四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率分析
——基于能源終端消費的視角

舒纓婷 SHU Ying-ting；魯子譽 LU Zi-yu

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院，成都 611134）

0 引言

2021年10月24日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，意見中明確提出了構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系、提升能源利用效率、提高非化石能源消費比重、降低二氧化碳排放水平、提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力五方面主要目標(biāo)。四川省積極響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展的要求，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟，并于2021年12月9日發(fā)布《中共四川省委關(guān)于以實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)為引領(lǐng)推動綠色低碳優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的決定》，以實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)為引領(lǐng)，推動四川省綠色低碳優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。基于這一背景，從能源終端消費視角測算四川省農(nóng)業(yè)碳排放量，分析農(nóng)業(yè)碳排放及低碳經(jīng)濟效率變化趨勢，以期能夠?qū)λ拇ㄊ∞r(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供一些基礎(chǔ)信息。目前，國內(nèi)外很多學(xué)者對農(nóng)業(yè)碳排放量及農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟進(jìn)行了相關(guān)研究。張俊飆等[1]從碳投入視角采用空間計量方法研究中國農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率的時空差異及影響因素；胡劍波等[2]運用非競爭型投入產(chǎn)出模型測算各部門隱含碳排放效率；尚潔等[3]基于關(guān)系數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)視角進(jìn)行中國農(nóng)業(yè)碳排放空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及驅(qū)動因素的研究。DEA模型及其各種擴展模型低碳經(jīng)濟效率研究中的一類常用方法，蘭潔等[4]利用交叉DEA模型對湖北省低碳經(jīng)濟發(fā)展提供新的參考；劉爭等[5]利用三階段DEA模型，測度安徽省各市農(nóng)業(yè)碳排放績效并找出其制約因素和地區(qū)差異；魏彩娣[6]通過DEA-SBM模型探究我國種植業(yè)技術(shù)效率和碳排放效率；田云等[7]采用DEA-Malmquist指數(shù)分析湖北省農(nóng)業(yè)碳排放效率的時空差異特征；張瑞玲[8]運用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法等合理構(gòu)建山西省農(nóng)業(yè)碳排放測算體系。現(xiàn)有很多文獻(xiàn)雖已對低碳經(jīng)濟效率做出探討，但針對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究仍然相對偏少。文章參考現(xiàn)有的部分研究成果，以四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r為研究內(nèi)容，基于非期望產(chǎn)出的DEA-SBM模型，測算出2003-2019年四川省農(nóng)業(yè)碳排放量及低碳經(jīng)濟效率，對四川省低碳經(jīng)濟發(fā)展的基本狀況進(jìn)行分析。

1 低碳經(jīng)濟效率測算模型

在低碳經(jīng)濟效率測算中，碳排放量是作為非期望產(chǎn)出指標(biāo)存在的，因此采用基于非期望產(chǎn)出的DEA-SBM模型[9]作為研究四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率的數(shù)學(xué)模型，作為傳統(tǒng)DEA模型的擴展，該模型不僅充分考慮了松弛變量的問題，還提出了處理非期望產(chǎn)出指標(biāo)的一種可行解決方法。在DEA-SBM模型中，假設(shè)有n個決策單元，每個決策單元有m種投入指標(biāo)、l1種期望產(chǎn)出和l2種非期望產(chǎn)出指標(biāo)，則第k（k=1，2，…，n）個決策單元的第k（k=1，2，…，m）個投入指標(biāo)為xik，第k個決策單元的第r（1r1=1，2，…，l1）個期望產(chǎn)出指標(biāo)和第r（2r2=1，2，…，l2）非期望產(chǎn)出指標(biāo)分別為和。基于非期望產(chǎn)出的DEA-SBM模型設(shè)定為：

其中，s-表示投入的松弛量，sg和sb分別表示期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的松弛量，λ是權(quán)重向量。對于被評價決策單元而言，當(dāng)且僅當(dāng)s-、sg和sb同時為零，即ρ0=1時是有效率的，否則是無效率的。

2 四川省農(nóng)業(yè)碳排放量測算

2.1 數(shù)據(jù)來源

四川省農(nóng)業(yè)碳排放的相關(guān)數(shù)據(jù)均來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒》（2004-2020）中四川省“農(nóng)林牧漁水利業(yè)”能源終端消費量，主要能源包括原煤、焦炭、油品合計、天然氣和電力消費等。各種碳排放源的碳排放系數(shù)如表1所示。表1中碳排放系數(shù)采用IPCC提供的計算公式得出，相關(guān)計算的原始數(shù)據(jù)來源于《IPCC國家溫室氣體清單指南》和《中華人民共和國綜合能耗計算通則》。需要特別說明的是，表1中油合計碳排放系數(shù)是根據(jù)柴油、汽油、原油等主要油類碳排放系數(shù)的平均值構(gòu)成。

表1 農(nóng)業(yè)碳排放系數(shù)

2.2 碳排放測算方法及測算結(jié)果

碳排放量采用聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）提出的由能源消費量及對應(yīng)的碳排放系數(shù)計算求得，具體如式（2）所示。將第t年的農(nóng)業(yè)碳排放總量定義為：

其中Et表示第t年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放總量；Eit表示第t年農(nóng)業(yè)第i種碳源的碳排放量；Tit表示農(nóng)業(yè)第i種碳源在第t年的消費量；δi表示第i種碳源的碳排放系數(shù)。

根據(jù)四川省“農(nóng)林牧漁水利業(yè)”主要能源終端消費量及相應(yīng)的碳排放系數(shù)，得出四川省2003-2019年間農(nóng)業(yè)碳排放總量（如圖1所示）。從圖1可以看出，四川省農(nóng)業(yè)碳排放量在2003-2019年間總體呈現(xiàn)先上升再下降趨勢，從2005年開始小幅增長，于2015年達(dá)到峰值后再小幅下降。從增長率上看，2003-2015年間碳排放量年均增長率約為6.5%，2015年達(dá)到峰值后，2016-2019期間年均降幅約為2.5%。

圖1 四川省農(nóng)業(yè)碳排放總量

3 四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率測算及結(jié)果分析

3.1 指標(biāo)選取及數(shù)據(jù)來源

以可測性、可得性、相關(guān)性和全面性為原則，同時結(jié)合四川省農(nóng)業(yè)發(fā)展的具體情況，確定了四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率測算的指標(biāo)體系（如表2所示），其中投入指標(biāo)主要考慮勞動力和資本兩方面因素，選取第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員數(shù)和農(nóng)村固定資產(chǎn)投資兩個指標(biāo)；產(chǎn)出指標(biāo)主要考慮碳排放量和產(chǎn)業(yè)增加值兩方面，選取第一產(chǎn)業(yè)增加值和農(nóng)業(yè)碳排放量兩個指標(biāo)。碳排放量由前面計算得出，其余指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《四川省統(tǒng)計年鑒》，《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》，《中國統(tǒng)計年鑒》。對第一產(chǎn)業(yè)增加值和資本投入兩個指標(biāo)以2000年為基期，利用GDP平減指數(shù)進(jìn)行處理，處理后的投入產(chǎn)出指標(biāo)取值如表3所示（數(shù)據(jù)均保留三位小數(shù)）。

表2 四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率測算指標(biāo)體系

表3 低碳經(jīng)濟效率投入產(chǎn)出指標(biāo)

3.2 低碳經(jīng)濟效率測算結(jié)果分析

采用基于非期望產(chǎn)出的DEA-SBM模型對2003-2019年四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率進(jìn)行測算。相較于傳統(tǒng)DEA-CCR模型，基于非期望產(chǎn)出的SBM-DEA模型一方面可以測算松弛變量，由此了解非效率的來源，另一方面，可以充分考慮非期望產(chǎn)出指標(biāo)對結(jié)果的影響。2003-2019四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率計算結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看出，2003-2019四川省低碳經(jīng)濟效率總體上呈增長趨勢，從無效率狀態(tài)逐漸向有效率狀態(tài)轉(zhuǎn)變。2003-2009間效率值整體偏低，期間效率最低值出現(xiàn)在2009年，僅為0.3；2010-2019期間低碳經(jīng)濟效率逐步提高并趨于穩(wěn)定，2014年效率值達(dá)到1，即低碳經(jīng)濟處于有效率狀態(tài)，雖然其后有起伏，但2018和2019低碳經(jīng)濟都呈現(xiàn)有效狀態(tài)，即效率值為1，這說明四川省。DEA-SBM模型得出的投入松弛量和產(chǎn)出松弛量進(jìn)一步說明，四川省在2003-2013中，人力投入和資本投入指標(biāo)和非期望產(chǎn)出指標(biāo)都有一定的調(diào)整空間。

圖2 四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率

4 結(jié)論和展望

四川是較早接受低碳概念的省份，具有發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的巨大潛力，也具備發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)和條件。本文借鑒農(nóng)業(yè)碳排放領(lǐng)域已有的研究成果，分析四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，以四川省農(nóng)林牧漁水利業(yè)的能源終端消費為基礎(chǔ)，系統(tǒng)梳理了四川省2003-2019年間原煤、焦炭、電力、天然氣以及油合計的消費情況，測算四川省農(nóng)業(yè)碳排放總量，并據(jù)此測算四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率。結(jié)果表明，四川省農(nóng)業(yè)碳排放總量呈現(xiàn)先小幅增長、后小幅下降趨勢。2003-2019年間四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率逐漸提升并達(dá)到有效狀態(tài)。基于上述對四川省農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟效率的測算和分析，給出以下建議：加大科技投入，不斷提高創(chuàng)新水平，發(fā)展農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)；減少農(nóng)業(yè)終端能源消費，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)利用清潔能源；抓住低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展契機，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的有效發(fā)展。

由于碳排放測算的復(fù)雜性，本文對于碳排放的測算僅僅是依據(jù)能源的終端消費，事實上，能源的終端消費引發(fā)的碳排放量并非完全代表農(nóng)業(yè)整體碳排放，后期也將更深入研究影響農(nóng)業(yè)碳排放的其他影響因素，同時對四川省農(nóng)業(yè)碳排放量及低碳經(jīng)濟發(fā)展效率的未來趨勢進(jìn)行預(yù)測和碳達(dá)峰分析。