中国农业绿色发展水平测度及其时空演变研究

王连群，鹿永华

（青岛农业大学 经济管理学院（合作社学院），山东 青岛 266109）

0 引言

十八大以来，粮食生产取得了阶段性成就，实现了“十七连丰”，缓解了我国粮食安全问题，给予了供给端活力，但在实现高丰收的同时，石油农业、农药化肥等过量使用，导致农业碳排放过高，面源污染严重，严重制约了乡村振兴发展，制约了农业高质量发展［1-2］。我国农业要实现数量型到质量型的转变，农业绿色发展是关键［3］。2017年9月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》，这标志着我国在实现农业现代化的道路上，农业绿色发展正式发挥作用［4］。2021年9月中共中央、国务院颁发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出：“要加快农业绿色发展，促进农业固碳增效，从而使农业绿色发展迈入新的历史阶段”［5］。《中国农业绿色发展报告（2021）》指出，“2020年全国农业绿色发展指数76.91，较上一年提高了0.36%，比2015年提高了2.29%，比2012年提高了4.70%”。2023年中央一号文件再次强调推动农业绿色发展。我国作为世界上最大的化肥、农药生产和消费国家，在“十四五”时期，坚持农业绿色发展是农业发展方式转向高质量发展的重要路径［6］。

以往对农业绿色发展的研究主要从农业发展内涵、指标体系构建、障碍因素等方面作为切入点展开，如徐晓莉等［7-8］研究认为，我国农业应该走高质量、绿色发展的路径，实现生态效益、经济效益和社会效益的统一，农业绿色发展应该是农业社会现代化与农业生态现代化的融合；张彩霞等［9］从资源、环境、生态、供给、经济5个维度构建了农业绿色发展评价指标体系，5个角度涵盖了农业发展的各个方面，有利于更加科学合理地分析我国农业绿色发展的现状；李菲菲等［10］研究发现，山东省农业绿色发展受到农业产值、农民收入等障碍因素的制约。通过文献梳理发现，对于农业发展水平评价指标体系的构建缺乏统一性，指标体系构建的不完善影响了农业发展水平的评价结果，同时，缺乏对全国农业绿色发展水平不同区域的收敛性分析。因此，本研究基于2012—2021年全国农业绿色发展水平的评价结果，对农业发展水平的时空演进进行分析，研究东、中、西部以及东北部之间的空间差异性，并分析其空间变化差异，为推动农业绿色高质量发展提出政策建议。

1 指标构建与研究方法

1.1 指标构建

农业绿色发展的提出是在全面推进乡村振兴的大背景下，按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求，推动农村产业振兴、人才振兴、文化振兴、生态振兴和组织振兴。要想实现农业高质量发展，农业绿色发展是其重要途径，因此通过乡村振兴的发展来衡量农业绿色发展水平。本文在借鉴刘慧良等［11］创建的乡村振兴视角下农业绿色发展水平的评价指标体系以及《中国农业绿色发展报告2021》提出的资源节约保育、生态环境安全、绿色产品供给和生活富裕美好4个维度16项指标组成的绿色发展评价指标体系，构建了本研究的农业绿色发展水平评价指标体系(表1)。

表1 农业绿色发展水平评价指标体系

由表1可知，粮食安全、生态振兴等6个指标为一级指标。我国推动农业绿色发展理念本质上就是将农业发展方式由数量型向质量型转变，而发展方式的转变有利于保障我国的粮食安全，因此，粮食安全设置了4个二级指标，分别为人均耕地面积、人均粮食产量、主粮比重、非粮作物面积。其中人均耕地面积和人均粮食产量是衡量粮食安全的主要指标，在当前人均耕地面积日益缩小的背景下，如何保障人均耕地面积和提高人均粮食产量是农业绿色发展的核心问题。生态振兴设置了9个二级指标，其中土壤保持、污染治理、秸秆无害化处理反映了农业绿色发展过程中的生态环境治理水平；化学肥料、农膜使用、农药施用反映了在农业绿色发展中的农业投入水平，化学肥料、农膜使用、农药施用作为农业的主要碳源，不合理的投放会直接造成农业绿色发展水平的下降；森林植被面积反映了农村当地的自然生态环境水平；单位产值农业氨氮排放率及单位产值农业化学需氧量排放率2个指标反映了农业农村在推动绿色发展过程中的治理能力。农业科技创新设置了5个二级指标，农业绿色发展离不开农业科技的推动，现代化水平和信息化水平反映了农业绿色发展过程中科技创新能力；创新产出、农业科技成果、农业技术市场反映了农业绿色发展过程中的农业科技发展水平及科技成果转化率。产业兴旺设置了9个二级指标，其中投资强度、新型职业农民、对外开放等3个指标反映了农业产业化水平，通过形成农业绿色产业化来贯彻执行农业绿色发展理念。文化振兴设置了村庄非物质文化遗产等5个二级指标，在农业绿色发展的过程中，不能只追求生态保护、粮食安全等，还要顾及农业的文化保护、传承及文化产出能力等方面。以人为本设置了5个二级指标，城乡人均收入比、农村生活水平、农村交通状况、农村教育状况及医疗设施状况均反映了农业绿色发展的综合发展能力以及是否贯彻以人为本的方针。

1.2 研究方法

1.2.1 熵值法 本研究选用熵值法来测算中国农业绿色发展水平，由于通过专家赋权具有一定的主观性，造成结果失真，而熵值法具有赋权的客观性，能够保证测算的准确性，而本研究的评价指标体系比较复杂，单位较多，在进行熵值法测算前需要对所有数据进行标准化处理。具体测算步骤如下：

第一步，选取n个评价对象，m个评价指标，Xij为在第i个评价对象的j指标所测量的数值(i=1，2,…，n；j=1，2,…，m)。

第二步，对原始数据进行无量纲化处理，也就是标准化处理，同时在选取指标方面有正向和负向指标，其中正向指标公式为：

负向指标公式为：

式（1）～式（2）中，Xmin、Xmax分别表示在该指标序列中的最小值和最大值，Zij(i=1，2,…，n；j=1，2,…，m）表示Xij经过无量纲化处理后的数值。

第三步，计算第j个指标下，第i个样本在该指标中所占的权重，公式为：

第四步，计算第j项的熵值，公式为：

式（4）中，Mj取值为0～1之间，Mj与βij呈反比，βij的差异越小，Mj的值就越大，则j所反映的信息越小，则该指标对于整个指标的体系影响就越小，反之亦然。第五步，计算j指标的信息效用价值，公式为：

第六步，计算指标权重，公式为：

第七步，在计算各个得分项后，得出综合得分，即农业绿色发展的综合指数，公式为：

1.2.2 核密度估计法 核密度估计法不考虑具体函数的形式，仅着眼于数据的本身，摆脱了主观因素的影响，其应用范围逐渐扩大［12］。核密度估计的函数表达式为：

式（8）中，n代表全国的省份总量，i代表各省份，h为带宽，x为均值。

1.2.3 空间马尔科夫理论 马尔科夫链是由俄国科学家安德雷·马尔克夫提出，是一组离散的时间和状态随机变量的马尔科夫过程，传统的马尔科夫链中随机变量的个体空间转变概率是具有无后效性的，将农业绿色发展水平划分为M种类型，则可以得到一个M×M的概率转移矩阵，向上表示农业绿色发展水平提高，向下表示农业绿色发展水平降低，以此来表示转移的方向。空间马尔科夫链是将空间滞后的概念引入概率转移矩阵，利用空间权重矩阵乘以各省份农业绿色发展水平的初始值，得到各省份邻近省份的农业绿色发展水平同样划分为M种类型，得到(M×M)×M的概率转移矩阵。相关理论概念及公式参照梁耀文等［13-14］的研究。

1.3 数据说明

实证研究数据均来自《中国统计年鉴》《中国农村统计年鉴》以及各省市的政府工作报告。

2 中国农业绿色发展水平测算及其时序分析

2.1 测算

基于Stata 16.0软件对中国农业绿色发展水平进行测算，计算出各省份的农业绿色发展水平平均值。为进一步细分中国农业绿色发展的区域差异，比较分析东北、东部、中部和西部地区以及全国的农业绿色发展水平的差异，并进行时序的比较分析（图1）。由图1可以看出，全国及东、中、西、东北部地区的农业绿色发展水平整体均呈上升趋势，且表现为东部地区＞中部地区＞东北部地区＞西部地区；西部地区和东北部地区农业绿色发展水平均低于全国农业绿色发展水平，东部地区农业绿色发展水平一直处于领先状态，这与东部地区位于沿海地区、经济发达、区位优势明显、注重发展绿色农业有关；中部地区农业绿色发展水平波动较大，与中部地区自身地理位置相关；西部和东北部地区的农业绿色发展水平低于全国水平，东北地区作为中国粮仓，但绿色发展水平亟待提高，这与其自身粗放式经营、投入产出不合理且不重视农业绿色发展理念有关。综上来看，全国整体农业绿色发展水平最高值仅为0.7，还有很大的上升空间，并且区域空间差异较大，应加快区域协同发展，东部地区要继续发挥自身优势，在努力提高自身农业绿色发展水平的同时，辐射带动东北和中部地区，并对西部地区的发展做出模范和指导。

图1 我国农业绿色发展水平时序变化图

2.2 核密度估计

利用Matlab软件绘制了2012—2021中国农业绿色发展水平的Kernel密度图，同时为了进行区域比较，分别对中国东、中、西部地区以及东北部地区分别绘制了Kernel图（图2）。从中国农业绿色发展水平来看，整体处于波动上升趋势，中国农业发展水平呈现出从右往左的“双峰”分布特征，并由双峰逐渐演变为“单峰”，通过分析得出，中国总体农业绿色发展水平既存在高水平发展区域也存在低水平发展区域，且两者并存，呈现两极化的发展趋势。核密度主峰宽度逐渐变窄，高度逐渐升高，而侧峰宽度也逐渐变窄，且高度逐渐升高。这说明中国农业绿色发展高水平区域与低水平区域的差距逐渐缩小，呈现出“高高聚集、低低聚集”的演变格局。分区域来看，东部地区农业绿色“双峰”分布特征并不明显，主峰高度呈逐渐升高趋势，侧峰高度呈先降低后增加趋势，但增加趋势并不明显，这说明东部地区农业绿色发展水平较高，呈现出“高低聚集”的演变格局。中部地区曲线分布特征呈现出明显的“双峰”特征，主峰宽度逐渐变窄且高度越来越高，侧峰高度呈现出先降低后增高的趋势，这表明中部地区农业绿色发展水平逐渐演变为“高高聚集”和“低低聚集”的空间格局，这与中国整体的发展水平变化一致。从西部地区发展水平来看，农业绿色发展水平也呈现出明显的“双峰”特征，但主峰高度较矮，侧峰高度较高，说明西部地区的高水平发展区域较少，以中低区域为主，分布格局也以“高高聚集”和“低低聚集”的格局为主。从东北部地区发展水平分布来看，呈现出明显的“单峰”分布状态，且山峰高度越来越高，意味着东北地区农业绿色发展水平正逐渐升高，区域差异并不明显，但均值基本介于0.4～0.5之间，需要加大发展力度，发挥后发优势的作用。

3 中国农业绿色发展水平空间特征分析

3.1 空间相关性分析

对上文核密度估计图进行分析可知，从时序状态分布来看，中国农业绿色发展水平向“高高聚集”和“低低聚集”的格局演变，推测中国农业绿色发展水平存在空间关联特征，本研究运用全局自相关分析中的莫兰指数进一步分析中国农业绿色发展水平的空间关联特征（表2）。从表2可以看出，空间邻接矩阵和地理距离矩阵中，Moran’I指数均在1%水平下显著，这表明中国农业绿色发展水平存在明显的“高高聚集”和“低低聚集”的空间集聚特征。从整体来看，2012—2017年农业绿色发展水平空间集聚程度存在波动，既有增强也有减弱的特征，自2017年以来，空间集聚程度呈明显增强的趋势。

表2 不同空间矩阵下农业绿色发展水平Moran’I指数及其相关检验

3.2 空间分布情况分析

为探究中国农业绿色发展水平的空间分布特征，采用ArcGis 16.0可视化分析，利用分位数法，以1/4、2/4、3/4分位数为界限，将中国农业绿色发展平均水平分为4个区间：（0.3690，0.4505］、（0.4505，0.5120］、（0.5120，0.6065］、（0.6065，0.7080］，分别表示农业绿色发展水平的低水平、中低水平、中高水平和高水平，运用ArcGis 16.0软件绘制中国农业绿色发展水平的空间分布图（图3），以便进行中国农业绿色发展水平的空间特征分析。在制图中加入“胡焕庸线”，该线是我国人口发展水平和经济社会格局的分界线，自东北黑河起至西南腾冲，由于线两侧发展差异极大，因此被应用于诸多农业经济研究领域［15］。由图3可知，中国农业绿色发展水平具有明显的空间差异性，农业绿色发展水平的高水平和中高水平区域基本集中在东部、东北部和中部地区，也就是“胡焕庸线”的右侧，这些地区相对于西部地区而言，经济发展水平较高，区域优势明显，科技创新能力强，因此，在农业绿色发展过程中，这些地区发展水平较高。而低水平和中低水平区域基本集中在西部地区，而西部地区的经济发展水平较低。这说明农业绿色发展水平不仅与人口、经济发展相关，也与地域空间位置有一定关系。

图3 中国农业绿色发展水平空间分位图

3.3 中国农业绿色发展水平空间规律分析

空间自相关分析和空间分位图只能粗略地展现中国农业绿色发展水平的关联特征和分布特征，为了进一步探究农业绿色发展水平的空间演变规律，本研究引入空间马尔可夫理论对中国农业绿色发展水平的空间变化规律及其内在演变规律进行分析，以便进行更加科学、合理的判断。从表3可以得出，当邻近区域为农业绿色发展低水平区域时，低水平区域维持原水平的概率为91.43%，向中低水平转移的概率为8.57%；当邻近区域为中低水平时，低水平维持原水平发展的概率为62.86%，向中低水平转移的概率为37.14%；当邻近区域为中高水平时，低水平维持原水平的概率为50.00%，向中高水平转移的概率为0，这意味着农业绿色发展低水平和中低水平区域之间具有空间溢出效应。从中低水平发展区域来看，邻近中低水平、中高水平和高水平发展区域，维持原水平发展的概率为维持原水平的63.33%、78.57%、50.00%，向低水平转移的概率分别为0、3.33%、0；当邻近低水平发展区域时，本身为高水平发展的区域转移为低水平的概率较低。从中高水平发展区域来看，邻近低水平、中低水平和高水平发展区域，维持原水平发展的概率为维持原水平的77.14%、77.14%、76.92%，从邻近地域来看，当邻近区域为高水平时，中高水平向上转移的概率最大，为23.08%，意味着高水平发展区域有助于推动中高水平的发展。从上述结果来看，对于大多数发展区域而言，维持原发展水平的概率要高于转移的概率，不论是向上转移还是向下转移，即对角线概率大于非对角线概率，存在相对明显的马太效应［16］。当邻近区域为中高水平或者高水平时，其本地区向上转移的概率更高，说明中国农业绿色发展水平存在空间效应。

4 结论与建议

4.1 结论

本文对全国30个省份农业绿色发展水平时序演变及空间特征展开研究，主要得出以下结论：

（1）从时序演变特征来看，农业绿色发展水平不断提高，整体表现为东部地区＞中部地区＞全国＞东北部地区＞西部地区，各地区差异程度有所缓解。中国农业绿色发展高水平区域与低水平区域的差距逐渐缩小，呈现出“高高聚集”和“低低聚集”的演变格局。通过加强对东北部、西部等低水平区域的发展，进一步挖掘其发展潜力，不断缩小地区之间的差异性，进一步推动农业发展方式从数量型向高质量型转变。

（2）从空间特征来看，农业绿色发展水平存在很强的“高高聚集”和“低低聚集”的空间集聚特征，集聚程度整体呈增强趋势。农业绿色发展水平的高水平和中高水平区域均集中在“胡焕庸线”右侧。对于大多数发展区域而言，维持原发展水平的概率要高于转移的概率，不论是向上转移还是向下转移，对角线概率大于非对角线概率。当邻近区域为中高水平或者高水平时，其本地区向上转移的概率更高。因此，通过高水平和中高水平发展区域来辐射拉动低水平区域的发展，突破地域限制。

4.2 政策建议

（1）根据可持续发展理念，农业绿色发展是贯彻落实“绿水青山就是金山银山”这一理念的有效途径，要不断提高农业绿色发展水平。在农业发展转型“阵痛期”，将农业发展从数量型向质量上转变，不能一味追求经济发展，进行粗放式的经营，而要实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。应从理论基础上，厘清农业绿色发展与国民经济可持续发展的内在联系，我国地域辽阔复杂，农业绿色发展水平地区差异明显，要因地制宜、因时制宜地制定科学、合理的发展政策，不能搞“一刀切”，通过构建全国性的农业绿色发展智能化平台，建立科学、合理的动态评价和监测体系。同时针对政策的时效性和滞后性，构建科学、合理的政策评估体系，及时回头看，找出发展中存在的问题以及落实问题产生的根源。

（2）注重不同区域之间的协同发展，统筹区域间发展差距。要加强区域之间的协作，打破区域壁垒，充分利用各省份在发展水平上的比较优势，促进资源合理流动，加强高水平、中高水平区域与低水平区域之间的交流合作，尤其在降低农业污染、农业绿色技术等方面发挥示范带头作用，形成省际之间农业产业绿色集聚效应。低水平发展区域要厘清自身农业绿色发展短板，进一步释放增长潜能，激发后发优势。要因地施策、因人施策，通过农业绿色科技培训与推广、财政支农等一系列政策，提高低水平发展区域自主创新和可持续发展能力，摆脱对农业资源的路径依赖，进而实现农业高质量发展。