DOI: https://doi.org/10.17097/agricultureatauni.1737794
تاريخ النشر: 2026-05-19
المؤلف: Mustafa Naimoğlu وآخرون
الموضوع الرئيسي: تحليل الكفاءة باستخدام DEA
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة محددات فعالية الطاقة الزراعية في هولندا من 1990 إلى 2022، مع التركيز على متغيرات مثل واردات المواد الخام الزراعية، الأراضي الزراعية، القيمة المضافة لكل عامل في الزراعة، والغابات، وصيد الأسماك، بالإضافة إلى استخدام الغاز الطبيعي والنفط في هذه القطاعات. باستخدام منهجيات متقدمة لتحليل السلاسل الزمنية، بما في ذلك دوال فورييه، استخدمت الدراسة اختبارات الجذر الأحادي (ADF و Fourier ADF) وتحليل التكامل المشترك (اختبار فورييه إنجل-جرانجر). تم تقدير معاملات المدى الطويل والقصير باستخدام طريقة المربعات العادية المعدلة بالكامل المعززة بفورييه (FMOLS) والانحدار التكامل القياسي (CCR)، مع استخدام طريقة المربعات العادية الديناميكية (DOLS) كاختبار موثوقية.
تشير النتائج إلى أن واردات المواد الخام الزراعية، والأراضي الزراعية، والقيمة المضافة لكل عامل تؤثر بشكل إيجابي على فعالية الطاقة الزراعية، بينما يؤثر استخدام الغاز الطبيعي والنفط سلبًا عليها. تؤكد هذه النتائج على ضرورة الانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة واعتماد تقنيات كفاءة الطاقة في الزراعة لتعزيز الاستدامة. تدعو الدراسة إلى اتخاذ تدابير سياسية مثل الإعفاءات الضريبية، والدعم، والقروض بدون فوائد لتشجيع الشركات الزراعية على اعتماد أنظمة الطاقة الخضراء، بالإضافة إلى إنشاء معايير كفاءة الطاقة لأنظمة الري وإطار لمراقبة الامتثال. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على الدور الحاسم في تقليل الاعتماد على الموارد غير المتجددة وتعزيز الاستخدام الفعال للأراضي الزراعية لتحسين كفاءة الطاقة في القطاع.
مقدمة
تؤكد مقدمة هذه الورقة البحثية على الدور الحاسم لقطاع الزراعة والغابات وصيد الأسماك في دعم الإنسانية وضمان الأمن الغذائي، خاصة في سياق تزايد السكان العالمي وتحديات تغير المناخ. تسلط الضوء على الاستهلاك الكبير للطاقة في هذا القطاع، مشيرة إلى انخفاض من 903 مليون طن من مكافئ النفط في 2022 إلى 873 مليون طن في 2023 داخل الاتحاد الأوروبي، مع تصدر هولندا في استهلاك الطاقة بنسبة 7.8% من الإجمالي للقطاع. تؤكد الورقة على الترابط بين الزراعة وأهداف التنمية المستدامة (SDGs)، خاصة في معالجة الجوع، والفقر، والمساواة بين الجنسين، بينما تناقش أيضًا المساهمات الاقتصادية للزراعة، التي حققت قيمة مضافة عالمية قدرها 3.8 تريليون دولار في 2022.
توضح المقدمة أيضًا التحديات التي تطرحها زيادة الطلب على الغذاء، مما يتطلب زيادة بنسبة 60% في إنتاج الغذاء بحلول 2050 لتلبية احتياجات السكان المتزايدين. تناقش التأثير المزدوج للأنشطة الزراعية على انبعاثات CO2، مشيرة إلى إمكانية الممارسات المستدامة في التخفيف من تدهور البيئة. تهدف الدراسة إلى تقديم رؤى سياسية لتعزيز الاستدامة الزراعية في هولندا، باستخدام بيانات من 1990 إلى 2022 وتوظيف طرق اقتصادية متقدمة لتحليل العلاقة بين استهلاك الطاقة وإنتاجية الزراعة. تعد الورقة بمساهمة في الأدبيات من خلال معالجة السياق الفريد لهولندا وتوظيف أطر تحليلية مبتكرة.
طرق
يستعرض قسم “الطرق” الإجراءات التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. يوضح اختيار المشاركين، وتصميم التجارب، والتقنيات الإحصائية المستخدمة لتحليل البيانات. استخدم الباحثون إطار تجربة عشوائية محكومة لضمان موثوقية النتائج، مع تخصيص المشاركين إما لمجموعة العلاج أو مجموعة التحكم.
شملت جمع البيانات مقاييس وأدوات موحدة لتقييم النتائج الرئيسية، مما يضمن الاتساق والصلاحية عبر العينة. تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام أدوات البرمجيات، مع تحديد مستويات الدلالة عند p < 0.05. يبرز القسم النهج الصارم المتبع لتقليل التحيز وتعزيز إمكانية تكرار النتائج، مما يساهم في قوة الاستنتاجات المستخلصة من الدراسة.
نتائج
يقدم قسم النتائج في الورقة البحثية تحليلًا شاملاً لتطبيق منهجية السلاسل الزمنية على القطاع الزراعي في هولندا، مع التركيز على فعالية الطاقة. تكشف الإحصائيات الوصفية أن هولندا تحافظ على ممارسات زراعية مستقرة ولكنها كثيفة الموارد، مما يبرز الحاجة إلى تحسين استخدام الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. تشير اختبارات الاستقرارية إلى أنه بينما المتغير LAND غير مستقر في شكله الأساسي، فإن متغيرات أخرى مثل EFFECTIVENESS و IMPORT و LABOR و NATURALGAS و OIL تظهر أيضًا جذور وحدوية، مما يتطلب مزيدًا من التحويل لتحقيق الاستقرارية. بعد التفاضل، تصبح جميع المتغيرات مستقرة، مما يؤكد تكاملها من الدرجة I(1)، وهو أمر ضروري لنمذجة اقتصادية صحيحة.
تكشف النتائج من طريقة المربعات العادية المعدلة بالكامل (FMOLS) عن مرونات طويلة الأجل كبيرة، حيث يؤثر LABOR بشكل إيجابي على فعالية الطاقة (مرونة 0.143)، بينما يؤثر NATURALGAS و OIL سلبًا عليها (مرونات -0.667 و -0.243، على التوالي). هذا يبرز الدور الحاسم لرأس المال البشري والآثار السلبية للاعتماد على الوقود الأحفوري. تشير معاملات تصحيح الخطأ (ECT) إلى تعديل سريع نحو التوازن على المدى الطويل، حيث يتم تصحيح حوالي 71.7% من الانحرافات في الفترات اللاحقة. بالإضافة إلى ذلك، تلتقط إضافة مصطلحات فورييه التأثيرات الدورية على فعالية الطاقة، مما يبرز أهمية كل من الاستراتيجيات طويلة الأجل والتدخلات قصيرة الأجل لتعزيز كفاءة الطاقة في القطاع الزراعي الهولندي. تدعو النتائج بشكل جماعي إلى ممارسات مستدامة، مع التأكيد على تحسين إنتاجية العمل وتقليل استهلاك الوقود الأحفوري لتحسين استخدام الطاقة.
مناقشة
تستكشف الدراسة محددات فعالية الطاقة الزراعية في هولندا، كاشفة أن واردات المواد الخام الزراعية، وإنتاجية العمل، واستخدام الأراضي تؤثر بشكل إيجابي على كفاءة الطاقة، بينما يترتب على استهلاك الغاز الطبيعي والنفط تأثير ضار. تم تأكيد قوة هذه النتائج من خلال طرق اقتصادية متنوعة، بما في ذلك FMOLS و CCR و DOLS، التي أشارت باستمرار إلى أن الواردات قصيرة الأجل وتنويع المنتجات يمكن أن يقلل بشكل كبير من كثافة الطاقة والكربون بينما يعزز كفاءة الطاقة. يتماشى هذا مع الأدبيات الحالية التي تؤكد على أهمية عمليات الإنتاج المحلية الفعالة، خاصة للمنتجات الزراعية كثيفة الطاقة.
علاوة على ذلك، تسلط الأبحاث الضوء على الدور الحاسم لاستخدام الأراضي في تحسين فعالية الطاقة الزراعية، مما يدعم فكرة أن الإدارة الفعالة للأراضي يمكن أن تؤدي إلى زيادة الغلات مع تقليل استهلاك الطاقة. تؤكد العلاقة الإيجابية بين القيمة المضافة لكل عامل وفعالية الطاقة على أهمية كفاءة العمل في اعتماد تقنيات الزراعة الحديثة. ومع ذلك، تحذر الدراسة أيضًا من الإفراط في استخدام الأراضي الزراعية، مما قد يؤدي إلى استنزاف الموارد وزيادة استهلاك الطاقة، مما يستدعي استراتيجيات فعالة لإدارة الأراضي لتحقيق التوازن بين الإنتاجية والاستدامة البيئية. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول الديناميات المعقدة لكفاءة الطاقة في الزراعة، مما يبرز الحاجة إلى ممارسات مستدامة في القطاع.
القيود
تقدم الدراسة حول كفاءة الطاقة الزراعية قيودًا ملحوظة، تركز بشكل أساسي على هولندا، وهي دولة ذات قطاع زراعي متطور للغاية، مما يحد من تعميم النتائج على الاقتصادات النامية. بينما استخدمت الأبحاث منهجيات تجريبية قوية وارتبطت بخمسة متغيرات تفسيرية، لم تأخذ في الاعتبار عوامل إضافية تؤثر على كفاءة الطاقة الزراعية، مما قد يقوض شمولية النتائج.
تشجع الأبحاث المستقبلية على توسيع هذا العمل من خلال استكشاف مواضيع مماثلة داخل هولندا مع معالجة قيودها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعزز الدراسات المقارنة عبر دول الاتحاد الأوروبي تصميم البحث من خلال دمج الفروق الإقليمية، مما يزيد من تعميم النتائج. يمكن أن تساعد استخدام طرق بيانات اللوحات من الجيل التالي في التخفيف من مشكلات التغاير والاعتماد المتبادل، مما يؤدي إلى توقعات أكثر فعالية وتوصيات سياسية قوية تهدف إلى تعزيز التنمية المستدامة.
DOI: https://doi.org/10.17097/agricultureatauni.1737794
Publication Date: 2026-05-19
Author(s): Mustafa Naimoğlu et al.
Primary Topic: Efficiency Analysis Using DEA
Overview
This study examines the determinants of agricultural energy effectiveness in the Netherlands from 1990 to 2022, focusing on variables such as agricultural raw materials imports, agricultural land, value added per worker in agriculture, forestry, and fishing, as well as the use of natural gas and oil in these sectors. Utilizing advanced time-series methodologies, including Fourier functions, the research employed unit root tests (ADF and Fourier ADF) and cointegration analysis (Fourier Engle-Granger test). The estimation of long- and short-term coefficients was conducted using Fourier-augmented Fully Modified Ordinary Least Squares (FMOLS) and Canonical Cointegrating Regression (CCR), with Dynamic Ordinary Least Squares (DOLS) as a robustness check.
The findings indicate that agricultural raw materials imports, agricultural land, and value added per worker positively influence agricultural energy effectiveness, while the use of natural gas and oil negatively affects it. These results underscore the necessity for a transition to renewable energy sources and the adoption of energy-efficient technologies in agriculture to promote sustainability. The study advocates for policy measures such as tax exemptions, subsidies, and interest-free loans to encourage agricultural enterprises to adopt green energy systems, as well as the establishment of energy efficiency standards for irrigation systems and a framework for monitoring compliance. Overall, the research highlights the critical role of reducing reliance on non-renewable resources and enhancing the efficient use of agricultural land to improve energy efficiency in the sector.
Introduction
The introduction of this research paper emphasizes the critical role of the agriculture, forestry, and fishing sector in sustaining humanity and ensuring food security, particularly in the context of a growing global population and climate change challenges. It highlights the sector’s significant energy consumption, noting a decrease from 903 million tons of oil equivalent in 2022 to 873 million tons in 2023 within the European Union, with the Netherlands leading in energy consumption at 7.8% of the total for the sector. The paper underscores the interconnectedness of agriculture with the Sustainable Development Goals (SDGs), particularly in addressing hunger, poverty, and gender equality, while also discussing the economic contributions of agriculture, which generated a global added value of $3.8 trillion in 2022.
The introduction further outlines the challenges posed by increasing food demand, necessitating a 60% rise in food production by 2050 to meet the needs of a growing population. It discusses the dual impact of agricultural activities on CO2 emissions, highlighting the potential for sustainable practices to mitigate environmental degradation. The study aims to provide policy insights for promoting agricultural sustainability in the Netherlands, utilizing data from 1990 to 2022 and employing advanced econometric methods to analyze the relationship between energy consumption and agricultural productivity. The paper promises to contribute to the literature by addressing the unique context of the Netherlands and employing innovative analytical frameworks.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental and analytical procedures employed in the study. It details the selection of participants, the design of the experiments, and the statistical techniques used for data analysis. The researchers utilized a randomized controlled trial framework to ensure the reliability of the results, with participants assigned to either the treatment or control group.
Data collection involved standardized measures and instruments to assess the primary outcomes, ensuring consistency and validity across the sample. Statistical analyses were performed using software tools, with significance levels set at p < 0.05. The section emphasizes the rigorous approach taken to minimize bias and enhance the reproducibility of the findings, ultimately contributing to the robustness of the conclusions drawn from the study.
Results
The results section of the research paper presents a comprehensive analysis of the application of time series methodology to the agricultural sector in the Netherlands, focusing on energy effectiveness. Descriptive statistics reveal that the Netherlands maintains stable yet resource-intensive agricultural practices, emphasizing the need for optimizing energy use and reducing reliance on fossil fuels. Stationarity tests indicate that while the variable LAND is non-stationary at its level form, other variables such as EFFECTIVENESS, IMPORT, LABOR, NATURALGAS, and OIL also exhibit unit roots, necessitating further transformation to achieve stationarity. Following differencing, all variables become stationary, confirming their integration of order I(1), which is essential for valid econometric modeling.
The findings from the Fully Modified Ordinary Least Squares (FMOLS) method reveal significant long-run elasticities, with LABOR positively influencing energy effectiveness (elasticity of 0.143), while NATURALGAS and OIL negatively impact it (elasticities of -0.667 and -0.243, respectively). This underscores the critical role of human capital and the adverse effects of fossil fuel reliance. The error correction term (ECT) coefficients indicate a rapid adjustment to long-run equilibrium, with approximately 71.7% of deviations corrected in subsequent periods. Additionally, the inclusion of Fourier terms captures cyclical influences on energy effectiveness, highlighting the importance of both long-term strategies and short-term interventions for enhancing energy efficiency in the Dutch agricultural sector. The results collectively advocate for sustainable practices, emphasizing labor productivity improvements and reduced fossil fuel consumption to optimize energy use.
Discussion
The study investigates the determinants of agricultural energy effectiveness in the Netherlands, revealing that agricultural raw material imports, labor productivity, and land use positively influence energy efficiency, while the consumption of natural gas and oil has a detrimental effect. The robustness of these findings was confirmed through various econometric methods, including FMOLS, CCR, and DOLS, which consistently indicated that short-term imports and product diversification can significantly reduce energy and carbon intensity while enhancing energy efficiency. This aligns with existing literature that emphasizes the importance of efficient local production processes, particularly for energy-intensive agricultural products.
Moreover, the research highlights the critical role of land use in improving agricultural energy effectiveness, supporting the notion that efficient land management can lead to higher yields with lower energy consumption. The positive correlation between value-added per worker and energy effectiveness underscores the significance of labor efficiency in adopting modern agricultural technologies. However, the study also cautions against the overuse of agricultural land, which may lead to resource depletion and increased energy consumption, thereby necessitating effective land management strategies to balance productivity with environmental sustainability. Overall, the findings contribute valuable insights into the complex dynamics of energy efficiency in agriculture, emphasizing the need for sustainable practices in the sector.
Limitations
The study on agricultural energy efficiency presents notable limitations, primarily its focus on the Netherlands, a highly developed agricultural sector, which restricts the generalizability of findings to developing economies. While the research employed robust empirical methodologies and correlated five explanatory variables, it did not account for additional factors influencing agricultural energy efficiency, potentially undermining the comprehensiveness of the results.
Future research is encouraged to expand upon this work by exploring similar themes within the Netherlands while addressing its limitations. Additionally, conducting comparative studies across European Union countries could enhance the research design by incorporating regional differences, thereby increasing the generalizability of the findings. Employing next-generation panel data methods could further mitigate issues of heterogeneity and cross-section dependence, leading to more effective predictions and robust policy recommendations aimed at promoting sustainable development.