【作者簡介】劉華軍，鮑振，山東財經大學經濟學院 濟南 250014；楊騫，山東財經大學公共管理學院，濟南 250014。

一、引言

 在低碳農業發展的背景下，研究我國農業碳排放的地區差距及其分布動態演進，對于充分掌握我國農業碳排放的空間格局和演變規律進而采取有差別的區域農業碳減排措施提供一定的參考。從國外研究進展看，盡管對農業溫室氣體研究較多，但是對農業碳排放的研究相對較少，對農業碳排放的空間分布及其分布動態的研究尤其匱乏。而從國內研究進展看，對農業碳排放的研究主要集中在低碳農業、農業碳排放以及農業碳減排等三個方面。其中，有關低碳農業的文獻大多集中在低碳農業現狀、發展的必要性和發展路徑的探討上，如鄭恒、李躍(2011)。有關農業碳減排的文獻主要圍繞碳減排的影響因素和措施展開，如漆雁斌、陳衛洪(2010)、李國志、李宗植(2010)。而研究我國農業碳排放發展現狀和趨勢的文獻僅有冉和光等(2011)、李國志、李宗植(2010)、李波等(2011)。上述文獻都是從國家層面的農業碳排放數據展開研究，對我國農業碳排放空間分布的地區差距及其分布動態的研究仍為空白。

 本文使用中國大陸30個省份的1993—2010年相關數據，測算了分省農業碳排放量，并以農業碳排放強度為指標，將Dagum基尼系數及其分解方法與非參數估計方法中的Kernel密度估計和Markov轉移概率矩陣(也稱Markov鏈)分析方法相結合，對中國農業碳排放的地區差距及其分布動態演進進行實證研究。其中，Dagum(1997)提出的按子群分解的基尼系數方法不僅能夠刻畫中國農業碳排放強度地區差距的演變態勢，而且能夠對中國地區差距進行地區分解并且深入刻畫地區差距的來源問題。使用Kernel密度估計可以較好地反映我國農業碳排放分布的整體形態，而且通過不同時期的比較，還可以把握農業碳排放分布的動態特征。然而，這種方法的缺陷在于所提供的農業碳排放分布的內部動態性(Intra-distribution Dynamics)信息有限，難以反映各地區在區域農業碳排放分布中的相對位置變動及其可能性。而Markov鏈方法則密切關注區域農業碳排放分布中各地區的狀態轉移，可以很好地反映區域農業碳排放分布的內部動態性，較好地彌補了Kernel密度估計的局限。

二、方法與數據

(一)方法

 根據Kernel密度函數的表達形式不同，核函數可以分為高斯核、Epanechnikov核、三角核、四次核等類型。本文選擇比較常用的高斯核函數進行估計，高斯核函數的表達式如(12)式：由于非參數估計沒有確定的函數表達式，我們需要通過圖形對比來考察分布的變化。一般來說根據核密度估計結果的圖形，可以得到變量分布的位置、形態和延展性等三方面的信息。

 其中，秸稈焚燒碳排放估算公式具體如公式(15)所示，其中，G代表秸稈焚燒碳排放量，C代表秸稈產生量，R為秸稈焚燒系數，W為碳轉換系數。本文采用草谷比法對秸稈產量進行估算。在草谷比法和農作物產量已知的情況下，農作物秸稈產量等于農作物經濟產量與草谷比的乘積①。

 2.指標與數據。本文采用農業碳排放強度作為衡量農業碳排放水平的指標，它的定義是農業碳排放總量與耕地面積之比，其中碳排放總量為農膜、農藥、化肥、柴油、農業灌溉、翻耕和秸稈焚燒的碳排放量之和。農業碳排放強度實際上就是單位耕地面積的農業碳排放量，碳排放強度越大，表明農業單位耕地面積的碳排放量越多。本文所使用的數據均來自于《中國農村統計年鑒》公布的30個省市的數據，考察期為1993—2010年。考慮到重慶有些年份數據的不可獲，因此將重慶劃入四川。其中，農膜、農藥、化肥和柴油以當年我國實際使用量為準，翻耕數據以當年我國農作物實際播種面積為準，農業灌溉以當年我國實際灌溉面積為準，其中，農作物產量的數據均來自歷年中國農業統計資料，耕地面積的數據則來自歷年《中國統計年鑒》。此外，由于2009年《第二次全國土地調查》數據正處理中，數據暫缺，而且近年來耕地面積的變動不是很大，因此2009年和2010年的耕地面積仍沿用2008年的數據。

三、中國農業碳排放的地區差距及其分解

(一)中國農業碳排放的地區分布

 表2描述了全國和東中西部三大區域農業碳排放總量均值的演變趨勢。可以發現，中部每年的農業碳排放總量均值都要遠遠大于全國、東部和西部農業碳排放總量均值。1993年中部與全國、東部和西部農業碳總量的均值差額分別為610.667萬噸、655.301萬噸和1111.171萬噸，到了2010年差額則擴大到了1106.464萬噸、1482.500萬噸、1688.643萬噸。其中，中部與東部農業碳排放總量的均值差額呈現出更加明顯的擴大趨勢。全國與東部、西部農業碳排放總量的均值差額由1993年的44.634萬噸和500.503萬噸上升到2010年的373.036萬噸和582.178萬噸，相對于全國與東部而言，全國與西部僅呈現出小幅上升的趨勢。東部和西部農業碳排放總量的均值差額則由1993年的455.870萬噸擴大到2010年的206.143萬噸，這種差額與前面呈現出截然相反的結果。從年均增長率來看，以1993年為基期，全國、東中西部三大區域農業碳排放總量的年均增長率分別分1.645%、0.575%、2.258%和1.989%;以2006年為基期，年均增長率分別為2.048%、0.351%、2.702%和3.028%。可以看出，中部農業碳排放總量的年均增長率最大，其次分別為全國、西部和東部，這說明我國農業碳排放總量尤其是“十一五”規劃以來呈現出明顯遞增趨勢。

(二)中國農業碳排放的地區差距及其來源

 為了進一步刻畫我國農業碳排放分布的地區差距，我們根據Dagum(1997)提出的基尼系數及其按子群分解的方法，分別測算了1993—2010年中國農業碳排放強度的基尼系數并按照東中西部三大地區進行了分解，測算結果如表3所示。

 1.農業碳排放空間分布的總體地區差距及其演變趨勢。圖1進一步描述了中國農業碳排放空間分布的總體地區差距及其演變趨勢。由圖1可以看出，中國農業碳排放空間分布的總體地區差距在樣本考察期內呈現下降趨勢。分別以1993年和2006年為基期，農業碳排放空間分布的地區差距年均分別下降0.327%、4.523%。同時，在整個樣本考察期內農業碳排放地區差距的變化趨勢并不穩定，呈現出反復上升下降的態勢，比如從1993年的0.203連續四年增長到1997年的最大值0.256，再下降到1998年的0.232后又小幅上升到2000年的0.240，在經過連續三年

 的下降后又開始連續三年上升，在2006年達到極大值0.232后呈現出了連續的下降，這說明最近幾年我國農業碳排放空間分布的地區差距有縮小趨勢。

圖1　農業碳排放總體地區差距的演變

2.農業碳排放地區差距的分解

 (1)農業碳排放空間分布的地區差距。圖2進一步描述了中國農業碳排放在三大地區內部分布的地區差距及其演變趨勢。總體來看，東部地區農業碳排放空間分布的地區差距最小，在2001年前中部地區農業碳排放的地區差距大于西部，而2001年后中部地區小于西部地區。其中，東部地區農業碳排放的地區差距自1993年連續三年小幅下降后在1997年出現了顯著增長，達到了整個樣本考察期內的最大值0.165，隨后在1998年出現下降后又連續兩年上升到2000年的0.157，隨后雖有較小波動，但仍呈現明顯的下降趨勢，因此東部地區差距總體上是縮小的。若分別以1993年和2006年為基期，東部地區農業碳排放的地區差距年均分別下降0.696%、4.737%。中部地區農業碳排放的地區差距在樣本考察期內總體上呈現下降趨勢，若以1993年和2006年為基期，中部地區農業碳排放的地區差距年均分別下降0.852%、4.704%。從其演變過程看，自1993年的0.190經過兩輪上升下降后在1998年達到考察期內的最小值0.163，隨后出現明顯的上升趨勢并在2001年達到最大值0.232，其后雖有波動但總體上呈現明顯的下降趨勢。與東部和中部地區不同，西部地區農業碳排放的地區差距在樣本考察期內呈現出擴大趨勢，以1993年為基期，西部地區農業碳排放的地區差距年均上升1.086%，以2006年為基期，則年均下降3.081%。從演變態勢看，西部地區農業碳排放地區差距的變化也較明顯，自1993年的0.171連續上升到1998年的0.195，然后在1999年下降到0.181，此后經過小幅波動上升到2006年的最大值0.233，最后基本呈現出連續下降的趨勢。

圖2　農業碳排放地區內差距的演變

 (2)農業碳排放的地區間差距。圖3進一步描述了農業碳排放的地區間差距及其演變趨勢。可以看出，農業碳排放的地區間差距在樣本考察期內呈現波動態勢，但整體上除中部和西部的地區間差距略有上升外，東部和中部、東部和西部的地區間差距均呈現下降趨勢。以1993年為基期，中部和西部農業碳排放的地區間差距年均上升0.377%，而東部和中部、東部和西部的地區間差距分別下降0.959%、0.600%;以2006年為基期，則分別下降為4.836%、5.163%和4.597%。從農業碳排放地區間差距的演變過程看，中部和西部地區間的差距自1993年開始呈現明顯的上升并在1997年達到0.303，隨后雖然經歷了反復波動的過程但都處于0.250～0.300，其中在2006年達到了樣本考察期內的最大值0.314后有了明顯的下降。東部和中部的地區間差距在開始階段與中部和西部地區有著相同的變化，即自1993年開始呈現明顯的上升并在1997年達到樣本考察期內最大值0.217，隨后三年在0.200左右波動，并且從2000年呈現明顯的下降;而從2003年開始又經歷了小幅上升，在2006年達到0.184后呈現下降趨勢。與東部和中部、中部和西部相比較，東部和西部的地區間差距波動幅度比較大，開始階段都相似，但是相對于1995年、1996年有較大幅度的上升，并且達到樣本考察期內的最大值0.384，隨后出現大幅度下降，在2003年達到0.263后又呈現上升、再下降的趨勢，并在2010年達到最小值0.243。

圖3　農業碳排放地區間差距的演變

 (3)農業碳排放的地區差距及其貢獻率。圖4描述了中國農業碳排放地區差距的來源及其貢獻率的演變趨勢。由圖4可以看出，在樣本考察期內，盡管地區間差距貢獻率的波動較為明顯，但始終高于地區內差距和超變密度的貢獻率，這說明地區間差距是導致我國農業碳排放地區差距的主要來源。但是，地區間差距對總體地區差距的貢獻率呈逐年下降的趨勢，而地區內差距對總體地區差距的貢獻率在2003年以前大于超變密度，2003年以后則小于超變密度。若以1993年和2006年為基期，地區間差距對總體地區差距的貢獻率年均下降1.584%、0.888%。而地區內差距對總體地區差距的貢獻率盡管相對穩定，但在樣本考察期內呈現上升趨勢，相對于1993年，2010年地區內差距對總體地區差距的貢獻率年均上升0.153%，而相對于2006年該貢獻率則達到0.559%。超變密度對總體地區差距的貢獻率在樣本考察期內呈現明顯的上升趨勢，相對于1993年，2010年超變密度對總體地區差距的貢獻率年均上升2.979%，而相對于2006年該貢獻率則為0.754%。

圖4　地區差距貢獻率的演變

四、中國農業碳排放的Kernel密度估計

 使用Kernel密度估計分析樣本考察期內中國農業碳排放的分布動態演進，不僅可以刻畫農業碳排放分布的整體形態，而且通過不同時期的比較，還可以把握區域農業碳排放分布的動態特征。

 本文取高斯核函數做出中國30個省份農業碳排放強度Kernel密度估計的二維圖，如圖5所示。整體來看，樣本考察期內，全國30個省份農業碳排放的地區差距經歷了“上升—下降—再上升—下降”的過程。具體地看，與1993年相比，1997年密度函數中心明顯向左移動，并且變化區間縮小，這說明1997年農業碳排放的地區差距變小，同時波峰數量表明此時的碳排放已經出現了兩極分化。而與1997年相比，2003年峰值明顯增大且變化區間變小，這表明地區差距在2003年明顯變小且兩極分化更加突出。同2003年相比，2006年峰值明顯變小，變化區間變大，同時波峰數量由雙峰變為單峰，這說明2006年農業碳排放強度地區差距在變大的同時兩極分化的現象已經消失。2010年與2006年相比，峰值與變化區間變化都不大，但波峰變得平緩，這說明地區差距變小。與1993年相比，2010年波峰變得更加陡峭，波峰寬度變窄，波峰數量由不明顯的雙峰變為單峰，這說明2010年農業碳排放強度地區差距變小。

圖5　中國省際農業碳排放分布的演進

 圖6～8分別描述了東、中、西部三大地區農業碳排放在樣本考察期內的分布演變。從三大區域看，東部和中部農業碳排放的地區差距都呈現縮小態勢，而西部則呈現擴大態勢。這主要是東部和中部農業發展水平較高且發展相對均衡，而西部各省份由于地理環境和經濟發展水平差異較大，從而其農業發展的非均衡程度更高。此外，中部地區農業碳排放的地區差距在樣本考察期內盡管呈縮小態勢，但已經出現了明顯極化趨勢。

五、中國農業碳排放分布的Markov鏈

分析

 依據農業碳排放強度的高低，將所有省份劃分為5種類型。其中，區間(0，210]為類型Ⅰ，稱為低水平省區;區間(210，313]為類型Ⅱ，稱為中低水平省區;區間(313，392]為類型Ⅲ，稱為中等水平省區;區間(392，475]為類型Ⅳ，稱為中高水平省區;區間(475，+∞]為類型Ⅴ，稱為高水平省區。

 表4給出了中國農業碳排放轉移概率的最大似然估計，提供了樣本考察期內中國農業碳排放的內部動態性信息。根據表4可以發現，(1)主對角線上轉移概率相對較高，非對角線上的轉移概率較低，表明不同農業碳排放狀態的組間流動性較低，各地區在總體農業碳排放水平分布中的相對位置比較穩定，即高排放水平省區仍保持高水平，而低排放水平省區仍保持低水平的概率較大。(2)轉移大部分發生在相鄰狀態中，跨狀態轉移發生的概率較小。表5則顯示了1993—2010年的初始分布和Markov鏈的穩態分布，表明中國農業碳排放的長期均衡狀態將處在中低、中等、中高水平類型狀態空間內。相對于初始分布狀態，穩態分布中處于低、中低和中等水平的省份消失，其中中高等水平省份所占比例上升了30.0%達到50.0%，而高水平省份所占比例也都上升了40.0%達到50.0%，這也表明中高和高水平的省份碳排放具有一定的穩定性，而低、中低和中等水平的省份碳排放則不具有穩定性。從整體來看，中國農業碳排放有上升的趨勢，低水平的農業碳排放將不再存在，總體會向著中高和高水平的趨勢發展。

六、結論與建議

 本文使用中國大陸30個省份1993—2010年的相關數據，以農業碳排放強度為指標，對中國農業碳排放的地區差距及其分布動態演進進行了實證研究。研究結論如下：(1)中國農業碳排放空間分布的總體差距在樣本考察期內呈現下降趨勢但并不明顯。形成這一現象的原因主要有兩點，一是在樣本考察期的初期，“三農”問題的凸顯導致更多農民放棄務農轉向務工，這引致了農業生產資料的需求下降;二是近些年中央對低碳農業的重視，大力發展節約型農業。(2)基尼系數分解結果表明，地區間差距是我國農業碳排放地區差距的主要來源，但是地區間差距對總體差距的貢獻率呈逐年下降的態勢;地區內差距和超變密度對總體差距的貢獻率都呈現上升態勢，但后者更為明顯。究其原因，主要是地區間的農業發展差距逐漸縮小，而地區內的各省份農業發展的不平衡性在不斷加強。(3)Kernel密度估計表明，中國農業碳排放的地區差距在樣本考察期內呈下降態勢。從三大區域看，東部和中部農業碳排放的地區差距都呈現縮小態勢，而西部則呈現擴大態勢。這主要是東部和中部農業發展水平較高且發展相對均衡，而西部各省份由于地理環境和經濟發展水平差異較大，從而其農業發展的非均衡程度更高。(4)Markov鏈分析表明，不同農業碳排放狀態的組間流動性較低，各地區在總體農業碳排放分布中的相對位置比較穩定。從整體來看，中國農業碳排放有上升的趨勢，低水平農業碳排放區域將不再存在，總體會向著中高和高水平的趨勢發展。這可能是由于農業發展水平的不斷提高，導致對農業生產資料的大量使用，從而引致了農業碳排放量的增長。

 本文研究結論的政策含義在于以下幾點：(1)加大對秸稈等副產品的利用，比如秸稈還田、秸稈發電等，同時要減少對農藥化肥的使用。(2)中央及各級地方政府在制定農業發展政策時要充分考慮到我國各區域農業發展的實際情況和地域特征，尤其是農業大省集中的東中部地區，更要分別制定適合自身的農業發展政策，以達到農業碳減排和我國農業穩定發展的目的。(3)各地區農業碳排放水平的不斷上升也說明我國在重視農業增產的同時嚴重忽視了農業碳排放不斷增加的這個事實，這更加提醒我們要根據自身的情況制定相應的農業碳減排措施以實現碳減排和農業增產的雙贏。

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