潘 丹 应瑞瑶
(1.江西财经大学鄱阳湖生态经济研究院,江西 南昌330013;2.南京农业大学经济管理学院,江苏 南京210095)
经过30余年的经济改革和经济转型,中国的农业经济保持了持续的高速增长,取得了巨大成就,但是资源与环境问题日渐突出,资源消耗和环境污染排放已逼近承载极限。亚洲开发银行估计:中国农业资源环境破坏所造成的直接经济损失占全国GDP的0.5% -1%,同时由于过量施肥和施用农药,中国每年约有包括农产品在内的74亿美元出口商品因绿色壁垒而受阻[1]。可见,在保持农业经济增长的同时,节约资源、保护环境,实现农业经济“又好又快”发展,已成为中国所面临的最重要挑战。为此,2008年中共十七届三中全会明确提出:到2020年,我国农村要基本形成“资源节约型、环境友好型”的“两型农业”生产体系,形成一种可持续的农业经济发展模式。那么,“两型农业”的基本内涵和定量评价标准究竟是什么?近些年来中国整体的“两型农业”发展程度是提高了还是降低了?中国各地区“两型农业”发展程度有着怎样的分布特征?决定不同地区“两型农业”发展程度的因素有哪些?对以上问题的研究,不仅能让我们观察和把握到中国“两型农业”发展的现实状态,还能够为制定合理的公共政策促进中国“两型农业”发展提供实证依据。
目前已经有部分学者开始探讨中国的“两型农业”发展问题,然而我们发现现有研究大多为思辨性成果,并没有形成一个系统的分析框架,主要存在两个方面的局限性:其一,现有文献对“两型农业”发展程度的测度大多采用指标体系评价法,在指标选取和权重设置上具有很大的随意性和主观性,从而无法客观准确地评价中国“两型农业”发展程度[2];其二,现有文献对“两型农业”发展对策多为定性探讨结果,缺乏翔实的定量实证分析,从而无法对中国“两型农业”发展路径提供切实可行的政策建议。
基于上述的研究不足,本文拟开展如下几项工作:首先,借鉴 Chung et al.提出的方向性距离函数方法[3],在无需设定权重的基础上,采用Malmquist-Luenberger生产率指数定量测度中国1999-2009年30个省份的“两型农业”发展程度;其次,在考虑农业发展空间依赖性的基础上,采用空间计量模型分析农村经济发展水平、农业结构调整、农村制度等因素对“两型农业”发展的影响机制、方式和可能结果,以便选择合适的公共政策促进中国“两型农业”的发展。
农业全要素生产率是测量农业经济增长绩效的重要指标。传统的农业全要素生产率评估主要考核资本、劳动和土地等生产要素与农业经济发展的关系。然而,与传统农业发展模式不同,“两型农业”发展模式要求地方政府在发展农业时以减少农业资源消耗、保护农村生态环境为核心,最大限度地节约农业投入生产要素和减少农业生产对环境的外部负效应,实现资源节约、环境友好型的农业可持续发展。因此,传统的农业全要素生产率评价方式无法反映出中国“两型农业”发展状况。
借鉴庞瑞芝等的思路,本文将在传统农业全要素生产率评价框架基础上,引入与农业可持续发展息息相关的资源消耗、环境污染要素[4],采用Chung et al.提出的方向性距离函数方法对中国1999-2009年30个省份的“两型农业”发展状况进行定量测度。
假设各省份农业部门使用N种投入X=(x1,…,xN)∈RN+,生产 M 种“期望”产出 Y=(y1,…,yM)∈RM+和I种“非期望”产出 U=(u1,…,uI)∈RI+,则在每一个时期t=1,…,T,第 k=1,…,K 个省份的投入产出向量为(xt,k',yt,k',ut,k')①这里的非期望产出是指我们不需要的产出,如环境污染等,有些文献也将其称为非合意产出、坏产出。。据此,“两型农业”下的方向性距离函数可以定义为:
式中g=(gy,-gu)为产出扩张的方向向量,反映了人们对“期望”产出和“非期望”产出的不同偏好;β衡量的就是“期望”产出y增加和“非期望”产出u缩减的最大可能数量,可通过线性规划方法求解得到。
图1 “两型农业”模型下的生产可能性边界Fig.1 Production-possibility frontier under“two-type agriculture”
如图1所示,方向性距离函数通过设定期望产出增加、非期望产出减少的方向,将生产率分析与环境污染、资源消耗纳入一个统一的框架中,测度了在给定方向向量g、投入x和生产可能性集合P(x)的结构下,期望产出扩大和非期望产出缩减的可能性大小,其既考虑了资源投入约束,又考虑了环境污染影响,是测算经济增长与资源环境协调发展的有效工具。
依据(1)式获得方向性距离函数值,借鉴Chung et al.提出的Malmquist-Luenberger生产率指数,就可以测算“两型农业”发展程度,如下式所示:
式中,ML指数即为“两型农业”发展程度,其值大于(小于)1分别表示“两型农业”发展程度增长(下降)。
本文采用1999-2009年中国大陆30个省份(西藏数据不全,不在分析范围之内)的面板数据②起始年份为1999年的主要原因是:1999年才开始有分省农村水资源使用量的统计。。由于“两型农业”的核心指向是资源节约、环境保护的农业经济增长模式,因此本文在选择投入产出变量时充分考虑了这些因素,选取的指标主要包括:资源消耗指标:①土地投入,以农作物总播种面积和水产养殖面积之和计算;②化肥投入,指本年内实际用于农业生产的化肥数量(折纯量),包括氮肥、磷肥、钾肥和复合肥;③劳动投入,以乡村年底农林牧渔从业人员数计算;④役畜投入,以农村居民家庭平均每百户年底拥有役畜头数计算;⑤机械投入,以农业机械总动力计算;⑥水资源投入,以农业用水总量表示;农业产出变量为各地区1999年不变价农林牧渔业总产值。
农业环境污染变量是作者参照梁流涛等采用清单分析方法计算得到[5],具体计算公式为:E= ∑iEUiρi(1 - ηi)Ci,其中E为农业面源污染排放量,主要包括化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)三类;EUi为单元i指标统计数;ρi、ηi和Ci分别为单元i污染物的产污强度系数、利用效率系数和污染物排放系数。进一步,根据GB3838-2002中的Ⅲ类水质标准(S)计算农业面源污染等标排放量EI=E/S,其中COD、TN、TP污染物排放评价标准分别为 20mg/L、1mg/L 和0.2mg/L。
使用 Malmquist-Luenberger生产率指数法,测算了1999-2009年中国30个省份的“两型农业”发展程度,测算结果表明:1999-2009年间中国“两型农业”发展程度获得了一定程度的提高,由1999年的1.006增加到2009年的1.056,然而各省份之间的“两型农业”发展程度存在很大差异(见表1)。1999-2009年间,中国“两型农业”发展程度排名前五位的省份依次为北京(1.156 7)、上海(1.117 4)、海南(1.068 5)、浙江(1.051 7)以及江苏(1.051 6),后 五 位 依 次 为 陕 西 (1.007 5)、内 蒙 古(1.005 7)、新疆(0.998 4)、青海(0.989 7)以及贵州(0.978 6)。可见,“两型农业”发展状况较好的地区大多位于东部地区,中西部地区“两型农业”发展状况相对落后①东部地区包括河北、北京、天津、广东、江苏、辽宁、山东、上海、浙江、福建、海南8省3市;中部地区包括安徽、河南、黑龙江、吉林、湖北、湖南、江西、内蒙古以及山西9省;西部地区包括广西、贵州、云南、四川、重庆、宁夏、青海、甘肃、陕西以及新疆9省1市。。这说明,目前中国东部地区在农业发展过程中更加注重资源的节约和环境的保护,农业经济发展方式较为持续,而中西部地区农业经济发展方式较为粗放,应注重农业经济效益和资源环境效益的协调发展。
表1 1999-2009年中国各地区“两型农业”发展程度均值Tab.1 “Two-type agriculture”development of 30 provinces in China during 1999-2009
每个地区并不是独立存在的个体,与其他地区会存在经济以及社会上的往来。改革开放以来,随着中国农业市场体系的日趋完善和区域开放程度的不断扩大,空间溢出效应在农业经济发展中不能忽略,因为例如地区间贸易、劳动力流动、技术和知识扩散都会使农业发展存在空间上的依赖性。因此,本文在以往研究的基础上,试图采用空间计量经济模型,在充分考虑地区农业发展空间效应的基础上,对中国“两型农业”发展程度的影响因素进行分析。分析的基本思路为:首先采用Moran指数法检验中国各地区“两型农业”发展程度是否存在空间自相关性;如果存在空间自相关性,则建立空间计量模型进行“两型农业”发展程度影响因素的空间估计。
空间相关性常用的检验方法是Moran’s I指数,其具体又可以分为全局空间相关性指标(Global Moran’s I)和局部空间相关性指标(Local Moran’s I)两种。全局空间自相关可以从整体上测度中国“两型农业”发展程度的总体关联与差异程度,其测度模型为[6]:
式中,Yi、Yj表示i省份和j省份的“两型农业”值为各省份“两型农业”的平均值,n为地区数量,Wij为空间权重矩阵,可以采用相邻性指标或距离指标来表示,本文采用相邻性空间权重矩阵,即如果省份i和省份j相邻,则Wij为1,否则为 0。Moran’s I指数的取值范围为[-1,1],大于0表示空间正相关,小于0表明空间负相关,等于0表示空间不相关。用Z统计量可以检验全局Moran’s I指数的显著性。
根据公式(3)利用GeoDa软件计算了1999-2009年各地区“两型农业”发展情况的全局空间自相关系数及其显著性,结果如表2所示,可以发现,“两型农业”发展程度的Moran’s I指数均为正值,且除个别年份外(2002年)都通过了5%的显著性检验,这表明中国各地区“两型农业”发展程度呈现出显著的空间正相关关系,即“两型农业”水平较高的地区其周边省份“两型农业”水平也高,反之亦然。
全局Moran’s I指数能够表明中国地区“两型农业”发展程度总体上具有空间集聚特征,但不能反映各地区的空间集聚情况,还需要进行局部空间相关性分析。局部空间相关性通常使用Moran散点图和局部Moran’s I统计量(例如LISA)来表示。Moran散点图以每个地区观察值的离差为横坐标,以其空间滞后值为纵坐标,将整个空间划分为四个象限,定性地区分出每个地区与其周边地区经济间的相互关系。其中第I象限(HH)、第III象限(LL)代表正的空间相关性,表明相近观察值的空间聚集;第II象限(LH)、第IV象限(HL)代表负的空间相关性,表明不同观测值的空间集聚。局部Moran’s I统计量除了具有Moran散点图的功能之外,还可以定量地获知区域关联的具体程度和显著性,其计算公式为:
表2 “两型农业”发展程度的全局Moran’s I指数及其显著性Tab.2 Global Moran’s I and its significance of“two-type agriculture”development
局部Moran’s I指数为正表明该空间单元与邻近单元的观测值相似,为负则说明该空间单元与邻近单元的观测值不相似。
Moran散点图结果表明,“两型农业”发展程度在中国的省份分布中存在着两个正向的空间集聚类型:一个是高-高集聚(HH)地区,即本身的“两型农业”发展程度较高,相邻省份的“两型农业”发展程度也较高的地区,主要分布在中国东部地区,如江苏、上海、北京、浙江、福建等省份。这些地区经济发展水平较高,农业制度创新和农业技术推广活动较为活跃,农民文化素质较高,从而导致区域之间的合作交流较为顺畅,农业技术知识的扩散和溢出也更为容易,形成一个较为明显的高“两型农业”发展程度空间集聚区域;另一类是低-低集聚(LL)地区,即本身的“两型农业”发展程度较低,相邻省份的“两型农业”发展程度也较低的地区,这一类型的省份数量较多,主要分布在中国西部地区,如青海、新疆、甘肃、宁夏、贵州、云南等省份,这表明中国西部地区呈现出低“两型农业”发展程度的趋同性,在农业发展过程中伴随着严重的生态环境破坏和大量的资源消耗代价,是全国“两型农业”发展的“低洼中心”。
图2 中国主要年份各省“两型农业”发展程度的LISA集聚图Fig.2 LISA cluster of“two-type-agriculture”development in China
为进一步挖掘中国“两型农业”发展变化与分布特征,本文将Moran散点图与LISA显著性水平相结合,借助ArcGIS软件绘制出中国“两型农业”发展程度的LISA集聚图(图2)。图形显示:1999年,中国有8个地区表现出显著的LISA集聚,其中辽宁、上海和江苏三个地区表现为高-高聚集类型,安徽和河北表现为低-高聚集类型,青海和新疆表现为低-低聚集类型,四川则呈现出高-低聚集。2002年,LISA显著的地区有11个,分别为:高-高聚集类型的江苏、上海、福建和广东;低-高聚集类型的安徽、江西和河北;低-低聚集类型的青海、新疆、甘肃和宁夏。2006年,江苏、上海、山东以及浙江表现为高-高聚集类型,安徽表现为低-高聚集类型,青海、新疆、甘肃和宁夏为低-低聚集类型。2009年,LISA显著地区有11个,分别为:高-高聚集类型的辽宁、上海、江苏、浙江和福建;低-高聚集类型的安徽;低-低聚集类型的青海、新疆以及高-低聚集类型的四川。可以看出,中国“两型农业”发展程度的空间集聚基本呈现出东部地区高-高聚集、西部地区低-低聚集以及中部地区低-高聚集或高-低聚集的现象。
本文采用空间面板计量模型对中国“两型农业”发展程度的影响因素进行分析,该模型改变了传统计量经济学数据无关联和匀质性的假定,将空间结构权重纳入分析模型中,刻画出空间地理因素对“两型农业”发展程度的影响。根据空间效应体现方法的不同,空间面板模型可分为空间面板自回归模型(SAR panel)和空间面板误差模型(SEM panel)两种[7]。
空间面板自回归模型通过自回归项来探讨空间“溢出效应”。如果各地区的“两型农业”发展程度不仅受本地区各种因素的影响,而且还可能受邻近地区“两型农业”发展程度的影响,则这种效应可以很好地纳入该模型。空间面板自回归模型可以表述为:
式中Yit是地区i在时期t的“两型农业”发展程度;Xit为n·k的外生解释变量矩阵;W是n·n阶的空间权重矩阵;WYit是因变量的空间自回归项;μit是随机误差项向量;ρ是空间自回归系数,度量了邻近区域“两型农业”发展程度的空间外部溢出效应,若ρ显著,则表明地区间“两型农业”发展存在空间依赖。
空间面板误差模型通过扰动误差项来体现空间依赖作用,其度量了邻近地区“两型农业”发展的误差冲击对本地区“两型农业”发展的影响程度。具体模型为:
式中λ是回归残差的空间自回归系数,度量样本观察值的误差项对区域“两型农业”发展空间误差溢出效应。
对于影响地区“两型农业”发展程度的因素,本文主要选取:①农村居民收入水平(Income)。用不变价格的农村居民人均纯收入对数表示。人均纯收入对数的平方也包含在回归方程中,以考察“两型农业”发展程度与人均收入之间是否呈现出“U型”关系;②农业产业结构调整。张红宇的研究指出,农业产业结构可分为农业(含农、林、牧、副、渔)结构(Agristr)和种植业结构(Planstr)两个层面[8]。因此,本文分别用畜禽水产养殖业产值占农业总产值比重(农业结构调整)、粮食播种面积与经济作物播种面积比例(种植业结构调整)来表示农业产业结构调整;③农业支持政策。主要包括财政支农政策(Finanp)和农业价格政策(Pricep)。本文用各地政府财政支农支出占该地区财政总支出的比重来衡量财政支农政策,用农产品价格指数与农业生产资料价格指数之比来衡量农业价格政策;④城乡收入差距(Inequal)。用城镇人均可支配收入与农村人均纯收入之比来度量该变量;⑤工业发展程度(Industry)。用工业总产值占地区生产总值的比重来衡量;⑥对外开放水平(Open)。用各地区进出口总额与各地区生产总值的比值来表示;⑦农村人力资本(Hcapital)。参照李谷成的研究[9],根据公式将农民平均受教育年限转化为农村人力资本量;⑧政府资源环境管制政策(Regulate)。用各地区污染治理项目本年完成投资额与当年该地区生产总值的比值来量化该变量。
表3 “两型农业”发展程度影响因素空间面板计量回归结果Tab.3 Estimate results of spatial panel model
在进行空间面板实证分析之前需要进行Hausman检验,Matlab检验结果表明:在5%的显著水平上,“两型农业”发展程度影响因素的空间面板自回归模型和空间面板误差模型均支持固定效应模型。另外,对于空间面板自回归模型还是空间面板误差模型的选择,按照Anselin等的判别准则,根据两个拉格朗日乘子及其稳健形式检验结果,本文选择空间面板自回归模型进行分析。表3给出了邻接权重矩阵下中国1999-2009年地区“两型农业”发展程度影响因素的估计结果。
从调整后的R2统计量来看,模型I-IV均具有较好的拟合度,空间计量模型能够较为准确地体现中国“两型农业”发展程度的影响因素。从模型中解释变量系数的估计结果来看,四种模型中,模型II,即空间固定效应模型中各解释变量系数基本都通过了显著性检验,明显优于模型I、III、IV,同时模型 II的AIC和SC值也明显低于模型 I、III、IV,这说明模型 II总体上优于模型 I、III、IV。因此,本文后续的研究结果解释主要基于模型II进行讨论。研究的主要结论有:
(1)地理因素对中国“两型农业”发展程度具有显著的正向影响。表征地理因素的空间相关系数ρ对“两型农业”发展程度的影响系数为0.019 1并通过了5%的显著性概率检验。这充分说明邻近地区间的“两型农业”发展程度存在着空间依赖性,一个地区的“两型农业”发展程度不仅受到自身的农业产业结构、经济发展水平、政府政策等因素的影响,在一定程度上还依赖于与之具有相似空间特征的邻近地区的“两型农业”发展程度,地区间“两型农业”发展程度存在着相互间的正向影响。近年来,随着中国农业市场体系的日趋完善和区域开放程度的扩大,农业生产要素的空间流动性越来越大,农业生产单元之间的联系越来越紧密,产生相邻地区“两型农业”发展程度相互依赖的现象。
(2)农村居民人均收入水平与“两型农业”发展程度存在着“U型”的二次关系。经济理论和实践经验表明:农业生产方式的选择、农业先进技术的推广与应用、农业生产技术效率的改进以及农业资源利用方式均与农村居民收入水平密切相关。当居民收入水平较低时,在经济利益的驱使下,人们会更加追求产出与收入的增长而忽视对资源环境的保护,对农业中自然资源(如土地资源、水资源等)消耗和生产投入要素(农药、化肥等)的需求将会增加,从而导致资源的不合理利用和农业环境的破坏,“两型农业”发展程度较低;当居民收入水平提高时,消费结构变动和公众观念的改变将会促使社会采取可持续的方式利用与分配自然资源,农业增长更加依赖于先进的技术和现代化的管理,在农业产出增加的同时,对资源和环境的破坏反而会降低,“两型农业”发展程度逐步提高[10]。回归结果显示:当农村居民人均收入高于18 724元之后,中国“两型农业”发展程度可能出现上升趋势。然而,虽然估计结果支持农村居民收入水平与“两型农业”发展程度之间存在“U型”关系,但就中国农村居民人均收入实际分布情况来看(2011年中国农村居民人均收入为6 977元),中国仍然处于“U型”曲线的左半段,“两型农业”发展程度仍有可能随着农村居民收入水平的提高而进一步降低。
(3)农业结构中养殖业比重上升、政府实施财政支农政策和农产品价格政策、城乡收入差距的扩大以及工业化程度的加速会降低“两型农业”发展程度。2010年第一次中国污染普查公报显示,畜禽养殖业已经成为农业面源污染的主要来源,农业结构中畜禽水产养殖业比重的上升将加重农业发展的资源环境代价。加强对畜禽养殖污染的处理力度,降低畜禽养殖业的环境污染将是中国“两型农业”发展中所必须面对的挑战;农村财政支农政策和农产品价格政策通过政府的直接或间接补贴,在促进农业发展的同时也会扭曲产品和要素的市场价格,从而对农民的生产行为(如自然资源利用方式、农业生产结构选择、农业化学要素投入结构与数量等)产生影响,导致自然资源的不合理使用和环境破坏[5];在非农就业机会缺乏的情况下,城乡收入差距的扩大将会迫使农民通过密集使用各种化学要素(如农药、化肥等)来提高单位面积农业产量以获得更高的农业收入,这势必会加剧对资源和环境的破坏。因此,有效缓解和抑制城乡收入差距的扩大,不仅有利于社会的安定和团结,对实现农业经济和资源环境的协调发展也具有重要意义;快速的工业化发展要求农业部门不断地扩大产出来满足工业生产和人们生活的需要,在自然资源的约束下,农业部门只有通过增加化学要素的施用量来达到扩大产出的目的,这无疑会加大对环境的破坏。另外,工业化的发展也促使农村劳动力的转移与农民非农化,大量的青壮年劳动力纷纷离乡进城务工,导致农村从事农业生产的多为妇女和老人,受教育、健康等人力资本的束缚,这部分人群往往倾向于多使用化肥农药等化学要素来提高农业产出。因此,政府在推动工业化发展的同时,有必要通过加大农业技术推广力度、加强农民培训等措施来保障农业经济和资源环境的协调发展。
(4)贸易开放程度的提高能够有效地提升“两型农业”发展程度,而政府的资源环境管制政策对“两型农业”发展没有显著影响。随着消费者对环境和健康问题的日益重视,许多国家对农产品质量提出了更高的要求(如化肥、农药残留标准等),这促使各国制定更加严格的环境管制政策减少农用化学要素的施用,也促使各国采用更加先进的农业化学投入品生产流程与工艺来降低农业生产对环境的污染和资源的浪费,从而使得对外贸易程度和“两型农业”发展程度存在着显著的正相关关系;政府资源环境管制政策对“两型农业”发展的影响为正但是不显著。可能的原因在于目前中国农业领域资源环境管制法律体系不健全,管理体制较不完善,从而造成政府的资源环境管制政策对“两型农业”发展没有发挥实质的作用。因此,逐步完善农业资源环境政策体制,综合运用多种政策工具是保证中国农业经济增长与资源环境相互协调、提高中国“两型农业”发展程度的有效途径。
由于“两型农业”包含的内容及范畴存在着价值判断,现有对“两型农业”的研究多为定性思辨性成果。本文运用Malmquist-Luenberger生产率指数方法定量测度了中国1999-2009年30个省份的“两型农业”发展程度,并采用空间面板计量模型对影响“两型农业”发展程度的因素进行了实证研究。研究的重要结论及启示有:
(1)1999-2009年间中国总体层面“两型农业”发展程度在不断提高,但是各地区之间存在很大差异,东部地区“两型农业”发展程度高于中西部地区。因此,中国中西部地区应注重农业经济发展方式的转变,实现农业经济效益和资源环境效益的协调发展。
(2)各地区“两型农业”发展程度呈现出明显的空间正相关关系,尤其是低水平地区之间的空间相关,东部地区和西部地区分别形成了高“两型农业”发展程度和低“两型农业”发展程度区,且显著性较强。这表明要提高中国的整体“两型农业”发展程度,关键在于大幅提高西部地区“两型农业”发展水平,缩小东、西部间的“两型农业”发展差距。
(3)空间地理因素对中国地区“两型农业”发展程度具有显著影响。因此,对于农业经济的长远发展而言,相邻地区应加强跨区域的经济技术合作与交流,加快农业技术知识的扩散与溢出,提高落后地区的“两型农业”发展程度。
(4)农村居民人均收入水平与“两型农业”发展程度存在“U型”关系。现阶段中国仍然处于“U型”曲线的左半段,“两型农业”发展程度仍有可能随着农村居民收入水平的提高而进一步降低,这要求中国在追求农业经济发展的同时关注农业生态环境的保护和资源的合理利用,努力实现资源节约型、环境友好型的“两型农业”发展模式。
(5)农业结构中养殖业比重上升、政府实施财政支农政策和农产品价格政策、城乡收入差距的扩大以及工业化程度的加速对“两型农业”发展有显著的负向影响,而贸易开放程度的提高能够有效地提升“两型农业”发展程度。因此,加强对畜禽养殖业污染的处理力度、改革财政支农政策和农产品价格政策、有效缓解和抑制城乡收入差距的扩大、加强农民培训、提高贸易开放程度等措施将有利于中国农业实现资源、环境与农业经济协调有序发展。
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