旱区农业现代化水平及驱动因素分析——以宁夏为例

田 帅，葛志军

(宁夏大学农学院，宁夏银川 750021)

在经济发展新常态背景下，我国先后推进了工业化、城镇化和农业现代化“三化”协调发展，新型工业化、城镇化、信息化和农业现代化的“四化”同步发展，新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化和绿色化发展的“五化”协同发展进程，反映了人们日益增长的物质需求，及对美好生活追求实践的不懈努力。在此过程中，农业现代化始终处于重要地位，但从目前中国“五化”协同发展状况来看，农业现代化仍处于滞后发展阶段，相较于发达国家，农业现代化发展水平较低，区域差异显著，尤其是中国西部地区。同时，农业现代化已逐渐成为中国现代化进程中的关键一环，是促进乡村振兴的重要力量，并逐步成为地理学、经济学和社会科学等领域的研究热点。梳理国内既有研究成果，发现农业现代研究主要聚焦在三方面：①农业现代化发展的理论研究。目前，产业集群理论、国际减贫理论、农业生态理论等理论视角下，研究内容逐步由理论研究转向理论实践相结合。②农业现代化水平测算及时空特征分析。农业现代化水平测算在不同尺度取得丰硕的研究成果，主要采用熵值法、TOPSIS熵权法和主成分分析法，重点测度国家、省域和长江经济带农业现代化水平及空间分布特征。③农业现代化与新型城镇化的耦合关系。随着“五化”深入推进，农业现代化与城镇化、交通、人力资本、科技创新和农业社会化服务的关系，及其与新型职业农民的培育路径等方面研究逐步成为农业现代化发展的关注重点。通过文献梳理，发现时间序列水平测算及宏观尺度特征的农业现代化发展水平研究的成果丰富，微观尺度农业现代化时空特征分析及驱动因素研究较少，而农业发展对自然资源依赖性较强，其不同区域空间发展差异客观存在，且表现出尺度效应。因此微观尺度农业现代化时空特征及驱动因素分析，有助于更客观、准确把握农业发展规律，为各县(区)农业向现代化发展的调控策略提供参考。

宁夏位于西北干旱半干旱区域，农业生产自然资源和环境条件内部差异明显，农业成为区域社会经济发展的重要支撑，其农业人口远高于全国平均水平。2019年底，全区第一产从业人口共116万，占全区总人口的50.16%，农业总产值达5 848 470亿元，占地区经济总产值的39.43%。近年来，在农业现代化和高质量发展推动下，宁夏农业现代化发展格局有所变动，厘清其时空分布特征，分析其变动规律，识别推动区域农业现代化发展的关键因素对进一步助力乡村振兴和农业现代化进程意义重大。

鉴于此，该研究以宁夏19个县(区)为研究单元，构建农业现代化发展指标体系，选取2010—2019年面板数据，研究宁夏10年间的农业现代化发展时空演变特征，以期为各县(区)明晰农业现代化发展水平及阶段，制定推进农业现代化发展进程的路径提供科学依据。

1 指标选取、数据来源及研究方法

指标体系构建。依据数据科学性、易得性及综合性原则，借鉴刘锐等对不同地区农业现代化评价水平的研究成果，构建宁夏农业现代化评价指标体系。该体系分为3个系统：农业生产现代化，反映区域农业现代化社会经济生产效益，包括农业劳动生产率、耕地产出率、粮食单产和单位耕地农业机械总动力；农业生活现代化，反映农业生产为满足居民需求创造的价值及基础，包括居民人均可支配收入、人均农业总产值和每万人拥有医院床位数3个指标；农业生态现代化，反映农业发展对生态环境的影响，包括森林覆盖率、单位耕地面积农药施用量和环境治理投资占GDP比重，3个系统共涉及10个指标，见表1。

表1 宁夏农业现代化水平评价指标体系

数据来源。2010年，红寺堡区成立，为避免行政区划变动和数据统计口径的影响，该研究初期确定为2010年。该研究数据包括社会经济统计数据和地理空间数据。其中，社会经济统计数据来源于《宁夏统计年鉴》(2009—2020年)、《中国县域统计年鉴》(2009—2020年)及相应年份宁夏统计公报。地理空间数据来源于国家基础地理信息中心1∶100万电子地图，通过ArcGIS 10.8软件矢量化得到宁夏行政区界限及各县(区)矢量图。

TOPSIS熵权法。TOPSIS熵权法又被称为“逼近理想解排序方法”，其通过假定正、负理想解，测算各样本与正、负理想解的距离，得到其与理想方案的相对贴近度，评价对象与理想化目标的接近程度进行排序，能够综合评价研究单元发展水平。其通过熵值法确定指标权重，有效避免主观因素对评价结果的影响。TOPSIS熵权法主要计算原理如下：

指标标准化及权重确定：采用极差标准化方法，对宁夏农业现代化评价的10项指标进行标准化处理，消除指标量级量纲对评价结果的影响。

(1)

(2)

式(1)(2)中，、min、max分别表示第个指标的原始值、最小值和最大值。在此基础上，确定各指标的差异系数，并计算各指标权重。

(1)确定规范化矩阵。

=()×=×

(3)

(2)确定正理想解和负理想解。

(4)

(5)

(3)计算样本与正理想解和负理想解间距离。

(6)

(4)计算最优方案与贴近度。

(7)

式(7)中，∈(0，1)，值越接近于1，表明宁夏农业现代化水平越高，反之，则越低。

空间自相关分析和热点分析。全局莫兰指数(Global Moran’s I)通过计算空间邻近单元间的相似程度，反映研究区域的集散程度，Moran’s I越大，表明研究区域空间自相关程度越高，区域集聚水平越高，反之则越低，但全局莫兰指数不能反映局部区域的空间差异。因此，该研究采用热点分析进一步分析宁夏局部区域的空间集聚特征，得到标准化得分值，值越大，表明该区域为热点区域(高值区)，值越小，表明该区域为冷点区域(低值区)。该研究将全局莫兰指数与热点分析方法相结合，探究研究期限内宁夏农业现代化发展水平的全局及局部集散程度，进而揭示农业现代化水平的空间分布特征及演化趋势。

Tobit回归模型。Tobit回归模型也被称为截尾回归模型或删失回归模型，能够有效处理[0，1]区间的样本数据，且能避免最小二乘回归带来的结果偏差。该研究农业现代化水平值介于[0，1]，适用于Tobit回归模型识别农业现代化水平的关键因素。

2 宁夏农业现代化水平时空特征

通过TOPSIS熵权法测算得出宁夏农业现代化发展水平值(图1)，变异系数反映宁夏各县(区)的农业现代化的发展差异。2010—2020年宁夏农业现代化水平整体偏低，其中2010—2015年处于快速下降阶段，2015年以后处于缓慢波动下降阶段(图1)。2010—2015年为快速波动下降阶段，农业现代化水平从0.382下降到0.331，年均降幅2.67%，农业现代化进程中，宁夏农业生产负向影响逐步显现，成为未来宁夏农业现代化发展亟待突破的瓶颈。2016—2019年呈波动下降态势，增长幅度较小，从2016年0.345下降到2019年的0.332，主要源于在经济新常态背景下，对农业发展提出新要求，加之“十三五”时期注重稳定农业经济增长，同时调整农业产业结构，影响宁夏农业现代化整体发展。此外，在区域内农业发展环境和政策引导下，农业经济发展趋于稳定。2010—2019年，宁夏农业现代化发展水平的变异系数波动上升，从0.219上升到0.242，表明宁夏农业现代化发展水平的县(区)差异逐步增大。

从县(区)层面来看，2010—2020年，由表2可知，银川市、灵武市、平罗县、利通区和泾源县农业现代化水平均值分别为0.469、0.448、0.418、0.401、0.452，分别高于全区平均水平35.16%、29.11%、20.46%、15.56%、30.26%，其原因在于银川市、灵武市、平罗县农业发展自然条件优渥，地形平坦，农业机械化操作水平较低，农产品产出效率和规模效率显著。2010—2019年，红寺堡区、盐池县、同心县、沙坡头区和海原县农业现代化发展水平平均值分别为0.220、0.241、0.171、0.292、0.228，分别低于全区平均水平36.60%、30.55%、50.72%、15.85%、34.29%，其原因在于该类区域多位于宁夏中部干旱带，水资源短缺，农业气候多变，农业产业结构和经济效益提升限制因素较多。

图1 宁夏农业现代化水平及变异系数Fig.1 Level of agricultural modernization in Ningxia and coefficient of variation

表2 2010—2019年宁夏农业现代化水平结果

全局空间自相关分析。从全局空间自相关统计结果可以看出，宁夏农业现代化水平空间相关系数均为正值，表明宁夏农业现代化水平的集聚特征显著，但在从时序变化上看(表3)，Moran’s指数值呈逐步下降趋势，由2010年 0.386下降到 2019年的 0.230，表明宁夏农业现代化水平空间集聚程度不断减弱，农业现代化发展方向逐步趋向离散化和均衡化。

热点分析。为进一步探索宁夏农业现代化县域分布的空间格局，分析其局部集聚分布情况，采用局部空间自相关方法(Getis-Ord Gi)，借助ArcGIS 10.8空间统计工具分类中的热点分析方法，计算2010、2013、2016、2019年宁夏农业现代化水平的Gi统计量值得分，按照自然断点法将值分成3个等级，得到不同年份宁夏农业现代化水平空间分布的冷热点图(图2)。

2010—2019年，宁夏农业现代化水平的热点区主要分布在宁夏北部引黄灌区，冷点地区主要分布在宁夏中部干旱带，冷热点区空间分布大体呈现“北高南低”趋势。2010年北部引黄灌区热点区域数量为8个，有石嘴山市、平罗县、贺兰县、银川市、永宁县、灵武市、利通区和青铜峡市。2013年，宁夏农业向现代化发展热点区仍集中在北部引黄灌区，但县(区)数量下降至5个，分别为平罗县、永宁县、银川市、贺兰县和青铜峡市。2016年，宁夏农业向现代化发展热点区域呈现扩散现象，但主体部分仍集中在宁夏北部引黄灌区，此外，南部六盘山区的隆德县和泾源县也发展成为热点区域。相较于2016年，2019年全区农业现代化热点区域总数下降至6个，占全区总数的31.5%，其中，隆德县和泾源县农业现代化发展类型转变为中间区域，彭阳县转变为热点区域。2010和2013年，全区农业现代化发展的冷点区域集中在中部干旱带，共7个县(区)，占全区总数的36.8%，分别是中宁县、红寺堡区、沙坡头区、同心县、海原县、原州区和西吉县。2016和2019年，全区农业现代化发展冷点区域数量有所下降，但仍集中分布在宁夏中部干旱带，共6个县(区)，占县区总数的31.5%，分别是中宁县、红寺堡区、沙坡头区、同心县、海原县和原州区。2010、2013、2016、2019年，全区农业现代化的中间区域数量大体逐步增加，分别占全区总数的21.1%、36.8%、31.5%、36.8%，表明宁夏农业现代化发展在县域层面发展势头良好，且在空间上逐步趋向均衡发展。

表3 宁夏农业现代化Global Moran’s I指数

图2 宁夏农业现代和水平热点分析Fig.2 Hotspot analysis of modern and horizontal agriculture in Ningxia

3 宁夏农业现代水平影响因素

农业现代化受社会经济、自然条件和区位因子等多因素共同影响，综合考虑数据代表性、易获性和可量化原则，借鉴已有研究成果，该研究选取人均社会消费品零售额、地方财政农业支出费用、人均教育经费支出和公路通车里程4个指标，取2010—2019年指标均值作为自变量，构建Tobit回归模型。指标数据来源于《宁夏统计年鉴》(2010—2019年)，采用极差标准化法，消除指标的量级量纲差异。模型如下：

QI=XFP+DFC+EDU+PLC++

(8)

式(8)中，QI代表宁夏农业现代化发展水平值；XFP代表人均社会消费品零售额；DFC代表地方财政农业支出费用；EDU代表人均教育经费支出；PLC代表公路通车里程。代表截距项，代表随机误差项，～代表各自变量的系数。

根据宁夏农业现代化影响因素估计结果(表4)可知，农业固定资产投资占比、人均储蓄存款金额分别在0.05和0.01水平下通过显著性检验，且均对宁夏农业现代化发展产生正向影响。地方财政支出和产业结构高级化程度暂未通过显著性检验。

表4 农业现代化水平回归结果

综合回归结果，结合目前宁夏农业现代化的发展进程，影响宁夏农业现代化发展的关键因素如下：

(1)农业资源禀赋。相对于第二三产业而言，农业发展对地形、气候、土壤和水源等自然资源具有较高依赖性，土壤肥力、光照条件和水资源等自然资源是农业发展必要基础条件，而自然资源环境条件具有客观性，一方面表现在各县(区)农业种植结构和农业产出效率的差异，另一方面通过农户掌握技术和信息的能力，间接影响地区产业结构，形成不同的农业现代化景观格局。例如，宁夏北部形成了精品粮食和瓜菜产区，而南部六盘山区形成了特色杂粮和冷凉蔬菜产区。

(2)农业固定资产投资占比。农业固定资产投资总额与农业现代化发展水平呈正相关，即农业固定资产投资力度大的区域，其农业现代化发展进程越快、水平越高。固定资产投资具有乘数效应，即在拉动区域经济增长的同时能够扩大生产规模，提升规模效应。因此，增加农业固定资产投资能够促进农村经济社会发展，同时扩大能源生产规模，为农业产业集群发展提供条件。从回归结果来看，农业固定资产投资占比对农业现代化发展水平的影响系数为0.436，且在0.05水平下通过检验，表明农业固定资产投资占比对推进宁夏农业现代化发展进程，提升其发展水平具有正向推动作用。

(3)人均储蓄存款金额。人均储蓄存款金额与农业现代化发展水平呈正相关，即人均储蓄存款金额越高，农业现代化发展水平越高。人均储蓄存款金额利于资金聚集，促进消费结构升级，助推产业结构高级化。因此，居民人均储蓄存款金额越高将刺激更高层次的消费需求，引导农产品需求层次高级化，推动农业生产转型升级。从回归结果来看，宁夏人均储蓄存款金额对农业现代化发展水平的影响系数为0.002，且在0.01水平下通过检验，成为助推宁夏农业现代化发展的重要动因。

3 结论与讨论

该研究构建宁夏农业现代化评估指标体系，使用TOPSIS模型、全局莫兰指数、热点分析和Tobit回归模型分析了宁夏农业现代化水平的时空特征及演变，识别了其发展的关键制约因素，结论如下：

(1)2010—2020年宁夏农业现代化水平整体偏低，县(区)间空间差异逐步增大。2010—2020年农业现代化水平整体波动下降，年均降幅为1.7%。分县(区)来看，银川市、灵武市和平罗县的农业现代化发展水平最高，研究时限内均值高于0.4，高出全区平均水平13.25%，红寺堡区、盐池县和海原县相对滞后，年均值分别为0.220、0.241、0.228，低于全区平均值。

(2)宁夏农业现代化发展水平呈现“北高南低”的空间分布格局。以银川市、平罗县和灵武市为代表的北部引黄灌区是宁夏农业现代化发展的高水平区和热点区域，农业发展优势显著，而以红寺堡区、同心县和海原县等中部干旱带县(区)受水资源抑制，成为宁夏农业现代化发展的低水平区和冷点区域。

(3)宁夏农业现代化发展的驱动因素为农业固定资产投资占比、人均储蓄存款金额，其对农业现代化发展水平的影响系数分别为0.436、0.002。农业固定资产投资占比成为推动宁夏农业现代化进程的关键驱动力，同时人均储蓄存款金额对农业转型升级发挥重要作用。

该研究从县(区)尺度出发综合评价旱区农业现代化水平，研究发现宁夏农业现代化总体水平呈波动下降趋势，相较于省域尺度对农业现代化水平的综合评价，县(区)尺度评价结果偏低，这表明农业现代化发展水平存在明显的尺度效应和个体效应，微观尺度的农业现代化水平发展态势并不完全与宏观尺度吻合。因此，该研究能够丰富和完善农业现代化发展的多尺度研究成果，后续研究将持续关注农业现代化发展的尺度效应及提升农业现代化发展的策略。