山东省农业现代化水平评价及障碍因子诊断
2019-03-08张宇婷王一鸣李贻学
张宇婷，王一鸣，李贻学
(山东农业大学 资源与环境学院，山东 泰安 271000)
0 引言
农业现代化是科学评价区域农业发展水平的重要手段，象征了传统农业向现代农业转变的过程。农业现代化的实现有效增加了农业、经济、工业发展的新动力。三农问题影响着经济的发展与社会的稳定，近年来，党和国家始终将农业现代化发展放在首要位置，曾连续4年聚焦农业现代化。因此，对农业现代化水平进行科学评价分析十分必要。
目前，针对农业现代化的研究学者们应用不同的方法进行了大量的探索。农业现代化的评价方法主要有层次分析法、耦合度评价法，以及DEA 数据包络分析、综合指数法等。林正雨等[1]运用层次分析法与多指标综合评价模型分析了四川省农业现代化发展水平。刘欣[2]、孙葆春[3]等运用协调度模型分析了农业现代化与城镇化的协调发展。陈江涛等[4]运用空间面板计量分析了中国农业现代化在空间因素影响下与产业结构、农业固定资产投入以及基础设施建设之间的关系。刘养卉[5]、吕文广[6]、张爱华[7]等基于不同视角或方法对现代农业发展水平和区域空间差异进行了研究。因此，基于农业现代化近10多年的发展，本文运用熵权TOPSIS与障碍度模型对山东省农业现代化水平进行测算，并结合针对障碍因子的诊断，提出了山东省农业现代化持续发展的建议，以期为政策的调整，战略的制定提供依据。
1 研究方法与数据来源
1.1 研究方法
1.1.1 评价指标体系的构建 农业现代化是传统农业向现代农业转换的过程，它有整体性、动态性、时代性等特征。而评价指标的选择会影响到整个研究的整体走向，因此，在选择指标之前把握好农业现代化的基本内涵与特征尤为重要。本研究在科学性、综合性、地域性、动态性、可度量性和可操作性的原则下，选择具有代表性的指标，来反映农业现代化水平的综合发展。其中农业投入水平可体现社会各方对农业发展的重视程度，因此选择了耕地有效灌溉率、单位耕地面积农机总动力等指标；农业产出水平选择了土地生产率等指标，反映了当前农业生产前进的潜力；农村社会发展水平通过选择农村居民恩格尔系数等指标表现当前农村发展常态；农业可持续发展水平选取的林木覆盖率、农药使用强度等指标侧面反映了农业的发展状态与趋势。最终确定了21个评价指标构建了山东省农业现代化水平评价指标体系(表1)。
表1 农业现代化测算指标体系
1.1.2 基于熵权的TOPSIS算法 TOPSIS 法是多目标决策分析中一种常用的有效方法，它是一种逼近理想解的排序法[8]，熵权法是根据评价对象的指标值构成的判断矩阵来确定指标权重的一种方法，排除了容易受主观因素影响的成分，具有较强的客观性[9]。因此本文将熵权法与TOPSIS法相结合，将计算方法进行优化。熵权TOPSIS法的具体计算步骤如下。
(1)原始数据标准化。通过对原始数据矩阵进行标准化和归一化处理可消除数据量纲影响。
(1)
(2)
公式中，rij为第j年、第i项指标标准化后的值；Rij为第j年、第i项指标的原始值。
(2)熵权法确定指标权重。由于熵权法有较强的客观性，因此运用熵权法确定指标权重。
评价指标的信息熵计算公式如下：
(3)
评价指标的权重计算公式如下：
(4)
根据权重构建加权决策矩阵：
Z=|zij|m×n=|wi×rij|m×n
(5)
(3)确定正理想解与负理想解。正理想解Z+为指标的最优解，即各指标的最大值；负理想解Z-为指标最劣解，即各指标的最小值。
Z+=[maxzij]，Z-=[minzij] (i=1,2,3,…,m)
(6)
(4)确定各评价对象距离正负理想解的距离D。
(7)
其中，D+越小说明越接近正理想解，水平较好；D-越小说明越接近负理想解，水平较差。
(5)计算贴进度C即农业现代化水平指数。
(8)
其中，C的取值范围是0～1。数值越大表明评价对象越接近理想值，农业现代化发展水平越好。农业现代化发展水平可划分为 5 个阶段：当C<0.3时，为准备阶段；当0.3
1.1.3 综合指数法 研究采用综合指数法对TOPSIS法得出的结果进行检验。通过检验对比，可以更直观地查看两者的变化趋势是否一致，结果是否准确。
(9)
1.1.4 障碍度模型 通过运用障碍度诊断模型可以获得准则层与指标层的障碍度，从而准确地分析出各指标对农业现代化水平发展的影响程度。
(10)
Ui=∑ai
(11)
其中,bij=1-rij指的是指标偏离度；uij与Uij分别指的是指标层与准则层的障碍度。
1.2 数据来源
研究所使用的原始数据主要来源于2007～2017年《中国统计年鉴》、《山东统计年鉴》以及山东省国民经济和社会发展统计公报。将查询到的21项指标的原始数据进行计算整理得出山东省农业现代化评价的指标数据。
2 结果与分析
2.1 山东省农业现代化发展水平综合分析
通过对原始数据的计算可获得2006～2016年间山东省农业现代化发展水平的评价指数并绘制成折线图，如图1所示。
图1 2006～2016年山东省农业现代化发展水平
从图1可看出：2006～2016年10间山东省农业现代化水平基本的发展趋势为下降—上升—平稳—上升。2006～2008年间，山东省农业现代化水平呈现下降趋势。在这一阶段中，农业劳动率逐年减少，农业产出增长率减少了1.06%，另外，农业劳动生产率的持续降低都对山东省农业现代化水平发展造成阻碍，使其重新进入起步阶段。2008～2012年间，山东省农业现代化水平快速上升，期间颁布的《中共中央国务院关于2009年促进农业稳定发展农民持续增收的若干意见》是为了促进农业稳定发展农民持续增收，全国进入农业发展新时期，期间尤其是土地生产率与单位耕地面积总动力增幅明显，该时段的农业现代化水平增幅达到67%。2012～2013年间，山东农业现代化水平进入平稳发展的2年，作为下一个时期的过渡，城镇化水平日益升高，农业劳动力比重由33.1%降至31.7%，单位粮食产量降低等因素使山东省农业现代化发展水平进入较为稳定并呈较缓降低的趋势。2013～2016年间，农业现代化水平稳定上升，2014年中央一号文件指出坚持农业基础地位不动摇并颁布了《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》。期间山东省农业现代化水平提升了15.2%，并在2015年达到最高值。整体来讲，山东省农业现代化水平的发展形态呈“W”型。
以全国省域视角作为出发点，分析山东省作为农业大省在农业现代化发展方面达到的水平。由于山东省地处环渤海经济区，是农业现代化第一梯队的聚集区，2015年山东省在全国排名第5。虽然在全国范围内山东省排名靠前，但是2016年山东省农业现代化水平指数为0.577，对比同阶段的江苏省，山东省落后了5年。浙江省农业现代化水平早在2010年即达到了0.575，山东省落后6年。
2.2 山东省农业现代化发展水平准则层分析
通过对原始数据的计算处理可以分别得到各个准则层的农业现代化水平发展指数，如图2所示。
图2 2006-2016年山东省农业现代化分类指标发展水平
从农业投入水平来看，2006～2008年呈下降趋势，2008～2016年呈上升趋势。在2008年达到最低值0.337，2015年达到最高峰0.613，增幅81.9%，说明农业投入水平明显增强。整体来看，农业劳动力比重降低10%，隐性失业存在。但是农业劳动力受教育水平上升12.12%，对农业现代化发展的贡献最大。另外，耕地有效灌溉率下降2.47%，因此，要完善农业水利基础设施，提升农业用水效率。农业投入水平曲线位于农业生态环境质量之上，整体贡献大于农业可持续发展。
从农业产出水平来看，整体处于上升状态，从2006年开始一直保持稳步上升，并在2015年达到最高峰(0.852)，增幅285%，最后在2016年小幅下降。其中农业劳动生产率、单位面积粮食产量与农村居民人均纯收入在此期间一直稳步增长，对农业产出水平具有正向促进作用。由于在2016年土地生产率并没有保持持续上升，耕地面积减少，质量变差，产出低于投入，因此农业产出增长率也出现负增长，导致农业产出水平在2016年下降。
从农村社会发展水平来看，虽然起步低，但2006～2016年一直呈现上升的趋势，由2006年的0.093升至2016年的0.946，增幅达到917%。随着农村经济的持续发展，农村人均收入增加，生活服务等方面都得以改善。农村恩格尔系数持续下降，生活水平逐渐改善。通讯、燃气、自来水设施覆盖率逐年增加，各类服务水平上升均带动了农村经济发展。另外，城镇化水平增加了0.13%，带动了区域经济发展，促进了区域人员的流动，对农村经济发展有正面的促进作用。
从农业生态环境质量来看，整体呈现先降低后上升的趋势，从2006年起，在2007年达到最低值(0.109)，自2007～2016年一直缓慢上升，但没有超过0.3。由图2看出：农业生态环境质量曲线大部分位于另外3个准则层曲线下方，反映出农业生态环境整体不理想，对农业现代化水平发展贡献较少。一方面，山东省水土流失和盐碱地治理程度不高。另一方面，林木覆盖率较低，增长不明显，各类农药、化肥使用强度依旧不低。因此，山东省生态环境建设任务艰巨。
2.3 综合指数评价
将获取的权重与标准化后的值，通过公式(9)计算得出山东省农业现代化水平的综合评价值，如图3所示。
图3 2006～2016年山东省农业现代化水平综合指数值
从图3可以看出：山东省农业现代化发展总体是向良好方向发展。评价值呈现先降低再上升再降低的波动趋势。2006～2007年间评价值下降了0.067。2007～2012年间快速上升并在2012～2013年平稳过渡，与TOPSIS法同样在2015年达到最高值0.747。总体来看，其发展趋势与TOPSIS分析评价结果基本一致。证明TOPSIS法得到的结果有效可用。
2.4 山东省农业现代化水平评价指标障碍度分析
在农业现代化水平评价的基础上，对影响农业现代化发展的障碍因子进行诊断，划分准则层和指标层，分别分析其主要障碍因素。
2.4.1 准则层障碍度分析 通过公式(10)、公式(11)的计算可得出4个准则层2006～2016年间障碍度的值(表2)。并根据2006、2011、2016年3个时段准则层的计算结果绘制柱状图(图4)。
表2 2006～2016年山东省农业现代化水平准则层指标障碍度
图4 山东省农业现代化准则层指标的障碍度
从表2可以看出：4个准则层对山东省农业现代化发展水平的障碍度存在一定的差异。结合图4分析，整体上农业产出水平与农村社会发展水平的障碍度呈现下降趋势，但是农业投入水平与农村生态环境质量的障碍度持续上升。
从4个准则层障碍度的数值上看，2006年开始农村社会发展水平的障碍度最大并高达33.5，其次是农业产出水平，而农业投入水平与农业生态环境质量的障碍度基本一致。一方面说明了该时段山东省农业现代化水平的发展主要依靠农业的持续投入，必须将发展新农业放在首位，加快农业转型升级。另一方面则反映出该阶段山东省农村社会发展的不足，并且在很大程度上阻碍了农业现代化水平的发展，必须加快建设新农村，提升农村公共服务水平，增强通讯、用电等基础设施建设，为农业的持续发展奠定坚实基础。2011年各准则层中农业生态环境质量的障碍度升至第1位，相反，农村社会发展水平的障碍度降至第4位。由此看出5年间农村社会发展迅速，增加农民收入，发展现代农业，农村生活水平得到大幅提高的同时农业生态环境质量恶化，障碍度升至31.2，因此，在加大农村社会发展的同时必须高度关注生态环境的变化，生态环境是发展的根本，不能以农业生态环境交换农村社会的发展。2016年农业投入水平成为主要的障碍因子，农业生态环境质量的障碍度依旧突出，农业产出水平与农村社会发展水平的障碍度较为减缓。伴随着中国经济进入新常态、新动力的发展时代，给农业现代化带来了更多的机遇，根据分析结果，山东省应该加快农业投入产出结构的优化，提升农业现代化水平应从农业投入方面入手，加大农业科技投入，降低农业生产成本。在此基础上，优化农业生态环境刻不容缓。
2.4.2 指标层障碍度分析 通过计算得出21个指标2006～2016年间的障碍度，并进行排序，列出障碍度数值前10位的指标(表3)。同时为明确主要的障碍因子，绘制了包含21个指标的年份频数分布直方图(图5)。
由表3可知，排名前5位的障碍因子主要是反映了农业投入水平、农业生态环境质量2个方面，从2015年开始，农村社会发展方面的障碍因子不在前5名，证明其对山东省农业现代化水平的发展起到正面促进作用。研究期间，除2006年，水土流失治理程度是每年最大的障碍因子，反映了土地治理、土地整治力度不强等问题，威胁了农业生态安全。2016年陕西省加大督促力度，完成水土流失治理6568 km2，而山东省2016年治理面积仅为3879 km2，且在研究期内一直在缩减。另外，耕地有效灌溉率与农业劳动力所占比重大部分时段都排在2、3位，尤其是耕地有效灌溉率减少了2.77%，反映了耕地没有得到充分的利用，农业投入水平的不足，也阻碍了农业现代化水平的发展。整体来看，2006年排名第1位的指标障碍度为11.79，而2016年排名第1 位的指标障碍度升至40.5，这是由面到点的发展。关键障碍因子反映突出，为提升农业现代化水平提供了着力点。因此，山东省农业现代化水平需要向绿色、高效的阶段转变，优化投入产出结构，提高科技要素的投入提高效率。
图5反映了2006～2016年21个障碍因子中排名前10位出现的频率。其中农业劳动力受教育水平、农村居民人均纯收入、城镇化水平、水土流失治理程度出现的频率为10，反映出4个阻碍因子在研究期间具有普遍阻碍的作用，说明农村居民生活水平不高，相关服务产业缺失，生态的破坏都成为制约农业现代化发展水平的主要因素。另外，耕地有效灌溉率、农业劳动力所占比重、土地生产率、农业劳动生产率农村居民恩格尔系数、林木覆盖率出现的频率为6以上，首先说明农业产出增长要向高质量发展，转换增长动力。其次，生态环境是山东省农业现代化发展不可避免的障碍，不仅是水土流失的治理，林木、农药化肥的使用都需要给予高度关注。
表3 2006～2016年山东省农业现代化水平指标层主要障碍指标障碍度
图5 山东省农业现代化主要阻碍指标频率分布
3 结论与建议
3.1 结论
本文在构建农业现代化水平评价指标体系的基础上运用熵权TOPSIS模型对山东省的农业现代化发展水平进行研究。结果表明：在研究期间，山东省农业现代化水平评价指数均位于0.2～0.6，分为3个阶段。第一阶段(2006～2008年)，系统出现衰退，进入准备阶段，农业产出不足、农村社会服务水平较低都影响了农业现代化的发展，到2008年系统指数降至0.27。第二个阶段(2008～2011年)，现代化进程加速，进入起步阶段，加快构建新农村建设步伐，农村居民生活水平得以改善，优化了农业投入产出结构，提升了效率。第三阶段(2011～2016年)，系统平稳上升，步入初步实现阶段，并在2015年升至最高值0.582。综合来看，山东省农业现代化水平是向良好的方向发展，并且进步巨大。该结果与综合指数法计算所得到的结果基本一致。
在对山东省农业现代化水平评价的基础上，采用障碍度模型对准则层与指标层进行障碍度分析，发现阻碍现代化发展的因素。结果表明，随着经济社会的发展，农村社会发展水平的障碍度排序从第1位降至第4位。但由于生态环境的恶化、农业内涵式发展不足、过分依靠农业投入量来支撑农业发展等原因农业投入水平与农业生态环境质量的障碍度排名升至第1、2位，障碍度分别高达43%和41%。现阶段，农业产出增长率、耕地有效灌溉率、农业劳动力所占比重、水土流失治理程度等指标成为影响山东省农业现代化水平的主要障碍因子。因此，若要促使农业现代化得到长足有效的发展，就要摒弃以过量农药化肥与水土流失等投入换取农业产出的模式，同时合理利用土地加大科技投入，促进农业的协同发展，合理规划农业发展路径，优化产业结构才能达到高效率的发展阶段。
3.2 建议
针对研究的分析结果，对山东省农业现代化水平的发展提出以下建议。
(1)山东省农业投入水平发展不足，应降低劳动、土地要素的成本，不盲目追求资本带动，以各类生物技术提升产量，增加农业产出水平。鼓励农业向二三产业转变融合，在推动传统农业转型升级的同时寻找突破口，发展农业加工产业链，以合作联合为纽带，优化产业布局，促进三产融合，培养新型农业经营主体，研发高附加值的农业产品。另外，要加大农业基础设施的建设，山东省要进一步推广灌溉、节水技术以完善农田水利设施。提升耕地质量，大力推动土地治理，促进高标准农田的建设，提高山东省农业综合生产能力。
(2)加强农业技术推广应用，以科技支撑农业现代化的持续发展。构建以农业为主体的产学研实验基地，深入与研究所、高校合作加以快科技成果向实际应用的转化速度，使农业技术全面覆盖主要农业产品。同时，政府部门应加强农业信息化建设，建立农业信息化工作组对农民进行培训指导并推广精准农业，建立农业溯源，生产环境监测等体系，使农业投入更加规范化。
除此之外，近年来山东省农业生态环境质量是农业现代化主要的障碍因素。山东省应完善相关法规，加强制度建设，运用经济、补偿等手段引导农民积极参与到生态环境的保护治理中。高度关注水土流失的治理，严格践行山东省水土保持规划(2016～2030)，到2030年完成水土流失综合治理面积16340 km2。生态环境是农业现代化持续发展的基础，要保护开发相结合，将“两山”理论深入到生态文明建设中，探索生态保护下的农业发展新模式。
