生態經濟視角下農業資源配置效率評價與優化

趙伊娜

摘 要：該文以生態經濟的視角，運用數據包絡分析法——DEA對農業資源配置效率進行研究。在構建指標體系時注重經濟效益和生態影響的綜合體現，并以此為原則選擇3個產出指標和7個投入指標對河南省18市的農業資源配置效率進行實證分析，測算出各地市的純技術效率和規模效率，并運用DEA對效率較低市的農業資源配置進行優化。結果表明：河南省農業資源配置總體效率較高，但仍存在地區差異，部分地市的農業資源投入均不同程度出現冗余，其中化肥、農藥和農膜使用量過剩現象較突出。同時，通過DEA分析工具可以根據不同地市的具體情況針對性地選擇優化方案，從純技術效率或規模效率入手優化資源配置，實現生態和經濟的協調和可持續發展。

關鍵詞：生態經濟；農業資源；資源配置；效率

中圖分類號 F03.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）14-0011-05

Abstract：This article researched the allocation efficiency of agricultural resources in view of ecological economy，and used the method of data envelopment analysis——DEA. This paper paid attention to economic benefit and ecological impact when construct the indicator system .Choosing three input indicators and seven output indicators to research the resources allocation efficiency of 18 cities of Henan ，and get the pure technical efficiency and scale efficiency ，optimized agricultural resource for the low efficiency cities using DEA. Result shows that the overall efficiency of the allocation of resources in Henan is higher，but still have difference between cities，some cities'agricultural resources have different degree of redundancy，which use surplus chemical fertilizers，pesticides and agricultural film. At the same time，we can choose optimization scheme according to the specific condition of different cities through the DEA，optimize the allocation of resources from the pure technical and scale efficiency，and realize the coordinated and sustainable development of ecology and economy.

Key words：Ecological economy；Agricultural resources；The allocation of resources；Efficiency

解決資源的稀缺性是經濟學研究的永恒課題，農業資源特別是自然資源（土壤，水，氣候等）更新和再生速度慢，蘊藏量和能利用量有限，表現出了更顯著的稀缺性。經濟學解決資源稀缺的途徑是優化資源的配置，使有限的資源在合理配置的基礎上達到利用效率的最大化。在農業自然資源日益匱乏和環保理念覺醒的今天，如何合理配置農業資源，達到經濟效益和生態環境的協調和可持續發展，成為發展現代農業面臨的首要問題。

國內學者針對農業資源配置的研究分為3個階段。在起步階段，學者們研究重點是關于農業資源利用效率理論的探討：王松霈（1996）提出在進入生態化社會的時代，應以農業資源利用的有效性（而不是最大）指導合理利用農業資源，推進農業資源的適度利用[1]；劉慧（1998）從農業資源配置的涵義出發，討論了不同層次資源配置的特點，提出自然因素是農業資源配置的基礎，社會經濟因素是外部保障條件，生態因素是農業資源配置的必要制約條件；在第二階段的研究中，學術界開始探討評價資源配置的標準和方法[2]；謝高地（1998）運用資源效率的概念對農業主要資源（耕地、水和化肥）的資源消耗系數和利用效率進行了測算，得出了在農業發展中資源效率至上的管理理念[3]；黃季（1999）重點從定性的角度通過對比改革開放20年來我國農業資源配置在時間、空間和產品上的變化，得到產生配置效益低下的重要原因是各種要素的市場發育程度不同[4]；曾福生（2012）運用DEA對我國各省的現代農業發展效率和資源配置進行研究，其中在指標的選取上更多注重現代農業生產的經濟效益[5]；張樂（2013）用隨機前沿生產函數法對我國農業全要素（農業總產值、農業勞動力和農業資本）生產率進行測算，以此來衡量農業資源配置效率[6]。學者王鴻（2014）以循環型農業為出發點測算資源配置效率，其指標選取注重其循環屬性；與此同時，針對各地區的實證研究也日益增多[7]；王淑慧（2010）運用柯布—道格拉斯生產函數和索洛方程對黑龍江墾區農業資源配置進行了實證研究[8]；侯智惠（2014）運用數據包絡分析從土壤改良、節水灌溉、農機應用與維護等層面對內蒙古農業資源配置效率進行了分析[9]。

前期學者的研究各有所長，從不同側面詮釋了對現代農業和優化資源配置的理解。但從整體上看，以生態經濟為出發點研究現代農業資源配置的并不多，而這一點又恰是我國發展現代農業的特色之處。鑒于此，本文結合現有研究成果，站在生態經濟這一全新角度上對農業資源配置問題進行評價和分析；同時，為了突出農業生產對生態環境的影響，在指標選取上更傾向能體現農業生產對生態造成影響的指標，并以此為依據對河南省農業資源利用效率進行實證分析，尋找河南省發展現代農業的立足點和突破口，為現代農業的實踐提供思路。

1 生態經濟視角下的農業資源配置

生態經濟（ECO），即同時關注經濟（economic）和生態（ecological），在生態系統承載范圍內，運用生態經濟學原理和系統工程的方法改變生產和消費方式，挖掘資源潛力，建立自然生態與人類生態高度統一和可持續發展的經濟。從這個內涵上看，生態經濟是以生態環境與經濟效益的協調為核心；以改變生產和消費方式，挖掘資源潛力為途徑；以可持續發展為目標的新型應用經濟理論。

生態經濟的本質在于把經濟的發展建立在生態系統可承載基礎上，追求經濟發展和生態環境的“雙贏”。形成經濟—社會—環境的良性循環，實現人類與自然的和諧統一。生態經濟摒棄對資源過度利用和掠奪式生產的思想，強調自然資源的合理利用，重視資源利用的生態經濟效益評價和優化配置，追求生態與經濟的協同發展。

生態經濟中的一個重要研究內容就是關注經濟系統中生態資源的優化配置問題。人類進行資源管理的目標是可持續和高效的利用與保護，當傳統市場手段失靈時，優化配置資源就成了生態經濟關注的主要問題，追求環境質量的持續改善就必須建立一整套資源配置評價體系，并運用市場和政策手段進行調節和干預，實現經濟生產和環境治理的現代化。

中國的生態經濟在1980年由著名經濟學家許滌新倡導，由于其關注環境與人類的辯證關系，尋求生態系統與經濟系統協調發展的途徑而備受關注。30多年來，在眾多學者和實踐工作者的努力下，生態經濟與各個領域的研究相結合，形成了具有鮮明時代特征的新型經濟發展模式。將生態經濟與農業生產相結合，也是形成有中國特色的現代生態農業的理論前提。

作為現代農業的主要發展模式，我國的現代生態農業與西方完全回歸自然、摒棄現代投入的“生態農業”主張不同，是結合了生態經濟學的思想，在按照生態學原理和生態經濟規律的基礎上，把現代科學成果（化肥、農藥、農膜、農業機械）與傳統農業技術的精華相結合而建立起來的具有生態合理性、功能良性循環的一種農業體系。所以，我國的現代生態農業具有兩方面的特色：一是同時關注生態和經濟，促進生態和經濟的良性循環，構建起能合理利用自然資源、保持生態穩定和持續高效的農業生態系統。二是肯定現代科學的成果。在強調中國傳統農業精華的基礎上，擯棄常規農業的弊病，通過人工設計生態工程，使現代科學真正為現代生態農業服務。

基于此，在評價我國農業資源配置效率時，一方面要站在生態經濟的角度上綜合考量，同時評價生態和經濟影響；另一方面，在選擇指標時應同時關注自然資源和現代科學成果的投入，并重點評價自然資源和現代科學成果配置的有效性和合理性。

2 研究方法與模型

經濟學中生產率和效率的度量工具主要有隨機前沿函數法（SFA）和數據包絡分析法（DEA）。其中DEA由于不需事先假設函數關系，不受量綱的限制，可研究多投入多產出的綜合效率而優于SFA。由于現代農業生產涉及投入要素較多，且在產出方面同時考慮經濟效益和生態效益，所以，這里采用DEA分析方法進行分析和評價。

數據包絡分析（DEA）是運用數學規劃的方法評價具有多投入和多產出特征的決策單位的相對有效性。思路是利用現有數據組合形成數據包絡，從中選取最佳組合構成“生產前沿面”，在假設“生產前沿面”是最優組合的前提下，比較其他決策單位和“生產前沿面”的數據，從而形成針對“生產前沿面”的相對效率，并以此評價各決策單元的效率優劣。當效率值為1時表示DEA有效，小于1為DEA無效，偏離1越遠效率越低。

DEA的基礎模型C2R于1978年由著名的運籌學家A.Charnes，W.W.Cooper和E.Rhodes首先提出，但C2R模型僅能測量決策單元的綜合效率，為了分別衡量決策單元的純技術效率和規模效率，Banker，Charnes和Cooper在C2R的基礎上加入約束條件[j=1nγj=1]得出了模型BC2，BC2模型能夠評價將決策單位的純技術效率提取出來，同時，由于BC2模型將綜合技術效率（TE）分解為純技術效率（PTE）與規模效率（SE），即TE=PTE×SE。所以，可以通過綜合效率和純技術效率計算規模效率。這為分別研究決策單元資源配置的合理性和規模收益情況提供了便利。

B2C變量定義：

存在n個被評價對象（決策單元DMU）；

每個DMU有m項投入（輸入項）和s項產出（輸出項）；

xrj為一定時期由第j個決策單元使用的第i種投入的數量；

Xj =（x1j，x2j，…… xmj）為第j個決策單元的投入向量；

yij為一定時期由第j個決策單元創造的第r種產出的數量；

Yj =（y1j，y2j，……ysj ）為第j個決策單元的產出向量；

引入松弛變量s+和s-構建最優化模型

min（θ）

s.t.[j=1nXjλj+S-=θXjoj=1nYjλj-S+=Yjoj=1nλj=1λj0，S-0，S+0，θ∈E1]

式中θ為決策單元的效率值；λj為投入、產出指標的權系數；s-為松弛變量，是負偏差，表示該決策單元應減少的投入量；s+為超額變量，即正偏差，表示該決策單元應增加的產出量。若得出的Q=1，且s+和s-均為0，則決策單元為DEA有效；若Q=1，但s+或s-不為0，則判定為弱DEA有效；若Q<1則為DEA無效。

3 指標體系構建

運用DEA評價決策單元的效率時，模型相對固定，判定的結果取決于指標體系的構建。我國的現代農業是以“生態與經濟協調”為指導思想，既考慮經濟發展，又考慮生態安全，所以，在選擇指標時要同時關注經濟和生態影響。

從農業經濟角度考慮農業投入要素主要包括自然資源、社會經濟資源和環境代價（污染），農業的產出指標包括經濟效益和生態環境優化。結合指標的重要性、可比性和可獲得性原則，本文形成的指標體系如表1：

選擇化肥、農藥、農膜作為投入項有2個原因：一是由于中國特色的現代農業并不一味追求農業生產的自然化，而是在肯定現代科技成果（化肥、農藥、農膜、農業機械）的基礎上，追求所有生產要素的合理配置，對現代科技成果既不全盤否定也不過度濫用，所以，適度的化肥、農藥、農膜是可以作為資源被使用的。另一方面，現代農業的污染源主要來自于過度的化肥、農藥和農膜施用量，而DEA方法在評價決策單元是追求輸出的最大化或輸入的最小化，所以選取的指標通常為期望性指標，但環境污染顯然屬于越小越好的非期望指標。所以，為了體現環境污染的非期望性，可采用將非期望輸出作為投入項處理的方法，追求環境污染的最小化。

基于以上分析，本研究對河南省農業資源利用效率進行DEA評價，輸入和輸出數據來源于2014年《河南省統計年鑒》[11]。

4 河南省農業資源配置效率實證分析

4.1 資源配置效率評價 為進行河南省農業資源配置效率的區域性分析，在規模報酬可變的假設前提下，采用B2C靜態評價模型，依據2014年《河南省統計年鑒》數據，以河南省的18個省轄市做為研究對象進行對比評價，即DUM共18個。借助DEAP2.1軟件，計算得出河南省18市2013年的綜合技術效率、純技術效率和規模效率，并在此基礎上說明河南區域資源配置效率，效率值1為有效；0.9～1為良好；0.8～0.9為中等；0.8以下為低效，分析結果見表2：

由表2可知，河南省18個省轄市的綜合效率均值達到了0.957，說明河南省農業資源利用效率總體狀況良好。這得益于河南省近幾年依據“全鏈條、全循環、高質量、高效益”的發展理念，轉變農業發展方式，走不以犧牲農業和糧食、生態和環境為代價的“三化”協調科學發展道路。但綜合效率水平還有待提高，原因在于作為傳統的糧食主產區，過度依賴資源和勞動力的現象仍然存在。河南省18個省轄市中DEA有效的有12個，占67%，其綜合效率、純技術效率和規模效率均達到了1，說明這12市農業資源配置與經營規模相適應，農業生產處于最佳效率和最合理規模狀態，農業資源投入達到最優配置，既不存在浪費也不存在冗余，保證了所有生產要素的合理利用。

純技術效率可以反映消除規模制約后的DMU投入要素的生產效率，說明了一個地區的資源配置的優劣。從數據上看，河南省純技術效率為1的市有14個，占78%，說明這些地區農業資源配置達到了最優，資源投入效率有效，農業生產造成的污染程度也最低，在保持現有產出情況下，無法再減少資源的投入。這些地市中，有的是河南省糧食發展重點區域，如信陽是我國的中部糧倉，也是國家糧食核心產區，地理位置優越；濟源被列入河南省優質強筋小麥適宜區，是首批51個國家現代農業示范區之一，這些地區自然資源和政策資源優勢顯著，農業資源利用效率高。而洛陽、許昌、焦作、開封等地受益于當地良好的經濟基礎，在農業生產方面給予有力的技術支撐，農業資源的配比科學，取得了技術效率最優，如洛陽通過學習、創新和實踐走發展特色農業的道路。但鄭州、南陽、安陽和平頂山4市的純技術效率相對較低，反映出了這些地區的農業資源并未達到充分有效的利用，農業生態污染較高，農業資源投入配比還有待優化。造成這種現象的原因也各有不同，南陽農業的發展受到資源和環境的雙重約束，南陽人均耕地面積水平低，人均耕地面積僅為0.09hm2，對于一個糧食主產區來說，人均耕地面積過低，化肥、農藥投入密度大，城鎮化發展緩慢、農業規模化、組織化程度低。鄭州市由于近幾年城鎮化快速發展的影響，人均耕地面積減少，農業生產受到制約，農業生態環境受到的影響較大。由于造成各地市純技術效率較低的原因各有不同，所以，需要有針對性地分析研究，并尋找提高純技術效率的方法。

規模效率是在考慮規模報酬可變的情況下，衡量決策單元的現有規模是否達到了最佳狀態。從計算結果上看，河南省有12市的規模效益達到了最優，DEA有效，說明這些市在目前的資源投入條件下已經達到了產出的最高點，除非按照目前的資源配比狀態同比例增加投入，產出才會同比例增加。其余6市的規模報酬處于遞減階段，即生產要素投入過多，產出量的增長率不升反降，表明這些地區的農業資源投入過多，形成了溢出效應，需適當減少生產要素的投入。

4.2 河南省農業資源配置效率優化 河南各地區的農業資源利用效率差異較大，原因也各有不同。在農業自然資源稀缺的條件下，改進農業資源配置對河南省建設現代生態農業更具有現實意義。由于生態經濟視角下的現代農業更關注現代農業生產對生態和環境的影響，而過度的農藥、化肥和農膜是農業污染的主要來源，所以，這里選取投入導向的DEA模型進行資源投入的冗余度分析，并重點觀測純技術效率較低的地市農藥、化肥和農膜的投入冗余情況。同時，由于各地市造成綜合效率不佳的原因不同，所以在進行資源配置優化時，需根據測算結果選擇不同的調整路徑。

4.2.1 純技術效率較低地市的調整 鄭州、平頂山、安陽、南陽4市的純技術效率較低，這些地市的資源配置調整方法可以從提高純技術效率著手，在提高純技術效率的同時，規模效率往往也會相應改善。提高純技術效率的方法分兩步：一是將決策單元移動至生產前沿面，即徑向調整，調整幅度反映了決策單元距離生產前沿面的徑向偏差；二是調整單個投入要素的松弛量。在多投入多產出的模型中，容易產生松弛，針對投入方面的松弛量表現為要素投入的冗余。松弛量的調整反映的是由于投入結構的原因而導致的效率損失。以鄭州為例，來說明純技術效率的調整方法：第一步：對投入要素進行徑向調整，由于鄭州市純技術效率為0.858，所以需要對所有投入要素減少14.2%，產出值不變，使其移到生產前沿面的投影點上。第二步，調整資源投入冗余量。在第一步的基礎上，保持農作物播種面積和農藥施用量不變，分別減少農林牧漁從業人員6.260萬人，減少農用化肥23 779.083t，減少農膜使用量1 923.611t（如表3）。此時使用調整后的數據重新進行DEA分析，模擬結果為純技術效率和規模效率均為1。

4.2.2 單純規模效益較低地市的調整 商丘、周口2市的純技術效率雖達到了最優，但綜合效率仍然過低，造成這種現象的低原因是規模效率不佳，所以，應把調整規模效率放在首位，通過調整規模效率的方式使其進入規模報酬不變階段，然后將調整后的數據重新進行DEA分析，觀察結果。由于商丘、周口地市均處于規模報酬遞減階段，表明兩地市出現了資源投入的整體冗余，應按現有比例同步減少所有資源的投入量。將商丘的投入產出原值減少5.2%、周口的投入產出原值減少9.3%。將調整后的數值重新進行DEA測算后，2市的規模報酬、純技術效率和綜合技術效率均達到1，此時，2市資源配置效率為DEA有效。

5 結論與建議

根據對河南18市農業資源配置效率的分析，可以看到河南省農業資源配置兼顧經濟與生態效益，總體發展狀況良好，但存在區域發展不平衡現象。資源配置效率較低的市基本上存在規模報酬遞減的現象，說明這些市資源投入量普遍冗余，投入產出不合理。同時，還有部分市依然存在依賴資源換產出的現象，其中農藥、化肥和農膜投入過剩成為這些地市農業資源配置非有效的主要原因。

依據上述結論，河南省在發展現代農業的過程中須注意以下幾個方面：（1）深化現代農業和生態農業理念，真正樹立可持續發展觀，并將其運用到農業生產中。（2）強化農業生產的生態化管理，鼓勵使用清潔和可循環能源，科學控制農藥、化肥和農膜的使用量。（3）政府應加大農業科技投入，加強農業技術推廣，加快運用高新技術和生物技術改造傳統農業，引導農業的科學生產；（4）各市可以根據實際情況尋找薄弱環節，科學調整農業資源配置，發揮自身的資源優勢，探尋符合當地特色的現代農業。（5）培養新型農民，提高農業從業人員素質。通過技術指導和技能培訓的方式，提高農民經營和管理現代農業的能力。

參考文獻

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（責編：徐煥斗）