基于熵权TOPSIS法的安徽省农业现代化发展水平评价研究

胡子坤, 张 浩*, 张 影, 周晓丽, 刘 畅

(1.淮北师范大学 经济与管理学院,安徽 淮北 235000;2.北京交通大学 经济与管理学院,北京 100044)

农业是人类社会的衣食之源、生存之本,是保障中国经济发展和社会稳定的重要基础。农业现代化是指从传统农业向现代农业的转变,在现代科学的基础上发展农业生产,利用现代科技和现代工业装备农业[1],是中国实施“乡村振兴战略”,全面建设社会主义现代化国家的必由之路[2]。2021年“中央一号文件”明确指出要以农业质量效益为关键,推进农业现代化,主要涵盖粮食和重要农产品供给、现代农业科技、乡村产业体系、农业绿色发展、现代农业经营体系等几个方面;2022年“中央一号文件”提出要坚持和加强党对“三农”工作的全面领导,促进农业农村现代化迈出新步伐;《“十四五”推进农业农村现代化规划》中明确提出,实现农业农村现代化是全面建设社会主义现代化国家的重大任务,要将先进技术、现代装备、管理理念等引入农业,将基础设施和基本公共服务向农村延伸覆盖,提高农业生产效率、改善乡村面貌、提升农民生活品质,促进农业全面升级。安徽省作为我国农业大省,“十三五”以来,全省上下坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面落实党中央、国务院关于“三农”工作的决策部署,扎实推进农业农村高质量发展,取得了良好的成绩。但是,也要清楚地看到,安徽省农业农村发展中不平衡、不充分的问题仍普遍存在,例如:农业生产基础还不稳固、农业产业融合薄弱、农业科技创新能力不足等等。因此,有必要通过对农业现代化发展水平的客观研究,精准把握安徽省农业现代化发展的内在逻辑和规律,从而对症下药,更有效率地补齐短板、发挥长处,促进农业现代化的健康发展。

1 文献综述

国内外学者围绕农业现代化评价进行了大量的研究。

1) 在评价指标体系构建方面,鲁春阳等[3]从农业投入水平、农业信息化水平、农业产出水平、农业产业化水平和农业可持续发展水平等5个维度构建评价指标体系,对河南省农业现代化发展水平进行评价。李梦洁等[4]从农业投入、农业产出、农业科技发展、农业产业化发展、农村社会发展和农业绿色发展等6个维度构建了农业现代化发展水平评价指标体系,对于科技和绿色生态的重要性有了更深的认识。此外,学者们还从质量效益[5]、环境发展[6]、劳动者素质[7]、农业经济发展水平[8]、生产体系[9]、农业多功能性发挥[10]、农业经营模式[11]等维度构建农业现代化评价指标。

2) 在评价方法的选择方面,学者们采用的方法主要包括层次分析法[7,12]、熵值法[6,13-15]、TOPSIS法[3]、多指标综合测度法[16-17]、专家打分法[9]、数据包络分析法(DEA)[18-19]、德尔菲法(辛岭等,2022)[20]、主成分分析法[21];在评价区域差异时采用的方法主要有泰尔指数[5]、莫兰指数[22-23]、障碍因子诊断法[4]、空间数据分析(ESDA)[24]、基尼系数[25]。

3) 在农业现代化评价区域的研究方面,杨华等[5]、刘锐等[8]、汤瑛芳等[9]、吴妍等[26]、闫芳等[10]、姚成胜等[11]、李梦洁等[4]、鲁春阳等[3]、张志新等[23]、李孝忠等[13]、陈江涛等[27]、Zhang等[28]学者从省域范围对农业现代化发展水平进行了研究; 邸菲等[12]、辛岭等[29]、钱佰慧等[17]、田野等[19]、魏素豪等[14]、王录仓等[24]、安晓宁等[30]、张俊婕等[22]学者从全国范围对农业现代化发展水平进行了研究。

当前的成果为该研究提供了丰富的参考,但通过梳理目前的相关文献发现:1) 由于各个学者设置的评价指标不一样,得出的评价结果也有所不同,在指标选取上,符合目前发展环境的评价指标不充分;2) 对农业现代化发展水平的障碍因素研究相对来说比较少;3) 安徽省作为农业大省,对其进行的农业现代化评价研究也比较少。因此,该研究通过建立农业现代化发展评价指标体系,利用熵权TOPSIS法确定各指标的权重,采用障碍因子诊断法探究制约农业现代化发展的关键因素,以期为进一步提升安徽省农业现代化水平和我国早日实现农业现代化提供理论依据和政策建议。

2 区域概况

安徽省地处我国东部和中部的交汇过渡地带,位于我国华东长江三角洲地区,北纬29°41′～34°38′,东经114°54′～119°27′,总面积14.01万km2。以淮河为界,淮河以北属于暖温带半湿润季风气候,淮河以南属于亚热带湿润季风气候。2020年,安徽省共有常住人口6 102.7万人,全省粮食产量4 019万t,居全国第4位,农林牧渔业总产值5 680.91亿元;全省农村常住居民人均可支配收入16 620元,居全国第11位;发展家庭农场143 085个、农民合作社109 837个,分别居全国第1位、第5位;农作物耕种收综合机械化率达81%,农业机械总动力达到6 800万kW;全省农业科技进步贡献率65%;全省国家重点农业产业化龙头企业62个,省级重点龙头企业999个。

根据《安徽省“十四五”农业农村现代化规划》,“十四五”时期推进农业农村现代化的指导思想是:以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的十九大和十九届历次全会精神,全面落实习近平总书记对安徽作出的系列重要讲话批示,落实构建新发展格局要求,坚持加强党对“三农工作”的全面领导,坚持农业农村优先发展,以推动高质量发展为主题,以深化农业供给侧结构性改革为主线,以改革创新为根本动力,以满足人民群众日益增长的美好生活需求为根本目的,聚焦科技强农、机械强农,推进农业土地规模化、组织企业化、技术现代化、经营市场化、服务社会化,实现农业全面提质增效,持续快速增加农民收入。作为农业大省,加快推进农业现代化是建设现代农业强省的必由之路。但当前安徽省农业现代化进程面临农业生产基础不稳固、农村劳动力外流严重、劳动生产率和土地产出率不高、资源环境约束不断趋紧、农业科技创新能力亟待加强、农业绿色低碳发展长效机制亟待建立健全、农民持续增收难度加大等问题。

3 指标构建与研究方法

3.1 指标体系构建

农业的发展是一个长期的、复杂的动态过程,在不同的历史时期和阶段,随着国家发展要求的变化,农业现代化的内涵也在不断的丰富。该研究遵循科学性、系统性、代表性、可操作性等基本原则,综合考虑农业现代化的深层含义,结合安徽省实际发展情况,参考李梦洁等[4]、鲁春阳等[3]、朱剑锋等[31]、李孝忠等[13]、刘锐等[8]、闫芳等[10]、吴妍等[26]、姚成胜等[11]、张志新等[23]、刘玉洁等[6]、龙小翠等[7]、辛岭等[20]、邸菲等[12]、安晓宁等[30]和陈江涛等[27]学者提出的农业现代化评价指标和《安徽省“十四五”农业农村现代化规划》,构建了包含农业投入水平、农业产出水平、农业科技创新水平、农业产业化发展水平、农村社会发展水平、农业可持续发展水平等6个维度共计26个具体指标的综合评价指标体系,具体见表1。

表1 安徽省农业现代化评价指标体系

续表1 安徽省农业现代化评价指标体系

3.2 数据来源

指标X1、X2、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X11、X13、X15、X17、X20、X21、X22、X23、X25的所用数据来源于2011—2021年的《安徽统计年鉴》;指标X12、X14、X16的所用数据来源于2011—2021年的《安徽年鉴》;指标X3、X13、X18、X19的所用数据来源于2011—2021年的《安徽调查年鉴》;指标X10的所用数据来源于2011—2021年的《中国科技统计年鉴》;指标X24、X26的所用数据来源于2011—2021年的《中国统计年鉴》,部分缺失值采用趋势预测法或均值法补齐。

3.3 研究方法

3.3.1 熵权法

熵权法是一种客观赋权方法,它根据每个指标的观测值所提供信息的大小来确定指标权重,这样可以避免主观赋权的缺点,还可以客观并深刻地反映指标的效用价值[6,13]。设有m个待评价方案,n项评价的指标,构成原始指标数据矩阵X=(xij)m×n,对于某项指标xj,指标值Xij的差距越大,则熵值越小,该指标在综合评价中所起的作用越大,即权重越大;反之,则熵值越大,权重越小。如果某项指标的指标值全部相等,则该指标在综合评价中不起作用[14]。

3.3.2 TOPSIS法

TOPSIS法是Wang和Yoon于1981年首次提出的一种多目标决策方法[18],又称优差距离法。它通过检测评价对象与最优解和最差解之间的距离来对评价对象进行排序。如果评价对象最接近最优解,最远离最差解,则为最佳;否则,它不是最优的。TOPSIS法对于数据分布及样本量、指标多少无严格限制,具有过程简单、灵活方便等特点[3]。

3.3.3 熵权TOPSIS法

熵权TOPSIS法是熵权法与TOPSIS方法相结合的一种综合评价方法。首先利用熵权法对评价指标进行客观赋权,然后利用TOPSIS方法对各评价指标的优劣进行分级排序。二者的结合可以避免仅使用熵值法导致的评价结果优劣排序困难和仅使用TOPSIS方法导致的主观性问题,从而可以增强研究结果的客观性和对比性[22]。熵权TOPSIS法的具体应用步骤如下:

1) 构建原始指标矩阵

将m个样本中的n个评价指标按照一定的顺序排列成原始数据矩阵X。

X=(xij)m×n(1≤i≤m,1≤j≤n),

(1)

式中,xij即为第i个样本中的第j个指标数值。

2) 数据的无量纲处理

对原始数据进行无量纲化的处理,使其具有可比性,这里采取的方法为极值处理法。

(2)

(3)

3) 归一化处理

计算指标体系的比重矩阵,即计算第j个指标中对象i所占的比重。

(4)

式中,0≤Pij≤1.

4) 计算各指标的熵值

各项指标的熵值为ej,计算公式如下:

(5)

(6)

式中,0≤ej≤1。在熵值计算中,若出现Pij为0无法进行对数计算时,采用均值差值法,对其加1后再进行对数计算。

5) 计算差异项系数

第j项指标的差异系数为gj,计算公式如下:

gj=1-ej.

(7)

6) 计算指标权重

第j项指标的权重为Wj,计算公式如下:

(8)

7) 计算各指标的加权标准化矩阵

R=(rij)m×n;

(9)

(10)

8) 确定最优解和最劣解

(11)

(12)

9) 欧式距离计算

计算各评价对象与最优解、最劣解的接近程度,计算公式如下:

(13)

(14)

10) 综合评价指数计算。

(15)

式中,Ci的取值范围为0～1,若Ci趋近于1,说明评价对象接近最优水平;若Ci趋近于0,说明评价对象接近最差水平。

3.3.4 障碍因子诊断法

该研究选择障碍因子诊断法,探讨阻碍安徽省农业现代化发展的主要因素,采用因子贡献度(Uij)、指标偏离度(Lij)和障碍度(Mij)来进行测算[4,22]。计算公式如下:

(16)

Uij=Wj×Lij;

(17)

(18)

式中,因子贡献度(Uij)是指各个单项指标对实现农业现代化总目标的重要程度;指标偏离度(Lij)是指各个单项指标与农业现代化目标之间的差距;障碍度(Mij)是指各个单项指标对农业现代化的影响程度,Mij的值越大,表示相应的指标对农业现代化发展的约束程度越高。

4 结果与分析

4.1 安徽省农业现代化发展的趋势及总体水平

由图1和表2可以看出,安徽省2011—2020年,农业现代化发展水平总体呈现上升的趋势,农业现代化水平的综合得分由2011年的0.094上升至2020年的0.956,年均增长率8.62%,增长速度比较快。2011—2018年,农业现代化发展水平呈现稳步增长的趋势,其中,2012—2013年,农业现代化发展由于受到农林牧渔业R&D投入突然减少、水土流失治理面积骤减等因素的影响,综合得分由0.103下降至0.092。2018年之后,由于在科技方面的投入加大,产业化发展水平大力提高,农业现代化发展水平综合得分增长速度加快。具体表现为:安徽省通过优化调整农业结构,促进一、二、三产业融合发展,延长产业链、提升价值链,促进了农业产业转型升级。同时,全省深入开展农技人员包村联户服务,率先建立政产学研协作联盟,进一步整合行政、科研、教学、企业等各方力量,着力破解“科研”和“应用”两方面的难题,推动农业科研成果尽快转化为农业生产力。这些政策方案的有效实施,促进了安徽省农业现代化取得良好的效果。

图1 安徽省2011—2020年农业现代化总体发展水平

表2 安徽省2011—2020年农业现代化分类指标得分及总得分

4.2 安徽省农业现代化的分类发展特征

4.2.1 农业投入水平

从图2和表2可以看出,安徽省2011—2020年农业投入水平呈现稳步且持续增长的趋势,其中,2017—2020年,农业投入水平得分的增加幅度最大,2020年达到0.101,为最大值。农业投入水平不断提高的具体原因主要有:1) 农业机械化程度不断提升,省政府大力推动全省农机装备产业转型升级,农业机械总动力由2011年的5 657.08万kW/h上升至2020年的6 799.50万kW/h,同时,近几年政府还加大了农机购置补贴力度,大大提升了农业机械化水平;2) 农林水事务支出逐年增加,由2011年的351.87亿元上升至2020年的924.29亿元,财政支农力度不断加大;3) 农业电气化程度也在逐年增大,供电能力不断增强,同时也极大地节省了农业成本。

图2 安徽省2011—2020年农业现代化分类发展水平

4.2.2 农业产出水平

安徽省2011—2020年农业产出水平呈现稳步增长的态势,2020年达到0.097。在这个时间区间内,全省粮食单产能力、人均肉类占有量、农业劳动生产率和土地生产率总体呈现稳步增长的趋势。具体表现为:粮食单产能力从2011年的4.74 t/hm2增长到2020年的5.51 t/hm2;人均肉类占有量从2011年的0.101 t/人增长到2020年的0.158 t/人;农业劳动生产率从2011年的2.06万元/人增长到2020年的6.97万元/人;土地生产率从2011年的3.17万元/hm2增长到2020年的5.41万元/hm2。

4.2.3 农业科技创新水平

安徽省2011—2020年农业科技创新水平呈现波动上升的趋势,由2011年的0.009上升至2020年的0.244。造成这一现象的主要原因在于,虽然安徽省“十二五”规划、“十三五”规划已经把焦点聚焦在科技强农、科技助农上,加大科技特派员支持力度,助力农业领域科研攻关、强化农业科技金融支撑,但是从这10年从事农业R&D活动的机构数量与科技成果数量来看,均处于不稳定的状态,例如,2011—2012年,从事农业R&D活动的机构数量为25个,2013—2019年,从事农业R&D活动的机构数量下降为21个,到2020年,这一数量又突然增长为97个,而农业科技创新水平在农业现代化发展水平中所占的权重比较大。因此,安徽省必须进一步加强农业科技创新与支撑能力。

4.2.4 农业产业化发展水平

安徽省2011—2020年农业产业化发展水平呈现持续稳定增长的态势。在2011—2018年这个阶段,增长幅度比较平稳,而到了2018年以后,农业产业化发展水平迈上了一个新台阶,增长幅度比较大。安徽省大力提升农民合作社发展质量,实现稳步增长,农民专业合作社的数量由2011年的20 147个增长到2020年的109 837个,发展壮大农业专业化社会化服务组织,农业社会化服务发展程度由2011年的0.32上升至2020年的0.50,全省大力推动农民合作社、农业龙头企业的集群化发展,截至到2020年,全省的国家级重点农业产业化龙头企业数量已达到62个。

4.2.5 农村社会发展水平

安徽省2011—2020年农村社会化发展水平呈现持续稳定增长的态势,2020年,农村社会发展水平的得分达到0.127。在这一阶段,随着农村经济的良好稳定发展,农民的人均可支配收入、城镇化率、农村卫生厕所普及率都在不断增长,截至2020年底,全省的农民人均可支配收入达到16 620元,城镇化率达到58.33%,农村卫生厕所普及率达到88.9%;农村居民恩格尔系数、农业从业人员比重总体呈现下降的趋势,截至2020年底,农村居民恩格尔系数下降至34.3%,农业从业人员比重下降至27.54%。

4.2.6 农业可持续发展水平

安徽省2011—2020年农业可持续发展水平呈现先下降后上升的趋势。2011—2013年,全省农业可持续发展水平呈现下降的趋势,这是因为在这3年,化肥施用强度、农药施用强度和单位农用塑料薄膜使用量都保持持续增长的态势。2014—2020年,安徽省农业可持续发展水平进入快速增长的阶段,究其原因,人们对于生态、绿色、可持续发展的要求越来越高,省政府持续推进化肥农药减量增效,试行化肥施用定额制,加强农药销售管理,2020年化肥施用强度下降至0.493 t/hm2,农药施用强度下降至0.014 t/hm2,单位面积塑料薄膜使用量下降至0.001 7 t/hm2,此外,森林覆盖率增加至28.7%,水土流失治理面积增加至2 157 khm2。

4.3 安徽省农业现代化发展的障碍因子分析

分析农业现代化发展的关键障碍因子有利于政府准确判断影响农业现代化发展进程的关键因素,从而为政府制定针对性的政策措施提供合理的依据。该研究采用障碍因子诊断法,通过公式(16)～(19)计算出2011—2020年26个二级指标的障碍度,并对每个年份排名前5的障碍因子进行归纳,结果如表3所示。

表3 安徽省农业现代化发展主要障碍因子及障碍度

由表3可知,安徽省农业现代化指标障碍度2011—2019年变化较小,2019年之后,变化较大。农林牧渔业R&D投入(X12)、农业产业化组织水平(X14)、产业规模化(X13)、农业科技成果数量(X10)、农药施用强度(X23)、农业劳动生产率(X8)在2011—2020年出现的频率较高,这表明随着安徽省农业现代化发展的不断推进,影响安徽省农业现代化发展的因素也愈发明显和集中。其中,农林牧渔业R&D投入(X12)、农业产业化组织水平(X14)、产业规模化(X13)表现为长期关键障碍指标。此外,这些障碍因子的障碍度总体都呈现增长的态势,农林牧渔业R&D投入(X12)由2011年的0.180 0增加到2019年的0.464 8;农业产业化组织水平(X14)由2011年的0.159 1增加到2018年的0.261 4;产业规模化(X13)由2011年的0.056 5增加到2019年的0.121 2。到2020年,排名第1的关键障碍因子变为单位面积农用塑料薄膜使用强度(X25),通过对障碍因子及障碍度的分析可以得出,2011—2020年,安徽省农业现代化面临的关键障碍因素主要来自农业产业化发展水平、农业科技创新水平和农业可持续发展水平等3个维度。

5 结论与建议

5.1 结论

该研究在建立农业现代化评价指标体系的基础上,通过熵权TOPSIS法确定了6个一级评价指标和26个二级评价指标的权重,并计算出安徽省2011—2020年农业现代化发展水平的综合评价指数,采用障碍因子诊断法判断影响安徽省农业现代化发展水平的关键障碍因素,得出以下结论。

1) 在农业现代化的发展趋势和总体水平方面,2011—2020年,安徽省的农业现代化发展水平总体呈上升趋势。2011年,农业现代化综合评价得分为0.094,截至2020年底,农业现代化综合评价得分为0.956,这一得分是2011年的10.1倍,增长速度非常显著。

2) 在农业现代化的分类发展特征方面,6个一级指标总体上都呈现上升的趋势,在农业现代化发展水平中所占的权重系数从大到小依次为:农业产业化发展水平>农业科技创新水平>农业可持续发展水平>农村社会发展水平>农业投入水平>农业产出水平。

3) 在农业现代化发展障碍因素方面,影响安徽省农业现代发展水平的二级障碍指标主要包括:农、林、牧、渔业研发投入、农业产业化组织水平、产业规模、农药施用强度、农业劳动生产率、化肥施用强度、农村从业人员比重。从一级指标来看,农业产业化发展水平、农业科技创新水平和农业可持续发展水平对农业现代化水平的制约程度最大。由此可见,安徽省农业产业化水平较低,农业科技水平有待进一步提高,农业绿色可持续发展水平不足。

5.2 建议

1) 加强政策支持力度,大力推进农业产业化建设。培育龙头企业,发展现代农业产业化联合体,密切利益联动机制,在农业发展政策上向龙头企业倾斜;加快农村一、二、三产业融合,继续推进农民专业合作社建设,增强农民合作社带动农业发展的能力。此外,要发挥区域比较优势,因地制宜优化产业布局,在水土资源匹配较好的平原,重点发展优质粮食、畜牧等传统种养业;在生态环境较好的丘陵地区,重点发展茶叶、中药材种植和休闲观光、生态旅游等特色生态农业,不断提高农业产业化水平。

2) 增强科技创新能力,大力推进科技成果的转化。政府要加大对农业科技创新的资金投入,实施科技强农、机械强农、促进农民增收“两强一增”行动,建立健全农业科技成果转化机制,完善农业科技推广服务模式。引导农民借助“互联网+”大数据农业高科技服务平台,完成农产品的销售。此外,还要加强人才队伍的建设,吸引更多的农业科技人才,充分鼓励农业院校、科研院所、农机推广站等参与到农业培训中来,提升农民的职业素质和能力。

3) 加强农业生态保护,增强农业发展的可持续性。大力发展生态循环农业,促进农业投入的减量增效。集成推广化肥减量增效技术,试行施肥定额制度;加强农药销售管理,整合农药减量化和增效技术的应用;加强农膜市场监管,推广安全、可控替代产品的应用,减少传统地膜的使用,促进农业绿色可持续发展。