山东省农业生态效率评价及其提升对策
李伟娟
(中国石油大学 胜利学院 文法与经济管理学院， 山东 东营 257061)
[摘 要] 为实现农业经济与资源环境的协调发展提供参考，运用DEA-Malmquist指数模型对山东省2008-2017年的农业生态效率进行分析，并在此基础上提出发展对策。结果表明：山东省农业生态效率总体呈“W”走势，各地区间的农业生态效率存在不均衡发展；技术进步指数对农业生态效率提升贡献最大，是农业生态效率提高的主要因素；综合技术效率指数、纯技术效率指数和规模效率指数对农业生态效率有待进一步提升；17个市的投入产出效率不同，部分地市属于非DEA有效，农业产出率不足，投入要素存在冗余。建议从完善农业支持保护制度、推广应用清洁生产技术、提高农业机械技术效率和提升农村从业人员能力等方面进行改进，以提升山东省的农业生态效率。
[关键词] 农业； 生态效率； 评价； 提升对策
“十九大”报告明确提出，发展中要践行“绿水青山就是金山银山”的理念，拒绝以往依靠资源消耗发展经济的方式，在农业经济发展过程中确保因经济发展造成的资源消耗与区域的环境生态保护能够统筹协调发展。为响应“十九大”倡导，2018年山东省人民政府印发了《山东省打好农业农村污染治理攻坚战作战方案(2018—2020年)》和《山东省新旧动能转换现代高效农业专项规划(2018—2022年)》，将农业的质量发展与绿色发展融为一体。
令人欣喜的是，我们在市直单位连续五年时间“每年打造10家示范典型”的建家活动初见成效，涌现出市煤管局、市供销社、市建设局、市职技院、市一中、市住房公积金管理中心等富有鲜明特色的示范单位。
农业生态效率是衡量农业经济与资源环境协调发展的重要指标。关于农业生态效率的测算方法多采用DEA-Malmquist指数模型法，投入产出指标选择有所差异，周旭东等[1]认为，农业生态效率是农业资源、农业经济效益及环境保护三者综合的反映，建议选择资源消耗和环境污染为投入指标，其中资源消耗包括农村劳动力人数、农作物种植面积、农业机械总动力、有效灌溉面积和农村用电量；环境污染包括化肥使用量、COD排放量和氨氮排放量，共计8个三级指标。将经济价值作为产出指标，构建了农业生态效率评价指标体系。胡卫卫等[2]根据统计数据的易得性选择的投入指标为农作物播种面积、农林牧渔业从业人员、农用化肥施用量、农业机械总动力、农业用电量和水资源投入6个指标，产出指标用农林牧渔的总产值表示。王宝义等[3]选择劳动、土地、化肥、农药、农膜、机械动力、灌溉及役畜作为投入指标，将农业碳排放和农业污染作为非期望产出指标，将农业总产值作为期望产出指标。侯孟阳等[4]以土地、劳动力、机械动力、灌溉、化肥和农药等作为地区农业资源投入指标，以农业总产值作为期望产出指标，以农业碳排放作为非期望产出指标。冯亚娟等[5]从人力、物力、财力和环境成本4个方面阐述了生态效率的投入指标，具体三级指标与侯孟阳等[4]的一致，只是在产出指标中未涉及非期望产出指标，同样以农业总产值作为产出指标。FARE等[6]将Malmquist全要素生产率指数与DEA模型相融合，建立了基于成本、规模效率和不变规模收益的 DEA-Malmquist指数评价模型，使其在处理面板数据的多输入与多输出时具有独特优势，从而被广泛应用于各类效率评价的测算研究。其克服了传统的 DEA模型无法进行合理纵向比较的不足，适用“多投入、多产出”情形下创新资源配置效率的变化研究。
根据中国农村统计年鉴(2018年)公布的数据，2017年山东省的农业总产值4 403.23亿元，全国农业总产值58 059.76亿元，山东省占比7.6%，在全国农业总产值中排名第2位(第1位河南省的农业总产值为4 552.7亿元)。从产值看出，山东省的农业发展对全国农业的发展影响很大，在兼顾农业生态效率的前提下大力提升经济效益意义重大，研究山东省农业生态效率，确保经济效益与生态效益的融合发展具有重大的现实意义。2008-2017年山东省农业总产值总体呈上升趋势，农业总产值提升53.8%。2015年山东省的农业总产值为近10年来的最高值，为4 662.61亿元；2016年出现较大幅度下滑，较2015年下滑5.9%。固定资产投资除在2011年有轻微的下滑外，其余时间都呈稳定增长趋势。表明，固定资产投资不是影响农业发展的唯一因素，鉴于此，有必要结合定量分析模型对其影响因素进行分析。鉴于此，运用DEA-Malmquist指数模型对山东省2008-2017年的农业生态效率进行测算，深入分析测算结果并提出对策建议，以期提高山东省农业生态效率，为实现农业经济与资源环境的协调发展提供参考。
总之，科技创新正加速推进并广泛应用到全球经济、军事各领域，成为重塑世界格局、创造全球未来、引导人类永续发展的主导力量。我国的科学技术正在快速进步，取得成就也有目共睹，但离建成创新型国家和科技强国的战略目标，仍有较大差距。
1 资料与方法
1.1 资料来源
经分析，山东省有9个市存在农业生态效率投入产出冗余率。从表5看出，9个市的产出指标农业生产总值的冗余率均大于零，表明农业产出率不足，投入要素均存在冗余，其中菏泽、青岛和日照的冗余率位居前三，产出率有待进一步提升，进一步说明各市的农业产出不足并不仅仅是农业生态效率损失的原因，投入的冗余率也会大大影响农业生态效率，其中农膜和柴油使用过多是农业生态效率低下的主要原因。从各地区看，不同地区农业生态损失的主要原因有所不同，其中菏泽需要改进的投入因素几乎涵盖了全部，除农药和柴油使用量略低，其他都有很高的冗余。青岛、威海、日照和临沂急需改进的投入冗余因素明显，需以环境污染的改进为重点；以农药、农膜和柴油的改进为主；化肥的施用量随国家倡导有机肥的使用，得到了一定的控制；农业机械总动力也有待进一步提升。日照和临沂的农村从业人员数量有待进一步提升。
1.2 方法
采用DEA-Malmquist模型法，运用DEAP 2.1对山东省2008-2017年的农业生态效率进行分析，主要分析山东省总体历年农业生态效率随着时间的变动情况和各市农业生态效率变动差异，计算得到的农业生态效率指数值减1就是年增长率。
在借鉴前期专家学者经验的基础上，选定的投入指标分别为人力、物力、财力和环境，产出指标为农业发展，具体评价指标见表1。
式中，TEC 为技术效率变化指数，PTE 和SE 分别是由技术效率变化指数分解得到的纯技术效率指数和规模效率指数，TC 为技术进步指数，M 为Malmquist指数，若M >1则表示各项指标处于优的状态，M <1，则有很大的提升空间。
M =TEC ×TC =(PTE ×SE )×TC [2]
利用DEA方法对负增长年份(2011年、2014年和2017年)17个市的农业投入-产出情况与最佳前沿面进行比较，计算17个市的相对效率值，找出非DEA有效的地市即相对效率值小于1的地市，分析其负增长原因。山东省17个市的各投入变量松弛量除以对应的投入指标值即为投入冗余率，产出变量松弛量除以相应的农业产出值即为农业产出不足率[7]。
物理化学法——水电解法、质子交换膜（SPE）电解水。水电解制氢是一种较为方便的方法。是将2个相互接近的电极浸没在水中，在两电极间加一个直流电压，使水发生电化学反应，将2个氢原子和1个氧原子构成的水分子进行分解，在阴极通过还原产生氢气，阳极通过氧化产生氧气，氢气生成量大约是氧气的两倍。
表1 山东省农业生态效率评价指标
Table 1 Evaluation index of agricultural ecological efficiency in Shandong Province
2 结果与分析
2.1 山东省总体农业生态效率
从表4看出，青岛、潍坊、威海、日照、临沂和菏泽的投入-产出率均低于1，具有一定的共性，属于非DEA有效，对山东省总体的生态效率有一定的拖后作用，说明，青岛、潍坊、威海、日照、临沂及菏泽的农业发展将是山东省后期努力的重点。
表2 山东省2008-2017年的农业生态效率Malmquist指数
Table 2 Malmquist index of agro-ecological efficiency in Shandong Province from 2008 to 2017
2.2 山东省各市的农业生态效率
因为固态发酵体系中存在固相、气相、液相三种界面，物料处于固-气、固-液、气-液界面中。根据界面效应原理，同一种微生物生长在均一相内与生长于二相中，其生长和代谢产物会存在差异，固、液、气三相同时存在为多种微生物提供了适宜的繁殖条件，有利于其繁殖和不同代谢产物的产生，因此造就了固态发酵酿造的食醋，具有独特的风味。
从表3看出，山东省17个市的农业生态效率均呈提升态势，均是有效的生产前沿面，其中淄博市的农业生态效率指数最高，为1.100；淄博市的农业技术进步率在10%，说明淄博市的农业技术进步拉动了该市农业的发展。从效率值看，技术效率、技术进步、纯技术效率和规模效率的指数平均分别为0.994、1.058、0.997和0.997，仅有技术进步的效率值处于最优状态。从技术效率看，日照、临沂、德州、聊城、菏泽、青岛、潍坊和威海的技术效率有待提升。
表3 山东省各地区的农业生态效率 Malmquist指数
Table 3 Malmquist index of agro-ecological efficiency in various regions of Shandong Province
2.3 各市的截面投入-产出效率
从表2看出，2008-2017年，山东省的农业生态效率总体提升5.1%，除2010-2011年、2013-2014年和2016-2017年呈负增长外，其余年份均呈正增长，表明山东省的农业生态效率前沿面出现提升，总体投入产出率朝良好方向发展，尤其是技术进步指数总体提升5.8%，拉动了山东省农业生态效率的提升。农业整体的技术效率下滑0.6%，其中纯技术效率和规模效率均下滑0.3%，说明，山东省的农业生态效率还有进一步提升空间，有必要进一步强化技术的成果转出效率和规模效益。2016-2017年的技术进步指数下滑最多，下滑9.4%。2008-2017年山东省农业生态效率总体趋势呈“W”状，低点分别出现在2011年、2014年和2017年，其中2017年的下滑幅度较大。说明农业生态效率的下滑与技术进步指数关联性很大。山东省农业厅2017年出台多项政策加强对农业环保的管控，2017年的下滑主要受环保政策的影响。2017年山东省虽强化农业机械化的投入，农业机械总动力36.52万GJ，较2016年提升3.6%，农作物播种总面积也由2016年的1 097万hm2提升到2017年的1 111万hm2，但因为减少了对化肥、农药、农膜及柴油等的投入，2017年的化肥(折纯量)、农药、农膜及柴油用量分别为439.96万t、14.07万t、28.71万t和157.75万t，较2016年分别下滑3.62%、5.36%、3.65%和2.93%。虽然这些投入是造成污染的重要来源，但也是农业发展中的必要投入，该投入的减少使农业的总产值出现大幅下滑，2017年总产值较2016年下滑5.1%。另一方面随着农业机械化的投入使用，应提高其使用效率，而不仅仅是单纯量的投入。
表4 农业生态效率负增长年份各市的截面投入-产出效率
Table 4 Cross-sectional input-output efficiency of each city in the negative growth year of agro-ecological efficiency
2.4 农业生态效率投入产出冗余率
以2008-2017年山东省17个市的农业面板数据为研究样本，数据来源《山东省统计年鉴》(2009-2018年)。
防虫网是一种用20-35目左右细小孔径的纱网，其作用便是阻止害虫进入温室大棚，从而起到预防虫害的目的。通常将防虫网覆盖在温室大棚的通风口上，并在防虫网的两侧覆盖一定的塑料薄膜，如此既能起到预防虫害的效果，又能起到一定的防雨作用。
2.5 发展对策
2.5.1 完善农业支持保护制度，充分发挥政府的导向作用 政府的科研投入和关于环境的相关规定引导和制约着农业的发展，其中，政府R&D投入强度的最优区间在0.11以上，环境规制强度的最优区间在0.62以下[8]。需完善农业的相关立法，积极投入高新农业技术的研发并以优惠的方式大力推广，对有机农产品实行认证制度并对“生态农户”进行奖励支持，对农业的发展给予法律和科技支撑。
2.5.2 推广应用清洁生产技术，充分引领农业又快又好发展 农业的清洁生产实质是在农业生产的全过程中，通过改善农业生产技术以最大化地减少农业污染物的产生，达到绿色施肥、绿色农药等目的[9]。农业的部分污染源如化肥、农药等不能简单地减少或者不用，其农业产出的必须投入部分，需对其进行最大化的利用清洁技术降低污染程度，因此，在强化清洁生产技术的同时还要注意对农民的清洁技术和意识层面的培训。
2.5.3 提高农业机械技术效率，充分促进农业可持续发展 农业机械化的普及可大大提高农业的生产效率，是农业现代化的重要标志，习近平总书记在十九大报告中强调，要实施“乡村振兴战略”，积极推进“全程全面、高质高效”农业机械化进程。目前菏泽、青岛、威海和日照的农业机械化总动力有待进一步优化。总体而言，尽管山东省农业机械化发展水平目前处于较高水平，但据统计，有近50%的县(市区)农业机械化发展仍处于不高的水平，特别是玉米收获机械化情况，全省差距较大，发展较快的地区在玉米收获环节基本实现全程机械化，发展相对较慢的地区却没有采用机械化进行收获。同时，由于现代农业对生产中生态环境保护要求越来越高，因此农业机械生产中要加大环保节能性能技术的科研攻关，大力发展电能农业机械设备，减少燃油在农业机械生产作业中的使用。具体可发展精准农业机械技术、固定道作业机械技术、全程全面机械化耕作技术等。
表5 山东省部分市投入产出的冗余率
Table 5 Redundancy rate of input and output in some cities of Shandong Province %
2.5.4 提升农村从业人员能力，充分调动积极性和提高工作效率 农机从业人员是保障农业机械化发展水平的基础条件，农机人员主要包括农机生产、营销、维修、知识传递和使用等人员，是链接农机生产企业、农户和农村合作社的活动主体，提升农机从业人员的能力是提高农业机械化水平的重要保证。要强化人员培训的系统性，贯穿机械特性、操作、保养、结构、维修和使用方法等整个体系涵盖农机操作人员所接触到的专业知识。
3 结论
山东省随着对农业人力、物力、财力的大力投入及对农业环境的重视，其农业生态效率总体发展良好，农业生态效率总体呈“W”趋势，随着国家和地方政府对农业环保力度的强化，2008-2017年中有3 a的Malmquist指数均小于1，说明面对农业的生态环保要求，山东省还需进一步寻找农业的技术效率与经济效益相融合发展的新途径。
山东省各市的农业生态效率均呈提升趋势，达到了有效的生产前沿面，但各地间有差异，其中技术进步效率值处于最优状态，但技术效率及由其分化而成的纯技术效率和规模效率都有待进一步提升，说明后期技术效率的提升是山东省各市农业生态效率提升的关键，是未来重要的驱动力。
Malmquist指数小于1的时间分别是2011年、2014年和2017年，涉及到的主要是青岛、潍坊、威海、日照、临沂及菏泽，其投入-产出率均低于1，属于非DEA有效，具有一定的共性，对山东省总体农业生态效率有一定的拖后作用，其技术进步和技术效率指标都有待进一步优化，是山东省农业发展中需要重点关注的地方。其中潍坊市和青岛市的技术效率不足主要受到其规模效率的影响，其纯技术效率已达最优状态，后期有必要进一步拓展其规模效率。
山东省17个市中有9个市(青岛、泰安、威海、日照、临沂、德州、聊城、滨州和菏泽)产出指标农业生产总值的冗余率均大于零，表明农业产出率不足，投入要素均存在冗余，农业产出不足并不仅仅是农业生态效率损失的原因，投入的冗余率也会大大影响农业的生态效率，其中农膜和柴油使用过多是农业生态效率低下的主要原因。
如图1所示，宽甸县的年平均气温随时间的变化呈现周期变化，曲线的峰值分别出现在1989、1994、1998、2004、2007、2014年，曲线的谷值分别出现在1988、1993、1996、2001、2005、2010、2012年，1998年（8.5 ℃）的最高值与2012年（6.8℃）的最低值相差1.7℃。
[参 考 文 献]
[1] 周旭东，吕光辉.新疆农业生态效率时空差异及影响因素研究——基于DEA-Malmquist指数-Tobit模型分析[J].中南林业科技大学学报(社会科学版)，2018(12)：37-45.
[2] 胡卫卫，于 水，马智源，等.基于DEA-Malmquist模型的江苏省农业生态效率时空差异分析[J].水土保持通报,2018，38(2)：297-302.
[3] 王宝义，张卫国.中国农业生态效率测度及时空差异研究[J].中国人口·资源与环境，2016,26(6)：11-19．
[4] 侯孟阳，姚顺波.1978-2016年中国农业生态效率时空演变及趋势预测[J].地理学报,2018(11)：2168-2183．
[5] 冯亚娟，祁 乔，韩家彬.中国农业生态效率的时空演变及驱动因素[J].水土保持通报,2018(12)：254-262.
[6] FARE R，S.GROSSKOPF，C.A.K.LOVELL.Production Frontiers[M].London：Cambridge University Press,1994.
[7] 潘 丹，应瑞瑶．中国农业生态效率评价方法与实证——基于非期望产出的SBM模型分析[J].生态学报，2013，33( 12)： 3837-3845．
[8] 赵丽娟，张玉喜，潘方卉.政府R&D投入、环境规制与农业科技创新效率[J].科研管理，2019(2)：76-85.
[9] 张喜才，宋正凯.农业发展与环境规制[J].生态经济，2011(1)：92-95.
Evaluation of Agricultural Eco -Efficiency and Promotion Countermeasures in Shandong Province
LI Weijuan
(Department of Chinese Law and Economics Management ,Shengli College ,China University of Petroleum ,Dongying ,Shandong 257061,China )
Abstract : In order to provide references for achieving the coordinated development of agricultural economy and resources and environment, the DEA-Malmquist index model was used to measure the agricultural ecological efficiency of Shandong Province from 2008 to 2017, and on this basis the development countermeasures and suggestions were proposed. Results: The overall agricultural ecological efficiency of Shandong Province presented a "W" trend, and there was unbalanced development of agricultural ecological efficiency among regions; The technology progress index contributed the most to the improvement of agricultural ecological efficiency, which was the main factor for the improvement of agricultural eco-efficiency. The comprehensive technical efficiency index, pure technical efficiency index and scale efficiency index needed to be further improved for the agricultural ecological efficiency; The input-output efficiency of 17 cities was different, some cities were non-DEA effective, the agricultural output rate was insufficient, and the input factors were redundant. In order to increase the agricultural ecological efficiency of Shandong Province,the development suggestions were stated in the following, including improving the agricultural support and protection system, promoting the application of cleaner production technology, improving the technical efficiency of agricultural machinery, and enhancing the ability of rural employees.
Key words : agriculture; eco-efficiency; evaluation; promotion countermeasures
[中图分类号] F327; F224
[文献标识码] A
[文章编号] 1001-3601(2019)11-0391-0168-05
[收稿日期] 2019-08-16
[基金项目] 山东省社科规划研究项目“从自觉到自信：乡村振兴战略视阈下乡村文化现代性重塑研究”(19CPYJ103)；山东省第三次农业普查项目“提升山东省农业机械化对农业经济贡献率的研究”(N034)；校级大学生创新计划项目“乡村振兴战略下东营市农业机械化发展问题及对策研究”(2019032)；山东省高等学校人文社会科学研究项目“外商直接投资对黄河三角洲地区经济影响的实证研究”(J16WE12)
[作者简介] 李伟娟(1986-)，女，副教授，从事产业经济研究。E-mail:liweijuan666@163.com
(责任编辑： 杨晓容)
标签：农业论文; 生态效率论文; 评价论文; 提升对策论文; 中国石油大学胜利学院文法与经济管理学院论文;