互聯網技術普及對區域農業環境效率的影響

解春艷，豐景春，b，張 可，b

（河海大學 a.商學院；b.項目管理研究所，江蘇 南京 211100）

互聯網技術普及對區域農業環境效率的影響

解春艷a，豐景春a，b，張 可a，b

（河海大學 a.商學院；b.項目管理研究所，江蘇 南京 211100）

隨著互聯網技術的快速發展與普及以及“互聯網+”戰略的實施，互聯網技術對農業的影響日益凸顯，如何利用互聯網技術提高農業環境效率、實現農業可持續發展是亟待解決的現實問題。文章首先從技術效應和環境效應兩個維度分析了互聯網技術對農業環境效率的作用機理，然后基于非徑向方向距離函數，對中國省域的農業環境效率進行了測度，采用Bootstrap方法分析了互聯網技術普及對農業環境效率的影響。研究結果表明，互聯網技術普及對農業環境效率產生了顯著的影響，在諸多影響因素中，互聯網技術普及對農業環境效率具有較大促進作用，已成為推動農業環境效率提升的新引擎；不同區域的農業環境效率差異較大，效率值高的地區與效率值低的地區在互聯網技術普及與應用中的側重點不同。

互聯網技術；農業環境效率；區域差異；可持續發展

一、引 言

農業是中國的傳統產業和基礎產業，亟須利用新興信息技術提升農業技術效率。“互聯網+農業”前景廣闊，發展潛力巨大。隨著“互聯網+”戰略的實施，中國互聯網化步伐進一步加快，《中國互聯網發展狀況統計報告》顯示，截至2016年12月，中國網民規模達7.31億，互聯網普及率為53.20%，其中農村網民占比27.40%，農村互聯網普及率為33.10%，農村移動互聯網、即時通訊等基礎互聯網應用使用率逐漸上升，為互聯網技術與農業的融合提供了技術支撐。農業經濟增長主要來源于資源投入的增加與生產率的提高，當前中國經濟的發展面臨著環境約束，通過農業環境效率來表征農業經濟增長、資源利用與環境質量能合理反映農業發展的可持續性。“互聯網+農業”將大數據、云計算、物聯網等信息技術與農業深度融合，促進農業智能化，重構農業產業鏈，推進農業轉型升級，將傳統的農業生產方式轉變為現代化的農業生產方式以提高農業環境效率。

很多文獻肯定了互聯網技術在農業生產中的重要作用，認為互聯網技術能有效提高農業技術效率，如李國英（2015）認為互聯網改造了傳統的農業產業鏈，現代農業產業鏈和農業商業模式正在發生解構，互聯網技術是提高農業生產效率的重要手段［1］；王山和奉公（2016）指出互聯網技術為農業產業鏈建設提供了技術支撐、驅動農業產業鏈融合的新模式［2］；楊繼瑞等（2016）指出互聯網技術創新了農業經營思維，將農業生產經營中的生產要素重新整合配置，構建農業生產要素一體化市場，提高農業生產效率的同時降低農業要素市場的交易成本［3］。另一方面，也有很多文獻研究了農業技術效率或農業環境效率及其影響因素，如Ezcurra等（2011）研究了歐洲地區的農業生產效率及其發展趨勢和影響因素，發現經濟發展水平、農業結構、專業化生產等會對農業生產效率產生影響［4］；Gollin等（2014）分析了不同國家農業生產率，并考察了導致農業生產率產生差距的原因［5］；王鈺等（2010）研究了考慮經濟地理因素影響的農業全要素生產率，指出地理因素、土地利用能力、工業化進程、對外開放、科技水平等因素顯著影響農業生產率［6］；梁流濤等（2012）認為農業環境技術效率受到區域經濟發展水平、農業產值結構、種植業結構、農業基礎設施投資等因素的影響［7］；沈能等（2013）發現農業環境技術效率的區域差異較大，且農業增長、城鄉收入差距、對外開放程度、農業比重、農業技術水平、農業財政支持等因素對農業環境技術效率作用顯著［8］；田偉等（2014）從全國和區域層面分析了農業環境效率，指出各地區的農業環境效率受到農業生產特征、技術條件、能源結構和社會特征等方面的影響［9］。

這些關于農業環境效率的研究沒有考慮到信息化背景下互聯網技術對農業環境效率的影響，而關于互聯網技術對農業的影響研究往往集中在理論層面，相關的實證研究很少，鮮有研究涉及互聯網技術普及對農業環境效率的影響。鑒于此，本文采用中國31個省、直轄市和自治區的面板數據考察互聯網技術普及對農業環境效率的影響，探討互聯網技術普及是否能成為提升農業環境效率的新動力。本文旨在從互聯網技術的普及與動態發展角度，揭示互聯網技術普及對農業環境效率的作用，以期為我國利用互聯網技術提高農業環境效率提供科學依據。

二、互聯網技術對農業環境效率影響的機理分析

農業生產的影響因素很多，既包括氣候變化、土地覆被變化等自然因素，又包括社會狀況、農業生產條件等因素，且后者在現代農業生產中發揮的作用越來越重要［9］。互聯網技術的普及為社會發展帶來重大變革，“互聯網+農業”的發展思維正在變革傳統農業，“生產可控、質量可溯、環境可測”的農業生產方式推動了農業環境效率的提升。互聯網技術主要通過技術效應和環境效應對農業環境效率產生影響（見圖1）。

圖1 互聯網技術對農業環境效率的作用機理

農業生產智能化。互聯網技術的應用，提高了農業基礎設施信息化水平，實現了農業生產的數字化和智能化，提升了農業生產各環節的技術效率。基于互聯網平臺，感知技術、智能控制技術等在農業生產中的應用，能夠實現農業生產的全程控制，大數據、云計算等互聯網技術的應用，能夠實時采集農業生產各環節的數據并對數據進行分析，從而促進農業生產智能化。

農業資源優化配置。基于互聯網技術的智慧農業，實現了農業生產中各項資源的最佳整合配置，使得農業資本、勞動力和土地等生產要素在時空上精準分配，最大限度地降低農業能耗，有效提高農業資源利用效率及農業生產效率，實現農業系統的整體最優。

農業商業化模式創新。互聯網對農業生產資料銷售、農產品流通、農業金融等農業商業模式產生了創新性的改變，如已涌現的農資電商、農產品電商、農業大數據服務等。農業電商的發展，能有效優化農產品流通渠道、促進產銷對接、降低流通成本、增加農民收入，同時倒逼農業生產標準化，保障農產品質量安全。

農業全產業鏈重構。互聯網技術優化了農業生產、管理、銷售和服務的全產業鏈，為重構農業全產業鏈提供技術支撐。通過互聯網平臺，引導農業產業鏈上的經營主體整合資源，農業從業人員不僅可以獲取相關農業生產技術、共享市場供求信息，而且可以獲得技術咨詢、法律咨詢、融資等相關服務，提高農業技術效率和農業綜合競爭力。

農業環境污染時空動態監測。利用大數據、云計算、遙感技術等信息技術建立農業環境監測平臺，對農業土壤污染、農業水體污染等進行區域監測和時空動態分析，突破了傳統的農業污染采用地面點狀監測和定點采樣分析的方法。利用互聯網技術對監測數據和環境信息進行整合，能夠反映出區域污染現狀及空間分布特征、預測污染趨勢，為認識農業環境問題提供依據。

政府數字化監管與治理環境污染。互聯網技術實現了農業環境信息庫的建立以及不同農業環境信息系統的協同，促進了農業環境信息的共享，從而實現農業環境監管與治理的數字化與網絡化，為政府創新環境監管模式、制定農業環境治理決策、提升環境執法效果提供信息支持。

公眾參與監督污染行為與治理成效。農業污染不僅對空氣、水體、土壤等環境造成損害，降低公眾生活質量，而且影響農副產品的質量安全，直接威脅公眾生命健康。農業面源污染具有分散性、隨機性、隱蔽性等特點，僅靠政府來獲取全面的農業污染信息并進行監管較為困難。互聯網技術普及則為公眾獲取環境信息、參與環保提供了新的方式。公眾通過互聯網平臺，不僅能夠獲悉環境信息和環保知識，將污染現場信息提供給環保部門，舉報環境違法行為，而且能夠根據環保部門的反饋信息，監督環境治理成效，形成對農業污染行為和環境執法成果的雙重監督。

三、研究方法與指標選取

（一）非徑向方向距離函數

Chung等（1997）提出的方向距離函數已廣泛應用于考慮非期望產出時的效率測算［10］，其假定投入和產出等比例增加或減少，然而當存在非零松弛時，可能會高估效率值［11］。為避免方向距離函數可能存在的松弛偏差問題，F?re和Grosskopf（2010）［12］、Fuku?yama 等（2011）［13］、Barros 等（2012）［14］、Zhou 等（2012）［15］、Zhang等（2014）［16］考慮了非期望產出的非徑向方向距離函數，允許投入和產出按照不同比例增加或減少。借鑒現有研究，本文采用考慮非期望產出的非徑向方向距離函數測算農業環境效率。

構建包含投入、期望產出與非期望產出的生產可能性集合，將每一個地區作為一個生產決策單元構造生產最佳實踐邊界，假定有N個決策單元，每個決策單元使用I種投入（X），生產J種期望產出（Y）與K種非期望產出（B），則生產技術可定義為：

根據F?re等（2007）［17］，同時存在期望產出與非期望產出的聯合生產應滿足：投入和期望產出具備強可處置性，期望產出與非期望產出具有零結合性且兩者聯合集具備弱可處置性。上述假定下的生產技術可以具體地表示為：

式（2）中，λn是權重系數，當增加約束條件時，表示規模報酬可變，當刪除該約束條件時，表示規模報酬不變。

定義各決策單元農業環境效率的非徑向方向距離函數為：

非徑向方向距離函數構建模型如下：

當D→(X,Y,B;g)=0時，表示決策單元沿著方向向量g位于生產前沿邊界上。在設置權重向量時，假設投入、期望產出和非期望產出同等重要，將三者各賦予權重1/3，投入又分為I種，將投入部分權重1/3平均賦予I種投入要素，則每種投入的權重均為1/3I，按照同樣方法，對每種期望產出與非期望產出賦予權重。

AE介于0和1之間，值越高，環境效率越高，當AE的值等于1時，表示該地區環境效率達到最高水平，位于生產前沿邊界上。

（二）指標選取與數據處理

自2011年起，環保部修訂了統計制度中的指標體系、調查方法及相關技術規定，將統計范圍擴展至農業源，所以農業源污染物排放數據僅從2011年開始統計，因此本文樣本區間采用2011-2015年的數據。樣本選用的中國31個省、直轄市和自治區（以下簡稱為區域或省域）相關原始數據來自于歷年的《中國統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》以及31個省（市、區）歷年的統計年鑒。

投入產出變量。①投入要素。投入要素主要包括資本、勞動力和土地。資本投入包括農用化肥投入、農業機械投入和灌溉投入，化肥投入采用農用化肥施用折純量來衡量，農業機械投入采用農業機械總動力來衡量，灌溉投入采用有效灌溉面積來衡量；勞動力投入采用農林牧漁業從業人數來衡量；土地投入采用農作物總播種面積來衡量。②期望產出。在農業技術效率測度中通常選取糧食產量、農業增加值或農業牧漁業總產值作為產出指標。糧食產量僅包含主要糧食種類，低估了種植業產出，且該指標無法涵蓋林業、漁業和畜牧業產出，因此糧食產量這一指標會低估農業生產［19］。當研究對象為一國宏觀經濟時，產出為增加值口徑較為恰當，當研究對象相對微觀，產出采用總產值更合理［20］。本文研究對象為各省域農業部門，較為微觀，因此期望產出采用農林牧漁業總產值。③非期望產出。非期望產出包括農業源化學需氧量排放量和農業源氨氮排放量兩個指標。

核心解釋變量。一方面，互聯網技術能夠改造傳統農業生產方式和生產技術，優化農業生產要素配置，提升農業生產技術效率；另一方面，應用互聯網技術能夠推動環保部門環境信息化建設，加強農業環境治理，并提高社會公眾的環保參與度。通過農業智能化生產、政府環境監管、公眾監督的協同作用提升農業環境效率。本文采用互聯網普及率來度量互聯網技術普及。

控制變量。①農業財政支持。農業財政支持能夠反映出當地農業生產條件與農業綜合生產能力，對于提高農業環境效率有積極的促進作用，采用地方財政農林水事務支出占地方財政支出的比重來衡量。②工業化水平。工業化的加快不僅會過度消耗資源，而且會大幅增加廢棄物的排放［21］。工業化發展初中期，工業化對農業資源的掠奪會導致農業生產者為提高生產率廣泛運用高產高污染農用化學品［22］，此時工業化會對農業環境效率的提高產生抑制作用。工業化發展后期，工業部門的技術進步將加快農業清潔技術的應用，此時工業化將提高農業環境效率。采用第二產業增加值占GDP的比重來衡量工業化水平。③外商投資。外資技術溢出理論認為，一方面外資的技術溢出效應和競爭壓力有利于提高當地生產效率，另一方面外資的進入會對當地企業形成沖擊，降低當地企業的生產規模與利潤，從而抑制生產效率的提高［23］。采用外商投資企業投資總額占GDP比重來反映外商投資。④環境規制。環境規制能夠規范生產行為，刺激親環境農業技術創新與應用，采用環境污染治理投資占GDP的比重來反映環境規制。

四、互聯網技術普及對農業環境效率的影響分析

（一）農業環境效率分析

根據非徑向方向性距離函數模型，測得2011-2015年31個省域農業環境效率。北京、上海、江蘇、浙江、福建、海南、遼寧、內蒙古、云南、西藏、青海、新疆12個省域的農業環境效率達到生產前沿面；貴州和廣西的農業環境效率處于相對較高的水平，效率值為分別為0.919和0.910；陜西的農業環境效率值為0.823；黑龍江、廣東和甘肅的農業環境效率值在0.7～0.8之間；吉林、四川、重慶、湖北、山東5個省域的農業環境效率值在0.6～0.7之間；農業環境效率值在0.5～0.6的省域有天津、河北、寧夏、安徽、湖南、河南、江西和山西，其中山西的農業環境效率值最低，僅為0.545。

（二）計量模型設定

分析效率的影響因素時，傳統的DEA-Tobit模型和DEA-OLS模型存在以下不足：DEA方法測度的效率值并不是真實值，而是相互依賴的經驗估計值，這導致作為被解釋變量的效率值與其影響因素之間存在內生依賴性，使得以誤差項獨立分布為基本假設的傳統回歸方法失效，此外，估計所用樣本是全體樣本中的一小部分，且估計值在［0，1］區間內。因此Tobit模型的估計結果具有不一致性，OLS模型的估計結果也是有偏的，而截斷Bootstrap方法可以克服Tobit模型和OLS模型的缺陷，使效率的回歸分析結果更加可靠［24-28］。因此，本文采用截斷Bootstrap方法對農業環境效率的影響因素進行回歸分析，構建計量模型如下：

式（6）中，i和t分別表示第i個省份和第t年，AE表示農業環境效率，Internet表示互聯網技術普及，X表示影響農業環境效率的其他控制變量，α表示常數項，β和γ表示被估計系數，μ表示隨機誤差項。

（三）計量結果與分析

互聯網技術普及對農業環境效率影響的估計結果見表1所列。從核心解釋變量的估計結果來看，加入控制變量后并未改變互聯網技術普及變量的系數符號，僅是參數的具體估計值略有變動，說明計量模型的估計結果具有較高的可靠性。

模型1是在沒有控制變量時，互聯網技術普及對農業環境效率的影響，其估計系數是0.229；模型2是在控制了公共財政因素后，互聯網技術普及對農業環境效率的影響，此時互聯網技術普及估計系數為0.383；模型3是在模型2的基礎上控制了產業結構因素，其中互聯網技術普及估計系數為0.298；模型4在模型3基礎上加入了外商投資因素，其中互聯網技術普及估計系數為0.257；模型5在模型4基礎上又進一步加入了環境規制因素，其中互聯網技術普及估計系數為0.252。模型1-5中互聯網技術普及變量的估計系數均在1%的統計水平上顯著，且系數符號均為正值，說明互聯網技術普及對農業環境效率具有顯著的促進作用。從互聯網技術普及的估計系數來看，在加入控制變量后，互聯網技術普及對農業環境效率促進作用有一定的提升，表明在其他因素的共同作用下，更有利于增強和發揮互聯網技術對農業環境效率提升效應。互聯網技術普及為農業生產和農業環境治理提供了更加數字化、科技化、智能化、信息化的平臺，有效提高了農業生產經營水平和管理效率。這驗證了本文的觀點：互聯網技術普及促進了農業環境效率的提升，互聯網技術已成為推動農業環境效率提升的新引擎。

模型中控制變量的估計結果顯示，農業財政支持的增加對農業環境效率的提升具有顯著的促進作用，農業財政支持力度的加大有利于提高農業生產能力和產出水平，且農業基礎設施建設的完善也有利于減少農業污染排放；工業化水平的提高阻礙了農業環境效率的提升，說明目前工業化仍處于資源過度消耗階段，造成農業資源減少及農業生態環境破壞，不利于農業環境效率的提升；外商投資能顯著促進農業環境效率提高，一方面外資企業通過技術外溢提高了當地農業生產技術水平，另一方面外資企業的進入加劇了當地農業的行業競爭，從而迫使當地農業生產運用更先進的生產技術提高生產效率；環境規制對農業環境效率的影響不顯著，可能的原因是環境治理主要集中在城市環境污染的治理，對農業和農村的環境治理力度較小，不能有效促進農業環境效率的改善。

表1 互聯網技術普及對農業環境效率影響的估計結果

五、結論與啟示

本文在探索互聯網技術對農業環境效率影響的作用機理基礎上，運用非徑向方向距離函數，對中國31個省（市、區）的農業環境效率進行測度，并采用截斷Bootstrap方法實證考察互聯網技術普及對農業環境效率的影響效應，得到結論與啟示如下：

第一，互聯網技術普及對農業環境效率具有顯著的促進作用。應加快互聯網技術普及與應用，推進“互聯網+農業”戰略的實施，提高互聯網技術對農業環境效率的溢出效應。一方面，充分發揮互聯網技術對農業環境效率的技術溢出效應，加快移動互聯網、大數據、云計算、物聯網等互聯網技術在農業部門的滲透融合，促使傳統農業技術升級和數字化改造，變革農業發展態勢，形成智慧農業、現代化農業新格局；另一方面，發揮互聯網技術對農業環境效率的環境溢出效應，促使農業生產綠色化、生態化，利用互聯網技術解決農業生產與環境污染的矛盾。

第二，農業環境效率呈現出區域性差異。2011-2015年中國大多省域的農業環境效率未達到生產前沿，農業環境效率存在較大的提升空間。不同省域因社會特征、農業生產結構不同，省域間的農業環境效率存在差異。對于農業環境效率較低的省域而言，互聯網技術對其農業環境效率的促進作用更大，互聯網技術普及更具有意義，這些省域更應注重互聯網技術的發展，不斷提高其在農業生產中的比較優勢。對于農業環境效率較高的省域而言，需創新互聯網技術在農業領域的應用，鞏固其在農業生產中的比較優勢。

第三，農業財政支持、工業化水平和外商投資等對農業環境效率產生一定的影響。應加大農業財政支持力度，提高農業灌溉、農業裝備等農業基礎設施水平，改善農業生產條件；減少工業化發展對農業資源的過度消耗及對農業生態環境的破壞，并重視農業技術創新；引進外資要注重質量，通過外資的技術溢出，學習外資企業的先進技術和經營管理水平，提高本地區的農業生產技術水平。重視農業環境污染的事前預防和農業環境污染治理，提高農業環境治理投入力度和治理效率。

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The Influence of Internet Technology Popularization on Regional Agricultural Environmental Efficiency

XIE Chun-yana,FENG Jing-chuna,b,ZHANG Kea,b
(a.Business School;b.Institute of Project Management,Hohai University,Nanjing 211100,China)

With the rapid development and popularization of Internet technology as well as the implementation of the"Internet+"strategy,the influence of Internet technology on agriculture has become increasingly prominent.How to use Internet technology to improve agricul?tural environmental efficiency and realize the sustainable development of agriculture is a practical problem to be solved urgently.This pa?per analyzes the mechanism of Internet technology to agricultural environmental efficiency from two aspects of the technical effect and the environmental effect.Based on the non-radial direction distance function,the paper measures the agricultural environmental efficiency at provincial level in China,and explores the influence of the Internet technology popularization on agricultural environmental efficiency by applying Bootstrap method.The study results show that the Internet technology popularization has a significant impact on agricultural envi?ronmental efficiency.Among the influential factors,the Internet technology popularization has a great positive effect on agricultural envi?ronmental efficiency,which has become a new engine to promote agricultural environmental efficiency.The agricultural environmental effi?ciency in different regions is quite different.High efficiency regions and low efficiency regions have the different focuses on Internet tech?nology popularization and application.

Internet technology;agricultural environmental efficiency;regional differences;sustainable development

F062.5；F061.5

A

1007-5097（2017）11-0078-06

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.11.011

2017-05-05

國家社會科學基金重點項目（12AZD108）；國家自然科學基金項目（71401052）；中央高校基本科研業務費專項資金項目（2016B09214；2016B46514）

解春艷（1987-），女，江蘇南京人，博士研究生，研究方向：環境經濟學，環境管理；

豐景春（1963-），男，浙江金華人，教授，博士生導師，研究方向：項目管理；

張 可（1983-），男，河南信陽人，副教授，碩士生導師，研究方向：環境經濟學，環境管理。

［責任編輯：歐世平］