南疆地区农业经济可持续发展与农业创新环境的空间计量分析

侯瑞环 徐翔燕

南疆地区农业经济可持续发展与农业创新环境的空间计量分析

侯瑞环 徐翔燕

文章以南疆地区农业经济可持续发展与农业创新环境作为研究对象，建立农业经济可持续发展与农业创新环境的空间计量分析模型，探讨其空间格局关系。结果表明：南疆地区五地州以及兵团所属四个师农业经济可持续发展与农业创新环境之间存在显著的空间正相关关系，农业创新环境的改善能够有效促进农业经济可持续发展。反之，农业经济的可持续发展将会受到抑制。同时农业创新环境与农业经济可持续发展都存在空间聚集现象，农业创新环境较好的地区在地理位置上趋于相邻，较强的喀什地区与阿克苏地区地理位置相邻，阿克苏地区与农一师位置相邻，较差地区之间在地理位置上趋于相邻，即和田地区与农十四师地理位置相邻。

近年来，我国农业基本建设的快速发展，极大地改善了农业生产条件，提高了农业生产效率，促进了农业生产在新疆南疆地区的快速发展。但是由于地理位置上相对封闭，整体经济相对落后，科技水平不发达，农业科技水平的相对落后成了阻碍南疆农业经济发展的最大瓶颈，也是实现农业经济可持续发展的最大困难，所以对南疆地区农业创新环境与农业经济可持续发展相关关系的研究具有现实的意义。

农业经济的可持续发展需要农业要素的不断投入，Griliches使用了科布—道格拉斯农业生产函数以及美国68个地区3年的截面数据，对农业经济增长的决定因素进行分析；由新经济地理学理论可知，农业经济的可持续发展也受到生产要素以及人力资源流动的影响，这种影响已经对经济的聚集产生了重要的影响。Ezakai等基于这样背景下，研究了中国沿海地区与内地报酬差距对劳动力分布的聚集现象，其并没有探究对农业经济的影响。Tabuchi等从交通运输及信息成本的节约较为客观的角度出发，研究了沿海地区“交易聚集”现象，同样没有讨论这种现象对农业经济可持续发展的影响。于琳从新疆农业特色的角度出发，简单地阐述了新疆农业可持续发展的路径分析。与此同时，空间相关分析技术被用于民族地区旅游经济增长影响因素、区域生产要素投入、农业区域经济发展、农业劳动生产率及农业生态文明水平评价等方面研究与分析。但是，目前为止很少有文献涉及农业创新环境，在研究中极大弱化了农业经济可持续发展的空间差异分析，忽略了农业创新环境对农业经济可持续发展的空间影响。因此，本文借助2005～2015年新疆生产建设兵团4各师以及克州、和田、阿克苏、巴州、喀什地区的农业科技、农业经济等统计数据，运用空间计量分析模型研究新疆南疆农业创新环境与农业经济可持续发展之间的相关关系，从而为南疆地区农业经济可持续发展提供参考。

农业创新环境与农业经济可持续发展空间自相关性分析

研究指标的选取。影响农业经济可持续发展（AESD）的因素有物资装备水平、经济效益水平、农业产业结构水平、农业科技水平、农村经济发展水平以及农村可持续发展水平等，所以选取农业总产值（万元）、农业产值指数（%）、农用柴油使用量（吨）、农业机械总动力（千瓦）、农业运输车（辆）、生产总值指数（%）、农业增加值（万元）、农业增值率（%）等30项指标来衡量农业经济可持续发展。然而影响农业创新环境的因素较多，而且复杂，在此从农业技术有效利用、农业科研资金、农业科研人员、区域金融环境、基础设施五个方面出发，选取高新节水灌溉面积（千公顷）、进出口总额（万美元）、交通运输仓储业指数（%）、劳动者报酬占生产总值要素比（%）、农业技术人员数、科技活动经费（万元）等22指标来衡量农业创新环境（AIE）。

文章原始数据来源于《新疆统计年鉴》、《新疆科技统计年鉴》与《兵团统计年鉴》。为了消除指标量纲对研究数据做标准化，同时，为减少经济数值价格差异，对研究数据取自然对数，并利用因子分析方法做指标选择。

空间自相关性检验与分析。目前对区域创新环境的综合评价方法一般为因子分析法，在此使用因子分析法做农业创新环境与农业经济可持续发展指标的合成，然后用合成指标替换原始数据作为继续研究的基础数据。对新疆生产建设兵团位于南疆地区的四个师以及自治区位于南疆的五地州数据做因子分析，分析结果见表1。

在空间相关性分析研究中，通常使用Moran.I指数检验变量空间自相关性，即用Moran.I指数来检验区域农业经济可持续发展与农业创新环境之间是否存在空间自相关性，其计算公式如下：

表1 因子分析结果

i区域的观测值，n为所有研究区域，ωij为设定的空间权值矩阵，按一般的空间相邻标准设计ωij，即当i区域与j区域相邻时，权值ωij取1；反之，则取0。分析结果见表2：

表2 农业经济可持续发展与农业创新环境的Moran.I

表2分析结果表明：农业经济可持续发展（AESD）与农业创新环境（AIE）的Moran.I指数都为正值，且均通过了显著性水平为0.01的正态检验，即农业经济可持续发展与农业创新环境之间存在显著的空间正自相关性。换而言之，新疆南疆地区农业经济可持续发展与农业创新环境形成了空间聚集现象，发展较好区域在空间上趋于发展好的地区。

空间计量分析

由上文的分析可知，农业经济可持续发展（AESD）与农业创新环境（AIE）存在显著的空间自相关性，用计量分析模型研究其相关关系时，就需要考虑将空间信息纳入模型之中，这也表明普通回归模型无法满足农业经济可持续发展（AESD）与农业创新环境（AIE）相关关系研究。所以在此选择空间计量模型—空间变系数模型做进一步研究与分析。为了能够与空间变系数模型估计结果对比，下面首先讨论普通线性回归分析结果。

普通线性回归模型估计与分析。回归分析框架是最常用的研究变量相关关系的模型，普通线性回归模型的估计一般方法为普通最小二乘法（OLS），分析结果见表3：

表3 农业经济可持续发展与农业创新环境的OLS估计结果

在表3中线性回归模型与系数的估计都通过了显著性水平为0.05的检验，表明农业创新环境对农业经济可持续发展有显著的影响，如果假设其他因素不变，可以认为农业创新环境综合指数每增长1个百分点，则农业经济可持续发展指数增长0.71个百分点。但是，农业经济可持续发展与农业创新环境的OLS模型的拟合度为77%，所以模型的拟合优度比较低，解释能力不足80%，这说明使用普通线性回归模型分析农业创新环境与农业经济可持续发展相关关系不合理。不合理的原因主要来自两个方面，即遗漏了重要的解释变量和模型本身假设无法满足对实际数据的分析。表3中Breusch-Pagan异方差值通过了置信水平为0.05的检验，表明地区之间的空间差异性对农业经济可持续发展与农业创新环境产生影响。

由以上可知，普通线性模型由于没有将空间信息纳入模型之中从而导致了模型的解释能力比较低，所以需要使用空间变系数模型来修正普通线性模型的这一缺陷。

空间变系数模型的估计与分析。空间变系数模型是由Brunsdon等于1996年明确提出，具体表达形式为：

其中α0(ui,vi)是关于ui和vi的可变截距项，系数αj(ui,vi)是关于ui和vi的二元函数，εi为随机扰动项，扰动项假设为E(εi)=0，var(εi)=σ2，i=1,2,L,n。将（2）式中的ui与vi视为地理经度和纬度时，则模型（2）为地理加权回归（GWR）模型。所以建立的空间计量模型为：

其中i表示研究区域个数，εi为随机误差项，α0(ui,vi)与αj(ui,vi)分别是关于地理经纬度的二元截距项和系数。

模型（3）的最常用估计法为加权最小二乘法，加权最小二乘估计与普通最小二乘估计的区别是需要选择适当核函数作为权值，在此选择更为常用的Guass核函数作为估计权函数，利用因子分析法得到的因子综合得分作为基础数据进行GWR估计，结果见表4：

表4 GWR估计结果

表4中给出的模型拟合优度为94.27%，并且所有的系数都通过了显著性水平为0.01的显著性检验。这表明当把地理空间信息纳入模型时，其拟合效果优于普通回归模型。

由上述分析结果可知，在农业创新环境对农业经济可持续发展的影响中，新疆南疆各地区农业创新环境与农业经济可持续发展呈现出非常稳定的正相关关系，并且各区域之间的差异较为明显。在假设其他因素不变时，可以认为当区域农业创新环境指数每增长1个百分点时，南疆各个地区的农业经济可持续发展指数分别增加0.832、0.793、0.654、0.636、0.618、0.714、0.706、0.704及0.669个百分点。其中喀什地区、阿克苏地区以及农一师所占优势明显，克州、巴州、和田地区以及农十四师相对较弱；同时可知，在南疆地区自治区所属的喀什、阿克苏、克州、巴州以及和田五地州空间差异比兵团所属的四个师更明显。由此，单从分析模型分析结果而言，GWR模型明显好于普通回归模型，对研究南疆地区各区域农业创新环境与农业经济可持续发展之间的相关关系比普通线性回归模型更加客观实际，对农业创新环境与农业经济可持续发展之间的空间相关关系的刻画更加精确。

结论与启示

本文通过建立区域农业创新环境与农业经济可持续发展综合评价体系得到了综合因子得分，并借助空间计量分析模型——GWR模型对新疆南疆地区区域农业创新环境与农业经济可持续发展相关关系进行分析与研究，得到了以下结论与启示：

区域农业创新环境与农业经济可持续发展存在明显的空间聚集趋势，GWR模型对农业创新环境与农业经济可持续发展相关关系的统计分析效果较好。将空间地理信息纳入的空间计量模型对农业创新环境与农业经济可持续发展的空间聚集关系的描述更加准确，拟合效果更好。

区域农业创新环境与农业经济可持续发展呈现出显著的正相关系，良好的农业创新环境更加有利于农业经济可持续发展的形成，即假设其他因素不变的情况下，农业创新环境每增加1个单位，则对南疆地区农业可持续发展指数产生0.832～0.618的不等变化。因此，对于南疆地区兵团以及地方连队或者自治区政府与地方政府在促进地方农业创新环境的形成与完善过程中应该发挥更大的保驾护航作用，积极投资与支持有利于农业创新环境改善的相关建设，并且给予政策上帮助。具体而言，政府部门可以引导研究院、高校等科研单位与农业产业相结合，形成良好的研产结合链。特别要从农业相关科研项目、项目经费以及农业实验基地等方面的来扶持有自主创新和地区农业特色的农业科技创新，来进一步加强政府部门对农业创新环境不断改善的支持。

地区与地区以及师与师的农业创新环境与农业经济可持续发展之间存在差异，但是南疆隶属自治区的五地州之间的差异非常明显，其中农业创新环境每增加1个百分点，则喀什地区农业经济可持续发展指数增加0.832个百分点，和田地区增加0.618个百分点，最大值与最小值之间相差0.2个百分点。而兵团隶属四个师之间的差异不足0.12。主要原因为自治区所属五地州相对兵团的四个师而言由于人口结构比较复杂、少数民族较多、地区面积较大等因素的影响，导致农业技术的推广较为缓慢，相关人力物力资源分布不均，区域聚集现象显著，从而形成明显差异；而兵团内部对农业创新成果的推广力度大，人力物力资源分配相对均匀，所以农业创新环境差异性不明显，对农业经济可持续发展的影响差距自然较小。总而言之，地州与地州、地州与师、师与师之间存在明显的聚集与差异，自治区与兵团政府部门制定相关政策时需要从地区基本特征出发，进行差异化制定，加快各个地区以及师市之间的信息化进程，通过发展地区教育和支持农业科技创新来增强人力资本。只有这样，才能够更好地为新疆南疆农业经济可持续发展铺平道路。

本文存在的不足是没有较细致化地对南疆地域进行划分来分析和研究农业创新环境对农业经济可持续发展的相关关系。因为区域较小更有利于区域差异化的体现，对于具体小区域中农业创新环境与农业经济可持续发展关系研究将更加符合小区域的实际情况，能够根据分析结果为地方政府部门提供更确切政策建议。因此，在后续研究中将考察四个师的各个团场以及五个地区的各个县的农业创新环境与农业经济可持续发展之间空间相关性。

(作者单位：塔里木大学信息工程学院)

塔里木大学校长基金青年创新资金项目(TDZKQN201615)