虚拟水视阈下鄱阳湖流域农产品出口贸易绩效评价----基于3E标准的AHP法研究

赵 亮

(南昌工程学院 经济贸易学院，南昌 330099)

0 引 言

受全球气候变暖等客观自然环境影响，水资源短缺、农田侵蚀、病虫害等制约农业发展现象出现的频率和强度呈增多、频发态势，全球各地尤其是干旱缺水地区的农业生产、可持续发展正受到越来越大的威胁和约束。传统缓解水资源供需矛盾的手段是针对实体水的时空调配和节水技术，而Allan[1]提出的虚拟水概念为克服水资源短缺提供了形式和载体上的发展新思路和解决新路径。虚拟水贸易以商品和服务生产、提供过程中所需要的水资源总量为衡量标准，实质是以商品和服务为贸易载体的非实体水资源在空间上的重新配置和优化整合，既可缓解贸易入超地区水资源供需矛盾，又可以发挥贸易出超地区水资源的禀赋优势，达到双赢。

流域是地表水的汇集区或汇水区，通常作为农业生产的自然地理分区，属于水系发达、水量充沛区域，故流域内一般人口聚集、土地肥沃、牲畜兴旺，往往是重要的农业主产区。以鄱阳湖流域为例，该流域是我国重要的农产品生产基地，无论从国内抑或国际视阈分析，其农业贸易都扮演较重要的贸易输出和出超角色，从虚拟水的角度来看即是以农产品为贸易载体输送出大量虚拟水。鄱阳湖流域农产品贸易充分发挥了水资源禀赋的比较优势，带动了流域的农业经济发展、内在效率提高、社会效益增加，但也引致带来灰色虚拟水排放、水资源过度利用和浪费、生态环境破坏等消极问题和外部不经济现象。因此科学合理测评其绩效得出客观结论，对于鄱阳湖流域农产品贸易的可持续发展至关重要。

目前学界鲜有针对流域地区农产品贸易绩效的专门研究，既有的相关文献主要聚焦于“虚拟水在流域地区实施的影响”和“影响农产品贸易绩效的因素”两大方面。关于虚拟水在流域地区实施影响的研究，学者们主要关注缺水干旱的流域地区。景喆等[2]对西北地区黑河流域实施虚拟水战略效益的模拟显示，虚拟水战略兼具缓解水短缺的资源效益和构建和谐社会的社会效益。曹永强[3]通过对海河流域居民消费和产品生产消耗的虚拟水的定量分析，得出京津冀地区的农产品生产消耗巨大的水资源。李建芳[4]在将石羊河流域虚拟水细分为蓝水和绿水的基础上，提出不同县级区域应优化配置不同农作物种植结构的建议。尚海洋[5]也基于对石羊河流域的分析，提出了类似的观点。少数学者研究了丰水地区的流域虚拟水问题。Montesinos et al.[6]以西班牙南部瓜达尔基维尔河流域为研究对象，对该流域框架内如何弹性配置农业蓝色虚拟水已达到更佳水资源管理效果进行了详细分析。王乐等[7]比较了不同的气候变化情境下，汉江流域农产品虚拟水含量的变化及贸易流向。在影响农产品贸易绩效的因素方面，学者们大都基于单一视角开展研究。马述忠和陈敏[8]从公平贸易救济的视角，采用结构方程模型对浙江省农产品贸易绩效展开探究，在肯定公平贸易救济促进作用的同时，也指出公平贸易救济对贸易绩效的整体效果也产生消极制约。宋海英和孙林[9]运用MS和RCA指数从多维市场角度测算了中国、巴西农产品的竞争绩效，发现互补性大于竞争性，巴西农产品竞争力更强。Boansi[10]基于农业种植和生产多样化视角，对加纳农业多样化实施期间和之后的农产品出口绩效情况进行了对比。汪琦[11]则从服务与技术创新的视阈研究了中国农产品出口的绩效问题。

综上所述，现有文献已经对流域地区虚拟水问题和农产品贸易绩效问题进行了较深入的研究，但鲜有将二者耦合关联，基于虚拟水视角评估流域地区农产品的贸易绩效，本文拟做出边际贡献，透过虚拟水视角，基于经济性、效率性、效益性的3E标准构建绩效评价体系，采用AHP方法(Analytic Hierarchy Process，层次分析法)考察2008-2017年鄱阳湖流域农产品贸易的发展绩效。

1 鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易量测算

1.1 代表性农产品选取

得益于气候温和、光照充足、降雨充沛、无霜期长、自然灾害少等耦合关联的有利生产条件，鄱阳湖流域的谷物、蔬菜、茶叶、水果、油料、生猪、鱼类等品类丰富、物产丰饶，在全国拥有重要的农业产区地位。尽管鄱阳湖流域内农产品丰产繁多，但限于数据搜集难度，本文采取重点抽样和典型抽样的方法，在参考南昌海关主要出口商品数据基础上，从粮食作物、经济作物、动物类三维角度选取代表性农产品进行虚拟水量测算，代表性农产品选取结果如下：粮食作物农产品：谷物；经济作物农产品：蔬菜、茶叶、水果；动物类农产品：猪肉、水产品。

1.2 测算思路及方法

先测算得到某类农产品单位产量(重量)的虚拟水量(即全部耗水量)，然后再搜集得到该农产品的出口贸易量，两者相乘即可得到该农产品的虚拟水贸易量。因此，单位产量(重量)农产品的虚拟水量测算是基础和重点，根据耗水方式的不同，将植物类(粮食作物和经济作物)农产品和动物类农产品分别进行虚拟水量的测算。

1.2.1 植物类农产品虚拟水量测算依据

根据CROPWAT模型软件，CLIMWAT和FAOSTAT数据库，再结合Penman-Monteith公式计算植物类农产品单位产量虚拟水量。具体办法如下式。

(1)

式中：VWC为单位产量的虚拟水量；RWC为单位面积的耗水量；PC为单位面积产量；KC为农作物系数；ET0等式为FAO推荐的Penman-Monteith公式。

1.2.2 动物类农产品虚拟水量测算依据

由于动物类农产品的虚拟水量涉及动物从生长发育到加工处理的诸多环节，数据难以获得，目前学界尚未有统一权威的测算方法，本文采用经验借鉴法，在参考Chapagain和Hoekstra[12]、王双英和唐志良[13]、朱启荣等[14]测算方法的基础上估算单位重量的虚拟水量。

2 流域农产品虚拟水贸易绩效评价体系构建

2.1 构建递阶层次结构[15]

按照科学性、完整性、可搜集性原则，构建从总到分逐次由目标层A、准则层B、子准则层C、方案层D组成的递阶层次结构，综合采用德尔菲法、逻辑分析法、比较借鉴法确定各层级的具体考察指标(见表1)。

2.2 设计两两对比判断矩阵

采用1-9标度法对相较于上一层级X的本层级Y内任意指标进行两两间重要性的对比，确定判断矩阵X-Y。

XY1Y2…YmY1Y11Y12…Y1mY2Y21Y22…Y2m︙︙YmYm1Ym2…Ymn

其中，Yii=Yjj=1，Yij=1/Yji，1≤i≤m，1≤j≤m，m×m表示矩阵为m阶方阵。目标层与准则层、准则层与子准则层、子准则层与方案层、准则层与方案层构建的判断矩阵分别用矩阵A-B、矩阵B-C、矩阵C-D、矩阵B-D表示。综合运用德尔菲法、加权平均法、特征值法进行各判断矩阵内指标间重要性比较及权重计算，具体做法是根据判断矩阵X-Y的打分结果在对向量归一化处理的基础上先计算指标权重w，再计算最大特征根λmax，进而根据CI=(λmax-m)/(m-1)得出一致性指标CI，然后结合平均随机一致性指标RI，利用一致性比例公式CR=CI/RI得出一致性比例结果。若CR结果小于0.1，则表明该判断矩阵通过一致性检验。

表1 流域农产品虚拟水出口贸易绩效评价指标体系Tab.1 Performance evaluation index system of virtual water export trade of agricultural products in river basin

注：鄱阳湖流域的范围以江西为中心，与江西全省的行政区空间高度重叠，流域面积占江西省面积的94%。鉴于此，在数据的搜集上主要以江西省农产品出口贸易数据来代替鄱阳湖流域的相关数据，这点在后续分析中亦有所体现。

2.3 权重计算及一致性检验

计算判断矩阵的指标权重是利用AHP方法进行研究的基础，指标权重与该指标重要性成正比。借鉴崔军和杨琪[16]引入专家可信度的多维度综合评价方法，邀请相关领域内的11名学者根据Saaty提出的1-9标度法对表1中相较于上一层级指标的本层级两两指标进行对比赋值，赋值的主观依据是专家个人的经验观点和学识判断，客观依据是鄱阳湖流域农产品出口贸易的实际绩效情况。赋值结果取加权平均数(将11位学者的职称、学历学位、硕博导、研究相关度、近5年学术贡献、打分自信度量化赋值后作为绝对数权数)，将赋值结果进行多轮咨询、反复调整后才确定最终结果。最后基于赋值结果建立两两比较的判断矩阵。

2.3.1 对矩阵A-B的权重分析

根据表2，矩阵A-B的最大特征根λmax=3，一致性指标的CI值为0，CI数值很小表明矩阵一致性良好，同时一致性比例CR结果小于0.1，表明该判断矩阵具有满意的一致性，可以对后续各矩阵进行权重计算。同时，对WBi计算结果的排序可知，经济绩效和效益绩效对流域农产品虚拟水贸易绩效评价结果的影响最大，效率绩效相对较小。

表2 矩阵A-B的权重及一致性检验结果Tab.2 Weight and consistency test results of matrix A-B

注：λmax=3；CI=0；RI=0.52；CR=0<0.1。

2.3.2 对矩阵B-C、矩阵C-D单层权重及矩阵B-D总聚权重的计算

由表3可知，判断矩阵B-C以及C-D的一致性指标CI值都偏小，而且一致性检验比例CR值都低于0.1，因此各层级矩阵构造均合理，表明可以进行矩阵B-D的总聚权重计算。在通过一致性检验的前提下，在经济绩效方面，矩阵B1-Dj(j=1,2,…,9)总聚权重的结果显示，城乡收入差距D9、农产品虚拟水贸易增长率D5、农民人均农业收入D8、农产品虚拟水贸易依存度D6的总聚权重均超过0.1，表明这些方案层指标是影响经济绩效表现的核心指标，尤其是城乡收入差距D9的总聚权重达到0.326，表明流域农产品虚拟水贸易对缩小城乡收入差距的成效如何是评估其经济绩效的首要指标。而要取得良好经济绩效，需要重点发展这些指标所指向的内容。

在效率绩效方面，根据矩阵B2-Dj(j=10,11,…,18)的总聚权重结果，虚拟水贸易竞争力指数D18、虚拟水贸易市场占有率D17、经济作物产品虚拟水贸易占比D11、动物类产品虚拟水贸易占比D12是体现效率绩效的关键指标(权重均大于或近似等于0.09)，要重点考察这些指标受农产品虚拟水贸易影响的变化情况，而方案层其他指标对效率绩效的贡献作用相对偏弱。因此，要获得良好的效率绩效必须通过流域农产品虚拟水贸易重点提高虚拟水贸易竞争力指数和市场占有率，同时持续优化贸易产品结构，提高经济作物产品、动物类产品的贸易占比，在增加出口数量的同时也优化贸易结构，扩大高附加值农产品的出口比重。

表3 矩阵B-C、C-D、B-D的单层或总聚权重及一致性检验Tab.3 Single-layer or total weight and consistency test for matrix B-C、C-D and B-D

续表3 矩阵B-C、C-D、B-D的单层或总聚权重及一致性检验

在效益绩效方面，矩阵B3-Dj(j=19,20,…,27)总聚权重结果显示，对效益绩效影响最大的指标是农产品支出恩格尔系数D21，其总聚权重达到0.266 6，表明降低居民恩格尔系数是考察流域农产品虚拟水贸易效益绩效的首要指标。其次是农业能源消费弹性系数D27、单位出口的灰色虚拟水排放量D25、农产品虚拟水人均消耗量D19，这些指标的权重都大于0.1，说明这些正、逆指标越被优化，效益绩效就会越佳。

3 鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易绩效评分测算

表1中各方案层指标的原始数据来源于《江西统计年鉴》、江西省经济社会和发展统计公报、江西省水资源公报，以及江西省水利厅、江西省发改委的网站资料，对于统计中缺失的个别数据采用插值法补齐。下面先测算3E绩效的各自评分，再推算得出总绩效历年评分。

3.1 对3E绩效的分别评分

由于表1中大量指标数据的意义和量纲不同，不具可比性和汇总性，因此需要根据公式(2)～(5)进行无量纲化的处理，其中公式(2)、(3)分别处理正、逆指标，公式(4)或(5)处理中性指标。再根据公式(6)测算得出各准则层的具体评分。

Y(XDi)=(XDi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

Y(XDi)=(Xmax-XDi)/(Xmax-Xmin)

(3)

Y(XDi)=(XDi-Xmin)/(Xio-Xmin)

(Xmin≤XDi≤Xio)

(4)

Y(XDi)=(Xmax-XDi)/(Xmax-Xio)

(Xio≤XDi≤Xmax)

(5)

(6)

式中：Y(XDi)为方案层各指标实际值经过无量纲化处理后的标准值；XDi为该指标的实际值；Xmax为该指标时间数列区间的最大值；Xmin为该指标时间数列区间的最小值；Xio为适度值；ScoreB为准则层的评价得分[17]。

通过测算，得到准则层的历年评分结果如图1所示。

图1 2008-2017年鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易3E绩效分别评分Fig.1 The performance of virtual water trade of agricultural products in Poyang lake basin was scored respectively from 2008 to 2017

根据图1，2008-2017年间，鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易的经济绩效、效率绩效、效益绩效的评分总体均呈现出波动中的上升态势，这表明农产品虚拟水贸易的确对鄱阳湖流域的农业经济发展、内在效率提升、社会效益增加有正向驱动。但同时总体评分都偏低，则说明驱动力度并不强，需要采取综合措施深度挖掘鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易对经济、效率和效益的提升潜力。

具体分析，经济绩效评分的增长波动幅度更平缓，大致维持在0.45～0.60之间，相较于其他两类绩效，在2014年之前其都占据最高评分，表明农产品虚拟水贸易对鄱阳湖流域宏观经济、出口贸易、“农业、农民、农村”发展一直有稳定的正向驱动，尽管在2009年和2015-2016年有下行状况，表现为方案层衡量指标大都出现不同程度的评分下降，但这与全球次贷危机和我国经贸发展进入新常态有很大关系，因此流域农产品虚拟水贸易发展需要做好应对国内外宏观局势不利影响的准备。效率绩效的总体评分从2008年的0.329 7提升到2017年的0.528 0，相较于同期其他两类绩效，分值长期垫底。这主要是由于受客观自然条件和生产技术约束，鄱阳湖流域农业生产和贸易的结构转型难度大，贸易结构优化效率的评分一直不高，同时鄱阳湖流域本身具有水禀赋比较优势，对提高水资源利用率和节水技术的R&D投入也缺乏主动性和积极性，造成相关指标评分也不高等多方面因素的耦合作用导致。效益绩效的历年评分相较于其他两类绩效总体居中，但自2013年后提升最为显著，这既是由于农产品虚拟水贸易促进了鄱阳湖流域居民生活的收入水平、消费水平、支出结构的提高或优化，引致居民生活效益的较显著改善，也是由于随着节能减排的深入推进和绿色无公害农业的加快推广[18]，流域内农业的生态保护效益和能源节约效益不断显现，相关衡量指标呈现出向好态势所引致。

3.2 对总绩效的历年评分

依据3E绩效的分别评分，根据公式(7)采用加权平均进行计算，得到2008-2017年鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易总绩效的历年评分(见图2)。

(7)

图2 2008-2017年鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易总绩效的历年评分Fig.2 Annual score of total performance of virtual water trade of agricultural products in Poyang lake basin from 2008 to 2017

观察图2可知，鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易的总绩效历年评分有以下特征：①在波动中呈现提高趋势，2008-2009年和2014-2016年的波动与国际次贷危机和国内经济新常态较为同步，表明农产品虚拟水贸易会受到国内外不利环境的消极影响。②整体评分水平并不高，考察期内的分值区间为0.40～0.61，表明鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易虽未引致发生显著的水禀赋“资源诅咒”，但是对流域内经济社会整体驱动还不强，有待进一步挖掘潜力。

4 结 语

首先，透过虚拟水视角，以3E标准为设计思路，建立了囊括目标层、准则层、子准则层、方案层四级递阶层次结构的流域农产品虚拟水贸易绩效评价体系，其中方案层包括30个不同性质(正指标、逆指标、中性指标)的微观、具体衡量指标，是数据搜集、整理和比较的基础依据。

其次，AHP实证研究发现：①根据总聚权重的计算结果比较可知，影响经济绩效评分的主要方案层指标是流域城乡收入差距、农产品虚拟水贸易增长率、农民人均农业收入、农产品虚拟水贸易依存度；制约效率绩效的关键方案层指标是虚拟水贸易竞争力指数、虚拟水贸易市场占有率、经济作物产品虚拟水贸易占比、动物类产品虚拟水贸易占比；体现效益绩效的重要方案层指标是农产品支出恩格尔系数、农业能源消费弹性系数、单位出口的灰色虚拟水排放量、农产品虚拟水人均消耗量。②在2008-2017年间，受宏观经济大环境、客观自然条件、生产技术水平、节能减排及绿色农业等影响，鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易3E绩效分别评分的特征表现迥异显著，虽均整体呈现提升趋势，但经济绩效评分的增长波动幅度更平缓，效率绩效评分长期呈现垫底状态，效益绩效的历年评分总体居中，且在2013年后提升最为显著。③在“3E”分类绩效的合力驱动下，鄱阳湖流域农产品虚拟水贸易总绩效的历年评分尽管在波动中呈现提升趋势，但表现出易受经贸大环境的宏观约束和整体评分水平偏低两大显著特征。具体表现为2008-2009年、2014-2016年的波动与国际次贷危机、国内经济迈入新常态较为同步，考察期内的分值均在0.61及以下区间内徘徊。尽管农产品虚拟水贸易虽未引致发生显著的水禀赋“资源诅咒”，但是对鄱阳湖流域经济社会整体驱动并不强，亟待进一步顶层设计、合理布局后续发展规划。

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