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经济学家对外部性的定义主要分为两类，一是从外部性的产生主体角度来定义，Samuelson和Nordhaus指出“外部性是指那些生产或消费对其他团体强征了不可补偿的成本或给与了无需补偿的收益的情形”；二是从外部性的接受主体角度来定义，Randall认为外部性是“当一个行动的某些效益或成本不在决策者的考虑范围内的时候所产生的一些低效率现象，也就是某些效益被给予，或某些成本被强加给没有参加这一决策的人”。这两类定义本质上是一致的，即外部性是某个经济主体对另一个经济主体产生的一种外部影响，而这种外部影响又不能通过市场价格进行买卖，商品生产过程存在私人成本与社会成本不一致的问题。
外部性理论的研究主要经历了3个阶段：第一阶段，Marshall于1910年提出除了土地、劳动和资本这三种生产要素外，还有第四种要素，为了说明第四种要素的变化如何导致产量的变化，他使用了“内部经济”和“外部经济”两个概念，是一个经济主体对另一个经济主体产生的不能通过市场价格进行买卖的一种外部影响。这是外部性概念的雏形，为正确分析外部性问题以及发展公共经济领域的新理论奠定了基础。第二阶段，Pigou从福利经济学的角度，用现代经济学的方法丰富和发展了外部性理论，将外部性分为正外部性（或称外部经济）和负外部性（或称外部不经济），正外部性是指一些人的生产或消费使另一些人受益而又无法收费的现象；负外部性是指一些人的行为影响了其他人，使之支付了额外的成本费用，但后者又无法获得相应补偿的现象。私人成本和私人收益是某种经济活动给活动者自身带来的损失和好处，社会成本和社会收益是某种经济活动给整个社会带来的损失和好处。当一种经济活动的边际社会效益大于边际私人效益时，这种活动就产生了正外部性或称利益外溢，其中的差额即外部边际收益；当一种经济活动的边际社会成本大于边际私人成本时，其差额就是外部边际成本，这种活动给外部环境带来了负效应的影响，也称作成本外溢。当经济活动出现外部经济或者是外部不经济时，均说明资源没有得到有效配置，失误的资源配置会导致市场失灵问题。如何将外部成本内部化非常重要，Pigou指出国家可以采用征税的方式解决（即庇古税），庇古税是对引起污染的经济主体收税，是一种将外部成本内部化的解决方法。因此，污染者不仅考虑它们的常规生产成本，还要考虑它们的活动带来的其他形式的社会成本，对具有负外部性的物品征税或罚款，使私人成本达到社会成本，减少其产生外部性的经济活动；对有正外部性的物品补贴或奖励，使私人收益达到社会收益水平，增加其产生外部性的活动。庇古税被广泛应用在经济活动中，世界各国普遍采用的排污收费制度依据的就是“谁污染，谁治理”原则，是庇古理论在环境保护领域的具体应用。第三阶段，Coase为了解决外部效应的内部化问题，在对庇古税的批判和扬弃中，将外部性引入制度分析之中，阐述了交易成本理论在解决外部性问题时的运用，确立了以产权界定来消除环境外部性的思想。科斯定理（Coase Theorem）提出，如果存在产权分离，可以采用私下谈判的方式来解决外部性问题，但前提条件是交易成本比较低而且参与的人数不是很多；另外，还可以采用企业合并、规定排放标准和行政准入等方式，直接管制并限制排放的污染量，强制采用某种技术来减少排放量，使社会实现有效生产。
根据外部性理论，农业生产经营活动的产出不仅包括产量、利润等期望产出，还包括对环境产生影响的非期望产出。非期望产出中既包含对主体和自然有利的内容，也包含对主体和自然有害的内容。一般而言，在农业的非期望产出中更多的是对人类和社会发展不利的内容，基本对应外部性理论中的负外部性内容。这些内容也导致我国农业发展条件和生产环境呈现恶化趋势。以农业化学品投入为例，在农业生产中，农户往往从自身利润最大化角度出发，不考虑生产活动给环境带来的危害，农户在农业生产过程中投入农业化学品以提高农产品产量，从而实现农业生产收入最大化，但农用化学投入品的不合理使用和过度使用会造成农业非点源污染，不被农作物吸收的部分直接进入环境，给水体、土壤、大气和人体健康带来负面影响，对生态环境产生较大的负面影响，此时边际社会成本高于边际私人成本，其中的差额即农业化学品投入过量给社会带来的危害。而期望产出不仅包含农产品的产量并销售而得到的农业经营收入等私人收益，也包括农业生产带来的生态环境价值、社会稳定价值和社会保障价值等，如农业景观、碳吸收等。绿色农业作为一种有利于环境保护、农产品数量与质量安全的现代农业发展形态与模式，通过采用绿色农业技术，形成现代化的绿色农业产业体系，其目的是实现农业可持续发展和推进农业现代化水平不断提高，确保整个国民经济的健康可持续发展，满足城乡居民生活水平日益上升的需要。随着社会经济发展与居民消费偏好的升级，以及现代农业科学技术管理手段的进步，农业绿色发展这一过程与其他经济生产活动一样必将受到外部性的影响。