甘肃省天水市农业生态环境与农业经济耦合协调研究

（甘肃农业大学 财经学院，甘肃 兰州 730070）

一、引言

“绿水青山就是金山银山”，在经济飞速发展的今天，只有加大对生态环境的保护力度，促进人与自然和谐共生、经济建设与生态文明建设协调发展，才能从根源上保护好“绿水青山”，从而创造出更大的“金山银山”[1]。近年来随着相关文件的陆续出台，天水市政府也开始逐渐认识到健康发展农业和保护农业生态环境的重要性，随着农业经济快速发展、农民的生活水平也在不断的提高，与农业发展息息相关的农业生态环境问题也逐渐暴露了出来，并开始受到人们的重视，农业生产中污染物的排放、化肥和农药的过量使用、耕地的占用以及水土流失等一系列问题，加速了天水市农业生态环境的进一步恶化。因此，如何合理协调二者的发展就显得尤为重要。且相关研究大多以宏观尺度的省或更大的区域为研究对象，微观的市县研究较少[2-3]，本文选择甘肃省天水市进行农业经济和农业生态环境耦合协调的研究，可从微观角度为当地农业经济和农业生态环境的协调发展提供科学的依据，进一步促使天水市农业经济和生态环境朝着良性健康的方向发展。

二、研究区概况

甘肃省天水市属于甘肃省管辖下的地级市，位于104觷35'E 到106觷43'E、34觷05'N 到35觷10'N 之间，它的海拔高介于1 000～2 100 m 之间，属于暖温带半湿润半干旱气候，这座城市东西长度约为197 km，南北跨度约122 km，总面积达14 325 km2，黄河最大的支流—渭河流经天水，流域长度约为280 km。目前，天水市的土地利用类型主要分为林地、耕地、草地、水域、城乡工矿居民用地以及未利用土地六大类型。天水市地理位置独特，并且是丝绸之路经济带上的重要节点城市之一；截至2018 年底全市常住人口达到了3 354 900 万人，现在有秦州区和麦积区两个市辖区以及武山县、甘谷县、秦安县、清水县、张家川回族自治县五个县，全市生产总值6 520 542万元，人均生产总值19 479 元，生产总值构成以第三产业为主，占比55.35%，全省排名第三，仅次于兰州和庆阳两市。

三、研究方法及数据来源

（一）评价指标体系的构建

结合天水市的实际情况和相关文献[4-11]，以及对当地农业生态环境和农业经济两大系统的综合分析，有选择性的确定了各系统的相关评价指标，共计11 项，其中农业生态环境有5 项，农业经济占7项如表1 所示，文中研究数据均来源于《甘肃发展年鉴》、《天水年鉴》、天水市国民经济和社会发展统计公报、天水市政府工作报告等19 年（1999—2018）的数据，部分数据结果经计算得出。

表1 天水市农业生态环境与农业经济耦合协调评价指标及权重

（二）数据的无量纲化处理

因为数据间存在着量纲和量级的区别，为了消除影响并使数据间能够正常进行比较，本文对原始数据进行了无量纲化处理，选择使用极差法来标准化原始数据（标准化后结果见表2）。

其中正负向指标的区分为指标变量数值越大是否对指标发展越好或者越有利，若是，则为正向指标；反之则为逆向指标。

在上式中Xi和Xp分别为标准化后的值，Xnm表示第n 年的第m 项指标的原始数值，max 和min 则为所选年份中指标变量的原始数据的最大值和最小值。

（三）各指标权重的计算步骤

计算指标权重的方法很多，本文选择使用变异系数法来计算各指标的权重，具体计算步骤见（3）～（6）的公式所示：

表2 标准化后的值及其权重的计算

（四）两系统综合评价指数的计算

设F（x）为天水市农业生态环境的综合评价指数，Z（y）为农业经济综合评价指数，则二者的计算公式为：

其中ai和bk分别表示农业生态环境和农业经济中各个指标的权重，而xi和yk表示各项指标每年中标准化后的值（综合评价指数计算结果见表4）。

（五）耦合协调度模型

1.耦合度的计算。耦合度是用于衡量系统之间的相互影响程度强弱的，它的取值范围为0≤C≤1，且其值越接近于1 说明农业生态环境和农业经济之间的耦合度越大、相互作用程度越强；耦合度的值越接近于0，则说明两者间的耦合度越小、相互作用的程度越弱，它的计算公式如下（计算结果见表4）：

2.耦合协调度的计算。耦合协调度不仅可以用来反映各个系统是否具有较好的水平、两者协调状况的好坏，还可以反映各个系统间相互作用的关系，其计算公式如下：

在上式中，D 表示的是耦合协调度，C 为各年份的耦合度（代入公式9 得出的结果），T 为耦合协调发展水平的综合评价指数，而α 和β 分别表示的是农业经济和农业生态环境的待定系数，经过参考与此相关的文献资料[7]以及对两个系统的重要程度的衡量，最终将其取值为α=β=0.5，并根据现有文献资料和研究成果[5]整理得出了耦合协调类型以及对比关系的判定标准如表3 所示。

表3 耦合协调类型及对比关系的判定标准

四、天水市农业生态环境与农业经济耦合协调度的结果分析

根据上述（7）～（11）的公式可以计算得出1999—2018 年各个年份天水市农业生态环境综合评价指数F（x）、农业经济综合评价指数Z（y）、耦合度C、耦合协调发展水平的综合评价指数T 以及耦合协调度D 的值，再结合表3 耦合协调类型以及对比关系的判定标准的内容，对照分析可以得出天水市不同年份耦合协调度类型及其发展类型如表4所示。

表4 天水市农业生态环境与农业经济耦合协调度计算结果及类型

为深入分析，根据天水市农业经济和农业生态环境的综合评价指数的值做出二者的变化趋势图，如图1 所示。

图1 天水市F（x）、Z（y）变化趋势图

根据表4 计算结果和图1 可以看出，天水市农业生态环境综合评价指数1999—2012 年间整体呈下降趋势，且2012 年为10 年中最低，从2012 年起到2014 年涨幅最大且达到10 年中最大，在全文选定指标中，可以很明显的看出是因为治理水土流失面积出现了较大的变化，天水市在“十二五”期间治理水土流失面积累计达到了1 428 平方公里，且2014 年为10 年来最大值达360.13 平方公里，农业生态环境发展水平迅速提升，2014 年以后发展趋势又开始回落，并于2016 年起出现小幅度回升的态势；天水市农业经济综合评价指数19 年间整体呈上升趋势，在2013—2015 年增速较快，且2015 年达到一个小峰值，这与天水市2015 年农作物播种面积（691.17 万亩）达3 年来最大有直接关系，到2017年达到了另一个峰值，且为10 年中最大值，根据10年间指标数据分析，主要受2017 年成灾面积的影响（为10 年来最小19.1 千公顷），农业经济综合评价指数在2018 年出现较大幅度的下降，这很大程度上跟天水市第一产业所占比重也在该年下降有关，第一产业比重从2017 年的16.3%下降到了2018 年的14%，但是从农业经济综合指数Z（y）的最大值可以看出，天水市农业经济整体发展水平还是较低。

对1999—2018 年天水市农业生态环境综合评价指数F（x）和农业经济综合评价指数Z（y）的计算结果进行对比，可以明显看出1999—2006 年F（x）＞Z（y），即农业生态环境良好，而农业经济发展相较之缓慢；2007—2012 年F（x）＜Z（y）即农业生态环境的发展开始滞后于农业经济的发展，但在2013 年首次超过农业经济的发展，于2015 年又开始落后于农业经济，一直持续到2017 年并于2018 年再次超过农业经济的发展，结合农业生态环境综合评价指数可知从2016 年以来，天水市在农业生态环境建设方面有略微进步，并取得了一定的成效。

通过耦合度的结果可以看出在1999—2018 年间两系统的耦合度在0.45～0.973 之间，整体耦合度高，相互作用程度强，于2012 年耦合度出现明显的下降，从图1 可以看出主要是因为2012 年天水市农业生态环境发展水平出现较大程度的下降，而农业经济的发展又有了较大范围的提升，这就使得当年二者间的耦合度开始减弱；19 年来天水市农业生态环境和农业经济耦合协调度介于0.310～0.556 之间，整体上呈现出下降上升再下降的趋势，1999—2012 年间在濒临失调和轻度失调之间徘徊且为农业经济滞后型，并于2012 年开始有所上升直到2014年又开始出现下降的趋势，这表明2012—2014 年间天水市农业生态环境和农业经济的发展均有了一定的改善，这跟二者同时有所提升有很大的关系，2015 年后耦合协调度整体呈下降趋势，在濒临失调和勉强协调二者之间徘徊且为农业生态环境滞后型结合耦合协调发展水平的综合评价指数T 可以看出二者之间的协调水平开始有所下降。

结合天水市农业生态环境和农业经济的发展现状和协调度可以看出，天水市近些年放缓了农业经济的发展速度，在保护农业生态方面付出了很大的努力，但是其发展水平还是不太理想，两者需建立起良性耦合模式，走协调发展之路。

五、结论

综上所述，1999—2018 年间天水市农业生态环境与农业经济的耦合度在0.45～0.973 之间，整体上处于高水平的耦合阶段；农业生态环境综合评价指数呈现先下降再上升再下降再上升的波动变化趋势，而农业经济整体上呈现出先下降再上升再下降的波动变化趋势；但是耦合协调度类型整体上不太理想，天水市整个范围内没有初级协调、中级协调、良好协调、优质协调这四个类型，大都处于轻度失调和勉强协调之间，且于2014 年以来二者的协调发展水平开始有所下降；研究期以来天水市农业生态环境大多时候滞后于农业经济的发展，农业经济滞后类型的出现仅有三个年份，这表明天水市在农业生态环境建设方面还有很长的一段路要走，2018年天水市第一产业比重骤降造成当地农业经济发展水平有所下降，这就需要我们通过其他途径来提升农业经济的发展水平，据此可知两者的协调发展水平较低，未来需建立起良性耦合模式，走协调发展之路。