基于层次分析法下京津都市型奶牛养殖业现代化水平分析

郭文彬，陈茹暄，张淑荣

(天津农学院，天津 300384）

在现代都市型农业发展中，奶牛养殖业具有经济、高效、节粮的特性，同时也是食品安全的代表性产业、农业现代化的标志性产业。21 世纪以来，都市型奶牛养殖业发展受到世界各国的重视，发展产业化、高端化、规模化、智能化、生态化养殖业，转变奶牛养殖业发展方式，优化奶牛养殖的产业结构，建立和完善现代奶牛养殖产业体系，支持标准化、智能化、规模化养殖，成为奶牛养殖业发展的重点和亮点。

从阅读相关文献来看，在评价指标体系构建方面，何传启[1]指出现代化的“度量衡” 包括现代化指标、现代化评价和现代化标准等，可为现代化研究提供分析工具，为现代化政策制定提供决策依据；邸菲[2]采用多指标综合测度法搭建农业现代化评价指标体系的框架。在指标权重的确定方面，赵文英[3]、刘祖军[4]等学者用层次分析法和专家打分法相结合确定指标权重，龙东平[5]和刘世薇[6]分别采用德尔菲法和熵值法确定权重。在指标体系设计方面，学者采用分层设置的方法，李丽纯[7]将整个评价指标体系分为目标层、准则层和指标层3 个层次。现有研究文献中，绝大部分是针对都市型农业的研究，多是以整个国家的都市型农业作为研究重点，真正以都市型奶牛养殖业为重点研究内容的文献极少。而本研究的内容为奶牛养殖业，从现代都市型这一关键命题展开深入研究，建立一套较为合理的评价指标体系，为促进现代都市型奶牛养殖业的发展做出贡献。通过构建都市型奶牛养殖业现代化评价指标体系，能更加科学、客观、合理的评价其动态演变过程，并应用于都市型奶牛养殖业现代化水平的实证分析中，对提高都市型奶牛养殖业现代化发展水平、加快推进农业现代化发展具有重要的现实意义。

1 都市型奶牛养殖业评价指标构建

1.1 构建原则

本研究遵循科学性、可操作性、可比性、全面性、系统性和层次性的原则，利用文献分析法，根据现代都市型农业和奶牛养殖业的特点，从都市型奶牛养殖业现代化的定义和所涉及的相关理论出发，通过查阅资料和统计数据，咨询都市型奶牛养殖业领域和相关领域的多位专家，并结合实地调研的情况，构建都市型奶牛养殖业现代化评价指标体系。评价指标体系共分为三个层次，即目标层、准则层和指标层，目标层为都市型奶牛养殖业现代化发展水平；准则层设立为绿色化水平、科技化水平、智能化水平、高端高效化、组织化水平和产业融合水平六个层面；指标层从种源、产奶、生产安全、产业融合这一奶牛养殖全产业链角度选取，最终设立23 个具体指标。

1.2 指标权重计算

层次分析法(Analytichierarchyprocess，AHP）由美国运筹学家、匹兹堡大学教授T.L.Saaty 于20 世纪70 年代创立的一种多目标决策综合评价方法，通过递阶层次的建立，将复杂的多目标判断转化到众多指标两两之间重要度的比较上，以此确定结构层次模型中两两指标间的相对重要性。

利用九分制标度法分别对准则层和指标层构造判断矩阵，将要素i 与要素j 间进行两两的重要性比较,并且有如下关系：要素i 相对于要素j的重要程度由轻到重的取值一般取正整数1～9(称为标度）及其倒数，关于取值的规则如表1。

表1 层次分析法九分制标度及其含义

构造判断矩阵后，还需要对判断矩阵的结果进行一致性检验，一致性检验的步骤如下：

(1）利用和积法求权重。

将判断矩阵中的每一列元素加做归一化处理：

将归一化的判断矩阵按行相加：

(2）求出比较矩阵的特征值λmax：

其中，[Aω]i是矩阵的特征向量，ω 和判断矩阵A 的乘积向量Aω 是判断矩阵的第i 个分量。

(3）计算一致性检验值CI：

(4）得出判断矩阵一致性检验，计算CR(随机一致性比率）：

若CR＜0.1，则通过一致性检验，RI 值参见n 与RI 间关系表详见表2：

表2 n 与RI 间关系

根据以上层次分析法的应用计算过程构建准则层和指标层的判断矩阵，详见表3～9。

表3 准则层判断矩阵

表4 D1 判断矩阵

表5 D2 判断矩阵

表6 D3 判断矩阵

表7 D4 判断矩阵

表8 D5 判断矩阵

表9 D6 判断矩阵

通过填写问卷的方式，获得天津农学院农业技术经济专业专家、天津农学院畜牧经济专家、中国农业科学院畜牧信息化专家、天津农科院畜牧兽医所育种专家、天津农业服务中心饲草专家和天津市农业农村委品牌信息化专家等6 名专家对指标进行判断矩阵。因判断矩阵计算篇幅较大，本研究仅列出一位专家的判断矩阵计算过程，另外五位专家的判断矩阵计算同理可得，并对六位专家的指标权重取平均值，具体内容见表10。

表10 都市型奶牛养殖业现代化评价体系指标权重

由层次分析法得出各指标的权重可看出，如表10 所示，准则层指标中的权重排序为科技化水平(0.2637）、高端高效化(0.2026）、绿色化水平(0.1808）、智能化水平(0.1808）、组织化水平(0.1000）和产业融合水平(0.0721），科技化水平是奶牛养殖业现代化发展的首要影响因素，其指标层反映了牧场从业者的文化程度和在饲喂、挤奶、粪便清理过程中的机械化水平。

1.3 数据处理

在多目标综合评价体系中，由于各评价指标的内涵和计量单位不同，通常具有不同的量纲和数量级，对数据进行标准化处理后，消除了计算过程中数据的单位限制，将原始数据转化为无量纲的纯数值，从而使调研数据具有可比性。

本研究选取线性变换标准化的方法，通过利用变量取值的最大值和最小值，将原始数据界定于某一特定范围内，从而消除量纲和数量级影响。这种标准化方法的优点在于计算方便且保留了原始的相对排序关系，各指标统计数值经过线性比例变换后，标准化后的指标值满足0≤yij≤1。但在数据标准化过程中，若样本极值确定过大，评价值对指标变化的反应过于迟钝，若样本极值过小，评价值又会过于灵敏地反应指标的变化，以上两种情况造成最终的综合评价难以准确地反应客观实际，因此在数据标准化中，极值过大的指标用平均值代替极值。其操作步骤如下：

经过该线性变换后的dij最优值不一定为1，最差值也不一定为0，所有指标均为正向指标。

2 京津都市型奶牛养殖业现代化发展水平

2.1 京津牧场样本选取情况

为了能够全面、系统地对京津都市型奶牛养殖业现代化水平做出综合分析评价，分别对北京和天津各区牧场展开实地调研。其中，天津市共选取45 家牧场，总数为71 家，样本占比63.38%，北京市共选取17 家牧场，总数为45家，样本数占比37.78%，本研究样本选取严格遵循了样本占总数比例不低于5%这一统计学原则。

2.2 京津奶牛养殖业现代化水平比较分析

如表11 所示，天津市和北京市都市型奶牛养殖业现代化水平综合得分分别为78.74 和79.78，北京市高于天津市1.04 分，两市的奶牛养殖业在绿色化水平、智能化水平和组织化水平中得分较高，得分率均在85%以上。为进一步揭示两市都市型奶牛养殖业现代化水平的具体差异，下面对具体各指标的得分情况进行深入分析。

表11 天津市与北京市奶牛养殖业现代化水平得分

2.2.1 天津市绿色化水平得分高于北京市

如表12 所示，天津市和北京市绿色化水平得分分别为17.12 和15.53。天津绿色化水平较高的原因是其牛场载畜量比北京得分高1.64，天津牛场载畜量为0.16 亩/头，北京为0.14 亩/ 头，说明北京市单位牧场面积存栏数较高，这是由于北京市城市化水平高，城市建设用地不断扩张，农业用地面积逐渐减少。虽然北京市粪污综合利用率得分高，但比天津得分仅高0.06，对最后绿色化水平总体得分贡献较小。

表12 天津市与北京市奶牛养殖业绿色化水平得分

2.2.2 北京市科技化水平得分高于天津市

如表13 所示，天津市和北京市科技化水平得分分别为18.03 和19.00。北京市科技化水平较高的原因是其科技从业人员占比得分高，北京市科技从业人员占比得分比天津高1.12，北京科技从业人员占比为20.84%，天津为12.27%。北京市的挤奶机械化和粪便清理机械化水平都略低于天津市，这是由于北京市牧场建立时间较早，奶厅多用鱼骨式挤奶设备，粪便清理主要应用的是铲车类人工操作的设备，而天津市在挤奶设备中为转盘式挤奶，粪便清理多为自动刮粪板，机械化水平更高。

表13 天津市与北京市奶牛养殖业科技化水平得分

2.2.3 北京市智能化水平得分高于天津市

如表14 所示，天津市和北京市智能化水平得分分别为16.78 和17.66。北京市智能化水平较高的原因是除纳入大数据平台与天津市得分相同外，其他指标得分都比天津市得分高。首先是物联网应用率，北京市应用物联网的牧场比例天津市高，北京为35.29%，而天津占比仅为4.44%。其次是财务管理信息化水平，北京市应用财务管理软件的牧场比例为41.18%，而天津市比例为35.56%。最后是生产信息管理化水平，北京市牧场已全部引入软件检测奶牛养殖的生产信息，天津市仍有4.44%的牧场凭借员工经验进行奶牛养殖的生产管理。

表14 天津市与北京市奶牛养殖业智能化水平得分

2.2.4 天津市高端高效化得分高于北京市

如表15 所示，天津市和北京市高端高效化得分分别为15.73 和15.57。天津市劳动生产率和奶牛单产水平得分高于北京市，由于天津市奶牛养殖的机械化水平高于北京市，因此其劳动生产率也高于北京市；天津市奶牛单产水平为10.65吨，北京市奶牛单产水平为10.44t，天津市奶牛单产水平比北京市高0.21t。在品牌化指标中，北京市拥有自有品牌的牧场占比高于天津市，北京市占比为47.06%，天津市占比为26.67%。在乳蛋白含量和体细胞数两个理化指标中，北京市均优于天津市且高于国家标准，北京市原奶乳蛋白含量和体细胞数分别为3.34%和16.68 万/mL，天津市分别为3.28%、17.89 万/mL。

表15 天津市与北京市奶牛养殖业高端高效化得分

2.2.5 天津市组织化水平得分高于北京市

如表16 所示，天津市和北京市组织化水平得分分别为10.00 和9.21。天津市组织化水平较高的原因是规模化得分比北京市高，天津市得分为1.43，北京市得分为0.64，天津市得分比北京市高0.79，在调研样本中，天津市牧场平均养殖头数为1428 头，北京市为1082 头。

表16 天津市与北京市奶牛养殖业组织化水平得分

2.2.6 北京市产业融合水平得分高于天津市

如表17 所示，天津市和北京市产业融合水平得分分别为1.07 和2.79，北京市在种养结合比例中的得分高于天津市。北京市每头牛占饲草种植面积为0.64 亩/头，天津市为0.59 亩/头。虽然北京农用土地面积少，但种养结合比例却高于天津，这是因为首农集团下的牧场对饲草种植进行统一调配，形成了集团整体牧场的种养结合模式，同时部分牧场利用河北省农业用地面积大的特点，将饲草种植转移到河北省，提高北京市牧场的饲草自给率和粪污综合利用率。两市一三产融合指标得分均为0，说明两市牧场均未开发牧场的观光旅游功能。

表17 天津市与北京市奶牛养殖业组织化水平得分

3 京津两地奶牛养殖业现代化发展制约因素分析

3.1 从业者学历素质偏低，科技人员紧缺

天津市牧场从业者文化水平为大专及以上人员共339 人，占比不足20%，科技人员配备占比更低，仅为212 人，占比为12.27%。北京市从业者文化水平为大专及以上人员为107 人，占比仅为18.74%，科技人员配备占比略高，共119 人，但占比也只为20.84%。当前牧场工种中，高学历人员和科技人员基本分布在财务岗、兽医、奶质检测师和育种员中，针对于能够熟练操作生产管理软件应用的科技人才配比更低，造成科技含量较高的生产管理软件功能闲置，无法做到奶牛精细化饲喂与管理。而饲喂、挤奶工的学历水平偏低且人员占比较高，多为当地农民或外省市打工人员，岗位流动性大，人员工作操作熟练度不足，奶牛养殖效率难以实现最大化。主要原因为：(1）牧场往往位于远郊地区，交通闭塞，工作环境相比于城市工作环境差，技术人员一般全年居住在牧场宿舍中，出行困难，鲜少在牧场以外的环境生活，社交平台也比较狭窄，工作辛苦且枯燥。(2）牧场的社会待遇和福利待遇不高，年轻人和高学历者愿意追求更高的福利待遇，不愿在牧场就业，牧场只能招收一些学历水平较低的劳动力。

3.2 品牌化意识薄弱

通过调研发现，牧场负责人普遍存在重单产、轻品牌的思想，天津45 家奶牛养殖企业仅有12 家商标注册，北京17 家奶牛养殖企业仅有8 家有商标注册。天津市原料奶销售以牧场与乳品加工企业签订原料奶收购合同为主，无自主品牌，影响力小，牧场在原料奶收购合同中很难获取话语权，造成牧场原料奶销售利润低，难以提高奶牛养殖业的竞争力水平，无法占据原料奶供应的主导地位。在调研过程中发现，牧场经理人普遍认为原料奶不需要商标注册，提高单产是提高利润的唯一指标。过于注重提高奶牛单产水平，却忽略了牧场的长期可持续发展，对牧场自身品牌的建设及发展不够重视。

3.3 一二三产融合水平低

京津农业具有明显的“小农业” 特点，受土地要素约束大，牧场饲草种植与养殖结合不紧密，牧场所需饲草以购进或进口为主，饲草种植不能满足奶牛的需求，种养结合模式不明显。天津市牧场的第二产业刚刚起步，第二产业的表现形式以“鲜奶吧” 为主，“鲜奶吧” 作为一种新兴产业，是牧场与乳企抗衡的一种新模式，但“鲜奶吧” 对生产、运输和加工各个环节的监管要求较高，管理层面存在多头监管的问题，监管难以做到全盘覆盖，给“鲜奶吧” 的可持续营业带来困难。本次调研牧场中无第三产业——观光旅游业的建设，未体现都市型奶牛养殖业的一三产业融合性，特别是受土地要素紧缺的影响，难以实现发达国家和地区种养殖为一体的休闲观光功能。

4 提高都市型奶牛养殖业现代化水平的对策建议

4.1 注重人才培养与引进，优化牧场人才结构

都市型奶牛养殖业现代化发展离不开专业人才的贡献，针对牧场人员学历水平较低的问题，可定期组织员工参加奶牛养殖专业培训，定期进行员工考核，提高现有员工的专业性；主动向科研院所和农业高校对接高科技人才，提高人才培养资金，吸引外来人才；改善牧场员工的工作和生活环境，给员工提供舒适的居住环境，不仅能提高员工的工作积极性也能留住外来人才。

4.2 培育品牌意识，增强牧场的市场地位

各牧场管理者应强化品牌意识，大力推进牧场品牌化发展战略，借助品牌效应和效益促进奶牛养殖业的高效发展[8]。实现品牌战略可从以下几方面入手：一是通过提高奶牛养殖生产与加工的标准，提高原料奶质量；二是建立市级层面的奶牛全产业链溯源体系平台，使牛奶生产过程透明化、标准化，提升牧场公信力；三是扩大品牌宣传与推广，借助多媒体融合，让更多都市居民了解奶牛养殖生产过程，提升消费者对奶牛养殖品牌的认知度。

4.3 推进产业融合发展，实现生态、高效益养殖

牧场应大力推进奶牛养殖一二三产融合发展，延伸奶牛养殖产业链条，兼顾种养殖、生活和生态的统一。牧场可根据统筹区域种养业的规划布局，将种植业与奶牛养殖业结合，推进奶牛粪污综合利用，打造种养业协调发展的通道，发展种养结合的循环农业；借鉴北京将饲草种植转移到河北省的做法，既能提高牧场饲草自给率和粪污资源利用率，又能为邻边城市化水平相对较低的城市带来收益；建设集观光、餐饮住宿、乳品加工、农业科普教育等多项目于一体的畜牧观光园区，不仅让更多居民了解奶牛养殖生产过程，还让居民参与到其中，构建产业互相融合、互为循环的区域性生态养殖系统。