乡村振兴战略背景下粮食作物产业链用地研究——基于河北省沧州市典型案例的分析

张琨玥，陶明儒，郝晋珉

中国农业大学 土地科学与技术学院，北京 100000

1 研究背景与意义

1.1 研究背景

党的十九大报告中指出，农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题，必须始终把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重，实施乡村振兴战略[1]。

目前，中国处于社会变革与产业结构变迁过程中，第一产业的人口逐渐向第二和第三产业转移，将是一个不以人的意志为转移的长期趋势，这也是世界各国产业升级过程中发生的普遍情况。自中国乡村的发展得到了广泛的关注，河北省大力支持乡村振兴战略，深入推进农业供给侧结构性改革，农业农村发展取得显著成效[2]。但是，仍存在发展不平衡不充分、农业供给质量不够高、产业链不完善、用地分配不够合理等问题[3]。

1.2 研究意义

振兴乡村最重要的是优化乡村地区的资源配置，包括土地资源、自然资源、财富资源、人力资源等，让重新配置的资源组合激发出乡村经济的更大活力[4]。为明确优化乡村发展用地的需求，围绕乡村产业链布局，通过实地调查河北省沧州市，开展产业链及其用地的实证研究，对当前中国乡村振兴过程中优化乡村产业链用地布局，加强乡村国土空间规划研究具有重要意义[5]。

2 本研究的创新点

2.1 研究内容上的创新

农业产业链研究已有较丰富的成果，各地也逐步开展农村产业链整合的实践，如江苏省淮安市治理开展农村旅游产业链，贵州省锦屏县整理油茶产业链分散问题。但往往产业发展和规划是互相孤立的，没有将具体的产业用地与规划相结合。本研究把乡村产业链及其用地与乡村国土空间规划进行结合是一个较新的研究方向，致力于分析产业链用地，规划产业链用地预留，产业链组分分布，提供优化建议，为今后产业振兴、乡村规划提供土地支撑政策支持。

2.2 研究方法上的创新

采用层次分析法和改进的SOM神经网络聚类算法实现对研究区域的分析。

本研究用SOM神经网络聚类算法实现对行政区域的聚类，但聚类分析只能得到分类结果，所以结合层次分析法对各行政区进行评分，最后进行归一化处理，得分越高的行政区理论上更出色，再结合调研的实地经验和有关文献，验证算法的准确性，最终得出结论。

为解决乡村产业链分工不足的问题，在产业链中加入附加生产环节，既能为乡村提供就业机会，又能促进当地农业发展，还能使产业链分工向乡村倾斜，使乡村获得更多利润，附加生产环节应该选址在劳动力充足且经济发展有待提高的行政区。

3 沧州市玉米产业现状

河北省位于东北黄淮两大玉米带交界处，玉米是河北省第一大粮食作物，播种面积及作物产量均居各种作物之首，2018 年沧州市玉米播种面积达5117.86 km2，播种单产4 691 kg/km2，总产量达2 400 846 920 kg。机耕面积达7 741.69 km2，机播面积10 264.55 km2，机收 8 689.94 km2。在河北省农业机械化水平较高，对提高农作物产量有较大帮助。玉米原材料生产量大、价格相对不高，对于加工产业来说，如果降低生产成本，企业会将资金转向延长产业链、加大科技支出等输出方式。沧州市的玉米产业虽然处于优势位置，但仍存在如下问题。

（1）生产规模化集约化水平较低，整体效益差。由于小规模生产导致种植玉米收益低，尽管玉米主产区扩大，但产区的农民收入在增长却十分缓慢，与发达地区农民收入的差距也在不断扩大。

（2）玉米单产低于全国平均水平。玉米的单产一方面与种植投入降低和管理趋于粗放等有关； 另一方面与科技成果转化率低有关。

（3）玉米播种面积增长潜力不大。在耕地面积逐年减少的情况下，以增加玉米播种面积增加玉米产量显然不太现实，况且还存在小麦、棉花、大豆等玉米替代作物与玉米争地的现象。由于耕地资源有限，今后玉米播种面积增加的空间将越来越小。

（4）深加工转化率低。沧州市玉米加工转化存在品种单一、开发层次较低的问题，深加工主要是以玉米淀粉等初级加工产品为主，相应的淀粉下游产品开发深度和精度滞后、附加值较低。

（5）玉米品质质量不完全符合市场需求，出现结构性过剩。沧州市玉米产量虽然较高，但生产的基本上是普通玉米，品种结构不合理，品质稳定性差，不符合现实需求。所以在玉米需求量不断增加的情况下，农民却面临“卖粮难”的难题，产生结构性过剩的问题[6]。

（6）农业经营户加入合作社比例低，小农户生产与大市场对接不畅。不利于形成分工协作、优势互补、链接高效的经营体系。

（7）乡村获得的产业链分工不足。目前，乡村主要作为原料供应方存在，可获得的利润很低， 附加值加工过程流失到乡村之外，乡村获得的产业链分工很少，无法获得乡村可实现得到的最大利润。

4 产业结构的调整

4.1 产业链的延伸

产业链的延伸，即产业链的延长或拓展，包括向前延伸、向后延伸和增加中间环节，加工环节的增加，由于追加了劳动、资本和技术，往往可以获得更多的附加价值[5]。首先以玉米为原料，发展深加工前景广阔，玉米可以生产出化学成分最佳、成本最低的淀粉，广泛用于食品、纺织、造纸、医药等行业，产品附加值是原料的几十倍（图1）。沧州市应抓住国家鼓励农产品深加工的机遇，在玉米产业链中增加深加工环节，提高玉米深加工能力和水平。其次可以在乡村加入附加生产环节，有助于产业链分工倾向农村，走向农村，将利润留在农村，实现乡村振兴。

图1 玉米产业链结构

4.2 产业链的提升

科学技术是第一生产力，要实现农业产业链的提升就要提高整体的科技水平，科技的转化与研发同等重要，应该加大科技投入和转化力度。政府可以提高科研补贴，增加研发奖励的方式鼓励科研机构与企业进行科技进步，同时与农科院、农业大学等合作，加强对农技人员的技术培训，以便于更快、更好地适用新技术。

4.3 产业链的整合

中国农户具有如下特征：经营结构单一趋同；决策方式的同向预期和“潮汐行为”表现为一哄而起，一涌而退；经济性质为自给与半自给性等，导致农民接受市场信息不准确、进入市场存在障碍。出现农民粮食卖不出去，国有粮食企业与农户签订购粮合同困难的现象。一般来说，为了解决小生产与大市场之间的矛盾，减少农民进入粮食市场的交易成本，选择农村合作化路径最符合农民群体自身的利益要求。

因此，应该大力推进产业链组织纵向一体化，整合农民和企业的利益目标，对农户与企业加以约束，形成“公司+合作组织+农户”的模式，该模式在稳定性、违约冲动及农户的收益等方面都具有较多的优势。

5 产业布局及用地的建模分析

5.1 数据来源与变量的选取

所用的数据来源于沧州市统计局2018 年统计年鉴、沧州市农业农村局和部分实际调研数据，具备时效性和真实性，为数据分析提供的有力支持。

关于对玉米主产区的选择，数据从种植现状、农业机械化程度、适宜播种面积和种植条件4个方面进行选取，包括乡村从事农林牧渔劳动力资源数、氮肥折纯度施用量、机耕面积、机播面积、机收面积、玉米播种面积、玉米单产、地膜覆盖面积、旱涝保收面积和有效灌溉面积10个变量，这些变量可以反映出该地区规模化种植高质量玉米的潜力。

附加生产环节主要选择劳动力较多，但发展情况不佳的地区，能够通过统一建立附加生产厂为乡村提供更多就业机会，促进乡村的发展，选取乡村劳动力资源数、农村用电量、人均国内生产总值和在岗职工工资为变量。

深加工厂的选址需要一定的经济基础、技术水平、运输条件和人才的支持。因此选取大专及以上文化程度的劳动力、有研发机构的单位数、R & D人员数量、农业机械总动力、人均国内生产总值、制造业从业人员和通公共交通的村占比7个变量来反映问题。

5.2 层次分析法评分

根据指标的权重与大小通过层次分析法对各行政区进行评分，根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响和隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最底层（供决策的方案、措施等）相对于最高层（总目标）的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定（图2）。

图2 层次分析法结构

根据玉米主产区指标对行政区的评分，具体情况见表1。

表1 玉米主产区评分结果

根据附加生产指标对行政区的评分，具体情况见表2。

表2 附加生产评分结果

根据深加工指标对行政区的评分，具体情况见表3。

表3 深加工评分结果

5.3 SOM 神经网络聚类分析

SOM即自组织映射，它模拟人脑中处于不同区域的神经细胞分工不同的特点，即不同区域具有不同的响应特征，而且这一过程是自动完成的。图3展示了 SOM 的训练过程；紫色区域表示训练数据的分布状况，白色网格表示从该分布中提取的当前训练数据。首先，SOM 节点位于数据空间的任意位置。最接近训练数据的节点（黄色高亮部分）会被选中。它与网格中的邻近节点一样，朝训练数据移动。在多次迭代后，网格倾向于近似该种数据分布[7]。

图3 SOM 神经网络的训练过程

将玉米主产区、附加加工和深加工的指标的数据以此代入SOM神经网络程序，得到各环节的聚类结果如下。以玉米主产区指标对行政区的聚类，具体情况见表4。

表4 玉米主产区聚类结果

以附加生产指标对行政区的聚类，具体情况见表5。

表5 附加生产聚类结果

以深加工指标对行政区聚类，具体情况见表6。

表6 深加工聚类结

6 SOM模型结论

通过前文聚类结果结合层次分析法的评分，在同一聚类下评分较高的地区为模型的最佳选择。最适合作为玉米主产区的是河间市、献县和沧县；最适合发展附加生产的是和海兴县、盐山县、吴桥县和南皮县；最适合建造深加工工厂的是任丘市、东光县和黄骅市。

为验证上述分析与实际情况是否吻合，实际调研并查阅相关资料得知，河间市是产粮大县，也是全国乡村治理体系建设试点单位；献县、沧县和黄骅市的耕地面积都遥遥领先；但黄骅市盐碱地问题严重不适合作为粮食主产地发展，与聚类和评分结果完全吻合，所以未来玉米主产地选择河间市、献县和沧县十分合理。

海兴县、吴桥县、盐山县和南皮县的经济发展情况不是乐观，但劳动力充足，适合政府扶持附加生产企业建立，助力其实现乡村振兴。肃宁县虽然在聚类中与它们是一类，但其经济发展情况较好，是华北油田石油和天然气的重要产区，所以暂不归入此类。与聚类和评分结果较为相似，可以接受。

任丘市和泊头市的经济发展情况比较乐观，政府对科研和教育也很重视，地区人才较为充足， 技术也处于沧州市领先地位，所以适合发展深加工业。东光县虽然经济发展能力逊色，但技术水平和科研能力进步迅速，研发机构数量处于沧州市最领先地位，有发展潜力，也并入深加工业发展区。与聚类结果较为相似，可以接受。

综上，模型的准确度较高，该结果可以作为用地优化的参考依据。

7 结论

优化沧州市乡村产业链用地是实现产业兴旺，从而助力乡村振兴的重要举措，对加强国土空间规划具有重要意义。

通过实地调研与数据分析明确沧州市未来发展的用地需求，在满足国土空间规划的条件下，选取河间市、献县和沧县作为玉米主产地，集中发展规模化、集约化种植，提高玉米质量，耕地适当向玉米产业倾斜，增加设施农用地，开发有潜力的未利用地。

选取海兴县、盐山县、吴桥县和南皮县发展附加生产，增加工业生产用地，海兴和盐山盐碱地较多可以适当缩减劣质农用地。

选取任丘市、黄骅市和东光县发展大型深加工厂，黄骅市境内土质差，未利用土地面积大，其中盐碱地和荒草地比例较大，分别占66.91%和31.12%， 极不适宜发展农业。但工业产值不断增加，产业衔接良好，建议开发未利用地为建设用地。