安徽省農業綠色發展水平動態預測及路徑研究*

靖培星，趙偉峰，鄭 謙，張德化

(安徽科技學院管理學院，蚌埠 233090)

0 引言

農業在我國經濟發展中起到至關重要的作用，但長期以來的粗放型發展對環境和資源造成了嚴重浪費。新時期新形勢下，建設現代農業，發展農村經濟、增加農民收入，推動農業發展模式轉型具有重要意義[1]。2017年9月，國務院辦公廳印發《關于創新體制機制推進農業綠色發展的意見》指出，推進農業綠色發展，是農業供給側結構性改革的必然要求，對保障國家食物安全、資源和生態安全和可持續發展具有重大意義。

科學評價農業綠色發展水平和動態掌握其發展路徑是農業綠色發展體系中的核心內容，也是研究熱點內容。在農業綠色發展水平評價方面，郭迷[2]從綠色生產、綠色產品、經濟效率、居民生活4個方面建立農業綠色發展指標體系并對江漢平原的農業綠色發展進行了評價分析； 王曉君[3]利用壓力—狀態—響應模型構建了農村生態環境質量評價指標體系； 李建秀[4]從生態環境、綠色生產、生活水平3個層面評價了大同縣農業綠色發展水平； 葉麗娜[5]從綠色經濟效率指標、環境變化指標、生活水平指標3個方面對寧夏農業綠色發展水平進行了測評； 吳丹[6]從經濟、社會及生態3個維度，對北大荒農業現代化的綠色發展評價指標體系進行了設計和評價； 朱玲[7]從農業經濟發展水平、化學品投入強度、能源利用效率、資源有效利用水平、農業廢棄物利用水平5個準則層構建了低碳農業經濟評價指標體系并以江蘇為例闡述了評價過程。在農業綠色發展路徑研究方面，顏文華[8]針對河南洛陽休閑農業綠色發展存在的問題，指出其未來發展要重視品牌拓展、差異競爭、融合發展、品質取勝、綠色開發等路徑； 翟坤周[9]從“兩種生產”過程結構生態文明與現代農業的耦合機理，構建“總體框架—制度機制—綜合效應”的技術路線； 俞海[10]等通過將“十三五”規劃指標目標與綠色增長指標的預測結果對比發現農業綠色增長的重點在于提升農業用水效率、改進化肥施用方式和畜禽養殖模式等； 劉軍萍[11]分析新常態下首都鄉村綠色化發展的科學路徑，提出新時期下加快首都鄉村綠色化發展的科學策略。

已有研究雖然取得一定成果，但在農業綠色發展評價指標體系中指標體系不統一、指標體系地域適用性不強、指標體系中以定性指標為主； 在農業綠色發展路徑研究中大多以政策為導向，缺乏實際操作性。文章在前人研究基礎上，明確安徽省農業綠色發展的現有水平，結合影響安徽省農業綠色發展的主要制約因素，根據各主要影響因素的變化可能導致的結果變化，給出發展策略集合及狀態轉移矩陣，建立區間知覺模糊動態規劃模型對安徽省農業綠色發展水平進行動態預測和最優發展路徑規劃。

1 安徽省農業綠色發展水平評價

1.1 安徽省農業綠色發展指標體系構建

以國家綠色農業發展意見結合安徽省農業委員會《關于推進農業綠色發展五大行動計劃的實施方案》，綜合國內外研究動態，以資源利用、產地環境、生態系統、綠色供給為準則層構建安徽省農業綠色發展評價指標體系。構建的評價指標體系及具體指標如表1所示。

表1 安徽省農業綠色發展評價指標體系[注]注：以上數據來自《安徽省農業現代化推進規劃(2016-2020)》《安徽省農業可持續發展規劃(2015-2030)》《安徽省水土保持規劃(2016-2030)草案》《安徽省濕地保護規劃(2016-2030)》，同時結合現有政策和研究成果對若干指標進行了估計，表1上標標注“a”的為估計值。

1.2 安徽省農業綠色發展水平評價

根據中辦國辦關于農業綠色發展的要求和指導意見，綜合考慮實際水平，將各指標閾值進行標準化，合理分配劃分到“低”、“較低”、“中”、“較高”、“高”5個水平上，確定各水平的灰類閾值范圍，利用中心點三角白化權函數確定指標在各水平上的隸屬度。各指標權重廣泛聽取專家意見，采用區間直覺模糊集形式，對專家系統的區間評判進行精確化，使結果更符合實際情況，最后采用灰色聚類模型對農業綠色發展水平水平進行綜合評價[12]。

由安徽省實際數據利用區間直覺模糊熵和三角白化權函數相結合確定指標權重，構建綜合評價模型，對安徽省農業綠色發展水平進行評價，結合黃炎忠[13]等人的研究結果得出2015年安徽省農業綠色發展水平為“低”水平，屬于“低水平—低收益”型，影響其發展的主要因素有化肥施用量大； 農藥耗費量高； 灌溉水有效利用率低； 農膜回收率低； 農業生產結構單一等[1]。

2 區間直覺模糊動態規劃模型

農業綠色發展水平預測是一個動態多階段規劃過程，涉及到多個不確定因素，在當前狀態和目標狀態之間，需要找到合適的發展路徑，使得系統在每階段都以最大可能度選擇一定的輸入序列，直到達到目標狀態[14]。為最大程度保留不確定因素的影響，引入區間直覺模糊集，將動態規劃過程擴展到區間直覺模糊動態規劃過程。

2.1 動態規劃基本模型

動態規劃模型通常用于解決符合馬爾科夫過程的多階段決策最優化問題[15]。首先，將決策過程按特征劃分成n個相互聯系的階段，設整個動態規劃中系統共有l種狀態，則狀態集為S=s1，s2，…，sl，當前階段所處的狀態用sk表示。由馬爾科夫的后無效性可知，sk+1只與sk和輸入xk有關，用狀態轉移方程表示為：sk+1=T(sk，xk)，其中，xk∈X(x1，x2，…，xm)為輸入集合。根據目標狀態約束要求和輸入集合約束，找到從初始狀態到目標狀態的最優路徑。

2.2 區間直覺模糊集

2.3 區間直覺模糊動態規劃模型算法

3 安徽省農業綠色發展水平區間直覺模糊動態規劃

3.1 模型參數

根據1.2評價過程，將農業綠色發展水平水平劃分為“低”、“較低”、“中”、“較高”、“高”5個水平，即5個狀態，S=(s1，s2，s3，s4，s5)。2015年安徽省農業綠色發展水平處在“低”水平，即初始狀態為s1。分析安徽省農業綠色發展進程的主要影響因素，考慮未來5年內安徽省農業委員會的工作重點[20]，將農業產業結構調整投入(W1)、農業科技裝備投入(W2)、高標準農田建設投入(W3)3個因素作為輸入項，每個因素根據投入力度大小設兩種水平，共有8種輸入形式，見表2。各時段不同輸入的約束條件如表3。根據因素對狀態的影響程度，將輸入集與狀態之間建立狀態轉移矩陣S(s，x)。

表2 輸入集及內容

根據《安徽省農業可持續發展規劃綱要》目標，結合專家意見設定2020年安徽省農業綠色發展水平的目標約束，見表4。

3.2 模型求解

采用逆序解法，依次計算各時段末的目標約束向量及最優輸入，結果見表5。

表3 各時段輸入的區間直覺模糊集約束

表4 2020年安徽省農業綠色發展水平目標約束的區間直覺模糊集形式

表5 區間直覺模糊動態規劃最優輸入路徑

經模型計算，到2020年安徽省農業綠色發展水平最可能處在“中等”水平。根據輸入約束和轉移矩陣，未來5年中，安徽省農業綠色發展水平從“低”轉移到“中等”的最優輸入路徑，即，每年工作重點依次為：第一年應該加大高標準農田建設、中間兩年應加大農業科技裝備投入，后兩年應該注意產業結構調整同時加大農業科技裝備的繼續投入。

4 結論與建議

4.1 結論

(1)構建了安徽省農業綠色發展評價指標體系并進行了科學評價。該文以國家綠色農業發展意見結合安徽省農業委員會《關于推進農業綠色發展五大行動計劃的實施方案》，構建了資源利用、產地環境、生態系統、綠色供給4個二級指標， 18個三級指標在內的安徽省農業綠色發展評價指標體系，并對當下安徽省農業綠色發展水平進行了科學評價，得出現階段安徽省農業綠色發展水平為“低”水平。

(2)動態預測了安徽省農業綠色發展水平未來5年變化并給出了最優輸入路徑。作為多階段決策，農業綠色發展在輸入約束和目標約束上存在不確定性，該文把動態規劃和區間直覺模糊集的可能度函數、互補判斷矩陣結合起來，建立了區間直覺模糊動態規劃模型，利用模型對安徽省農業綠色發展水平進行了動態預測， 2020年安徽省農業綠色發展水平最可能為“中等”，指出在5年的工作重點依次為：第一年應該加大高標準農田建設、中間兩年應加大農業科技裝備投入，后兩年應該注意產業結構調整同時加大農業科技裝備的繼續投入。

4.2 建議

為加快安徽省農業綠色發展水平提升，提出以下3點建議。

(1)加強農業綠色發展評價指標體系中指標數據的收集和整合。農業現代化和綠色發展是農業發展的新方向，新趨勢，各級統計部門應建立系統的農業綠色發展數據采集及統計系統，為農業綠色發展提供數據支持。

(2)突出工作重點，落實相關政策。從動態預測結果來看，安徽省農業綠色發展水平要想快速發展，要找出各時期的工作重點，由易到難，由點到面，系統性，有計劃地完成各項工作。

(3)建立中長期目標規劃，動態修正目標定位和工作重心。編制安徽省農業綠色發展5年實施計劃及長期規劃，根據中短期實施效果及時對長期目標定位進行科學調整，指導農業綠色發展向著正確的方向順利進行。