河南省农业经济与生态系统耦合协调发展研究

郑希阳，袁金放，高延军

(河南科技大学 经济学院，河南 洛阳 471000)

农业生态环境经济系统耦合的研究对于实现农业产业与资源相一致，建立持续、高效的农业生态环境经济系统具有重要的意义。

有关农业生态经济系统耦合协调性评价方面的研究成果较多，评价方法主要采用耦合度与耦合协调模型[1-4]、系统动力学模型[5]、能值分析方法[6-8]等；研究对象涉及不同尺度的行政区域[9-12]、地域[13]等。

文章在构建农业生态系统与农业经济系统评价指标的基础上，基于耦合协调度模型定量刻画两者之间的耦合关系，揭示农业经济与生态系统之间的协调关系，旨在为制定河南省农业生态系统与农业经济系统协同发展政策提供支持。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

文章用到的所用指标数据都来自2010年—2019年《河南省统计年鉴》。

1.2 熵权法

1.2.1 指标体系的构建

在借鉴大量参考文献的基础上，遵循可比性、科学性、动态性和操作性原则构建农业经济和生态系统两个层面的11项综合指标体系(见表1)。

表1 农业经济与生态系统指标

1.2.2 熵值法计算各指标权重

1.2.2.1 数据标准化处理。

(1)

(2)

式(1)(2)中j=1，2，3，4……n，i=1，2，3，4……n；maxj代表该项指标中的最大值；minj代表该项指标中的最小值。

1.2.2.2 第j项指标熵值的计算。

(3)

(4)

式(3)(4)中Pij代表第j项指标下，第i年的特征比重或贡献度；E代表熵值。

1.2.2.3 指标权重的计算。

(5)

式(5)中Wj代表评价指标的权重。通过计算得出各项指标数据的权重。

1.2.2.4 加权法计算综合得分。

(6)

由公式(6)可以计算2010年—2019年农业经济与生态系统的综合得分，具体见表2。

表2 河南省农业经济与生态系统得分情况

2 农业经济与生态系统的耦合测度

2.1 耦合度模型

借鉴物理学中的容量耦合概念及容量耦合系数模型，推广得到多个系统相互作用的耦合度模型。

C=2×[(U1·U2)/(U1+U2)2]1/2

(7)

式(7)构造农业经济与生态系统耦合协调度函数，其目的是评判区域农业生态系统与农业经济系统间交互耦合的协调程度，U1、U2分别为农业经济系统、农业生态系统发展综合序参量。U1、U2相关关系及基本类型为：

第三种：U1=U2为经济生态同步型。

在研究河南省的农业经济与生态系统的协调发展中，单纯依靠耦合度判断容易造成误导，使结论没有实际的指导意义，因此引入协调度的概念。

D=(C·T)1/2

(8)

式(8)中D为协调度，C为耦合度。构建农业经济与生态系统的协调度，用来评价两个系统之间的协调程度。T为农业经济与生态系统的综合协调指数，用式(9)求得。

T=aU1+bU2

(9)

文中研究认为农业经济系统与生态系统的贡献量是相同的，故取a=0.5，b=0.5。

2.2 农业经济与生态系统耦合协调发展判别标准

在参考大量文献的基础上，按照耦合协调程度大小将河南省农业经济与生态系统的协调发展情况分为10类，不同协调度对应的耦合协调类型具体见表3。

表3 农业经济与生态系统协调发展的耦合协调判断标准

3 结果与分析

3.1 农业经济与生态系统评分值时序变化

由表2计算得出的河南省农业经济效益与生态效益得分情况，绘制出河南省农业经济与生态系统评分趋势图(见图1)。

图1 河南省农业经济与生态系统评分值变化趋势

3.1.1 经济效益整体上呈现上升的趋势

经济效益从2010年的0.050上升至2019年的0.355，10年时间扩大7倍。经济效益始终保持良好增长的趋势。说明该研究阶段经济效益对河南省农业生态化发展的贡献在不断提高。究其原因，主要得益于国家和河南省在政策上对农业发展大力支持。早在 2007年“中央一号文件”中，明确要求“要改善农机装备结构，提升农机装备水平，走符合国情、符合各地实际的农业机械化发展道路”。2016年，河南省人民政府办公厅印发《河南省“十三五”农业和农村经济发展规划》，指出强化农业科技创新和服务体系支撑。2019年，河南省人民政府给出深入推进农业供给侧结构性改革，大力发展优势特色农业促进河南省农业高质量发展意见。围绕实施乡村振兴战略，打赢脱贫攻坚战，如期实现全面小康目标，应对新冠肺炎疫情新形势，2020年农业农村部、财政部发布重点惠农强农政策36条。

3.1.2 生态效益整体上呈现出先下降后上升的趋势

2010年—2015年生态效益从0.312下降至0.148，2016年开始出现了良好的增长趋势，2019年增加至0.516。说明2010年—2015年生态效益对河南省农业生态化发展的贡献率持下降趋势。2015年—2019年贡献率开始出现上升趋势。习近平主席在十九大报告上指出必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念已经贯彻人心。2015年，河南省持续开展化肥减量增效行动，全省化肥年使用量自2016年开始连续3年负增长，2019年全省推广测土配方施肥技术面积1.68亿亩次，亩均减少不合理施肥1.05 kg，农药和农膜使用量也得到了控制，有力促进了粮食丰收丰产，有效改善了农业生态环境。综合效益受生态效益的影响，整体变化趋势与生态效益保持一致。

3.2 河南省农业经济与生态系统耦合协调度分析

通过公式(7)(8)(9)计算得出2010年—2019年河南省农业经济与生态系统耦合协调度(见表4)。

表4 2010年—2019年河南省农业经济与生态系统耦合度与协调度

从图2可以明显耦合度在波动中呈现出上升趋势，并且耦合作用越来越强。2011年—2013年和2013年—2015年都出现先上升后下降的趋势，2015年以后耦合度不再出现波动，开始稳步上升。协调度整体上没有太大的波动，除2013年以外，协调程度越来越强，说明河南省农业经济与生态系统实现了协调发展，协调等级也从原来的等级3上升到了等级10。农业经济与生态系统的关系总的来说经济发展滞后于生态发展，在保证生态的前提下也要加大投入注重农业经济的发展。

图2 2010年—2019年耦合度与协调度变化趋势

4 结论与政策建议

4.1 结论

研究表明从纵向走势来看，河南省农业生态系统与农业经济系统得分均呈现明显上升趋势，农业经济得分从0.050增长到0.355，生态系统得分从0.362增长到0.817，显示出河南省农业生态建设以及农业经济增长保持良好态势。两者横向相比，2010年—2019年农业生态系统得分始终高于农业经济系统得分，属于经济滞后型，但两者差距逐渐缩小。河南省农业生态经济系统耦合度从0.281增长到了1，波动趋势较大。耦合协调度从0.264上升到0.995，耦合协调度类型从中度失调和过渡到优质协调，两者协调发展水平呈现新高度。

4.2 建议

4.2.1 主动保护耕地质量

为保证农业生态系统稳步发展的态势，保护农业生态资源尤其是耕地质量是当务之急。政府部门可以通过讲课、考察、实地演练等方式对农民进行培训，贯彻保护耕地质量的意识。积极控制农业污染，倡导清洁生产方式，加强农业生产循环利用，实现农业的集约化生产。

4.2.2 扩大农业投资力度

在保证生态系统良好发展的前提下，河南省农业也要重视经济效益稳步增长。因此，政府部分应该高度重视生态农业发展，可以加大对生态农业的投资力度，对农业发展给予相应的政策支持和优惠。同时，要合理利用外资，吸引更多资金参与到生态农业建设中，多开发相关项目，例如利用河南省人口和农业大省的优势，建立生态农业发展基地。

4.2.3 培养农业科技高质量人才

合理利用地区的教育资源，对研究生态农业的部门或者高校给予一定程度上的补贴或者优待，提高相关人才研究的积极性。农业科技的提高可以带动农业发展，改善农业发展环境，实现农业与生态环境协调发展。