强化农村绿色基础设施投资提高农业全要素生产率

李建英,战 爽

(1.河北经贸大学 经济研究所,河北 石家庄 050061;2.远东宏信普惠融资租赁(天津)有限公司,浙江 宁波 315000)

一、研究背景

绿色基础设施是建立在生态理论的基础上,针对“灰色基础设施”(如公路、市政下水管网等市政支持系统)和社会基础设施(如医院、学校等)等“建筑设施”概念而提出的,着眼于生态与环境,将人工设施和自然环境有机结合起来,利用森林、湿地、绿化带等形成人工建筑与自然环境的一个有机整体。研究表明:绿色基础设施具有承载水源涵养、旱涝调蓄、气候调节、水土保持、沙漠化防治和生物多样性保护等维护国土生态安全与国家长远利益的生态服务功能,对包容性绿色生态存在积极影响[1]。农村绿色基础设施主要包括生态景观、绿地系统、生态廊道等生态基础设施建设以及矿山、农耕用地生态修复工程,乡村河道生态化改造、生活污水治理等,通过生态廊道联通城乡,发挥生态修复、生态景观带动经济发展的积极作用,优化农村人居环境。

改革开放以来,中国政府推出一系列的“惠农”政策,农村农业实现了前所未有的发展,但同时由于化肥、农药等要素的大量应用,农业用地水位下降、土壤肥力减弱、农业面源污染严重等问题也亟待解决[2]。现有研究证实,农业生产效率受环境约束的影响较大,环境污染越严重则对农业绿色发展的阻碍作用越强[3]。环境规制对提高农业全要素生产率有显著促进作用[4],在经济发展方式正向环境友好型和资源节约型转变的新常态下,传统“粗放式”高投入、高产出的增长模式难以为继。2021年国务院发布《“十四五”推进农业农村现代化规划》《“十四五”全国农业绿色发展规划》以及2022年中央一号文件《关于做好2022 年全面推进乡村振兴重点工作的意见》均要求进一步推动绿色低碳转型,改善城乡人居环境,强化绿色基础设施建设,完善农村基础设施体系。

作为“双碳”背景下实现乡村经济建设与生态保护协同发展的有效途径,农村绿色基础设施建设可在助力发展生态农业、延伸农业产业链条的同时,改变传统农业生产的要素投入和累积,对农业全要素生产率的提高产生极大影响[5]。在倡导绿色低碳发展的大环境下,农村绿色基础设施建设是实现乡村减污降碳协同增效的有效措施,也是打造乡村绿色产业链、提升农业全要素生产率、实现乡村可持续发展的必要条件。基于此提出以下几个问题:我国绿色基础设施投资是否能够促进农业全要素生产率提高? 作用机制是什么? 是否存在异质性? 作用效果是否存在空间效应? 因此,本文搜集整理2011—2020 年我国30 个省份(除港、澳、台和西藏)的相关数据,通过构建固定效应、动态面板模型和空间杜宾模型,分析农村绿色基础设施投资与农业全要素生产率间的关系、影响途径以及二者之间的空间相关性,并结合研究结论提出相应建议,助力农村协调、绿色、可持续发展。

二、理论分析与研究假说

农村基础设施具有改善农业生产条件、优化要素配置等作用,作为社会的“先行资本”,是实现乡村振兴的基本保障,在生产经营发展到一定的程度后,基础设施对经济的发展起到了很大的作用[6]。进一步的研究表明,互补性和替代性是基础设施特有的优势,无论是经济基础设施还是社会基础设施均对绿色全要素生产率有正向的促进作用[7-8]。

与传统基础设施相比,农村绿色基础设施的首要特点是将环境和经济的可持续发展问题放在首要地位。基于现有研究发现绿色基础设施的影响渠道可分为两个:一方面,农村绿色基础设施可以改善农业生态环境,助力发展低碳循环农业。农村绿色基础设施以生态保护、人居环境和绿色技术的视角在农村生产、生活和原野生态之间搭建起完整的生态服务系统,不仅是农村生产生活的工具,还是维护人与自然交互关系的桥梁[9-10]。Khoshnava[11]认为,绿色基础设施与绿色经济之间存在多种联系,对可持续发展的环境、社会和经济支柱等方面产生较大影响。秦小迪等[12]进一步发现,农村基础设施对于包容性绿色增长的促进效应大于其抑制效应,基础设施建设对于实现绿色化发展具备重大意义。现阶段,生态资源已成为经济高质量绿色发展的重要保障[13],而农村绿色基础设施可通过直接或间接缓解气候变化的主动性途径,减少洪水等自然灾害的发生[14],强调对农村林地和土地等自然资源的保护,以实现农村资源的可持续利用。

另一方面,农村绿色基础设施可有效优化农村产业结构、延伸农村绿色产业链条。在农业现代化进程中,农村绿色基础设施可解决限制绿色、有机农产品的生产和销售问题[16],并且,随着农村生态环境恶化现象的明显改善,产业融合引致的农业生产增收和增效的效果将进一步带动提高农业全要素生产率[17]。据此提出研究假说H1:

H1:农村绿色基础设施投资增加会促进农业全要素生产率的提升。

已有研究发现,农村基础设施能够发挥正向空间溢出效应带动邻近区域农业全要素生产率提高[18-19]。而绿色基础设施保留着传统基础设施的特点,可以通过网络效应、示范效应和技术溢出效应等渠道发挥溢出效应间接影响农业生产率。其中,网络效应是指农村绿色基础设施建设形成相互交错的网络,将原来分散的个体有效地连接起来形成一个整体,实现农业生产资源配置效率最大化。示范效应是指率先完成投资建设的地区,农业生产质量和效率均得到大幅提升,参与者可从中获利,进而引起其他地区的效仿。技术溢出效应则包括技术溢出与人才溢出,人员及知识技术在各地区的流动,能够激励完善农村绿色基础设施建设,推动发展可持续农业。提出研究假说H2:

H2:农村绿色基础设施投资对农业全要素生产率的影响存在空间溢出效应。

三、研究设计

(一)农业全要素生产率测算

为避免因设定函数导致测算误差,本文使用DEA-Malmquist 指数法测算农业全要素生产率。基于数据的可得性,选取除港、澳、台以及西藏外共30个省份2011—2020 年的面板数据,构建产出-投入指标体系。以2011—2020 年农业产值(农林牧渔总产值)作为产出指标,投入指标主要包括:劳动力、土地、农用机械、化肥农药、农业灌溉、农膜,具体指标选取见表1。数据来源于《中国农村统计年鉴》《中国统计年鉴》以及各地区统计年鉴。

表1 农业全要素生产率测算指标

TFP为测算出的农业全要素生产率指数,表示的是t+1 期相较t期时的变动情况。若TFP>1,表示t+1 期的农业全要素生产率要高于t期;若TFP<1,则表示农业全要素生产率在t+1 期时相比t期有所下降。TFP指数可拆解为技术进步指数(TECH)和技术效率变化指数(EF)两部分。其中,技术进步测度的是当前绿色技术与前沿相比的进步速度;而技术效率反映的则是对生产可能性边界的追赶速度,三者关系如下:

使用DEA-Malmquist 指数法测算得到2011—2020 年我国30 个省份农业全要素生产率指数(TFP)、农业技术效率指数(EF)和农业技术进步指数(TECH)。其中,技术进步测度的是技术的进步速度,而技术效率反映的则是对生产可能性边界的追赶速度,计算结果如图1 所示。从结果可看出,我国农业全要素生产率(TFP)整体上呈现增长的趋势,农村农业生产发展迅速。农业技术进步指数(TECH)和农业技术效率指数(EF)在大部分时期内均大于1,技术创新与技术效率是影响农业生产全要素生产率的重要因素。逐年增长的农业全要素生产率也从侧面显示出,我国农业生产正由投入型增长转向技术推动型增长,农业生产向着现代化全力迈进。

图1 2011—2020 年农业全要素生产率变化趋势

(二)模型设定与数据来源

1.基础模型设定。首先,构建面板模型讨论农村绿色基础设施投资与农业全素生产率间存在的线性关系:

其中,TFP为农业全要素生产率;green为农村绿色基础设施投资;control为选取的各控制变量;μi、σt分别表示个体效应和时间效应;εit表示随机扰动项。

其次,经济因素常常会受过去行为模式的影响而对后期产生持续性影响。因此,本文将农业全要素生产率的滞后一期(TFPit-1)引入计量模型中,构建动态面板模型。构建的模型如下:

最后,将测算结果分解出的农业技术效率指数(EF)和农业技术进步指数(TECH)作为被解释变量,构建的计量模型如下:

在该模型中,若green的回归系数为正,则表明农村绿色基础设施投资提高农业全要素生产率可通过提升农业技术效率(或农业技术进步)实现。

2.指标选取。(1)被解释变量:选取前文测算得到的TFP指数及其分解TECH指数和EF指数作为被解释变量。(2)解释变量:农村绿色基础设施(green)。农村绿色基础设施最主要的作用就是改善农村地区生产和生活的环境状况[20],具体可分为生产性、生活性以及原野生态基础设施。但由于农村固定资产投资在研究期限内数据严重缺失,因此本文选用乡镇市政固定资产投资中的部分指标表示,并使用熵值法计算得出农村绿色基础设施投资情况。(3)控制变量。本文选择的控制变量包括:城镇化水平(urban),用农村人口与城镇人口的比值来表示;产业结构(scale),选择第二产业总产值占GDP的比重来衡量农村的产业结构状况;人力资本水平(edu),以农村大专及以上学历人口的比重来表示乡村的人力资本水平;开放程度(open),使用农产品出口量占总量的比重来表示;经济状况(income),使用农村居民人均可支配收入来表示;受灾情况(dis),以农村农业受灾面积与农村耕地面积的比值来表示。农村绿色基础设施投资具体指标选取情况见表2。

本文选取2011—2020 年我国30 个省份(除港、澳、台和西藏)的相关数据,其中农村绿色基础设施投资数据来源于Wind 数据库,人力资本水平的数据来源于《中国人口和就业统计年鉴》,其他相关变量的数据均来源于《中国统计年鉴》《中国农村统计年鉴》以及各地的统计年鉴。相关变量的描述性统计见表3。

表3 相关变量的描述性统计结果

四、实证分析

(一) 基础模型回归结果

本文使用2011—2020 年30 个省份的面板数据,构建固定效应模型、系统GMM 模型和差分GMM 模型,回归结果见表4。从(1)、(2)列OLS 回归和固定效应模型的回归结果中可看出,green的系数分别为0.159 和0.310 7 且均在5%的水平上显著。

为消除TFP 前期变化的影响,将TFP 滞后一期(TFP_1)引入模型中,使用差分GMM 和系统GMM方法分别进行检验。其中AR(1)分别为0.029 和0.060,AR(2)分别为0.616 和0.258,且均通过Hansen 检验,模型设立正确。从(3)和(4)列回归结果中可见green的系数显著为正,与固定效应模型回归结果一致,即表明强化农村绿色基础设施投资力度对提高农业全要素生产率有促进作用。农业生产离不开基础设施建设,在经济发展方式正向环境友好型和资源节约型转变的新常态下,传统“粗放式”高投入、高产出的增长模式难以为继,农业生产要求向着保持可持续发展转变。而农村绿色基础设施建设恰好可将农业生产与绿色低碳有效统一起来,绿色基础设施着力营造绿色生态环境、保护生态系统稳定性,提高经济发展的潜能和利益,从而对农业生产率产生积极的作用。同时,完善农村绿色基础设建设有助于优化农村产业结构、延伸农村产业链条。绿色基础设施建设可显著改善农产品销售问题,有助于打造完整的农业生产-销售产业链,提高农业收入水平,进而促进农业全要素生产率提高。

(二)稳健性检验

1.更改样本总量。由于北京、上海、天津和重庆4 个直辖市的非农化程度较大,为保证结论的准确性,将这4 个区域剔除,重新构建固定效应模型、系统GMM 模型和差分GMM 模型,回归结果见表5(1)列、(2)列和(3)列。三个模型中green系数均显著为正,其余变量与基础模型回归结果相一致,回归结论较为准确。

表5 稳健性检验结果

2.内生性。产生内生性问题的原因有两种:一是遗漏变量,农业全要素生产率受众多因素影响,尽管已经将一系列可能的因素加以控制,但是仍不能保证残差项完全排除其他可能因素。二是反向因果,农村绿色基础设施投资的增加会促进农业全要素生产率的提升,而提高农业生产效率,也会降低生产成本,优化资源配置,提高资源使用效率,也就意味着将“倒逼”相关主体主动强化绿色基础设施建设,反而会增大农村绿色基础设施投资。因此,本文将选取核心解释变量的滞后一期(green_1)作为工具变量,构建2SLS 模型,检验结果如表5(4)列所示。加入工具变量后,农村绿色基础设施投资的系数在5%的水平下对农业全要素生产率的提升产生显著正向影响,基础回归模型结果得以验证。

(三) 空间相关性分析

为进一步探讨农村绿色基础设施投资与农业全要素生产率间是否存在空间效应,构建如式(6)的空间杜宾模型:

TFP表示被解释变量农业全要素生产率,green表示解释变量农村绿色基础设施投资,control表示各控制变量,ρ代表空间自回归系数,β代表空间滞后系数,μit代表随机扰动项,λ是扰动项的空间自回归系数。ω表示空间权重矩阵,空间权重矩阵能够将空间地域联系起来,本文选择更能衡量地区关系的临近距离权重矩阵,探究农村绿色基础设施投资的空间溢出效应。

表6 为2011—2020 年农村绿色基础设施与农业全要素生产率的空间相关性指数。从表6 中可以看到,2011—2020 年莫兰因指数均在[0,1]之间,并且通过显著性检验。可见,农村绿色基础设施投资和农业全要素生产率均具有较强的空间相关性。

表6 Moran’s 指数

根据表7 空间溢出效应检验的回归结果可知,(1)列中green的系数在1%的水平下显著为正,可得出与基础回归模型相同的结论,即农村绿色基础设施投资的增加会提高农业全要素生产率。(2)列为各变量的空间滞后系数,可据其判断是否存在空间溢出效应。green的空间滞后系数为0.065 1,在1%的水平下显著,农村绿色基础设施投资对农村全要素生产率的影响存在正向的空间溢出效应,基础设施投资的增加会给邻近地区农村的农业全要素生产率带来影响。

表7 农村绿色基础设施投资与TFP 空间溢出效应检验

由于SDM 模型中ρ值显著不为0,回归结果中的系数不能直接解释各变量的经济含义。因此使用偏微分法将总效应分解为直接效应和间接效应,进一步分析农村绿色基础设施投资对农业全要素生产率的直接效应和空间溢出效应。分解结果为表7 中(3)～(5)列。如回归结果所示,农村绿色基础设施投资的直接效应、间接效应和总效应均显著为正,农村绿色基础设施总体上会对农业全要素生产率的提高起到促进作用,加大投资力度不仅能够促进自身农业全要素生产率的提升,还将带动提高邻近区域农业全要素生产率,且这种溢出效应要大于对其自身的直接作用。因此,缩小区域发展差距,实现乡村振兴,下一步的任务是要进一步强化支持力度,完善农村绿色基础设施建设体系,形成相互交错的网络,发挥绿色基础设施的直接效应和空间溢出效应。

(四) 进一步研究

1.TFP 分解项检验。农业生产规模化、现代化是我国农业发展的终极目标,提升农业生产要素使用效率,同步减少化肥、农药等资源使用量,推动农业生产模式转型升级,实现“一降一增”[21]。一方面,农村绿色基础设施建设可改造传统农业生产方式,使农业生产朝着规模化、现代化转变,在提高农业生产效率的同时,可以进一步推动农业生产技术进步,加速创新成果转化。并且根据新古典经济学理论,技术进步是经济增长的主要来源[22]。另一方面,农村基础设施与农业生产存在正向相关关系,农村绿色基础设施建设体系的不断完善,将有效推进农村产业融合发展,并吸引更多相关企业参与到农业生产中,从而对农业生产率产生影响。因此,将TFP 分解为农业技术进步指数(TECH) 和农业技术效率指数(EF),引入滞后一期农业技术进步指数(TECH_1)和滞后一期农业技术效率指数(EF_1),分别构建动态面板模型,回归结果见表8。

表8 农村绿色基础设施对TECH 与EF 的影响

在表8 的两个模型回归结果中,green的回归系数均显著为正。农村绿色基础设施投资对农业技术进步(TECH)和农业技术效率(EF)均产生正向影响。一方面,完善农村绿色基础设施建设可以有效改善农户农业生产状况,助力实现农业生产规模化、现代化,保障农业生产质量。另一方面,又将进一步引导、优化农业生产要素资源配置,提升农业生产效率。由此可见,农村绿色基础设施投资具有有效优化农村资源配置、提高资源使用效率的作用,“双轮驱动”提高农业全要素生产率。

2.异质性分析。近年来,我国陆续推出各项战略以解决经济发展不平衡问题,但效果有限,各区域间农业全要素生产率仍有较大差距[23]。为检验不同区域农村绿色基础设施投资对农业全要素生产率的影响,本文将全国30 个省份分为东部、中部和西部3 个区域,分别构建固定效应模型进行实证检验,检验结果见表9。

从表9 回归结果可见:在东部、中部和西部3 个区域中,农村绿色基础设施投资对农业全要素生产率均存在正向影响,其影响程度可按照东部、中部和西部的顺序由小到大排列。出现这一结果的原因可能是,我国东部区域中的大部分省份是非粮食产区,农业并不是其主要的收入来源,增加绿色基础设施的投入对农业的影响相对较小;粮食主产区大部分位于中部和西部,绿色基础设施建设对农业生产的影响较强。同时从结果可分析出,西部由于地理位置、资源禀赋等条件的影响,相对其他地区发展较为缓慢,完善西部农村绿色基础设施建设,可以优化农业资源要素配置,发挥西部地区发展潜力,有望追上并赶超东部和中部农业发展水平。强化农村绿色基础设施投入,建立联通的绿色基础设施网络,不仅是在“双碳”目标下发展绿色、可持续农业的要求,也是实现乡村振兴必不可少的条件。

五、结论与建议

(一)结论

在农村污染严重、生态环境恶化的情况下,农村基础设施绿色化升级成为提高农业全要素生产率,发展低碳、可持续农业必不可少的条件。本文通过构建计量模型发现:整体上,农村绿色基础设施投资增加会促进农业全要素生产率的提高,并且对其分解项农业技术进步与农业技术效率均有正向影响,其中对农业技术进步的作用效果相对较大。并且农村绿色基础设施投资对农业全要素生产率的影响存在区域异质性,根据影响程度大小,可按照东部、中部、西部的顺序从小到大排列。此外,基于空间效应检验发现,农村绿色基础设施投资对农业全要素生产率的影响存在正向空间溢出效应,即农村绿色基础设施投资的增加既使自身农业全要素生产率提高,还将带动邻近区域农业全要素生产率提升,并且该溢出效应要大于直接效应。

(二) 建议

1.加大农村绿色基础设施投入,构建多元化投资机制。加大投资力度,推进各地农村绿色基础设施投资,形成完备的绿色基础设施网络,全面提升农业资源配置效率。在保证财政投入的前提下,积极引导更多的社会资本投入到农村的绿色基础设施中来,形成财政、金融以及社会资本参与的多元化投资机制。

2.优化农村绿色基础设施投资结构,发挥直接和间接效应。根据农业生产特点制定合理的投资决策,充分发挥农村绿色基础设施对农业生产的直接和间接效应,以实现投资效率最大化。例如,可鼓励农机跨区域作业,减少农机的重复投资,提高农业生产效率;同时,应结合乡村振兴战略实施,制定区域差异化投资策略。主要针对东中西部的差异,统筹农村绿色基础设施建设和既有建筑的节能改造,完善各地区间的网络联系,发挥东部的带动作用以及中部“承上启下”的协同作用,加强地区间农业生产技术的交流学习,充分发挥辐射作用,实现各区域农村农业协调可持续发展。

3.完善农村绿色基础设施建设,优化资源配置。完善农村绿色基础设施建设,打破原有的农村资源禀赋条件限制,优化创新资源配置。坚持融合但有差异的原则,优先增加符合农业发展要求、对接农村建设需要和满足农民诉求的绿色基础设施供给。同时,进一步强调新型绿色基础设施提档升级,加速产业融合,引导提高农业全要素生产效率,推进农村农业高质量发展。