南疆地區農業經濟可持續發展與農業創新環境的空間計量分析

侯瑞環 徐翔燕

南疆地區農業經濟可持續發展與農業創新環境的空間計量分析

侯瑞環 徐翔燕

文章以南疆地區農業經濟可持續發展與農業創新環境作為研究對象，建立農業經濟可持續發展與農業創新環境的空間計量分析模型，探討其空間格局關系。結果表明：南疆地區五地州以及兵團所屬四個師農業經濟可持續發展與農業創新環境之間存在顯著的空間正相關關系，農業創新環境的改善能夠有效促進農業經濟可持續發展。反之，農業經濟的可持續發展將會受到抑制。同時農業創新環境與農業經濟可持續發展都存在空間聚集現象，農業創新環境較好的地區在地理位置上趨于相鄰，較強的喀什地區與阿克蘇地區地理位置相鄰，阿克蘇地區與農一師位置相鄰，較差地區之間在地理位置上趨于相鄰，即和田地區與農十四師地理位置相鄰。

近年來，我國農業基本建設的快速發展，極大地改善了農業生產條件，提高了農業生產效率，促進了農業生產在新疆南疆地區的快速發展。但是由于地理位置上相對封閉，整體經濟相對落后，科技水平不發達，農業科技水平的相對落后成了阻礙南疆農業經濟發展的最大瓶頸，也是實現農業經濟可持續發展的最大困難，所以對南疆地區農業創新環境與農業經濟可持續發展相關關系的研究具有現實的意義。

農業經濟的可持續發展需要農業要素的不斷投入，Griliches使用了科布—道格拉斯農業生產函數以及美國68個地區3年的截面數據，對農業經濟增長的決定因素進行分析；由新經濟地理學理論可知，農業經濟的可持續發展也受到生產要素以及人力資源流動的影響，這種影響已經對經濟的聚集產生了重要的影響。Ezakai等基于這樣背景下，研究了中國沿海地區與內地報酬差距對勞動力分布的聚集現象，其并沒有探究對農業經濟的影響。Tabuchi等從交通運輸及信息成本的節約較為客觀的角度出發，研究了沿海地區“交易聚集”現象，同樣沒有討論這種現象對農業經濟可持續發展的影響。于琳從新疆農業特色的角度出發，簡單地闡述了新疆農業可持續發展的路徑分析。與此同時，空間相關分析技術被用于民族地區旅游經濟增長影響因素、區域生產要素投入、農業區域經濟發展、農業勞動生產率及農業生態文明水平評價等方面研究與分析。但是，目前為止很少有文獻涉及農業創新環境，在研究中極大弱化了農業經濟可持續發展的空間差異分析，忽略了農業創新環境對農業經濟可持續發展的空間影響。因此，本文借助2005～2015年新疆生產建設兵團4各師以及克州、和田、阿克蘇、巴州、喀什地區的農業科技、農業經濟等統計數據，運用空間計量分析模型研究新疆南疆農業創新環境與農業經濟可持續發展之間的相關關系，從而為南疆地區農業經濟可持續發展提供參考。

農業創新環境與農業經濟可持續發展空間自相關性分析

研究指標的選取。影響農業經濟可持續發展（AESD）的因素有物資裝備水平、經濟效益水平、農業產業結構水平、農業科技水平、農村經濟發展水平以及農村可持續發展水平等，所以選取農業總產值（萬元）、農業產值指數（%）、農用柴油使用量（噸）、農業機械總動力（千瓦）、農業運輸車（輛）、生產總值指數（%）、農業增加值（萬元）、農業增值率（%）等30項指標來衡量農業經濟可持續發展。然而影響農業創新環境的因素較多，而且復雜，在此從農業技術有效利用、農業科研資金、農業科研人員、區域金融環境、基礎設施五個方面出發，選取高新節水灌溉面積（千公頃）、進出口總額（萬美元）、交通運輸倉儲業指數（%）、勞動者報酬占生產總值要素比（%）、農業技術人員數、科技活動經費（萬元）等22指標來衡量農業創新環境（AIE）。

文章原始數據來源于《新疆統計年鑒》、《新疆科技統計年鑒》與《兵團統計年鑒》。為了消除指標量綱對研究數據做標準化，同時，為減少經濟數值價格差異，對研究數據取自然對數，并利用因子分析方法做指標選擇。

空間自相關性檢驗與分析。目前對區域創新環境的綜合評價方法一般為因子分析法，在此使用因子分析法做農業創新環境與農業經濟可持續發展指標的合成，然后用合成指標替換原始數據作為繼續研究的基礎數據。對新疆生產建設兵團位于南疆地區的四個師以及自治區位于南疆的五地州數據做因子分析，分析結果見表1。

在空間相關性分析研究中，通常使用Moran.I指數檢驗變量空間自相關性，即用Moran.I指數來檢驗區域農業經濟可持續發展與農業創新環境之間是否存在空間自相關性，其計算公式如下：

表1 因子分析結果

i區域的觀測值，n為所有研究區域，ωij為設定的空間權值矩陣，按一般的空間相鄰標準設計ωij，即當i區域與j區域相鄰時，權值ωij取1；反之，則取0。分析結果見表2：

表2 農業經濟可持續發展與農業創新環境的Moran.I

表2分析結果表明：農業經濟可持續發展（AESD）與農業創新環境（AIE）的Moran.I指數都為正值，且均通過了顯著性水平為0.01的正態檢驗，即農業經濟可持續發展與農業創新環境之間存在顯著的空間正自相關性。換而言之，新疆南疆地區農業經濟可持續發展與農業創新環境形成了空間聚集現象，發展較好區域在空間上趨于發展好的地區。

空間計量分析

由上文的分析可知，農業經濟可持續發展（AESD）與農業創新環境（AIE）存在顯著的空間自相關性，用計量分析模型研究其相關關系時，就需要考慮將空間信息納入模型之中，這也表明普通回歸模型無法滿足農業經濟可持續發展（AESD）與農業創新環境（AIE）相關關系研究。所以在此選擇空間計量模型—空間變系數模型做進一步研究與分析。為了能夠與空間變系數模型估計結果對比，下面首先討論普通線性回歸分析結果。

普通線性回歸模型估計與分析。回歸分析框架是最常用的研究變量相關關系的模型，普通線性回歸模型的估計一般方法為普通最小二乘法（OLS），分析結果見表3：

表3 農業經濟可持續發展與農業創新環境的OLS估計結果

在表3中線性回歸模型與系數的估計都通過了顯著性水平為0.05的檢驗，表明農業創新環境對農業經濟可持續發展有顯著的影響，如果假設其他因素不變，可以認為農業創新環境綜合指數每增長1個百分點，則農業經濟可持續發展指數增長0.71個百分點。但是，農業經濟可持續發展與農業創新環境的OLS模型的擬合度為77%，所以模型的擬合優度比較低，解釋能力不足80%，這說明使用普通線性回歸模型分析農業創新環境與農業經濟可持續發展相關關系不合理。不合理的原因主要來自兩個方面，即遺漏了重要的解釋變量和模型本身假設無法滿足對實際數據的分析。表3中Breusch-Pagan異方差值通過了置信水平為0.05的檢驗，表明地區之間的空間差異性對農業經濟可持續發展與農業創新環境產生影響。

由以上可知，普通線性模型由于沒有將空間信息納入模型之中從而導致了模型的解釋能力比較低，所以需要使用空間變系數模型來修正普通線性模型的這一缺陷。

空間變系數模型的估計與分析。空間變系數模型是由Brunsdon等于1996年明確提出，具體表達形式為：

其中α0(ui,vi)是關于ui和vi的可變截距項，系數αj(ui,vi)是關于ui和vi的二元函數，εi為隨機擾動項，擾動項假設為E(εi)=0，var(εi)=σ2，i=1,2,L,n。將（2）式中的ui與vi視為地理經度和緯度時，則模型（2）為地理加權回歸（GWR）模型。所以建立的空間計量模型為：

其中i表示研究區域個數，εi為隨機誤差項，α0(ui,vi)與αj(ui,vi)分別是關于地理經緯度的二元截距項和系數。

模型（3）的最常用估計法為加權最小二乘法，加權最小二乘估計與普通最小二乘估計的區別是需要選擇適當核函數作為權值，在此選擇更為常用的Guass核函數作為估計權函數，利用因子分析法得到的因子綜合得分作為基礎數據進行GWR估計，結果見表4：

表4 GWR估計結果

表4中給出的模型擬合優度為94.27%，并且所有的系數都通過了顯著性水平為0.01的顯著性檢驗。這表明當把地理空間信息納入模型時，其擬合效果優于普通回歸模型。

由上述分析結果可知，在農業創新環境對農業經濟可持續發展的影響中，新疆南疆各地區農業創新環境與農業經濟可持續發展呈現出非常穩定的正相關關系，并且各區域之間的差異較為明顯。在假設其他因素不變時，可以認為當區域農業創新環境指數每增長1個百分點時，南疆各個地區的農業經濟可持續發展指數分別增加0.832、0.793、0.654、0.636、0.618、0.714、0.706、0.704及0.669個百分點。其中喀什地區、阿克蘇地區以及農一師所占優勢明顯，克州、巴州、和田地區以及農十四師相對較弱；同時可知，在南疆地區自治區所屬的喀什、阿克蘇、克州、巴州以及和田五地州空間差異比兵團所屬的四個師更明顯。由此，單從分析模型分析結果而言，GWR模型明顯好于普通回歸模型，對研究南疆地區各區域農業創新環境與農業經濟可持續發展之間的相關關系比普通線性回歸模型更加客觀實際，對農業創新環境與農業經濟可持續發展之間的空間相關關系的刻畫更加精確。

結論與啟示

本文通過建立區域農業創新環境與農業經濟可持續發展綜合評價體系得到了綜合因子得分，并借助空間計量分析模型——GWR模型對新疆南疆地區區域農業創新環境與農業經濟可持續發展相關關系進行分析與研究，得到了以下結論與啟示：

區域農業創新環境與農業經濟可持續發展存在明顯的空間聚集趨勢，GWR模型對農業創新環境與農業經濟可持續發展相關關系的統計分析效果較好。將空間地理信息納入的空間計量模型對農業創新環境與農業經濟可持續發展的空間聚集關系的描述更加準確，擬合效果更好。

區域農業創新環境與農業經濟可持續發展呈現出顯著的正相關系，良好的農業創新環境更加有利于農業經濟可持續發展的形成，即假設其他因素不變的情況下，農業創新環境每增加1個單位，則對南疆地區農業可持續發展指數產生0.832～0.618的不等變化。因此，對于南疆地區兵團以及地方連隊或者自治區政府與地方政府在促進地方農業創新環境的形成與完善過程中應該發揮更大的保駕護航作用，積極投資與支持有利于農業創新環境改善的相關建設，并且給予政策上幫助。具體而言，政府部門可以引導研究院、高校等科研單位與農業產業相結合，形成良好的研產結合鏈。特別要從農業相關科研項目、項目經費以及農業實驗基地等方面的來扶持有自主創新和地區農業特色的農業科技創新，來進一步加強政府部門對農業創新環境不斷改善的支持。

地區與地區以及師與師的農業創新環境與農業經濟可持續發展之間存在差異，但是南疆隸屬自治區的五地州之間的差異非常明顯，其中農業創新環境每增加1個百分點，則喀什地區農業經濟可持續發展指數增加0.832個百分點，和田地區增加0.618個百分點，最大值與最小值之間相差0.2個百分點。而兵團隸屬四個師之間的差異不足0.12。主要原因為自治區所屬五地州相對兵團的四個師而言由于人口結構比較復雜、少數民族較多、地區面積較大等因素的影響，導致農業技術的推廣較為緩慢，相關人力物力資源分布不均，區域聚集現象顯著，從而形成明顯差異；而兵團內部對農業創新成果的推廣力度大，人力物力資源分配相對均勻，所以農業創新環境差異性不明顯，對農業經濟可持續發展的影響差距自然較小。總而言之，地州與地州、地州與師、師與師之間存在明顯的聚集與差異，自治區與兵團政府部門制定相關政策時需要從地區基本特征出發，進行差異化制定，加快各個地區以及師市之間的信息化進程，通過發展地區教育和支持農業科技創新來增強人力資本。只有這樣，才能夠更好地為新疆南疆農業經濟可持續發展鋪平道路。

本文存在的不足是沒有較細致化地對南疆地域進行劃分來分析和研究農業創新環境對農業經濟可持續發展的相關關系。因為區域較小更有利于區域差異化的體現，對于具體小區域中農業創新環境與農業經濟可持續發展關系研究將更加符合小區域的實際情況，能夠根據分析結果為地方政府部門提供更確切政策建議。因此，在后續研究中將考察四個師的各個團場以及五個地區的各個縣的農業創新環境與農業經濟可持續發展之間空間相關性。

(作者單位：塔里木大學信息工程學院)

塔里木大學校長基金青年創新資金項目(TDZKQN201615)