糧食主產區的農業現代化與農業生態效率
——兼論兩者的協調發展

劉鵬凌 尹 路 章甜甜

安徽農業大學，安徽 合肥 230036

農業是立國之本，農業現代化是傳統農業向現代農業轉變的必要手段，2021年1月中央一號文件《中共中央國務院關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》明確提出要“加快農業現代化步伐”。與此同時，農業現代化發展帶來的“逆生態化”積累效應日益顯現，2021年9月由農業農村部等六部門聯合印發《“十四五”全國農業綠色發展規劃》，明確“十四五”時期，農業面源污染和環境治理日益緊迫，加快推進農業綠色發展已進入新階段。糧食主產區內糧食作物和重要農產品高質量供應的保障能力直接影響著國家糧食安全，而農業現代化與農業生態化的協調發展一定程度上決定著糧食作物和農產品的有效供應和生產質量。基于此，對糧食主產區農業現代化和農業生態化協調發展加以分析具有重要現實意義。

許多國家都曾經或正在經歷農業現代化過程，分析農業現代化以推進不同區域的農業現代化發展是學術界普遍關注的熱點[1]；舒爾茨對農業現代化發展戰略進行了理論研究，認為利用現代生產要素對農業進行改造是實現傳統農業向農業現代化轉變的關鍵[2]；國內對于農業現代化的研究多為量化研究，蔣和平[3]、辛嶺[4]、姚成勝[5]、譚愛花[6]、康志林[7]等通過構建多級綜合評價指標體系，對不同地區的農業現代化發展水平進行評價；杜志雄[8]、毛飛[9]等通過梳理農業農村現代化的歷史演進，對其內涵進行辨析，厘清農業農村現代化發展困境與推進農業農村現代化的實現路徑；王春光[10]從農村社會學角度深入分析了農業農村現代化的多元實踐行動主體及其關系。農業生態效率常用于農業生態化的測度方向，而農業生態效率因農業生產資源的過度消耗和環境污染物的過度排放而形成效率損失也是學術界關注的熱點問題[11]。考查現有研究，徐維祥[12]等探究了中國農業生態效率的空間關聯特征，并通過空間計量模型分析其影響因素；鄭博福[13]等構建了基于耦合協調度模型的區域農業生態經濟系統的評價指標體系，開展時間和空間尺度上的農業生態經濟系統的耦合協調發展研究；楊玉春[14]、許燕琳[15]、張熒楠[16]等采用SBM模型對不同地區的農業生態效率進行測算和分析。

綜合已有研究，學術界關于農業現代化與農業生態效率研究成果豐碩，為國家及地區層面的農業發展提供了有益參考。但目前對農業現代化的評測多著眼于農業的投入產出，缺少對現代農業的產業化、生產經營體系化及綠色發展水平的研究；另外對農業生態效率的研究可以考慮增加農業非期望產出指標。據此，本文以糧食主產區為研究區域，從農業物質裝備和科技現代化、農業產出能力現代化、農業產業及經營現代化和農業綠色發展現代化四方面構建糧食主產區農業現代化評價體系，利用包含非期望產出的SBM模型對糧食主產區的農業生態效率進行測度，在此基礎上利用耦合協調模型探究糧食主產區農業現代化與農業生態效率的融合發展水平，以期為糧食主產區的農業現代化與農業生態效率協調發展進程提供科學依據。

一、構建農業現代化評價體系與農業生態效率模型

（一）研究區域概況及指標體系構建

1.研究區域概況。依據2003年財政部發布的《關于改革和完善農業綜合開發若干政策措施的意見》，我國的糧食主產區按照地理區域劃分為13個糧食主產區①具體包括河南、河北、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、山東、湖北、湖南、江西、安徽、四川13個省份。，糧食主產區整體的糧食產量占全國糧食產量78%以上，商品糧供給量達到80%。糧食主產區是我國至關重要的糧食庫存地，在保證糧食安全戰略中發揮著至關重要的作用。

2.數據來源。本文的數據來源于2020年《中國統計年鑒》《中國農村統計年鑒》《中國環境統計年鑒》《中國勞動統計年鑒》、2019年《中國綠色食品年報》以及糧食生產區各省份2020年的統計年鑒，個別缺失數據根據時序數據趨勢推測補充。

3.指標體系構建。農業現代化是傳統農業向現代農業轉變的必要手段，其概念可以劃分為狹義與廣義兩種[17]。其中，狹義的農業現代化體現在農業產業上，其內容包括物質、技術、產業經營現代化、綠色化發展等方面的現代化。廣義的農業現代化指“三農”的現代化，其內容包括農村物質生產水平及與農村部門發展密切相關的社會經濟內容。

表1 糧食主產區農業現代化評價體系

傳統農業向現代農業的轉變需要兼顧演變產生的外部性，尤其是農業生態效益，農業生態效率的高低對農業發展會產生一定的影響。本文從種植業角度出發，結合以往學者對農業生態效率的研究，從要素投入、期望產出、非期望產出三個方面擬定測度糧食主產區農業生態效率的投入產出指標體系。農業生產過程中要素投入主要包括農業勞動投入和農業自然資源投入，選取農業從業人數、耕地面積、耕地灌溉面積、農用化肥施用量、農藥使用量、農用塑料薄膜使用量、農用柴油使用量、農業機械總動力作為要素投入指標；選取農業總產值來表征農業期望產出；選取農業廢水排放量和農業碳排放量表示農業非期望產出，見表2。

表2 糧食主產區農業生態效率投入產出指標體系

（二）綜合評價方法

1.熵權法。熵權法廣泛用于客觀計算各指標所占權重，本文使用該方法分析農業現代化各指標權重，最后利用加權綜合法得到綜合得分。

首先對數據進行無量綱標準化處理，方法為：

上式中，i表示選取的評測指標，j表示各省份；tij為初始的數據值；t′ij表示第i項指標j省份標準化之后的值，為了避免值為0，設定所有指標平滑增加0.0001；xmax表示第i項指標中的最大值，xmin表示第j項指標中的最小值。

利用無量綱標準化處理后的數據，計算各指標的信息熵值，計算所有指標的權重wj和最終評價分值f，方法為：

公式中：ej表示第j項指標的信息熵值；1-ej表示差異系數。pij表示第i個評價對象在第j個指標下的貢獻度。

2.包含非期望產出的SBM模型。DEA可以有效評價同一類決策單元的投入產出效率。Tone[19]基于投入過剩和產出不足提出的非徑向、非導向的SBM方法，不但考慮了決策單元到前沿面目標值之間等比例、徑向改進的部分，而且能解決效率評價中的松弛、非徑向改進問題，效率識別性較強，克服了傳統徑向DEA方法如BBC、CCR模型及一般方向距離函數模型由于忽略松弛變量而導致的高估問題。

（1）目標要明確。標準化是一項有目的的行為，標準體系的建立必須具有目標。[4]標準體系的目標是由總目標和分目標組成。由于油田企業具有生產規模大、生產工藝過程復雜、工藝條件苛刻等特征，企業標準體系建設時應區分總目標和分目標，并從油田生產實際整體出發，協調總目標與分目標、分目標與分目標之間的關系，建立以總目標為統帥的各分目標相互協調的多層次的標準體系，以適應日益復雜的企業生產系統。

3.耦合協調模型。耦合一詞源于物理學，引申為系統或者要素間彼此依賴、協調的關系。其中耦合度是指兩個及以上的要素或系統之間相互作用程度，在一定程度上可以反映糧食主產區農業現代化與農業生態效率的耦合關系。方法為：

上式中，C代表耦合度，fx和fy表示兩個子系統的結果。C值大小與兩個子系統之間的耦合度正向相關。

耦合協調度則是反映兩個系統之間協同效應和協同程度，可以體現協調狀況的好壞，方法為：

上式中，D表示耦合協調度，f為綜合評價指數，反映兩個研究子系統對協調度的貢獻；α和β為待定系數，將農業現代化發展水平和農業生態效率按0.5∶0.5的比重進行賦值。耦合協調度等級劃分見表3。

表3 耦合協調度等級劃分

二、實證分析

（一）糧食主產區農業現代化綜合發展水平定量評價

根據熵權法得到的指標層各指標系數權重見表1，通過加總4個準則層中的指標層指標的權重可以得到農業科技和物質裝備現代化權重（0.253）、農業產出能力現代化（0.233）、農業產業及經營現代化（0.291）、農業綠色發展現代化（0.224）。總體來看，在糧食主產區農業現代化評價體系中，各準則層的發展水平對農業現代化發展影響具有差異性，其中農業產業及經營現代化發展程度對農業現代化的推動最為顯著，其次農業現代化表征還體現在農業科技和物質裝備現代化水平，較高程度的農業科技和物質裝備水平需要高層次的農業科技水平和高質量的生產要素供應，這也是支撐農業現代化發展的基礎，另外農業科技和物質裝備現代化水平的提升在直接影響農業產出的同時，對農業綠色發展現代化水平也產生正向影響。農業產出能力現代化與農業綠色發展現代化是推進農業現代化的重點，農業產出與糧食和農產品的供應保障能力緊密相關，農業綠色發展水平影響農產品質量的同時，也是農業可持續發展的關鍵，兩者現代化發展水平一定程度上影響著糧食安全。

表4為糧食主產區農業現代化評價分值結果，從農業現代化綜合得分分析，除山東和江蘇外，其他省份分值分布于0.21～0.41。其中山東（0.667）、江蘇（0.649）、河南（0.418）位居前三位，表明其農業現代化水平在糧食主產區13個省份中處于領先地位，內蒙古（0.229）、遼寧（0.212）、吉林（0.211）的農業現代化水平和其他省份存在一定差距。從農業科技和物質裝備現代化綜合得分分析，山東（0.184）、遼寧（0.033）分值有較大差距，表明在農業科技和物質裝備現代化方面山東處于高水平層次，遼寧層次相對較低，其余省份農業投入分值多分布于0.1左右，發展階段較為接近。農業產出能力現代化綜合得分中，江蘇（0.240）、山東（0.115）和湖南（0.084）居于較高水平，三個省份的糧食產出和勞均產出等要素相比于其他省份具有一定優勢。農業產業及經營現代化得分中，山東（0.176）和河南（0.140）處于前列，表明兩個省份目前農業產業化水平和農業經營體系建設較為完善。分析農業綠色發展現代化的綜合得分，其中江蘇（0.209）得分最高，山東（0.193）、湖北（0.146）、四川（0.142）分值相對較高，表明其在綠色農產品質量監管、農業水土資源保護方面獲得了較高程度的保障。

表4 糧食主產區農業現代化評價分值與排序

（二）糧食主產區農業生態效率分析

本文采用包含非期望產出的SBM模型對糧食主產區的農業生態效率進行測度，數據分析結果如圖1所示。從整體來看，我國糧食主產區農業生態效率均值為0.798，整體未達到有效值，效率值最高的為湖北（0.966），效率值最低的為吉林（0.538），與糧食主產區農業生態效率均值相差33個百分點。

圖1 糧食主產區農業生態效率值

各省份的農業生態效率存在異質性，根據各省份的測度結果可將13個省份分為高、中、低三個效率組[23]。其中農業生態效率高效率組為0.9及以上效率值，農業生態效率中效率組為0.7～0.9效率值，農業生態效率低效率組為0.5～0.7效率值。從表5效率組分布來看，13個糧食主產區中，農業生態效率相對較高的地區主要集中分布在中部和東部；農業生態效率較低的地區主要分布在西部。江蘇、湖北、四川都屬于高效率組，原因歸結于這些省份擁有較為先進的農業生產技術，農業生產趨于規模化，對農業生產環境保護也采取了完善的措施。其余省份多分布于中效率組，安徽、吉林、內蒙古低效率組，表明其在農業生產、農資利用等方面還有待提升。

表5 糧食主產區農業生態效率分布

（三）糧食主產區農業現代化與農業生態效率協調發展分析

1.農業現代化與農業生態效率整體協調發展水平。本文將糧食主產區農業現代化評價分值和農業生態效率納入耦合協調系統進行測度，并基于前文關于耦合協調度的等級劃分對二者的協調關系予以探究，測度結果見表6。

表6 糧食主產區農業現代化與農業生態效率耦合協調度

從表6可知，研究期間內整體上糧食主產區農業現代化與農業生態效率處于中級協調，表明糧食主產區兩個系統的耦合協調發展存在正向效應與融合發展關系。其中只有吉林的耦合協調度屬于過渡型，其余省份均處于耦合協調型協調度。各省份間存在耦合協調度的差異性，按照各省份農業現代化與農業生態效率耦合協調度進行排序：江蘇＞山東＞河南＞湖南＞湖北＞四川＞河北＞黑龍江＞安徽＞江西＞遼寧＞內蒙古＞吉林，以糧食主產區平均水平（0.723）作為參考可將13個省份劃分為兩個等級：江蘇、山東、河南、湖南、湖北、四川、河北的耦合協調度明顯高于平均水平，屬于協調發展相對優先級；黑龍江、安徽、江西、遼寧、內蒙古、吉林的耦合協調度低于平均水平，屬于協調發展相對滯后級。

2.農業現代化子系統與農業生態效率協調發展水平。盡管整體上糧食主產區農業現代化與農業生態效率處于中級協調，但是各省間的耦合協調度存在差異性，有必要對農業現代化子系統與農業生態效率的耦合協調度進一步分析。根據耦合協調度測度結果可對糧食主產區13省份進行以下類型歸屬分析。

（1）農業科技和物質裝備現代化——農業生態效率協調型。根據表6可知，糧食主產區整體上處于這一類型中級協調水平（0.722），其中山東、江蘇、河南處于較高水平，這得益于三個省份高效實施科技惠農戰略與高水平農業裝備機械化，通過科研機構相互合作、建設研發園區、引進農業高端人才等方式使得農業科技實力提升并對農業機械研發起到促進作用。農業科技提升與機械化在降低生產成本的同時又提高了農業產出效率，而農業科技的提升又會促進農用機械的專業化，從農資投入方面來說，專業化農用機械的使用使得農資投入趨于精確化，避免了不必要的農資投入和農業面源污染，農業生態會得到很高程度的保護，促使農業科技和物質裝備與農業生態效率協調發展。

（2）農業產出能力現代化——農業生態效率協調型。就整體來看，糧食主產區處于這一類型的初級協調水平（0.686）。其中江蘇、山東、湖北、湖南的協調度較高，江蘇與山東得益于兩省較為完善的農業科技與物質裝備保障，其在農業產出方面具有一定優勢；湖北和湖南分別地處江漢平原與長江中下游平原，兩省跨越多處水系，外部環境的優越性使得近年來糧食與農產品產出不斷提升，相應地農業加工園、特色種養業加工園、大型農業龍頭企業等經濟組織快速扎根，促使農民收入進一步提升，較高的農業產出能力又反饋給政府部門，相繼出臺多項環保型農資補貼、產業帶動農民就業等政策，保證農業產出能力的同時，促使農業向生態化方向發展。基于此，農業產出與農業生態效率相互間發展滯后性較小，協調程度較高。

（3）農業產業及經營現代化——農業生態效率協調型。在這一類型中糧食主產區整體處于初級協調水平（0.661），其中山東和河南協調度較高，吉林處于較低水平。近年來山東和河南兩省對發展農業全產業鏈、建立產業化體系、培育新型經營主體等出臺了系列政策措施，促使農業產業園的規范化建立，家庭農場和專業化農民合作社等主體發展的持續性得到保障，同時新型經營主體企業化發展使得在農產品產出穩步提升、生產過程中產生的農業污染大幅度減少，農業產業及經營向現代化不斷發展的同時，農業生態效率也在穩步提升。

（4）農業綠色發展現代化——農業生態效率協調型。農業綠色發展與農業生態效率聯系較為緊密，農業投入品過量使用及農業資源過度開發等現象不但對農業生態效率產生負向影響，更造成綠色農業逆向發展，農業生態效率同向影響綠色農產品的產出。在此類協調性中，糧食主產區平均協調度屬于中級協調型（0.741），在四個農業現代化子系統與農業生態效率的協調度測度中此類協調度也處于較高水平，江蘇、山東、湖北、四川都達到了良好協調水平，表明各省份農業綠色發展水平與農業生態建設支持力度不斷加大，兩者的融合發展也取得積極進展，協調度不斷增加。

三、結論與政策啟示

（一）結論

本文基于糧食主產區2019年13個省份的截面數據，綜合采用熵權法、SBM模型、耦合協調模型對糧食主產區的農業現代化水平與農業生態效率進行測度，并在此基礎上對糧食主產區兩者協調發展情況予以探究。得到結論如下：

第一，按照指標層權重可得到農業科技和物質裝備現代化權重（0.253）、農業產出能力現代化（0.233）、農業產業及經營現代化（0.291）、農業綠色發展現代化（0.224）。總體來看，在糧食主產區農業現代化評價體系中，各準則層的發展水平對農業現代化發展影響具有差異性，其中農業產業及經營現代化的發展程度對農業現代化的推動最為顯著。從綜合得分結果分析，除山東（0.667）和江蘇（0.649）外，其他省份分值分布于0.21～0.41。

第二，我國糧食主產區農業生態效率均值為0.798，整體未達到有效值，各省份農業生態效率存在異質性，根據各省份的測度結果可將13個省份分為高、中、低三個效率組，其中農業生態效率相對較高的集中分布在中部地區和東部地區；農業生態效率較低的地區主要分布在西部。

第三，研究期間內糧食主產區農業現代化與農業生態效率處于中級協調水平，表明糧食主產區兩個系統的耦合協調發展存在正向效應和一定融合發展關系。以糧食主產區平均水平（0.723）作為參考，可將13個省份劃分為兩個等級：江蘇、山東、河南、湖南、湖北、四川、河北的耦合協調度明顯高于平均水平，屬于協調發展相對優先級；黑龍江、安徽、江西、遼寧、內蒙古、吉林的耦合協調度低于平均水平，屬于協調發展相對滯后級。

（二）政策啟示

從糧食主產區農業現代化與農業生態效率耦合協調度變化來看，雖然總體處于中級協調水平，但距離較優的協調水平還需要一定的調整，根據上文結論對糧食主產區各省份農業現代化與農業生態效率協調發展提出以下建議：

第一，聚焦完善農業現代化發展重點，結合農業現代化及子系統評價結果，建議不同省份實行異質性農業現代化發展。現代化水平較高的省份如山東、江蘇、河南等需要穩定目前的農業發展態勢并予求進；現代化水平較低的省份如江西、內蒙古、遼寧和吉林需要盡快加大農業支持力度，推進農業科技創新，加快農業規模化經營和注重農業綠色發展，提升現代化水平；對現代化水平中等的省份，需要聚焦下一步農業現代化發展重點，如黑龍江、四川、湖北、安徽需加快農業科技和物資裝備水平，通過加大農業科技研發投入、提升農業機械化水平、促進農業增收增效等提升總體農業現代化水平。湖北、湖南、河北需要提升規模化經營水平，加快建立農業經濟合作社、農業龍頭企業等農業生產服務組織[22]。同時注重農業綠色可持續發展，加強綠色農產品質量監管，推進農業水土資源綜合治理，構建資源節約型綠色農業發展體系。

第二，建立農業生態化長效發展機制，結合農業生態效率分析結果，對于農業生態低效率組省份，如安徽、內蒙古、吉林重點突破“逆生態化”的積累效應，增加農業生態效益和社會效益，通過建立長效監督和引導機制，如農業廢棄物排放監督機制，完善農業補貼機制，增加環保型農資財政支農補貼，加強農業生態補償等引導監督農業生態化發展，提升農業生態效率；對于農業生態效率中高組別省份，進一步推動農業發展向資源節約、環境友好的“兩型”農業方向轉變。

第三，注重農業現代化與農業生態化發展的滯后性，處于協調發展相對滯后級的省份，如江西、遼寧、內蒙古需要借鑒協調發展相對優先級省份的經驗，樹立農業現代化與農業生態化一體協調發展理念，通過避免農業現代化粗放型發展產生投入冗余、加快農業綠色發展水平等方式，以集約化發展道路達到增收增效目標，以農業現代化引領生態化發展，實現兩者高質量協調水平。