基于熵权TOPSIS模型的中国粮食安全评价及障碍因子诊断

雷勋平 Ronbin QIU

(1.安徽工业大学 商学院，安徽 马鞍山 243002；2.铜陵学院 工商管理学院，安徽 铜陵 244000；3.宾夕法尼亚州立大学 信息科学系，宾夕法尼亚州 马尔委 19355)

国以民为本，民以食为天。长期以来，中国政府高度重视粮食安全问题。1974年，联合国粮农组织FAO首次提出“粮食安全”的概念，而后被世界各国相继使用。中国更是尽全力推动粮食安全发展战略，将其写入乡村振兴战略规划文本，保证粮食安全成为实施乡村振兴战略的首要任务，粮食安全问题再次成为学界和业界备受关注的前瞻性问题。在国外，粮食安全相关研究主要关注整个食物系统，聚焦于食物安全(Food security)，呈研究对象宽、研究范围广等特点[1]，例如，2003年，美国农业部USDA基于18个食物安全调查问题，立足国家和区域层面，构建相应评价指标体系，FAO于2013年建立食物安全多维测度指标体系，英国经济学人智库EIU于2014年发布了19个食物安全评价指标。20世纪70年代，“Food security”传至中国，即中国最早的“粮食安全”，并沿用至今。与国外相比，中国关于粮食安全的研究较多，研究对象上，部分立足国家层面[2-4]，部分立足省域层面[5-7]，也有部分是基于多对象的比较研究[8-9]；研究方法上，包括PCA(Principal component analysis)[10]、SD(System dynamics)[11]、AHP(Analytic hierarchy process)[12]、GRA(Grey relation analysis)[13]和FCEM(Fuzzy comprehensive evaluation method)[14]等；研究内容上，姜长云等[15]以新中国70年来粮食安全为研究对象，阐述了中国粮食安全取得的成就，并总结相应经验；崔明明等[16]立足评价指标体系，揭示了中国粮食安全的演变历程；王钢[17]等基于新中国成立70年的发展历程，回顾了中国粮食安全战略演化路径，并揭示其内在逻辑；王帅[18]等基于关键节点，重点探讨了中国粮食流通安全问题；蒋和平等[19]、李蕊等[20]、赵和楠等[21]关注了中国粮食安全保障问题。

综上，已有文献为研究提供了坚实的理论和实践基础，有助于有效选择和剔除评价指标，建立粮食安全评价指标体系。但是，既有研究可能存在以下不足：第一，粮食安全评价指标体系欠完善。1)在经济社会发展各个阶段，粮食安全具有不同内涵。进入新时代，中国粮食安全被赋予新的内涵。以往中国更多地通过高投入，提高粮食产量，既有研究侧重考虑粮食数量安全，可能忽视了粮食资源安全，部分研究虽然考虑了粮食资源安全子系统，但忽略人力资源(如：农业从业人口)和动力资源(如：农用机械总动力)[16]；2)中国水资源和耕地匮乏，死守耕地红线、节约用水是保障粮食安全的基本国策，从已有研究来看，虽已触及粮食资源安全，但又可能忽视粮食生态安全[3-4,14]。尽管部分研究考虑了粮食生态安全子系统，涵盖了单位耕地化肥施用量与粮食受灾面积[16]，而关于粮食水资源利用的指标考虑较少；3)当前，中国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾，吃得饱更要吃得好，因此，应进一步丰富粮食质量安全的内涵，既有研究仅以单位耕地面积农药使用量衡量粮食质量安全[16]，不足以揭示粮食质量安全的内涵；4)从既有研究来看，粮食运输、仓储过程中造成了较大浪费，道路货运里程、道路密集度等对粮食安全影响较大，但已有研究考虑粮食流通安全不多，即便涉及，也多侧重研究粮食流通成本，考虑流通基础设施的文献偏少。第二，粮食安全评价方法有待进一步改进和完善。1)粮食安全评价指标权重确定具有一定的主观性，如AHP法和模糊综合评价法，可能导致评价指标权重不客观，不能准确研判粮食安全评价指标的重要性；2)尽管已有研究选择熵权法确定指标权重，但不能反映粮食安全实际水平与理想水平的差距，如系统动力学方法；3)部分评价方法仅定量描述粮食安全水平动态变化态势，不能判断水平高低，如灰色关联分析；4)部分方法对研究样本容量要求较高，一旦样本容量较小，可能致使粮食安全水平区分度不高，如主成分分析法。

事实上，随着经济社会发展，中国粮食安全战略不断调整，最佳粮食安全水平就是最接近粮食安全最佳状态，而远离粮食安全最差状态[22]，TOPSIS法可以通过定义目标空间测度，计算距离解决上述问题。与其他方法相比，该方法对粮食安全评价指标数量没有严格限制，对样本大小及数据分布也没有很高要求[23]，因此，无论是多目标的小样本，还是多评价对象的大样本，该方法都能迎刃而解。此外，该方法可以充分挖掘原始数据，从源头防止信息损失；既能实现同一评价对象在不同时间段的纵向比较，也能实现不同评价对象在相同时间段的横向比较[24]。同时，该方法计算简单、表征直观。熵权法依据评价对象的原始信息，得到评价指标权重，反映评价数据的隐含信息，增加指标的辨识度，简化指标差异化剖析过程[25]，克服AHP法等主观赋权法的缺陷，更好地阐释各指标在粮食安全评价指标体系中的地位和作用，更加真实地反映各评价指标的原始信息，极大程度减少粮食安全评价指标的权重误差，提高粮食安全评价结果的精度和准确性。鉴于此，本研究立足数量安全等5个子系统，建立粮食安全评价指标体系，基于中国2000—2020年的粮食安全评价指标数据，运用熵权TOPSIS模型和障碍度模型，研判中国粮食安全水平，诊断中国粮食安全及其子系统障碍因子。本研究基于既有研究成果，一方面进一步完善中国粮食安全评价指标体系，拓展并丰富粮食安全评价方法；另一方面以期为中国科学研判粮食安全形势，保障粮食安全提供现实依据和政策建议。

1 中国粮食安全评价指标体系构建

纵观中国经济社会发展历程，中国粮食安全战略演变逻辑如下：从粮食安全保障手段来看，中国已经从注重粮食数量安全转向粮食数量与质量安全双重兼顾；从粮食安全保障目标来看，中国已经从粮食全面增产转向确保口粮绝对安全；从实现途径来看，中国已经从早期的计划实现途径转向当前的市场达成途径[17]。2019年，“中央1号文件”明确要求将稻谷和小麦作为必保品种，强调资源节约与环保。由此可见，新时代中国粮食安全呈以下特点：一是数量与质量安全双重兼顾；二是既重视粮食生产，又重视粮食流通；三是既重视粮食资源利用，又重视生态环境保护。鉴于此，本研究立足新时代中国粮食安全要求，以《国家粮食安全中长期规划纲要(2008—2020年)》[26]和《国家乡村振兴战略规划(2018—2022年)》[27]为指导，借鉴USDA、FAO和EIU的分析框架和研究成果，从数量安全、质量安全、资源安全、生态安全和流通安全5个方面，建立中国粮食安全评价指标体系(表1)。

表1 中国粮食安全评价指标体系Table 1 Evaluation indexes system of food security in China

2 中国粮食安全评价方法与模型构建

2.1 数据来源

研究数据主要来源于《中国统计年鉴》[28](2001—2021)、《中国农村统计年鉴》[29](2001—2021)、《中国环境统计年鉴》[30](2001—2021)、《中国粮食和物资储备年鉴》[31](2001—2021)，部分指标数值缺失，由作者根据已有文献、统计公报、网络资料(如：联合国粮农组织统计数据库FAOSTAT等)计算得到。

2.2 中国粮食安全评价指标权重确定方法

确定指标权重的方法通常包括：AHP方法[32]、专家打分法[33]等，以上方法具有主观性[34]，而熵权法正好克服这一缺点[35]。具体操作步骤如下：

1)初始指标规范化处理，计算方法见式(1)：

(1)

式中：xij为中国粮食安全评价指标Ci第j年的指标初始值;rij为xij的规范化值;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;m为评价指标数，n为评价年份数。

2)计算指标熵值，具体见式(2)：

(2)

式中：ei为第i个指标的熵值。

3)计算指标权重，具体见式(3)：

(3)

式中：wi为第i指标的权重，即熵权。

2.3 中国粮食安全评价模型——熵权TOPSIS模型

传统TOPSIS法基于专家主观定权，评估结果可能与实际出现偏差[36]，鉴于此，本研究借助熵权法，改进评估对象正、负理想解的计算方法，构建熵权TOPSIS模型，据此评价中国粮食安全。步骤如下：

1)数据标准化处理。

设中国粮食安全初始评价矩阵为

(4)

数据处理时，利用极值法得到标准矩阵P，详见式(5)和(6)：

(5)

(6)

得到标准化矩阵P=[pij]m×n。

2)建立加权决策评价矩阵。

权重向量W由指标权重wi组成，基于归一化P，得到归一化加权矩阵V，详见公式(7)：

V=P×W=[vij]m×n

(7)

3)确定正、负理想解V+和V-。

(8)

(9)

4)计算距离。

(10)

(11)

5)计算贴进度。

贴进度用Tj表示，表征各年评估目标与最优方案的接近度，取值介于[0，1]，其值越大，表示中国粮食安全越靠近最优水平。具体计算见式(12)：

(12)

2.4 中国粮食安全障碍因子诊断模型

中国粮食安全关键障碍因子诊断方法如下：用因子贡献度Fi表示单一指标(Ci)对总目标(中国粮食安全)的贡献大小，一般用各指标权重wi表示；指标偏离度Ii=粮食安全最佳目标值-各指标实际值，通常用(1-rij)代替；障碍度Oi的大小可以表示子系统或各指标对中国粮食安全影响程度的高低。具体计算见式(13)。

(13)

式中：Ii=1-rij，rij为指标标准化值，具体计算见式(1)。

3 结果与分析

运用式(1)～(12)分别计算中国粮食安全评价指标权重，以及2000—2020年中国粮食安全系统及各子系统安全水平、贴近度。

3.1 中国粮食安全系统总体变化分析

从图1和贴近度来看，2000—2020年，中国粮食安全系统等级逐渐由中等向良好过渡，粮食安全水平逐渐提升。2017年，英国经济学人智库EIU以全球113个国家为研究对象，并根据实证结果进行排名，中国位居第45名，属于中上等水平，本研究结果与其基本一致。从中国粮食安全变化态势看，2000—2020年中国粮食安全呈轻微波动态势，但总体形势日益趋好，粮食安全系统历经了先下降、后缓慢上升、再快速上升的过程，具体分为3个阶段：第一阶段为2000—2003年，中国粮食安全水平处于下降阶段，粮食安全指数从2000年的0.322 3下降到2003年的0.253 7，一方面，在于人均粮食产量和单位耕地面积产量出现不同程度连续下滑，另一方面，生态安全和质量安全持续下降，粮食生产表现出“重量不重质”的倾向，“三农问题”凸显[37]。第二阶段为2004—2008年，中国粮食安全水平处于缓慢上升阶段，粮食安全指数从2004年的0.339 8缓慢上升到2008年的0.396 6，主要原因有两个方面：一是自2004年始，中国近10年的中央一号文件都聚焦“三农”问题，先后出台了免除农业税、粮食直补、农资综合补贴、农机具购置补贴等一系列支农惠农政策[38]，调动了农民种粮积极性，粮食生产实现了一定程度地增长。二是农业生产条件得到改善，生产要素投入使得粮食数量安全得到保障[16]，单位耕地面积农药和化肥使用水平持续提高但整体水平较低。第三阶段为2009—2017年，中国粮食安全水平呈现快速提高趋势，粮食安全指数从2009年的0.397 3增至2017年的0.698 6，提高了75.84个百分点。该阶段耕地面积农药和化肥施用量呈下降趋势，粮食生态环境安全和质量安全趋势向好。第四阶段为2018—2020年，中国粮食安全水平迅速增加，粮食安全指数从2018年的0.742 5增至2020年的0.836 0，这得益于中央系列政策效果日益显现，2020年，粮食产量增加了0.9%，播种面积增加了0.6%，中国粮食生产再获丰收，总产量达到6.7万t。同时，中国加快实施“藏粮于地、藏粮于技”战略，实行最严格的耕地保护制度，全面落实永久基本农田特殊保护制度，实施全国高标准农田建设总体规划，保障中国粮食安全各项指标初步呈均衡发展态势，粮食安全得到较大改善和提高[39]。

图1 中国粮食安全及其子系统安全动态变化趋势(2000—2020)Fig.1 Dynamic change trend of China’s food security and its subsystems security level (2000-2020)

从中国粮食安全结构来看，数量安全子系统、质量安全子系统和资源安全子系统变化较快，其中，数量安全子系统和资源安全子系统逐年上升，质量安全子系统出现了较为明显的下降态势；生态安全子系统和流通安全子系统变化较为平缓，但总体呈缓慢上升态势。总体来看，五大子系统发展趋势相对稳定，选择2001、2005、2010、2015、2017和2020年分析子系统结构如图2所示。

图2 中国粮食安全子系统结构变化示意图Fig.2 Change scheme of food security subsystems structure in China

3.2 中国粮食安全各子系统变化分析

3.2.1数量安全子系统

中国粮食数量安全水平在2003年前呈略微下降趋势，而后逐年上升，与中国粮食安全系统总体水平变化趋势基本一致(如图1)。中国粮食数量安全水平从2000年的0.049 2上升到2020年的0.260 9，为中国粮食安全提供了有力支撑。深究发现，数量安全子系统各指标考察期内均在不断改善，呈现良好增长态势。从单位耕地面积粮食产量来看，从2000年的3 606.43 kg/hm2增加到2020年的5 730 kg/hm2，累计增加58.89%，年均增长2.34%；从粮食波动系数来看，虽然中国一直面临人口总量大、消费水平高、消费结构升级等形势，但三大谷物(稻谷、小麦和玉米)均保持相对较高的自给程度，粮食波动较小，开创了“谷物基本自给，口粮绝对安全”的良好局面。2000—2020年，中国粮食平均自给率为94.86%，其中，稻谷、小麦、玉米的平均自给率分别为99.96%、98.78%和102.64%。究其原因发现，进入新时期，政府对保障粮食安全的重视程度不断增强、粮食增产技术创新和技术推广能力不断提升、现代高效农业与粮食规模化经营水平不断推进。同时，稻谷越来越成为中国主要粮食产品，消费需求的增长带动稻谷消费量和生产量增加，大量水稻的新品种、新技术得到培育和推广使用，比如袁隆平团队研发的第三代杂交水稻、海水稻等，使稻谷单产稳步提升，以上举措均促使粮食单产不断提高，这对中国粮食数量安全水平整体提升起到了不容忽视的重要作用[19]。

3.2.2质量安全子系统

从图1来看，中国粮食质量安全水平呈先较快下降而后缓慢上升态势，整体质量安全水平不高。从该子系统内部来看，以2011年为分界点，呈先下降后上升的变化态势。2000年中国单位耕地面积农药使用量为9.98 kg/hm2，单位耕地面积化肥施用量为323.32 kg/hm2，单位耕地面积农膜使用量为10.41 kg/hm2，2011年上述3个指标分别增加至14.58、465.30和18.70 kg/hm2，与2000年相比，上述3个指标分别增长46.04%、43.91%和79.83%。深究发现，2000—2011年，尽管中国粮食实现了“七连丰”，但期间仍有5年供给量小于消费需求量，总缺口约16 512万t[40]，为了促进供需平衡，中国粮食生产表现出“重量不重质”的倾向，期间部分粮食种植区存在化肥、农药及农膜使用过量的现象，以提高粮食产量，例如：2011年中国农药原药生产量为264.87万t，农药使用量高达178.7万t，为世界平均水平的2.5～3倍；2011年中国化肥施用量为5 704.2万t，单位耕地面积化肥施用量约465.30 kg/hm2，与世界化肥施用量约125 kg/hm2相比，存在明显差距；2011年中国农膜使用量为229.5万t，比2000年增长了71.91%，年均增速约5.05%。农药、化肥和农膜的过量使用，致使粮食种植及生长环境、土壤、灌溉水等源头受到污染，直接影响粮食质量安全。2012年以后，粮食质量安全呈上升趋势，究其原因发现，自2012年中国农药最大残留限量开始接轨国际标准，相关指标逐渐与国际组织或发达国家标准对接，且每隔两年实施标准修订，标准和要求逐年提高[41]。同时，2013年，农业部、财政部继续组织实施测土配方施肥补贴项目，加快测土配方施肥技术推广普及，强化配方肥推广应用，推进科学施肥技术进村入户到田[42]；2015年，农业部提出“双减”的目标，组织开展化肥农药使用量零增长行动，此后，历年中央一号文件均对“双减”工作作出重要部署。以上举措推动了中国农业生产标准以及农产品的质量和安全标准逐步完善，促进了农业生产、粮食生产提质增效，在一定程度上降低了粮食农药残留量和源头污染，有效保障粮食质量安全。

3.2.3资源安全子系统

从图1来看，中国粮食资源安全子系统水平呈逐年上升态势。期间，资源安全水平从2000年的0.064 7上升为2020年的0.283 1，增长了3.52倍，年均增长7.83%，略低于中国粮食安全总指数增长速度。从该子系统内部各指标来看，2000—2020年，除人均耕地面积和农业从业人口略有下降外，耕地(有效)灌溉面积、粮食生产财政支出、农用机械总动力均逐年增加，其中耕地(有效)灌溉面积和农用机械总动力分别增长27.30%和88.92%，粮食生产财政支出增长了2.92倍。这些指标值的增长在一定程度上支撑了资源安全子系统的上升。值得注意的是，随着新型城镇化的稳步推进，致使农村部分土地用途发生了改变，即：原有的部分耕地转变为城市建设用地[43]，加之人口的增长，中国人均耕地面积呈减少之势，与2000年相比，2011年的人均耕地面积约减少5.11%，人均不足0.1 hm2。同时，新型城镇化进一步推进，农村剩余劳动力转移速度不断加快，因而单位农业劳动力生产效率持续提高[3]。期间，虽然人均耕地面积在下降，但耕地(有效)灌溉面积、农业机械总动力、粮食生产财政支出等呈增长态势。由此表明，粮食生产技术和经济资源持续增加，是粮食资源安全子系统发展指数不断提高的主要原因，上述因素主导了整个子系统变化。

3.2.4生态安全子系统

图1表明，中国粮食生态安全子系统水平基本稳定且呈逐年上升态势，从2000年的0.014 3上升为2020年的0.139 8，整体水平增加了近9倍，年均增长12.07%，远远超过中国粮食安全整体增长水平。2000年以来，中国除涝面积和节水灌溉面积均逐年增加，有效修缮和保护了粮食种植环境。从政策执行效果来看，自中国实行联产承包责任制以来，河南等13个粮食主产省(区)成为保障国家粮食安全的重要地区。“十一五”末，《全国主体功能区规划》正式下发，包括河南在内的13个粮食主产区，被列入中国重要的生态屏障区[44]，担起保护中国生态环境和确保中国粮食安全的重要使命。为此，化肥施用在保障粮食安全方面作出了重要贡献，成为20世纪中国粮食生产的重要成就之一[45]，但也给中国粮食生态安全带来隐患。深究发现，促进中国粮食生态安全改善的原因如下：1)从中国粮食内部种植结构来看，主要是玉米种植面积减少幅度较大，而在粮食作物中，玉米是一种大量消耗肥料的粮食作物，从而有利于降低的肥料应用；2)从中国农户施肥习惯来看，青睐于具有省时、省力效果的缓控释肥，即省去相应的追肥工序，在一定程度上减少了粮食的化肥施用量；3)从宏观调控来看，中国利好政策的叠加，助力粮食生态安全极大改善。如《全国种植业结构调整规划》(2016—2020年)，为缓解粮食库存压力、农作物播种面积的调整等作出具体规定，从源头降低粮食作物化肥施用量；2016年的“中央一号”文件，明确粮食安全战略转换，即：由“量”到“质”，该战略一定范围内改善了粮食生态安全。但是，目前中国粮食生产依然是以破坏生态资源、竭泽而渔的生产方式为主，尽管进入新时期以来在绿色发展理念的指导下，中国加强了对农药、化肥的施用限制，从严要求各省市区对农业污染和农业垃圾进行整治和分类，但从整体来看，粗放的粮食生产方式依然给中国粮食安全带来不小隐患。2018年中国农药利用率虽已提高到38.8%，但与欧美发达国家50%～60%的高指标相比仍有一定差距，大量未被利用和分解的农药残留会导致农村环境负荷压力增加，使土壤的营养流失、地力下降，不合理的农业生产行为导致农业面源污染，对有效农田灌溉和土壤涵养造成极大破坏[46]。

3.2.5流通安全子系统

从图1来看，中国粮食流通安全子系统水平呈现先下降后上升的发展趋势，总体态势较为平稳，但整体水平较低。考察期间，粮食流通安全最高水平仅为0.070 3，最低水平只有0.010 3。从中国粮食流通安全内部各指标来看，一是中国已经实施多年粮食价格支持政策，有效激励了农户的粮食种植行为，促进了农业生产，进而提高了粮食产量，波动较小，对提高粮食流通安全起到了积极作用，但也面临市场干预和扭曲的严重问题，影响了粮食生产和流通资源配置效率[47]。2014年，“目标价格”出现在“中央一号”文件，开始探索有效的价补分开，实现“市场定价、价格补贴分离”，建立粮食发展新机制，即“市场化收购+政府补贴”，逐渐改善中国粮食流通安全。二是在中国粮食总量安全的前提下，粮食流通决定着中国粮食安全的命脉，而运输里程及运力大小是决定粮食流通的关键环节[18]。2000年至今，中国处于“北粮南运”阶段[18]，北方的粮食份额由45%增至56%，东北成为中国的“大粮仓”。中国13个粮食主产区中，仅有包括黑龙江、安徽在内的5个省(区)有能力实施粮食大量外调，在一定程度上影响了中国粮食的流通安全[18]。

3.3 中国粮食安全关键障碍因子诊断

运用障碍因子诊断模型，根据式(13)计算，可以得到2000—2020年影响中国粮食安全系统的障碍因子。

3.3.1中国粮食安全各子系统障碍度变化分析

根据粮食安全障碍度模型，诊断中国2000—2020年粮食安全各子系统障碍度，其大小及动态变化趋势如图3所示。

图3 中国粮食全子系统障碍度变化趋势(2000—2020年)Fig.3 Obstacle degree change trend of China’s food security subsystem (2000-2020)

从图3来看，数量安全子系统的平均障碍度最大，为29.53%，其后依次为质量安全、资源安全和生态安全子系统，其平均障碍度分别为26.24%、19.21%和16.19%，流通安全子系统的平均障碍度最小，为8.83%。数量安全和资源安全子系统障碍度呈波动性下降趋势，表明随着粮食生产能力的提高和生产投入的增加，中国粮食数量安全和资源安全不断得到改善；质量安全子系统的障碍度呈较快上升态势，从2000年的17.04%上升到2020年的39.73%，年均增长4.32%，与发达国家相比，中国农药、化肥和农膜的使用量依然较大，成为影响中国粮食安全的主要障碍因子；流通安全和生态安全子系统障碍度呈波动性上升态势，其中，流通安全子系统障碍度从2000年的8.21%增长到2020年的10.83%，平均增长速度达到1.39%。从2000—2020年各子系统障碍度变化趋势来看，影响中国粮食安全的障碍因子已从数量安全和资源安全等供给性因素，向质量安全、流通安全和生态安全等可持续性因素过渡。究其原因在于，一是随着农业机械化水平的提高、农业财政投入增加、农业科学技术的逐渐推广，促进粮食种植效率和产出率逐渐提高，故数量安全和资源安全子系统的影响能力在逐渐减弱，部分指标逐渐退出障碍因子前五位；二是尽管农药使用量和化肥的施用量有所较少，但与国际相比依然存在较大差距，影响了粮食质量安全，致使质量安全子系统成为影响中国粮食安全的主要障碍因子；三是2008年国际粮食危机爆发，全球粮食价格发生波动，2008年以前波动幅度已经从10%上升至12%，2008年第一二季度更是空前高涨，粮食价格波动率接近50%[48]，加之中国尤其是粮食主产区物流能力和物流水平所限，粮食大量外调能力较弱，致使流通安全逐渐成为影响中国粮食安全的障碍子系统。

3.3.2中国粮食安全关键障碍因子及其变化分析

为了厘清影响中国粮食安全的关键因素，表2仅展示中国粮食安全关键障碍因子(障碍度位于前5位的因子)及部分年份障碍因子的障碍度。

表2 2000—2020年影响中国粮食安全排名前5位的障碍因子及部分年份障碍因子的障碍度Table 2 The top five obstacle factors of affecting food security from 2000 to 2020 and Obstacle degree of obstacle factors in some years in China

从表2可以看出，2000—2020年，排在前5位的障碍因子在不断发生变化，表明随着经济社会的发展，影响中国粮食安全的子系统在不断改变。2000—2020年，中国粮食安全子系统障碍因子具体变动分析如下：

1)2000—2006年，粮食安全的障碍因子及其重要性排序为：C11(农用机械动力)、C10(粮食生产财政支出)、C3(粮食波动系数)、C2(单位耕地面积粮食产量)、C9(耕地(有效)灌溉面积)，2000年，其障碍度之和为50.83%。表明2006年以前中国粮食安全水平较低，须通过增加粮食生产财政投入来改善粮食种植环境，加之粮食生产和种植技术较为落后，主要通过使用农用机械动力提高粮食产量。同时，中国还有部分消费的粮食靠进口和外部援助，直到2005年年底，世界粮食计划署才与中国解除粮食援助协议，故粮食波动系数自然成为影响粮食安全的关键障碍因子。

2)2007—2012年，粮食安全的障碍因子及其重要性排序为：C5(单位耕地面积农药使用量)、C6(单位耕地面积化肥施用量)、C15(铁路货运里程数)、C3(粮食波动系数)、C2(单位耕地面积粮食产量)。2007年，其障碍度之和为43.18%。与2000—2006年相比，关键障碍因子发生了较大变化，在中国粮食安全方面，C3(粮食波动系数)、C2(单位耕地面积粮食产量)等指标的影响越来越少，而粮食安全指标C5排在第1位、C6排在第2位，表明粮食质量安全子系统对粮食安全的影响明显增加；C11(农用机械动力)、C10(粮食生产财政支出)退出前五位，表明中国粮食生产财政投入和机械化生产能力得到了一定改善。2007—2012年，中国一方面通过农药来降低虫灾对粮食作物的侵害，另一方面通过施用化肥来增加粮食产量，C5和C6两个指标创下历史新高[16]，也成为当时保障粮食数量安全的重要途径，使得粮食波动系数较小，中国粮食安全状况得到基本改善。

3)2013—2017年，粮食安全的障碍因子及其排序为：C16(道路密集度)、C5(单位耕地面积农药使用量)、C15(铁路货运里程数)、C11(农用机械动力)、C6(单位耕地面积化肥施用量)。2013年，其障碍度之和为49.46%。道路密集度C16跃居为影响中国粮食安全的最大障碍因子，究其原因，中国粮食物流水平制约了中国粮食安全，既有研究显示，由于物流能力和物流水平的限制，中国粮食在物流环节(如运输、储存、流通加工等)损失较为严重，仅2013年就达到了0.35×108t以上。与此同时，由于粮食本身种植收益不高，农村土地流转任务艰巨、过程复杂，加之粮食库存积压企业财政负担大，粮食生产财政支出也因此成为影响粮食安全的关键障碍因子。

4)2018—2020年，粮食安全的障碍因子及其排序为：C9(耕地(有效)灌溉面积)、C11(农用机械动力)、C13(除涝面积)、C16(道路密集度)和C12(农业从业人口)。2018年，其障碍度之和为48.87%。耕地(有效)灌溉面积、除涝面积和农业从业人口首次出现在前五之列，农用机械动力跃居第二，究其原因，中国虽有生产粮食的现代化农场，也不乏种粮大户，但“小而散”的农户生产粮食依然占大多数，农业生产机械化程度不高，加之很多年轻人不愿从事粮食生产，粮食生产队伍整体素质有待提高。同时，中国整体水资源短缺，在一定程度上影响了耕地(有效)灌溉面积，也因此制约了粮食生产。

4 结论与政策建议

4.1 结论

1)中国粮食安全水平较高，稳中趋好，历经了4个阶段：第一阶段为2000—2003年，粮食安全指数从2000年的0.322 3下降到2004年的0.253 7；第二阶段为2004—2008年，粮食安全指数从2004年的0.339 8缓慢上升到2008年的0.396 6；第三阶段为2009—2017年，粮食安全指数从2009年的0.397 3增至2017年的0.698 6；第四阶段为2018—2020年，粮食安全指数2018年的0.742 5增至2020年的0.836 0。

2)从粮食安全子系统来看，数量安全子系统逐年上升，为中国粮食安全提供有力支撑；质量安全子系统先较快下降而后缓慢上升，成为拉低粮食全水平的重要子系统；资源安全子系统呈逐年上升态势，制约了中国粮食生产；生态安全子系统和流通安全子系统变化较为平缓，对中国粮食安全贡献一般。

3)从5个子系统障碍度来看，数量安全和质量安全子系统对中国粮食安全影响较大，资源安全和流通安全子系统的影响次之，生态安全子系统的影响最小。影响中国粮食安全的障碍因子已从数量安全和资源安全等供给性因素，向质量安全、流通安全和生态安全等可持续性因素过渡。

4)从各指标障碍度来看，粮食生产投入和生产能力不断改善，粮食质量安全问题不容忽视，中国尤其是粮食主产区的粮食外调能力有待提高。

4.2 政策建议

综上，为了提高中国粮食安全水平，要做好以下工作：

1)深化粮食供给侧结构性改革，建立国家粮食安全新观念。兼顾供给侧改革与需求侧发力，构建保障粮食安全的供需改革双轨机制，一方面通过供给侧结构性改革深入推动中国粮食有效供应结构科学化、合理化，另一方面推动形成粮食价格的市场调节机制，提升粮食生产能力，从而实现三大转变，即：由注重数量安全向兼顾供给价格安全和粮农收入安全转变、由注重生产安全向流通安全和储备安全转变、由耕地粮食向立体粮食转变。

2)深入实施健康中国战略，构建现代农业体系。一是立足粮食供应链，借助组织管理理论，兼顾粮食供应链各利益主体以及各类型的粮食经营主体，促进农业生产要素有效集聚构建现代粮食生产体系，实现粮食生产上规模、创品牌、有标准，确保粮食质量安全；二是促进现代农业、工业和现代服务业深度融合发展，集聚高精尖的农业创新要素，打造专门提供健康营养、附加值高的粮食供给体系。三是适度调整品种布局，促进粮食多元化发展。粮食种植以水稻、小麦为主，适度调减籽粒玉米种植规模，增加豆类、谷子、高粱、薯类、荞麦、薏仁等粮豆作物种植，满足消费者偏好，完善合理膳食结构。

3)实施创新驱动战略，增强粮食产业可持续发展能力。一是牢牢守住耕地红线，提高农业基础设施水平和农业科技含量，建设高标准农田，严格实行耕地“占一补一”“先补后占”及“占优补优”。二是稳步推进新型绿色化肥的研发和使用，贯彻落实化肥、农药使用零增长战略，提高中国粮食生产质量和核心竞争力。三是大力培育粮食生产新品种、新技术，构建粮食生产经营新业态、新模式，确保水稻和小麦等主要粮食作物产量高、质量优、销路畅。

4)引入市场倒逼机制，完善粮食流通体系。一是提升粮食物流能力。积极发展大宗农产品运输技术、仓储技术，实现粮食运输物流和仓储物流节约化、合理化，尤其是鼓励民营物流企业积极参与粮食物流体系建设，形成多元化、集约化、现代化的粮食物流系统，确保粮食流通安全；二是完善粮食价格形成机制。充分发挥市场在粮食流通中的调节作用，加大农业补贴力度，继续探索粮食作物目标价格，有机结合市场调节价格，并有效落实上述价格机制，保障粮食播种主体切身利益，从源头保障粮食生产安全。