《Frontiers in Sustainable Food Systems》：The impact of digital transformation on agricultural green total factor productivity: moderating and threshold effects of farmland scale operation
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基于农地规模经营的视角，本文探讨了数字化转型如何影响农业绿色全要素生产率（agricultural green total factor productivity, AGTFP）。利用2011至2023年中国省级面板数据，研究人员采用熵值法测度农业数字化转型水
基于农地规模经营的视角，本文探讨了数字化转型如何影响农业绿色全要素生产率（agricultural green total factor productivity, AGTFP）。利用2011至2023年中国省级面板数据，研究人员采用熵值法测度农业数字化转型水平，并基于超效率EBM距离函数的GML指数计算AGTFP。实证方面，研究人员运用双向固定效应模型、调节效应模型和面板门槛模型。结果表明，农业数字化转型显著提升了AGTFP，该发现在处理内生性并进行一系列稳健性检验后依然稳健。这一正向效应存在区域异质性，在东部地区和主产区更为显著。此外，农地规模经营正向调节数字化转型与AGTFP之间的关系。值得注意的是，这种调节效应呈现出单门槛非线性特征，边际效应递增，表明在不同农地规模经营水平下，数字化转型的赋能作用存在结构性转折点。总体而言，本文为理解农业数字化转型、规模经营与绿色农业转型之间的关联提供了新的经验证据，对促进可持续农业以及优化数字技术与规模经营政策的整合具有重要的政策启示。
论文解读文章
一、研究背景与问题提出
在全球气候治理与粮食安全的双重压力下，农业系统面临前所未有的转型挑战。农业既是温室气体排放的主要来源，也是面源污染和资源过度消耗的关键领域。在中国，农业源对水体的氮磷排放贡献超过50%，成为水污染的主导来源。如何在保障农产品稳定供给的同时降低碳排放并改善环境绩效，已成为可持续农业发展研究的核心议题。为此，学界提出了农业绿色全要素生产率（AGTFP）的概念，它同时纳入资源投入、期望产出与非期望产出，用以衡量农业增长与环境保护之间的协调性。
近年来，数字技术的快速发展为农业绿色转型创造了新机遇。物联网、大数据、人工智能和遥感监测等工具正逐步渗透到农业生产全链条，从精准施肥、智能灌溉到病虫害预警和碳足迹追踪，展现出显著的减排增效潜力。然而，数字化转型能否真正促进AGTFP，其作用边界和传导机制如何，尚缺乏充分的实证检验。与此同时，农地规模经营长期被视为影响农业生产效率和环境绩效的重要结构变量。一个值得深入探究的问题是：农地规模经营是否会调节农业数字化转型的绿色效应？换言之，随着经营规模的变化，数字化转型对AGTFP的促进作用会增强还是减弱？更进一步，这种调节效应是否存在门槛特征，即只有当农地规模经营达到某一临界值后，数字技术的绿色赋能效果才会发生结构性变化？
尽管现有文献分别考察了农业数字化转型或农地规模经营对农业生产效率和环境绩效的影响，但仍存在三个研究空白：第一，鲜有研究将三者纳入统一分析框架，特别是未能详细分解数字化转型、规模经营与AGTFP之间的关系；第二，现有研究普遍假设数字技术的绿色效应是线性的，忽视了农地规模经营可能存在的非线性调节特征；第三，在AGTFP测算方法上，多数研究采用随机前沿分析（SFA）或非径向SBM模型，而能够有效结合径向比例信息与非径向差异信息的EBM模型应用较少。为填补上述空白，本研究利用2011—2023年中国省级面板数据，采用超效率EBM-GML模型测算AGTFP，系统考察农业数字化转型对AGTFP的影响机制。
二、关键技术方法
本研究采用的主要技术方法包括：①运用超效率EBM-GML模型测算AGTFP，该模型融合径向与非径向距离函数优势，可同时捕捉目标值与实际值的比例信息以及投入产出变量的非径向差异，超效率设定则解决了多个有效决策单元的效率排序问题；②采用熵值法构建农业数字化转型综合评价指标体系，涵盖农村基础设施数字化、农业生产数字化和农业服务数字化三个维度共八个指标；③建立双向固定效应基准回归模型，控制省份和年份固定效应；④引入交互项构建调节效应模型，检验农地规模经营的调节作用；⑤采用面板门槛回归模型，以农地规模经营为门槛变量，检验非线性门槛效应；⑥选取1984年每百万人邮政局数量与历年互联网宽带接入用户数的交互项作为工具变量，采用两阶段最小二乘法（2SLS）处理潜在内生性问题。
三、研究结果
1. 基准回归结果
基准回归结果显示，农业数字化转型的系数在1%统计水平上显著为正，表明数字化转型显著促进了AGTFP。经济意义上，农业数字化转型水平每提高一个单位，AGTFP约增加0.538个单位。这一结果在使用普通标准误、稳健标准误和省级聚类标准误三种情形下均高度一致，验证了假设H1。
2. 内生性检验
采用工具变量法的两阶段估计结果显示，第一阶段工具变量对农业数字化转型的系数在1%水平上显著为正，Kleibergen-Paap rk LM统计量（30.145，p=0.000）拒绝识别不足原假设，Kleibergen-Paap rk Wald F统计量（26.732）超过Stock-Yogo检验10%临界值，表明不存在弱工具变量问题。第二阶段结果显示，农业数字化转型系数为0.376且在5%水平上显著，进一步验证了假设H1。
3. 稳健性检验
通过五种策略进行稳健性检验：采用Tobit模型重新估计、改用因子分析法重新计算农业数字化转型指数、剔除直辖市样本、对所有连续变量进行5%缩尾处理、将当期核心自变量替换为一期滞后项。无论采用哪种策略，农业数字化转型的正向促进效应均保持显著，确认了核心结论的可靠性。
4. 异质性分析
区域异质性分析表明，东部地区农业数字化转型系数在1%水平上显著为正（0.612），而中西部地区未通过显著性检验，说明促进效应主要集中在东部地区。粮食功能区异质性分析显示，主产区农业数字化转型系数在1%水平上显著为正（0.947），而非主产区不显著，表明在主产区的促进效应更为明显。
5. 调节效应分析
调节效应模型结果显示，农业数字化转型与农地规模经营的交互项系数在10%水平上显著为正（0.672），表明农地规模经营正向调节数字化转型与AGTFP的关系，即随着农地经营规模的扩大，数字化转型的绿色促进效应增强，验证了假设H2。
6. 门槛效应分析
面板门槛回归结果表明，单门槛的F值为52.86，在5%水平上显著，门槛估计值为0.631；双门槛的F值为31.47，未通过显著性检验。这表明农地规模经营存在显著的单门槛效应。参数估计结果显示，当农地规模经营低于门槛值时，数字化转型对AGTFP的促进效应相对较弱；当跨越门槛值后，促进效应显著增强，呈现边际效应递增的非线性模式，验证了假设H3。
四、讨论与结论
讨论部分指出，本研究的发现揭示了数字化转型与农地规模经营之间存在协同增效关系。在理论层面，这一发现突破了现有研究多聚焦于“技术—效率”或“规模—环境”单一路径的局限，将农业数字化转型、农地规模经营与AGTFP纳入统一分析框架，阐明了农地规模经营在数字化绿色转型中的调节角色。更重要的是，单门槛非线性特征的发现证实了这种调节效应并非恒定不变，而是遵循“边际效应递增”的模式——只有规模经营跨越一定阈值后，数字化转型对AGTFP的提升效果才会发生结构性跃升，这深化了对“数字技术红利”何时以及如何生效的理论认识。
研究结论部分总结如下：农业数字化转型显著提升了AGTFP，该结论在处理内生性和经过多种稳健性检验后依然成立。这一正向效应存在区域异质性，在东部地区和主产区更为显著。农地规模经营正向调节数字化转型与AGTFP之间的关系，且这种调节效应呈现单门槛非线性特征，具有递增的边际效应。这些发现为理解农业数字化转型、规模经营与绿色农业转型之间的关联提供了新的经验证据，对促进可持续农业以及优化数字技术与规模经营政策的整合具有重要政策启示。
