朱 玲,周 科
(常州工程职业技术学院,江苏常州 213164)
低碳农业经济指标体系构建及对江苏省的评价*
朱 玲,周 科
(常州工程职业技术学院,江苏常州 213164)
[目的]在低碳经济正成为世界经济社会发展新趋势的背景下,低碳农业成为新的探究热点。科学构建低碳农业经济评价指标体系,有利于为科学评判低碳农业经济发展质量提供重要依据,江苏省作为我国农业大省和经济发达的重叠区,以其为例进行低碳农业经济发展评价对于我国农业发展方向和模式具有先导意义。[方法]基于对低碳农业经济概念和内涵的系统分析,构建由农业发展水平、化学品投入强度、能源利用效率、资源有效利用水平、农业废弃物利用水平等5个准则层的18个指标构成的低碳农业发展水平综合评价指标体系,利用层次分析法(AHP)确定评价指标体系中各指标的权重,并应用线性加权和综合评价模型对江苏省的低碳农业发展水平进行了评价。[结果]江苏省低碳农业从2005年开始得到了快速发展,其中化学品投入强度是制约江苏省低碳农业发展的主要因素,而能源利用效率是促进其发展的关键因素。[结论]降低农业生产中的化肥、农药及农膜等化学投入品的强度,可以使江苏省低碳农业的发展水平有效提升,应予以重点关注。
低碳农业 指标体系 层次分析法 评价
低碳经济是全球性生态危机特别是全球气候变暖催生的生态革命产物,在这一概念提出之初,人们普遍把发展低碳经济的力量放在解决工业和城市发展引发的高排放、高耗能等问题,却忽略了农业要发展低碳经济的必要性和紧迫性。低碳农业是低碳经济的重要组成部分,联合国政府间气候变化专业委员会在评估报告中指出,农业是温室气体的第二大来源。沃里克基于对二氧化碳、气候变化与农业生产三者之间的关系分析,提出必须改变当前的农业生产方式,改为发展低碳农业[1]。
目前中国现代农业发展面临高投入、低产出、资源消耗高和过度利用、环境恶化、生态退化等一系列的瓶颈[2]。因此,在低碳经济正成为世界经济社会发展新趋势的背景下,低碳农业成为新的探究热点。国内对低碳农业的研究起步较晚,但纵观国内的相关研究,低碳农业经济在理论和实践上已取得了较丰富的成果,一些学者开始从建立指标体系的角度对低碳农业的发展情况作评价。如骆旭添等构建了闽北地区低碳农业效益综合评价体系[3]; 谢淑娟从能源利用低碳化水平、农业生产要素产出效率、农业生产方式低碳化水平、农业碳汇效应等4个准则构建指标体系[4]; 张莉侠等对构建低碳农业评价指标体系进行了初步探讨[5]; 刘泽强等从低碳农业的发展水平、发展效率和健康程度3个方面建立指标体系,对低碳农业发展的质量进行了评价[6]; 陈瑾瑜构建了基于AHP的低碳农业综合评价指标体系,并对四川省的低碳农业发展水平进行了评价[7]。还有一些学者对低碳农业发展水平的指标和量化标准也做了一些探索[8, 9]。通过文献分析发现,现有的文献中对构建低碳农业评价指标体系的过程中,多以作者对低碳农业内涵的理解来进行指标体系的设定,从而导致指标体系的建立因作者对低碳农业的理解不同而不同,至今还没有一个统一、系统及完整的低碳农业发展评价指标体系。
江苏省是我国重要的农业大省,农业生产水平相对较高。然而,江苏省又地处华东经济发达地区,近年来江苏省在加速推进工业化、城市化进程中,人地矛盾更加突显,耕地质量不断退化,经济发展和居民生活带来的环境污染加剧、生态环境失衡等成为农业可持续发展的瓶颈问题,这就对江苏省在低碳经济背景下发展现代农业提出了新的挑战。因此,该研究以江苏省为例,在深度分析低碳农业经济概念和内涵的基础上,依据低碳农业经济指标体系构建原则,科学构建低碳农业经济评价指标体系,以期为我国低碳农业发展模式及方向提供参考。
1.1 低碳农业的概念
关于低碳农业的概念,不同学者有不同的表述。国内学者王昀最早提出低碳农业经济概念,认为低碳农业经济应该是低耗能、低污染、低排放的“三低”经济,是一种可以节省各种农业资源的消耗、以最少的物质投入获得最大的物质产出,并且可以将农业生产过程中的不良影响降到最低的农业模式,其本质是节约型、效益型、安全型经济[10]。翁伯琦等提出,低碳农业的定义应当是在农业生产、经营中排放最少的温室气体,同时获得最大收益的农业发展模式,包括政策导向、经营管理、技术创新等多个层面,他更加注重低碳农业对于效益方面的影响[11]。吴一平等提出低碳农业是以“三低”(低污染、低消耗、低排放)为基础的现代农业,实质是能源和资源利用高效率问题[12]。高旺盛等提出低碳农业的核心是减少农业的现代化物质投入,实现节水、节能、节肥、节药,同时增强农田土壤的碳汇能力,实现物质减量化投入是促进农业低碳发展的必要途径[13]。罗吉文认为,低碳农业代表着现代农业的发展方向,其发展有助于缓解人类能源、气候危机和改善人民生活质量[14]。高文玲等将低碳农业的含义概括为,在保障社会需求和粮食安全的基础下,通过科技、政策、管理等措施节约资源、减少投入、降低排放、提高效率、增加效益和获取储碳量,达到生产总过程中最小化地向大气直接和间接排放温室气体的新型现代农业体系[15]。
由此可见,低碳农业的概念还未能统一,综合前人的研究,可以将低碳农业理解为低碳经济在农业方面的反映,是以“低碳”为核心,强调将节能减排、固碳技术、清洁能源等理念指导农业生产实践,来实现农业生产“低耗能、低污染、低排放、高效益和高效率”,最终达到保护生态环境,改善环境质量,并且不影响效益的新型农业模式。
1.2 低碳农业的内涵
低碳农业是在低碳经济背景下出现的新型农业发展形态,在建设生态文明的进程中,要同时关注农业的经济功能、社会功能、生态功能。因此,低碳农业具有丰富的内涵。首先,就农业与温室气体排放关系方面,低碳农业就是提高农业的碳汇能力,从而实现农业源温室气体净排放不断减少的目标。其次,就低碳农业的发展内容方面,低碳农业是按照低碳的理念,通过节能降耗、生态环保的农业技术的推广应用,减少污染物排放,提高能源利用效率,是典型的资源节约型、环境友好型农业。最后,就低碳农业“低污染、低排放、低耗能”的核心方面,在生产全过程中,降低化肥、农药、农用薄膜等投入,减少能源的消耗,在产后农产品废弃物处理方面,充分利用农业废弃物,减少污染物排放[16]。
2.1 构建原则
2.1.1 整体性与层次性相结合原则
低碳农业的发展是由不同层次、不同要素组成的复杂系统,在不同层次上构建不同的评价指标,有助于决策者在不同层次水平上对低碳农业的发展进行调控,从而有利于决策者从整体上对低碳农业的发展做出布局。因此,根据低碳农业发展系统的结构分出层次并将指标归类:在较高层次上,选择概括性较强的指标; 在较低层次上,应选择更具体、有针对性地细分指标,可以使指标体系更加清晰,便于使用。
2.1.2 稳定性与动态性相结合原则
低碳农业经济的发展处于动态变化中,但又具有稳定持续发展的需求。因此,设计低碳农业评价指标体系时,要体现低碳农业发展质量的静态特征,即指标所涉及的内容在一定时间内还应保持相对稳定,以便于分析比较低碳农业发展的进程; 同时,应充分考虑系统的动态变化特征,以便能够更好地预测低碳农业发展质量的未来趋势。
2.1.3 科学性与适用性相结合原则
低碳农业评价指标体系应注重科学性与适用性相结合。因此,在选取指标时,应当充分体现和反映低碳农业经济的内涵,准确把握低碳农业的实质,所包含的内容能全面、客观和综合地反映社会经济发展、资源利用以及环境生态安全等各个方面,体现指标选取的科学性; 同时,指标要精简、易懂,考虑数据获取的难易程度,尽可能选取有代表性的重要指标和综合指标,体现指标的适用性。
2.1.4 可操作性和可比性原则
低碳农业评价指标体系应尽可能量化,具有可比性及可操作性。因此,在设计指标体系时,应尽可能减少难以量化的定性指标,增强评价指标的可操作性。同时,评价指标体系在时空上要具有可比性,能够通过时间上的纵向比较和空间上的横向比较度量低碳农业的发展水平。
2.2 评价指标体系构建
依据低碳农业经济的内涵特征和中国低碳农业的发展现状,参照低碳农业经济评价指标体系已有研究成果[17, 18],遵循低碳农业经济评价指标体系构建的原则,构建低碳农业经济的评价指标体系,包括目标层、准则层和指标层,目标层为低碳农业经济的总体发展水平,准则层由农业经济发展水平、化学品投入强度、能源利用效率、资源有效利用水平、农业废弃物利用水平等5个方面组成,指标层则根据构建低碳农业经济评价指标体系的原则有针对性地进行选择。通过对低碳农业经济的内涵理解、研究文献及专家咨询,最后构建的低碳农业经济综合评价指标体系由18项指标组成(表1)。
表1 低碳农业发展评价指标体系
目标层准则层指标层指标含义指标单位方向低碳农业发展水平综合评价(X)农业经济发展水平(B1)农业生产总值(C1)亿元正农民人均纯收入(C2)元/人正农业劳动生产率(C3)农林牧渔业增加值/农林牧渔业从业人员元/人正化学品投入强度(B2)化肥施用强度(C4)化肥折纯量/耕地面积kg/hm2负农药使用强度(C5)农药使用量/耕地面积kg/hm2负农膜使用强度(C6)农膜使用量/耕地面积kg/hm2负能源利用效率(B3)柴油使用强度(C7)柴油使用量/耕地面积kg/hm2负单位柴油使用量GDP(C8)农业生产总值/柴油使用量万元/t正农业用电效率(C9)农业增加值/农林牧渔水利用电量元/kW·h正农业能源利用效率(C10)农业增加值/农业能源消费总量万元/t标准煤正资源有效利用水平(B4)单位面积农业增加值(C11)农林牧渔业增加值/耕地面积元/hm2正单位面积粮食产量(C12)粮食总产量/粮食作物播种面积kg/hm2正灌溉水有效利用系数(C13)无量纲正农业碳生产力(C14)农业增加值/农业碳排放量万元/t正农业机械化水平(C15)农业机械总动力/耕地面积kW/hm2正农业废弃物利用水平(B5)秸秆资源综合利用率(C16)秸秆被利用量/秸秆总量%正畜禽粪便综合利用率(C17)%正单位耕地面积农作物固碳量(C18)(农作物播种面积∗农作物年平均固碳系数)/年末实际耕地面积t/hm2正
2.3 指标权重的确定
权重的确定采用两两比较层次分析法(AHP)。按照表1的层次结构,建立层次分析的判断矩阵,并针对各判断矩阵进行各层次的单排序计算及一致性检验,进而进行总排序计算及一致性检验。各指标对促进低碳农业发展总目标的层次总排序计算结果列于表2。
表2 评价指标权重
层次B1(0 1056)B2(0 3251)B3(0 3045)B4(0 1858)B5(0 079)各指标权重C10 10470 0111C20 6370 0673C30 25830 0273C40 20 065C50 40 1301C60 40 1301C70 08510 0259C80 1280 039C90 29030 0884C100 49660 1512C110 45480 0845C120 24650 0458C130 05010 0093C140 15210 0283C150 09640 0179C160 2970 0235C170 16340 0129C180 53960 0426
3.1 数据来源
表1所选的评价指标,数据主要来源于《江苏统计年鉴(2000~2015)》和《中国农村统计年鉴(2000~2015)》,由于部分数据不可得,极个别数据根据年鉴数据和公布的指标增长率推算而得。
3.2 指标数据的标准化处理
由于各评价指标的含义不同,计量各指标的量纲也各异。为了能够综合分析各种指标数据,需要对各种指标数据进行标准化处理。低碳农业发展的各项评价指标性质各不相同,其数值范围差别也很大,因此,这些数据之间缺乏可比性。但是,通过对原始数据的标准化处理,消除不同指标量纲之间的差别之后,各指标便具有了一定可比性。评价指标分为两种:一是正向指标,即对低碳农业发展质量起正向作用的指标,其数值越大越好。二是负向指标,对低碳农业发展质量起负向作用的指标,其数值越小越好。在参考刘嵘等研究方法的基础上,该文采用以下公式进行评价指标数据标准化处理:
(1)
(2)
式中,Zj为指标j的标准化值,xj为指标j的数值,xmax为与指标j同类指标的最大值,xmin为与指标j同类指标的最小值。
3.3 低碳农业发展综合评价模型
线性加权求和法是在综合评价过程中常用的模型,并在实践应用中得到了检验或改进。该文在确定各指标在各自对应层次的权重的基础上,通过线性加权求和法构建江苏省低碳农业发展质量综合评价的数学模型。
(3)
Z为低碳农业发展质量综合评价值,Zij和Wij分别为第i个准则层的第j个指标的标准化值和权重。
3.4 江苏省低碳农业发展质量评价结果
3.4.1 综合评价
经过计算, 2000~2014年间江苏省低碳农业发展综合评价结果如图1所示。可以看出,江苏省低碳农业发展大体上可以分为3个阶段。第一阶段为2000~2002年间,江苏省低碳农业发展基本处于低速上升态势, 2002年低碳农业发展综合评价得分是2000年综合评价得分的1.13倍。说明直至2002年,江苏省关于农业的低碳化、生态环境问题还未引起重视,人们更多地关注于经济的快速发展,对农业领域的节能减排方面投入很少。第二阶段为2002~2005年间,江苏省低碳农业发展水平得分由0.392下降到0.362,主要是因为农业经济效益不好,为了提高农业效益导致化学品投入强度上升。第三阶段为2005~2014年间,江苏省低碳农业综合发展水平处于平稳较快发展状态,在全球气候变化的大背景下,随着低碳经济的发展模式收到世人的广泛关注与发展,江苏省开始在农业领域发展节能减排,低污染低碳模式开始逐渐受到重视,加大了人们对这一领域的投入力度,使得这一时期的江苏低碳农业呈现快速发展的态势。
图1 低碳农业发展水平变化趋势
图2 各准则层综合评价得分变化趋势
3.4.2 各准则层评价
农业经济发展水平类综合得分变动呈现稳步上升趋势,其主要贡献因素为农民人均纯收入、农业劳动生产率,这一方面得益于近年来江苏省机械化水平提高,农业产值得到显著提高。特别是在2003年以来,江苏省农业经济发展水平有较大的提高,农业总产值、农民人均纯收入、农业劳动生产率得分增幅较大,对低碳农业发展水平提高有较大的拉动作用。从权重来看,农业经济发展水平排在第4位,与第3位的资源有效利用水平的权重接近,因此,江苏省低碳农业发展质量的提升不能忽视农业经济发展水平。
化学品投入强度得分明显高于其余四个准则层的得分,说明化学品投入强度指标对江苏省农业发展的低碳化水平有显著的相关关系,起到较强的带动作用,即化学品投入强度越低对低碳化农业发展越有利。2000~2005年,化学品投入强度类得分下降较快,其主要原因是:化肥、农药、农用薄膜的使用量逐年上升,且幅度较大,这主要是因为为了提高农业效益而加大了化学品的投入。2005年后,该指标的得分值趋于稳定且有上升的趋势,这一方面归因于江苏省加大了对化学品投入的控制力度。
能源利用效率类指标得分与综合评价得分接近于同步,但得分值明显高于相应年份的其他准则层的得分,表明该类指标对低碳农业的整体发展具有较强的拉动作用。从权重来看,能源利用效率排在第二位,说明能源利用效率类指标在低碳农业发展水平的评价中具有重要的影响。
资源有效利用水平的得分值增幅较大,从0.022增长到0.185,年均增幅为49%。其主要贡献因素是:单位面积农业增加值、单位面积粮食产量及农业碳生产力的逐年上升。这一方面归因于近年来江苏省明显加大了对资源有效利用程度的投入力度; 另一方面得益于近年来江苏省积极推行农业机械化,使得生产效率得到提高。从2000年的5.8kW/hm2上升到2014年的10.2kW/hm2。
农业废弃物利用水平得分值处于上升发展的趋势,但总体基本变化不大。农业废弃物利用水平类指标近年来的增长,主要归因于单位耕地面积农作物固碳量的增长,这说明近年来江苏省农作物播种面积,即复种指数处于平稳增长的趋势。
从评价结果看,江苏省低碳农业综合发展水平总体处于平稳较快发展状态,单纯从低碳农业角度而言对其影响最大的3个因素为能源利用效率、资源有效利用率和化学品投入强度,其中能源利用效率和资源有效利用率都呈现了稳定快速增长的变化态势,成为促进江苏省低碳农业发展水平的最主要因素,而化学品投入强度成为江苏省农业低碳发展的最大制约性因素,农业生产中对化肥、农药及薄膜的高强度使用是江苏省农业向低碳化方向发展的最大障碍。
江苏省低碳农业的健康稳定发展,必须统筹考虑各种影响因素,扬长避短,结合区域发展实际和关键制约因素,选择合理的低碳农业发展目标和措施。即:(1)强化科技创新。科技创新是低碳农业发展的原动力,根据江苏实际,针对农业投入减量和资源环境安全等方面的障碍因素,研究提出具有江苏特色低碳农业发展生态模式和主推技术。大力实施化肥农药使用零增长行动,普及节肥节药节膜、节水节能节地的绿色生产技术和提高农业投入品利用效率的精准农业技术,推广应用有机和低毒低残留农业投入品及病虫害综合防控新技术。研究和开发多种形式的农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物资源化再利用技术[19],提高农副产品综合利用效率。(2)促进农业投入品转型。从对江苏省低碳农业的评价可以看出,化肥、农药和农膜等化学投入品以及化石能源对低碳农业的发展具有决定性影响。化肥、农药、农膜等生产资料的投入不利于农业的可持续发展; 化石能源的使用不仅是对不可再生资源的消耗,而且对周围环境造成了污染。要改变这种局面,一方面要推进有机肥替代化肥、病虫害生物防治、农膜降解回收等工程,减少对土壤的破坏,走绿色农业之路,另一方面针对农业机械化所要使用的柴油、石油等高能耗高污染能源,开发新型可再生能源如风能、太阳能、生物质能、核能等可再生能源用于农业生产[20]。(3)倡导节约低碳理念。农业经营主体和政府管理者的低碳农业理念是否形成,直接关系到低碳农业发展是否能够持续。政府和相关部门应充分利用各种媒体定期发布信息,加强低碳农业知识的普及,从转变思想观念入手,广泛开展低碳农业经济的理念、政策法规的宣传教育,引导广大干部群众树立新的资源观、发展观和生态价值观; 同时,需要加强低碳农机具技术推广和培训,以提高农民和企业的实际操作能力,并做好低碳农业的典型示范区,扩大低碳农业的影响,起到模型辐射,并敦促形成和建立尽快尽可能的低碳意识,将低碳农业发展的理论,成为农业生产的具体实践。
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THE INDEX SYSTEM OF THE LOW CARBON AGRICULTURAL ECONOMY AND ITS APPLICATION IN JIANGSU PROVINCE*
Zhu Ling,Zhou Ke
(Changzhou Vocational Institute of Engineering, Changzhou, Jiangsu 213164, China)
Low carbon economy has become the new trend of the world's economic and social development. Under the background low carbon agriculture has become a research hotpot. Scientific evaluation index system can provide important information for the evaluation quality of low carbon agricultural economy development. As an overlap region of important agriculture province and developed economy region, the low carbon agricultural economic development in Jiangsu province has the guide meaning for the direction and mode of agriculture in our country. Based on the systematically analysis of the concept and connotation of low carbon agricultural economy, the article established an index system which included 5 criterion layers, such as the agricultural development level, chemical input intensity, efficiency of energy utilization, effective utilization of resources, and agricultural waste utilization level, and then it determined the weight of every index by the method of analytic hierarchy process (AHP), and evaluated the development level of low carbon agriculture economy in Jiangsu province using the comprehensive evaluation model. The results showed that low carbon agriculture economy in Jiangsu province had achieved rapid development since 2005. The chemical input intensity was the main factor restricting the development of low carbon agriculture economy, and the intensity of energy consumption was a key factor to promote the development of low carbon agriculture economy. So, to reduce the chemical inputs intensity, such as fertilizers, pesticides and mulching films, can effectively promote the development level of low carbon agriculture in Jiangsu province.
low carbon agriculture; index system; the analytic hierarchy process; evaluation
10.7621/cjarrp.1005-9121.20170527
2017-01-17
朱玲(1981—),女,江苏南京人,硕士、讲师。研究方向:低碳经济与环境管理会计。Email:lynndoudou@126.com
*资助项目:常州工程职业技术学院科研基金项目“基于规避民间资本融资风险视角下融资平台的构建研究”(11130100116029)
S-0
A
1005-9121[2017]05180-07