湖南省農業綠色效率時空演進特征及影響因素
——基于119個縣域數據分析

陸 杉，唐佳欣

(1.湖南工商大學 資源環境學院，湖南 長沙 410205；2.湖南工商大學 經濟與貿易學院，湖南 長沙 410205)

一、引言

湖南省作為農業大省，擁有全國九大商品糧基地之一的洞庭湖平原，在農業自然資源、農業經濟資源及農業技術水平等方面都具有發展綠色農業的巨大潛力，在全國農業生產中占據重要地位[1]。但隨著農業經濟的不斷發展，資源投入冗余、過度機械化等問題對生態環境造成了一定程度的破壞。因此，湖南省迫切需要轉變農業發展模式，改變因生產方式不合理、資源開發過度等導致面源污染、水資源危機、土地荒漠化、農產品農殘超標等一系列危害的傳統農業生產方式，探索將經濟、環境和社會效益相結合的農業綠色發展新路徑。

目前關于綠色農業的研究內容主要包括農業綠色效率的測定[2-3]、農業綠色效率的影響因素[4-7]、以中國及其30個省份為主的農業綠色效率空間區域研究[8-11]。已有關于湖南省綠色農業的研究，主要集中在以下方面：一是湖南省綠色農業時空演變的相關研究。已有研究表明，湖南省生態系統服務價值及其動態演化的空間聚集現象明顯，但其程度趨于弱化，且湖南省14個市州之間經濟發展的空間關聯性和集聚效應主要依靠傳統產業，缺乏綠色經濟體量[12-13]。二是湖南省農業綠色發展的影響因素研究。已有研究發現，設立生態文明先行示范區對湖南省綠色農業的發展存在顯著正向影響，湖南省需構建七大體系以獲取更大的農業綠色發展紅利[14-15]。但大多數學者主要從理論出發對湖南省農業綠色效率進行分析，少有學者以縣域為研究單元對湖南省農業綠色效率的影響因素進行實證研究并進一步探究影響因素在不同尺度下的差異性[16-17]。

綜上所述，目前有關農業綠色效率的研究多以國家、省域、大區域經濟帶作為研究樣本，縣域層面的研究相對缺乏。目前有關湖南省農業綠色效率的研究樣本也主要停留在地級市層面，少有基于縣域的研究，而以縣域層面進行農業綠色效率的研究更有利于對具體地區的實際性問題進行研究并提出解決辦法。湖南省由于地區間的資源分布和產業結構各異，作物生長條件差異顯著，省內農業生產效率各縣(市、區)間差異明顯，并且鮮有學者對影響湖南省農業綠色效率的因素進行科學的實證分析。因此，對湖南省縣域農業進行研究，能夠客觀地揭示湖南省縣域農業綠色效率的內在關聯性及區域差異性，有效推動綠色農業發展。

本文試從以下方面對現有文獻進行拓展：一是選取縣域研究樣本，以2007—2016年湖南省119個縣(市、區)的面板數據作為研究樣本，多維度探尋湖南省縣域間農業綠色效率的內在聯系，數據選取更具針對性；二是分區域探究影響湖南省農業綠色效率的因素，使用Tobit模型對湘東、湘中、湘南、湘北和湘西五大地區進行影響因素分析，實證探討影響湖南省農業綠色效率的因素，并研究其區域差異性，為推動湖南省綠色農業發展提供指導性建議。

二、湖南省農業綠色效率的測算

(一)農業綠色效率測算方法

本文運用非期望超效率SBM模型來測算湖南省119個縣(市、區)的農業綠色效率，優化了傳統DEA模型，提升了測算準確率。模型表達式如下：

(1)

(2)

其中：ρ*為農業綠色效率值；s-、sg、sb均為松弛變量；s-表示投入冗余；sg表示期望產出不足；sb表示非期望產出冗余。

(二)投入產出指標體系

1.投入指標：參考王寶義和張衛國[18]的研究內容，本文以農業機械總動力、農作物播種面積、農用塑料薄膜使用量、農藥使用量、農用柴油使用量、農用化肥使用量、農業從業人員以及農業有效灌溉面積作為投入指標。

2. 期望產出：選用農林牧漁總產值。

3. 非期望產出：參考Esther等、屈秋實等的研究[19-20]，本文選用農業碳排放和農業面源污染作為非期望產出。農業碳排放系數參考李波等[21]的研究。本文農業碳排放的計算公式如下：

(3)

其中：Ct為農業碳排放總量；k為碳源種類；t為年份；ckt指碳源的碳排放量；δk為k碳源的碳排放系數；ωk為k碳源的使用量。

由于農業面源污染無統一規范的來源，參考相關文獻，本文將農藥、化肥以及農用塑料薄膜作為污染源，三者殘留系數分別為50%、75%以及10%。面源污染量的計算方式為：加總各類污染源與其污染系數的乘積。

(三)數據來源

由于本文涉及指標較多且縣級數據的公開程度有限，自2016年之后各指標數據的缺失值過多，考慮到數據的可獲取性，本文選取2007—2016年湖南省119個縣(市、區)的數據作為研究樣本。數據均由《湖南省統計年鑒》《湖南省農村統計年鑒》、EPS數據平臺以及各地區統計公報整理所得，部分缺失數據采用移動平均法補齊。表1為農業綠色效率投入產出體系的描述性統計。

表1 湖南省2007—2016年119個縣(市、區)農業綠色效率的投入產出體系描述性統計

三、湖南省農業綠色效率的時空演進特征

(一)湖南省農業綠色效率時序演進特征

1.省級層面

參考以往研究結果，本文將湖南省119個縣(市、區)的農業綠色效率劃分為五個等級：效率優秀(s≥1)、效率良好(0.8≤s<1)、效率中等(0.6≤s<0.8)、效率較低(0.4≤s<0.6)和效率無效(s<0.4)。由表2可知，2007—2016年湖南省大部分縣(市、區)的農業綠色效率處于最低等級，過多的效率無效縣(市、區)制約了湖南省農業綠色效率的提高。效率優秀縣(市、區)在2007—2015年僅有1～3個，到2016年達到10個，有較大提升。值得注意的是，效率中等和效率較低的縣(市、區)數量在2007—2016年明顯增加，效率無效縣(市、區)數量逐年減少，但減少數量不大，說明湖南省各縣(市、區)的農業綠色效率有所提升，但提升速度較慢且提升幅度較小。隨著生態環境問題愈發得到重視，湖南省也接連出臺了一系列政策，如2010年實施的排污交易權、2011年實施的國家重點生態功能區、2014年實施的生態文明先行示范區等，這在一定程度上推動了湖南省各縣(市、區)綠色農業不斷發展，但湖南省的農業綠色效率還有極大的提升空間。

表2 湖南省2007—2016年119個縣(市、區)農業綠色效率等級統計

2.區域層面

湖南省大致劃分為湘東、湘南、湘北、湘中和湘西5個地區，由圖1可看出，在研究期內，湘南、湘北、湘中3個地區農業綠色效率與全省的農業綠色效率基本一致，湘東地區農業綠色效率明顯高出全省，湘西地區農業綠色效率明顯低于全省，說明湖南省綠色農業發展的地區差異開始呈現擴大趨勢。對比湘東、湘南、湘北、湘中和湘西5個地區，2007—2016年間湖南省農業綠色效率基本呈現湘東>湘南>湘中>湘北>湘西的格局，湘西地區不論是生產總值還是農業綠色效率均處于末尾，其中湘東地區的農林牧漁總產值在5個地區靠后，而農業綠色效率居于首位。由圖1可看出，湘東地區雖耕地面積小，但長株潭地區生產資源豐富，農業技術水平和資源利用率高；反之湘西地區雖耕地面積大，但地域偏僻、發展滯后，經濟發展以旅游業為主，農業資源豐富但農業基礎設施和農業技術水平落后，資源利用率低。

圖1 湖南省2007—2016年各地區農業綠色效率

(二)湖南省農業綠色效率空間演進特征

本文利用ArcGIS軟件，基于空間數據探索性分析技術，采用全局和局部空間自相關系數來分析湖南省農業綠色效率的空間分布。

1.農業綠色效率全局空間自相關分析

由表3可知，除2014年外，湖南省農業綠色效率的Moran’s I指數均通過Z統計量檢驗(Z>2.58，P<0.01)，說明湖南省農業綠色效率相似的縣區在空間分布上表現出集聚特征[22]。Moran’s I指數在2007—2016年呈現出一定的波動性，從總體上看，2016年的Moran’s I指數為0.238，相較于2007年的0.228略有上升，由此可見湖南省縣(市、區)間的農業綠色效率在空間上的聚集性呈現增強趨勢。

表3 湖南省2007—2016年農業綠色效率Moran’s I指數分布

2. 農業綠色效率局部空間自相關分析

結合湖南省主要年份農業綠色效率的LISA聚集圖(見圖2)可知：

圖2 湖南省主要年份農業綠色效率LISA聚集圖

HH集聚在2007年主要集中在湘東長沙及其周邊地區，湘南衡陽地區的石鼓區和衡東縣在2009年進入HH集聚行列，與石鼓區相鄰的珠暉區和雁峰區在2012年步入HH集聚區，原因在于衡陽市作為湘南地區中心城市，綜合性優勢明顯，綠色農業的發展潛能大，并且長沙地區顯著的集聚效應對周邊地區也具有一定的帶動作用。但自2011年起，醴陵市和韶山市先后退出湘東長沙地區的HH集聚區，并且在2014年長沙地區的HH集聚效應突然明顯減弱，原因可能在于隨著長沙及其周邊地區經濟技術水平的迅速提升，該地區已由以勞動力投入為主的傳統農業向技術水平較高的現代農業迅速轉變，在產量大幅度提高的同時，化學投入品的過量施用以及機械化的廣泛使用在一定程度上導致污染物增加，使得該片地區農業綠色效率水平降低。

LL集聚區著重集中在湘西地區，主要包括永順縣、保靖縣、古丈縣、花垣縣、瀘溪縣、鳳凰縣、吉首市以及麻陽苗族自治縣，原因可能在于湘西地區屬于經濟欠發達地區和生態脆弱地區，雖然自2004年起湖南省正式啟動湘西地區開發，但由于湘西地區經濟技術條件和基礎設施落后，使得一系列幫扶措施存在一定滯后性。懷化市的大部分縣區在2009年進入LL集聚區，如辰溪縣、中方縣、鶴城區、芷江侗族自治縣和靖州苗族侗族自治縣，說明農業綠色效率較低的縣區容易對周邊地區產生負面作用。

LH集聚區主要出現在HH集聚區周邊，并由湘東長沙地區逐漸發展到湘南衡陽、郴州地區以及湘中邵陽地區。2009年衡陽的衡山縣、衡陽縣、蒸湘區以及衡南縣進入LH集聚區，2014年郴州的安仁縣和永興縣步入LH集聚區，2016年邵陽的新邵縣、綏寧縣、新寧縣和大祥區進入LH集聚區，主要原因在于這些縣區第一產業占比較低，農業模式還較為傳統，處于轉型探索期。LH集聚區由于處于HH集聚區周邊，應充分發揮其區位優勢，借助HH集聚區各方面優勢的輻射作用，把握長株潭一體化建設的機會來帶動自身發展。

HL集聚區在空間上主要出現在張家界的武陵源區。2014年郴州的資興市進入HL集聚行列，由不顯著轉變為HL集聚，說明資興市的農業綠色效率得到提升。資興市利用東江湖的優質水源，以無公害、綠色、有機生態農業生產技術不斷推進農業標準化生產，大力發展生態文明建設，為地區農業的綠色發展提供支持。張家界的武陵源區主要以旅游業為主，近年來主要發展休閑農業和設施農業，正大力推動與環境相協調的綠色農業發展。

四、影響機制檢驗

以上研究表明，各縣(市、區)因地理位置、發展狀況、資源環境的不同，使得其農業綠色發展進程有所差異，空間差異明顯。因此，為有效提高其農業綠色效率，實現地區差異化發展，本文進一步對湖南省湘東、湘中、湘南、湘北和湘西五大地區進行影響因素分析。

(一)Tobit模型

由于被解釋變量為運用非期望超效率SBM模型測度的農業綠色效率，取值范圍為0～2，考慮到估計量的無偏性，本文構建Tobit面板隨機效應模型進行回歸分析，具體模型如下：

Rateit=a0+a1ML+a2Indus+a3Ingov+a4IA+a5PAPC+a6LI+εt

(4)

(二)變量選取

1.被解釋變量。被解釋變量為測算的農業綠色效率，用符號“Rate”表示。

2.解釋變量。農業綠色效率除受自然因素影響外，還受到經濟與技術水平等因素的影響。參考楊騫等和李欠男等的研究內容[23-24]，本文選取解釋變量如下：機械化水平(ML)，用“單位農作物播種面積的農業機械總動力”表示；工業化水平(Indus)，用“第二產業增加值占地區生產總值的比重”表示；財政支出水平(Ingov)，用“地區財政支出的對數”表示；灌溉設施水平(IA)，用“耕地灌溉面積占農作物播種面積的比重”表示；人均播種面積(PAPC)，用“農業從業人員數與總播種面積的比值”表示；農業勞動力投入(LI)，用“農業從業人員數量的對數”表示。

(三)Tobit回歸結果

由表4中的回歸結果可以發現：

表4 湖南省五大地區農業綠色效率影響因素實證結果

機械化水平對湖南省五大地區(湘東、湘中、湘南、湘北和湘西)的農業綠色效率有負向影響，系數值分別為-0.060、-0.079、-0.219、-0.099、-0.023，且除湘西地區外，其他四大地區均顯著。其原因在于經濟更為發達的地區其機械化的普及率和使用率更高，而機械化的農業耕種會消耗大量石油、柴油等化學能源，從而導致污染排放物增加。湘西地區農業生產條件落后，因此農業機械化程度較其他四大地區低，但農業生產條件較為落后的地區，農業機械化組織程度不高，低效率的農業機械化生產會阻礙農業綠色效率的增長，所以機械化水平對其綠色農業的發展呈現出非顯著的負向作用。

工業化水平對湖南省五大地區(湘東、湘中、湘南、湘北和湘西)的農業綠色效率有負向影響，系數值分別為-0.339、-0.151、-0.195、-0.176、-0.033，且除湘中和湘西地區外，其他三大地區均顯著。原因是工業化發展需要農業部門來提供工業生產的相關原料，在資源有限的前提下，農業部門為滿足其要素需求，只有通過增加化學投入品來提高產出率，而由此排出的污染物會造成環境污染[25]。另外，工業化的發展也使得大量勞動力從第一產業向第二產業轉移，作為理性經濟人，農業從業人員為在更短的生產時間內獲得更多的農業產出值，往往會加大化肥、農藥等的使用量，從而導致農業綠色效率降低。而湘中和湘西地區相較于其他三大地區，工業化水平還相對較低，因此所需農業部門提供的生產及生活資料相對較少。由于生產壓力較小，因此使用化學投入品的傾向較低，所以其工業化水平雖對農業綠色效率有負向影響，但影響不顯著。

財政支出水平對湖南省五大地區(湘東、湘中、湘南、湘北和湘西)的農業綠色效率均具有顯著正向影響，系數值分別為0.076、0.151、0.159、0.106、0.082。政府通過加大財政支出，擴大財政惠農強農的政策效果，有利于提升農業勞動力的生產積極性，便于進一步完善農村基礎設施、培育農業技術人員、推動農業技術創新，因此有利于提高農業綠色效率。

灌溉設施水平對除湘北地區的其他四大地區(湘東、湘中、湘南和湘西)的農業綠色效率有負向影響，系數值分別為-0.005、-0.159、-0.118、-0.042，且湘中、湘南與湘西地區呈顯著負向影響。原因在于我國普遍存在農田水利設施較為落后和總量不足的問題，且農田灌溉設施作為外部性較強的公共產品具有明顯的非排他性，容易導致灌溉設施被過度使用，從而阻礙農業綠色效率的增長[26]。從地區來看，灌溉設施水平對湘中地區的負向影響最為顯著，湘南次之，而在湘北地區呈不顯著的正向影響。 由此可見，湖南省五大地區農田水利設施供求不平衡，需加快灌溉系統落后地區的農田水利設施建設，提升各地區水利設施的利用程度和協作程度。

人均播種面積對湘南和湘北地區呈現不顯著負向影響，對湘東、湘中和湘西地區呈現正向影響，其中湘西地區呈現顯著正向影響。湘南、湘北、湘東、湘中、湘西的農業綠色效率系數值分別為-0.009、-0.004、0.003、0.016、0.014。原因在于湘東和湘中地區的人均播種面積小，當人均播種面積較小時，考慮到生產成本，農戶更傾向于投入更多的勞動來替代化肥等化學要素；湘南和湘北地區的耕地面積較大，人均播種面積較大，農戶更多以化肥、機械化等現代投入要素代替勞動投入，導致農業污染物排放增加，從而降低地區農業綠色效率；而湘西地區雖耕地面積大，人均播種面積較大，但機械化農業普及程度低，農戶更多進行“精耕細作”勞動。

農業勞動力投入對湖南省五大地區(湘東、湘中、湘南、湘北和湘西)的農業綠色效率均有負向影響，系數值分別為-0.415、-0.001、-0.069、-0.100、-0.001，其中湘東、湘南和湘北地區呈顯著負向影響。此時負向作用并不能完全說明農業勞動力投入冗余，在湘東地區，可能由于農業技術水平和機械化水平高，在一定程度上機械代替了更多勞動力投入，使得湘東地區農業勞動力冗余，但也說明農業產業的綠色發展需要更多農業專業技術人員，勞動力需求從數量要求逐漸轉向質量要求。

五、結論與建議

(一)結論

從時序演進特征來看，2007—2016年湖南省農業綠色效率整體上有所提升，但增長速度緩慢，未來提升空間大；在研究期內，湖南省五大地區農業綠色效率基本呈現湘東>湘南>湘中>湘北>湘西的格局，且經過一段滯后期，湘中、湘南和湘北地區的農業綠色效率得到有效提升，湘西地區因地理位置偏僻、經濟技術水平落后等一系列原因導致農業綠色效率提升緩慢。

從空間演進特征來看，湖南省農業綠色效率具有較為顯著的空間集聚現象，湖南省HH集聚區開始集中在湘東長沙及其周邊地區，自2012年起湘東長沙地區HH集聚效應逐年減弱，逐漸向湘南衡陽地區和湘中婁底地區發展，LL集聚區則主要分布在湘西地區，其集聚程度在2007—2011年間增強，在2012—2016年間減弱。

從影響因素來看，地區財政支出水平對湖南省五大地區的農業綠色效率有正向影響，機械化水平、工業化水平和農業勞動力投入均對其有負向影響；灌溉設施水平對除湘北地區以外的其他四大地區的農業綠色效率有負向影響；人均播種面積對湘南和湘北地區的農業綠色效率呈現不顯著負向影響，對湘東、湘中和湘西地區呈現正向影響，其中湘西地區正向影響顯著。

(二)建議

基于研究結論，為更好地推動湖南省各地區綠色農業的發展，提出如下建議：

1. 加大財政支農力度。提高五大地區財政支農支出比重可有效提高各地區農業綠色效率。湖南省應加大各地區財政支農力度，健全穩定增長的財政投入機制，保持財政支農支出比重穩定增長。此外，以綠色發展為導向，建立農業補貼制度，促進各地區農業企業及農戶的生產積極性，加大對農業綠色生產關鍵環節的支持。

2. 加強農業基礎設施建設，探索合理化的農業投入要素結構。湘東、湘中、湘南和湘西四大地區農田基礎設施較為薄弱，農業灌溉設施體現了農業綜合生產能力，對地區農業綠色效率的提升有直接影響。應盡快補齊農業公共基礎設施短板，提高各地區農田水利設施，如除澇、排水、農田灌溉等設施的覆蓋率和利用率，為農業高產高效發展提供支撐。同時農業投入要素不合理也是農業綠色生產效率不高的主要原因之一。五大地區應加快構建現代化農業市場體系，以第一、第二、第三產業融合發展為契機，大力推動農業生產要素流入。

3. 堅持農業綠色科技創新，精準農業技術應用力度。加強研發資源節約型、環境友好型的農業技術，加強農業技術應用，堅持將農業創新技術成果轉化為農業生產力，將科學技術與生產實踐相結合，避免農業綠色生產技術供給與農業生產需求脫節。同時注重農業機械化合理推廣，降低能源消耗，最大限度減少污染物排放，推廣節約、集約型農業技術，如使用低殘留農藥的生產與噴施技術等。

4. 提高農業人力資本水平。各地區對農業勞動力需求從數量要求逐漸轉向質量要求，農業現代化的發展迫切需要高素質農業勞動力。目前農業專業技術人才的缺乏明顯阻礙了湖南省綠色農業進一步發展，亟待加強高水平農業技術者的培育工作。應根據農業生產需要，定期培訓綠色農業相關知識，實時傳播農業綠色技術，定向引進農業高素質人才，不斷優化農業勞動力結構，強化農業人才支撐。

5. 政府因地制宜，對癥下藥。由于各地區的資源稟賦存在差異，政府在提出提升農業綠色效率的策略上需有所側重，如湘西地區應側重完善農業基礎設施建設，加大農田灌溉設施等農業基礎設施的財政投入力度；湘東、湘中、湘南和湘北四大地區應側重各產業協同發展，加大農業綠色技術研發投入，提高農業勞動力質量。同時科學規劃與管理五大地區的農業技術，整合周邊地區零散農業資源，促進不同地區農業生產要素的空間流動性，合理配置各地區農業資源，優化各地區農業結構。