江汉平原农业现代化发展水平评价与时空演变研究

张婉玉，魏君英

（长江大学经济与管理学院，湖北 荆州 434023）

农业现代化为工业化、城镇化和信息化提供了原料、要素和市场等重要资源，作为实现“新四化”的重要支撑［1］，农业现代化对整个经济社会的发展发挥了重要作用。进入21 世纪以来，中国农业现代化发展取得长足进步，但长期滞后于工业化和城镇化，发展不平衡不充分等问题突出，同时与世界农业现代化先进国家相比仍存在较大差距。

自2004年以来，中央一号文件连续16年聚焦“三农”问题，极大推动了中国农业现代化的发展。党的十九大报告在实施乡村振兴战略的背景下提出“加快推进农业农村现代化建设”；2018年发布的《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》进一步将农业现代化发展作为实现乡村振兴的重要抓手。可见，农业现代化不仅是农业产业部门发展的内在要求，更是实现中国全面建成小康社会和建设社会主义现代化强国的必然道路。江汉平原位于长江中游，汉江中下游，湖北省的中南部，面积约4.6万km2，人口密集，物产丰富，素有“湖广熟、天下足”之誉，是中国重要的商品粮生产基地，也是国家层面的农产品主产区，对保障中国粮食安全意义重大，其农业发展关系到国家的粮食安全［2］。因此，对现阶段江汉平原农业现代化发展水平进行客观综合评价并探究其空间演化格局，对区域农业现代化建设具有重要意义，同时有利于促进江汉平原对中部地区农业现代化发展的辐射带动作用［3］。

1 国内外研究现状

近年来，国内学者对农业现代化发展已有了较为全面的研究，主要包括农业现代化概念的探讨和界定、评价指标的构建以及研究方法的选取。关于农业现代化的内涵，张香玲等［4］认为农业现代化是应用先进科技使传统农业逐步转化为先进现代农业，并最终实现生态、经济、社会效益有机结合的过程；但由于农业现代化发展内涵的丰富性与特殊性等原因，龙东平等［5］认为农业现代化应该是一个发生在乡村地区深层产业革命的动态时空过程；而魏素豪等［6］则认为农业现代化是指农业物资装备、配套设施、生产效率达到相对先进水平。农业现代化发展水平衡量指标的选取以及体系构建是其评价研究的核心内容，大多数学者选择从农业投入、农业产出、农村社会发展以及农业可持续发展4 个维度进行评价指标体系的构建，辛岭等［7］建立了4 项准则指标和12 项个体指标，用其评价中国农业现代化发展水平；钟丽娜等［8］将农业现代化评价指标体系准则层划分为4 个方面，综合选出13 项具体指标，对陕西省农业的现代化发展水平进行综合评价；魏素豪等［6］则从投入要素、产出能力、生产服务3 个维度构建了一个能够综合评价农业现代化发展水平的指标体系；而陈晔等［9］从农业科技投入、农业信息化、农业创新产出、农业安全生产、农业生态环境5 个方面建立了一个包含14 个指标的评价体系来评价京津冀农业现代化水平。在研究方法方面，农业现代化研究方法和模型日益多样化，杨华等［10］基于Theil 指数、Wolfson 极化指数及障碍度模型等方法揭示了陕西省农业现代化水平时空格局演变特征及障碍因素；程长明等［11］则利用熵值法对2011—2017年安徽省16 个地市农业现代化水平进行了测度；姚成胜等［12］采用GIS 技术、基尼系数、马尔科夫链等方法来分析粮食主产区的农业现代化发展水平，探讨其时空变化及内部动态演变；而张香玲等［4］、魏素豪等［6］则采用探索性空间数据分析法分析农业现代化空间格局演变。

相较国内，国外对于农业现代化研究比较早，从不同角度对于农业现代化都做了比较深入的探究。Schultz［13］认为传统农业是一种特殊类型的经济均衡状态，指出必须要通过技术变迁打破这种均衡状态来提高农业生产效率。在评价指标方面，Binswanger等［14］采用了相关评价方法和指标评价体系对农业现代化进行了评价。Ploeg［15］认为知识类目是农业现代化的重中之重，在重大经济政治转型的过程中，农业生产过程与资本积累过程的动力、需求和变化更加紧密地结合在一起。

通过文献梳理可以发现，学者们已从多维视角对农业现代化发展进行了探讨，这些观点为后续研究农业现代化提供了一个很好的分析范式与逻辑起点，但目前基于宏观尺度的研究较多，缺少从空间格局演化视角对农业现代化发展进行探讨，且对以县域为单元的农业现代化时空研究有待进一步深入。鉴于此，本研究以江汉平原11 个县（市、区）为研究单元，选取2010年和2018年作为时间断面，构建农业现代化发展的综合评价指标体系，探究江汉平原农业现代化发展水平及其空间格局演化特征，为科学推动区域农业发展提供策略依据，以期促进江汉平原地区农业现代化的均衡发展。

2 江汉平原农业现代化水平综合评价

2.1 评价指标

农业现代化是一个动态的不断发展的历史过程［16］，由于不同时期和地区资源禀赋状况等差异，其内涵也有所不同。新中国成立初期，农业现代化可以概括为机械化、电气化、化肥化和水利化；党的十一届三中全会之后，在依靠体制创新推动农业现代化发展的背景下，农业现代化内涵发展为科学化、集约化、社会化和产业化；党的十六大之后，其内涵融合成为一个包含现代农业要素、产业体系、生产组织形式、发展模式的综合体；党的十八大至今，高效、优质、节约、友好的发展理念，为农业现代化增添了新的内涵。因此，对农业现代化水平进行评价须因时制宜、因地制宜，同时遵循指标选择的系统性、代表性、精确性和可得性原则［8］。

本研究采用熵权法，在吸取国内同类研究成果的基础上，结合江汉平原农业现代化发展的实际情况，从农业投入水平、农业产出水平、农村经济社会发展水平、可持续发展水平4 个方面，综合选出13 项具体指标，构建江汉平原农业现代化评价指标体系。其中，农业投入水平包括农机总动力、单位化肥施用量、农林牧渔业中间投入；农业产出水平包括劳动生产率、土地产出率、单位粮食产量、农村人均可支配收入；农村经济社会发展水平包括城镇化率、有效灌溉率、农业劳动力就业率；可持续发展水平包括单位农药使用量、旱涝保收率、耕地保有量，如表1所示。

表1 农业现代化评价指标体系

2.2 数据获取

本研究所采用的数据主要来源于相关年份的《湖北统计年鉴》、各县（市、区）统计年鉴以及政府统计公报。评价指标分为正指标和负指标，对负指标采用取负数的方式对其正向化处理，使所有数据的趋势性保持一致。

2.3 指标权重确定与综合得分

熵值法是一种客观赋权方法，它通过计算指标的信息熵，根据指标的相对变化程度对系统整体的影响来确定指标的权重，具有较高的可信度和精确度，能够有效避免主观赋权法的不足［17］。故本研究采用熵值法这一客观赋权方法对江汉平原农业现代化水平进行评价，具体计算步骤如下。

2.3.1 数据整理 假设被评价对象有m个，每个被评价对象有n个评价指标，i为被评价对象（i=1 表示荆州区，i=2 表示沙市区，i=3 表示江陵县，i=4 表示公安县，i=5 表示监利县，i=6 表示石首市，i=7 表示洪湖市，i=8 表示松滋市，i=9 表示仙桃市，i=10 表示潜江市，i=11 表示天门市），j为评价指标，构建判断矩阵：

式中，Xij表示第i个样本第j项评价指标的数值。

2.3.2 标准化处理 由于农业现代化各项具体指标的原始数据具有不同质性，为了消除量纲的影响，采用极值法对各项指标数据作标准化处理，使其具有可比性和可操作性。

式中，X'ij为标准化值，Xj为第j项指标值，Xmax、Xmin分别为第j项指标的最大值及最小值。

1）计算指标熵值

式中，yij为第i个被评价对象的j指标在所有评价对象中的比重。

2）计算指标权重

式中，dj指第j项指标的信息效用值。

3）计算农业现代化综合得分

3 江汉平原农业现代化水平空间自相关检验模型

3.1 全局莫兰指数

空间自相关分析是一种空间统计方法，解释在同一个分布区内一些变量的观测数据之间潜在的相互依赖性，其检验方法包括全局莫兰指数和局部莫兰指数。全局莫兰指数用来检验整个空间是否存在变量集聚现象。其计算公式如下。

3.2 局部莫兰指数

全局Moran'sI指数从整体上揭示了江汉平原农业现代化发展水平是否存在空间自相关，为了进一步研究观测值是否存在局部性的空间集聚现象，运用局部Moran'sI指数及散点图来考察农业现代化水平可能存在的局域自相关性，分析农业现代化局部空间相关性特征，描绘变量在空间上集聚情况。

与全局莫兰指数相似，若局部Moran'sI指数值为正，表示具有相似的属性集聚在一起，即高值相邻接或低值相邻接；若为负，表示具有相异的属性集聚在一起，即高值与低值邻接或低值与高值邻接。

4 结果与分析

4.1 江汉平原农业现代化综合发展水平

运用熵值法对2010年和2018年江汉平原11 个县（市、区）的13 项指标286 个原始数据进行处理，计算出各指标的权重与得分，以此来分析江汉平原农业现代化发展水平的演变过程和区域内部的差异。根据表1 中的13 项准则层指标的权重值可以看出，排名第一的是城镇化率（0.133 2），这表明从2010年到2018年农村经济社会发展水平对推动江汉平原农业现代化发展发挥了重要作用。排名第二和第三的分别是劳动生产率（0.098 8）和农机总动力（0.097 1），说明从2010年到2018年的江汉平原农业现代化进程中，以农业产出水平和农业投入水平的快速演化助推农业现代化进程。

由表2 可知，江汉平原各县（市、区）2010年到2018年农业现代化水平总体上升但区域差异较大。2010年农业现代化发展水平得分最高的是沙市区、天门市、洪湖市，2018年得分最高的是洪湖市、仙桃市、沙市区，2010年到2018年，沙市区农业现代化发展水平得分从0.638 下降到0.576，天门市农业现代化发展水平得分从0.510 上升到0.556，洪湖市农业现代化发展水平得分从0.506 上升到0.601，仙桃市农业现代化发展水平得分从0.462 上升到0.577，得分水平高的县（市、区）中仅沙市区农业现代化得分有所下降。2010年及2018年得分最低的是石首市、江陵县、松滋市，石首市农业现代化发展水平得分从0.314 下降到0.284，江陵县农业现代化发展水平得分从0.274 略微上升到0.283，松滋市农业现代化水平得分从0.194 上升到0.274，相较于另外2 个县（市），其现代化水平有所上升，石首市农业现代化水平下降幅度明显。农业现代化发展水平得分均值由2010年的0.410 上升到2018年的0.457。总体上看，江汉平原农业现代化发展水平呈上升趋势，仅沙市区、荆州区、石首市的农业现代化水平得分有所下降。此外，2010年沙市区农业现代化发展水平得分为松滋市的3 倍多，2018年洪湖市的农业发展水平得分为松滋市的2 倍多，且2010年到2018年分别有5 个县（市、区）位于农业现代化水平得分均值以下，表明了区域内部农业现代化水平存在较大差异。

表2 2010年和2018年农业现代化水平得分及排名

4.2 不同区域农业现代化分解要素发展水平

将农业现代化分解为农业投入水平、农业产出水平、农村经济社会发展水平、可持续发展水平4 个要素，其要素得分结果如表3 所示。

由表3 可知，在农业投入水平方面，天门市的平均得分最高（0.135），石首市的得分最低（0.076）。以2010年为例，天门市农业投入现代化水平是石首市的2.4 倍。在农业产出水平方面，沙市区的平均得分最高（0.293），但其2018年的得分相对2010年有所下降；仙桃市得分从2010年的0.082 上升到2018年的0.143，上升了0.061，成为农业产出水平上升最多的地区。在农村经济社会发展水平方面，从2010年到2018年，有7 个县（市、区）的得分呈下降趋势，其中沙市区的得分下降最为明显，达到了0.075，但总体上，沙市区的农村经济社会发展水平得分仍然居于高位。在可持续发展水平方面，各县（市、区）得分整体呈上升趋势，上升幅度较大且区域整体差距缩小，可以看出2010年区域内部可持续发展水平得分两极分化严重，到2018年这种趋势得到明显改善。

表3 不同年份分区域农业现代化要素分解得分

从一级指标层面上看，2010年及2018年农业产出水平的得分最高，说明其对农业现代化发展的支持水平最高，反映出农业产出水平对江汉平原农业现代化发展具有重要作用，但相对于2010年，2018年其对农业现代化发展水平的支持力度略有下降。2010年其他一级指标对农业现代化支持力度按从大到小顺序依次是农村经济社会发展水平、农业投入水平、可持续发展水平；2018年其他一级指标支持力度按从大到小顺序依次是可持续发展水平、农业投入水平、农村经济社会发展水平。从各一级指标的相对增长率来看，增长速度最快的是可持续发展水平，增长率达到了49%，其对农业现代化的支持力度由2010年的第4 名上升到2018年的第2 名，说明重视农业环境保护的可持续发展方式对农业现代化发展发挥着愈加重要的作用。

4.3 江汉平原农业现代化空间相关性检验

4.3.1 全域空间相关性 本研究运用Stata 15.0 软件，对2010年及2018年江汉平原农业现代化发展水平进行空间自相关分析，计算其全局莫兰指数。

由表4 可知，2010年的Moran'sI指数接近于0，说明2010年江汉平原农业现代化水平不存在空间自相关性；2018年的Moran'sI指数为正值，通过了10%水平下的显著性检验，说明2018年江汉平原农业现代化发展存在空间正相关，即农业现代化发展水平接近的县（市、区）在空间上呈集聚分布。总体来看，从2010年到2018年Moran'sI指数上升，表明江汉平原农业现代化发展的情况由空间随机分布到呈现空间集聚状态。

表4 江汉平原农业现代化水平全局莫兰指数值

4.3.2 局域空间相关性 为进一步揭示农业现代化局域空间相关性变化特征，利用Stata 15.0 软件绘制局部Moran'sI指数散点图，通过计算得到2010年和2018年的11个县（市、区）的局部莫兰指数散点图。

由图1 可知，2010年各县（市、区）农业现代化发展水平呈随机分布状态，可能是由于农业现代化区域地理差异与发展差距导致的。2018年区域集聚程度增加，大部分县（市、区）集中在一、三象限，即以高高集聚与低低集聚为主要局域空间集聚类型。其中，高高集聚型有洪湖市、仙桃市、天门市、潜江市，低低集聚型有松滋市、石首市、荆州区、公安县，2 个象限分布较均。高高、低低集聚型县（市、区）共计8个，占研究总数的73%，低高集聚型县（市、区）仅占18%，另外江陵县跨越二、三象限，呈现向第三象限靠拢的趋势。

图1 2010年和2018年农业现代化局部莫兰指数散点图

与2010年相比，2018年江汉平原农业现代化集聚程度有所增加。高高集聚型、低低集聚型县（市、区）数量由3 个增加到4 个，高低集聚型由2 个减少到0 个，低高集聚型则由3 个减少到2 个，江陵县则由高低集聚型向低低集聚型发展。其中，潜江市由高低集聚型转为高高集聚型，荆州区由低高聚集型转为低低集聚型。

综上分析，可以看出农业现代化水平较高及较低的县（市、区）的集聚程度都略有上升。高高集聚型县（市、区）增加的原因可能是区域间道路交通等基础设施条件的改善，使得相邻区域间交流与合作不断增强，农业生产要素的流通更加便利，推动了相邻区域农业现代化的联动发展。同时也可以看出，江汉平原农业现代化发展的空间差异性明显，呈现出显著的正向局域空间自相关和局域地理集聚特征。

5 结论与启示

本研究基于2010年及2018年江汉平原11 个县（市、区）的时间截面数据，构建了包含农业投入水平、农业产出水平、农村经济社会发展水平和可持续发展水平4 个维度的农业现代化综合评价指标体系，运用熵权法、全局莫兰指数、局部莫兰指数散点图对江汉平原农业现代化水平进行了测度，探讨了其农业现代化发展水平空间相关性及时空分布格局，得到如下结论。

1）2010年到2018年，江汉平原农业现代化发展水平总体呈现上升趋势，但是发展水平依然不高。在农业现代化发展水平整体提升的基础上，仍有部分县（市、区）农业现代化发展水平下降。

2）地区农业现代化发展水平和增长速度差异较大，存在区域内部发展不平衡问题。沙市区、洪湖市、仙桃市、天门市农业现代化发展处于相对领先水平，松滋市、江陵县、石首市农业现代化水平较为落后。在增速方面，仙桃市和公安县的农业现代化水平增长较快，江陵县和天门市的增速处于下游水平。

3）在评价指标层面，2010年及2018年农业产出水平对江汉平原农业现代化发展的支持力度最高，此外，对江汉平原农业现代化发展水平支持力度增长速度最快的是可持续发展水平。

4）在空间相关性方面，2018年各县（市、区）农业现代化发展水平呈现出明显的空间相关性，农业现代化局域空间集聚特征明显，呈现出以高高集聚和低低集聚为主导的空间集聚类型，农业现代化发展水平较高和较低的县（市、区）的集聚程度都有所上升。

基于以上结论，本研究对于江汉平原农业现代化发展有以下启示。

1）积极引进先进农业科学技术，促进科技成果应用。加强与农业科研院所及周边高等院校的项目合作，注重农业科技自主创新能力的提升及成果转化，补齐区域农业现代化发展过程中的短板。同时加大对农业现代化低水平地区的扶持力度，解决低发展水平地区由于初始禀赋劣势引起的发展受限问题，共同实现江汉平原农业现代化发展。

2）根据不同区域农业现代化发展现状，制定差异化发展战略。发展水平相对领先的地区，在促进自身发展的同时须发挥示范带头作用，根据低发展水平地区实际情况采取针对性帮扶策略；低发展水平地区也应主动借鉴农业现代化发展增速较快地区的经验，努力发挥后发优势。

3）大力提高农业劳动生产率，推动农业规模化、机械化、专业化生产。积极推进农村土地流转，发展适度规模经营，提高农机作业便利程度，发挥土地规模经营效益，实现劳动力、土地、技术等生产要素的优化配置，促进劳动生产率有效提高。

4）注重对生态环境的保护，促进农业可持续发展。坚持最严格的耕地保护制度，扎实推进农村土地整治，严格落实耕地占补平衡，建设高标准农田；完善农田水利等基础设施的建设，提升抵御旱涝灾害的能力，同时大力推进农田节水灌溉；避免农业生产中过度使用农药，加大绿色农药普及力度，稳步推进农业生态和农业现代化协调发展。

5）充分发挥区域农业现代化的辐射效应，发挥好生产要素扩散对周边区域农业现代化的正向带动作用。建设农业现代化区域示范城市，利用其辐射带动作用促进区域间交流合作与发展，以实现江汉平原作为中国重要的商品粮生产基地的农业现代化全面快速发展。