我國農藥施用效率的區域差異及其影響因素

馮 探， 王朋朋

(重慶大學 公共管理學院， 重慶 400030)

我國農藥施用效率的區域差異及其影響因素

馮 探， 王朋朋

(重慶大學 公共管理學院， 重慶 400030)

為提高農產品質量安全水平，利用2002-2012年我國省際面板數據，采用隨機前沿生產函數分析技術，研究我國各地區農藥施用效率，并進行區域比較與影響因素分析。結果表明：1) 東、中、西部地區農藥施用效率整體上呈上升趨勢，東部明顯高于中部和西部，2002-2006年中、西部差別較小，而2007-2012年西部明顯高于中部并形成差距；東部各地區間農藥施用效率差距隨著時間的推移逐漸減小，而西部各地區間差距以2007年為臨界年呈先擴大再縮小的變化趨勢，中部各地區間差距總體較小。2) 農村居民知識文化水平、參與技術培訓比例、農產品商品率及農產品價格對農藥施用效率的正向作用顯著，農村居民家庭收入結構卻抑制農藥施用效率的提高，藥械覆蓋率的作用尚未顯現。提出了加大農民技術培訓力度和積極推進農業產業化、規模化生產等針對性的政策建議。

農產品質量安全； 農藥施用效率； 區域差異； 影響因素； 隨機前沿

民以食為天，中國農產品質量安全是民眾共享經濟發展成果與高品質生活的基石，是一個從農場到餐桌的系統工程[1]，受到生產、加工和銷售等供應鏈中不同環節的影響。其中，生產環節是關系農產品質量安全的根本與源頭。1978年以來，我國農村改革不斷深化，卻依然未能根本解決農村和農業的協調與可持續發展問題。城市導向的發展戰略，嚴重抑制了農業生產和農村發展，農村有效勞動力大量外流，可用耕地資源日趨緊張，而土地又大量撂荒，使中國農產品質量安全面臨前所未有的沖擊與挑戰：一方面，國內農產品生產已不能滿足需求，進口依賴度逐年增大；另一方面，國內農產品品質問題多發，毒大米和毒大蒜等誘發餐桌危機，嚴重地影響民眾健康。為保證國內農產品在“量”上的安全，我國嚴重依賴加大農藥投入實現農產品增產。根據國家統計局統計數據，2012年我國農藥原藥產量為354.9萬t，同比增長19%，農藥投入量為180.6萬t，農藥生產和投入規模均居世界之首。然而，農藥的超量施用使其邊際效用降低，并引發農藥殘留超標問題，催生了毒大米和毒大蒜等低品質農產品，造成嚴重的負外部性。2015年“兩會”期間，李克強總理強調，必須加強農藥獸藥殘留綜合治理，全面提高農產品質量和食品安全水平，其關鍵在于提高農藥施用效率，改變粗放的以“量”增“量”的農藥超量低效施用方式，實現單位農藥投入的最大產出。

在農產品農藥殘留超標導致農產品品質安全形勢日益嚴峻的背景下，農藥施用效率及其影響因素逐漸成為國內外眾多學者研究的焦點。Headley[2]最早將農藥作為一種投入要素處理，并利用Cobb-Douglas生產函數估算了農藥邊際生產率；Babcock等[3]和Fox等[4]采用損失控制函數估算技術發現，Headley(1968)的估算法存在一定偏誤。此后一些學者也利用損失控制函數對中國的農藥邊際生產率進行了探索性研究[5-7]。針對農藥施用效率影響因素的分析，已有文獻多利用農戶調查數據進行研究[8-12]發現，風險認知與偏好顯著影響農戶施藥行為，農戶風險偏好程度越小，由病蟲害等意外風險造成損失的承受力就會越低，更傾向于加大農藥施用量來規避風險；而農產品產量和價格會潛在影響農戶風險認知與偏好[11]。同時，生產、銷售環節的監管使農戶面臨的潛在道德風險也有效約束了其施藥行為決策[13]。而農戶自身具有高技術信息知識儲備[9]和教育程度[7，14]能促進病蟲害防治新技術的普及和農藥的規范施用。此外，也有學者從天氣[15]及施藥器械[16]等角度研究了外部客觀條件對施藥效果的影響。這些極為豐富而深刻的研究，為本研究提供了理論借鑒和邏輯起點。但其也存在一些不足：傳統C-D函數與損失控制函數等效率估算方法是忽略了農戶施藥中由于不當操作等造成的效率損失；農戶調查數據使得樣本數據獲得更加詳實，但局限于小范圍內的調查與分析，數據主觀性較強，調查樣本量較小且可能存在有偏性，忽視廣度。因此，筆者將研究范圍覆蓋全國，基于客觀的省際面板數據，采用隨機前沿分析方法研究我國各地區農藥施用效率，并進行區域比較與影響因素分析，進而提出相關政策建議，以改善農藥施用效率，有效減少農產品農藥殘留，對提高農產品質量安全水平具有重要的理論與現實意義。

1 資料與方法

1.1 數據來源

基于數據可得性、完整性和準確性，特以我國北京、天津等30個省市自治區為研究樣本，剔除西藏、香港、澳門和臺灣等地區。研究使用的歷年數據主要來源于《中國統計年鑒》《中國農村統計年鑒》《中國農村住戶調查年鑒》《中國住戶調查年鑒》《中國機械工業年鑒》《中國勞動統計年鑒》《中國教育統計年鑒》、各地區統計年鑒及國家統計局等。對于缺失數據，運用插值和加權平均等方法補齊。

投入與產出數據以2002-2012年度各省農作物產量作為產出變量(農作物包括糧食、油料、糖類、水果、蔬菜、茶葉、麻類、棉花和林產品等)。投入變量包括2002-2012年各省農藥、資本和土地投入。資本投入用年均農業資本存量來度量，鑒于我國及各地區農業資本存量的統計缺失，資本存量數據直接采用李谷成等[17]針對Hall等[18]的改進測算方法，并以1997年作為基期測算歷年省際年均農業資本存量(計算公式為Kt=It/(5.42%+gt)，I表示投資，以1997年為基期的歷年實際農業固定資產投資表示；gt表示以1997年為基期的2002-2012年各省第一產業實際GDP年均幾何增速)。土地投入以年末農作物播種總面積表示。為研究簡便，農產品產量、農藥、資本和土地等產出和投入數據均取與第一產業勞動力數量比值，作人均化處理，從而消除勞動力要素。

1.2 隨機前沿分析技術

全要素生產率增長可分解為全要素增長率、技術進步、技術效率、配置效率與規模經濟性[19]。其中，技術效率是指現有資源實現最優利用的技術，即給定投入條件實現最大產出，或者給定產出水平下實現投入最小的技術[20]。本研究中亦主要考察農藥施用的技術效率。前沿分析方法是分析技術效率問題的重要工具，依據其前沿邊界的確定形式，分為參數方法與非參數方法。前者以隨機前沿分析(SFA)為代表，后者以數據包絡分析(DEA)為代表。Aigner等[21]和Meeusen等[22]較早提出隨機前沿分析技術，模型如下：

yi=f(xi;βi)+vi+ui，i=1,2,3,N

(1)

式中，yi表示產出，xi表示投入向量，β表示待估參數，vi表示隨機誤差項，ui表示技術效率相關的隨機項，且ui≤0。最初的隨機前沿分析技術主要適用于截面數據生產函數，解釋和估計技術效率及其影響因素的方法包括兩個階段，即兩步法，其估計參數存在低效和有偏的缺陷。

Battese等[23]提出的兼具估計隨機前沿生產函數與技術效率影響因素的技術(一步法)，Wang等[24]研究證實一步法優于兩步法。故采用一步法，模型如下：

Yit=exp(βXit+Vit-Uit)，i=1,2,3,t

(2)

式中，yit表示產出，X表示1×K維投入向量，β表示K×1維待估參數向量，Vit表示獨立同分布于N(0,σv2)的隨機誤差項，exp(-Uit)為技術效率(TE)，可以定義為實際產出期望與生產前沿邊界產出期望的比值。Uit(Uit≥0)表示服從正態截斷分布N+(δzit,σu2)技術無效率相關隨機項。當Uit>0時，TE<1，表示產出處于最優生產前沿邊界下方，存在技術無效率；當Uit=0時，表示產出處于最優生產前沿邊界上，則不存在技術無效率。

Uit=δzit+Wit

(3)

zit表示技術無效率影響因素向量，δ表示系數向量，反映因素z對技術無效率的影響，系數為正，說明該因素對技術效率存在負相關性，反之亦然。Wit為服從正態截斷分布N+(0,σ2)的隨機項。Battese和Coelli(1992)設定參數γ=σu2/(σu2+σv2)(0≤γ≤1)，γ越接近于0，表明實際產出與前沿面產出間偏離大部分由隨機誤差項引起；而其越接近于1，表明技術無效率函數隨機項具有顯著復合結構，即偏離大部分由生產的技術無效率引起[25]。

1.3 估計模型

農業生產是最為典型的投入-產出過程，生產出農產品，其投入要素有土地、勞動力、資本和農藥等。在一步法隨機前沿生產函數模型基礎上，作超越對數生產函數設定：

(4)

則：

(5)

式中，i、t表示第i個省份t時期，Yit表示產出，Pit為農藥施用量，Kit表示資本，Lit代表土地，Tit為年份賦值，2002-2012年依次取1，2，3，…，11，Vit為隨機誤差項，Uit為農藥施用技術無效率項。

在借鑒相關研究的基礎上，主要從勞動力文化知識水平、農村居民家庭收入結構、農產品商品率、藥械覆蓋率、農產品價格和技術培訓等6個影響因素對農藥施用效率進行分析，故技術無效率函數設定如下：

Uit=ω0+ω1JNYXit+ω2SRJGit+ω3SPLit+ω4YXFGLit+ω5JSPXit+Vit

(6)

式中，i、t表示第i個省份t時期；JNYX為勞動力文化知識水平，以農村勞動力平均受教育年限表示；SRJG為農村居民家庭收入結構，以農村居民家庭收入中經營性收入比重表示；SPL為農產品商品率，以農村居民家庭主要農產品出售量與產量之比表示；YXFGL為藥械覆蓋率，以機動噴霧機數量與第一產業勞動力數量之比表示；JG為農產品價格，以農產品生產物價指數表示(鑒于統計口徑的變化，農產品生產物價指數以2002年為100進行換算整理)；JSPX為技術培訓，以結業和注冊在籍的農民技術培訓學校人數與第一產業勞動力數量之比表示。

為檢驗估計模型設定的合理性和適宜性，運用似然比檢驗統計量，對模型(5)中參數進行假設檢驗，并作出以下假設：

1) H0：χ1=χ2=χ3=τ1=τ2=τ3=0，即不存在農藥、資本、土地的二次項。

2) H0：τ1=τ2=τ3=φ=0，即不存在技術進步。

3) H0：χ1=χ2=χ3=τ1=τ2=τ3=φ=ξ1=ξ2=ξ3=ρ=0，即采用Cobb-Douglas生產函數形式。

似然比檢驗統計量為λ=-2[LR(H0)-LR(H1)]，其中LR(H0)是零假設下前沿模型似然函數值，LR(H1)是備擇假設下前沿模型似然函數值。若零假設成立，λ符合混合卡方分布，自由度為受約束變量數目。

2 結果與分析

2.1 農藥施用效率影響因素的隨機前沿模型估計

從表1可知，模型1的γ值為0.000 03，且在5%水平上顯著，但γ值接近于0，說明超越對數函數模型的隨機誤差項Vit-Uit中不可控隨機因素比重接近于1，其復合結構不明顯；模型2似然函數值為8.91，似然比統計量檢驗在5%水平上接受零假設，即模型中不包含有農藥、資本、土地的二次項；模型3似然函數值為-8.4，似然比統計量檢驗在5%水平上接受零假設，即采用Cobb-Douglas生產函數形式，拒絕超越對數生產函數，且γ=1在1%水平上顯著，隨機誤差項Vit-Uit的復合結構明顯，表明技術無效率是造成產出偏離其生產前沿面的重要原因，各參數基本在1%顯著水平上差異顯著，具有較高的數據擬合度，隨機前沿分析是合理有效的。因此，以下基于模型3進行分析。

表1 我國農藥施用效率影響因素的隨機前沿模型估計結果

注：*、**、***分別表示10%、5%、1%顯著性水平。

Note：*,** and *** indicates significance of difference at 0.1, 0.05 and 0.01 level respectively.

2.2 農藥施用效率的區域差異

從表2可知，2002-2012年我國大部分省份的農藥施用效率逐年提高，但仍處于0.3～0.6的低水平；各地區的農藥施用效率變動態勢差異較大。其中，北京和天津呈較大幅度的下降趨勢，湖北、江西、山西和云南等省表現較為平穩，其余省份呈不同程度的上升趨勢。從年均幾何增長率看，寧夏、陜西和江蘇是農藥施用效率上升最快的3個省份，年均效率上升速度分別為7.2%、5.9%和5.7%；除北京和天津是下降態勢外，湖北農藥施用效率上升速度最為緩慢，年均僅上升0.8%。2006年前，北京是全國農藥施用效率最高的地區，2006年上海超過北京成為領跑者，2007-2009年廣西超過上海；而2010年后上海成為我國農藥施用效率最高的地區。研究統計期內，青海農藥施用效率均處于全國最后一位，其均值為0.211 4。農藥施用效率最高和最低省份之間的差距呈縮小態勢，由2002年的0.797 9降至0.668 7。

由于我國各地區自然資源稟賦和社會經濟等農業發展宏觀環境差異較大，劃分東、中、西3個區域進行農藥施用效率區域差異分析具有一定的科學性。從圖示看出，2002-2012年東、中、西3個地區的農藥施用效率時間趨勢。三大區域的農藥施用效率均呈波動上升趨勢，東部農藥施用效率明顯高于中、西部地區；2002-2006年中、西部差異較小，但2007-2012年西部農藥施用效率開始高于中部并形成一定差距，可能與2003年中央“西部大開發”發展戰略的政策支持逐見成效有關。2003年后，三大區域的農藥施用效率增速均呈放緩態勢，可能與我國“非典”疫情爆發農村外出務工人員大量返鄉，收入來源受限，工資收入水平降低，家庭收入中經營性收入比重上升有關。2008-2009年中部地區農藥施用效率下降，東部和西部則比較平緩，可能是2008年1月我國中部與南部遭遇雨雪冰凍災害及第四季度全球金融危機爆發波及到農業生產有關；而2010年后，東、中、西部地區農藥施用效率呈緩慢上升趨勢，可能與2009第二季度中央政府連續出臺政策扶持和促進農業生產恢復和發展有一定的關系。

從圖示還看出，2002-2012年三大區域總體上農藥施用效率的地區變異系數時間趨勢形態存在較大差異，東部在總體上表現出縮小態勢。說明，區域內地區農藥施用效率差距隨時間不斷縮小。其中，2002-2008年的下降態勢較快，2009-2012年則出現小幅波動；西部的農藥施用效率區域變異系數最大，處于0.4以上的較高水平，且在2007年出現明顯的波峰。表明，其區域內各地區的農藥施用效率差距以2007年為臨界年呈先升高后下降的變化；中部的農藥施用效率地區變異系數最小，整體處于0.2以下的較低水平，雖出現數次波動，但幅度較小。表明，其地區效率差距較小。主要是由于中部省份多為我國農業大省，省份間的自然資源稟賦和社會經濟等農業發展宏觀環境差異較小，影響農藥施用效率有效資本的投入量，科技貢獻水平和勞動力質量等要素投入水平較為接近。

表2 2002-2012年中國各地區農藥施用效率

圖示 我國不同地區農藥施用效率(左)與區域差異系數的時間趨勢(右)

Fig. Time trend of pesticide application efficiency of different areas (left) and time trend of regional difference coefficient (right)

2.3 農藥施用效率的影響因素

2.3.1 勞動力的文化知識水平 研究結果顯示，農村居民平均受教育的年限估計系數為負，且較為顯著，表明提高農村居民平均受教育程度可以有效改善農藥的施用效率。農業生產經營中，農藥一般都有具體的使用說明書、稀釋比例及科學規范的操作流程，勞動力文化知識水平可以一定程度上影響對說明書理解的準確性和施藥操作流程實施的規范化水平，且隨農藥施用技術進步及農藥研究成果的增多，勞動力的文化知識水平越高越有利于先進施藥設備和低毒、綠色農藥在第一產業的規模化推廣，減少農藥的低效過量施用行為，進而提高其施用效率。

2.3.2 農村居民的家庭收入結構 農村居民家庭收入結構估計系數為正，且同樣較為顯著，表明農村家庭經營性比重上升抑制其農藥施用效率的提高。農村居民家庭收入結構反映了農村居民家庭的收入來源構成，其經營性收入是以家庭為生產經營單位，籌劃和管理農業生產獲得的收入。因此，依靠經營性收入的比重直接影響農戶農業生產經營的態度和風險承受度，經營性收入比重越高，表明農戶增加收入可依賴途徑具有單一性，風險承受水平低。農業生產的低附加值特性必然潛在地驅使農戶過量施用農藥增加產出以降低風險。

2.3.3 農產品的商品率 農產品商品率在1%統計水平上顯著負相關，說明提高農產品商品率可以顯著改善農藥施用效率。農產品商品率反映了農業生產成果的主要處理方式和市場化水平，是農業市場化和從業人員職業化的重要標志。農產品商品率越高，表明農業生產與市場對接機制越完善，農產品價值的市場化體現方式越明確。市場機制下，消費方“靠質投票”。農藥作為農業生產的基本投入品，實現單位農藥施用的最多農作物產出，防止過量施藥而造成農藥殘留是農業生產者所追求和市場所要求的。另外，農業從業人員職業化可改變其風險偏好程度，抑制過量施用農藥行為。

2.3.4 藥械的覆蓋率 施藥作業中，農藥噴灑霧滴的均勻程度決定其有效性、穿透空氣沉降和覆蓋植物的能力[26]。殺滅農業害蟲一般在無風或風速小于1.5 m/s時，霧滴容積直徑以50～200 μm為宜[27]，使用低容量或超低容量噴霧效果最好[26]。機動噴霧機的噴灑霧滴容積直徑在100～150 μm，較手動噴霧器噴霧效果更好。該研究中以機動噴霧機數量與第一產業勞動力之比作為藥械覆蓋率變量指標檢驗其對施藥效率的影響，結果并不顯著。可能是機動噴霧機裝備數量較少，其促進施藥效率的作用尚未充分顯現。

2.3.5 農產品價格 技術無效率函數實證檢驗結果表明，農產品生產價格指數具有5%顯著負相關，說明農產品價格上升不利于施用效率提高。根據經濟學基本原理，價格會影響供給與需求。農產品價格會影響農產品的生產量，較高的農產品價格會刺激農產品生產。但這可能會引發以量增量和以量換質的不安全生產行為，也從某種程度上說明農業生產收益預期對農藥施用效率的影響。

2.3.6 技術培訓 技術培訓對農藥施用效率的影響是正向的，并且這種作用在1%水平顯著。技術培訓是農村勞動力結束傳統學校教育之外獲得知識與培養的重要方式，接受農業技術培訓可以提高其農業生產技能，強化其科學安全生產意識，這是建立綠色高效與科學發展農業的重要保證。因此，具體到農藥施用方面，技術培訓可一定程度上保證科學選藥與施藥，提高農藥施用效率。

3 結論與啟示

農藥施用效率是保證農產品質量安全的關鍵。基于2002-2012年30個省份面板數據，利用隨機前沿生產函數，對我國農藥施用效率的區域差異和影響因素進行研究分析。主要結論如下：從地區差異來看，整體上三大區域農藥施用效率均呈波動上升趨勢，東部農藥施用效率明顯高于中西部，2002-2006年中、西部差別較小，而2007-2012年西部明顯高于中部并形成一定差距；東部各地區農藥施用效率差距隨時間的推移而逐漸縮小；西部各地區以2007年為臨界年呈先擴大再縮小的變化趨勢；中部各地區農藥施用效率差距總體較小。從影響因素來看，提高農村居民受教育年限和參與技術培訓比例有利于提高農藥施用效率；農產品商品率及價格也呈顯著正向影響；藥械覆蓋率作用尚未顯現；農村居民家庭收入結構則顯著抑制農藥施用效率的提高。

據此，得出如下政策啟示：第一，提高對農民進行技術培訓的重視程度，并積極予以引導和宣傳，健全和完善農村繼續教育體系，增加農民技術培訓等繼續教育渠道，探索和尋求技術培訓的高效方式，保證培訓質量，提高農業發展和農業生產的科學化水平；第二，大力提高我國農業生產與發展的組織化程度，積極推進農業產業化，創新農業產業園、商品基地及專業合作社等新型規模化生產方式，實現農業生產供給與市場需求的精確對接，有效解決農產品滯銷和脫銷問題，切實提高農產品商品化率，減少農業生產風險的發生；第三，加速農業現代化進程，推廣增產增效與資源節約兼收的環境友好型生產技術；第四，改善農村工業化相對滯后的局面，扶持農村非公和民營經濟發展，促進農村工業經濟的發展和繁榮，保證農民非農收入的穩定增長，降低農村居民家庭收入中經營性收入比重，提高其風險承受水平。

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(責任編輯： 楊 林)

Regional Difference in Pesticide Application Efficiency and Its Influence Factors in China

FENG Tan， WANG Pengpeng

(CollegeofPublicAffairs,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China)

The pesticide application efficiency of different provinces in China was studied by the stochastic frontier production function based on the panel data of provinces during 2002～2012. The difference in pesticide application efficiency among different provinces and the influencing factors were analyzed to improve quality safety of agricultural products. Results: 1) The pesticide application efficiency in Eastern, Central and Western areas shows a rising trend overall and the pesticide application efficiency in Eastern area is higher than Central and Western area. There is a little difference in pesticide application efficiency between Central and Western area during 2002～2006 but the pesticide application efficiency in Western area is significantly higher than Central area. The difference in pesticide application efficiency among different provinces in Eastern area gradually decreases as time goes on and the deference in pesticide application efficiency among different provinces in Western area represents a first increase and then decrease trend by taking 2007 as the critical value. The difference in pesticide application efficiency among different provinces in Central area is less overall. 2) Rural residents’ education level, proportion of participating in technical training, commercial rate of agricultural products and agricultural products’ price have the significant positive effect on pesticide application efficiency but the family income structure of farmer households inhibits improvement of pesticide application efficiency. The coverage rate of spraying equipment has no effect on pesticide application efficiency. The countermeasures to increase the farmers’ technical training strength and actively push agricultural industrialization and large-scale production are proposed in the paper at the same time.

quality safety of agricultural products; pesticide application efficiency; regional difference; influence factor; stochastic frontier

2015-09-29； 2016-02-29修回

馮 探(1991-)，男，在讀碩士，研究方向：公共管理與農村經濟發展。E-mail:1181010948@qq.com

1001-3601(2016)03-0117-0076-07

S482； F323.3

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