黄河流域农业高质量发展的时空特征与影响因素

张卓康 李志超

张卓康，李志超. 黄河流域农业高质量发展的时空特征与影响因素［J］. 湖北农业科学，2024，63（3）：129-136，204．

摘要：基于新发展理念构建农业高质量发展水平评价指标体系，以2008—2019年黄河流域内72个市（州、盟）数据，运用熵值法、标准差椭圆、Morans I指数和空间计量模型等方法揭示黄河流域农业高质量发展水平的时空演变特征和影响因素。结果表明，考察期内黄河流域农业高质量总体发展水平持续提升，但仍存在结构性问题，创新发展水平和开放发展水平是薄弱环节；农业高质量发展水平呈现空间非均衡分布，逐渐由“东高中西低”转变为“东西高中低”的特征；区域农业发展有空间相关性，并呈现高-高集聚和低-低集聚状态；社会经济发展水平和基础设施促进农业高质量发展，人口城镇化对农业高质量发展有负向效应。由此得出黄河流域要以深化农业供给侧改革、发展差异化农业模式、发挥区域农业辐射效应、充分利用社会经济因素推进农业高质量发展。

关键词：农业高质量发展；黄河流域；时空特征；影响因素

中图分类号：F323.1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）03-0129-08

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.03.020 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

农业是经济发展的基础，也是迈向现代化的关键一步。《“十四五”推进农业农村现代化规划》中明确提出新发展阶段要以高质量发展为主题，在贯彻新发展理念中全面推进农业高质高效。目前农业发展正处于提质增效的关键时期，如何推动农业高质量发展成为各界关注的焦点。黄河流域作为中国重要的农业发展基地，具有农业经济历史悠久、产业基础优良和市场潜力巨大等特征。改革开放以来，黄河流域9个省（区）农林牧渔业总产值自1978年的420.19亿元增长到2020年的42 141.91亿元，农业飞速发展，但同时受区域自然禀赋、资源环境和发展基础等因素的影响，区域农业发展土地利用不规范［1］、农业水资源利用效率格局不均衡［2］、农业绿色发展总体水平较低［3］、农业节水和生态环境系统不协调［4］以及农民老龄化趋势日益严峻［5］等问题。为此，厘清黄河流域农业高质量发展水平的分布动态与演变趋势，揭示农业发展的空间效应对于促进区域经济协调发展、推进流域农业持续高效发展具有重要的理论和现实价值。

当前，学者对农业高质量发展的研究主要聚焦以下几个方面：一是对农业高质量发展的内涵阐释。农业高质量发展是基于新发展阶段落实党中央部署，推进农业转型升级的系统工程和重要举措［6］，也是农业发展导向的转换［7］，在市场化过程中整体表现为产品供给质量、生产经营效益和持续发展的统一［8］。农业高质量发展的本质就是农业迈向现代化农业发展过程中经济结构高级化的创新过程，是全面推进乡村振兴的核心驱动因素［9］。二是对农业高质量发展水平的综合评价。主要从农业高质量发展内在特征［10］、农业发展状况和效益［11］、新发展理念［12］等多个角度完善农业高质量发展综合指标体系，并利用包括熵值法［13］、熵权TOPSIS法等方法进行综合测算［14］，从而对农业高质量发展水平的时间变化［15，16］、空间格局［17-19］、地区差距［20］、动态演变［21］等情况进行综合评价。三是对农业高质量发展的路径研究。农业高质量发展水平最高，中部次之，西部较低［22］，应以市场需求为指向、以数字技术为动能、以科技创新为动能、量质并重为高度、深化改革为业态、生态保护为风向以及精准匹配为特色的现代化农业发展方式是农业发展的未来路径［23，24］。逐步融入新发展理念，构筑新发展格局，利用好国际国内两个市场，加快农业、农村、农民的现代化进程［25］。此外，学者从科技创新［26］、贸易开放［27］、基础设施［28］、农村金融［29］、耕地保护与改善［30］、农旅融合［31］等角度深入分析影响农业高质量发展的机理和效应，为农业高质量发展路径提供理论和实证补充。

随着“高质量发展”命题的提出，关于农业高质量发展的研究成果不断丰富，但现有成果主要集中于全国范围，围绕黄河流域的研究集中于生态和空间治理［32］、农业水资源利用、高质量发展水平评价测度［17］、产业生态化转型［33］、农业高质量发展推进路径等角度［34］，缺乏从农业经济视角对高质量发展的时空演变特征和社会经济影响因素的系统探讨。鉴于此，本研究以黄河流域72个市（州、盟）为研究区域，通过构建多维指标评价体系，运用GIS空间工具对考察期内农业发展水平的时空演变进行测度和分析，并利用空间计量模型探究影响农业高质量发展的社会经济因素，为新时期黄河流域推进农业高质量发展提供科学参考。

1 研究区域概况

黄河流域是中国重要的区域经济、文化和生态协调发展建设基地［35］，2020年黄河流域72个市（州、盟）农林牧渔业总产值为21 320亿元，占全国的15.5%。基于地理生态区域与行政区划尺度，黄河流域流经9个省（区），全域涉及72个市（州、盟），再根据自然地理和水文情势，划分为上、中、下游3个区域（图1），流域总面积达203.4万km2，占全国面积的21.15%。习近平总书记将黄河流域高质量发展作为中国伟大复兴的重要战略［36］，高质量发展是促进全域发展的关键举措，具有重要的理论和实践意义。

2 研究方法

2.1 熵值法

熵值法是根据实际产生的数值以及其提供的信息来确定具体权重，形成综合指标的多维数据测度方法。其利用熵值来判断指标提供的信息量，能较为合理地反映信息效用价值，避免个人主观因素的影响，被广泛应用到多元指标的综合评价中［37］。基本步骤如下：

1）数据标准化处理。假设[xij]（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）表示m行n列的指标数据矩阵。

正向指标标准化处理：[x′ij=xij-mini（xij）maxi（xij）-mini（xij）]  （1）

负向指标标准化处理：[x′ij=maxi（xij）-xijmaxi（xij）-mini（xij）]  （2）

2）评价对象在指标下的比值。

[y′ij=x′iji=1mx′ij]          （3）

3）计算指标熵值。

[ej=-Ki=1myijlnyij]      （4）

4）计算指标权重。

[wj=djj=1ndj=1-ejn-j=1nej]      （5）

5）计算指标的综合得分。

[HADLi=j=1nyijwj]    （6）

2.2 空间相关性分析

空间相关性是检验研究对象在空间上的聚集程度的量化方法，作为进行空间计量方法的前提假设。因Morans I指数计算方便并可以测算全局以及局部散点之间的相关关系，因此作为检验空间相关关系的重要方法［38］。其公式如下：

[I=ni=1nj=1nWijXi-XXj-XS2i=1nj=1nWij]    （7）

[S2=1ni=1nXi-X]                     （8）

式中，[Wij]表示所采用的空间权重矩阵，[X]表示研究指标，[X]为研究指标的平均值，[n]表示研究地区数，[S2]为方差。

上述公式表示研究指标在区域中的相关关系，其取值范围为［-1，1］。当全局Morans I指数结果大于0时表示存在空间聚集效应，指数越倾向于1时表示变量在空间上交互的正效应越强；当全局Morans I指数结果小于0时表示存在空间离散效应，指数越倾向于-1时表示变量在空间上离散的负效应越强；当全局Morans I指数接近0时表示不存在明显的空间聚集效应。在全局空间相关存在下，计算局部空间自相关关系，生成散点图描述每个单元的空间联系方式。局部Morans I指数分析公式如下：

[Ii=xi-xS2j=1nWijxi-x]    （9）

2.3 空间计量模型

在实际的经济社会活动中，空间效应普遍存在，而一般的计量模型构建忽略空间因素。基于此，在传统计量模型中引入空间因素，并将空间效应进一步区分为空间依赖和空间异质两种类型，提出空间自回归模型和空间误差模型［39］。空间自回归模型也即空间滞后模型，分析因变量之间的空间相关关系和溢出效应。空间误差模型将空间效应归因于区域随机冲击，强调空间异质性并认为冲击在于随机误差项中。基本模型结构如下：

[SLM：y=α+βx+ρWy+μ]    [μ～N0，σ2] （10）

[SEM：y=α+βx+μ]    [μ=λWμ+ε]   [ε～N0，σ2]（11）

式中，[α]指常数项，[β]是各变量的系数，[W]表示构建的空间权重矩阵；[ρ]是空间滞后系数，用于度量因变量的空间依赖效应强度；[λ]是空间误差系数，度量对因变量的空间随机冲击效应；[μ]、[ε]为模型的随机扰动项。

3 农业高质量发展水平测度

科学测度农业高质量发展水平是揭示其时空特征和实证研究的前提。农业高质量发展是农业增长的深化和拓展，随着经济高质量发展内涵的全面阐释，农业经济也转向更加可持续的高质量发展导向。因此，基于新发展理念，在借鉴相关学者的指标体系基础上［12，14，21，40］，构建包含10个要素18个指标的综合指标评价体系（表1）。样本研究区间为2008—2019年，各指标的原始数据主要来源于《中国区域统计年鉴》以及各市（州、盟）统计年鉴及公报。

1）创新是农业高质量发展的动力源泉［41］。农业科技创新推动农业生产效率提升，实现农业生产经营模式转型［42］。同时，农业技术创新也促使农业发展基础更巩固，有利于改善农业生产条件，推动农技装备升级［43］。利用农业劳动生产率和农业机械化水平来衡量农业高质量发展的创新效率，利用教育财政收入占比表示创新基础。

2）协调是高质量发展的内在要求。在新发展理念指引下，产业协调与城乡协调是区域均衡发展的两个部分［44］，产业协调有助于推动新型工业化、城镇化与农业现代化结合［45］，而农业现代化则是城乡协调、产业协调发展的前提条件［46］。产业协调利用农业产业结构调整指数、第一产业比较生产率和农林牧渔服务业产值占比三项指标体现，城乡协调以城乡居民人均收入比和消费比进行衡量。

3）绿色是高质量发展的必要条件。农业经营主体采取绿色生产行为有利于产业可持续发展，绿色行为不仅包括资源节约和耕地保护，还包括创新绿色生产模式等［47］，一方面以化肥施用强度和农村用电能耗水平来体现绿色生产水平，另一方面以耕地产出率和复种指数体现资源利用水平。

4）开放是高质量发展的关键路径。国际国内双循环格局为农业高质量发展拓展了市场空间，资本、技术和管理等方面的合作使得农业农村发展具备更强的内生动力［48］。因此，使用农村社会投资占比和农业规模化程度指标来分别指代资产投资和要素流动，以衡量其开放程度。

5）共享是农业高质量发展的根本目的。面对农村消费、制度、社会、生态等方面问题，要实现均衡共享发展则需采取汇集政策支持、统筹资金使用、促进城乡融合等措施［49］，进而达到效益共享和福利共享的目的。以农民收入和农村恩格尔系数表达效益共享；利用卫生条件水平和文化教育水平两项指标反映福利共享水平。

4 实证分析

4.1 农业高质量发展的时间特征

基于熵值法测度黄河流域2008—2019年农业高质量发展水平和各维度发展水平综合得分，结果如图2 所示。在考察期内农业高质量发展水平呈现持续增长趋势，由2008年综合得分0.377增长到2019年的0.449，增长19.1%。从具体维度的时间变化特征来看，考察期内的各维度均呈现增长趋势。其中，农业绿色水平和农业协调水平的综合得分水平处于较高水平，且两者对总体发展水平的贡献度分别为22.74%、27.71%，说明绿色和协调是农业高质量发展的重要动力。考察期内农业共享水平的综合得分由2008年的0.242增长到2019年的0.427，增长76.4%，是提升农业高质量发展的重要力量。相对而言，农业创新水平和农业开放水平在考察期内均有所提升，但上升幅度较小且综合得分较低，是农业高质量发展水平持续增长的薄弱环节。

4.2 农业高质量发展的空间分布

4.2.1 格局演变特征 为更加直观地反映黄河流域2008—2019年的空间分布和动态演变特征，利用ArcGIS10.7软件中自然断点法将农业高质量发展程度分成低（<0.40）、中（0.40≤&<0.45）、高（≥0.45）3个分界点，并选择2008、2011、2014、2017和2019年的5个年份对各市（州、盟）进行GIS空间可视化分析（图3）。

考察期内黄河流域东部地区的农业高质量发展水平优于中西部地区，并且随着时间的推移，黄河流域各市域的农业高质量发展水平逐年增加。从各年份具体特征来看，2008年黄河流域的农业高质量发展水平的中等区域分布主要集中于山东省和河南省，中西部地区农业发展水平较低。2011年流域内农业高质量发展的中高水平市区明显增多，上、中、下游均有地区提升。2014年农业高质量发展水平的空间分布呈现出向周边扩散的趋势，农业发展中高水平城市逐步增加。2017年中高水平的农业高质量发展空间分布区域进一步增多，且空间聚集态势更加明显。2019年黄河流域大部分地区农业高质量发展转变为中高水平，且流域内的河南省和山东省均成为农业高质量发展的高水平区域，流域整体农业高质量发展空间分布有扩散趋势。

4.2.2 演化重心特征 利用2008年和2019年数据，基于标准差椭圆方法（SDE）呈现两时期黄河流域农业高质量发展水平的空间分布演化重心特征和趋势（图4）。2008—2019年，黄河流域农业高质量发展水平的重心坐标由（110.49°E，36.35°N）转移为（109.97°E，36.40°N），移动幅度较低且重心位于陕西省与山西省交界处。农业高质量发展的标准差椭圆的长半轴由738.977 km增长到783.271 km，短半轴由306.343 km转变为307.812 km，方位角由89.30°变为89.26°，表明黄河流域农业高质量发展水平呈现出空间扩张趋势，黄河上游的拉动力量明显。

4.3 农业高质量发展的空间自相关分析

4.3.1 全局自相关分析 为深入探究农业高质量发展水平的空间集聚状况，基于Morans I指数测算黄河流域农业高质量发展水平的空间自相关性，结果如表2所示。2008—2019年农业高质量发展水平的全局Morans I指数均大于0.40且均通过1%的显著性检验，表明农业高质量发展水平在黄河流域内有着显著的自相关效应，各市（州、盟）的农业高质量发展水平受到临近地区的影响。

4.3.2 局部自相关分析 为进一步分析各市（州、盟）在考察期内农业高质量发展水平的局部散点演变特征，以2008年和2019年2年为时间节点，采用Morans I散点图描绘各市（州、盟）农业高质量发展水平的散点演变状况，结果如图5所示。2008年各市（州、盟）散点主要分布在第一象限（代表高水平和高水平区位集聚）和第三象限（代表低水平和低水平区位集聚），且高-高区位集聚主要分布在山东省、河南省，而低-低区位集聚主要分布在山西省、陕西省、甘肃省和青海省。2019年各市（州、盟）的农业高质量发展水平散点分布在第一象限和第三象限，且有发散趋势，说明各市（州、盟）在考察期内一定程度上受到邻近地区的影响。

4.4 农业高质量发展水平的影响因素分析

基于农业高质量发展的空间分析发现区域间存在显著的空间集聚性和相关性，进一步引入空间计量模型探究影响农业高质量发展水平的社会经济因素。基于现有研究［20，50，51］，引入影响农业高质量发展的5个社会经济因素：①人口城镇化率。人口城镇化是中国经济快速发展的必然，随着城镇化的推进，一方面会减少农业生产劳动力，另一方面会促使农村引入资金、技术，从而转变农业发展条件，对农业高质量发展造成影响，利用区域城镇人口占总人口的比例来表征人口城镇化（PUR）。②经济发展水平。地区经济发展水平是促进农业产业升级和转型的直接驱动力，是推动农业高质量发展的重要因素。经济发展水平（GDP）利用地区人均生产总值来表示。③社会消费。社会消费水平和结构的升级会提升对农业产品的需求，进而促进区域农业提质增效，利用社会消费品的人均零售额来指代社会消费（SC）。④产业结构。产业结构的升级可能会为农业产业提供加工、生产和技术支持，改变农业产业生态，对农业高质量发展造成影响，产业结构（IS）用第二三产业的产值占地区生产总产值的百分比表征。⑤基础设施。完善的基础设施可以有效降低主体间的要素交易和流动成本，从而在地区空间范围内调整和优化农业资源的配置，促进农业高质量发展，选取地区每平方千米公路线路里程表示基础设施（PUB）。原始数据来自《中国区域经济数据库》和各市（州、盟）统计年鉴，为消除数据量纲不同以及异方差对结果的影响，将各自变量取对数化。

回归结果中（表3）LM检验和Robust检验，发现模型中存在空间滞后相关和空间残差相关，但空间滞后相关的两项检验结果更加显著，因此，利用基于空间滞后模型的回归估计结果进行下一步的分析［52］。结果表明，基于邻接权重矩阵的空间滞后模型的拟合优度和Log-likelihood统计量均大于其余3种回归结果，且相对于基于地理距离权重矩阵构成的空间滞后模型，其模型数值正负和显著性均没有较大的变化，说明模型整体具备一定的稳健性。从回归系数中看，在1%的显著性水平上农业高质量发展的空间溢出效应为正，表明黄河流域各市（州、盟）农业高质量发展会对邻近地区的发展产生一定的影响，呈现出区域集聚状态。另外，人口城镇化在5%的水平上显著负向影响农业高质量发展水平，表明考察期内黄河流域人口城镇化对农业高质量发展的负向作用大于农业劳动人口减少带来的正向效果，农村人口的减少会对农业高质量发展水平造成一定负向影响，可能原因是农业机械化和现代化水平不足以抵消农业劳动力退出而造成的负向效应。经济发展水平和基础设施对农业高质量发展水平有显著正向的影响［53］，表明区域经济发展水平和基础设施是促进农业高质量发展水平提升的重要因素，而通过城乡经济发展和完善基础设施来促进农业发展具备一定的经验启示。

4.5 讨论

黄河流域2008—2019年农业高质量发展水平呈现持续增长趋势，与黎新伍等［54］、张永旺等［55］对中国农业高质量发展水平测度的结果一致，“东高西低”仍是其主要特征。在子系统中，农业绿色水平和农业协调水平的综合得分处于较高水平，农业共享水平的综合得分增速较快，但农业创新与农业开放的综合得分仍较低。在农业生产经营过程中，“两山”理念的融入与“双碳”战略的规划使得经营主体开展绿色生产行为决策，农业碳排放得到抑制。农业绿色发展前景广阔，但近年来受制于西方国家“卡脖子”技术封锁，中国农业科技发展尤其是种质安全受到威胁，农业技术创新应用转化存在滞后性；科技赋能的效应难以充分释放，农业创新发展乏力。新型农业经营主体多元化发展，为小农户与国内外大市场衔接提供了有利条件，但主体间联结机制并不成熟。从当前农业开放发展水平来看，仍有较大提升空间。

利用标准差椭圆法检验了2008年和2019年两个时期黄河流域农业高质量发展水平的空间分布演化重心特征和趋势，发现其重心坐标有向西转移的倾向，黄河上游的拉动力量明显，表明近年来黄河上游地区农业得到快速发展。城镇化对农业高质量发展水平有负影响，可能的原因是农业高质量发展评价指标存在差异。地区经济发展水平和基础设施建设水平对农业高质量发展有积极影响。因此，从巩固高标准农田建设、改造农机装备、优化农业物联网体系等方面完善农业基础设施是促进农业高质量发展的有效途径。

5 结论与建议

基于新发展理念，利用2008—2019年黄河流域72个市（州、盟）为研究区位，通过构建多维指标测度农业高质量发展水平，进而从时间特征和空间分布两个角度系统分析黄河流域农业高质量发展水平的演变特征，并在此基础上引入社会经济因素，运用空间计量模型揭示影响农业高质量发展的因素。研究表明，①从时间特征看，在考察期内黄河流域农业高质量发展水平总体呈现持续上升的趋势，创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展和共享发展5个维度均表现为不同速度的上升趋势，而创新和开放是当前农业发展的薄弱环节。②从演变格局看，黄河流域农业高质量发展水平呈现空间非均衡分布，农业高水平发展演变格局向西扩张，并逐渐由东高中西低转变为东西高中低的特征，有进一步向周围扩散的趋势。③从空间计量结果看，黄河流域农业高质量发展呈现高-高区位集聚和低-低区位集聚状态，农业发展溢出效应明显；社会经济发展水平和基础设施对促进农业高质量发展，人口城镇化负向作用于农业高质量发展。

建议：①深化农业供给侧改革，从供需两端发力推进黄河流域农业协调发展。农业高质量发展内涵的重要体现就是产品的保质保量，一方面要积极深化农业供给侧改革，促进多元主体和要素高效流向农业产业，增强机械化应用，培育出有竞争力的企业、产品和品牌。另一方面，黄河流域农业发展要与生态相协调，提升农业发展的创新和开放水平，调整和优化资源配置，激发新动能。②明确区域资源禀赋，创新农业生产经营模式。资源禀赋是形成农业高质量发展空间分布格局的重要因素，黄河流域包含四大农业区域，对农业发展模式要因地制宜。资源匮乏区域要加快发展特色农业，打造特色品牌，制定差异化发展道路；粮食主产区域要提升经营规模，提质增效，延伸长效产业链，推进融合发展。③把握农业高质量发展重心转移趋势，充分释放资源要素的溢出效应。要在保障农业持续发展的同时要充分发挥地区间的协同效应，从人才共享、招商引资、区域合作、信息互通、产品流通等多个方面建设区域协同发展机制，创建区域合作模式，引导和激发农业发展力量，实现地区发展优势互补，提升整体水平。④补强农业基础设施，持续提高经济社会资源配置效率。在城镇化过程中要坚持引进农业专业人才，培育职业农民，进一步提高农业人力资本和提升农业产业回报率和劳动率；持续提升区域城乡经济水平，努力实现经济发展与农业发展的相互作用；加强基础设施的投资建设，降低区域交流成本，促进要素流动，为提高农业高质量发展水平提供有利条件。

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收稿日期：2023-10-23

基金项目：陕西省社科联重点智库研究项目（2023ZD1052）；延安大学研究生创新项目（YCX2023062）

作者简介：张卓康（1998-），男，河北邯郸人，在读硕士研究生，研究方向为乡村振兴、农业经济管理，（电话）13739601808（电子信箱）zhangzhuokang1998@163.com。