山东省粮食生产能力区域差异及障碍因子分析

关键词：粮食生产能力；区域差异；障碍因子；山东省

0 引言

农业是社会发展的基础性产业，是国家稳定的基石。我国一直将粮食生产作为保障粮食安全的决定性因素，粮食安全对于保证国家稳定和提升人民生活具有助推作用[1]。粮食是人类赖以生存和发展的基础物质资料，是确保国民经济稳步向前的重要后备力量。近年来，伴随着频发的气候灾害，全球粮食安全敲响警钟[2]。粮食安全已经不仅仅指粮食生产数量上的安全，还需要用新的视角来看，粮食安全还包括粮食质量上的安全和面对突发危机状况的安全[3-5]。我国既是人口大国，也是全球最大的粮食消费国，要想有效地解决粮食安全问题，必须要加快提升粮食生产能力[6]。

粮食生产能力是指在一定时期、一定地区内，由各种生产要素投入所组成的，能够达到一定产量的粮食产出能力[7]。但是每个地区的实际状况不同，存在着差异性，所以粮食综合生产能力还受到各个地区的经济发展状况、政策支持力度、科学技术水平和基础生产条件的影响，因此在分析研究时，应该根据每个地区的具体状况来制定发展方案。粮食生产能力是解决粮食安全问题的重中之重，已成为了研究人员关注的热点话题。仇焕广等[8]认为，确保粮食安全最基本的是要保证粮食的数量得到有效供应，但数量安全应该同营养安全、生态安全、能力安全等进行全方位考量，不能单一的只考虑一个方面，基于此，构建了5对安全关系，有利于更全面地理解粮食安全。蔡洁等[9]从粮食生产能力与耕地利用强度之间的耦合关系入手，给出了对不同粮食产区采取差异化的支持政策。郑亚楠等[10]认为，耕地面积变化对粮食生产能力的影响大于粮食单产能力变化，耕地面积的波动变化对粮食总产的影响较大。谢小蓉等[11]、王颜齐等[12]、郝振华等[13]从省份入手，分别以吉林省、黑龙江省和甘肃省为例，实证分析了农业机械化水平、农业基础设施建设水平与粮食生产能力存在正相关关系。卓乐[14]从全国东部、西部和中部3个地区入手，实证分析了农业基础设施投入的增加会促进播种面积的增加从而提高粮食生产率。叶慧[15]选取资源环境投入系统、物质技术投入系统、政策和市场作用系统及产出系统4个指标构建了评价体系，并提出了相关建议。王国敏等[16]围绕传统因素和现代因素两个方面进行了分析，对粮食生产能力的影响因素进行了假设与分析。研究人员还通过C-D生产函数、主成分分析、灰色关联分析、层次分析法及Logistic模型等评价方法分析了粮食生产能力影响因素[17-21]。

本研究借鉴已有研究及粮食生产能力的内涵，从生产条件水平、产出水平、农业机械化水平和农用资料投入水平4个方面选取了12个指标构建山东省粮食生产能力的评价指标并进行测度，采用熵值法、基尼系数和障碍度模型相结合的方法，全面剖析山东省粮食生产能力区域差异性，以期为山东省各区域粮食生产能力均衡发展提供理论参考。

1 研究方法及数据来源

1.1 熵值法

在研究中，山东省的粮食综合生产能力水平中指标数量多、角度多样化，各个指标的重要性难以通过主观进行判断。因此本研究采用熵值法来确定山东省粮食综合生产能力评价指标的权重。

第1步，对原始数据进行标准化处理以消除量纲的影响。

1.2 Dagum基尼系数

1.3 障碍因子诊断模型

式中 Lij——指标偏离度，单项指标与最大目标之间的偏差

Uij——因子贡献度，各单项因素对总目标的重要程度，

Pij——障碍度，单项指标对粮食生产能力水平的影响程度，Pij越大表示该指标对粮食生产能力发展水平的制约程度越大

1.4 数据来源

本研究所需要的数据主要来源于2012—2022年《山东省统计年鉴》。

2 粮食生产能力指标体系构建

粮食生产能力评价研究有助于制定提高粮食生产能力的相关政策，对增加粮农收入和保证粮食安全具有现实意义。粮食生产能力的发展处在一个较为复杂的动态系统里，并且每个地区的发展状况也有所差异，综合考虑已有研究发现，粮食生产能力多侧重于对生产条件及社会经济发展的方面进行研究，并且每个方面所选择的指标量较少[22-23]。

粮食生产能力是保证粮食安全的重要前提，采用熵值法，从山东省粮食生产能力水平视角出发，将粮食生产能力水平分为4个一级指标12个二级指标，如表1所示。相关指标以2010年为基期进行了平减处理，农林水事务支出中粮食的支出和粮食用水总量均已用农业产值在农林牧渔业中的占比乘以相关指标进行了处理。

3 山东省粮食生产能力动态演变特征

3.1 总体发展特征

由图1可知，2011—2021年，山东省粮食生产能力水平大体呈上升趋势，粮食生产能力综合得分从0.0751上升到0.1138。山东省粮食生产能力水平发展速度上升较为明显，但有3个时期的粮食综合生产能力得分为较为明显的下滑阶段。2012—2013年，粮食综合生产能力得分2013年比2012年降低了0.0146，其主要原因是经济发展不够稳固，并且大气污染愈发严重，资源紧缺，环境压力增大。2015—2016年，粮食综合生产能力得分从0.0887下降到0.0697，原因是城乡居民收入差距较大、城乡二元结构较为明显，越来越多的年轻人选择去城市工作生活，使得人口老龄化问题加重。2017—2018年，第一产业年底就业人数从2017年1856.6万人降低到1718.2万人，农业劳动力短缺，生态环境治理长效机制尚未形成，农业生产资料价格2018年上涨6.9%，农产品生产者价格上涨0.5%，导致粮食综合得分下降。

3.2 不同发展水平特征

3.2.1 生产条件水平

由图2可知，2011—2021年，农业生产条件水平整体趋势波动较为明显。2012—2013年的下降趋势较为显著；2016—2017年的上升趋势较为明显。出现这两种增减幅度较大的原因：2012—2013年，新增农业劳动力转移就业137.4万人，农村原有的劳动力脱离农业生产而流向其他地区就业发展，因而农业劳动力大大减少，致使农业生产条件水平的综合得分从0.0441下降到0.0293。2016—2017年，粮食作物播种面积由751.15万hm2扩大到845.56万hm2，增加94.41万hm2的播种面积，加强了生态环境监测与保护力度。新增粮食高产创造田34.95万hm2，还在34个县分别实施农药残留治理、土地改良修复的技术工程，治理水土流失面积的成绩显著，生产条件改善明显。因此，2016—2017年生产条件水平的综合得分上升十分明显，由0.0319上升到0.0424。

3.2.2 产出水平

由图2可知，2011—2021年，粮食产出水平呈波动上升趋势。从整体上看，呈现“W”的发展形势。第一，农民持续增长收入的基础不够牢固，城乡区域发展不协调的现象依然存在，这就造成大量劳动力外流，环境和生态的破坏污染问题迟迟没有得到根本性解决。第二，随着社会的不断发展和农业现代化水平逐步提高，不断推进建设高标准农田，利用科技惠农，加大对农村公共设施基础建设的投入，并对农民进行定期的职业培训。第三，我国粮食生产也受到自然灾害和恶劣天气的影响，但伴随着经济的发展，对农业的财政补贴也逐年增加，再加上科技的不断突破，应对这种突发状况的防御能力也不断增强[24]。据此，虽然2011—2021年部分年份有下降态势，但从整体上看，粮食产出水平综合得分是不断增加的，尤其是2021年的综合得分高达0.0482。

3.2.3 农业机械化水平

由图2可知，2011—2021年，农业机械化水平呈现先快速增长，后快速降低又逐渐增长的趋势。最高得分出现在2021年，综合得分0.0239。随着农业科技的不断发展和突破，大量的农用机械如联合收割机、农用拖拉机等代替农民进行耕作，大幅提高了农业生产效率。农作物耕种综合机械化率2021年达到89.7%。

3.2.4 农用生产资料投入水平

由图2可知，2011—2021年，农用生产资料投入水平呈下降趋势。农用生产资料投入水平综合得分出现迅速下滑。农用化肥施用量（折纯量）由2011年473.64万t下降到2021年的371.03万t；农用塑料薄膜使用量从2011年的31.83万t下降到2021年的25.97万t；农药施用量从2011年的16.48万t下降到2021年的10.82万t。其原因：山东省落实了培育良好生态系统和保护生态环境的政策，实施农药化肥的减量使用，正确地处理发展与生态保护之间的关系，积极推行绿色农业发展。

4 山东省粮食生产能力区域差异分析

将山东省分为鲁东地区、鲁中地区、鲁西北地区和鲁西南地区4个区域。其中，鲁东地区包括青岛市、烟台市和威海市，鲁中地区包括济南市、淄博市、潍坊市和泰安市，鲁西北地区分为东营市、德州市、聊城市和滨州市，鲁西南地区包括枣庄市、济宁市、日照市、临沂市和菏泽市。统计结果如表2、表3和表4所示。

4.1 总差异

由表2～表4和图3可知，2011—2021年，山东省粮食生产能力水平的总体基尼系数在0.28000～0.31300之间，呈现出缓慢上升的态势，表明山东省粮食生产能力地市差异程度渐渐增大，但速度较为缓慢。2013—2014年呈小幅度下降趋势。

4.2 区域内差异

由图3可知，2011—2022年，山东省区域内粮食生产能力水平表现为鲁东、鲁中和鲁西北地区高、鲁西南地区低的特点。2011—2020年，鲁东、鲁中和鲁西北地区的基尼系数走势整体较为平缓，鲁中地区在2013—2014年出现了下降趋势，其原因是2014年潍坊市综合得分0.009014，相比2013年有所下降，而2014年济南市、淄博市和泰安市综合得分均有小幅度上升，缩小了鲁中地区粮食生产能力水平内部差异。2013—2014年，鲁西北地区区域内基尼系数从0.26269下降到0.24661，在此期间，东营市综合得分由0.001452上升到0.001721；滨州市综合得分由0.004549上升到0.005006，而2014年聊城市和德州市的综合得分较2013年只有略微波动，因此加剧了鲁西北地区的不平衡发展。鲁西南地区区域内基尼系数与鲁东、鲁中和鲁西北地区相比要小得多，整体在0.15419～0.18024之间，2017—2019年出现了先下降后上升的趋势，其余年份几乎保持稳定的发展。

4.3 区域间差异

结合表3和图4可知，2011—2020年，鲁中−西南、鲁东−中、鲁东−西北和鲁中−西北地区的山东省粮食生产能力水平区域间差异波动幅度相对比较平缓，没有明显的上升或下降趋势。鲁东−西南、鲁中−西南和鲁西南−西北地区在不同时间里却都发生了显著变化。其中，鲁东−西南地区由2016年的0.32713上升到2017年的0.35472；鲁中−西南地区由2018年的0.30673上升到2019年的0.33010；鲁西北−西南地区由2012年的0.23183上升到2013年0.24911，再下降到2014年的0.23751。2011—2021年，各个地区在一定程度上粮食生产能力发展水平区域间基尼系数都有一定程度的增长，2021年，鲁东−西南和鲁中−西南地区区域间基尼系数最大，分别达到0.36891和0.32588。鲁西北−西南地区区域间基尼系数2021年最小，表明鲁西北−西南地区2021年区域间差异相较于其他地区的区域间差异较小。

4.4 区域差异来源及贡献率

结合表4和图5可知，就贡献率而言，超变密度最高，贡献率超过50%，区域内和区域间差异次之。区域内差异来源及贡献率变动趋势较为平稳，保持在23%～25%，反映了山东省4大区域内部粮食生产能力水平较为均衡。区域间差异来源及贡献率在2012年有小幅度下降趋势，下降到2016年的21.3479%。2017—2021年呈现出现缓慢上升后缓慢下降的变化趋势，但变化幅度不大，2019年达到最大值26.1513%，2021年下降到25.2042%，体现了山东省各地区粮食生产能力水平不平衡状态有所改善。超变密度贡献率最大达到54.7246%，2012—2016年有轻微上升趋势，2016年以后开始呈现出下降的趋势，2019—2021年几乎保持不变。

5 障碍因子分析

分析粮食生产能力发展水平的障碍因子对研究影响粮食生产能力发展的关键因素并制定相关政策具有重要的意义。本研究对山东省整体及各区域的相关指标进行归纳整理，先对山东省采用一级指标进行整体分析，再对各区域排名前4名的二级指标进行归纳分析。

（1）一级指标。由图6可知，生产条件水平对山东省粮食生产能力的障碍度呈现先上升后下降在上升的趋势，最高障碍度值在47.18%，由2019年的32.12%上升到2021年的42.19%，这表明在生产条件的投入和管理方面还有待提高，应合理规范地使用耕地和水资源。产出水平对粮食生产能力的阻碍逐渐减小，反映出山东省近些年切实推进粮食保量工作，积极践行国家粮食安全的政策。农业机械化水平虽然仍存在一定程度的阻碍，但阻碍度呈逐步下降的趋势，这说明山东省对农业机械的研发投入增加，机械设备在农业领域的使用率大大提高。农用生产资料投入水平的障碍度逐年增加，2020年障碍度高达47.70%，应加强农药化肥的投入监管，努力实现化肥增效减量的效果，逐步实现农用塑料薄膜的利用率，切实推进绿色农业的发展。

（2）二级指标。由表5可知，2011—2020年，鲁东地区粮食生产能力排名第1位的障碍因子是粮食用水总量，占27.83%，粮食总产量、粮食播种面积、联合收获机占比也都超过了20%，表明粮食用水量不合理，粮食总产量、粮食作物播种面积减少，联合收获机投入率和使用率低都是制约鲁东地区粮食生产能力发展的主要瓶颈。鲁中和鲁西北地区影响粮食生产能力的障碍度排在首位的都是拖拉机配套农具，障碍度分别为32.06%和31.09%，这说明对于农用机械的普及使用还有待提高，不同的是，鲁中地区需要提高对农药施用量的控制，尽量减少对农药的过度施用，减轻对生态环境的污染，相关部门应加强对农药浓度和农药数量配比的研究力度。鲁西南地区应该加强农业科技成果的应用，提高农业机械化水平，合理规范地使用耕地，重视种业的发展。鲁西南和鲁西北地区都应加大粮食相关产业及项目的资金投入。

6 措施与建议

（1）从“根”抓起，种子质量是决定粮食作物是否健康生长的关键要素。山东省在种业方面的投入还有待加强，有关部门应进一步加强对种业市场的监督与管理，严厉打击假种子和坏种子的出现与流转，以免扰乱市场秩序，更切实地保护好农民的利益。加强对农民进行有关农业、种业知识的科普，考虑到当地农民自身接受教育的情况不同，科普内容尽量确保简洁易懂，注重实践与应用。还应推进相关企业（如山东种业集团）与各个高校建立农业科技方面的合作与联系，联手克服种业方面的卡脖子问题，深入实施种业科技的自强自立，政府方面也要保证资金最大程度的投入，为夯实种业发展，支撑高质量农业发展做出强有力的支撑。

（2）根据上述分析可以看出，山东省粮食生产能力水平存在比较严重的区域差异性，各区域内部的城市及各区域之间应该按照自身的现实情况，科学的制定粮食生产方案，各地区之间可以进行帮扶政策，定期进行一次有关粮食生产、管理及其他农业方面的经验交流，各地区之间取长补短，立足于每个地区的资源禀赋，制定适合自身发展的方案与政策。

（3）加强农业基础设施建设，保证农业的有效灌溉面积；加快农业科技创新，鼓励依靠科学技术提高作物产量[25]。2021年，山东省有效灌溉面积532.93万hm2，占农作物总播种面积的49%，虽然比2011年提高了不少，但仍有继续发展的潜力。科技是第一生产力。在城市迅速发展的情况下，越来越多的年轻人选择留在城市生活，这是农村劳动力数量下降的重要原因，面对如此境况，政府应大力发展农业科技，增加对农业科技创新的资金投入比例，既能弥补农村劳动力的短缺，也能更有效地提高农业生产效率。按时把购置补贴专项资金发放到农民手中，让农民切实感受到实惠，激发农民购买农业机械的积极性，有利于不断提升农业机械化装备水平。

7 结束语

本研究基于熵值法对山东省整体及各区域的粮食生产能力发展水平进行综合评价，通过基尼系数探究了山东省粮食生产能力水平的区域差异性，在此基础上又使用障碍度模型分析影响山东省粮食生产能力的障碍因子。

（1）从整体的发展水平来看，2011—2021年山东省粮食生产能力水平呈上升趋势，2011年综合得分为0.0751，2021年提高到0.1138。

（2）从一级指标的分类来看，产出水平和农业机械化水平综合得分均有上升的趋势，生产条件水平综合得分和农用生产资料投入水平综合得分均有下降趋势，其中农用生产资料投入水平下降的幅度较大的原因是山东省在推行绿色农业方面还有待加强，应规范化肥农药的施用量。

（3）山东省粮食生产能力水平总体基尼系数呈现出缓慢上升的态势，表明山东省粮食生产能力地市差异程度渐渐增大，但速度较为缓慢，其中鲁西南地区的区域差异最小。

（4）随着时间的变化，制约山东省粮食生产能力发展水平的因素由2011年的生产条件水平和农业机械化水平逐步转变为农用资料投入水平，这说明山东省在农用机械的推广与应用及生产条件的改善上取得了较好成绩，但在发展绿色农业上还有待提高。