黄河流域农业绿色发展水平测度及耦合协调分析

敬 莉，冯 彦

（新疆财经大学 经济学院，新疆 乌鲁木齐 830012）

随着经济发展方式的转型，农业发展也迎来了瓶颈期，粗放式发展模式带来的弊端逐渐显现，如农业生产过程中造成周围水土环境严重污染，市场上优质农产品的需求增加，有效供给却不足等问题凸显，破解这些难题的方式之一就是转化农业发展模式。黄河流域作为我国重要发展战略区域，2019年习近平在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出“推动黄河流域高质量发展。要坚持绿水青山就是金山银山的理念，坚持生态优先、绿色发展”[1]。在黄河流域发展的过程中，农业具有历史地位和现实意义，因此黄河流域的高质量发展需要同农业高质量发展紧密联系在一起，推动农业高质量发展的本质是增强农业可持续发展能力，以绿色发展方式为根本。推动农业绿色发展既是生态文明建设的要求，也是农业高质量发展的必经途径。黄河流域农业绿色发展到何种程度？不同省区的农业绿色发展存在什么问题？农业绿色发展中各子系统是否协调发展？针对上述问题，对黄河流域农业绿色发展水平程度进行分析，以及对各个省区的农业绿色发展协调进行度量，可以明确农业绿色发展水平以及存在的不足，对黄河流域的生态保护和农业高质量发展具有重要的现实意义。

一、文献述评

目前国内学者对于农业绿色发展的研究文献较多，有以下几个方面：

1.概念以及内涵方面

农业绿色发展的概念以及内涵方面。孙炜琳等[2]认为农业绿色发展是强调如何正确处理农业发展和生态环境保护的关系，以经济、社会、生态环境的可持续发展为目标；尹昌斌等[3]指出农业绿色发展就是转变农业发展方式，采用高新农业技术，注重提高质量和效益，确保国家粮食安全。

2.评价方面

部分学者[4-7]在农业绿色发展的内涵基础上构建农业绿色发展水平的评价指标体系，如魏琦等根据生态文明和农业现代化发展目标涉及资源节约、环境友好、生态保育及质量高效等4个层面共14个指标，对中国各省份的农业绿色发展进行比较分析；郝嘉楠从水资源利用、环境污染和环境质量、增长质量3个方面构建了石羊河流域的农业绿色发展评价指标。部分学者[8-9]以乡村振兴为视角，对农业绿色发展进行评价，如傅琳琳从经济社会发展、资源减量投入、资源循环利用和资源环境安全等4个方面对浙江省的农业绿色发展水平进行评价。

3.影响因素方面

部分学者[10-12]通过实证分析对影响农业绿色发展水平的因素进行分析，如涂正革通过对中国农业绿色发展进行实证分析，得出机械化水平、生产水平和人力资本的投入等是影响农业绿色发展的重要因素的结论；崔宁波通过对粮食主产区农业绿色发展水平进行研究，得出环境规制、第一产业占比及农业财政的补贴政策均有正向影响，而环境污染和自然灾害具有负向影响。部分学者[13-14]从政府政策等角度对农业绿色发展水平提升进行阐述，如金书秦认为农业绿色发展的实现要依靠政府，政府在发展过程中加强对执法和行政的督查力度，对过失加大问责力度，不断深化农业保护支持力度。

4.驱动因素方面

于法稳[15]认为农业绿色发展是政策推动、治理农业面源污染的现实需要，满足消费者生态需求等多重因素；刘刚[16]认为农业绿色发展的驱动因素分为诱致性和强制性，诱致性是自下而上的市场供需结构变化引起的，强制性是自上而下的政府主导的发展转型。

综上所述，研究农业绿色发展相关文献众多，关于农业绿色发展水平的测度在以往学者的研究基础上，发现有以下几点可以进行补充：1）以前的研究对象往往是以中国作为一个整体来研究，或是单独研究一个省份的农业绿色发展水平，从国家发展战略区域的角度来研究农业绿色发展水平的文献较少。2）在构建农业绿色发展评价指标体系时，以往的学者更多的是考虑资源利用和生态保育方面，基于对农业绿色发展内涵的认识，在已有的学者研究基础上构建指标体系中加入了资源环境承载力。3）根据农业绿色发展的理论，对黄河流域各省区的农业绿色发展内部耦合协调度进行分析。

二、研究设计

（一）研究区域概况

黄河流域是我国重要的经济地带，到2019年为止,沿黄省区的总人口数已达到4.22亿，占全国比重的30.13%，地区生产总值已达到24.60万亿元，占全国比重的24.38%；同时，黄河流域又是重要的生态廊道，拥有多个国家公园和重点生态功能区。黄河流域全长5464公里，途径9个省区，途经青海、四川、甘肃和宁夏等上游区域的省区，中游区域的是内蒙古、陕西和山西，下游区域的河南和山东。基于数据可得性，本研究着重研究黄河流域除青海省之外的8个省区。

（二）评价指标体系构建

农业绿色发展有利于农业可持续发展，更是实现农业高质量发展路径之一。本研究基于农业绿色发展内涵基础上，遵循指标选取的系统性、完整性、协同性、科学性和可行性等原则，同时借鉴以往学者[17-19]的研究成果，从资源环境承载力、环境友好、生态保育、资源节约利用及高效产出等5个维度选取了13个二级指标构建了农业绿色发展评价指标体系。

资源环境承载力指标。资源环境承载力作为农业绿色发展的基准，反映农业绿色发展的自然要素禀赋情况。耕地资源、水资源在农业生产过程中是不可再生资源，强调农业可持续发展。因此，选择人均耕地面积、人均水资源及受灾面积占比测算农业绿色发展的资源环境承载力情况。

生态保育指标。生态保育是农业绿色发展的根本要求，《2020年农业农村绿色发展工作要点》指出，加大对沿黄省区的农业生态保护力度，提倡绿色生产方式。农业绿色发展的本质是保护生态环境，实现人和自然和谐共生。因此，选择森林覆盖率、水土流失治理面积反映生态保育情况。

环境友好指标。环境友好是农业绿色发展的内在属性，反映农业在生产过程中相关生产物质的投入和使用情况，反映对农业生产基础资源的保护。农业绿色发展是破解农业可持续发展和食品安全困境的出路之一，因此选择单位耕地面积化肥使用量，单位播种面积农药使用量及单位播种面积农膜使用量作为衡量环境友好的情况。

资源节约利用指标。农业绿色发展以资源节约为基本特征，反映农业生产过程中基础要素及农用机械的使用情况。加强农田水利设施建设，推广节水灌溉技术，提高农业机械化使用率，改进农业生产方式，降低农业生产成本，提高农业现代化水平。因此采用有效耕地灌溉面积占比、单位播种面积机械动力及耕地复种指数衡量农业绿色发展的资源节约利用情况。

产出高效指标。农业绿色发展以高效产出为重要目标，强调产出的数量及质量。农业的发展不再是单方面追求数量的效益，而是逐渐向高质量发展，以质量为追求目标，解决农产品市场结构性矛盾。因此选择土地效率产出及劳动力效率产出来评价农业绿色发展的质量。

表1 黄河流域农业绿色发展水平测度指标体系

（三）数据来源及说明

指标数据主要来源于2007—2019年《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国人口与就业统计年鉴》《中国农村统计年鉴》和各省区统计年鉴等。考虑到指标数据可获得性，借鉴之前魏素豪[20]的研究成果，将产出高效指标中农业劳动生产率的指标用第一产业劳动生产率代替。根据农业绿色发展的内涵和借鉴以往文献研究的基础上，将单位播种面积化肥使用量，单位播种面积农药使用量、单位播种面积农膜使用量及耕地复种指数界定为负向指标。

（四）研究方法

1.熵值法

熵值法是一种客观评价方法，依据数据的变化情况来赋予权重，能够真实有效地反映所考察的目标对象重要程度。为了衡量不同省区不同时间的农业绿色发展水平，在之前学者的研究基础上，加入时间变量，使分析结果更加科学合理。具体模型如下：

第一步，黄河流域农业绿色发展的评价指标具有多样性和复杂性，为了消除不同量纲对实验结果造成的影响，对数据进行归一化处理。

正向指标无量纲化处理公式：

负向指标无量纲化处理公式：

式中：xij为第i个省区第j项指标的取值，i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。

第二步确定指标权重

计算第i个省区第j项指标在该指标中的占比为

计算第j项指标的熵值

计算第j项指标的差异系数

计算第j项指标的权重

第三步计算各省区农业绿色发展水平综合得分。

式中：H为各个省区农业绿色发展水平综合得分，Z为准则层个数，Wj为综合权重，yij为指标为标准化值。

2.内部耦合协调分析

农业绿色发展是一个综合系统，由资源环境承载力、生态保育、环境友好、资源节约利用和产出高效五个子系统构成，子系统之间呈现出一种彼此互动和相互制约的关联关系。资源环境承载力子系统和生态保育子系统作为农业绿色发展的基地支撑，环境友好子系统和资源节约利用子系统是农业绿色发展系统的中间过程，产出高效子系统是农业绿色发展系统的顶层目标[21]。

第一，耦合度是反应子系统之间彼此之间的影响关系，重点强调子系统的相互作用关系强弱程度。借鉴刘海滨[22]、张红军[23]等学者耦合协调度模型。

式中：C是耦合度值；U1、U2、U3、U4、U5分别代表资源环境承载力、生态保育、环境友好、资源节约利用及产出高效五个子系统，取值范围[0，1]。C值的大小代表着子系统相互之间的关系程度，C值越大就说明子系统之间呈现极强的相互作用关系，系统内部呈现有序的演化趋势；C值越小则说明子系统之间的作用关系较弱，系统内部呈现无序的演化趋势。

第二，耦合度只强调子系统之间的互动关系，而耦合协调度能够反映子系统总体的协调发展情况，体现子系统对系统的发展贡献程度。耦合协调度模型为：

式中：D为耦合协调度；T为资源环境承载力、生态保育、环境友好、资源有效利用及产出高效的综合调和指数；a、b、c、d和e分别为子系统的权重系数。

三、黄河流域农业绿色发展实证分析

（一）黄河流域农业绿色发展水平分析

1.黄河流域农业绿色发展时序特征

依据评价指标体系和测算模型，得出2007—2019年黄河流域八省区农业绿色发展水平得分，计算结果见表2。

表2 2007—2019年黄河流域八省区农业绿色发展水平综合得分

从总体来看，黄河流域农业绿色发展水平总体呈上升趋势。通过对8个省区绿色发展指数平均，得到各年度农业绿色发展得分，如图1所示，大体上可将农业绿色发展指数变化趋势分为上升期、平稳期及上升期三个阶段。第一阶段为上升期，时间年限为2007—2013年，在这一阶段农业绿色发展指数整体呈上升趋势，由2007年的0.340 6上升到2013年0.391 2；第二阶段为平稳期，时间年限为2013—2017年，在这一阶段黄河流域农业绿色发展指数保持相对平稳，在0.38-0.39范围内上下波动；第三阶段为上升期，时间年限为2017—2019年，由2017年0.393 9上升到2019年0.431 2，整体上升趋势明显。

从区域层面来看，中游区域的农业绿色发展水平最高，到2019年农业绿色发展综合得分为0.466 2；上游区域居中，到2019年农业绿色发展综合得分为0.444 4；下游区域居于末尾，到2019年农业绿色发展综合得分为0.358 7。上游区域农业绿色发展增速最快，从2007年的0.298 4增长至2019年0.444 4，增速为48.93%，图1中可以看出，到2019年上游区域的农业绿色发展得分均值与中游区域得分均值基本重合，说明上游区域农业绿色发展水平同中游区域水平差距逐渐缩小。中游区域农业绿色发展增速较快，从2007年的0.339 9增长至2019年的0.466 2，增速为35.16%；值得注意的是，中游区域在2014-2017年期间，发展水平呈下降态势，主要是资源环境承载力得分比较低，在此期间中游区域的各个省区的自然受灾面积占比都有不同程度的增加。下游区域农业绿色发展速度较为缓慢，从2007年的0.268 1增长至2019年0.358 7，增速为33.79%，从图1可以明显看出，下游区域的农业绿色发展得分均值低于全流域的均值，说明下游区域的农业绿色发展水平处于低水平阶段。下游区域的农业绿色发展水平提升比较缓慢是多方面因素造成的，虽然在产出高效和生态保育方面得分比较高，但在农业生产过程中不注重保护基础资源，单位播种面积中的农药、化肥等使用量远超于上中游，导致环境友好方面得分较低；耕地复种指数也高于上中游，在140%～180%之间，导致资源节约利用得分比较低。

图1 黄河流域农业绿色发展演变情况

从省区层面来讲，2007—2019年，黄河流域内八省区的农业绿色发展水平日益提升。其中，四川农业绿色发展水平由2007年的0.368 3增加到2019年0.571 5，增长幅度为55.21%，增幅最大；陕西省由2007年的0.316 3到2019年0.571 5，增长幅度为46.38%，增幅位列第二；山西和河南从2007—2019年的农业绿色发展综合得分虽有增长，但增幅并不明显，2007年山西农业绿色发展综合得分为0.238 9，2019年综合得分为0.299 0，增长幅度为25.2%，为八省区最慢。总体而言，在黄河流域内八省区内蒙古农业绿色发展水平较高，山西发展滞后，其余省份的发展水平基本相当。内蒙古作为我国粮食主产区之一，一直致力于推动绿色高质量发展。内蒙古在推进产地环境净化方面取得重大成果，在化肥增效减量方面，到2019年每公顷农作物播种面积的化肥使用量为245.852 0千克，比上年减少了2.57%，继续保持负增长；在控药减害方面，到2019年每公顷农作物播种面积农药的使用量分别减少到3.070 1千克，比上一年减少了15.15%。山西农业绿色发展水平相比较落后的主要原因是资源节约利用得分较低，山西耕地多为旱地，占全部耕地的73.70%，而农业绿色发展设备并不成熟，2019年有效灌溉面积仅占全部耕地面积的37.42%，造成水资源利用率低。值得注意的是，内蒙古在2013—2014年期间出现骤升骤降的情况，可能是与内蒙古当年的降水量有关，2013年内蒙古的平均降水量是2012年的将近2倍。

图2 黄河流域各省区农业绿色发展演变情况

2.黄河流域农业绿色发展区域特征

黄河流域区域间农业绿色发展水平具有差异性问题逐渐凸显。2007年黄河流域农业绿色发展综合得分范围是0.238 9～0.464 5，2010年综合得分范围为0.262 6～0.563 6，2015年综合得分范围是0.303 2～0.624 3，2019年得分范围是：0.209 9～0.636 7。最大值与最小值的差从0.225 6、0.301 0、0.321 1、0.337 7，农业绿色发展的得分最大值与最小值差值呈上升趋势，说明黄河流域农业绿色发展水平差距逐渐拉大。2007—2019年黄河流域农业绿色发展呈现出“尾部塌陷”的空间布局。中游地区内蒙古农业绿色发展水平最高，也是整体上发展最好，四川次之，上游区域四川的农业绿色发展水平位于中等位置，下游区域山东和河南农业绿色发展水平比较低。2007—2019年黄河流域农业绿色发展聚集效应表现并不明显。中游区域内蒙古和上游区域四川发展水平较高，但是毗邻内蒙古的山西农业绿色发展水平发展明显落后，四川农业绿色发展水平较高，与四川相邻的甘肃的发展比较有一定的落差。

（二）黄河流域农业绿色发展系统内部耦合协调分析

基于耦合协调度模型计算黄河流内八省区农业绿色发展内部耦合协调分析结果如表3。

表3 黄河流域各省区农业绿色发展内部耦合协调度

从总体演化趋势上看，全流域耦合度总体呈现出先上升后平稳再上升的变化态势，其中2007—2013年为上升阶段，由2007年0.104 3增加至2013年的0.124 1。2013—2016年为平稳期，耦合度基本维持在0.122 6左右波动，2016—2019年为上升阶段，耦合度由0.122 6上升至0.128 9。总体而言，全流域内部耦合协调度呈上升态势，但增幅并不明显。

从区域层面来看，2007—2019年黄河上游呈现上升-平稳-上升的变化态势，中游区域呈现上升-下降-上升的变化态势，下游区域呈现小范围内波动的平稳态势。从空间格局演化趋势来看，2007—2017年，黄河流域耦合度总体呈现“中游领先、上游居中、下游滞后”发展特征，期间上游、中游、下游耦合度平均水平分为别为0.122 9、0.129 0和0.097 2。2017—2019年，黄河上游区域耦合协调度快速提升，超越中游，呈现出“上游领先，中游居中，下游滞后”的态势，期间上游、中游、下游耦合协调度平均水平分为别为0.138 7、0.134 5和0.100 5。

图3 黄河流域农业绿色发展内部耦合协调演变情况

从省区层面来看，2007—2019年各省的农业绿色发展内部耦合协调值都低于0.2，说明各省区的农业绿色发展内部耦合协调水平低，有待提高的空间。从各省的耦合协调度来看，内蒙古的耦合协调度最高，平均得分为0.170 1，其次是四川，耦合协调度平均值为0.147 9，山东的耦合协调度最低，平均得分为0.096 1，河南的耦合协调平均值为0.099 9位列倒数第二。整体而言，黄河流域各省区农业绿色发展系统内部耦合协调度平均值在0.096 1～0.170 1之间，说明各省区内部耦合协调度水平差异比较大。

从各省区内部耦合协调度变化趋势来看（图5），2007—2019年，除河南呈现略微的下降外，其余7省份耦合协调度都呈现上升态势。其中，增幅最大的是宁夏，耦合协调度从2007年的0.071 0增加至2019年的0.120 5，增幅为69.72%，其次是甘肃，耦合协调度由2007年的0.106 1增加至14.25，增幅为34.31%，增幅最低的是河南，从2007年的0.096 1增加至2019年的0.099 4，增幅为3.43%。

图4 黄河流域各省区农业绿色发展内部耦合协调演变情况

四、结论及建议

（一）结论

本研究利用熵值法对2007—2019年黄河流域农业绿色发展水平进行了测度，并借助耦合协调模型对系统内部进行了研究，得出以下结论：

第一，黄河流域农业绿色发展水平日益提升。从区域层面来看，2007—2019年黄河中游的发展水平较好且增幅较大，黄河下游的发展水平较慢且增幅并不明显，黄河上游的发展水平居中，但增幅明显并有超越黄河中游的趋势。从省区层面来看，2007—2019年。内蒙古农业绿色发展水平居于领先地位，四川农业绿色发展水平提高幅度最大，山西农业绿色发展水平比较差且增幅也比较低。

第二，黄河流域区域间农业绿色发展不协调的问题严重突显。从区域层面来讲，2007—2019年黄河流域上中下流域农业绿色发展水平的差距逐渐拉大，呈现出“下游塌陷”的空间布局。从省区层面来讲，内蒙古的发展水平均值得分为0.588 5，山西的发展水平均值得分为0.278 5，相差2倍左右。

第三，黄河流域农业绿色发展内部耦合协调度呈增长态势，但总体还处于低水平阶段的耦合协调度。从区域层面来讲，黄河上游区域耦合协调度快速增长，并在2017年超越中游，黄河中游区域增长幅度比较平缓，黄河下游区域耦合协调度比较低，增幅不明显。从省区层面来看，内蒙古的耦合协调度最高，宁夏农业绿色发展内部耦合协调度增幅最快，河南的增幅最小，山东的农业绿色发展内部耦合协调度最差。2007—2019年黄河流域内的8个省区的内部耦合协调度都低于0.2，处于低水平耦合协调阶段。

（二）建议

推动黄河流域农业绿色发展是实现黄河流域生态保护和高质量发展的主要途径，根据研究得出的结论，可以从以下几方面促进农业绿色发展：

1.立足于区域资源禀赋，优化农业生产布局

推动农业绿色发展需要考虑到各省区的地理环境及资源禀赋，要做到与环境资源相匹配的原则。各省区的农业发展绿色发展水平受多重因素的影响，农业资源禀赋和农业生产技术方式等因素的不同都会导致农业绿色发展的差异。一是立足于区域资源禀赋，优化种值结构，集聚要素禀赋资源，扩大生产规模，打造具有特色优势的农业绿色集中发展区域和重要生产基地。二是要进一步调整优化农业区域的空间布局，以解决资源错配和供给错位等结构性的矛盾，构建市场需求与供给相匹配的农业生产空间布局。

2.加强农业基础生产能力建设，推进资源节约利用

农业绿色发展的基础就是资源节约利用，强调水土资源利用率和劳动生产率的提高。推进资源节约利用，就要加强农业基础生产能力建设，充分发挥科技创新的驱动能力，加强农业科技自主创新，转变农业资源利用方式，实现农业生产节本增效和节约增效。一是提升耕地质量，采用新型的土壤改良方式，促进农业废弃物和环境有机物的分解，做到农田循环利用。二是加强农田水利基础设施建设，优化调度引用黄河水，探索节水高效农业综合配套模式。三是大力推进现代农业生产设施建设，做到技术支撑有力，管理科学高效，切实提高农业综合生产能力。

3.加强农业面源污染治理，净化产地环境

农业绿色发展本质是农业发展与资源环境保护的和谐统一。净化产地环境，就要从治理和防护两方面着手，一方面是治理已存在的农业面源污染问题，另一方面是杜绝二次生产带来的污染问题。一是加大农业面源污染治理力度，严格把控化肥、农药和农膜的规范使用。坚持贯彻化肥增效减量理念，推广新型施肥技术，提高化肥利用率；持续推进农药减量控害，深入开展农药减量增效行动，保持农药使用量负增长，实施绿色防控替代化学防治行动；深入实施农膜回收行动，推广使用标准地膜，采用专业化机械进行回收。二是加大绿色生产技术研发力度，从根源上杜绝农业生产污染问题，做到防护和治理治统筹开展。