我國縣域糧食生產優勢區域分布研究

摘要 為了研究我國糧食生產的優勢區域分布，以我國縣域為研究單元，運用綜合比較優勢指數法對全國分縣糧食生產數據進行處理及分析，得到不同縣域的SAI、EAI及AAI，然后采用ArcGIS克里金空間插值法對3種比較優勢指數進行空間插值，確定我國糧食生產的優勢區域。結果表明：我國糧食生產優勢區域主要包括東北、黃淮海、江淮、湘贛、內蒙古中部、陜西中部、四川中東部及新疆西部8個地區，其中東北、黃淮海以及江淮是最具優勢的地區，雖然總播面積僅占全國的50.59%，但糧食總產卻占到63.88%。

關鍵詞 縣域糧食； 比較優勢； 克里金插值；優勢區域

中圖分類號 S-9 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）17-05704-03

Abstract In order to study the advantaged region of the grain production in China， this paper processes and analyzes grain production data at county level by using comprehsnive comparative advantage index method， and gets the SAI， EAI and AAI of different counties in China， then determines the dominant area of Chinese grain production with the ArcGIS Kriging method. The results show that advantaged region includes the northeast area， HuangHuaiHai region， JiangHuai region， Hunan and Jiangxi Province， middle parts in Inner Mongolia， middleShanxi， central and eastern parts of Sichuan Province， western Xinjiang region. In addition， the northeast area and HuangHuaiHai and JiangHuai region are the most advantaged areas， although its total sowing area only accounted for 50.59% of China， the total grain output has accounted for 63.88%.

Key words County grain； Comparative advantage； Kriging； Advantaged region

在經濟快速發展的今天，農業依舊是國民經濟發展的基礎，而糧食則是基礎的基礎。糧食安全問題在任何時候對世界上任何國家而言都是一個戰略性問題。對我國這樣一個擁有14億人口的大國來說，確保糧食有效供給尤為重要。在《全國新增1000億斤糧食生產能力規劃（2009-2020年）》中2020年全國糧食消費量將達到5 725億kg，要達到這個目標就必須了解我國糧食生產變化規律。目前，很多學者利用比較優勢法對糧食生產做了大量研究。例如，張先葉利用比較優勢方法對遼寧省2005～2010間的主要糧食作物進行分析，以了解該地區主要糧食作物種植現狀及在國內的競爭優勢[1]；劉宏等利用比較優勢對我國小宗谷物分品種的優勢區域布局與發展思路作了詳細研究[2]；還有很多利用比較優勢對不同對象的研究，王珊珊等對黑龍江省馬鈴薯研究發現，黑龍江馬鈴薯具有綜合比較優勢和生產效率優勢，不具有生產規模優勢[3]；也有對不同尺度的研究，比如張艷紅等以黑龍江一個省為研究單元研究優勢糧食作物[4]，吳凱等對我國糧食作物的優勢產業帶及資源優勢進行研究[5]。

但是筆者在查閱文獻時發現，在我國糧食優勢區域分布研究中很少以縣域為研究單元，也很少有對全國分縣糧食生產優勢指數的研究。以縣域為研究單元，可以更有效地分析糧食生產優勢區域，突破省域界限的限制。因此，筆者以縣域為單位，對各地區單個縣域的糧食生產數據進行細致地分析及整理，然后利用比較優勢法和ArcGIS空間插值法，確定糧食生產的優勢區域，為我國糧食作物生產和種植業的結構調整提供依據。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

分析比較優勢的方法較多，目前，國際上常用的測算糧食比較優勢的方法主要有顯示性比較優勢系數法、國內資源成本系數法和綜合比較優勢指數法等。該研究采用綜合比較優勢指數法進行分析，它包括3個指標：生產規模優勢指數（SAI）、生產效率優勢指數（EAI）和綜合比較優勢指數（AAI）[6]。

1.2 數據來源與處理

選擇2010年《全國分縣農業統計數據》和《中國農業統計資料》作為研究的基礎數據。

在《全國分縣農業統計數據》資料中，各個縣域的統計尺度不同，一些縣域的數據存在明顯錯誤，應對縣域數據要進行核實、調整。首先要對分縣數據中所有糧食作物的面積、產量數據進行合并，并且與分縣統計資料中的糧食數據進行比較，找出存在的差異的縣域。

其次對分縣數據中所有谷物的面積、產量數據進行合并，并與分縣統計資料中的谷物數據進行比較，找出存在差異的縣域。

第三，對存在差異的數據進行核實、調整。

第四，由于一些縣市的糧食面積較小，后續數據處理產生的誤差較大，所以在該研究中將糧食播種面積小于5 000 hm2或總產小于2萬t的縣域去除。

數據處理后，共得到2 114個縣域數據。計算出各個縣域單元SAI、EAI及AAI 3個比較優勢指數，然后將其導入ArcGIS10.0中，底圖使用2010年全國分縣行政區劃圖，最后進行空間插值處理，分析糧食生產優勢區域。

2 結果與分析

2.1 糧食生產比較優勢空間分析

首先要利用ArcGIS對得到的2 114個縣域數據進行空間插值，空間插值常用于將離散點的數據轉換為連續的數據曲面，以便與其他空間現象的分布模式進行比較，空間插值的方法常見的有反距離加權平均插值法（IDW）、趨勢面法、樣條函數法、克里金（Kriging）插值法。該研究采用克里金插值法，這種方法首先考慮的是空間屬性在空間位置上的變異分布，確定對一個待插點值有影響的距離范圍，然后用此范圍內的采樣點來估計待插點的屬性值。運用克里金插值法，比普通空間差值更準確、曲線更平滑、效果更明顯[7-8]。3個比較優勢指數（SAI、EAI、AAI）的空間插值結果見圖1～3。

由圖1知，在進行克里金插值后，SAI產生了3個比較明顯的聚集區，分別是東北地區、華北地區以及西南地區。其中規模優勢最明顯的在東北地區，絕大多數縣域的SAI大于1，其中黑龍江大部分地區、吉林中東部地區的縣域SAI均大于1.25，相對全國具有較高的規模優勢。另外，山西南部一些縣域的SAI也大于1.25，相對全國水平也有較高的規模優勢。青海、西藏及新疆東部地區的一些縣域由于自然條件的限制，SAI非常低，糧食生產基本沒有規模優勢。

由圖2可知，有效率優勢比的地區主要集中在東北中部地區、黃淮海地區、長江中下游地區、內蒙古中西部地區、四川東部以及新疆西部地區。其中東北中部、黃淮海中部、江淮中部、內蒙古中部以及新疆西部等地區的縣域EAI>1.25，糧食生產的效率優勢比較明顯。

由圖3可知，綜合優勢高的聚集區主要分布在我國東部，中西部只有4個地區綜合優勢較高，分別是內蒙古中西部、四川中東部、陜西中南部和新疆西部地區，而且AAI范圍為（1.0，1.25]。東北地區是我國綜合優勢最高的地區，特別是東北中部地區縣域，AAI大于1.25。另外，在江蘇北部、山東西部的一些縣域，AAI也大于1.25，糧食生產具有較高的綜合優勢。中西部地區由于自然條件、社會經濟、科學技術等條件的限制，綜合優勢普遍較低。

2.2 糧食生產優勢區分析

通過對3個比較優勢指數空間插值分布的分析，以綜合優勢指數空間插值圖為基礎，利用ArcGIS計算出9個糧食生產優勢區，結果見圖4。

2.2.1 東北優勢區。

該地區主要分布在東北3省，除了黑龍江的黑河市、大興安嶺地區以及吉林延邊朝鮮自治州等縣市外，東北3省其他縣域以及部分內蒙古縣市共150個縣域均處在糧食生產優勢區域。東北地區耕地資源豐富，是我國重要的黑土區，人均耕地面積大，糧食生產機械化、規?；潭雀?，一年一熟，一直是我國糧食的重要產區。該區涉及縣市的平均SAI為1.30，EAI為1.27，AAI為1.28，遠高于全國平均水平。在2010東北優勢區糧食播種面積達1 820.8萬hm2，占全國的16.57%，總產達11 493.8萬t，占全國的21.03%。經計算2010年分縣農業數據，玉米SAI、EAI、AAI分別是1.99、1.07、1.46，大豆SAI、EAI、AAI分別是2.60、0.94、1.56，水稻SAI、EAI、AAI分別是0.57、0.96、0.74，谷子SAI、EAI、AAI分別是1.66、1.38、1.51，高粱SAI、EAI、AAI分別是2.83、1.10、1.76，薯類SAI、EAI、AAI分別是0.26、1.38、0.60。因此，該區有種植優勢的糧食作物是玉米、大豆、高粱、谷子。

2.2.2 黃淮海優勢區。

該區主要包括北京、天津、河北、山東、河南大部分以及安徽和江蘇北部共380個縣域，氣候條件優越，熱量資源可滿足喜涼、喜溫作物一年兩熟的要求，主要栽種方式是冬小麥—夏玉米輪作。該區涉及縣市2010年糧食總播種面積為2 284.1萬hm2，占全國的20.8%，總產為14 101.4萬t，占全國的25.8%，糧食生產的平均SAI為1.07，EAI為1.24，AAI為1.15。經過計算，2010年該區小麥SAI、EAI、AAI分別是3.06、1.01、1.76，玉米SAI、EAI、AAI分別是2.07、0.96、1.41，水稻SAI、EAI、AAI分別是0.16、1.12、0.41，谷子SAI、EAI、AAI分別是1.77、1.33、1.53，大豆SAI、EAI、AAI分別是0.76、1.03、0.88，薯類SAI、EAI、AAI分別是0.42、1.45、0.78。因此，該區有種植優勢的糧食作物是小麥、玉米、谷子。

2.2.3 江淮優勢區。

該區主要包括淮河南部的江蘇、安徽、河南、湖北等省份共141個縣域，在淮河和長江之間，水資源豐富。該區涉及縣域2010糧食播種面積為1 453.8萬hm2，占全國的13.23%，總產為9 316.4萬t，占全國的17.05%，糧食生產的平均SAI為1.02，EAI為1.29，AAI為1.14。經過計算，2010年該區水稻SAI、EAI、AAI分別是1.09、0.98、1.03，小麥SAI、EAI、AAI分別是1.29、0.98、1.13，玉米SAI、EAI、AAI分別是0.28、0.81、0.47，豆類SAI、EAI、AAI分別是0.62、1.03、0.80，薯類SAI、EAI、AAI分別是0.17、1.42、0.49，因此，該區優勢糧食作物為小麥和水稻。

2.2.4 湘贛優勢區。

該區主要包括湖南、江西一帶的一些縣域，其中湖南51個縣域，江西73個縣域。水、熱量資源豐富，主要糧食作物是水稻，一般為一年兩熟或一年三熟。該區涉及縣域2010糧食播種面積為724.9萬hm2，占全國的6.60%，總產為4 303.6萬t，占全國的7.88%，糧食生產的平均SAI為0.98，EAI為1.19，AAI為1.08。經過計算，2010年該區水稻SAI、EAI、AAI分別是3.21、0.88、1.60，小麥SAI、EAI、AAI分別是0.01、0.41、0.076，玉米SAI、EAI、AAI分別是0.12、0.78、0.31，豆類SAI、EAI、AAI分別是0.52、1.01、0.72，薯類SAI、EAI、AAI分別是0.57、1.20、0.83，因此，該區優勢糧食作物為水稻。

2.2.5 內蒙古中部優勢區。

該區主要包括內蒙古中部地區的阿拉善盟東部、烏海市、阿榮旗、達拉特旗、鄂托克旗等。多數縣域分布在河套平原，屬大陸性氣候，是西部地區主要的農業優勢區，熱量資源有限，一熟有余，兩熟不足。該區涉及縣域2010年糧食播種面積為42.2萬hm2，占全國的0.38%，總產為256.6萬t，占全國的0.47%，糧食生產的平均SAI為0.96，EAI為1.25，AAI為1.09。經過計算2010年數據，該區水稻SAI、EAI、AAI分別是0.41、0.88、0.60，小麥SAI、EAI、AAI分別是0.06、0.69、0.21，玉米SAI、EAI、AAI分別是1.69、1.05、1.33，谷子SAI、EAI、AAI分別是0.20、1.06、0.46，高粱SAI、EAI、AAI分別是0.32、0.96、0.55，薯類SAI、EAI、AAI分別是0.38、1.38、0.73。因此，該區優勢糧食作物為玉米。

2.2.6 陜西中部優勢區。

該區主要分布在陜西中部地區的西安、銅川、咸陽、臨汾、延安等市的40個縣域，地處渭河平原，土地肥沃，河流縱橫，氣候溫和，屬大陸性氣候。該區涉及縣域2010年糧食播種面積為172.1萬hm2，占全國的1.57%，總產為868.5萬t，占全國的1.59%，糧食生產的平均SAI為1.14，EAI為1.01，AAI為1.08。經過計算，2010年該區小麥SAI、EAI、AAI分別是2.34、0.97、1.50，玉米SAI、EAI、AAI分別是1.44、1.05、1.23，谷子SAI、EAI、AAI分別是0.26、1.48、0.62，高粱SAI、EAI、AAI分別，0.22、1.00、0.46，大豆SAI、EAI、AAI分別是0.44、1.14、0.71，薯類SAI、EAI、AAI分別是0.19、1.23、0.49，因此，小麥和玉米是該區的優勢糧食作物。

2.2.8 新疆西部優勢區。

該區主要包括新疆西南部和田地區、喀什地區、伊犁地區、塔城地區等19個縣域。雖然該區有氣候條件的限制，但土地資源、水資源相對豐富，加上近年來農業基礎條件得到改善，使糧食生產優勢進一步明顯。

2010年全區糧食播種面積為98.2萬hm2，占全國的1.13%，總產為704.8萬t，占全國的1.62%。糧食生產的平均SAI為0.96，EAI為1.44，AAI為1.18。由計算可知，2010年該區水稻SAI、EAI、AAI分別是0.10、0.88、0.29，小麥SAI、EAI、AAI分別是2.36、0.86、1.43，玉米SAI、EAI、AAI分別是1.24、1.19、1.21，谷子SAI、EAI、AAI分別是0.08、0.81、0.25，高粱SAI、EAI、AAI分別是0.13、0.97、0.36，豆類SAI、EAI、AAI分別是0.80、1.07、0.93，薯類SAI、EAI、AAI分別是0.21、1.53、0.56因此，小麥和玉米是該區優勢糧食作物。

3 結論

通過分析SAI、EAI、AAI 3種比較優勢指數空間插值圖，確定了我國糧食生產的8個優勢區域，其中東北、黃淮海、淮南是最具優勢的地區，總播面積占全國的50.59%，但是糧食總產卻占到63.88%。不同糧食作物其優勢區域不同，小麥生產優勢區有黃淮海、江淮、陜西中部及新疆西部地區；玉米生產優勢區有東北、黃淮海、內蒙古中部、陜西中部及新疆西部地區；水稻生產優勢區有江淮、湘贛及四川中東部地區；豆類生產優勢區有東北地區和四川中東部地區；薯類生產優勢區只有四川中東部地區；谷子生產優勢區有東北地區和黃淮海地區；高粱生產優勢區有東北地區和四川中東部地區。

參考文獻

[1] 張先葉.遼寧省主要糧食作物2005-2010的比較優勢分析[J].陜西農業科學，2013，59（2）：218-220.

[2] 劉宏，陳永紅.我國小宗谷物分品種優勢區域布局與發展思路[J].中國食物與營養，2012，18（8）：21-25.

[3] 王珊珊，王德勇.黑龍江省馬鈴薯的比較優勢分析[J].中國農業資源與區劃，2009（2）：45-49.

[4] 張艷紅，李爽.黑龍江省主要糧食作物比較優勢分析[J].中國集體經濟，2009（25）：30-31.

[5] 吳凱，盧布，袁璋.我國糧食作物優勢產業帶及其資源優勢[J].中國農業資源與區劃，2006，27（1）：9-12.

[6] 辛良杰，李秀彬，談明洪.中國區域糧食生產優勢度的演變及分析[J].農業工程學報，2009（2）：222-227.

[7] 王令超，王國強，楊建波，等.農用地分等中作物生產潛力空間插值方法研究[J].農業工程學報，2006，22（2）：89-93.

[8] 李增兵，趙庚星，趙倩倩，等.縣域耕地地力評價中土壤養分空間插值方法的比較研究[J].中國農學通報，2012，28（20）：230-236.