基于灰色关联分析法的青海省粮食生产能力研究

姜美利 姚红义

一、前 言

作为人口大国，粮食安全在我国一直是关系到国计民生的大问题，是生存之本。传统粮食生产追求的是粮食总产量的最大化，强调发展。然而在农业发展的同时忽略了对生态环境的保护，造成自然资源不断消耗，忽视了农业未来发展潜力及可持续。而可持续发展农业强调在整合现有资源、提高粮食生产能力的同时，注重生态环境的保护，强调形成并保持发展的无限潜力。

青海省地处我国西北地区，农业耕地少且分散，自然环境复杂且生态较为脆弱，粮食生产能力较低，粮食生产比较效益低。20世纪70年代，青海商品粮基地的建设及青海东部农业的综合开发等，均是为了提高青海省区域粮食生产能力和食物安全保障。随着青海省经济社会的发展，人民对美好生活的需求使青海的粮食需求量不断增加，造成供给压力不断上升。现今在面对国家粮食安全问题的大背景下，对青海省粮食生产能力进行科学评估和预测，是保障青海人民自身粮食安全的前提和基础。[1-2]

本文运用可持续农业发展理论，针对青海粮食供给的安全问题，采用灰色关联分析法分析青海省农业可持续发展与提高粮食生产能力间的关联度。

二、数据分析与方法

（一）模型选取

国内外学者研究影响粮食生产能力的关联模型有空间结构模型、系统动力模型以及劳动力模型等，所使用的研究方法有灰色关联法、层次分析法以及偏离份额分析法等。基于此，本文选取广泛应用的灰色关联度模型作为分析模型。

灰色关联度模型是通过对有关数据对比分析，选取参考序列作为基准，考察系统各因素之间联系是否紧密而识别影响系统发展状态主次因素的重要方法。它是对序列之间关联程度的度量，表现为序列间量级大小变化的相近性和发展趋势的相似性。[3]

（二）影响青海省粮食生产能力因素分析

青海省全省面积72.23万平方千米，2021年，农业耕地面积为883.5万亩，占全省面积的0.8%；粮食播种面积为420.3万亩，占耕地面积的47.57%。耕地面积少且分散。农作物种植地区主要分布在黄河流域、湟水流域及柴达木盆地，农作物以旱作农业为特色，粮食作物主要有春小麦、青稞、蚕豆、豌豆、马铃薯等。目前青海省的粮食生产能力较低，为全年粮食销区，在全国农作物丰年有余的情况下依靠流通弥补用粮缺口，城镇居民的粮食主要靠省外调入。提高青海土地生产率，保障农业生产综合能力，进而提高其粮食生产能力，对于解决青海省及全国粮食安全具有重要意义。

根据农业可持续发展的内涵，笔者认为粮食的综合生产能力应与经济、社会发展相适应，同时要注重生态环境的保护。本文以农业土地生产率作为因变量，选取经济、社会、生态三个层面构建影响青海省粮食生产能力因素指标体系。

经济层面选取农业生产总值、粮食种植结构、农业家庭人均收入、农业机械化水平、产业结构调整幅度5个指标；社会层面选取财政支农比重、从事农业人员数、农业科技化3个指标；生态层面选取农用塑料薄膜使用量、农用化肥施用量、耕地面积、粮食播种面积、复种指数、水土流失率6个指标。[4-6]

根据灰度关联模型对原始数据在真实性、连续性、可比性等方面的要求，本文统计数据来源于《青海省统计年鉴2020》《国家统计年鉴》及《中国统计年鉴》国家统计网站，选取青海省2015～2019年数据作为研究数据。（数据详见表1）

表1 青海省农业土地生产率影响指标相关数据

（三）灰色关联度分析

首先确立数据矩阵。为了测算青海省土地生产率与可持续影响因素的关联程度，将表1的原始数据分为参考数据序列与比较数据序列，选取总产值数据作为参考序列，再进行原始数据的无量纲处理，也叫归一化处理，是最为常用的初值化法。目的是减少数据之间的绝对差异，并将其数值缩小到近似的范围内。本部分分析上述影响因素，进行无量纲处理，根据结果确定参考序列为x0=[1.000 1.0056 0.9831 0.9887 1.0113]，根据两级最大差值和最小差值计算公式：

计算可得Δmin=0，Δmax=3.0823。分别计算每个比较序列与参考序列对应元素的关联系数，根据公式：

最后通过灰色关联度计算公式：

可以得到在整体上的而对比序列之间的相互关联程度，如表2所示，得出从2015年起农业可持续发展影响因素与土地生产率的灰色关联程度。

表2 关联指数

表2所示为所有因素对土地生产率的关联指数。为进一步进行整合，如表3所示，最终得到经济、社会及生态三大指标对农业土地生产率总体平均关联度，以及各项指标的关联程度占比。

表3 经济社会及生态关联度表示

根据表3所示，农业可持续发展因素与经济、社会及生态的关联程度为µ=0.5其中经济因素与土地生产率关联最高，表明经济因素对土地生产率的影响因素最大。而经济层面指标中的粮食种植结构与土地生产率之间的平均关联度为0.9922，表明粮食种植结构对于土地生产率的提高影响显著。此外，农业机械化程度与土地生产率之间的平均关联度为0.9704，农业机械化水平的关联程度一直较高，原因是青海地处青藏高原，地广人稀，现代化机械水平的提高使耕地有效灌溉面积增加，机械播种收割面积不断扩大，劳动力及农业种植时间大大节省，从而提高了农业的土地生产率。对土地生产率影响较大的是生态因素，关联比重为33.49%。

三、结 论

粮食安全关系到国民经济建设和社会稳定等一系列问题。本研究结合青海省粮食生产的特点，提出基于灰色关联分析法的青海省粮食生产能力研究。该方法充分发挥了灰色关联法的优势，利用数据对青海省粮食生产能力进行研究分析，得出从中长期来看，青海省粮食安全不能确保的结论。因此，为提高土地生产率及粮食综合生产能力、保障粮食安全，本文提出以下建议。

一是提高资源利用效率。将青海省农业自然资源、劳动力、资金技术等各项资源加以整合，合理分配、有效利用。确保粮食播种面积的同时守住耕地红线不动摇。发展节水农业，提高水资源的农业灌溉效率。对中低田进行改造，同时因地制宜，调节粮食结构，优化农作物品种，提高土地的复种指数，从而进一步提高农业土地的利用效率。

二是完善农业基础设施建设。加快完善农业的水利设施建设，提高耕地有效灌溉率。大力宣传推广农业科技和信息服务，减少粮食生产风险，提高粮食单位面积产量和质量。

三是促进农业稳定生产。将粮食主产区作为青海的商品粮基地，同时采取奖励机制，保障粮食主产区农民的收入，调动农民种粮积极性，培养职业农民。

四是保护农业生态环境。根据土壤肥力，合理施用化肥，结合病虫害防治合理施用农药，对农地使用的残膜进行回收，实施秸秆还田，在发展农业的同时保护水土，减少水土流失面积。