楊 鑫 穆月英

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率是平衡糧食安全和農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用的重要工具。在世界范圍內(nèi)，農(nóng)業(yè)是主要的水資源消耗部門，農(nóng)業(yè)用水占全球總用水量的70%，一些不發(fā)達(dá)國家達(dá)到85%以上。當(dāng)前農(nóng)業(yè)水資源供需矛盾愈加突出，快速減少的灌溉用水量將對糧食生產(chǎn)能力產(chǎn)生嚴(yán)重影響。然而，中國單方灌溉水的糧食產(chǎn)量為1.1 kg，遠(yuǎn)低于先進(jìn)國家的2.5～3.0 kg[1]，大幅提高農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率成為中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的長期任務(wù)。鑒于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水資源可持續(xù)利用的重要意義，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率得到了廣泛關(guān)注，已取得了豐富的研究結(jié)果。盡管自然學(xué)科領(lǐng)域的許多文獻(xiàn)對農(nóng)業(yè)水資源利用評價指標(biāo)進(jìn)行了綜述，但缺乏經(jīng)濟(jì)學(xué)視角下對農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的評價方法和提高路徑的總結(jié)。因此，本研究首先梳理經(jīng)濟(jì)學(xué)視角下農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率概念，然后從評價方法和提高路徑2個方面綜述農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源管理、可持續(xù)發(fā)展等研究提供參考。

1 農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的定義

1.1 農(nóng)業(yè)水資源

狹義上，水資源指可被人類開發(fā)利用的淡水資源，包括可更新的地表水和地下水資源，農(nóng)業(yè)水資源指以灌溉形式被利用的地表水、地下水和其他水資源。經(jīng)濟(jì)學(xué)研究中常用狹義農(nóng)業(yè)水資源概念，即種植業(yè)中以灌溉形式被利用的地表水、地下水和其他水資源。

為更好評價農(nóng)業(yè)水資源利用，需要明確研究尺度。農(nóng)業(yè)水資源利用時間尺度可用時、天、月、年等衡量，空間尺度常用田間、灌區(qū)或流域等。明確研究尺度的原因主要是：第一，在農(nóng)業(yè)水資源量核算方面，存在回歸水的重復(fù)利用現(xiàn)象[2]，不同尺度水資源量核算有差異；第二，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)出測算方面，不同尺度的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出內(nèi)涵差異較大；第三，灌溉系統(tǒng)各要素的時空異質(zhì)性導(dǎo)致不同尺度的非線性特征，大尺度與同等倍數(shù)的小尺度研究結(jié)果不具有可比性[3]；第四，不同尺度涉及的利益相關(guān)主體存在差異。Molden等[4]提出了水平衡框架，從水循環(huán)系統(tǒng)的角度較為詳細(xì)地描述了水資源在某一區(qū)域轉(zhuǎn)化和消耗過程。

在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，研究尺度主要指微觀和宏觀，前者主要研究消費(fèi)者、農(nóng)戶、廠商等單個經(jīng)濟(jì)單位的行為及資源配置，后者主要研究社會范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)作方式以實(shí)現(xiàn)社會福利最大化。結(jié)合自然學(xué)科和經(jīng)濟(jì)學(xué)的尺度概念，可歸納出研究農(nóng)業(yè)水資源的4個尺度：農(nóng)田、農(nóng)戶、流域和社會尺度，已有經(jīng)濟(jì)學(xué)研究更關(guān)注農(nóng)戶和社會尺度，聚焦于年度變化。

1.2 農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的非經(jīng)濟(jì)學(xué)概念發(fā)展

工程學(xué)和農(nóng)學(xué)等學(xué)科在農(nóng)業(yè)水資源利用領(lǐng)域的文獻(xiàn)較多，有必要進(jìn)行辨別以避免概念混淆。由于學(xué)科間研究目標(biāo)不同，自然學(xué)科對農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率沒有統(tǒng)一的定義，包括灌溉效率、有效灌溉效率、水分利用效率和水分生產(chǎn)率等多種指標(biāo)。

在工程學(xué)領(lǐng)域，灌溉效率指農(nóng)作物蒸騰消耗水與抽取灌溉水的比值，前者減去有效降雨量得到農(nóng)作物灌溉耗水量，后者減去輸水過程中的損失量得到可用灌溉水。有效灌溉效率指農(nóng)作物灌溉耗水量與田間凈灌溉水量的比值，其中田間凈灌溉水量指實(shí)際灌入田間的有效水量和末級固定渠道放出的凈水量的差值。在農(nóng)學(xué)和植物生理學(xué)領(lǐng)域，水分利用效率和水分生產(chǎn)率更多關(guān)注農(nóng)作物產(chǎn)量形成的水生理生化過程，前者指產(chǎn)量或生物量與蒸散量的比值，后者指農(nóng)業(yè)產(chǎn)量或產(chǎn)值與水資源利用量的比值，其中水資源利用量可包括抽取灌溉水、降雨量、實(shí)際灌溉水量或蒸騰用水量等。水分生產(chǎn)率概念較為豐富，優(yōu)勢在于水資源類型區(qū)分非常精細(xì)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的概念也不斷擴(kuò)大，適合于不同尺度間比較和轉(zhuǎn)換。

自然學(xué)科對農(nóng)業(yè)水資源利用的評價指標(biāo)均在單一要素框架下定義，含義明確且易于理解，但存在以下問題：第一，不同尺度間不同指標(biāo)轉(zhuǎn)換非常困難；第二，單要素農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率提高本身不是農(nóng)戶目標(biāo)，即使作為目標(biāo)也無法明確為減少水資源投入還是提高產(chǎn)出；第三，灌溉效率、水分生產(chǎn)率的高低并不反應(yīng)與水資源有關(guān)變化，很有可能需要更多的勞動力，更好的田間管理以及其他額外的投入，無法衡量相關(guān)的成本收益變化。因此，2018年國際水資源管理所研究報(bào)告提出，從尺度、數(shù)據(jù)、目標(biāo)等角度，對水分生產(chǎn)率進(jìn)行重新思考展[5]，以理解農(nóng)業(yè)水資源有效利用水平提高的真實(shí)驅(qū)動因素。

1.3 農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)學(xué)概念發(fā)展

經(jīng)濟(jì)學(xué)文獻(xiàn)中，生產(chǎn)率含義為產(chǎn)出與投入比，包括單要素生產(chǎn)率、全要素生產(chǎn)率及其各類基于非期望產(chǎn)出等修正類型，生產(chǎn)率越高表示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平越高。效率的含義為投入或產(chǎn)出的觀測值與最優(yōu)值的比值，屬于無單位量綱，與一個基準(zhǔn)比較才能評價某個體生產(chǎn)率是否有提高潛力。傳統(tǒng)要素主要包括土地、勞動和資本，20世紀(jì)之前水資源并不存在廣泛的稀缺性，一般簡單計(jì)算為資本的一部分。

進(jìn)入20世紀(jì)30年代后，農(nóng)業(yè)水資源利用與管理的成本收益研究在美國興起，常見的評價指標(biāo)是成本收益率、內(nèi)部收益率和凈現(xiàn)值等，目的是提高經(jīng)濟(jì)效率、區(qū)域經(jīng)濟(jì)援助評估和收入再分配，本質(zhì)上沒有關(guān)注農(nóng)業(yè)水資源的價值[6]。隨著適合于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地不斷被開發(fā)，農(nóng)業(yè)開發(fā)項(xiàng)目需要更全面分析灌溉的成本收益。隨后，Young等[6]提出殘值法計(jì)算灌溉水邊際經(jīng)濟(jì)價值，每單位商品水量給用水者帶來的利益增值，將預(yù)估的總產(chǎn)出價值減去除灌溉水外的其他所有估算的生產(chǎn)成本, 近似得到凈租金或給出不可定價的生產(chǎn)要素的生產(chǎn)價值。

20世紀(jì)70年代初，戰(zhàn)后繁榮和中產(chǎn)階級的財(cái)富導(dǎo)致戶外娛樂需求的增加，經(jīng)濟(jì)學(xué)研究者和公眾對生態(tài)環(huán)境的非經(jīng)濟(jì)價值認(rèn)識逐漸清晰。1968年羅馬俱樂部成立，并在1970年《人類環(huán)境宣言》和1980年《世界自然保護(hù)大綱》的基礎(chǔ)上，形成1987年“布倫特蘭報(bào)告”，其中正式提出了可持續(xù)發(fā)展框架，自然資本概念隨之形成。20世紀(jì)80年代后，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究開始大量涌現(xiàn)?；诖罅课墨I(xiàn)的討論，經(jīng)濟(jì)學(xué)研究一般將農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率定義為“一定的經(jīng)濟(jì)環(huán)境與技術(shù)條件下，投入單位農(nóng)業(yè)水資源量的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出”，可根據(jù)研究目標(biāo)確定農(nóng)業(yè)水資源和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的具體含義。實(shí)際上，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率與水分生產(chǎn)率的計(jì)算形式是相同的，均是單位農(nóng)業(yè)水資源的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，重要區(qū)別在于3點(diǎn)：

1)農(nóng)學(xué)意義下的水分生產(chǎn)率在一定的作物品種和耕作栽培條件下，可用來直接比較。經(jīng)濟(jì)學(xué)意義下農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率基本是不可直接比較的，需要利用效率指數(shù)才能對比，例如2個農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率均是1 kg/m3，但并不能認(rèn)為二者的農(nóng)業(yè)水資源利用水平相等，需要二者在相同技術(shù)水平、相同經(jīng)濟(jì)環(huán)境和相同種植模式下才能比較。

2)在大多數(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究中，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率多關(guān)注農(nóng)戶尺度和社會尺度，農(nóng)業(yè)水資源投入指農(nóng)業(yè)灌溉水的引水量，較少考慮回歸水或輸水滲漏，屬于多要素投入生產(chǎn)過程的單一要素生產(chǎn)率。產(chǎn)出范圍選擇具有一定的主觀性，通常為產(chǎn)量或產(chǎn)值，還可以包括非農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、生態(tài)環(huán)境非市場價值、非期望產(chǎn)出、社會福利等。

3)與水分生產(chǎn)率相比，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率對農(nóng)業(yè)水資源投入量的界定相對粗糙，大多關(guān)注農(nóng)戶尺度和社會尺度，缺少流域尺度，也較少考慮不同灌溉主體間的相互聯(lián)系。

2 農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)學(xué)評價方法

對農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)學(xué)評價起源于大規(guī)模灌溉工程的成本收益分析，經(jīng)過多年發(fā)展，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的評價方法大致分為3類：全要素生產(chǎn)指數(shù)法、前沿面模型法和演繹類方法[7]，具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)(表1)。全要素生產(chǎn)指數(shù)法側(cè)重于分析農(nóng)業(yè)水資源對農(nóng)業(yè)增長的影響，F(xiàn)rank等[8]認(rèn)為作為稀缺要素的水資源的機(jī)會成本并不比勞動、資本等要素的價值低，進(jìn)而提出全資源生產(chǎn)率概念，將農(nóng)業(yè)水資源納入到全要素生產(chǎn)率指數(shù)中，以更好地分析農(nóng)業(yè)增長。但是，無法專門針對農(nóng)業(yè)水資源開展研究，已逐漸與前沿面方法相融合，所以本研究主要總結(jié)前沿面模型法和演繹類方法。

2.1 前沿面模型法

前沿面模型法屬于多投入和多產(chǎn)出模型，投入可以包括勞動力、資本、自然資源等，產(chǎn)出可以包括產(chǎn)值、副產(chǎn)品、非期望產(chǎn)出、正外部性價值等，一般依據(jù)研究問題從多維度進(jìn)行選擇。1957年Farrell[9]提出前沿面模型測算技術(shù)效率，1979—2005年基于前沿面模型的文章為167篇，其中29篇涉及到了水資源[10]，主要基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型(DEA)和隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)模型(SFA)及其擴(kuò)展模型，將水資源作為投入要素之一，側(cè)重分析總體技術(shù)效率變化。例如，F(xiàn)raser等[11]利用DEA方法，將農(nóng)業(yè)水資源作為投入要素之一分析技術(shù)效率，結(jié)論是在現(xiàn)有技術(shù)水平下，達(dá)到最優(yōu)的效率水平農(nóng)業(yè)水資源投入可以減少六分之一。關(guān)于中國的研究結(jié)論較為一致，利用省級面板數(shù)據(jù)測算糧食水資源生產(chǎn)率[12-13]得到的結(jié)論有2個共同點(diǎn)：全國糧食水資源生產(chǎn)率在時間維度上不斷提高，但依舊處于較低水平；糧食水資源生產(chǎn)率的區(qū)域差異較大，且有隨著時間分化的趨勢。利用農(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)測算糧食水資源生產(chǎn)率得到的結(jié)論：一方面是農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率平均水平較低，具有較大的提升空間；另一方面是不同類型農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率存在較大差異。在農(nóng)戶個體差異化方面，對規(guī)?；痆14]、產(chǎn)業(yè)化[15]、收斂化[16]等不同水平的農(nóng)戶灌溉效率均有研究。

表1 農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的主要經(jīng)濟(jì)學(xué)評價方法比較

不過，在前沿面模型中，將農(nóng)業(yè)水資源作為生產(chǎn)要素之一時，總體技術(shù)效率并不完全等于農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率變化。Karagiannis等[17]利用SFA評價農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率時，強(qiáng)調(diào)不同于工程學(xué)的灌溉效率，文中指標(biāo)是基于農(nóng)業(yè)水資源的技術(shù)效率，即“在現(xiàn)有技術(shù)水平和投入產(chǎn)出水平下理論可行的農(nóng)業(yè)水資源最小值與實(shí)際使用的農(nóng)業(yè)水資源的比值”。在此基礎(chǔ)上，Hu等[18]基于投入導(dǎo)向型DEA模型明確提出了全要素水資源效率，用于針對性地評價農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率。相關(guān)研究進(jìn)一步利用SFA-Malmquist或DEA-Malmquist方法證明了技術(shù)進(jìn)步對于農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的積極影響[19]。具體地，馬海良等[20]發(fā)現(xiàn)全國技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率增長會改善水資源利用效率；張雄化等[21]發(fā)現(xiàn)全國糧食水資源生產(chǎn)率穩(wěn)步提高，全要素水資源效率下經(jīng)濟(jì)效率明顯高于生態(tài)效率和環(huán)境效率。

2.2 演繹類方法

演繹類方法在農(nóng)業(yè)和灌溉經(jīng)濟(jì)學(xué)文獻(xiàn)中被廣泛應(yīng)用，與前沿面模型和全要素測算框架法的歸納法不同，研究思路是從一般到特殊。從已有文獻(xiàn)看，演繹法具體包括扣除非水成本法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法、水文與經(jīng)濟(jì)模型和一般可計(jì)算均衡模型[7]，支持從田間到社會全尺度的研究，適合于政策評估和項(xiàng)目規(guī)劃。

扣除非水成本法也被稱為作物核算法，本質(zhì)是已知生產(chǎn)函數(shù)、所有的要素投入量和除水資源以外的要素價格，根據(jù)克拉克-威客斯蒂德產(chǎn)量耗盡定理，計(jì)算生產(chǎn)總價值中水資源的貢獻(xiàn)，相當(dāng)于得到水資源的經(jīng)濟(jì)價值[22]。該方法存在數(shù)據(jù)限制、成本核算、風(fēng)險識別、價格定量等限制，但為其他演繹法提供了基礎(chǔ)。

數(shù)學(xué)規(guī)劃法可細(xì)分為線性規(guī)劃法、一般數(shù)學(xué)規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法，其中一般數(shù)學(xué)規(guī)劃法的核心是利用實(shí)證數(shù)學(xué)規(guī)劃，可保證模型基期最優(yōu)值與實(shí)際觀察值相一致, 使模型應(yīng)用不受基期標(biāo)定條件的約束，能包含更多制度、農(nóng)戶行為等細(xì)節(jié)；動態(tài)規(guī)劃法主要考慮凈收入和風(fēng)險損失的平衡問題，適合于不確性條件下農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率研究。

水文與經(jīng)濟(jì)模型考慮水文結(jié)構(gòu)和利益相關(guān)主體[23]，在水資源投入量計(jì)算和復(fù)雜的水資源物理轉(zhuǎn)化過程識別方面更加精確，融合了多學(xué)科的研究優(yōu)勢，適合于分析資本密集型的農(nóng)田灌溉技術(shù)下灌溉效率提高效果。水文與經(jīng)濟(jì)學(xué)模型屬于經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的局部均衡，可進(jìn)一步將其擴(kuò)展為水文模型與一般可計(jì)算均衡模型組成的復(fù)合模型，融合水文循環(huán)、農(nóng)業(yè)水資源供給和消費(fèi)等，以形成從農(nóng)戶尺度到社會尺度的反饋系統(tǒng)，可進(jìn)行灌溉水管理[24]、地下和地上水聯(lián)合分析[25]、農(nóng)業(yè)水資源政策模擬[26]等研究。

3 經(jīng)濟(jì)學(xué)視角下農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的提高路徑

提高農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的思路包含供給管理和需求管理，世界各國政府從實(shí)際出發(fā)，傾向于將二者結(jié)合制度政策工具更豐富的綜合管理模式[27]。從供給管理出發(fā)，政府主要任務(wù)是開發(fā)水資源滿足農(nóng)作物灌溉需求，期望利用穩(wěn)定灌溉條件提高農(nóng)作物產(chǎn)出，屬于農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率提高的基礎(chǔ)條件；從需求管理出發(fā)，政府根據(jù)可供水量確定社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模，社會經(jīng)濟(jì)的用水量不能超過可供水量，其中可供水量確定以追求水資源的代際均衡和永續(xù)利用為控制原則。實(shí)際上，供給管理和需求管理共同的主要政策目標(biāo)之一為提高農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率[28]。由于2種管理模式具有較多的交叉內(nèi)容，本研究從農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率定義出發(fā)進(jìn)行文獻(xiàn)梳理，將能直接影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)出和農(nóng)業(yè)水資源量投入的方式為直接路徑，否則為間接路徑(表2)。

3.1 直接路徑

1)農(nóng)業(yè)水資源開發(fā)。農(nóng)業(yè)水資源開發(fā)提高農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的作用路徑較為直接，主要是擴(kuò)大農(nóng)業(yè)灌溉水來源和減少輸水損失，需要進(jìn)行項(xiàng)目評估以確定可行性。建設(shè)農(nóng)田水利工程通過引水渠道的硬化防止運(yùn)輸過程中的滲漏，總體上社區(qū)型節(jié)水技術(shù)的推廣和應(yīng)用主要依賴政府部門或農(nóng)民用水協(xié)會[29]。在擴(kuò)大農(nóng)業(yè)水資源來源方面，跨區(qū)域調(diào)水對農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)環(huán)境具有明顯的改善效果，但造價過于高昂，屬于應(yīng)對極端農(nóng)業(yè)生態(tài)退化的方案[30]。雨水資源化、微咸水以及海水淡化和廢水再利用是可能的農(nóng)業(yè)水資源增加方向，可緩解地表徑流和水資源壓力[31]，但仍要以技術(shù)成本降低為基礎(chǔ)。

2)灌溉節(jié)水技術(shù)擴(kuò)散。節(jié)水技術(shù)進(jìn)步是提高農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的根本途徑，農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水技術(shù)主要包括：農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)和工程節(jié)水技術(shù)。農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)指通過種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、耕作制度、抗旱育種等途徑的實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和節(jié)水的效果，還需要提高農(nóng)作物關(guān)鍵生產(chǎn)期灌溉管理水平和增加其他水資源以外的其他要素投入[32]。工程節(jié)水技術(shù)可以在有灌溉條件的地區(qū)，通過改善灌溉設(shè)施并結(jié)合相關(guān)管理策略提升農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率[33]。

灌溉節(jié)水技術(shù)擴(kuò)散是灌溉節(jié)水技術(shù)進(jìn)步的微觀基礎(chǔ)，包括技術(shù)認(rèn)知、技術(shù)采用、技術(shù)推薦、技術(shù)退出等，但已有研究大多關(guān)注農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水技術(shù)采用的影響。其中，糧食生產(chǎn)補(bǔ)貼、收購價格、水資源短缺度、城鎮(zhèn)化、氣候變化等是農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)的主要影響因素[34]，農(nóng)戶特征、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、兼業(yè)程度、水價對采用工程灌溉節(jié)水技術(shù)具有重要影響[35]。最新研究開始關(guān)注與信貸約束、社會網(wǎng)絡(luò)等因素，主要結(jié)果為信貸約束對節(jié)水技術(shù)采用具有抑制作用[36]，而社會網(wǎng)絡(luò)具有積極促進(jìn)作用[37]。

目前，節(jié)水技術(shù)擴(kuò)散的前沿研究集中在2方面：第一，在不確定性方面，Cai等[38]利用基于情景分析的二階段隨機(jī)程序模型分析降雨的不確定性；Schoengold等[39]發(fā)現(xiàn)在灌溉水價不確定性越小，農(nóng)戶更傾向于接受節(jié)水灌溉技術(shù)，但是受到作物類型和土地質(zhì)量影響。第二，在節(jié)水技術(shù)相互影響方面，Moreno等[40]運(yùn)用了嵌套logit模型對種植結(jié)構(gòu)變化和節(jié)水灌溉技術(shù)采用相互關(guān)聯(lián)的過程。此外，有研究從不同節(jié)水技術(shù)管理出發(fā)對農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)和工程節(jié)水技術(shù)采用進(jìn)行統(tǒng)一論述[41]，但還需要深入討論技術(shù)間替代關(guān)系。

3.2 間接路徑

1)市場化政策。農(nóng)業(yè)水資源流動性、規(guī)模性明顯，還有吸收各種廢棄物和污染物的涵容性、上下游序貫利用的特點(diǎn)，顯然只依靠市場機(jī)制無法合理配置水資源[42]。因此，政府政策對農(nóng)業(yè)水資源的管理可以彌補(bǔ)市場力量的不足，最初基于命令與管制方法進(jìn)行調(diào)控，然而監(jiān)管成本極高，經(jīng)濟(jì)學(xué)家提倡市場化的管理措施，即限額交易制度和庇古稅。

限額交易體系是基于科斯定理提出的政策工具，核心為產(chǎn)權(quán)制度，通過直接分配或者發(fā)放固定數(shù)量的取水許可證，然后允許買賣水權(quán)。由于理論限額交易體系可以針對每一個農(nóng)業(yè)用水者形成最低保留價，屬于最優(yōu)經(jīng)濟(jì)效率的政策手段。世界各國水權(quán)交易的重要內(nèi)容就是農(nóng)業(yè)水權(quán)轉(zhuǎn)移，即把農(nóng)業(yè)水資源在生產(chǎn)者之間交易從農(nóng)業(yè)有償轉(zhuǎn)移到非農(nóng)業(yè)部門，在此情況下農(nóng)民將有動力節(jié)水以提高收入[43]。當(dāng)前國內(nèi)已有文獻(xiàn)已經(jīng)深入測算農(nóng)業(yè)水資源價值和水權(quán)交易的標(biāo)準(zhǔn)[44]，但發(fā)現(xiàn)中國農(nóng)戶間缺乏水權(quán)交易條件，即水權(quán)明確、農(nóng)業(yè)用水計(jì)量化[45]。

征收庇古稅的核心為推動征收農(nóng)業(yè)水資源稅反映水資源的真實(shí)價格，從而減少種植戶的不合理灌溉行為。不過，理論上農(nóng)業(yè)水價改革只有做到完全價格歧視才能實(shí)現(xiàn)與數(shù)量控制相同的效果，否則會出現(xiàn)一定的福利損失，成為經(jīng)濟(jì)效率意義上的“次優(yōu)”策略[46]，但具有實(shí)施成本較低、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，更符合中國保障糧食安全的目標(biāo)[47]。2017年出臺的《擴(kuò)大水資源稅改革試點(diǎn)實(shí)施辦法》中規(guī)定，水資源稅實(shí)行從量計(jì)征，對超過規(guī)定限額的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取用水按年征收水資源稅，本質(zhì)上屬于農(nóng)業(yè)水資源的“兩部制定價”價格。值得注意的是，農(nóng)業(yè)水價改革實(shí)際操作中會存在明顯的“閾值現(xiàn)象”，即過低水價不僅無法影響農(nóng)民用水行為，而且會增加成本從而降低收入。因此，農(nóng)業(yè)水價改革需要在充分考慮農(nóng)民收入和節(jié)水目標(biāo)，否則會遭到小農(nóng)戶的抵制[48]。

2)農(nóng)戶節(jié)水激勵。農(nóng)戶節(jié)水激勵是利用休耕項(xiàng)目參與、節(jié)水意識培養(yǎng)、節(jié)水技術(shù)采用等方式鼓勵農(nóng)戶減少生產(chǎn)用水，或者被國外研究稱為“志愿形式”的政策調(diào)控[49]。農(nóng)戶節(jié)水激勵的理論基礎(chǔ)是生態(tài)環(huán)境資本，主要包括自然資源總量、環(huán)境質(zhì)量與自凈能力、生態(tài)系統(tǒng)的使用價值以及能為未來產(chǎn)出使用價值的潛力等內(nèi)容。

對采用節(jié)水技術(shù)或調(diào)整糧食種植結(jié)構(gòu)的農(nóng)戶進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償，可以刺激其經(jīng)濟(jì)動機(jī)。在節(jié)水技術(shù)補(bǔ)償方面，劉軍弟等[50]提出符合帕累托改進(jìn)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不小于農(nóng)戶采納節(jié)水灌溉技術(shù)的成本支出。馮穎等[51]提出由消費(fèi)者剩余變化及生產(chǎn)者剩余變化分別占社會總福利變化的比重，制定消費(fèi)者及生產(chǎn)者對農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目的投資付費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以及補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。在種植模式補(bǔ)償方面，政府進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償?shù)哪Ｊ娇梢苑譃?類，對指定作物播種面積進(jìn)行補(bǔ)貼，如小麥在華北地下水[52]，或者對休耕行為進(jìn)行補(bǔ)貼[53]。總體上，先測算農(nóng)業(yè)水資源生態(tài)價值，再討論利用生態(tài)收入替代部分農(nóng)業(yè)收入。

3)農(nóng)業(yè)水資源管理組織。村民參與式農(nóng)業(yè)水資源管理組織在國外發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家經(jīng)過廣泛的實(shí)踐，主要作用是協(xié)調(diào)用水矛盾、組織水利工程建設(shè)、征收灌溉水費(fèi)等。大量實(shí)證分析認(rèn)為用水協(xié)會調(diào)動農(nóng)戶參與管理的積極性，有利于渠系設(shè)施的維護(hù)、維修和改造，也有利于保障設(shè)施效用的發(fā)揮[54]。不過，農(nóng)民用水協(xié)會的運(yùn)行依然困難，存在科層化、缺乏激勵和名義性改革的問題[55]，且不同農(nóng)戶參與協(xié)會的意愿和滿意度都不相同。為提高農(nóng)民用水協(xié)會的運(yùn)行效率，政府需要引導(dǎo)社會資金進(jìn)入、充分動員用水戶直接參與排灌工程管理、建立利益補(bǔ)償機(jī)制等[56]。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

1)工程學(xué)和農(nóng)學(xué)下的灌溉效率和水分生產(chǎn)率，屬于單要素指標(biāo)，同尺度便于直接比較；經(jīng)濟(jì)學(xué)下的農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率等，本質(zhì)屬于全要素框架指標(biāo)，需要進(jìn)一步計(jì)算效率才可以評價。經(jīng)濟(jì)學(xué)評價方法方面，主要包括全要素生產(chǎn)率指數(shù)法、前沿面模型法和演繹類方法。前沿面模型法中，全要素農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率可以更加全面的評價農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率；演繹類方法中，水文模型與可計(jì)算一般均衡模型結(jié)合的復(fù)合模型具有綜合多學(xué)科的研究優(yōu)勢。

2)農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的提高路徑主要包括農(nóng)業(yè)水資源開發(fā)、灌溉節(jié)水技術(shù)擴(kuò)散、市場化政策、農(nóng)戶節(jié)水激勵和農(nóng)業(yè)水資源管理組織等。當(dāng)前，推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和市場化管理具有明顯效果，政府圍繞2種途徑開展了一系列改革。不過，沒有任何單一的提高路徑是萬能的，都存在不同的長處和短處。因此，明確不同路徑間的相互作用是制定綜合管理模式的關(guān)鍵，結(jié)合政策、市場和社會多種力量推動農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率提高。

4.2 展望

從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角出發(fā)，為應(yīng)對更加嚴(yán)峻的糧食安全和水資源可持續(xù)利用形勢，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的研究需要在綜合框架(圖1)下逐步深化，不僅是為推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興，更是要形成農(nóng)業(yè)水資源管理的中國模式。

圖1 農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率綜合研究框架

1)關(guān)于農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率研究應(yīng)先明確具體目標(biāo)。由于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究目標(biāo)有效用最大化、利潤最大化和社會福利最大化，農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率提高的目的包括提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、減少農(nóng)業(yè)用水量、提高農(nóng)業(yè)種植戶收入、緩解農(nóng)村貧困和不平等等，明確目標(biāo)是建立區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源管理機(jī)制的重要基礎(chǔ)。此外，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從長尺度和大空間上評價農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率時，始終要從多維度展開，才能得出更符合實(shí)際和可持續(xù)發(fā)展的結(jié)論。

2)未來以經(jīng)濟(jì)學(xué)為主體的研究，應(yīng)結(jié)合農(nóng)學(xué)、植物生理學(xué)等多學(xué)科優(yōu)勢。在綜合研究框架和不同尺度下，發(fā)展大型復(fù)合模型，對農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率進(jìn)行測算、評價和研究。通過提高對農(nóng)業(yè)水資源測算的精確性、對農(nóng)業(yè)水資源自然循環(huán)的認(rèn)知程度，針對不同區(qū)域發(fā)展情況形成合理的農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率提升政策體系。

3)對農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)率的研究模式應(yīng)調(diào)整為“自下而上”，即根據(jù)我國農(nóng)村現(xiàn)實(shí)條件形成合理的水資源可持續(xù)利用理論，還要側(cè)重于農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)擴(kuò)散機(jī)制分析。一方面，明確農(nóng)戶約束條件下分析生產(chǎn)用水、技術(shù)應(yīng)用、社會化服務(wù)組織服務(wù)采用等行為，進(jìn)而對現(xiàn)有農(nóng)業(yè)水資源管理體系和農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣模式進(jìn)行調(diào)整。另一方面，分析不同地區(qū)節(jié)水技術(shù)推廣主體應(yīng)是市場還是政府，推動二者之間的協(xié)調(diào)和反饋，避免節(jié)水技術(shù)農(nóng)戶擴(kuò)散機(jī)制完善后反而缺少高質(zhì)量的工程和農(nóng)業(yè)技術(shù)供給。