耕地利用效率时空差异及影响因素研究——基于乡村振兴战略

栾敬东，焦丽娟，朱乾隆

(安徽农业大学 经济管理学院，安徽 合肥 230036)

一、研究现状及问题提出

乡村振兴是习近平总书记于十九大报告中提出的新战略，目的在于推进农业农村现代化，加快全面建成小康社会的步伐[1]。现阶段我国不平衡不充分的发展问题在农村尤为突出，为此，要坚持农业农村优先发展，在产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求下，建立健全城乡融合发展体制机制和政策改革，不断推进农业农村现代化，进一步推动国家现代步伐。农业现代化是乡村振兴的总任务，农村土地制度改革、城乡产业融合发展、乡村治理能力优化以及农村人才队伍建设则是战略实施的抓手。土地是乡村振兴的重要载体，耕地是我国最为宝贵的资源，合理利用土地、严格保护耕地成为保障我国粮食安全的关键，也事关社会和谐稳定和国家长治久安[2]。在耕地面积十分稀缺的情况下，要把中国人的饭碗牢牢端在自己手中，必须增加粮食单产，提高耕地利用效率。

现如今，国内外关于耕地的研究成果众多。BA Miheretu和AA Yimer[3]分析了格拉纳亚流域1964—2014年间植被覆盖的时空变化，指出影响农业发展和粮食安全的主要因素是土地侵蚀和耕地占用，当前需制定土地管理方案以控制人口和保护生态环境，通过调整土地利用方式，缓解土地尤其是耕地资源压力，保护生物多样性。郑沃林等[4]总结了1998—2015年间中国耕地保护研究进展，发现目前耕地保护主要围绕耕地动态变化、耕地安全、耕地制度以及经济补偿四类，未来耕地保护方向集中在保障粮食安全、保护耕地资源和高效利用土地等方面，在当前耕地面积减少的趋势下，更应通过技术手段整治退化土地、提高耕地质量。耕地质量对保障国家粮食安全和生态环境可持续发展具有重要意义，黄厅厅等[5]利用GIS空间分析技术对1989—2010年贵州省耕地质量综合评价，通过比较耕地质量的时空演变，探究影响耕地质量变化的主要驱动因素。随着经济社会发展，耕地被非农用地占用现象频发，1999年起国家明确实行耕地占补平衡制度。许丽丽等[6]利用卫星遥感数据，分析了2000—2010年间中国耕地变化及其空间差异，研究发现，经济快速发展带来的人口增长和城镇化水平提高，导致耕地占补平衡问题严峻，而耕地占补平衡的背后还存在着耕地质量下降和生态环境破坏等重大风险。乡村转型发展离不开耕地利用转型，向敬伟等[7]利用空间自相关模型和径向基神经网络模型从人口、经济和产业三个方面分析鄂西贫困县耕地利用转型空间差异，并从空间和功能形态探究影响因素，发现不同目标导向下，影响因素对耕地利用转型的影响效用不同。此外，耕地质量下降、生态环境破坏等问题，引起学者对耕地生态安全方面的研究，吴艳飞[8]运用层次分析法、模糊物元法、障碍因子诊断模型和灰色预测模型对安徽省耕地生态安全进行综合评价，发现安徽省耕地资源总体较安全，但耕地资源数量安全和生态安全呈下降趋势。与此同时，耕地集约利用方面，王国刚等[9]根据集约利用度指数和驱动力模型，分析了1996—2008年中国省域耕地集约利用程度和影响因素，结果发现耕地集约利用率总体上提升明显，地域差距较大，影响耕地集约利用的主要因素为农药、化肥和机械等投入要素。孙若梅[10]则从耕地粮食生产率视角出发，探究影响耕地可持续利用的主要因素。

目前对耕地利用效率的研究较多，可以使用的模型和研究方法较多。丘雯文等[11]利用ESDA技术和基尼系数方法，定性与定量相结合分析云南省2009—2013年耕地生产效率时空差异；封永刚等[12]利用非期望产出窗式SBM模型分析1993—2013年中国耕地利用效率变化及改进途径；刘轩等[13]利用DEA交叉模型评价耕地利用效率，并通过Kohonen神经网络进一步分析河北省耕地利用效率空间分异。对耕地利用效率的研究也通过不同角度，杨俊和李争[14]从家庭劳动分工视角分析耕地转入对农户耕地利用效率的影响；张蚌蚌[15]从耕地细碎化视角出发，探究耕地系统空间重组优化路径；许恒周等[16]研究农民分化对耕地利用效率的影响。

综合来看，已有的研究成果对耕地研究较为全面，在耕地利用效率方面，新时代开辟了新的研究方向，需从新的视角——乡村振兴战略分析耕地利用效率。本研究着重于分析耕地利用效率时空差异及影响因素，主要使用DEA模型，围绕乡村振兴战略，构建评价耕地利用效率的投入和产出指标，并借助ArcGIS软件对评价结果进行时空差异比较。利用Tobit模型探究影响耕地利用效率主要因素，并针对研究区耕地利用现状提出相关建议以助力乡村振兴。

二、研究方法与数据来源

(一)DEA模型

DEA模型是1978年由Charnes、Coopor和Rhode[17]提出的，主要利用“投入—产出”系统确定生产前沿面以评价决策单元效率。相比于其他模型，DEA方法可以使用多个投入产出指标，且数据无需标准化处理，操作简单。耕地利用是多投入和产出的系统，借助DEA模型分析其投入产出情况，能够更好地评价耕地利用效率。根据对规模报酬的假设不同，DEA模型具有C2R和BC2模型两种形式，前者规模报酬不可变，后者规模报酬可变。本研究主要借助DEA模型中的BC2模型，其公式如下：

其中，θ为第j个决策单元的有效值，S+和S-分别为投入和产出指标的松弛变量。

(二)Tobit模型

运用DEA模型测算的耕地利用效率，还需借助回归模型进一步分析效率影响因素和影响程度，而DEA—Tobit模型在效率评价中运用较为广泛。Tobit模型由经济学家James Tobin于1958年[18]提出，主要描述因变量在满足某种约束条件下的取值，其中解释变量取实际观测值，而被解释变量则为约束条件下的观测值。本研究中Tobit回归模型如下：

其中，i=1,2,3....n，Y0表示耕地利用效率值，Xi为解释变量，β为相关系数变量，Ui为随机误差项，Y*为潜在不可观测变量。最小二乘法会导致参数估计结果偏差和不一致，而Tobit模型可以有效避免这一点，其根据DEA模型测算的耕地利用效率DMU值，利用最大似然估计进行影响因素分析。

(三)指标体系构建与数据来源

DEA模型从投入产出角度，通过定量化的数据处理对耕地利用效率进行评价。现阶段乡村振兴战略的主要任务包括加强农村土地整治、优化土地利用格局、美化乡村生态环境、发展现代农业等，因而，耕地利用效率评价指标体系按照乡村振兴战略要求[19-20]以及现有研究成果[21-23]构建而成。投入指标归纳为劳动力、土地和资本三类，其中劳动力投入由农业从业人口数表示；土地投入由农作物播种面积表示，资本投入由农业机械总动力和农用化肥施用量表示。产出指标由粮食总产量和农业总产值表示，前者是衡量我国粮食安全和耕地生产能力的重要指标，后者则反映地区农业生产的总体水平。

本研究旨在通过分析乡村振兴视角下耕地利用效率的时空差异，探究影响因素以针对性地推动乡村振兴战略实施，选择安徽省作为研究对象。首先，安徽省位于华东地区，由北向南为淮北平原、江淮丘陵和皖南山区三大自然地形，耕地为土地利用主要方式。2016年，全年粮食播种面积664.45万公顷，粮食产量达3417.5万吨，安徽省的乡村振兴不能忽视对耕地利用效率的提高。其次，就目前来看，对耕地利用效率的研究主要涉及西北、东北地区，对中部省份研究较少，且比较耕地利用效率时空差异的不多。本研究数据主要来源于2007—2017年《安徽省统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》和2006—2016年安徽省各地级市《国民经济和社会发展统计公报》。

三、乡村振兴视角下安徽省耕地利用效率研究

(一)安徽省耕地利用效率分析

鉴于DEA模型无需对数据进行标准化处理，直接使用DEAP 2.1软件进行效率评价，可得2006—2016年安徽省各地级市耕地利用效率值，包括综合效率、纯技术效率和规模效率，进一步处理得到安徽省2006—2016年耕地利用综合效率、纯技术效率和规模效率平均值。(见图1)在此，需说明的是安徽省由于行政区划调整，2011年之前为17个地级市，2011年起随巢湖市撤市仅剩16个地级市。

从图1可见，2006—2016年安徽省耕地利用综合效率平均值为0.9496，表明当产出不变时，投入要素下降5.04%，则耕地利用效率达到理想值，也可以看出这11年间安徽省耕地利用效率整体处于较高水平。从总体趋势来看，安徽省耕地利用效率不稳定，基本上呈波动上升。

图1 安徽省2006—2016年耕地利用效率变化图

2006年安徽省综合效率值最低，为0.8800，2008年大幅上升至0.9755，其后几年缓慢下降至，2011年起耕地综合效率呈稳步上升阶段，至2016年间仅有小幅下降。2006年是“十一五”改革的开局之年，农业结构性矛盾突出，经济增长方式仍以粗放式为主，农业经济较为薄弱，该年耕地利用综合效率处于较低水平；而2010年则主要由特大洪涝灾害导致耕地利用效率低下。就2006—2016年纯技术效率和规模效率而言，纯技术效率一直处于较高水平且变化不大，整体呈小幅上升状态，表明安徽省通过充分利用农业资源，农业投入和产出相对均衡；规模效率的变化趋势基本上和综合效率一致，表明规模效率低对安徽省耕地利用综合效率造成较大影响。

(二)安徽省耕地利用效率时空差异

本研究选取2006、2011、2016三年安徽省各地级市耕地利用效率值，借助ArcGIS 10.2对其进行可视化处理，以此进行2006—2016年耕地利用效率的时空差异比较。

耕地利用综合效率时空差异比较。由图2可知，安徽省耕地利用综合效率平均值2006年为0.880、2011年为0.914、2016年为0.940，2006—2016年间安徽省耕地利用综合效率整体呈上升趋势。其中，2006年合肥、巢湖、马鞍山等9市综合效率处于较高水平(效率值大于0.9)，淮南、蚌埠、宿州等6市效率相对较低(效率值介于0.7与0.9之间)，六安和淮北市效率最低达0.682。综合全省整体状况，从空间上可以看出2006年安徽省耕地利用效率皖南地区高于皖中皖北地区，2006—2016年间皖中皖北地区综合效率增长幅度较大，耕地利用效率大大优化，皖南地区中池州、安庆、铜陵等市，综合效率有所下降，其中铜陵市下降幅度最大，一定程度上受该市行政区划调整影响。结合图3比较2006、2011和2016年安徽省各地级市耕地利用效率，可以发现合肥、马鞍山和黄山市耕地利用效率始终处于较高水平，淮北、亳州、淮南、六安和芜湖市耕地利用综合效率呈上升趋势，耕地资源充分利用，要素投入趋向合理。

图2 2006、2011、2016年安徽省各(地)市耕地利用综合效率变化

图3 安徽省各(地)市2006、2011和2016年耕地利用综合效率比较

图4 2006、2011、2016年安徽省各(地)市耕地利用纯技术效率变化

耕地利用纯技术效率时空差异比较。由图4、图5可知，安徽省耕地利用纯技术效率整体较高且呈上升趋势，纯技术效率大于0.9的城市中2006年共11个，2016年为15个。其中，淮北、亳州、蚌埠等5市效率呈上升趋势，安庆、宣城等三市处下降趋势，合肥、宿州、滁州等八市效率基本持平。从地域分布上看，2006年皖南皖中地区纯技术效率较高，皖北地区处于较低水平，淮北、六安耕地利用纯技术效率相对落后；2011年全省仅蚌埠和宣城两市效率值略低，但仍处于较高效率阶段；2016年全省除安庆市为0.823，其他各市均高于0.9。此外，全省耕地利用纯技术效率高表明投入产出相互协调，资源配置较为合理，而耕地利用综合效率低主要原因是规模效率低。

耕地利用规模效率时空差异比较。由图6、图7可知，安徽省耕地利用规模效率值2006、2011至2016年呈上升趋势，整体皆大于0.9，少数城市下降。2006年宿州、阜阳、六安等五市效率值小于0.9，至2016年仅三市耕地利用规模效率较小。2006年安徽省皖南地区规模效率普遍较高，皖中皖北地区效率较低，其中，亳州、滁州和六安等四市效率上升，铜陵和池州两市效率下降，合肥、淮北、淮南等十一市耕地利用规模效率基本持平。从时空变化来看，宿州市效率值变化不大且略低于全省平均水平，铜陵市和池州市效率下降明显。

图5 安徽省各(地)市2006、2011和2016年耕地利用纯技术效率比较

图6 2006、2011、2016年安徽省各(地)市耕地利用规模效率变化

图7 安徽省各(地)市2006、2011和2016年耕地利用规模效率效率比较

四、乡村振兴视角下耕地利用效率影响因素研究

乡村振兴视角下耕地利用效率受多种因素的影响，包括耕地自然条件、农村经济状况、基础设施完善程度、农业现代化水平、社会经济形势等。在参照已有研究成果[24-26]的基础上，考虑数据的可获取性，选取耕地利用综合效率作为被解释变量Y，农村劳动力人均播种面积X1、单位耕地面积机械总动力X2、有效灌溉面积占农作物播种面积比例X3、受灾面积占农作物播种面积比例X4、人均国民生产总值X5、耕地复种指数X6为解释变量。选取2006—2016年安徽省相关数据，利用Eviews6.0软件对其进行Tobit回归分析，分析结果见表1。

由表1可知，解释变量中有效灌溉面积占农作物播种面积比例X3在1%水平下显著，单位耕地面积机械总动力X2、人均国内生产总值X5和耕地复种指数X6在5%水平下显著，自变量中农村劳动力人均播种面积X1在10%水平下显著，受灾面积占农作物播种面积比例X4不显著。相对于其他因素而言，耕地利用效率受单位耕地面积机械总动力和耕地复种指数的影响较大，有效灌溉面积占农作物播种面积的比例对其影响较小。

表1 安徽省耕地利用效率Tobit回归结果

(1)农村劳动力人均播种面积对安徽省耕地利用效率影响显著。就影响方向而言，农村劳动力人均播种面积对耕地利用效率的影响是正向的，随农村劳动力人均播种面积的增加，耕地利用效率会相应提高。近几年，随安徽省城镇化进程加快，农村劳动力人数呈减少趋势，而农作物播种面积受地形气候等自然条件的制约并不会出现较大幅度变化，导致农村劳动力人均播种面积小幅增加。此外，乡村振兴战略提出，深化农村土地制度改革，完善农村承包地“三权”分置制度，人均播种面积的加大有利于农业规模化经营和农业资源集约利用，随农业现代化推进和农业机械的广泛使用，耕地利用效率进一步提高。

(2)单位耕地面积机械总动力与耕地利用效率呈正相关关系，且影响十分显著，即耕地利用效率会随单位耕地面积机械总动力增加而增加。安徽省自然条件特殊，北部为淮北平原粮食主产区，中部为沿江平原和江淮丘陵地区，南部则以皖南丘陵山地为主。乡村振兴战略要求深化农村集体土地改革，推动农业现代化发展，而发展现代农业离不开规模化经营，通过土地流转、土地整治等方式使耕地集中连片，既可以降低农业生产成本，也可以提高农业规模经营水平，促进耕地效率提升。

(3)有效灌溉面积占农作物播种面积比例与耕地利用效率呈正相关关系。安徽省由长江、淮河和新安江横贯导致水资源总量丰富，农业灌溉面积大，但北部部分地区灌溉条件仍较差，农田水利基础设施还不够完善。乡村振兴应重视对农业基础设施投入，夯实农田水利，提高农业有效灌溉能力可以进一步增加粮食单产和耕地利用效率。

(4)人均国内生产总值与安徽省耕地利用效率呈负相关关系，即当人均国内生产总值增长，耕地利用效率会下降。经济快速发展带动全省城镇化水平提高，而人均国内生产总值提高也导致更多农村人口从事第二、第三产业。现如今，农村土地撂荒现象频发，一定程度上，限制了耕地利用效率的提高。乡村振兴战略明确指出，应培养新型农业经营主体，引导农民就业创业，创新家庭农场等现代农业经营方式。

(5)耕地复种指数对耕地利用效率具有显著的正向影响，当复种指数增加时，耕地利用效率会大幅提高。耕地复种指数指一年内同一块耕地面积上种植农作物的次数，其受气候、土壤、水文等条件的约束。由于地理位置的固定性，可以通过加大农业科学技术投入提高耕地复种指数，发展现代农业，进而提高耕地利用效率和推动乡村振兴。

五、结论与建议

本研究围绕乡村振兴战略，利用DEA模型测算安徽省2006—2016年耕地利用效率，并基于ArcGIS软件可视化处理探究该省耕地利用效率变化时空差异。在此基础上，对影响耕地利用效率的因素进行Tobit回归分析，得到以下结论：

(1)2006—2016年安徽省耕地利用综合效率呈波动上升趋势，整体处于较高水平，纯技术效率整体上升但波动幅度较小，而规模效率与综合效率变化趋势一致，表明安徽省耕地利用应加大科技投入，优化产业结构。

(2)比较耕地利用效率时空差异，可知空间上2006—2016年皖南地区耕地利用效率高于皖中皖北地区，规模效率与综合效率变化基本一致；时间上全省耕地利用效率整体呈上升趋势，皖中皖北增幅显著，仍有部分地区效率低由于投入冗余和产出不足导致。

(3)有效灌溉面积占农作物播种面积的比例、农村劳动力人均播种面积、人均国内生产指数、单位耕地面积机械总动力和耕地复种指数对耕地利用效率具有显著影响。乡村振兴战略背景下，进一步增加耕地利用效率应加大农业机械投入提高农业机械化水平，利用科技手段提高复种指数。

为推动乡村振兴战略实施，针对耕地利用效率的提高笔者提出以下建议：

(1)转变发展方式，发展现代农业。现阶段，农业经营方式仍要向规模经营转变，安徽省在保证耕地面积和质量的基础上，需珍惜耕地资源，集约节约用地；通过增加科技投入和提升农业管理水平，提高耕地利用效率，推动农业现代化。

(2)优化耕地布局，保障粮食安全。乡村振兴明确了土地制度改革方向，通过“三权”分置整合细碎化土地，利用土地流转发展规模经营，切实落实“藏粮于地”、“藏粮于技”。安徽省作为农业大省和粮食大省，更应提高粮食综合生产能力，努力做到把饭碗牢牢端在自己手中。

(3)优化产业结构，统筹城乡发展。乡村振兴的目的在于发展，农村可以利用资源优势发展特色产业。除此之外，促进农村一二三产业融合发展，不断优化产业结构。随安徽省工业化和城镇化的加快，也应推动“以工补农”和“以城带乡”战略实施，统筹城乡发展；另外，围绕“一带一路”、长江经济带和长三角一体化发展战略，扩大农业对外合作，统筹协调区域农业发展，加速农业现代化建设。

参 考 文 献

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