《Food and Energy Security》：Safeguarding Food Security While Reducing Agrochemical Use: Evidence From China's Digital Quota System
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全球农业部门必须在不断增长的粮食需求与生态可持续性之间取得平衡。客观风险规避以及确保稳定作物产量的必要性，常常促使化肥和农药的过度使用。这种行为在环境保护与农业产出之间造成了深刻的政策困境。本研究探讨数字治理能否调和这一权衡关系。研究人员利用省级和县级数据，考
全球农业部门必须在不断增长的粮食需求与生态可持续性之间取得平衡。客观风险规避以及确保稳定作物产量的必要性，常常促使化肥和农药的过度使用。这种行为在环境保护与农业产出之间造成了深刻的政策困境。本研究探讨数字治理能否调和这一权衡关系。研究人员利用省级和县级数据，考察了浙江省化肥农药数字配额制度，并采用分位数控制法（Quantile Control Method，QCM）和合成双重差分法（Synthetic Difference-in-Differences，SDID）进行了严格的因果评估。结果表明，化肥农药数字配额制度显著减少了化学投入品的使用。2023年，该制度使化肥使用量减少了6.33万吨，农药使用量减少了0.88万吨。该政策还实现了施用强度的显著下降。关键在于，这些环境效益并未损害农业产出。数字干预措施大幅减少了冗余农药使用，即投入松弛。此外，异质性分析显示，在数字基础设施完善、高投入生产体系以及以主粮作物为主的种植区域，该政策带来的削减效果更为显著。这些发现表明，数字监管工具能够精准定位行为低效环节。数字治理在不妨碍国家粮食安全的前提下，促进了可持续集约化，并减少了化学污染。
粮食安全与农业可持续发展的平衡是当前全球农业面临的核心挑战。传统环境规制往往难以调和化学品减量与产量稳定之间的矛盾。浙江省于2019年推出了化肥农药数字配额制度（Digital Quota System for Fertilizers and Pesticides，DQS-FP），通过实名制购买和配额管理，在销售终端对农业化学投入品实施源头控制。本研究基于2005至2023年省级面板数据以及2015至2023年浙江省县级面板数据，采用分位数控制法（QCM）与合成双重差分法（SDID），对该政策的因果效应进行了严格评估。研究者指出，传统命令控制型、市场激励型及信息干预型规制均存在信息治理缺陷，而数字治理通过实时数据共享和强制合规监控，能够有效弥补上述不足。理论框架进一步表明，DQS-FP通过削弱信息不对称和减少农户的预防性过量施药行为，在不剥夺作物必要养分的前提下，实现投入松弛的削减，从而支撑可持续集约化。
研究人员的研究结果表明：第一，在总量层面，DQS-FP显著降低了化肥和农药的总施用量及施用强度。2023年，化肥使用量减少6.33万吨，农药使用量减少0.88万吨；化肥施用强度下降10.3%，农药施用强度下降23.2%。第二，在效率层面，农药投入松弛显著下降约0.94万吨，而化肥投入松弛的下降在统计上不显著，这归因于农户对产量损失的客观风险规避心理，倾向于将化肥作为生产保险而维持最大允许施用量。尽管如此，整体农业生产效率仍提升约1.6%，表明数字配额并未损害农业产出。第三，县级层面的稳健性检验证实，试点县成为政策试点后，化肥使用量平均减少435吨，单位农业产值的化肥使用强度下降0.48吨/百万元，且预处理平行趋势良好。第四，异质性分析显示，在数字基础设施先进（DI）的县域、有效灌溉面积较大（IRA）的高投入生产区以及以主粮种植为主（GRA）的区域，政策减量效应更为显著。
在方法层面，研究人员主要采用了三种关键技术。其一，分位数控制法（QCM）：利用分位数随机森林构造处理效应的预测区间，对异方差、自相关及模型误设具有稳健性。其二，方向性松弛测度非效率模型（DSBI）：通过计算投入和产出松弛变量量化技术非效率，并将距离值转换为易于解释的效率得分（EFF）。其三，合成双重差分法（SDID）：结合传统双重差分与合成控制法的优势，对单位和时间赋予优化权重，以缓解预处理趋势差异，增强反事实构造的稳健性。样本数据来源于中国统计年鉴、中国农村统计年鉴、浙江统计年鉴、国泰安数据库、国家统计局以及美国国家海洋和大气管理局下属国家环境信息中心（NCEI）提供的温度数据。
讨论部分指出，DQS-FP的监管重点从田间施用环节转向零售流通环节，这一转变是政策有效的关键原因。相比分散且难以观测的田间施药行为，农化产品的供应链相对集中，在零售点实施数字把关能够更高效地控制下游投入品流向。该制度减少了化肥和农药的过度使用，同时避免了耕地面积的收缩，从而优于传统的“零增长”行动计划和欧盟农业环境计划。此外，DQS-FP通过动态匹配区域农艺需求设定配额，降低了环境规制与粮食产量之间的冲突，为可持续集约化提供了实证支持。研究还从理论上映射了该制度对粮食安全四个支柱的影响：在可获得性方面直接降低投入松弛，维持作物产量稳定；在可及性方面降低投入成本从而增加农户收入；在利用性方面减少化学强度从而改善食品安全；在稳定性方面降低投入依赖从而增强供应链韧性。不过，研究者也承认，数字治理可能引发数据主权和农户自主性方面的担忧，并且化肥松弛的持续存在表明，仅靠限制性配额不足以完全消除农户的风险规避行为，需要嵌入数据驱动的农艺指导服务作为补充。
研究结论部分可翻译为：本研究利用省级和县级数据评估了浙江省化肥农药数字配额制度（DQS-FP）的影响。该数字配额制度显著降低了农用化学品的施用总量和施用强度。到2023年，该政策使化肥使用量减少6.33万吨，农药使用量减少0.88万吨。化肥和农药的施用强度分别下降了10.3%和23.2%。最重要的是，这些削减并未对农业产出产生负面影响。该政策大幅减少了冗余农药使用，显著降低了投入松弛。尽管由于农户对产量增长的持续追求，化肥松弛的减少在统计上不够稳健，但总体农业生产效率仍略有提升。来自试点县的微观数据证实了上述宏观趋势。这些发现提供了有力证据，表明数字治理能够缓解环境规制与粮食生产之间的传统权衡。DQS-FP为农业可持续集约化提供了一条可行的、数据驱动的路径。
