杜 雯

（机械工业环保产业发展中心，北京 100045）

随着全球环境问题不断严峻，能源消耗问题备受关注，低碳发展越发受到各个国家的重视［1］。低碳经济主要是指各产业在经济效益生产过程中，要重视降低二氧化碳等气体的排放［2，3］。通过降低排放量来降低大气中的二氧化碳浓度，从而缓解由碳排放过多引起的全球气候变暖等问题。号召发展低碳农业是国家对全球低碳共识做出的积极响应［4］。低碳农业发展水平是检验农业经济与生态环境和谐发展的重要标准［5，6］。因此，对低碳农业经济发展水平进行评价，探究其影响因素对中国低碳生态发展具有重要的研究意义［7］。长江经济带是中国的生态文明建设示范经济带，对其进行观察研究，有助于全国低碳农业水平的提升。

1 研究方法

1.1 低碳农业发展水平评价指标选取

随着全球人口增多、碳排放量不断上升，地球生存环境问题愈发严重。发展低碳经济逐渐成为所有国家的共识，低碳农业经济也成为世界农业经济发展的必然选择。低碳经济除了要求实现尽可能降低投入的情况下达成较大产出的终极目标外，还要求尽可能减少高碳资源的使用，利用绿色安全的新兴农业技术完成低碳农业生产［8-10］。因此，对低碳农业发展水平指标体系进行构建时会从多个方向考虑。首先，指标体系要充分考虑经济效益、资源低碳化利用以及生态平衡等多个方面的内容。低碳农业的核心思想是维持农业经济增长与环境保护之间的平衡，在构建指标时要充分考虑其平衡性，体现出经济发展与生态协调的综合性。其次，指标体系要体现出农业经济产出的效率要素。农业生产是中国粮食来源的重要渠道，其产出效率是重点关注对象，在低碳农业的需求下，农业产出效率是一个极其重要的评价指标，是衡量农业经济的重要组成部分［11-13］。最后是碳排放指标，碳排放是低碳需求的核心指标，通过对碳排放指标进行观察，可以直观有效地判断低碳需求的完成情况。此外，农业产品也具备一定的固碳能力，充分完善碳排放指标的观察，能反映低碳农业经济的科学性。构建评价指标体系除了上述的要点外，还要注重指标体系的构建原则［14］。构建的指标体系需满足目的性原则、完备性原则、可操作性原则与显著性原则［15］。根据这些原则，并结合长江经济带的低碳农业发展现状，构建相应的指标评价体系。

如表1 所示，长江经济带低碳农业发展水平评价指标体系的目标层指长江经济带低碳农业发展水平。其一级指标有3 个，分别是对经济水平、碳水平（碳排放及固碳能力水平）和能源水平的评价。3 个一级指标有各自的二级指标，对更加具体的指标进行评价。其中，A1为投入产出比，主要反映农业活动整体产生的经济效益，其计算方法为农业及相关产业的增加总值除以其消耗总值。A2是劳动生产率，主要反映农业劳动带来的经济效益，其计算方法为农业及相关产业的增加总值除以从业人员人数。A3是土地生产率，主要反映农用土地的粮食生产效益，其计算方法为粮食总产量除以总耕地面积。B1是农药碳排放，主要反映农药使用量对碳排放指标的影响，其计算方法为农药的总使用量除以总耕地面积。B2是化肥碳排放，主要反映化肥使用量对碳排放指标的影响，其计算方法为化肥使用量除以总耕地面积。B3是农作物固碳能力，主要反映农作物的单位固碳能力，其计算方法为农作物碳汇量除以总耕地面积。B4是农地植被固碳能力，主要反映农地植被的覆盖率，其计算方法为耕地面积加上园地面积再除以土地面积。C1是农业能源消耗强度，主要反映农业活动中总的石化能源消耗强度，其计算方法为能源消费总量除以产业增加值。C2是农业碳排放强度，主要反映农业生产过程中的碳排放量，其计算方法为总碳排放量除以产业增加值。C3是农业消耗电能强度，主要反映单位产业增加值的电消费量，其计算方法为农业用电量除以产业增加值。C4是农业低碳能源替代水平，主要反映可再生能源替代石化能源的水平，其计算方法为可再生能源消耗量除以能源消耗总量。

表1 长江经济带低碳农业发展水平评价指标体系

1.2 评价指标赋权

利用评价指标体系对长江经济带低碳农业发展水平进行评价，其关键在于指标赋权。指标赋权一般有2 种方法，分别是主观赋权和客观赋权［16］。主观赋权主要包括层次分析法和德尔菲法，主观赋权法适用于大多数场景，但具备较强的主观性，在能够使用客观赋权法的场景下不具备优势。客观赋权法相对于主观赋权法拥有更高的科学性与客观性［17］。研究采用客观赋权法对长江经济带低碳农业发展水平评价体系进行指标赋权，基于熵值法对长江经济带低碳农业发展水平进行评价。设低碳农业发展水平评价涉及m个地区，有n个指标，以此构成初始评价矩阵，如式（1）所示。

式中，Aij代表i地区的第j个评价指标的值。在进行权重计算前，要对各指标进行数值标准化处理，避免各指标量纲不同和差异较大带来的结果误差。正向指标标准化处理的方法如式（2）所示，负向指标标准化处理的方法如式（3）所示。

完成数据标准化处理后，继续计算第j项指标在i地区的指标占比（Yij），计算方法如式（4）所示。

根据式（4）建立指标比重矩阵，如式（5）所示。

计算第j项指标的信息熵（ej），方法如式（6）所示。

式中，k＞0 且指标Xij的差异性系数（dj）的计算方法如式（7）所示。

此时，第j个单项指标的权重（wj）的计算方法如式（8）所示。

利用熵值法计算出各年度的指标权重后，求出平均数，作为长江经济带低碳农业发展水平评价指标权重的标准，平均数的计算方法如式（9）所示。

式中，p为年份的数量。对各年份的低碳农业发展水平评价得分进行汇总，低碳农业经济指标的得分（Z1）如式（10）所示，低碳农业碳水平指标的得分（Z2）如式（11）所示，低碳农业能源指标的得分（Z3）如式（12）所示，将3 项指标得分汇总得到整体评分（Z），如式（13）所示。

1.3 长江经济带低碳农业经济发展的影响因素分析

建立全面的评价指标体系有助于准确评价长江经济带低碳农业的发展水平，继续对关键变量进行影响因素分析，有助于了解各因素对农业发展的影响。从农业经济效益出发，结合低碳农业理念考虑，农业经济效益代表投入要素带来的农作物经济效益产出。当投入要素减少仍能达到期望产出时，既满足了农业经济效益的提升，也满足了低碳农业发展的需求。①从业人员（x1）的变化可以很好地评价投入要素的变化，因此，将从业人员作为投入要素进行研究，观察农业经济效益对低碳农业发展的影响。②从农业能源消耗出发，低能耗农业发展需求主要指在低碳农业生产中减少对石化能源的消耗，能源消耗的减少可以降低碳使用以及碳排放。用电量是该指标评价的核心内容，所有机械都离不开电能的消耗，因此选择用电量作为影响因素，观察农业能源消耗对低碳农业发展的影响。③从农业物资消耗出发，低碳农业要求低碳排放，该需求持续在农业生产的全过程中，包括生产的前中后期。在生产过程中，需对化肥使用量和农药使用量进行观察，这是农业评价中两个极其关键的变量。低碳农业的低排放特点，要求尽可能地减少农业生产中的农药、化肥使用，因为二者的使用会带来碳排放。但在实际生产过程中，为了追求更高效益的农业经济产量，往往会使用大量化肥和农药，对低碳农业发展水平有着极大的影响，故对其进行观察。④从固碳能力出发，固碳即碳汇，指植物通过光合作用将空气中的二氧化碳固定到植物以及土地中。农业生产包括农业、林业、畜牧业等经济生产活动。在这些产业的生产过程中，虽然生产经济作物会排放大量温室气体，但在经济作物的生长过程中，也可以利用牧场和农田的碳汇作用将二氧化碳固定到土壤中，并释放出人类需要的氧气，即碳储存的性质。低碳农业发展的目标是在发展农业经济的前提下减缓全球变暖，从而实现农业经济和生态环境的协调发展。农业生产中，生产农作物产生大量的碳排放，与此同时，农作物以及植被也拥有一定的固碳能力。选取碳汇量作为农业固碳能力的代表指标进行观察，可以有效了解农业固碳能力对低碳农业经济发展水平的影响。对关键变量进行赋值，如表2 所示，以变量的自然对数作为稳定性变化取值，防止数据波动较大出现不利于观察的现象。

表2 长江经济带低碳农业经济发展的关键变量

使用回归分析法对表2 中的影响因素（变量）进行回归模型构建，如式（14）所示。

式中，j为地区；t为年份；lnyjt为被诠释的对象；αjt为变截距项；β为待估参数，作用于解释变量；μjt为随机干扰项。回归模型一般有3 种类型，分别是混合模型、固定效应模型和随机效应模型。混合模型适用于没有显著差异的面板数据。固定效应模型的特点是所有数据模型的斜率系数取相同值。随机效应模型在固定效应模型的基础上增加了随机干扰项。运用F检验和豪斯曼检验来判断面板模型的选择。两种检验的结果如表3 所示。

表3 F 检验和豪斯曼检验结果

由表3 可知，F检验的值为83.72，大于F0.05（10，94），P接近0，小于0.05。豪斯曼检验的χ2为102.31，大于统计量。因为，检验结果的P接近0，小于0.05，所以，应当建立个体固定效应模型对长江经济带低碳农业经济发展的影响因素进行分析。

2 数据来源及计算处理

数据源自《中国农村统计年鉴》《中国能源统计年鉴》以及长江经济带各省市的地方统计年鉴，选取2012—2019 年的数据进行统计和计算。相关数据的统计和计算在Windows 10 系统环境下，使用Excel软件和python 编码器完成。运用熵值法对长江经济带8 年的数据指标进行权重计算，以年为单位，得出8 组指标权重结果，将其平均数作为本次研究的指标权重。

3 结果与分析

3.1 长江经济带低碳农业发展水平评价指标权重

由表4 可知，对低碳农业发展水平影响最大的一级指标是碳水平指标，其次是能源指标。3 项一级指标呈现出较为均匀分布的布局，均能较好地反映出长江经济带的低碳农业发展水平。在二级指标中，农药碳排放、农地植被固碳能力、农业低碳能源替代水平、土地生产率以及农作物固碳能力对长江经济带的低碳农业发展水平影响较大。投入产出比、农业消耗电能强度以及农业能源消耗强度等指标的影响相对较小。二级指标各指标数值分布较均匀，能够合理完整地对长江经济带的低碳农业发展水平进行评价，符合预期。其中，农药碳排放指标的权重占比最高，达0.119 7，表明在低碳农业经济发展水平评价中，农业农药使用量是极为重要的评价指标，该结果符合预期。在中国农业经济高速发展的过程中，农业对农药的需求量和使用量都逐步提升。随着低碳农业经济发展的提出，农业农药用量才开始出现下降趋势，但仍未达到低碳农业的需求，因此，该指标仍处于低碳农业发展水平评价的高权重区域。投入产出比指标的权重占比最低，为0.059 1，表明长江经济带的农业经济发展充分，投入产出比处于平稳发展状态，其波动变化不会对低碳农业发展水平产生较大影响，该结果符合预期。

表4 长江经济带低碳农业发展水平评价指标及权重

3.2 长江经济带低碳农业发展水平评价

根据计算出的指标权重，对长江经济带2012—2019 年的低碳农业发展水平进行评价，得到的结果如表5 所示。除2013 年的评分数据有所下降外，长江经济带低碳农业发展水平整体呈上升趋势，其中2014 年的增幅最为明显。低碳农业经济指标和低碳农业碳水平指标评分在2012—2019 年一直呈上升趋势，低碳农业能源指标评分则呈波动状态，在2012 年的评分最高，为0.590 2 分。

表5 长江经济带低碳农业发展水平综合评分（单位：分）

3.3 长江经济带低碳农业经济发展趋势变化

长江经济带的低碳农业发展水平整体呈较为良好的趋势，一直处于稳步提升状态。将长江经济带低碳农业发展水平与全国低碳农业发展水平进行对比。从图1 可以看出，与全国低碳农业发展水平相比，长江经济带低碳农业的整体发展水平在2012—2016 年处于落后状态，2017—2019 年处于领先状态。说明长江经济带的低碳农业发展水平在2012年处于较低水平，在2013年后经过一系列改革发展，开始呈稳定上升趋势，在2017年追上全国发展水平，并持续领先。

图1 长江经济带低碳农业发展水平与全国低碳农业发展水平的比较

3.4 长江经济带低碳农业各方面发展情况

为了解长江经济带低碳农业发展更具体的变化情况，将2012—2019 年长江经济带低碳农业发展水平的3 个一级指标评分绘制成折线，如图2 所示。①长江经济带低碳农业经济指标评分持续稳步提升，由2012 年的0.417 4 分提升至2019 年的0.639 7 分，总提升0.222 3 分，年均增长率为6.29%。该指标评分不断上升促使了长江经济带低碳农业发展的不断进步，其主要由劳动生产率和土地生产率构成，表明长江经济带农业经济水平不断提升，为粮食保障和其他产业经济发展提供了坚实的农业基础。②长江经济带低碳农业碳水平指标评分整体呈上升趋势，2014 年提升最为显著，提升了0.123 4 分。整体由2012 年的0.461 8 分提升至2019 年的0.713 4 分，共提升了0.251 6 分，年均增长率为6.41%。该指标主要由农药和化肥碳排放、农作物固碳能力、农地植被固碳能力构成，表明在2014 年，长江经济带整体对农作物及植物的固碳能力和碳排放指标更加重视，努力整改并取得了巨大进步，往后也保持着持续改进。③长江经济带低碳农业能源指标评分表现为波动状态，整体呈下降趋势。该指标主要由农业低碳能源替代水平和农业碳排放强度构成，其下降趋势主要受低碳替代能源发展限制。在努力提升经济指标和发展低碳农业的同时，由于成本和技术等方面的原因，很难在替代能源以及碳排放强度等方面进行深化改革。发展难免会带来能源消耗的增长，这也对未来的低碳农业发展方向提供了指引。当替代能源发展取得巨大进步时，低碳农业发展的整体水平将会得到巨大提升。

图2 长江经济带低碳农业发展水平一级指标评分的变化

3.5 影响长江经济带低碳农业发展因素的回归结果

使用Eviews 7.2 软件建立个体固定效应模型，并进行回归操作，结果见表6。由表6 可知，该模型的R2为0.951 4，接近1，表明模型拟合良好。模型的F统计量为119.540 0，P为0.000 0，表明回归方程整体的假设检验显著。各自变量均对低碳农业碳排放效率产生了一定影响，其中用电量、化肥使用量和碳汇量对碳排放效率产生正向影响，从业人员和农药使用量对碳排放效率产生负向影响。

表6 长江经济带低碳农业发展影响因素的回归结果

4 小结

为了观察长江经济带低碳农业的发展水平，为低碳农业发展提供有力数据支撑，本研究基于熵值法对长江经济带低碳农业发展水平进行评价指标体系构建，并对其发展水平进行评价，对其影响因素进行分析。研究结果表明，2012—2019 年长江经济带低碳农业发展水平的年均增长率为3.16%，领先全国0.57 个百分点。8 年来，长江经济带低碳农业经济指标评分共提升了0.222 3 分，年均增长率为6.29%，长江经济带低碳农业碳水平指标评分共提升了0.251 6 分，年均增长率为6.41%。影响因素分析结果显示，用电量、化肥使用量和碳汇量对碳排放效率产生正向影响，从业人员和农药使用量对碳排放效率产生负向影响。本研究对长江经济带低碳农业的发展水平进行了客观评价，为长江经济带低碳农业的发展提供了数据参考。