遼寧省農業生態效率的時空差異及演進分析

孫 靜 劉洪玉 馬曉琳

（遼寧科技大學工商管理學院，遼寧 鞍山 114051）

0 引言

黨的二十大報告提出“全面推進鄉村振興”，強調“堅持農業農村優先發展，堅持城鄉融合發展，暢通城鄉要素流動”。遼寧省作為重要的糧食基地、歷史悠久的農業大省，農業在其經濟發展中始終占據著基礎性地位。農業碳排放是我國碳排放的重要構成，碳減排目標的實現是提升農業生態效率的內在要求。生態效率（Eco-efficiency）的概念最早由德國學者Schaltegger和Sturm于1990年提出［1］。他們首次將生態效率定義為經濟產出與環境污染總量的比值。農業生態效率是生態效率在農業領域的擴展。由于農業生態效率在測度農業生態系統效率方面具有顯著的優勢，因此其日益成為眾多學者研究和衡量農業協調可持續發展水平的有效工具［2-4］。全面考察遼寧省各地級市農業生態效率的空間差異、演進趨勢，對提高遼寧省的農業生態效率、推動遼寧省14地市協調發展、完善遼寧省農業高質量發展的總體布局具有重要的現實意義。

1 文獻綜述

如何衡量和測度農業生態效率是國內外學者關注的研究熱點。由于非參數模型不需要預先建立函數形式及對先驗條件進行假設，可以有效避免參數加權的主觀性，逐漸成為測度農業生態效率的主要方法。例如，熵權法、指數法和數據包絡分析方法（Data Envelopment Analysis，DEA）被廣泛應用。其中，DEA是Charnes、Cooper和Rhodes于1978年提出的基于投入產出數據的相對有效性評價方法，包括CCR、BCC、SBM系列模型，如今已成為衡量農業生態效率的主要方法［5］。吳梵等［6］運用投入導向型DEA-BCC模型測度了我國31個省（自治區、直轄市）的農業生態效率。研究發現，農業生態效率存在顯著的空間溢出效應，我國東部沿海地區生態效率高于其他地區。張展等［3］利用湖南省2008—2018年縣域行政單元農業面板數據，采用超效率SBM與面板Tobit回歸模型，結合空間相關性分析方法，對農業生態效率空間異質性及影響因素進行了實證研究。陳曉蘭等［7］則運用超效率SBM模型對中國八大綜合經濟區的生態效率進行測度，并運用Dagum基尼系數進一步考察了八大綜合經濟區生態效率的空間差異。基于此，筆者運用超效率SBM模型 對遼寧省各地市的農業生態效率進行測算，并運用Dagum基尼系數考察遼寧省農業生態效率的差異及來源。

2 指標選擇與模型建立

2.1 指標選取與數據描述

筆者基于遼寧省2011—2019年14個地級市面板數據，對遼寧省農業生態效率展開研究。為全面客觀地反映遼寧省生態效率水平，筆者結合已有研究［8-9］，構建出遼寧省農業生態效率評價指標體系，如表1所示。

表1中的原始數據主要來自《遼寧統計年鑒》《中國農村統計年鑒》。其中，財政投入、經濟效益分別以農林水事務財政支出、農業總產值表示，并以2011年為基期進行平減計算。在非期望產出中，農業碳排放總量的測算主要參考李波等［10］、袁培等［11］人的做法，即農業碳排放總量為化肥使用、農業灌溉兩類碳排放源的數量乘以相應的碳排放系數加總求得，化肥使用、農業灌溉兩類碳排放源的碳排放系數分別為0.895 6和20.476 0。

表1 遼寧省農業生態效率評價指標體系

2.2 模型建立

2.2.1 非期望產出超效率SBM模型。為客觀反映遼寧省農業生態效率的空間差異、動態演進趨勢，筆者借鑒Tone［12］于2002年提出的超效率SBM模型。該模型能綜合測度多種投入、期望產出和非期望產出之間的關系，規避因選擇徑向所造成的計算偏差，同時克服傳統DEA方法測度農業生態效率時未能突破1的限制。假設存在n個決策單元，每個決策單元都由m類投入指標、r1類期望產出指標和r2類非期望產出指標3部分構成，超效率SBM模型為

式（1）中，當ρ=1即w-=0、wu=0、wu=0時，DMUk是有效單元。筆者在運用超效率SBM模型時，定義決策單元均已達到有效前沿面，超效率SBM模型構建為

式（2）中：ρ為效率值，x、yd、yu分別代表投入、期望產出和非期望產出的數值，λ表示所對應的投入或產出變量的權重。

2.2.2 Dagum基尼系數及其分解方法。為測度遼寧省農業生態效率的空間差異，筆者將遼寧省14個城市樣本分為東、中、西三大區域。其中，東部地區包括撫順市、本溪市、丹東市、鐵嶺市；中部地區包括沈陽市、大連市、鞍山市、營口市、遼陽市；西部地區包括錦州市、阜新市、盤錦市、朝陽市、葫蘆島市。筆者采用Dagum基尼系數及其分解方法考察遼寧省農業生態效率的相對差異，總體差異來源G可分解為區域內差異貢獻Gw、區域間差異貢獻Gnb和超變密度貢獻Gt，計算公式分別為

式（3）～（6）中：G表示總體基尼系數；k為劃分的區域數；n為所有城市數；nj（nh）是區域j（h）內的城市數；yij(yhr)是j(h)區域內第i（r）個城市的農業生態效率值；表示遼寧省農業生態效率的平均值；Gjj表示j地區的基尼系數，見式（7）；Gjh為區域j和區域h之間的基尼系數，見式（8）；Djh表示區域j和區域h之間農業生態效率的相互影響，見式（9）；Fj（Fh）為j（h）區域的農業生態效率累積密度分布函數；djh為區域間農業生態效率的差值，即區域j和h中所有yjiyhr＞0的樣本值加總的數學期望，見式（10）；pjh為超變一階矩，可以理解為區域j和h中所有yji-yhr＜0的樣本值加總的數學期望，見式（11）。此外，pj和sj的計算公式如式（12）和式（13）。

3 實證分析

3.1 遼寧省農業生態效率的測度與評價

筆者采用非期望產出的超效率SBM模型，運用MATLAB軟件測算出遼寧省14個地市2011—2019年的農業生態效率，結果如表2所示。同時，對遼寧省東、中、西三大區域的農業生態效率進行測算，結果如圖1所示。

表2 2011—2019年遼寧省農業生態效率測度值

圖1 2011—2019年遼寧省農業生態效率演進趨勢

從全省層面分析，2011—2019年遼寧省農業生態效率均值為0.868 3。這說明在現有社會自然資源投入和環境約束下，遼寧省農業經濟取得了良好的收益。從演變過程來看，遼寧省農業生態效率整體處于波動上升的態勢，大致經歷了“逐年下降—反彈上升—小幅下降—逐年上升”的變化過程。其中，2016年遼寧省農業生態效率均值為0.666 5，達到樣本觀測期內最小值。造成這一現象的原因在于：與2015年相比，2016年盤錦市、鐵嶺市、朝陽市、葫蘆島市4市農業總產值增幅較小，而農業碳排放量有較明顯的增加，導致該類城市農業生態效率大幅度下降，進而使遼寧省整體農業生態效率呈現出明顯的下降態勢。

從城市層面分析，樣本觀測期內，遼寧省各市農業生態效率平均值排序為錦州市＞營口市＞丹東市＞撫順市＞沈陽市＞大連市＞遼陽市＞葫蘆島市＞阜新市＞本溪市＞鐵嶺市＞朝陽市＞鞍山市＞盤錦市。具體而言，錦州市、營口市、丹東市、撫順市、沈陽市、大連市、遼陽市7個城市的農業生態效率均值高于全省平均值，而其余城市農業生態效率均值低于全省平均值。因此，急需釋放農業生態效率水平較高地區的輻射帶動能力，促進遼寧省各地市農業高質量協調發展。

從區域層面來看，2011—2019年遼寧省東部地區農業生態效率處于波動上升的態勢，總體經歷了多次“上升—下降”周期性變化，相較于2011年的農業生態效率均值0.906 4，2019年農業生態效率均值上升了約0.010 6，增幅約為1.17%。觀測期內，遼寧省中部地區農業生態效率大致經歷了“小幅下降—微弱上揚—趨直下降—反彈上升—逐年下降—逐年上升”的變化過程，其中2011年和2019年農業生態效率基本持平。2011—2019年，遼寧省西部地區農業生態效率演變趨勢與東部地區相似，總體也經歷了多次“上升—下降”的周期性變化；西部地區農業生態效率表現出較為明顯的上升趨勢，相較于2011年的0.888 1，2019年上升了約0.081 3，增幅約為9.15%，年均增長率約為1.14%。

3.2 遼寧省農業生態效率的區域差異及來源分析

筆者采用Dagum基尼系數及其分解方法進一步分析遼寧省農業生態效率的空間差異及其來源，測算結果如表3所示。

表3 遼寧省農業生態效率的區域差異及其貢獻率

圖2是遼寧省農業生態效率空間差異及其來源貢獻演變趨勢。遼寧省農業生態效率總體基尼系數均值為0.239 9，這意味著農業生態效率存在顯著的空間非均衡性，與前文的研究結果相印證。從演變趨勢來看，2011—2019年遼寧省總體基尼系數呈“M”形演變，即2011—2014年大致呈現逐年遞增態勢，2015年下降至最低點0.063 1，隨后2016反彈上升至0.328 0，此后呈逐年遞減的態勢。相較于2011年，2019年遼寧省農業生態效率的區域差異呈輕微上升態勢。

圖2 遼寧省農業生態效率差異來源貢獻的演變趨勢

從區域內差異看，2011—2019年遼寧省西部地區內部差異最大，其區域內基尼系數均值為0.230 8；遼寧省中部、東部地區農業生態效率的空間非均衡性依次減弱，其區域內基尼系數均值分別為0.171 0、0.165 9。從區域間差異來看，2011—2019年遼寧省東部與西部地區農業生態效率的差異最大，其區域間基尼系數均值約為0.254 3；中部與西部、東部與中部區域間差異程度依次降低，其區域間基尼系數均值分別為0.237 9、0.225 6。

從貢獻演變趨勢來看，2011—2019年區域內差異貢獻率處于波動上升態勢：2011—2015年數值為27.15%～30.17%，2016年大幅下降至22.27%，2017年反彈上升至29.72%，2018年輕微下降；2019年上升至樣本觀測期內最大值30.99%，相較于2011年整體略有上升，增加了約3.31%，增幅約為11.96%；觀測期內年均增長率達到1.49%。區域間差異貢獻率處于波動下降的態勢，整體呈“W”形演變，具體而言：2011—2015年呈現逐年下降的態勢，2015—2016年觸底反彈上升至觀測期內最大值56.01%，2016—2017年大幅下降，此后呈現逐年上升的趨勢。樣本觀測期內，區域間貢獻率由2011年的51.74%波動下降至2019年的42.40%，下降了約9.34%，降幅約為18.05%，年均下降率約為2.26%。

超變密度反映的是不同區域間的交叉重疊對總體空間差異的貢獻率。2011—2019年，超變密度貢獻率演變趨勢與區域間貢獻率演變趨勢恰好相反，整體呈“M”形演變，具體而言：2011—2015年呈現逐年上升態勢，2015年達樣本觀測期內最大值66.30%，2016年大幅下降，2017年反彈上升，此后呈現逐年下降的趨勢。樣本觀測期內，超變密度貢獻率由2011年的20.57%上升至2019年的26.61%，上升了約6.04%，增幅約為29.36%，年均增長率約為3.67%。從貢獻率數值大小來看，區域間貢獻率均值最高為36.27%，略高于超變密度的貢獻率均值35.68%，明顯高于區域內的貢獻率均值28.05%。由此可見，遼寧省農業生態效率空間差異的主要來源是區域間差異，第二來源是超變密度，第三來源是區域內差異。因此，解決遼寧省農業生態效率非均衡問題的關鍵在于降低區域間生態效率差異。

4 結論與政策建議

4.1 結論

基于2011—2019年遼寧省14個地市農業生態效率的相關投入產出數據，利用超效率SBM模型測算出各市的農業生態效率，并采用Dagum基尼系數及其分解方法對遼寧省農業生態效率的區域差異進行探究，結果如下。

①從典型化事實來看，遼寧省農業生態效率整體呈現波動上升的態勢，但仍有較大的提升空間，區域差異特征明顯。從城市層面來看，錦州市、營口市等市的農業生態效率取得了良好的發展，而鞍山市、盤錦市等市農業生態效率水平急需進一步提高。

②從區域相對差異來看，遼寧省農業生態效率存在顯著的空間非均衡性，西部、中部、東部區域內差異依次減弱。區域間差異是遼寧省農業生態效率空間差異的主要來源，而東部與西部地區農業生態效率的空間分異最為嚴重。

4.2 政策建議

①要清晰認識到促進遼寧省農業生態效率均衡發展的重要性和緊迫性，并高度重視經濟高質量發展對農業生態效率提出的迫切要求。在此基礎上，深入挖掘造成農業生態效率空間差異的深層次原因，如地理位置、資源稟賦、產業結構等關鍵性因素。

②由于區域間差異是遼寧省農業生態效率空間差異的主要來源，且東部與西部地區農業生態效率的空間分異最為嚴重，因此，要牢固樹立“一盤棋”思想，建立健全遼寧省東部、中部、西部地區區域協調發展機制，建立“智者求同”的合作機制，積極促進農村勞動力的區域轉移，大力發展農民專業合作社，提高農機等資源利用效率，形成三大地區協調發展的格局。