年均增長為5.88%，其增長動力源于技術進步，技術進步指數年均增長7.04%，而技術效率指數為負增長，制約了農業(yè)碳排放效率的提高。在此期間，國家制定了一系列惠農支農的政策措施，如2004年頒布了中央一號文件，取消了農業(yè)稅，實施“科教興農”戰(zhàn)略，這些政策措施促進了農業(yè)技術水平的提高，使科技成果轉化與推廣應用能力不斷改善，推動了農業(yè)技術進步，但是傳統(tǒng)高投入、高消耗的增長方式仍然存在，化肥、農藥等生產要素的有效配置仍然較低，因而導致技術效率指數出現負增長的情況。第二階段（2005—2010年），中國農業(yè)碳排放效率年均增長9.54%，與第一階段相比，農業(yè)碳排放效率明顯提高，技術進步指數年均增長8.50%，技術效率得到極大改善，年均增長為1.12%，農業(yè)碳排放效率的提高方式呈現顯著變化，其增長方式由技術進步指數和技術效率指數雙輪驅動。這是由于隨著國家對農業(yè)科技投入的不斷提高，農業(yè)研發(fā)能力逐步增強，科技轉化速度加快，一些新的農業(yè)生產技術能夠很快地應用到農業(yè)生產中，極大地降低了二氧化碳的排放；同時，國家也采取一系列措施推動技術效率的改善，如加大對農業(yè)勞動者的培訓力度、提高農業(yè)勞動者的技能水平、促進農業(yè)管理水平的科學化和合理化等。第三階段（2010—2013年），中國農業(yè)碳排放效率依然保持快速增長，年均增長10.90%，但是增長模式轉變?yōu)榧夹g進步的單獨驅動，技術進步指數為11.50%，技術效率出現退步，年均增長為-0.54%。近年來，國家加快推進中國特色農業(yè)現代化建設，強化農業(yè)科技創(chuàng)新驅動作用，健全農業(yè)科技創(chuàng)新激勵機制，加強對農業(yè)科技研發(fā)的扶持力度，使得農業(yè)科技貢獻率得到極大提升。但是由于城鎮(zhèn)化進程的加快，出現了“三化”不協調的情況，導致農村優(yōu)質勞動力轉移，普遍降低了農業(yè)勞動力的素質，疏于管理和小規(guī)模經營不利于資源的優(yōu)化配置和生產效率改善，導致農業(yè)碳排放技術效率指數出現惡化。

3.2中國農業(yè)碳排放效率的差異性分析

由表2可見，我國各省區(qū)及東、中、西三大地區(qū)（按傳統(tǒng)區(qū)域劃分）平均農業(yè)碳排放效率指數、技術進步指數和技術效率變化指數存在明顯的差異性，呈現東部地區(qū)、中部地區(qū)和西部地區(qū)依次遞減的格局；2000—2013年，東部地區(qū)農業(yè)碳排放效率平均增長8.6%，略高于全國平均水平，技術進步指數年均增長8.7%，技術效率指數出現負增長，這可能因為東部地區(qū)經濟發(fā)展水平較好，更容易吸收農業(yè)生產的先進技術和管理水平，農業(yè)技術進步較快，資源利用效率較高，同時農業(yè)生產者十分重視生態(tài)環(huán)境的保護；中部地區(qū)農業(yè)碳排放效率平均增長8.2%，基本與全國平均水平持平，與東部地區(qū)相比，二者之間的技術進步水平差距不大，農業(yè)碳排放效率的差異性主要是由技術效率造成的，這說明中部地區(qū)許多農業(yè)大省農業(yè)生產方式比較傳統(tǒng)，農業(yè)生產資料配置效率比較低下，需要加強資源管理和環(huán)境保護；西部地區(qū)農業(yè)碳排放效率平均增長7.8%，低于全國平均水平，技術進步指數年均增長79%，技術效率為負增長；2000—2013年，東、中、西部農業(yè)碳排放均取得一定程度的前沿技術進步，而技術效率指數均處endprint

于負增長，這說明中國政府十分重視農業(yè)技術的改善，但忽略了技術效率改善，從而造成農業(yè)資源的浪費；各省份之間農業(yè)碳排放效率存在明顯的差異性，陜西、山西、江蘇、浙江和山東5省農業(yè)碳排放效率較高，主要由技術進步指數和技術效率指數雙重貢獻，說明這些省份農業(yè)集約化程度較高，農業(yè)產業(yè)較為發(fā)達，現代農業(yè)發(fā)展水平較高，農業(yè)節(jié)能減排成果顯著；農業(yè)碳排放效率排名后3位的地區(qū)主要有貴州、寧夏和青海，這些省份都屬于西部不發(fā)達地區(qū)，農業(yè)生產方式落后，農業(yè)經濟增長主要依靠高投入來換取，同時農業(yè)產業(yè)結構單一，農民生態(tài)環(huán)境保護意識薄弱，這些都導致農業(yè)碳排放的增加，因此，這些省份需要借鑒先進省份的經驗，提高農業(yè)產出水平、降低農業(yè)碳排放，加快推進農業(yè)現代化建設；其余省份農業(yè)碳排放效率和技術進步指數均大于1，大部分省份技術效率指數均小于1，說明這些省份農業(yè)碳排放效率改善主要由技術進步驅動，而要素配置未達到最優(yōu)水平。

中國農業(yè)碳排放效率的提升主要依賴于技術進步，而技術效率的提高則有助于農業(yè)碳排放效率的改善。因此，中國政府要實現農業(yè)現代化，必須在依靠技術進步的同時借助于技術效率的推動，以最終實現低碳農業(yè)的發(fā)展。

4中國農業(yè)碳排放效率的影響因素分析

利用2000—2013年30個省（市、自治區(qū)）的面板數據，探討農村經濟發(fā)展水平、產業(yè)結構、城鎮(zhèn)化和對外開放水平等指標對農業(yè)碳排放效率的影響。農村經濟發(fā)展水平指標選取農村居民人均純收入（AGAI）衡量，同時引入平方項考察與農業(yè)碳排放效率是否存在倒“U”形關系；產業(yè)結構指標（IC）主要用種植業(yè)占農林牧漁業(yè)總產值比重衡量；城鎮(zhèn)化指標（URBA）選用非農業(yè)人口占總人口比重反映；對外開放水平指標（DWKF）選取農產品進口數量與總產量之比來衡量。

以中國農業(yè)碳排放效率為因變量，以農村經濟發(fā)展水平、產業(yè)結構、城鎮(zhèn)化和對外開放水平等影響農業(yè)碳排放效率的因素作為自變量，建立面板數據模型為：

由于面板數據具有截面、時序的特性，因此需要先對模型進行檢驗，根據Hausman檢驗結果選擇固定效應模型。

由表3可見：（1）農村經濟發(fā)展水平（AIC）與中國農業(yè)碳排放效率呈正相關，其二次項的系數為負值，農村經濟發(fā)展水平與中國農業(yè)碳排放效率之間存在倒“U”形曲線關系。在農村經濟發(fā)展水平較低時，人們主要依靠大量生產要素的投入獲得農業(yè)產出，從而導致碳排放量的不斷增加，而當經濟發(fā)展達到一定水平時，隨著人們環(huán)境意識的不斷增強，人們開始追求綠色健康產品，這就促使農業(yè)生產者采用先進技術降低農業(yè)污染，導致農業(yè)碳排放量的下降。（2）產業(yè)結構（IC）與中國農業(yè)碳排放效率呈負相關，與實際情況相吻合。種植業(yè)作為農業(yè)碳排放的主要來源，其比重的提高意味著需要投入更多的化肥、農藥等生產資料，根據中國農業(yè)部公布的數據顯示，目前我國化肥使用比發(fā)達國家高20%，農藥使用比發(fā)達國家高15%，這必然導致碳排放量的不斷增加，農業(yè)碳排放效率下降。（3）城鎮(zhèn)化對中國農業(yè)碳排放效率的影響為正，但不顯著。從理論上講，城鎮(zhèn)化有利于減少農業(yè)的碳排放，但由于在推進城鎮(zhèn)化過程中，“三農”問題沒有得到妥善解決，比如農業(yè)機械普及率較低、化肥和農藥等生產資料沒有得到科學配置等，這些因素導致研究結果與理論出現差異性。（4）對外開放水平與中國農業(yè)碳排放效率呈現極顯著正相關，這可能是由于農產品進口數量的不斷增加，擠占了本土的農業(yè)生產量，從而減少了國內農業(yè)生產過程中的碳排放環(huán)節(jié)，這在一定程度上間接地緩解了農業(yè)碳排放量，實現了碳排放轉移。

5結論與啟示

本研究將農業(yè)碳排放納入農業(yè)經濟核算體系中，運用方向性距離函數構建ML生產率指數，對2000—2013年中國30個?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）的農業(yè)碳排放效率進行測算，對其影響因素進行綜合分析，得到的結論有：（1）2000—2013年，中國農業(yè)碳排放效率年均增長為8.3%，技術進步指數年均增長85%，而技術效率表現為負增長，這說明中國農業(yè)碳排放效率增長的動力來源于技術進步，屬于技術推動型增長模式。（2）從時序演變看，中國農業(yè)碳排放效率在“十五”“十一五”和“十二五”時期3個階段表現出不同的態(tài)勢，存在明顯的波動性。（3）從地區(qū)和區(qū)域來看，三大區(qū)域農業(yè)碳排放效率差異性明顯，東部地區(qū)增長最高，其次是中部和西部地區(qū)；各省份的增長速度和增長模式也存在較大差異，排名較高的5個省份是典型的集約型增長方式，而排名后3位的地區(qū)貴州、寧夏和青海屬于粗放型的增長方式。（4）農村經濟發(fā)展水平與農業(yè)碳排放效率之間存在倒“U”形曲線關系；產業(yè)結構與中國農業(yè)碳排放效率呈負相關；城鎮(zhèn)化對中國農業(yè)碳排放效率的影響有正向作用，但不顯著；對外開放水平與中國農業(yè)碳排放效率呈顯著正相關。

基于此，筆者認為，應進一步調整和優(yōu)化農業(yè)產業(yè)結構，立足各地資源優(yōu)勢，大力培育特色農業(yè)，促進農業(yè)現代化發(fā)展；加快農業(yè)科技創(chuàng)新，構建以現代農業(yè)產業(yè)體系為基礎的綠色農業(yè)發(fā)展機制；針對地區(qū)的差異性特點，不同地區(qū)應根據實際情況建立健全農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護責任制，推動農業(yè)循環(huán)經濟發(fā)展，中、西部地區(qū)要逐步加強與東部地區(qū)的交流與合作，不斷引進和吸收先進農業(yè)技術和管理制度，提高農業(yè)生產資料的使用效率，降低農業(yè)碳排放；在推進城鎮(zhèn)化過程中，要切實有效地解決好相關問題，提高農業(yè)的科技素質和低碳意識，為解決農業(yè)碳排放污染創(chuàng)造條件；進一步優(yōu)化農業(yè)外貿產品結構，在堅持對外開放的前提下，優(yōu)先進口高碳農產品，加大低碳、低能耗農產品的出口；綜合運用多種手段，改變農業(yè)污染沒人管的局面，不斷發(fā)揮環(huán)境保護激勵機制的作用，實現農產品有效供給和質量安全，提升農業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力，促進中國農業(yè)經濟健康快速的發(fā)展。

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