張帆, 肖鋒

(贛南師范大學(xué) a.商學(xué)院；b.電子商務(wù)研究中心，江西 贛州 341000)

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·應(yīng)用數(shù)學(xué)·

碳排放約束下的江西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率測(cè)算研究*

張帆a,b, 肖鋒a,b

(贛南師范大學(xué) a.商學(xué)院；b.電子商務(wù)研究中心，江西 贛州 341000)

本文將碳排放作為產(chǎn)出要素納入江西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的核算體系中，運(yùn)用DEA模型測(cè)算了2005年～2014年江西省11個(gè)設(shè)區(qū)市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，比較分析各地區(qū)間的生產(chǎn)效率差異，結(jié)果表明: 碳排放約束下的江西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率均值為0.856，還存在一定的提升空間.其中純技術(shù)效率已接近于最優(yōu)值，而規(guī)模效率有較大的發(fā)展?jié)摿?，各地區(qū)間的生產(chǎn)效率存在差異.

碳排放；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率；DEA模型

1 引言

農(nóng)業(yè)是溫室氣體重要排放源，《氣候變化初始國(guó)家信息通報(bào)》報(bào)道，農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量約占全國(guó)碳排放總量的17%。隨著化肥、農(nóng)藥等農(nóng)用物質(zhì)的大量施用，農(nóng)業(yè)活動(dòng)所引發(fā)的碳排放己引起人們的關(guān)注，有關(guān)農(nóng)業(yè)碳排放的研究也成為了當(dāng)前研究熱點(diǎn)。總體而言，當(dāng)前國(guó)內(nèi)與碳排放量相關(guān)的研究多基于投入視角，未考慮產(chǎn)出層面，并且主要集中于單純的農(nóng)業(yè)碳排放絕對(duì)量(如總量、強(qiáng)度)比較研究，而涉及到效率測(cè)算的研究成果略顯不足。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是衡量單位農(nóng)業(yè)投入所能創(chuàng)造總產(chǎn)出的生產(chǎn)率指標(biāo)，對(duì)提升農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有促進(jìn)作用，有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的研究也受到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。但傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)大多只將農(nóng)業(yè)GDP作為產(chǎn)出要素，很少統(tǒng)籌兼顧與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)的資源與環(huán)境要素，忽略了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)資源環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)，致使我國(guó)部分地區(qū)片面追求“高投入、高消耗、高產(chǎn)出”的傳統(tǒng)粗放式發(fā)展模式。而考慮碳排放產(chǎn)出要素會(huì)促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由傳統(tǒng)的粗放型向現(xiàn)代的集約型轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)將更多的選擇碳排放系數(shù)低的“清潔型”生產(chǎn)要素和生產(chǎn)設(shè)備，這將直接導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)方式的改變，進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

江西省作為我國(guó)的農(nóng)業(yè)大省之一，農(nóng)業(yè)資源非常豐富，以占全國(guó)2.5%的耕地，生產(chǎn)占全國(guó)4%的農(nóng)產(chǎn)品.隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推廣，化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用薄膜等高碳型生產(chǎn)資料的大量投入使用，使得江西省每年因農(nóng)業(yè)活動(dòng)引發(fā)的碳排放量不容小覷.農(nóng)業(yè)作為江西省經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率存在差異性，因此定量分析碳排放約束下的江西省各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率水平，為制定差異化的農(nóng)業(yè)碳減排政策提供相關(guān)依據(jù)，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)無(wú)疑具有重要的理論價(jià)值與實(shí)踐意義.本文選取了2005年～2014年江西省11個(gè)設(shè)區(qū)市的面板數(shù)據(jù)，將碳排放要素納入江西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的核算體系中，分析各設(shè)區(qū)市低碳農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率水平差異.

2 研究方法

DEA方法是基于數(shù)學(xué)規(guī)劃模型來(lái)評(píng)價(jià)具有多個(gè)投入和多個(gè)產(chǎn)出的“部門(mén)”或“單位”(稱(chēng)為決策單元，Decision Making Unit，DMU)間相對(duì)有效性的分析方法，其本質(zhì)是判斷DMU是否位于生產(chǎn)可能集的“生產(chǎn)前沿面”上.在DEA方法理論體系中，最具代表性的評(píng)價(jià)模型是CCR模型,從生產(chǎn)函數(shù)角度看，這一模型是用來(lái)研究具有多個(gè)輸入、特別是具有多個(gè)輸出的“生產(chǎn)部門(mén)”同時(shí)為“規(guī)模有效”與“技術(shù)有效”的十分理想且卓有成效的方法,主要用于評(píng)價(jià)決策單元規(guī)模效率和純技術(shù)效率的總體有效性.

其基本過(guò)程是：每個(gè)設(shè)區(qū)市(DMU)都有m種輸入以及s種輸出，其中xij表示第j個(gè)DMU對(duì)第i種輸入的投入量， xij>0；yrj表示第j個(gè)DMU對(duì)第r種輸出的產(chǎn)出量，yrj>0；vi表示第i種輸入的一種度量(或稱(chēng)“權(quán)”)；ur表示第r種輸出的一種度量(或稱(chēng)“權(quán)”)，i=1，2…m；j=1,2…n；r=1,2…s.xij，yrj為已知數(shù)據(jù)，可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)查到；vi， ur為變量.

該CCR模型可以評(píng)價(jià)DMU是否同時(shí)技術(shù)有效和規(guī)模有效：

3 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文實(shí)證分析的樣本數(shù)據(jù)均來(lái)源于《江西統(tǒng)計(jì)年鑒(2006-2015)》，假定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要2種投入要素:資本存量、勞動(dòng)力.產(chǎn)出用期望產(chǎn)出GDP、非期望產(chǎn)出農(nóng)業(yè)碳排放量表示.

3.1 資本存量投入要素

由于各設(shè)區(qū)市的農(nóng)業(yè)資本存量數(shù)據(jù)無(wú)法從統(tǒng)計(jì)年鑒中直接獲取，本文采用永續(xù)盤(pán)存法予以估算，公式如下：Kt=It/Pt+(1-δt)Kt-1, 其中：Kt為各設(shè)區(qū)市第t年的農(nóng)業(yè)資本存量，單位為億元；It為各設(shè)區(qū)市當(dāng)年農(nóng)林牧漁業(yè)固定資產(chǎn)投資額，以2005年不變價(jià)格為基期，利用江西省當(dāng)年的農(nóng)業(yè)固定資本價(jià)格指數(shù)Pt進(jìn)行縮減，但《江西統(tǒng)計(jì)年鑒》缺少這方面的數(shù)據(jù).農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)是指反映一定時(shí)期內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì)和程度的相對(duì)數(shù)，包含了農(nóng)用手工工具、飼料、機(jī)械化農(nóng)具、其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料等十大類(lèi).在缺少農(nóng)業(yè)固定資本價(jià)格指數(shù)的情形下，本文認(rèn)為選取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)進(jìn)行替代比較合理.δt為資本存量折舊率，本文選擇折舊水平為δt=5%[1-2].基期2005年各設(shè)區(qū)市固定資本存量(K2005)的確定，本文利用了王金田等(2007)[3]提出的思想和成果計(jì)算并整理得出.

3.2 勞動(dòng)力投入要素

選取各設(shè)區(qū)市第一產(chǎn)業(yè)年末從業(yè)人員數(shù)作為歷年勞動(dòng)投入量核算指標(biāo)，單位為萬(wàn)人.

3.3 期望產(chǎn)出GDP

選取各設(shè)區(qū)市農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值作為衡量期望產(chǎn)出的基本指標(biāo)，并以2005年為不變價(jià)進(jìn)行換算，單位為億元.

3.4 非期望產(chǎn)出農(nóng)業(yè)碳排放量

農(nóng)業(yè)碳排放源頭多樣、測(cè)算復(fù)雜，本文借鑒Jane M.F.Johnson(2007)[4]、田云(2012)[5]學(xué)者的研究成果，認(rèn)為農(nóng)業(yè)碳排放主要有三大源頭：一是農(nóng)地利用活動(dòng)導(dǎo)致的碳排放，包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜農(nóng)用物質(zhì)投入直接或間接引發(fā)的碳排放，農(nóng)業(yè)灌溉活動(dòng)耗費(fèi)電能所引起的碳排放，以當(dāng)年實(shí)際使用量為準(zhǔn)；二是水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所產(chǎn)生的甲烷等溫室氣體排放，以各年水稻種植面積為準(zhǔn)，水稻生長(zhǎng)周期取其中位值130天；三是動(dòng)物尤其是反芻動(dòng)物養(yǎng)殖帶來(lái)的碳排放，選取豬、牛、羊三大主要牲畜作為測(cè)度，參照各年年末存欄數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)修正.構(gòu)建農(nóng)業(yè)碳排放公式如下： C=∑Ci=∑Si·ωi, C為各設(shè)區(qū)市農(nóng)業(yè)碳排放總量，單位為萬(wàn)噸；Ci為各類(lèi)碳源碳排放量；Si為各碳排放源的量；ωi為各碳排放源的碳排放系數(shù).各碳源碳排放系數(shù)見(jiàn)表1.

表1 主要碳源碳排放系數(shù)

數(shù)據(jù)來(lái)源:根據(jù)已有相關(guān)研究文獻(xiàn)整理而得

表2 江西省2005年～2014年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率指數(shù)值

4 實(shí)證分析

4.1 江西省2005年～2014年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率指數(shù)

根據(jù)上述DEA方法，得到江西省2005年～2014年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率指數(shù)值(具體見(jiàn)表2)：

從表2可以看出，碳排放約束下的江西省2005年～2014年期間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率均值為0.856，還存在一定的提升空間.通過(guò)將綜合效率進(jìn)一步分解，期間全省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)純技術(shù)效率和規(guī)模效率均值分別為0. 968和0. 882.純技術(shù)效率已接近于最優(yōu)值，改進(jìn)空間較小，而規(guī)模效率有較大的發(fā)展?jié)摿Γ?guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)沒(méi)有得到最大限度發(fā)揮，農(nóng)業(yè)資源的利用潛能沒(méi)有得到充分挖掘，還需加大農(nóng)業(yè)投入資源的管理.

圖1 江西省2005年～2014年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率及其構(gòu)成變化趨勢(shì)

圖1給出了碳排放約束下的江西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率值在2005年～2014年期間變化的趨勢(shì).結(jié)果表明，純技術(shù)效率10年來(lái)呈現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展的趨勢(shì)，基本維持在0.97附近，效率值處于較優(yōu)水平，純技術(shù)效率是管理和技術(shù)等因素影響的生產(chǎn)效率，江西省不斷加大各地區(qū)(市)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)利用的有效程度，如廣泛使用測(cè)土配方施肥技術(shù)，增加有機(jī)肥施用比例，大力發(fā)展沼氣工程等，不斷提升農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，減少農(nóng)業(yè)碳排放.而綜合效率和規(guī)模效率則呈現(xiàn)出較為同步的波浪式遞增態(tài)勢(shì)，這說(shuō)明規(guī)模效率在一定程度上正向推動(dòng)綜合效率，由于受到耕地總量的限制，江西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模偏小，以資金技術(shù)為主的高投入、大規(guī)模生產(chǎn)型的農(nóng)業(yè)成分較少.但近幾年通過(guò)調(diào)整全省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略，不斷推進(jìn)和完善農(nóng)地流轉(zhuǎn)制度，改粗放式經(jīng)營(yíng)向集約式經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)體制創(chuàng)新，著力扶持和培育專(zhuān)業(yè)大戶(hù)、家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)民合作社等新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體，切實(shí)提高農(nóng)業(yè)組織化程度，促進(jìn)農(nóng)地經(jīng)營(yíng)規(guī)模化，不斷提升江西低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率.

4.2 江西省11設(shè)區(qū)市2005年～2014年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率分布特征

表3 江西省11設(shè)區(qū)市2005年～2014年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率分布特征

從表3可以看出， 2005年～2014 年間南昌市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入產(chǎn)出是有效的，鷹潭市除了2014年以外，新余市除了2013年以外，其他年份的投入產(chǎn)出是有效的.南昌市作為全國(guó)八大低碳經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)城市之一，為全面推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，不斷加大農(nóng)業(yè)投入力度，減少有害投入品、推廣測(cè)土配方施肥、清潔能源、規(guī)范畜禽飼養(yǎng)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益的多贏.鷹潭市依托農(nóng)業(yè)資源豐富優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，已形成了十大具有地方特色的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)在集約利用資源中求發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)綜合效益.新余是一座新興的工業(yè)城市，工業(yè)化率較高，工業(yè)化的發(fā)展有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的增長(zhǎng)，具有較強(qiáng)的工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、利于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)，新余市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)把生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)放在突出位置，保持了持續(xù)的低碳發(fā)展，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)民人均純收入等多項(xiàng)指標(biāo)走在全省前列.景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、贛州、宜春、撫州的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率值處于0.8-1區(qū)間段，屬于邊緣非效率，需對(duì)農(nóng)業(yè)資源進(jìn)行集約化調(diào)整，從而達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率有效，九江、吉安、上饒的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率值均相對(duì)較低，說(shuō)明這3個(gè)市沒(méi)有充分利用投入資源，產(chǎn)出沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)化，高投入并未帶來(lái)高產(chǎn)出，農(nóng)業(yè)資源管理不佳.

5 結(jié)論與啟示

5.1 結(jié)論

本文將碳排放產(chǎn)出要素納入江西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的核算體系中，比較分析發(fā)現(xiàn)2005年～2014年期間江西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效率均值為0.856，還存在一定的提升空間.其中純技術(shù)效率已接近于最優(yōu)值，改進(jìn)空間較小，而規(guī)模效率有較大的發(fā)展?jié)摿?，還需加大農(nóng)業(yè)投入的規(guī)模.南昌市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和投入產(chǎn)出是有效的，鷹潭市除了2014年以外，新余市除了2013年以外，其他年份的投入產(chǎn)出是有效的.其他設(shè)區(qū)市沒(méi)有充分利用投入資源，農(nóng)業(yè)資源管理不佳.

5.2 啟示

碳排放約束下的江西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的增長(zhǎng)仍需重視綜合效率的重要性，尤其要提高規(guī)模效率，即仍需加大農(nóng)業(yè)投入的規(guī)?；?jīng)營(yíng)，大力發(fā)展各類(lèi)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)組織特別是農(nóng)民專(zhuān)業(yè)合作社，通過(guò)農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)、集約化生產(chǎn)緩解傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體制下的高碳高耗壓力；通過(guò)特色農(nóng)業(yè)的聚集，發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)，形成高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的低碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)群，提升農(nóng)業(yè)的減排和碳匯能力；加大農(nóng)民對(duì)新型低碳農(nóng)業(yè)知識(shí)技能及環(huán)保意識(shí)的培訓(xùn)力度，提高農(nóng)民的科技文化素質(zhì)，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代低碳農(nóng)業(yè)建設(shè)需要的農(nóng)村人才，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)的推廣和擴(kuò)散，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效率.

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Research On Jiangxi Province Agricultural Production Efficiency Calculation Considering Carbon Emission

ZHANG Fana,b, XIAO Fenga,b

(a.SchoolofBusiness;b.ElectronicCommerceResearchCenter,GanNanNormalUniversity,Ganzhou341000,China)

This paper puts carbon emission as the output elements into the accounting system of Jiangxi Province agricultural production efficiency, using DEA model to measure 11 cities of Jiangxi province's agricultural production efficiency during 2005 year ～2014 year and then Comparative analysis the efficiency differences of each area. The result revealed that Considering carbon emission output elements of the comprehensive efficiency of agricultural production in Jiangxi province is 0.856, there is some room for improvement. The pure technical efficiency are close to the optimal value, and scale efficiency has great development potential, range around the differences between the production efficiency, there is relatively significant differences in the agricultural production efficiency of all areas.

carbon emission; agricultural production efficiency; DEA model

2016-03-21

10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2016.06.006

江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(GJJ13648)；江西省高校人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目(GL1509)；贛州市社會(huì)科學(xué)研究課題(15528)

張帆(1982-)，女，江西吉安人，贛南師范大學(xué)商學(xué)院電子商務(wù)研究中心講師，碩士，研究方向：管理科學(xué)與工程；肖鋒(1980-)，男，湖北荊州人，贛南師范大學(xué)商學(xué)院電子商務(wù)研究中心講師，博士，研究方向：管理科學(xué)與工程.

http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20161209.1500.014.html

F323.2

A

1004-8332(2016)06-0027-05