基于熵值法的我國農業高質量發展水平測度研究

鄒 玲，吳澤忠，周 蓉，向玲凜

(成都信息工程大學，四川成都 610225)

改革開放以來，在黨的正確路線、方針與政策的積極推動引導下，我國經濟社會的發展正在實現由量變到質變的過程。農業是我國經濟社會建設和發展的基礎，農業的發展也應實現由數量到質量的轉變，實現其高質量發展。2018 年《中共中央國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》明確提出，要實施質量興農戰略，推動農業由增產導向轉向提質導向[1]。農業農村部等七部委聯合發布的《國家質量興農戰略規劃（2018—2022年）》，提出到2020年，我國質量興農制度框架基本建立[2]。

近年來，我國農業在互聯網、大數據等新科技的推動下，農業發展、農村條件逐步改善，農業生產水平逐步升高，農民收入增加；鄉村振興戰略的開展加快了農業農村現代化的發展。尋找實現其增長的真正原因，進一步實現我國農業高質量發展，急需對我國農業高質量發展現狀進行研究。與此同時，在新發展階段，實現農業高質量發展必須以我國現階段的發展狀況為基礎，提出相關意見和建議。

1 研究綜述

自農業高質量發展提出以來，我國許多學者對農業高質量發展進行了研究。董艷敏等從生產效率、產業效益、綠色化生產、勞動者素質和農民收入5 個要素層面構建農業高質量發展評價體系，運用熵值法、莫蘭指數和協調度方法測度了中國31 個省級行政區2000—2018 年的農業高質量發展水平[3]；王曉鴻等從綠色發展水平、現代化水平、穩定性、經濟效率4 個維度選取指標來評價農業高質量發展水平[4]；張發明等認為農業高質量發展應當滿足以下3 個層次：一是農產品的高質量，二是農業發展模式的高質量，三是農業社會的高質量，并構建了包含5 個一級指標的農業高質量發展評價指標體系[5]；劉戰豫等通過熵值法和耦合協調模型，分析2015—2020年黃河流域中下游農業高質量發展與數字經濟融合發展水平及時空演變[6]；董曉芳等從數字農業的信息基礎、發展環境、人才資源、技術支持、產業效益、綠色發展6 個方面構建了指標體系，對2019 年31 個省區市的數字農業發展水平運用因子分析與聚類分析進行實證分析[7]；張鴻等從數字農業發展環境、數字農業信息基礎、數字農業人才資源、數字農業技術支持、數字農業綠色發展、數字產業效益6 個方面出發，構建數字農業高質量發展評價指標體系，運用AHP-熵權法、綜合評價模型實證測算并評價了中國2015—2019 年31 個省份數字農業發展情況[8]；黃修杰從高效化、綠色化和穩產化3 個方面構建了農業高質量發展評價模型，借助空間自相關分析方法、雙變量空間關聯性分析法分析了廣東省農業高質量發展空間集聚特征與影響因素[9]。

當前國內學者對農業高質量發展的研究還存在局限性，部分學者致力于從理論上定性分析我國農業高質量發展狀況，部分學者側重尋找農業高質量發展的推動因素，更多的學者建立評價指標體系定性分析我國農業高質量發展水平，但是由于學者們對于農業高質量發展內涵特征不統一，其所構建的評價指標體系也存在差異，且目前學術界對于農業高質量發展并沒有一致的定義，不同學者看法不同，大部分學者對農業高質量發展的指標構建并不完善。但綜合上述研究，對于農業高質量發展，大部分研究者都認為包括經濟效益高、生態環境好、農產品質量高、生產組織形式完備、國際競爭力高、農業科技含量高等幾個方面。本研究在前人研究的基礎上，總結出經濟效益、生態環境、農產品質量及農業生產組織形式4 個方面，可以更為全面地描述我國農業高質量發展狀況，并選取其作為一級指標構建評價指標體系來測度我國2016—2020 年間農業高質量發展水平。

2 農業高質量發展指標體系構建

農業發展是一個復雜的系統，與經濟效益、生態環境、農業生產、農產品質量、科技創新、農業信息利用等諸多方面緊密聯系。根據現有研究及數據的可得性，研究從經濟效益、生態環境、農產品質量及農業生產組織形式4 個方面選取22 個指標構建綜合評價指標體系。

農業經濟效益高，就是在保護環境和減少資源利用的條件下使農業產業可以創造出更大的經濟價值?；谵r業經濟效益的定義，經濟效益可以從農村居民生活水平及產業效益兩方面來測度；居民生活水平從農村居民消費、農村居民收入、城鄉收入對比3 個指標測度；產業效益從糧油加工業效益、農林牧漁業增長率、第一產業增加值比重3 個方面進行測度。對生態環境的測度主要包括資源消耗、環境保護以及環境污染3 個方面。農產品質量的好壞直接關系到人民的健康，關系到國民經濟的可持續發展，中國經濟的高速增長和農業生產的快速發展要求對農產品生產進行全過程的質量控制，提高農產品產量，進而提高農產品的市場競爭力和占有率，研究從化學防治和糧食生產兩個維度評價農產品質量。農業生產組織形式對我國農業高質量發展水平也有著至關重要的作用，研究從農業生產的物質裝備、農業科技創新輸入輸出、國家農業財政支出及第一產業勞動者投入量來綜合測度我國各個省份農業生產組織形式完備程度。各指標及其計算方法見表1。

表1 農業高質量發展評價指標體系

3 數據來源與數據處理

3.1 數據來源

為保證所用數據的真實性、連續性、可比性，本文所用數據來源于國家統計局及《中國統計年鑒》《中國農村統計年鑒》。在數據處理中存在部分缺失數據，使用線性插值法進行補全。指標的選取遵循科學性、系統性、可操作性、動態性、獨立性原則。

3.2 數據處理

由于評價指標體系中各指標所依賴數據的方向、數量級和量綱存在差異，因此需要對原始數據進行歸一化處理，以消除方向、數量級和量綱的差異所帶來的影響，本文采用極值法對指標數據進行歸一化處理，以消除量綱和數量級的影響。

計算公式如下：

其中，xijp為歸一化后的指標值，yijp為第i個省份第j項指標在第p年的原始數據，max(yij),min(yij)分別為第j項指標的最大值與最小值。

3.3 指標權重確定——熵值法

考慮到不同指標對綜合評價的影響程度不同，選擇運用客觀賦權的熵值法為農業高質量發展的各項指標賦權。首先確定一級指標下各項指標的權重，計算出各一級指標的得分，而后再對一級指標運用熵值法對各一級指標賦權，計算農業高質量發展綜合得分。

系統有無序的度量可以用熵來測度；根據其定義，熵常常用來判斷指標的離散情況。信息熵的值越小，指標的離散程度越大，對綜合評價的影響(即權重)越大。計算步驟為：

第一步：計算第j項指標下第i個樣本值占該指標的比重

第二步：計算第j項指標的熵值

其中k=1/ln(n)＞0，滿足ej≥0，若pijp為0，則令pijpln(pijp)為0.000 01（加上一個極小的值對熵值的影響可以忽略不計）；

第三步：計算熵值冗余度（差異）

第四步：計算各項指標權重

第五步：計算各樣本綜合得分

3.4 空間相關性檢驗——Moran's I檢驗

考慮到空間序列可能存在復雜的自相關情形，其不僅在多個方向上存在相關關系，并且可以形成相互影響的聚集效應。莫蘭指數（Moran's I）能夠檢驗數據是否存在空間的依賴性，其分為全局莫蘭指數和局部莫蘭指數。

全局莫蘭指數是用于考察整個空間序列的空間聚集效應，計算方法為：

莫蘭指數的取值一般介于-1 到1 之間，大于0 表示正空間自相關（高值與高值聚集，低值與低值聚集），小于0 表示負空間自相關（高值與低值聚集），其值越接近與0 表示空間分布是隨機的，不存在空間相關性。

局部莫蘭指數用于考察某區域附近的空間聚集效應，其含義與全局莫蘭指數相似，計算方法為：

4 我國農業高質量發展分維度分析

對2016—2020年我國農業高質量發展狀況分維度進行分析，運用熵值法測算出各一級指標的得分，取平均值作為各省份各指標得分（見圖1）。

圖1 農業高質量發展分維度得分

4.1 經濟效益

選取居民生活和產業效益作為二級指標來測度經濟效益，由圖1 可以看出農業經濟效益全國平均水平得分為0.294，在各省份的得分中最高的是天津市，其評價得分為0.497，其次是上海和北京，江西、黑龍江、吉林、廣東等處于全國平均水平附近，排在最末的是甘肅省，其得分為0.157，極差為0.340。從產業效益和居民生活兩個方面在一級指標經濟效益中所占權重來看，居民生活為0.379 5，產業效益為0.620 5，產業效益所占比重較大，各省份在產業效益方面的均衡度較差。

4.2 農業生態環境

研究選取了3 個二級指標資源消耗、環境保護、環境污染來描述農業生態環境，熵值法計算出其權重分別為0.471 2，0.446 2，0.082 6。我國農業生態環境在2016—2020 年間平均綜合得分為0.113，分省2016—2020 年平均得分如圖1；其中，最高得分為河北（0.638），得分最低的是西藏（0.110）；近2/3 的省市區在全國平均水平以上。從指標的權重來看，資源消耗的權重最高（0.471 2），其次是環境保護（0.446 2）；熵值法通過指標間的差異來給指標賦予權重，資源消耗與環境保護的權重占比較高，表明各省市區在資源消耗及環境保護方面的差異較大，而對于環境污染各省市區的差異較小。

4.3 農產品質量

選取化學防治和糧食生產兩個方面對農產品質量進行測度，運用熵值法計算其得分如圖1 所示，可以看到大部分省份的農產品質量得分都在全國平均水平（0.387）附近，其中北京市得分最高（0.780），其次是福建?。?.766），得分最低的是安徽?。?.204），有一半以上的省級行政區的農產品質量得分低于全國平均水平。從化學防治和糧食生產所占權重來看，其分別為0.237 9，0.762 1，糧食生產所占比重遠高于化學防治，表明不同省份間糧食生產狀況還存在較大差異，在各省份間表現出不均衡狀態。

4.4 農業生產組織形式

研究從物質裝備、創新水平、財政支出和人力資源4個方面測度農業生產組織形式。從熵值法計算出的農業生產組織形式得分來看，除北京外，其余省份得分都極低。排名第一的北京與排名第二的上海相差分數高達0.412，最高分與最低分相差0.537，且僅有5個省級行政區的得分高于0.1，排名最低的是遼寧?。?.037）；近1/3 的省份沒有達到全國的平均水平得分（0.068）。物質裝備、創新水平、財政支出和人力資源4個方面權重分別為0.179 9，0.773 7，0.026 6，0.019 8，其中創新水平所占權重高達0.773 7，說明創新水平在各省份間的差異非常大，各省份對科技創新的投入存在較大的差距，導致農業生產組織形式得分極差大。

5 農業高質量發展分維度可視化分析

對不同地區農業高質量發展狀況進行分類有利于更好地了解我國農業高質量發展狀況，因此本文選擇自然斷點法對綜合評價得分進行分類。運用Arcgis軟件對各指標2016—2020年的平均值進行可視化呈現，將各一級指標按照其得分運用自然斷點法將其分為5類，分別為低水平、較低水平、中等水平、較高水平、高水平，并運用莫蘭指數對其空間相關度進行分析，其結果見圖2。

圖2 一級指標可視化地圖

從圖2 可以看出，農業經濟效益呈現出由東部向西部地區遞減的趨勢，高水平地區主要集中在北京、天津及東部沿海一帶；低水平及較低水平集中在新疆、西藏、青海等西部及西北地區。對經濟效益得分進行空間自相關分析，得到莫蘭指數為0.3400 05，且其p＜0.05，所以在5%的顯著性水平下，經濟效益存在空間自相關；局部莫蘭指數分析表明，經濟效益得分在新疆、西藏、青海、甘肅、寧夏及四川呈現出低低聚集的效應，在其余省份則不顯著。

由圖2 可以看到，我國農業生態環境也呈現出由東向西遞減的趨勢，農業生態環境處于低水平和較低水平的地區主要集中在西部地區及東北地區，農業生態環境發展處于較高水平及高水平的地區主要集中在華北地區和華東地區，大部分地區處于中等發展水平。運用莫蘭指數對生態環境得分進行空間自相關分析，得到莫蘭指數為0.517，且p＜0.05，所以在5%的顯著性水平下，認為農業生態環境得分存在正的空間自相關。

農產品質量得分分布則沒有呈現出由東向西遞減的趨勢，西藏、新疆、四川、貴州等西部地區農產品質量發展處于中等水平，東部地區的山東、河南、安徽及江西等省份農產品質量得分相對于全國水平來說處于低水平，且其周邊省份的農產品質量得分也處于較低水平，處于較高水平及高水平的地區則位于東南沿海一帶。莫蘭指數不顯著，認為農產品質量不存在顯著的空間自相關。

農業生產組織形式與農產品質量存在著相似的分布情況，低水平及較低水平地區主要位于四川、重慶、湖北等中西部地區及內蒙古、山東、山西、河北等北部地區，北京的農業生產組織形式處于一個高水平的狀態。運用莫蘭指數進行分析，得到莫蘭指數為-0.167 3，p值為0.003 5，莫蘭指數值顯著，認為農業生產組織形式存在弱的空間自相關；對其進行局部空間自相關分析，得到黑龍江存在高低聚集效應，內蒙古、河南存在低低聚集效應，其余省份的聚集效應則不顯著。

6 農業高質量發展綜合評價得分測算及分析

6.1 農業高質量發展綜合評價

將4 個一級指標運用熵值法計算出2016—2020 各年的得分后取其平均值作為其綜合得分，結果如圖3所示。

圖3 農業高質量發展綜合得分

2016—2020 年我國農業高質量發展得分平均水平為0.349，得分最高的是北京（0.746），其次是福建（0.657）；得分最低的是安徽（0.203），近一半的省份農業高質量發展得分低于全國平均水平；且農業高質量發展得分最高的北京與得分最低的安徽相差達0.543。農業高質量發展的4 個一級指標的權重分別為經濟效益0.254 2，生態環境0.322 1，農產品質量0.309 0，農業生產組織形式0.114 7。由于大部分省份農業生產組織形式的得分低，所以其在各省份所占比重相對于其他3 個一級指標來說較小，但也不可否認農業生產組織形式是農業高質量發展的一個重要影響因素。

6.2 農業高質量發展水平綜合評價可視化分析

將農業高質量發展年度平均得分在ArcGIS 可視化呈現后可以看到，在空間上我國農業高質量發展水平并沒有呈現出由東向西依次遞減的趨勢，處于較高水平及高水平的地區主要集中在北京、天津及東部沿海地區，西部地區中新疆、四川、重慶處于中等水平，處于低水平的僅有內蒙古、安徽和吉林3 個省份，其余省份均處于較低水平。計算其莫蘭指數為0.208，p值為0.02，莫蘭指數小，認為其存在較弱的空間自相關性，空間聚集效應較?。ㄒ妶D4）。

圖4 農業高質量發展綜合得分可視化地圖

6.3 農業高質量發展時間演變趨勢分析

根據一級指標數據運用熵值法計算出各年度的農業高質量發展得分結果及其排名如表2 所示。從年度變化趨勢來看，北京市的農業高質量發展水平一直居于第一，其農業經濟效益、生態環境、農產品質量及農業生產組織形式得分都穩居前列；福建、天津、浙江農業高質量發展水平也一直穩居前十。

表2 2016—2020年我國部分省級行政區農業高質量發展得分及其排名

表3 列出了2020 年相對于2016 年排名變動較大（大于4）的省份，從中可以看到排名上升變動較大的省份數量低于排名下降的省份，且大部分省份在2016—2020 年間農業高質量發展得分存在較大波動，排名不穩定。

表3 2020年相對2016年排名變動較大的省份

7 結論與建議

7.1 結論

在農業高質量發展的4 個一級指標中，農業經濟效益、生態環境都呈現出由東向西遞減的趨勢，東部地區的經濟發展本身就高于西部地區，且其在早期發展中對于生態環境的保護可能沒有付出太多，經濟發展起來之后對于農業生態環境的保護也更加注重，更愿意投入更多去保護生態環境，所以我們可以看到東部地區的農業生態環境得分高于西部地區。對于農產品質量及農業生產組織形式，西部大部分省份處于中等水平，而一些東部省份還是低水平及較低水平，這應該引起我們的注意。各省份農業生產組織形式的得分較低，從側面表明了我國在創新水平、物質裝備、財政支持及人力資源方面投入的薄弱。

2016—2020 年我國農業高質量發展平均水平存在波動的狀況；特別是在2019—2020年間，農業高質量發展綜合得分下降了0.052，除個別省份在此期間得分保持沒有下降外，大部分省份在此期間的農業高質量發展得分都有所降低，這極可能是因為2020年大規模爆發的新冠肺炎疫情對農業高質量發展的影響，這也表明我國農業高質量發展還不穩定，其應對突然沖擊的穩定性還需加強。

7.2 建議

1）西部地區應極力尋找發展方向提高經濟效益。西部地區地處內陸，地廣人稀，發展相對落后，且交通運輸系統不完善，各種資源相對匱乏，尋求新的發展方向以提高其產業效益和居民生活水平十分必要。農村居民生活方面可以通過促進農村居民農業就業，根據市場情況出臺相應的補貼政策，提高農業產業收入，調動農村居民自發帶動發展的積極性。同時，出臺政策引進優秀人才，助力其農業農村發展。在產業方面，各地區可以依靠其自身所有的基礎和優勢，大力發展自身基礎性和優勢性產業，不斷挖掘農業的多項功能，促進全產業多元融合發展，鼓勵農村居民依托自身優勢自主多元化創業，提高農業發展的穩定性。

2）農業高質量發展更應該注重綠色發展，不應該以犧牲環境為代價。農業生態環境的保護需要政府出臺一系列政策加大對農業農村生產進行環境保護、污染限制：環境保護方面加大農業生態環境司法保護力度；在污染限制方面政府部門要充分發揮生態環境保護的引領作用，推進重點污染項目的治理；與此同時，政府要加強對生態環境保護的宣傳力度，實施一系列環境保護惠民政策，加強農村居民自身環保意識，建立長期有效的管理機制，做到政府與人民協同推進生態環境持續向好發展。

3）創新是引領發展的第一動力。對于農產品質量、農業生產組織形式，應該加大農業科技創新投入。政府與企業應不斷加大在農業科技創新方面的投入，構建在新發展階段下的新要求的新型農業農村科技創新體系，不斷優化農業科技創新的組織載體。教育、科技的發展是農業發展的不竭動力，農業科技創新投入資金也要充分發揮對農業科技進步的引導和促進作用，鼓勵社會企業和個人投入農業科研和農業成果的開發?？偠灾?，創新發展是農業高質量發展的不竭動力，要從各個方面加強農業創新。