新世纪以来国内外生态农业综合评估研究进展

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2021-12-11 14:05 热度：

　　摘要 在梳理了新世纪以来国内外文献的基础上，对生态农业的概念进行了溯源与辨析，系统总结了国内外学者对生态农业综合评估指标选取和指标体系建立的主要思路，将现有评估体系归纳为 EES 框架及其拓展和 PSR、DSR 模型两类，对评估研究所采用的主要指标进行了频度统计、讨论和中外对比。概括了当前研究中采用的权重确定与综合评估的主要方法并进行了优缺点比较。从农业特征、空间尺度、时间跨度等角度对国内外已有的实证研究进行了分类与总结。研究比较发现，国内生态农业评估在实际指标的选取中，往往将数据易得性放在首要位置，而缺乏对指标之间内在逻辑联系和指标合理性、有效性的审视，指标体系构建缺乏代表性和概括性。此外，在对生态概念的理解上，现有评估体系对农业生产环节的生态影响挖掘的并不深刻，对石油消耗、电力消耗尤其是碳排放等重要的间接生态影响存在遗漏。最后，针对现有农业生态评估存在的问题，研究提出六方面的建议: ①鉴于全球气候变化影响的广泛和深入，考察我国和各地区的生态农业需要具有全球视野，应当将农业碳汇/碳源的测度和评估纳入到生态农业综合评估体系中; ②评估时应当把握好农业生产效率的提升与生态环境保护两者之间的关系; ③重视对农业生态模式和类型的辨识; ④以我国农业发展阶段特征作为指标体系设计的基石，避免直接移植国外文献中的指标体系; ⑤注重综合评估的案例导向性，并结合多源异构数据的优势来提高评估准确度; ⑥注重对生态农业发展和变迁情况的长期性、复杂性和综合性的考量，提高评估的空间尺度和时间跨度。

　　关键词 生态农业; 评估指标; 指标体系; 评估方法

　　新世纪以来，我国农业取得了巨大发展，粮食生产实现了“十一连增”的瞩目成就。而与此同时，粮食生产与资源和环境之间的压力与矛盾也日益凸显。当前，我国主要农产品价格已经超过进口价格，而生产成本不断上升。更为严峻的是，农业生态环境受损严重，耕地、淡水等资源紧张，农业持续稳定发展面临的挑战前所未有。农业是与自然生态联系最为紧密的产业，也必然是生态文明建设的重要领域。从世界范围看，经历了高环境破坏、高资源损耗的 石 油 农 业 ( Oil Agriculture ) 的 阶 段，生 态 农 业 ( Ecological Agriculture) 这一词汇率先在西方产生，对此，西方国家进行了许多有意义的农业实践。1980 年代以来，可持续发展( Sustainable Development) 思想逐渐成为全球共识。因此，客观全面地对生态农业发展进行综合评估，不仅事关我国农业生产综合效率的提升和对生态环境的保护，也是人类社会长期可持续发展的关键议题之一。本文试图通过比较国内外学者对生态农业综合评估的相关研究，提炼总结生态农业评估的现状和发展方向，以期对我国生态农业评估研究提供新思路。

　　1 生态农业的概念溯源与辨析

　　生态农业的概念最早出现于德国农学家 Rudolf Steiner 关于 Biodynamic Agriculture 的论述[1]，强调自然、原始，少人为干预。1970 年，Charles Walters[2]创建了致力于宣传生态农业的 Acres U. S. A. 杂志，并创造性地提出 Eco-agriculture 一词，认为“生态的农业才是经济的农业 ( To be economical agriculture must be ecological ) ”。 Albrecht[3]则进一步从土壤学视角对该概念进行阐释，认为良好的土壤腐殖质才是优质土壤的基础，应当多施用有机 肥，少 施 用 化 肥，提 出 了 生 态 农 业 ( Ecological Agriculture) 的概念。

　　生态农业的概念提出后，学者拓展其内涵，将其阐释为“生态上能自我维持、低输入，经济上有生命力，在环境伦理方面不产生大的、长远的不可接受的变化的小型农业系统”[4]。我国学者则结合国情和我国历史悠久的农业经验，提出了自己的概念，认为中国生态农业是在农业生态学和经济学原理指导下遵循“整体、协调、循环、再生”原则，通过优化农业生产结构、功能与配套技术，使农业生产与资源保护和资源增殖相结合，使农业综合效益最佳的一种可持续农业[5]，是一种运用生态系统生物共生和物质循环再生原理，结合系统工程方法和近代科技成就，实现经济效益、生态效益和社会效益三结合的农业生产体系[6]。

　　应该看到，在欧美国家反思石油农业的大背景下，生态农业这一概念在诞生之初外延就是模糊不清的。同一时期涌现了诸多相似的农业模式，包括自然农业、有机农业、生物农业等。到了 20 世纪 80 年代，随着“可持续发展”这一概念的明确提出，又诞生了可持续农业 ( Sustainable Agriculture) 这一术语。从近年的文献中看，当前学者们主要争论集中在生态农业与可持续农业之间。一些学者认为，可持续农业更宽泛，主要强调可持续发展的价值和理念，并非一种具体的农业模式，而是一种农业发展的新思路和战略方向[7]，而生态农业包含在可持续农业之中，是可持续农业的一种重要的实践模式[8 - 10]。还有一些学者认为，无论是从目的、理论基础上看还是从方法上看，生态农业和可持续农业除了名称不同以外几乎没有差别[11]。另一些学者指出二者在诞生背景和概念内涵上有较大的差别，可持续农业强调农业模式在经济、环境和社会多个层面的可持续，而生态农业顾名思义，更突出的是对生态环境的关注。但由于这两种概念几乎同时在我国推广，经过长期混用与趋同，从实然的角度上说已经完全成为了同义词[7]。

　　2 评估体系的构建

　　2. 1 构建原则与标准

　　生态农业是一个复杂的概念，对生态农业的评估既要考虑农业系统的自然环境基础，又要关注农业生产中的经济和生态成本，也要关注其生产效益和生态影响。这使得评估体系的构建成为一个复杂的工作，对此，学者们围绕原则和标准问题，从多个角度进行了讨论。

　　Zhen 和 Routray[12]以发展中国家为研究对象，试图寻找和总结适用于发展中国家的评估指标，他们认为针对发展中国家粮食短缺的现实，评估农业可持续的核心原则应是在长期实现高生产率的同时保持自然资源基础，尤其是土壤和水资源的存续。也有学者强调灵活理解生态农业概念，认为生态农业不应当局限于明确规定的一类农业生产实践活动，而是很大程度上取决于特定农业单位的社会、经济和生态背景，评估生态农业要遵循因地制宜的原则[13]。另一些学者从评估尺度角度对大尺度评估提出了质疑，认为考虑尺度问题是选取评估指标构建评估指标体系时的重要原则[14]，由于不同地域单元社会经济和环境状况千差万别，农业评估尺度也应当追求空间粒度越细越好，确保评估范围内的农业条件和发展状况尽可能相似，从而选定统一的评估指标，而国家尺度的评估指标往往不适用于地方乃至于家庭尺度[15 - 16]。这意味着，地区农业生产实际可能具体的农业地区可能存在其独特的气候、作物和生产模式，在国家或州省等更大尺度上构建的评估体系往往并不会囊括对于这些地区真正重要的评估指标。

　　从指标选取的具体原则来看，国内外文献认为指标应当满足指标可量化、数据易收集、逻辑易理解、对系统压力灵敏度高[13]，简洁性、充分性[17]，独立性、可比性、可操作性[18 - 19]，和系统性、全面性、动态性、地域差异性，并要求指标反映区域社会经济发展的阶段性和特征[17，20 - 22]。

　　2. 2 指标体系与指标选取

　　2. 2. 1 指标体系的构建

　　评估体系的指标体系构建在整个评估过程中处于极为核心的地位，一般而言，系统评估的指标体系是由若干个单项指标体现所组成的整体，它反映了系统所要达到的目的功能。对生态农业准确有效的考察，必须建立在建立全面、准确的指标体系基础之上。无论是国内还是国外，绝大 多 数 的 研 究 都 从 经 济 ( Economy ) 、环 境 ( Environment) 、社会( Society) 三个维度来设置评估体系框架。由于可持续农业和可持续发展的理念是一脉相承，研究可持续农业或农业可持续性的学者在设置评估体系时，往往会自然地套用可持续发展的三个维度的目标———环境，经济社会以及制度，而后在这三个类目之下设置相应的具体指标。陈杰、胡秉民[23]、李竹[24]、姚婧婧[25]、袁久和[26]等学者在这三个维度之外，又单独设置了人口模块或资源利用模块，属于 EES 框架的一种拓展。应该说，生态农业综合评估体系的 EES 框架是将可持续农业和生态农业视为近义词，其依据在于“实现经济效益、生态效益和社会效益相结合的农业生产体系”[6]。

　　PSR 模 型 ( Pressure-State-Response ) ，即“压 力—状态—响应”模型，是经济合作与发展组织( OECD) 和联合国环境规划署( UNEP) 共同提出的研究环境问题的框架体系。联合国可持续发展委员会( CSD) 又在此基础上提出了 DSR 模型( Driving force-State-Response) ，即“驱动力— 状态—响应”模型。无论是 PSR 模型还是 DSR 模型，都广为环境问题的研究者所用，这在生态农业研究领域也不例外[27 - 30]。

　　晏路明[31]构建了包括总体层、状态层、基准层、变量层、要素层等 5 个层面的综合评估指标体系框架，划分出了自然资源生态环境水平、农业投入水平、农业产出水平、农民生活水平和农业经济稳定水平等评价模块。郑军、史建民[32]以“主体—要素—组织—产品—效益”为框架设置了评估指标体系，囊括了农户、农业龙头企业、消费者和政府等主体，资金、技术、人力资本等要素，生态农业组织的网络结构、成员协作程度、制度环境，农产品的成本、质量、差异化程度和生态农业带来的生态效益、经济效益和社会效益等。

　　2. 2. 2 主要评估指标

　　评估指标体系应当全面反映被评估问题的主要方法，但冗长庞大的指标体系本身也会对评估结果产生不利影响，罗列过多指标会使得选题额度指标体系雷同，很难体现出评估选题的个性。因此，在基本能满足评估要求和给出决策所需信息的前提下，研究者往往面临一个重大的挑战，那就是如何建立从大量的指标当中成功选择具有可操作性，数据易得，并且符合评估目的的指标项。

　　长期以来，由专家学者来评判应当采用何种评估指标是世界范围内选取评估指标的普遍做法，而这种指标选取因专家学者可能缺乏对具体地区实际生产的深入了解而受到诟病。根据 Bell 和 Morse[33]的划分，指标选取的围绕不同主体不外乎两种范式: 自上而下( Top-down) 或自下而上( Bottom-up) 。前者的评估指标由专家、学者和研究人决定，而后者由“利益相关者( stakeholder) ”决定，如从事具体生产、了解地区农业情况的农场主。Roy 和 Chan[34]归纳了近二十年来学者在农业可持续性研究中的指标选取方法，发现绝大多数文献中的评估指标都源自专家评估、文献总结或作者个人观点。指标选取采用自下而上方法的典型是 López-Ridaura[22] 和 Roy[34] 等人的研究，他们在牧场和区域尺度上采用了利益相关者评估的方法来确定评估指标、检验评估指标甚至直接打分。另外，大尺度上构建的评估体系对具体地区不适用的问题引发了一些学者对指标选取主体的思考，他们认为专家学者选取的指标对于本地实际而言未见得可靠和有效[15，35]。

　　总之，从国内外生态农业评价指标来看，文献中所涉及的评价指标可以分为环境、社会 - 经济、法律制度三个大类，10 个小类和 38 个具体计算指标( 见图 1) 。

　　为把握生态农业综合评估中的最重要的一些指标，这里对 30 篇有关生态农业综合评估的国内代表性文献所采用的评估指标进行梳理和统计，按频度高低筛选出了 20 个最常用的评估指标，如图 2 所示。

　　图 2 中的 20 个指标中，最高频率为 0. 47，即 30 篇文献中有 14 篇使用了农村人均纯收入这个指标; 最低频率为 0. 17，即 30 篇文献中有 5 篇使用了城乡收入差异系数这个指标。可以明显看出，这些指标绝大多数都是直接从统计数据而来的客观指标，如农村人均纯收入、单位土地化肥施用量或总量、森林覆盖率等。少量是由客观数据通过一定的计算方法得来的指标，如恩格尔系数、城乡收入差异系数。为了能简便地进行定量研究，绝大多数学者选用了可直接从统计年鉴、统计公报等途径得到的客观数据，且具有评估体系庞大、指标数量庞多的特征。大多数学者建立的指标体系包含各类指标达 15 个以上，也有不少学者的指标体系涵盖的指标高达 30 个以上。可以说，我国学者的综合评估研究在实际的指标选取中，呈现出明显的把数据易得性放在首要位置的倾向，而指标合理性和指标有效性被置于相对次要位置，缺乏对指标之间内在逻辑联系的审视。同时，这种倾向还致使评估体系繁冗庞杂，指标缺乏代表性和概括性，评估体系的构建有相当的随意性，而没有紧紧围绕和把握生态农业的本质。

　　需要指出的是，中外研究在指标选取上具有显著的差异性。国外研究除了土地生产率、农药和化肥使用情况、农业机械化等客观指标，还有很多具有价值导向的指标，人文色彩浓郁。如 Saifi 和 Drake[36]采用了粮食安全与粮食品质、食品安全与生物资源等指标，Dantsis[16]采用了农场管理、农业生态管理等指标，Guttenstein[19] 采用了生物多样性指标，而 Roy 和 Chan[34]采用了农业作物多样性和碳排放等指标。这些指标中很多是无法从统计数据中直接获得的，需要进行大量实地调研和访谈，增加了研究的工作量和难度。但是，这样的指标无疑更能体现生态农业的价值取向，更富有人文关怀与生态关怀。

　　除此之外，在对生态这个概念的理解上，我国生态农业综合评估研究过于注重农药、化肥、地膜、污水排放和水土流失等直接生态指标，而诸如石油消耗、电力消耗尤其是碳排放等间接生态指标却被普遍地忽视了。例如，很多学者的评估体系虽然包含农业机械总动力这个指标，却是作为衡量农业机械化水平的正向指标来看待的[37 - 38]。事实上，农业机械化在大幅提高生产力的同时也消耗了石油带来大规模的碳排放，还附带了废油废气等生态污染。碳排放是农业生产最主要的外部性之一，却并没有体现在评估体系中。说明现有研究对农业生态系统尚缺乏一个完整而细致的整体认识，对农业生产环节的生态影响挖掘得并不深刻，有重要的间接生态影响未捕捉到，从而使得重要指标被遗漏。

　　3 评估技术与方法

　　3. 1 权重确定与测度

　　在具体实施综合评估过程中，如何有效的通过设置权重，从而集成多个因素形成指标是尤为关键的一步。综合评估的每一种方法，都面临着指标间不可公度的问题。这一问题包含两个方面的问题: 一是以何种方式区分各种指标的相对重要性，二是按照什么规则进行指标的无量纲化处理。显然，生态农业的综合评估涉及诸多指标，而构建多指标综合评估模型必须先确定各指标的权重。从现有的文献上看，现有研究文献主要采用三种方法，德尔菲法 ( 专家法) 、层次分析法和统计方法( 见表 1) 。其中，德尔菲法和层次分析法都一定程度需要研究者根据各个指标的主观重视程度赋予权重，尤其是前者。而统计方法则主要根据指标自身的数据统计特征来确定相应的权重。

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　　从当前的生态农业综合评估研究所使用的权重确定方法来看，德尔菲法/层次分析法二者结合是研究者使用最多的主观法。相比客观赋权方法，主观赋权存在人为主观臆断带来的偏差。部分采用层次分析法确定指标权重的文章对于权重的专家打分来源都存在交代不清的现象， “根据专家打分构造判断矩阵”或“请相关领域专家填写判断矩阵表”等含糊描述在国内文献中较为常见。这种表述既不声明专家是否来自研究区域本地，也不声明专家类型是学者和研究人员、政府部门负责人还是基层农业技术人员，更没有说明专家数量和问卷表格的回收量，对采集的专家打分数据的质量也没有评估。这些重要的专家信息和技术细节在研究中的缺失使得权重确定过程不够扎实严谨，大大削弱了德尔菲法/层次分析法的可靠性。

　　相比主观赋权，客观赋权具有两大显著优势: 一是根据各项指标的客观数值来确定指标权数，避免了主观赋权的人为主观臆断带来的偏差，二是仅需准备指标数据和常用统计软件即可快捷操作，投入人力极少，省去了聘请专家、发放问卷等繁琐的工作。但客观赋权法和主观赋权法比，缺点主要在于高度依赖具体数据样本，通用性差。客观赋权权重大小完全取决于样本的数据特征，可能与指标在具体研究中的实际重要程度相差较大，且无法体现出研究者对各指标不同的重视程度和价值倾向。尤其是在生态环境评估涉及制度、法律等指标上，设计一个合意的客观赋权体系较为困难。

　　3. 2 指标综合与评判

　　在确定了指标权重之后，如何构建综合评价函数也是研究者往往面临的挑战之一，绝大多数学者采用综合指数法或是主成分分析法来计算综合评价值，最终求出综合评价值进行排序或分级[18，23，26，37 - 40]。面对大量难以定量的指标，也有学者采用模糊综合指数法或灰色聚类法，应用模糊关系合成原理，对几项分指标划分评价等级后，采用模糊线性加权和得出总体的生态农业评级[41 - 42]。一般的线性加权和法与模糊线性加权和法的区别在于前者将处理过的客观数据加上权重后直接求和得到综合指数，而模糊线性加权加入了人为的判断，根据各指标的客观数据或主观感知，分别给出单项指标的评价等级，而后经过线性加权，得出综合的评价等级( 见表 2) 。——论文作者：薛 领 胡孝楠 陈罗烨

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