中國農業綠色發展的空間相關性及影響因素研究

金賽美

(湖南商學院經濟與貿易學院，湖南長沙 410205)

一、引言

自改革開放以來，隨著我國農業經濟的發展，農村自然資源匱乏、生態環境污染等問題日益嚴重。面對這些問題，在國內外研究的基礎上，我們相繼提出了有機農業理論、生物農業理論、高產優質高效農業理論、生態農業理論、綠色農業理論和可持續農業理論等，更進一步地，2016年中央一號文件明確提出“加強資源保護和生態修復，推動農業綠色發展”。農業綠色發展與以往研究的那些農業理論本質上都是強調資源環境和農業經濟的和諧發展，具體來說，農業綠色發展是指在農業發展過程中，將資源、環境和農業結合起來，更加重視資源節約、生態保育、環境友好以及產品質量，達到自然資源、生態環境和農業經濟的協調發展。

自農業綠色發展提出至今，由于其具有理論意義與現實意義，已引起了眾多學者對其相關問題的研究，初步研究成果主要集中在農業綠色發展的概念、模式、指標體系構建及評價、存在問題與對策建議等。例如于法穩(2016)[1]在習近平綠色發展新思想的背景下，探討了綠色發展的內涵及意義，并提出在水資源保護、生產技術以及生態風險評估等領域如何實現農業的綠色轉型。吳丹等(2017)[2]基于北大荒農業發展現狀，闡述農業的綠色發展內涵，從生態、社會和經濟三個方面提出農業現代化的綠色發展指標體系，并運用層級等值賦權法和目標一致性評價法，對2010—2015年北大荒農業現代化的綠色發展綜合水平進行評價，并對2015—2020年農業現代化綠色發展情況進行預測。卿誠浩(2107)[3]依據農業循環經濟的“4R”原則，構建我國農業綠色發展水平指標體系，利用熵值法，綜合評價了2015年我國31個省份的農業綠色發展，并提出了相應的對策建議。Liu等(2016)[4]模擬土壤形成過程，采用環境友好的水熱法，從富鉀鉀長石制備新型納米亞微米礦物質土壤改良劑，緩沖重度酸化，抑制土壤有害元素的植物有效性，以實現農業可持續發展并保持健康的生態環境。Yin等(2018)[5]通過收集1998—2014年中國31個省份不同作物類型的作物產量，作物播種面積和化肥消費量，計算秸稈產量和秸稈養分資源，評估秸稈資源對化肥的潛在貢獻，并提出以推廣秸稈還田為重點，減少未來的環境污染，保證中國綠色農業的發展。

綜上述，國內外學者從不同視角對農業綠色發展進行了研究，并取得初步成果，為農業綠色發展提供了理論支撐。隨著區域經濟一體化的加深，我國各省區產業之間的相互影響日益明顯，因此國內外學者逐漸將空間計量方法運用于論文研究。考慮到空間經濟外部性，農業綠色發展的空間相關性如何？有哪些因素影響著農業綠色發展？從以往的文獻中，我們發現已有學者對農業綠色發展的影響因素進行了理論分析，并且也有相應的數量模型和實證檢驗。但目前還尚未見到有學者將空間相關性納入到農業綠色發展的研究中，所以本文通過空間計量分析方法，研究我國農業綠色發展的空間關聯性，并通過空間計量模型對我國30個省份農業綠色發展的影響因素進行實證分析。

二、變量選擇及模型設定

(一)變量選擇

在閱讀了大量文獻和相關理論的基礎上，我們發現影響農業綠色發展的因素有很多。根據2017年國家發展改革委、環境保護部、國家統計局、中央組織部印發的包括資源利用、環境治理、環境質量、生態保護、增長質量、綠色生活和公眾滿意程度等7個方面的《綠色發展指標體系》，結合農村農業發展情況，本文從綠色發展指標體系的七個方面總結出農業綠色發展的影響因素。

(1)農業資源利用。農業資源包括農業自然資源和農業經濟資源，其中農業自然資源是指像土地資源、氣候資源、水資源等在農業生產過程中可利用的自然環境因素，農業經濟資源是指像交通設施、農業人口、農用機械等在農業生產過程中可利用的社會經濟因素。眾所周知，我國水資源短缺，且時空分布不均勻，隨著農業經濟的發展，在農業生產過程中水資源利用率不高、浪費等現象日益明顯，水資源污染狀況也日益嚴重。因此，我們要合理高效地利用水資源，本文用各地區有效灌溉面積(千公頃)與各地區耕地面積(千公頃)比值表示農業資源利用，用x1表示。

(2)農村環境治理。目前我國農村環境污染情況日益嚴峻，隨著各部門對點源污染的整頓治理，農業面源污染越來越嚴重，其中農業面源污染是指在農業生產過程中農用化肥、農藥等其他污染物，通過農田地下滲透，進入水資源而形成的面源污染。另一方面，工業及城市污染向農村轉移，農村舊污染與新污染相互疊加，這些極大地損害了農業綠色生產過程中所需的土壤條件、氣候條件、水資源條件等。面對農村環境污染問題，各地區加強宣傳農村環境保護工作，完善農村環境保護政策，加快推進農村環境治理相關措施。因此，本文使用各地區環境污染治理投資總額(億元)與各地區地方財政支出(億元)比重表示農村環境治理，用x2表示。

(3)農業環境質量。農業環境是指農業生產過程中影響農業生物成長的各種自然因素或經過人工改造后的自然因素的總體，由地形、土壤、生物因素、氣候、水及人為因素所組成。農業環境是農業綠色發展的基礎，我國地域遼闊，各區域農業自然環境差異較大，如我國東部地區地勢平緩，季風氣候雨熱同期，有著豐富的自然資源，有利于農業的綠色發展，而我國西北地區地勢陡峭，自然環境惡劣，以溫帶大陸性氣候為主，降水稀少，水資源短缺，不利于農作物的生長。本文使用各地區受災面積(千公頃)與各地區耕地面積(千公頃)的比值表示農業環境質量，用x3表示。理論上，若某地區的受災面積與耕地面積比重越大，則該地區農業環境質量越惡劣。

(4)農業生態保護。農業生態保護包括農用水保護、農用地保護、生物資源保護以及農藥、化肥污染防治等，但為了追求農產品的高產量生產，許多農戶在農業生產過程中大量使用農藥及農用化肥，過量的農藥及農用化肥滲透到土壤中，造成土壤板結，使之達不到農業綠色發展過程中所需的土壤條件。同時，農藥和化肥通過蒸發，進入到空氣中，污染大氣環境。因此，在農業生產過程要適當合理地進行施肥，盡量少使用農藥，以促進農業綠色發展。本文使用各地區單位耕地面積化肥施用量與各地區單位耕地面積農藥使用量之和(萬噸)表示農業生態保護，用x4表示。

(5)增長質量。隨著生活水平的提高，人們從追求高產量轉向追求高品質，要求所購買的產品是綠色健康的。理論上來說，農業技術人員的增加對農業綠色發展具有正向作用，農業技術人員是受過培訓，具有一定農業生產技術方面知識的人才，具有較強的資源和環境保護意識，在農業生產過程中能夠采用較多的環境友好型技術，合理配置和管理農業生產要素，達到自然資源的高效利用，降低農村環境污染，提高農產品質量。本文使用各地區農業技術人員(人)與各地區總技術人員(人)比值來表示增長質量，用x5來表示。

(6)綠色生活。2017年國家發展改革委、環境保護部、國家統計局、中央組織部印發的綠色發展指標體系中包含綠色生活這一方面，結合農業發展過程，本文使用農村改廁的政府投資(億元)與農林水事務(億元)的比值來表示綠色生活，用x6表示。在農村，由于自然經濟條件、思想觀念、生活習慣等因素的影響，農村居民所使用的廁所比較簡陋，老舊廁所不僅污染環境，還滋生各種病菌，危害村民身體健康。近年來政府大力推廣農村改廁，并進行相應投資，改善農村環境，促進社會經濟發展，同時提高了村民的身體健康水平。

(7)公眾滿意程度。在農業綠色發展過程中，本文使用農村居民家庭人均可支配收入(千元)來表示公眾滿意程度，用x7來表示。從經濟理論和實際情況可以發現，農業生產方式、農業生產技術、農業自然資源利用效率等都與農村收入有著極大的關系，當農村收入較高時，居民的消費水平提高，消費觀念有所變動，對產品從之前追求高產量轉向追求高品質，有利于促進綠色農產品的生產，推動農業的綠色發展。綠色農產品又是目前市場上所需要的，這反過來又會提高農村收入水平，形成一個良性循環，提高了公眾滿意度。

解釋變量方面，本文選擇各地區農林牧漁總產值(億元)與農作物播種面積(千公頃)比值來表示各地區農業綠色發展程度，用y來表示。解釋變量與被解釋變量的具體解釋見表1。

(二)模型設定

隨著區域開放程度的不斷擴大，我國農業領域的空間相互影響日益明顯，若忽視這種空間相關性建立模型，運用最小二乘法(OLS)進行求解，則可能會出現模型設定偏差現象，甚至得出錯誤的結論及建議。傳統計量經濟學假定數據是勻質且無關聯的，空間計量經濟學改變了這一假設，考慮到數據的空間相關性，將空間權重矩陣納入模型中，使得模型更加貼近實際問題。本文中國農業綠色發展空間關聯性及影響因素的空間計量分析思路為：首先，運用Moran指數檢驗我國農業綠色發展是否具有空間自相關性，若存在空間自相關性，接下來，建立空間計量模型對農業綠色發展的影響因素進行空間計量估計和檢驗。

表1變量定義

1.空間自相關性檢驗

判斷我國農業綠色發展是否存在空間自相關性，一般運用Moran’I指數進行檢驗。Moran’I指數的取值范圍為，當Moran’I指數為負數時，表明各區域間存在空間負相關性，此時變量存在空間離散效應，當Moran’I指數為負數時，表明各區域間存在空間正相關性，此時變量存在空間聚集效應，當Moran’I指數為零時，各區域間不存在空間相關性。全局Moran’I的具體計算公式如下：

(1)

在存在全局自相關的前提下，我們可以運用局部自相關檢驗計算各區域具體的相關程度，局部Moran’I的具體計算公式如下：

(2)

2.空間面板計量模型

空間計量方法最早應用于截面數據分析，忽視了時間維度上的相關性。隨著計量方法和大數據的發展，為了彌補這一缺陷，學者們將空間計量運用到面板數據中，提出了空間面板計量模型，主要有空間滯后模型(Spatial Lag Model，SLM)、空間誤差模型(Spatial Errors Model，SEM)和空間杜賓模型(Spatial Durbin Model，SDM)。

(1)空間滯后模型。空間滯后模型是指將解釋變量的空間滯后項作為被解釋變量放入模型中進行回歸，該模型可以用于研究相鄰區域農業綠色發展對本區域農業綠色發展的空間溢出效應或鄰居擴散效應，其表達式為：

Yit=ρWYit+Xitβ+μit

(3)

其中，Yit是被解釋變量，表示第i個區域t時期的農業綠色發展程度，Xit是外生解釋變量矩陣，μit是隨機擾動項向量，WYit是響應變量的空間自回歸項，ρ為空間自回歸系數，度量相鄰區域農業綠色發展的空間依賴性，其大小反映了相鄰區域農業綠色發展溢出和擴散的平均強度。

(2)空間誤差模型。空間誤差模型是指對殘差項進行空間滯后回歸，反映了隨機擾動項的空間依賴性，原因在于響應變量與協變量之間可能并非是線性關系，或者所選協變量有遺漏。該模型可以用于研究相鄰區域響應變量的誤差沖擊對本區域觀測值的影響程度，其表達式為：

Yit=Xitβ+μit，μit=λWμit+εit

(4)

其中，λ為擾動項的空間自回歸系數，衡量了樣本觀測值的誤差項對農業綠色發展的空間誤差溢出效應或擴散效應，即若某個區域農業綠色發展遭受到了一個外部沖擊，那么這個沖擊不光影響該區域的農業綠色發展程度，也影響著其鄰近區域的農業綠色發展程度。

(3)空間杜賓模型。空間杜賓模型是指將被解釋變量和解釋變量的鄰接關系同時放入參數模型中進行回歸，原因在于被解釋變量觀測值不僅受鄰近區域被解釋變量值的影響，還受鄰近區域解釋變量值的影響，即農業綠色發展程度不僅受鄰近區域農業綠色發展程度的影響，還受鄰近區域農業綠色發展程度影響因素的影響。其表達為：

Yit=ρWYit+Xitβ+WXitα+μit

(5)

從式(5)可以發現，空間杜賓模型可以簡化為空間滯后模型或空間誤差模型。

對于上述空間滯后模型、空間誤差模型和空間杜賓模型，在實際問題分析中，我們可以運用拉格朗日乘子(Langrange Multiplier，LM)來進行模型的選擇。

三、實證分析

(一)研究對象及數據來源

本文選取2005—2016年中國30個省區(除去西藏)表1中的指標作為研究樣本，分析中國農業綠色發展的空間相關性及其影響因素，所有數據來源于EPS數據庫。由于西藏地區缺失數據較多，為了保證模型估計的可靠性，本文研究對象不考慮西藏，另對于樣本中其個別缺失數據，我們采用線性插值補全。對數據進行整理后，其基本描述性統計如表2。

表2變量的基本描述性統計

由上述變量的基本描述性統計可以看出，公眾滿意程度的標準差相對較大，并且其變量值均大于零，結合變量的經濟意義及模型求解的需要，我們對公眾滿意程度的變量值取對數，再進行模型估計。

(二)農業綠色發展空間相關性

在進行空間計量模型估計之前，我們需要檢驗被解釋變量是否存在空間相關性，為此對2005—2016年中國30個省市的農業綠色發展進行分析，驗證我國農業綠色發展績效可能存在空間上的相關性，結果如表3所示。從表3可以看出，我國省市全局Moran指數在2005—2016年期間均大于0，且在1%的顯著性水平下其正態性假設檢驗統計量Z值均通過了檢驗，表明我國省市農業綠色發展并不是處于隨機分布狀態，而是呈現出顯著的空間正相關性。即農業綠色發展水平存在溢出效應與正向的空間依賴性，農業綠色發展水平相對較高的省市趨于與農業綠色發展水平高的省市相鄰，同樣農業綠色發展水平相對較低的省市趨于與農業綠色發展水平低的省市相鄰。事實上，土壤、氣候、水源等自然條件對農業綠色發展是至關重要的，且這些自然條件具有較強的空間依賴性，對于相鄰省市而言農業生產技術等外溢較為容易，因而相鄰省市表現出顯著的空間正相關性。

表3農業綠色發展的全局自相關檢驗

全局Moran指數計算的是我國省市農業綠色發展整體的空間相關性，在全局Moran指數存在的前提下，我們通過局部Moran指數生成農業綠色發展的Moran散點圖，得到相鄰省市在空間中所處的位置，揭示具體哪些省市呈現出農業綠色發展水平高觀測值的空間聚集、哪些省市呈現出農業綠色發展水平低觀測值的空間聚集。考慮到本文的篇幅，這里僅展示2005年、2010年和2016年的Moran散點圖，并以2016年的Moran散點圖為例進行詳細闡述，如圖1、圖2所示。Moran散點圖分為四個象限，其中，第一象限表示高—高(HH)的空間正相關聚集，第二象限表示低—高(LH)的空間負相關聚集，第三象限表示低—低(LL)的空間正相關聚集，第四象限表示高—低(HL)的空間負相關聚集。從圖1、圖2可以看出，中國絕大部分省市分布在第一象限和第三象限，表明我國農業綠色發展具有顯著的空間正相關。

圖1 2005年與2010年農業綠色發展的Moran散點圖

圖2 2016年農業綠色發展的Moran散點圖

根據2016年農業綠色發展的Moran散點圖，得到表4。從表4中可以看出，目前我國省市主要處于第一象限與第三象限，表現為較強的空間正相關性。其中，北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、廣東與海南這些沿海省市表現出高-高聚集類型，除個別省市表現出低-高聚集類型或高-低聚集類型外，其余省市均表現出低-低聚集類型。可以發現，我國農業綠色發展水平的空間聚集表現出東部沿海地區高-高聚集現象，其余大部分地區呈現出低-低聚集現象。因此，政府在制定有關農業綠色發展的政策時，可以根據不同省市的地理位置特點進行分類處理，重點發展“低-低”區域，嚴格把控“低-高”、“高-低”區域，積極推進“高-高”區域，使得省市農業綠色發展不斷滲透，提高我國農業綠色發展的整體水平。

表4 2016年Moran散點圖說明

綜上，我國農業綠色發展在2005—2016年樣本期間存在顯著的空間相關性，若在研究農業綠色發展的影響因素時，忽視這種空間溢出效應，則可能出現模型估計上的偏差，甚至得出錯誤的結論及建議。因此，在農業綠色發展的影響因素分析中，引入空間權重矩陣，通過空間計量經濟學模型考察鄰近地區地理因素及其他因素對農業綠色發展的影響程度。

(三)農業綠色發展影響因素的空間計量分析

在利用空間面板模型進行實證分析之前，我們需要進行兩個檢驗：第一使用空間計量檢驗及相關統計量，確定選取空間滯后模型、空間誤差模型還是空間杜賓模型，第二固定效應與隨機效應檢驗，以此確定選取固定效應面板模型還是隨機效應面板模型。這里，模型的選擇主要依靠顯著性及最大似然值，固定效應與隨機效應的選擇主要依靠Hausman檢驗。運用stata軟件對2005—2016年各省市的相關數據進行空間計量分析，對于空間滯后模型、空間誤差模型與空間杜賓模型，比較其顯著性和最大似然值，在農業綠色發展影響因素的分析上，空間杜賓模型優于空間滯后模型和空間誤差模型。緊接著，利用Hausman檢驗進行固定效應與隨機效應的選取，這里Hausman檢驗出現正值，采用固定效應，由于本文篇幅有限，我們主要展示固定效應空間杜賓模型的估計結果，如表5所示。

表5空間杜賓模型(SDM)估計結果

續表

Y回歸系數標準誤Z值P值WxX1-0.34770.1627-2.140.033X2-0.52860.3122-1.690.090X3-0.03300.0666-0.500.620X40.03670.21470.170.864X50.97843.29490.300.767X6-0.14150.0303-4.670.000X70.46210.14093.280.001Spatialrho0.37680.06535.770.000R2 0.7613LogL343.3144

從表5中可以發現，第一，被解釋變量滯后項的系數rho反映了地理因素對農業綠色發展的影響，其取值為0.3768，且在1%的顯著性水平下通過了檢驗，這表明我國農業綠色發展存在空間溢出效應與空間依賴性，地理因素對我國農業綠色發展有著顯著的正向作用，即相鄰區域農業綠色發展變動會引起本區域農業綠色發展相應變動。事實上，相鄰區域有著相似的農業環境，有利于各區域農業綠色發展的相互借鑒學習，最終形成相鄰區域農業綠色發展的趨同。

第二，農村環境治理的當期系數與滯后系數均為負數，其取值分別為-0.7152、-0.5286，且均在10%的顯著性水平下通過了檢驗，這說明農村環境治理對我國農業綠色發展具有負向影響，與本文的預期影響一致。原因在于環境污染治理投資總額占財政支出比重越大，表明該地區環境污染較為嚴重，土壤、氣候、水資源等農村環境條件較為惡劣，阻礙了農業綠色發展水平的提升。

第三，公眾滿意程度的當期系數為負數，滯后系數為正數，其取值分別為-0.2672、-0.4621，且均在10%的顯著性水平下通過了檢驗，這說明當期的公眾滿意程度對我國農業發展具有負向作用，滯后項的公眾滿意程度對我國農業綠色發展具有正向影響，即當年農村居民家庭人均可支配收入的提高對當年我國農業綠色發展具有阻礙作用，前年農村居民家庭人均可支配收入的提高對當年我國農業綠色發展具有促進作用。原因可能在于當年農村收入的提高可能是以過度開發并使用農村自然資源、使用過量農用化肥等方式提高農產品產量，忽視了農產品質量的保證，因而不利于農業綠色發展，而隨著上一年農村收入提高，居民消費水平提高，消費觀念有所變動，對產品從之前追求高產量轉向追求高品質，有利于促進綠色農產品的生產，推動農業的綠色發展。

第四，農業資源利用與綠色生活的當期系數均為正數，表明農業資源利用與綠色生活對我國農業綠色發展具有正向影響；農業環境質量、農業生態保護與增長質量的當期系數均為負數，表明農業環境質量、農業生態保護與增長質量對我國農業綠色發展具有負向影響，但其在10%的顯著性水平下均未通過檢驗，因此我們將這些變量從模型中去掉。

第五，農業資源利用與綠色生活的滯后項系數均為負數，其取值分別為-0.3477、-0.1415，且在10%的顯著性水平下均通過了檢驗，這說明農業資源利用與綠色生活的滯后項對我國農業綠色發展具有負向影響。

四、結論及建議

本文將空間計量分析方法引入我國農業綠色發展的研究中，運用全局Moran指數與局部Moran指數對我國省市進行空間自相關檢驗，結果表明我國農業綠色發展存在正的空間相關性，且農業綠色發展水平的空間聚集表現出東部沿海地區高—高聚集現象，其余大部分地區呈現出低—低聚集現象。在此前提下，運用空間計量模型對農業綠色發展影響因素進行分析，結合相關統計量，發現空間杜賓模型優于空間滯后模型和空間誤差模型，根據空間杜賓模型估計結果，發現農村環境治理對我國農業綠色發展具有負向影響，當期的公眾滿意程度對我國農業發展具有負向作用，滯后項的公眾滿意程度對我國農業綠色發展具有正向影響，農業資源利用與綠色生活的滯后項對我國農業綠色發展具有負向影響。

考慮以上實證分析結果，結合我國農業綠色發展現狀，提出如下建議：①優化農村環境。農業綠色發展對農產品生產過程中的土壤、氣候、水資源等自然資源條件具有嚴格的要求，目前，我國農村由于自然經濟條件、思想觀念、生活習慣等因素的影響，村民缺乏環境保護意識，對此，鄉村應從產地環境保護與源頭治理入手，積極開展環境保護宣傳活動，強調保護環境的重要性，并實施相應措施，如鄉村垃圾分類處理等，提高鄉村環境質量，為農業綠色發展提供良好的農業基礎條件。②提高農村居民生活水平。2017年習近平總書記在黨的第十九次全國代表大會上再次提出要堅決打贏脫貧攻堅戰，只有農村居民生活水平提高了，他們才會從追求農產品的“量”轉向追求農產品的“質”，對此，在農業生產過程中，應加強建設農業機械裝備，積極推進建設標準化農田，加快推進脫貧攻堅，以促進農業結構轉型升級，為農業綠色發展提供源源不斷的動力。③因地制宜，發展農業。我國地域遼闊，不同地區的農業環境與自然資源均不相同，要根據不同地區的自然特征，充分利用自然優勢，開發有機、無公害、健康綠色的農產品，使得資源環境與農業經濟循環發展，促進農業經濟的可持續發展。