基于熵权TOPSIS法的青岛市农业高质量发展评价及障碍度分析

尹晓翠,许洋,张艺琳,张龙霞

(1. 青岛农业大学理学与信息科学学院,山东青岛 266109;2. 青岛农业大学巴瑟斯未来农业科技学院)

农业是经济发展的基础。青岛市政府出台《青岛市现代高效农业发展规划(2018—2022年)》[1],提出要促进现代高效农业实现高质量发展。因此,如何有效提高青岛市农业发展质量成为当前的重要课题。

目前学者对农业高质量发展的研究集中在理论内涵和发展评价方面。理论内涵方面:多数研究认为农业高质量发展衍生自高质量发展,农业高质量发展是经济高质量发展的一个重要组成部分,应遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念[2];也有学者将农业高质量发展等同于农业全要素生产率的提升[3]。发展评价方面:辛岭等[4]对涵盖我国31个省份的农业发展质量进行测算评价;王晓鸿等[5]构建了农业高质量发展评价指标体系,测度农业高质量发展水平及其空间关系;刘益诚等[2]对涵盖我国30个省份的农业高质量发展水平进行测度,并借助面板Tobit模型对影响农业高质量发展的因素进行实证分析。现有研究对省域内县级或地级市层面农业高质量发展水平的定量研究比较少,相关评价数据缺乏,指标较少,评价体系还不完善。本文建立了青岛市农业高质量发展评价指标体系,对农业发展水平进行评价,找出制约青岛市农业高质量发展的关键因素,为青岛市开展农业高质量发展监测评价工作提供思路和政策依据。

1 理论方法

1.1 熵权TOPSIS法

熵权法是一种客观赋权方法,是指根据各指标观测值所提供的信息的大小来确定各指标的权重[6]。TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution)法是一种常用的综合评价方法[7]。熵权TOPSIS法则是在TOPSIS法中利用熵权法确定的权重进行综合评价分析。

设原始数据为{xij},i=1…m,j=1…n,其中m表示评价对象数量,n表示指标数量。对指标进行标准化处理,得到标准化矩阵V=(vij)m×n。基于标准化矩阵,根据式(1)计算第i个评价对象在第j项指标上的特征比重Pij、指标的信息熵Ej,并进一步计算其熵权,即权重wj[8]。

(1)

TOPSIS法则先对标准化矩阵V赋权,形成加权决策矩阵Z=wj⋅(vij)m×n=(Zij)m×n,然后根据式(2)和式(3)确定Z的正理想解(Z+)和负理想解(Z-)[9],最后根据式(4)计算第i个评价对象与理想解的接进度Ci。

(2)

(3)

(4)

1.2 障碍度分析法

为了进一步阐明阻碍农业高质量发展的主要因素,利用障碍度模型分析影响农业高质量发展的障碍因子及其影响程度,从指标层和准则层对总目标的影响方面进行分析,计算公式如式(5)所示[10]。

(5)

其中:wj为指标层权重,pk为该指标所在的第k个准则层的权重,Fj为第j个指标对总目标的影响程度,即因子贡献度;Vj为第j个指标的标准化值,Ij为第j个指标标准化值与最大目标1之间的偏离程度;Oj为第j个指标的障碍度,其值越大,说明该指标对目标的障碍度越大;Uk为第k个准则层的障碍度;j代表该准则层内的指标编号。

2 农业高质量发展评价

在分析农业高质量发展内涵的基础上,根据农业高质量发展特点和指标体系构建准则,并考虑了数据的可得性,建立了青岛市农业高质量发展评价指标体系。评价指标体系包括5个准则层、13个指标层。研究时间段选定为2015—2021年,指标原始数据来源于历年《青岛统计年鉴》和《山东省统计年鉴》[11-12]。根据指标的标准化数据,利用熵权法计算各指标的权重(表1)。

表1 青岛市农业高质量发展评价指标体系及指标权重

根据指标权重计算加权决策矩阵Z,并将数据代入式(1)至式(4),可得到2015—2021年青岛市农业高质量发展综合接近度及准则层接近度,如表2所示。

表2 2015—2021年青岛市农业高质量发展准则层接近度及综合接近度

由表2可以看出:2015—2017年,青岛市农业高质量发展水平呈下降趋势;2017—2021年,青岛市农业高质量发展水平呈现稳步上升趋势。从创新理念准则层来看,从2016年开始,青岛市农业高质量发展水平呈波动上升趋势;从协调理念准则层来看,从2015年开始,青岛市农业高质量发展由较高水平持续下降,直至2018年降至最低,之后略有提升并保持平稳;从绿色理念准则层来看,2015—2021年,青岛市农业高质量发展水平稳步提高;从开放理念准则层来看,从2016年开始,青岛市农业高质量发展水平逐步上升,2018年之后一直处于较高水平;从共享理念准则层来看,2015—2021年,青岛市农业高质量发展水平持续走高。

3 障碍度分析

障碍度分析需要依据准则层的权重计算。由于准则层没有具体数据,运用层次分析法对准则层进行重要性打分,得到相应权重值pk,分别为:创新理念准则层0.117,协调理念准则层0.345,绿色理念准则层0.284,开放理念准则层0.175,共享理念准则层0.080。根据式(5),从准则层与指标层两个层面对青岛市农业高质量发展的障碍度及障碍因子进行分析。为方便观察,本文列出指标层障碍度排序中前4位的障碍因子(表3),并以此挖掘主要障碍因子。

表3 2015—2021年青岛市农业高质量发展的指标层障碍度排序前4位的障碍因子

由表3可以看出:2015和2016年,开放理念准则层(D)下的农产品外贸依存度(D2),以及绿色理念准则层(C)下的化肥施用强度(C3)、农药施用强度(C2),对青岛市农业高质量发展均有明显的阻碍作用,而且指标层障碍度排序前4位障碍因子的障碍度间相差较小,说明前4位障碍因子对青岛市农业高质量发展的阻碍力度相差不大;2017—2021年,指标层障碍度排序在前4位的障碍因子,其障碍度总计均在70%附近,且协调理念准则层(B)下的农业产业结构调整指数(B2)一直是影响青岛市农业高质量发展的第1位障碍因子;2018—2021期间,协调理念准则层(B)下的财政支出力度(B1)始终是影响青岛市农业高质量发展的第2位障碍因子。由表3还可以看出,2015—2021的所有年份中,指标层障碍度排序在第3位的障碍因子均为绿色理念准则层(C)下的指标,包括农药施用强度(C2)、化肥施用强度(C3)和农村碳排放量(C4),而排序在第4位的障碍因子则有农林牧渔服务业产值占比(D1)、农业产业结构调整指数(B2)、农产品外贸依存度(D2)、城乡居民收入比(E3)、农业机械化程度(A1)。

由表4可知:2015和2016年,绿色理念、开放理念对青岛市农业高质量发展的影响显著;2017—2021年,协调理念和绿色理念对青岛市农业高质量发展的影响显著。因此,协调理念与绿色理念是近年来影响青岛市农业高质量发展的最关键因素,发展绿色农业、促进农业协调可持续发展,是目前青岛市农业高质量发展最艰巨的任务。

表4 2015—2021年青岛市农业高质量发展的准则层障碍度

4 结论

本文对青岛市农业高质量发展进行评价并分析了青岛市农业高质量发展的影响因素。研究发现,协调理念准则层下的农业产业结构调整指数和财政支出力度,绿色理念准则层下的农村碳排放量和化肥施用强度,创新理念准则层下的农业机械化程度,共享理念准则层下的城乡居民收入比,近几年成为制约青岛市农业高质量发展的主要障碍。因此政府应重视调整农业产业结构,促进农业产业化发展,加强农业整体体系建设;应重视增加政府财政力度支持;应重视发展绿色农业,促进农业可持续发展;应重视农业科技创新,提高农业作业机械化程度。