水稻是中国三大主粮之一。随着耕地资源的稀缺与农业劳动力的流失,为满足快速增长的粮食需求,中国水稻产业过度依靠化肥投入来提高生产效率,导致在相当长的一段时期内中国水稻生产化肥投入量直线上升,带来地力受损、土壤板结、有害物质残留等一系列农业面源污染问题。日本与中国水稻生产存在许多相似之处,在资源短缺、环境容量有限、经营规模狭小等客观条件的约束下,也曾依赖化肥投入提高水稻单产,但随着资源环境问题的加剧,日本政府逐步重视对农业环境的保护和规制,在转变农业发展方式、促进农业可持续方面取得了较大成效。在此背景下,对中日两国环境成本约束下的水稻生产效率的研究就显得尤为必要。本文拟在对比分析中日两国水稻生产成本收益的基础上,借助能值分析理论对两国化肥施用的环境成本进行评估,并采用基于DEA的Malmquist指数法测算水稻生产环境成本约束下的全要素生产率,探究引入环境因素后中日两国生产效率的变动特征。通过研究得出如下结论:1.2003-2014年中国水稻生产成本与产值不断提高,日本水稻生产成本与产值则在波动中略有下降。与中国水稻生产相比,日本水稻具有高成本高产出的特点,但由于其成本高于产值,一直处于亏损状态。中国水稻生产成本与产值均远低于日本,但仍有盈利,然而近年来成本收益率却不断降低。2.中日两国水稻生产化肥施用的环境成本均较显著,2003-2014年中国每公顷水稻生产化肥施用的环境成本呈现出快速增长趋势,由132.16元攀升至551.36元;日本每公顷水稻生产化肥施用的环境成本有所下降,由3473.82元降为2631.36元。日本每公顷水稻生产化肥施用的环境成本远高于中国,但两国之间的差距逐渐缩小。中国化肥施用的环境成本在总成本中所占比重逐年增加,日本略有减少,2014年中国化肥施用的环境成本在总成本中所占比重超过日本化肥施用的环境成本在总成本中所占比重。3.从整体动态变化来看,中国环境成本约束下的水稻生产全要素生产率指数低于日本,中国年均下降4.0%,日本年均增长1.7%。从全要素生产率指数构成来看,中国环境成本约束下的水稻生产技术效率指数略高于日本,技术进步指数远低于日本,技术进步是导致中国水稻生产效率低于日本的重要因素。从全要素生产率增长源泉来看,中国全要素生产率的变动是由技术进步因素主导、技术效率因素共同起作用的;日本则依赖于技术进步因素,技术效率对生产效率的变动几乎没有影响。是否引入环境因素对计算全要素生产率有重要影响,忽略环境因素在一定程度上高估了中国水稻生产的全要素生产率指数,日本各年份的全要素生产率指数也出现了偏差。最后,提出了中国建立完善水稻生产的长效机制、促进水稻产业可持续发展的政策建议:改革农业补贴政策,提高水稻生产机械化水平,完善以绿色生态为导向的认证制度与补贴制度,研发、推广新型绿色肥料与科学施肥技术,加大现代农业科技研发力度,重视对农民的技术与技能培训。