APP下载

基于三阶段DEA模型的乡村生态宜居建设效率研究

2020-10-20马巧云郭柯楠

江苏农业科学 2020年18期
关键词:乡村振兴战略

马巧云 郭柯楠

摘要:为促进乡村地区的生态宜居建设,推动乡村振兴战略的顺利实施,利用熵权法构建乡村生态宜居建设评价指标体系,并基于三阶段DEA模型对河南省18个地市的乡村生态宜居建设效率进行研究。研究发现:河南省生态宜居建设效率总体水平不高,空间上呈现豫西向豫东递减的规律,规模不经济是制约发展的主要因素;外部环境因素会导致河南省生态宜居建设效率被显著高估,其中农村居民人均收入与生态宜居建设效率反向相关,城镇化率和第三产业产值与生态宜居效率的关系则较复杂;同时,区位因素也对乡村生态宜居建设存在较大影响,效率值高的地区存在明显的空间溢出效应。最后,根据现阶段河南省生态宜居建设存在的问题提出相应政策建议。

关键词:乡村振兴战略;生态宜居;三阶段DEA模型

中图分类号: F062.2;F323.22文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2020)18-0006-07

收稿日期:2020-01-19

基金项目:河南省高等学校重点科研项目(编号:19A120007)。

作者简介:马巧云(1968—),女,河南新密人,博士,副教授,硕士生导师,主要从事系统工程、可持续性发展等研究。E-mail:maqiaoyun@163.com。

通信作者:郭柯楠,硕士研究生,主要从事乡村振兴方面的政策研究。E-mail:ywh50089@126.com。

随着社会不断发展,人们对生态和人居环境的要求和重视程度愈来愈高。绿色、循环、低碳的发展模式逐渐成为新常态,各大城市积极投身于生态文明建设中,并取得一定的成效。但与此同时,乡村地区生态宜居建设的受关注度和执行力远不如城市,并且由于资源投放、環保意识和技术管理水平等条件限制,农村建设效果并不理想。据农业农村部统计,我国农业污染已经超过工业污染,占据全国污染总量的30%~50%,化肥有效使用率只有35%,农村卫生厕所普及率仅有60%[1],农村生态和人居问题亟需解决。十八大以来,国家针对农村现实问题提出了“乡村振兴战略”,将乡村生态宜居建设作为关键写入五个总要求当中[2],并把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局的重要内容,为解决广大农村地区生态和人居环境问题提供了新契机。当前,我国正处于“乡村振兴战略”实施的关键阶段,如何解决现阶段困扰乡村生态宜居建设的突出问题,探索出一条适合我国乡村生态宜居建设的道路成为当前的首要任务,也是颇具难度和意义的研究课题。

学者们对生态宜居的研究主要从生态宜居建设评价和生态宜居建设路径方面展开。围绕生态宜居建设评价,毕国华等基于生态文明建设和城市化的耦合机制,构建了生态文明建设与城市化关系的评价指标体系[3];胡悦等基于生态系统的视角,构建了包括生态胁迫、生态系统健康和生态可持续能力3个子系统的生态文明评价体系[4];郑春东等研究发现,居民满意度是生态宜居城市评价中最容易被忽视的因素,提出基于居民满意度的城市生态宜居评价体系[5];陈丹等结合矿业城市生态文明建设任务,从资源环境承载力、资环节约集约利用、环境质量3个维度构建相应指标体系[6];雷波等针对重庆新农村建设过程中存在的普遍特征,从经济发展、污染控制、资源利用、人居环境、生态保护、社会环境6个方面构建农村生态质量评价模型[7]。在生态宜居建设提升路径研究方面,丁秋玲等提出开发和打造宜居田园生态道路,推动城乡一体化和农村内部的均衡发展[8];王夏晖等从“点、线、面”系统推进的思路提出了基于生态系统观的美丽宜居乡村建设路径[9];王振坡等提出打造生态特色小镇的创新形态,并从生态、人口和产业关系出发,总结生态特色小镇的建设模式[10];孔祥智等通过对5省20村的实地调研,总结出包含创新发展非农产业带动型、农产品加工业带动型、农业旅游业融合带动型、一二三产业融合带动型和种植结构优化带动型的5种生态宜居美丽乡村建设模式[11]。

综上所述,学者们根据评价主体的特征,构建包含不同视角和侧重点的评价指标体系,并通过对政策的解读和调研分析,提炼出生态宜居建设的可行范式,为生态宜居建设提供了具体的评价方法和提升路径。但上述研究主体主要聚焦于城市地区,乡村地区生态宜居建设研究相对较少;同时,在构建评价体系时,学者们未充分考虑外部环境因素影响,难以保障生态宜居建设评价的真实性。本研究基于熵权法构建乡村生态宜居评价指标体系,利用三阶段DEA模型进行效率测算,并通过环境变量的引入,探讨环境可能带来的具体影响,以期为“乡村振兴战略”下的乡村生态宜居建设提供具体政策建议。

1 三阶段DEA模型

三阶段数据包络分析(DEA)模型是将传统DEA模型和随机前沿分析(SFA)相结合,通过对决策单元外部环境状态进行调整,实现管理效率、环境变量和随机干扰的有效分离,所得测算结果能更加真实地反映决策变量内部管理水平[12]。该模型主要包括3个阶段,具体步骤如下:

第1阶段:采用Banker等构建的BCC模型[13],并以投入导向进行分析。BCC模型表示如式(1)、式(2)所示。

minθ-ε(eTS-+eTS+);(1)

s.t.=∑nj=1Xiλj+S-=θX0∑nj=1Yjλj-S+=Y0λj≥0,S-、S+≥0。(2)

式中:eT为单位向量,X和Y分别是投入产出向量,n为决策单元数量,S为松弛变量,λj为投入产出的权向量,θ为效率值。当θ=0且S+=S-=0时,决策单元有效,否则非有效,存在改进空间。

第2阶段:应用相似SFA模型对投入松弛变量进行研究,剥离出只有管理无效导致的投入冗余,据此对原始投入量进行调整。随机前沿回归方程为

Sni=fn(zi,βn)+vniuni;(i=1,2,…,I;n=1,2,…,N)。(3)

式中:Sni为第个决策变量在第n个投入上的松弛变量,zi为环境变量,βn为环境变量系数,vni是随机误差项且服从正态分布,uni为管理无效率项且服从截断正态分布。当γ=u2niv2ni+u2ni趋近于1时,表明管理因素占主导;γ=u2niv2ni+u2ni趋近于0时,表明随机干扰项占主导[14]。

根据SFA模型回归结果,将处于不同环境下的决策单元调整至相同环境,调整公式为

X*ni=Xni+{max[f(zi,βn)]-f(zi,βn)}+[max(vni)-vni];(i=1,2,…,I;n=1,2,…,N)。(4)

式中:Xni和X*ni分别为调整前后的投入,max[f(zi,βn)]-[f(zi,βn)]表示对环境因素的调整,max(vni)-vni表示将所有决策单元调整至相同环境。

第3阶段:将调整后的投入变量作为新的投入变量,同时产出变量保持不变,再次代入BCC模型测算生态宜居建设效率。此时得到剔除了外部环境因素的效率值,结果更加真实可靠。

2 实证分析

2.1 评价指标体系构建

生态宜居建设追求以最少资源投入获取最大生态环境和人居环境的建设效益,投入指标通常选取财政支出、人员投入、基础设施投入、土地投入等[15],产出指标则主要围绕生态污染和人居建设方面[16]。但由于乡村与城市在构成、功能和产业结构等方面存在着显著差异,并且相对于城市而言乡村统计数据种类和获取情况存在一定程度限制,导致乡村生态宜居建设投入产出指标体系在具体细分方面与城市有所差异。因此,根据乡村生态宜居建设的具体发展情况和数据收集所面临的实际问题,构建如表1所示的乡村生态宜居建设效率评价指标体系。

投入变量主要反映地区乡村生态宜居建设中各种资源投入,本研究的投入变量主要涉及资金投入和土地投入。资金投入中选取节能环保预算支出、农村农户固定资产投资和农村改厕投资,其中节能环保预算支出是治理乡村环境污染和保障乡村生态可持续性發展的重要保障;农村农户固定资产投资是乡村人居环境建设和改善的必要支持;农村改厕投资则是国家考虑广大农村厕所普遍问题提出的专项资金,对乡村环境的改善具有显著的推动作用。土地投入选取耕地面积作为解释指标,因为耕地的面积直接与农肥、农药和地膜使用量相关,并且耕地面积扩张一定程度上会造成绿地面积减少,对乡村生态环境有着显著影响。

产出指标主要反映乡村生态宜居建设成效,依照生态宜居的内涵分为生态效益和人居效益。根据Cooper等的DEA模型指导性原则[17],利用熵权法将生态效益和人居效益的解释指标分别综合成生态综合指数和宜居综合指数[18-19],使评价单元数量满足不少于投入产出指标值之和3倍的指导要求。生态综合指数的构建分别从生态污染水平、生态可再生能力、生态自净化能力3个方面进行考量[20-21],其中生态污染水平由农业生产的碳排放总量解释,生态可再生能力和生态自净化能力分别由沼气池数量和造林总面积解释。通过熵权法可得,生态综合指数=污染水平×0.277 7+造林面积×0.527 4+户用沼气池数量×0.194 9。宜居综合指数的构建则从人居环境的卫生性、舒适性和便捷性3个方面进行考量[22],分别由改厕户数、农村人均住房面积和农村公路里程数解释。通过熵权法综合处理可得,宜居综合指数=农村公路里程×0.541 5+农村居民拥有住房面积×0.019 4+改厕户数×0.439。

环境变量是指能对乡村生态宜居建设效率产生影响,但又无法控制或作为投入产出指标的要素[23]。本研究的环境变量从经济、社会和产业基础3个维度选取,经济基础中的农村居民人均收入一定程度上可以反映该乡村地区的经济发展水平,体现乡村生态宜居建设的经济基底;社会基础中的城镇化率可以反映农村社会人口的转移情况,直接影响着农村生产要素的配置和乡村生态宜居的建设进程;产业基础中选取第三产业产值占比,第三产业作为乡村生态转型发展模式的新支柱,已成为乡村地区缓解生态压力、促进经济发展的重要路径[24],是乡村生态宜居建设中需要着重考虑的一环。

2.2 区域选取及数据来源

河南省地处我国中部,是全国重要的粮食和农业生产基地,拥有良好的农业发展基础;同时,河南省也是我国农村人口的主要集聚地,拥有超过5 000万的农村人口,占据全省总人口的50%。近些年来,河南省对乡村的绿色发展做出了许多努力,打造出南街村、西泰山村和郭亮村等美丽乡村,乡村的生态和人居环境不断改善,正处于生态宜居建设的关键阶段。基于此,本研究选取河南地区作为研究对象具有一定典型性和代表性,对河南省及全国今后的生态宜居建设具有重要的现实意义。

为确保数据来源的可靠性和一致性,所有数据均来自2018年《河南统计年鉴》。其中,濮阳市和漯河市农村改厕投资数据缺失,本研究选用灰色预测的方法将其补全。本研究涉及的生态污染水平的测算主要统计农业生产中农药、农膜和化肥的碳排放总量[25],同时考虑到生态污染水平为非期望产出,将其正向化处理。生态污染水平测算公式为

E=∑3i=1Ei=∑3i=1xi×wi。(5)

式中:E为碳排放总量,xi为碳源的使用量,wi为不同类型碳源的排放系数,具体数值如表2所示。

2.3 河南省三阶段DEA模型的运用

2.3.1 第1阶段DEA结果及分析

第1阶段采用BCC模型,将河南省18个地市的原始投入产出指标代入DEAP 2.1软件,得到传统DEA模型下的各市乡村生态宜居建设的技术效率(TE)、纯技术效率(PTE)和规模效率(SE),结果详见表3。

总体来看,河南乡村生态宜居建设的平均技术效率为0.888,还存在较大的提升空间,平均纯技术效率(0.915)<平均规模效率(0.971),说明多数地区的技术无效率主要归咎于生态宜居建设的管理和技术无效,而不是投资规模无效。局部来看,18个地市中仅有5个处于效率前沿面上,并且各地区的技术效率极差较大,其中濮阳市的综合技术效率与前沿面上的平顶山市相差0.44之多,说明当前河南省的乡村生态宜居建设不够平衡和全面。但该阶段的分析并未考虑环境因素和随机误差的影响,难以真实反映河南省乡村生态宜居建设的情况,有待后续进一步调整和测算。

3 结论与建议

3.1 研究结论

本研究通过熵权法综合构建乡村生态宜居建设效率评价指标体系,并运用三阶段DEA模型对河南省乡村生态宜居建设效率进行研究,得到较为真实的河南省各市乡村生态宜居建设效率情况。通过分析主要得到以下结论:

(1)总体来看,河南省乡村生态宜居建设效率的均值并不高,仅为0.73,存在很大改进空间,规模效率较低是制约其发展的主要原因。

(2)环境因素会导致河南省生态宜居建设的规模效率被显著高估,未调整投入要素之前,河南省生态宜居建设效率主要受纯技术效率的影响,调整之后,规模效率反而成为制约河南省生态宜居建设的主要原因。

(3)环境因素中农村居民人均收入对乡村生态宜居建设会产生不利影响,城镇化率和第三产业产值的影响较为复杂,但总的来说,它们对减少生态污染和促进基础设施建设存在一定的帮助。

(4)从区域的差异来看,河南省各市生态宜居建设效率不够均衡和全面,效率值呈现由豫西向豫东递减的规律。同时,区位因素对其发展有着重要影响,生态宜居效率较高的城市多聚集在一起,其周边城市的效率值也相对较高,存在明显的空间溢出效应。

4.2 政策建议

(1)合理资源配置,构建生态宜居社会共建体系。在后续的发展中,政府部门一方面应该继续加大资源的投入力度,注重投入结构,有针对性、分层次进行投资,促使乡村生态宜居建设达到规模经济。另一方面,政府部门应大力宣扬乡村生态宜居建设的具体政策,鼓励企业和公众参与到乡村的生态宜居建设中,积极利用社会资本和社会监督力量,构建高效的生态宜居社会共建体系。

(2)调节发展模式,促进三产融合,健全生态宜居城乡协同发展机制。当地政府应该根据当前发展的具体情况进行针对性改进,一是主动调节发展模式,将传统粗放的农业发展模式转型为集约高效的农业发展模式,推动循环农业和绿色农业的发展,在增产的同时尽量减少污染;二是继续大力发展第三产业,改善农村产业结构,将农业与文化、休闲、旅游相结合,不断促进三产的融合发展;三是统筹城乡协调发展,健全生态宜居城乡协同发展机制,从农村改水、改厕和基础设施建设方面着手,积极利用城市发展总结的经验和技术来缩小城乡差距,提升乡村生态宜居建设效率。

(3)加强各市间交流,创造开放合作的政策环境。各市之间要加强交流和合作,相互学习生态宜居建设过程中的宝贵经验,形成由先“富”带动后“富”,最终达到共同“富裕”的传动形式。同时,政府部门也要为各市协调发展提供良好的政策环境,根据各市的自然条件和经济条件,制定不同的发展路径,实现各市生态宜居建设的协调发展。

参考文献:

[1]吴振华,雷 琳. 基于三阶段DEA模型的农业土地生态效率研究——以河南省为例[J]. 生态经济,2018,34(10):76-80.

[2]习近平. 决胜全面建成小康社会夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告[R]. 北京:人民出版社,2017.

[3]毕国华,杨庆媛,刘 苏. 中国省域生态文明建设与城市化的耦合协调发展[J]. 经济地理,2017,37(1):50-58.

[4]胡 悦,金明倩,孙 丽. 基于PSR模型的京津冀生态文明指数评价体系研究[J]. 资源开发与市场,2016,32(12):1450-1455.

[5]郑春东,马 珂,苏敬瑞. 基于居民满意度的生态宜居城市评价[J]. 统计与决策,2014(05):64-66.

[6]陈 丹,王 然. 我国矿业城市生态文明发展水平差异性评价研究[J]. 生态经济,2016,32(1):212-217.

[7]雷 波,张 丽,夏婷婷,等. 基于层次分析法的重庆市新农村生态环境质量评价模型[J]. 北京工业大学学报,2011,37(9):1393-1399.

[8]丁秋玲,张劲松. 高质量生活:中西部乡村宜居田园生态的振兴[J]. 新视野,2019(6):47-51.

[9]王夏晖,王 波,何 军. 基于生态系统观的美丽宜居乡村建设[J]. 环境保护,2019,47(2):11-13.

[10]王振坡,张安琪,王丽艳. 生态宜居特色小镇:概念、内涵与评价体系[J]. 管理学刊,2019,32(2):45-53.

[11]孔祥智,卢洋啸. 建设生态宜居美丽乡村的五大模式及对策建议——来自5省20村调研的启示[J]. 经济纵横,2019(1):19-28.

[12]Fried H O,Lovell C A K,Schmidt S S,et al. Accounting for environmental effects and statistical noise in data envelopment analysis[J]. Journal of Productivity Analysis,2002,17(1/2):157-174.

[13]Banker R D,Charnes A,Cooper W W. Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis[J]. Management Science,1984,30(9):1078-1092.

[14]徐 輝,孔令成,张明如. 新型职业农民农业生产效率的三阶段DEA分析[J]. 华东经济管理,2018,32(8):177-184.

[15]曾贤刚,牛木川. 高质量发展条件下中国城市环境效率评价[J]. 中国环境科学,2019,39(6):2667-2677.

[16]黄 英,周 智,黄 娟. 基于DEA的区域农村生态环境治理效率比较分析[J]. 干旱区资源与环境,2015,29(3):75-80.

[17]Cooper W W,Seiford L M,Tone K . Data envelopment analysis:a comprehensive text with models,applications,references and DEA-Solver software[M]. Kluwer Academic Publishers,2007,22-29.

[18]刘 阳,秦 曼. 中国东部沿海四大城市群绿色效率的综合测度与比较[J]. 中国人口·资源与环境,2019,29(3):11-20.

[19]郭四代,仝 梦,郭 杰,等. 基于三阶段DEA模型的省际真实环境效率测度与影响因素分析[J]. 中国人口·资源与环境,2018,28(3):106-116.

[20]李 丽,张海涛. 小城镇生态环境质量评价指标体系的构建——以湖北省鄂州市杜山镇为例[J]. 长江流域资源与环境,2008,17(增刊1):122-127.

[21]何立环,刘海江,李宝林,等. 国家重点生态功能区县域生态环境质量考核评价指标体系设计与应用实践[J]. 环境保护,2014,42(12):42-45.

[22]王洪海,范海荣,姜铭阅. 城市人居环境质量评价指标体系与评价方法研究[J]. 资源开发与市场,2009,25(4):311-313.

[23]邓 波,张学军,郭军华. 基于三阶段DEA模型的区域生态效率研究[J]. 中国软科学,2011(1):92-99.

[24]廖光萍. 基于乡村旅游的阿坝州生态环境可持续发展评价[J]. 中国农业资源与区划,2019,40(9):199-205.

[25]董明涛. 我国农业碳排放与产业结构的关联研究[J]. 干旱区资源与环境,2016,30(10):7-12.

[26]刘 阳,秦 曼. 中国东部沿海四大城市群绿色效率的综合测度与比较[J]. 中国人口·资源与环境,2019,29(3):11-20.

[27]賀志亮,刘成玉. 我国农业生产效率及效率影响因素研究——基于三阶段DEA模型的实证分析[J]. 农村经济,2015(6):48-51.

猜你喜欢

乡村振兴战略
农村改革四十年的演变轨迹及其新时代新征程
我国实施乡村振兴战略的意义及举措
新农村呼唤更多的知识型“新农人”
乡村振兴战略中传统民居的保护与开发
哪些农村民生问题亟待解决
“党建+新型农业经营主体”的基层治理创新
浅谈对乡村振兴战略的认识和思考