長江經濟帶農業現代化水平統計測度及時空演變

施嘉儀，鄭圣超

(嘉興大學 數據科學學院，浙江嘉興 314001)

長江經濟帶是我國農業生產、農業科技創新和農業現代化建設的重要引領地區。在長江經濟帶建設上升為國家戰略的新時期，國務院陸續發布了一系列農業發展政策，明確提出了發展區域農業現代化的目標。農業現代化作為國家現代化進程的重要組成部分，在新發展階段建立農業現代化的指標體系，準確地評價與分析長江經濟帶農業現代化的發展水平，對政府制定農業現代化政策和管理機制、明確今后的主攻方向具有重要的理論和現實意義。

農業現代化是利用現代工業裝備、現代科技和現代管理方法改造農業，建立健全社會化服務體系以推動農業質量、效率和動力的變革，提升農業的創新力和生產效率的全過程。[1]現階段，提升新型農業經營主體質量、完善農業基礎設施是推進中國式農業現代化發展應著重突破的重點。[2]采用熵權法評估我國農業現代化發展水平并探討農業現代化的空間結構演變及溢出效應發現，農業現代化具備空間集聚性；[3]通過建立空間計量模型探究我國農業現代化的空間格局演變，除了觀察到正向的空間溢出效應外，還觀察到“高高”集聚和“低低”集聚的局部空間自相關特點；[4]我國農業現代化的發展水平整體是上升的，但區域內部之間發展速度差異較大，各地區在農業現代化方面具備不同的優勢和短板。[5]

目前，對農業現代化的研究大多是基于區域之間相互獨立的假設前提下進行的，[6-10]雖然從不同角度對農業現代化進行了探討，但缺乏對農業現代化水平的趨同研究，農業現代化水平的測度也主要集中在農業現代化要素層面。隨著農業現代化進程的深入，其內涵發生了深刻的變化，文獻研究中所選用的農業現代化指標就顯得有些滯后，應該進一步從區域維度的農業現代化發展水平時空趨同演變的角度進行深入研究。

本文基于新發展階段農業現代化的目標要求和發展內涵構建了農業現代化水平的綜合評價指標體系，運用熵權TOPSIS法評估長江經濟帶11個省(市)農業現代化水平，突破了原有文獻中區域之間相互獨立的假設前提，利用探索性空間數據分析和核密度估計對其時空演變特征進行實證分析，深入了解長江經濟帶農業現代化的現狀和發展趨勢，從區域協調發展的角度探究限制長江經濟帶農業現代化發展的因素，為制定長江經濟帶農業現代化發展戰略提供科學的理論參考。

一、長江經濟帶農業現代化水平評價指標體系

(一)指標體系的框架和內容

借鑒已有的研究成果，遵循指標體系構建的系統性、科學性和可比性，結合 《“十四五”長江經濟帶發展實施方案》，設定了農業投入水平、農業產出水平、農業發展與經營水平、農業可持續能力4個一級指標。在充分考慮指標設計的合理性和數據的可獲得性基礎上，最終選取了20個指標構建符合農業現代化內涵以及農業現代化高質量發展內在要求的指標體系，如表1所示。

表1 長江經濟帶農業現代化水平評價指標體系

(二)數據來源

指標數據來源于2017-2021年《中國統計年鑒》和《中國農墾統計年鑒》以及各省份的統計年鑒、《中國農業與經濟發展統計數據庫》，空間數據則是利用 ArcGIS10.8軟件對中國國家地理信息公共服務平臺最新公布的中國行政區劃地圖進行矢量化處理得到。

(三)測度方法

1.熵權TOPSIS法

借鑒文獻[11]，使用熵權TOPSIS法，確定農業現代化各個指標的權重，比較決策選項與理想解和負理想解之間的相似度并確定指標的排序。利用該方法測算農業現代化綜合發展水平，既可以避免因主觀賦權造成的權重臆斷，又能有效地評判各觀測對象的相對優劣，提高農業現代化綜合發展指數測算結果的合理性和客觀性。

第一步，各指標的標準化處理

正向指標：

(1)

負向指標：

(2)

其中Xij'表示第i個對象第j個指標標準化后的數值，max{Xj}和min{Xj}分別表示所有對象第j個指標的最大值和最小值。

第二步，計算各指標的信息熵

(3)

其中k=1/lnn，Er表示第r個指標的信息熵。

第三步，獲取各指標的權重值

(4)

其中R表示指標總數，Wr表示第r個指標的權重值。

第四步，得到各指標加權指數

Qir=Wr×Xij'

(5)

其中Qir表示第i個對象第r個指標的加權指數。

(6)

第六步，判定各觀測對象與理想對象的相對接近程度Ci

(7)

其中Ci越大，意味著觀測對象i與理想對象越近，該觀測對象相對較優。

2.探索性空間數據分析

探索性空間數據分析(Exploring Spatial Data Analysis，即ESDA)是一系列基于空間數據的分析方法和技術的綜合，以空間相關性測度為基礎和核心，通過描述和分析各種事物或者現象的空間分布格局，發現各種空間的集聚和異常，揭示各種研究對象之間的空間相互作用的機制。本文采用衡量空間相關性的常用方法--Moran's I全局自相關指數來檢驗長江經濟帶各省市之間農業現代化水平的空間關聯度，并借助ArcGIS軟件進行空間可視化呈現，以此來揭示各省市之間的空間相互作用機制。

全局莫蘭指數的表達式為：

(8)

3.核密度估計

通過對各省市各個年份的農業現代化水平進行核密度估計，得到了一系列概率密度曲線。將這些曲線組合在一起，形成了連續的密度曲線并用于描述分布形態，考察長江經濟帶農業現代化發展的動態演變趨勢。

設f(u，v)是二維隨機變量(u，v)的聯合核密度估計函數，計算公式為：

(9)

其中n為觀測對象個數，hu、hv為帶寬，Ku(·)、Kv(·)為核函數。

二、長江經濟帶農業現代化水平統計測度及時空演變分析

(一)長江經濟帶農業現代化水平統計測度

1.結構特征分析

基于表1的農業現代化水平評價指標體系，測算長江經濟帶上游(重慶、四川、貴州、云南)、中游(江西、湖北、湖南)、下游(上海、江蘇、浙江、安徽)各省市農業現代化發展水平二級指標的年均值和年均增長率(如表2)，分析2017-2021年長江經濟帶11個省(市)4個維度農業現代化水平特征，以此了解長江經濟帶農業現代化水平結構特征。

表2 2017-2021年長江經濟帶農業現代化發展的二級指標水平

由測算結果可知，長江經濟帶農業投入水平在上、中、下游地區的年均值分別為0.449、0.496、0.423，差異性不大。這是因為整個長江經濟帶都是我國重點開發的地區，政府給予了相應的政策支持且支持力度較為均衡，促進了農業現代化的發展。同時，長江經濟帶各地區之間進行了較為頻繁的技術交流和合作，有助于農業現代化水平的均衡提升。

農業產出水平自上游地區至下游地區整體呈現出漸進性的優化態勢，但內部各省市間存在明顯的差異。上游地區受地理因素和資源稟賦的差異影響，農業產出水平較為落后；中游地區如湖北、湖南的種植業、養殖業和水產業等較為發達，對農業產出水平的貢獻較高。下游地區如江蘇、浙江由于地理位置和氣候條件等有利因素，享有更為豐富的農業資源和較好的自然環境，同時下游地區在農業產業結構方面更加多元化，涵蓋了高附加值的農產品種植和精深加工等領域，其農業產出水平相對較高。

長江經濟帶農業發展與經營水平整體呈現上升趨勢，上、中、下游地區的年均值分別0.283、0.427、0.585，下游地區農業發展與經營水平普遍較高。下游地區如浙江的經濟發展水平較高，且近幾年大力推進“未來鄉村”建設，擁有更多的社會資源、公共服務分配以及資金投入，使農業發展與經營水平得到提升。而貴州、云南等上游地區經濟發展起步晚，基礎設施落后，農村公共服務也相對滯后，農業發展與經營水平相對較低。

農業可持續能力在上、中、下游地區的年均值分別為0.490、0.498、0.559，下游地區農業現代化的可持續能力相對較高。這是因為下游地區在農業技術和管理方面擁有更豐富的經驗和知識，包括節水灌溉、高效施肥、病蟲害防控等，并且在農業科技研發和應用方面具有較高的水平，能夠有效提高農作物的產量和質量，減少農藥和化肥的使用，提高農業系統的可持續性。

2.長江經濟帶農業現代化綜合水平

運用熵權TOPSIS法測算出2017-2021年農業現代化的年均值和年幾何增長率，并分析長江經濟帶農業現代化的綜合水平，如表3所示。

表3 2017-2021年長江經濟帶農業現代化的綜合水平數據

由表3測算結果可知，農業現代化綜合水平年均值排名前5的省(市)依次是江蘇(0.595)、浙江(0.531)、湖北(0.510)、湖南(0.485)、安徽(0.475)，其農業現代化綜合水平的年均值都高于或接近0.500；而年均值最低的省份只有0.353，最高省份為最低省份的1.7倍。

上述結果說明，長江經濟帶農業現代化水平存在較明顯的區域差異。上游、中游、下游地區農業現代化綜合水平的年均值分別是0.379、0.470、0.515，這表明長江經濟帶上游地區農業現代化的發展水平落后于中、下游地區農業現代化的發展水平。長江經濟帶下游地區經濟相對發達，在引進先進技術提高農業發展方面具有顯著優勢，農業現代化水平較高。中游地區受下游地區輻射帶動影響，在地理位置、水資源、交通、技術和人才支持以及市場需求潛力等方面具有獨特的優勢，該地區的農業現代化水平相對較高；上游地區經濟發展相對滯后，農業技術水平和農業知識更新滯后于中游和下游地區，且由于地形復雜、土地利用率較低、農業基礎設施不足、缺乏先進的農業技術和管理經驗，農業生產面臨一定的困難，在一定程度上限制了農業現代化的推進。

(二)長江經濟帶農業現代化時空演變特征分析

1.農業生態效率空間自相關分析

基于2017-2021年農業現代化綜合水平的數據，通過全局空間自相關分析計算研究期內長江經濟帶農業現代化水平的Moran's I指數，最終得到長江經濟帶農業現代化水平的全局空間自相關莫蘭散點圖，如圖1所示。

圖1 全局空間自相關莫蘭散點圖

圖1表明，長江經濟帶農業現代化水平的 Moran's I指數在各年份均為正值且大于0.5，Moran's I指數的綜合年均值為0.696；莫蘭散點大部分位于第一、三象限。這表明長江經濟帶各區域的農業現代化水平有較為顯著的空間正相關性，故進行農業現代化時空演變分析時，需要考慮空間因素。

2.農業現代化水平空間分布

為了進一步識別長江經濟帶各省市農業現代化是否存在空間集聚性，以2017-2021年的樣本數據利用自然斷點法將長江經濟帶農業現代化水平劃分為低水平、較低水平、中等水平、較高水平4個等級，選取樣本期的起止年份，即2017年和2021年的數據，并通過ArcGIS進行空間可視化呈現，如圖2所示：長江經濟帶上游地區農業現代化水平較低，大多數省份農業現代化處于初步實現階段；中游地區農業現代化整體屬于中等水平，農業現代化整體上處于初步完成階段；下游地區農業現代化整體水平較高，農業現代化進入基本完成階段，其中江蘇和浙江基本實現了農業現代化。

圖2 長江經濟帶各省市農業現代化水平空間分布

由上可知，農業現代化水平高低的地區在地理空間上呈現一定的集聚特點，即農業現代化水平在地理空間上表現“高高”集聚或“低低”集聚。由于相鄰地區在區位優勢、產業鏈完善、技術創新、政策支持和投入以及經濟規模等有近似特征，這些因素相互作用，促使高水平農業現代化地區在空間上形成集聚效應，推動農業現代化的快速發展。此外，農業現代化水平高的地區對相鄰的農業現代化水平低的地區具有一定的輻射帶動作用，長江經濟帶農業現代化發展格局存在空間集聚效應。

3.農業現代化水平的時空演變特征分析

基于長江經濟帶農業現代化發展格局存在空間集聚性，為了更加直觀地展示長江經濟帶不同地區、不同時段農業現代化水平的總體分布和變化趨勢，根據表3分別繪制了2017-2021年長江經濟帶11省(市)和長江經濟帶上、中、下游地區農業現代化水平的三維核密度估計曲線圖，如圖3。

圖3 長江經濟帶及上中下游地區農業現代化水平的核密度估計曲線圖

如圖3(A)，從分布位置來看，核密度曲線的增速波動較小，呈單峰右傾趨勢，表明長江經濟帶農業現代化發展水平較為穩定，各省市農業現代化發展水平在不斷提升。如圖3(B)，從分布位置來看，核密度曲線有向右移動的趨勢。從曲線數量看，核密度曲線多峰形態明顯，且左邊峰值較高、右邊峰值較低，呈極化態勢，且兩個峰的高度不斷降低。這說明上游地區農業現代化發展水平相對不均衡，隨著時間的推移，各省份間差異存在擴大趨勢。如圖3(C)，從波峰數目來看，樣本期內存在雙峰現象，曲線的峰值上升；波峰形狀逐漸變窄，由寬峰轉變為尖峰。這說明在2017-2021年期間，長江經濟帶中游地區的農業現代化發展水平不均衡，但表現為穩步上升的趨勢，中游地區農業現代化發展水平差距在縮小，且朝著更均衡和高水平的發展方向邁進。如圖3(D)，從分布位置來看，核密度曲線波形向左移動，波峰的垂直高度整體是上升的，這表明長江經濟帶各省市的農業現代化發展水平整體上較為穩定，且農業現代化發展水平不斷提高，呈現出較高水平的均衡發展態勢。

由上可知，長江經濟帶的農業現代化水平整體呈現正增長趨勢，但區域內部之間存在發展不平衡現象，中游和下游地區的農業現代化發展水平較高且增長速度明顯，而上游地區的農業現代化發展相對不平衡且落后于中游和下游地區，區域內發展不均衡現象更顯著，長江經濟帶區域內部農業現代化水平差距逐年擴大。

三、結論與對策建議

(一)結論

第一，在空間分布上，長江經濟帶農業現代化區域差異顯著，且區域農業現代化發展具有空間集聚性，主要表現為高水平發展向中下游地區集聚的特點；第二，在時間維度上，長江經濟帶各區域農業現代化整體朝著更高、更均衡的方向邁進，但區域內發展程度不一，下游地區已進入成熟期，中游地區正處于發展期，上游地區的現代農業正處于成長期；第三，長江經濟帶農業現代化要素發展不均衡，各省市農業現代化水平存在各自的競爭優勢和發展瓶頸。

(二)對策建議

為推進農業現代化建設，長江經濟帶應以效益為導向，不僅要精準發力補短板、促進農業提速發展，還要優勢互補協調，實現長江經濟帶的協同并進。

1.農業投入

一是要加大農業科技研發投入。積極投資農業科研機構，激勵農業科研人員和企業進行技術研究，引入智能農業技術、精準農業技術、農業物聯網等現代化農業實踐等。二是要提供培訓和技術支持。政府幫助農民學習和掌握現代農業技術、管理知識和最佳種植方法，促進農業科技水平的增長。三是要優化農業金融支持政策。銀行應對農村發展提供針對性的金融支持，建立農業貸款和信用保障機制、提供低息貸款和金融服務，鼓勵投資農業生產。

2.農業產出

一是要推廣先進的種植、養殖技術和管理模式。通過智能農業、精準農業等現代農業技術的應用，在農業種植選取方向、農產品養殖和加工技術水平以及智能管控等方面增加高附加值農產品的種植。二是要促進農產品加工和品牌建設。上游地區著重投資農產品初加工設施，中游地區鼓勵農產品加工企業的發展，下游地區鼓勵高附加值農產品加工和生產。三是要加強農產品出售渠道建設。上游地區鼓勵農民成立農產品合作社進行協同生產和銷售，中游地區建設高效的農產品物流網絡，確保農產品能快速運輸到市場，下游地區尋找新的市場機會，支持中游和上游地區的農產品銷售，發揮高水平發展地區的帶動作用。

3.農業發展和經營

一是要鼓勵多元化農產品種植。政府應特別關注與扶持特色農產品、有機農產品的生產加工，滿足多樣化的市場需求。二是要發展特色產業鏈。建立包括生產、加工、包裝、物流和銷售等環節的完整特色農產品產業鏈，以確保農產品的流通順暢和質量可控。三是要推動農業產業集聚和一體化發展，建立農業園區、農業產業集群和農業合作社，提高農業生產的規?；?、標準化和集約化水平。

4. 農業可持續性

一要投資綠色農業實踐。鼓勵企業和農民減少農藥和化肥的使用，降低農田污染，推進農田水利建設和水資源管理，通過滴灌、雨水收集等農業節水技術，確保農業用水的高效安全。二要促進生態保護與農業協同發展。推廣綠色生產技術和可持續農業模式保護水資源、土壤和生態系統，確保農業政策與生態環境政策之間的協調。三要加強跨區域合作。農業現代化建設應注重建立合作伙伴關系，共同解決跨區域的農業均衡性發展問題，提高農業生產的效率和可持續發展性。