长江经济带核心城市农业绿色发展水平评价与预测

摘要：为分析长江经济带核心城市农业绿色发展水平，基于2010—2020年长江经济带核心城市数据，从环境友好、产业协调、生产效率和生活保障4个维度构建了农业绿色发展水平评价指标体系，运用熵值法测算出各指标权重，并采用灰色GM（1，1）模型对长江经济带核心城市农业绿色发展水平进行预测。结果表明，长江经济带核心城市农业绿色发展指数呈逐年稳步上升趋势，但区域差异较大，南京、武汉等城市的农业绿色发展水平明显高于其他城市。同时，环境友好程度和产业协调程度还未得到充分发展，而生产效率和生活保障水平的增长速度较快。并就此提出了推动流域核心城市农业绿色发展的政策建议。

关键词：农业绿色发展；评价；预测；长江经济带；核心城市

中图分类号：F323.22" " " " "文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）12-0216-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.038 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Evaluation and prediction of agricultural green development level of the core cities in the Yangtze River Economic Belt

GUO Hong-xi， GONG Qi， KE Yan-ruo， XIAO Cai-hong， ZHOU Yan

（Wuhan Academy of Agricultural Sciences， Wuhan" 430065，China）

Abstract： For the analysis of the agricultural green development level of the core cities in the Yangtze River Economic Belt， based on the data of the core cities in the Yangtze River Economic Belt from 2010 to 2020， the evaluation index system of agricultural green development level was constructed from the four dimensions of environmental friendliness， industrial coordination， production efficiency and living security. The entropy method was used to calculate the weight of each index， and the gray GM （1，1） model was used to predict the green development level of agriculture of the core cities in the Yangtze River Economic Belt. The results showed that the agricultural green development index of the core cities in the Yangtze River Economic Belt had been steadily increasing year by year， but there were significant regional differences. The level of agricultural green development in cities such as Nanjing and Wuhan was significantly higher than that of other cities. Meanwhile， the degree of environmental friendliness and industrial coordination had not been fully developed， while the growth rates of production efficiency and living security level were relatively fast. Finally， policy suggestions for promoting the green development of agriculture in the core cities of the basin were put forward.

Key words： agricultural green development； evaluation； forecast； Yangtze River Economic Belt； core city

收稿日期：2023-10-16

基金项目：武汉市社会科学基金项目（2021031）；武汉市科技创新项目（XKCX202308）

作者简介：郭红喜（1984-），男，湖北武汉人，工程师，硕士，主要从事农业经济研究，（电话）13886157845（电子信箱）ghx8615@163.com；通信作者，周 琰（1985-），女，湖北武汉人，助理研究员，博士，主要从事农业经济研究，（电话）15007103696（电子信箱）zhouyan005370@126.com。

改革开放以来，国内农业农村经济社会取得了高速增长和卓越成就，引起了全球关注。然而，传统农业发展方式导致的资源浪费以及环境污染问题越来越严重，制约了中国农村地区经济社会的发展［1］。同时，农业投入品的滥用、工业废弃物的扩散以及城市生活垃圾处理不力，导致农村区域环境污染日益加重［2，3］。作为国家战略重点发展城市的长江经济带沿线城市，同样面临着农业面源污染加剧、种养殖模式粗放和水土流失加速等问题。因此，推动长江经济带核心城市的农业绿色发展显得尤为重要。中央和国务院一直对农业绿色发展问题给予高度关注。2017年，中央1号文件强调了推广绿色农业生产和提高农业的整体可持续发展能力。2018年，中央1号文件重点转向通过实施农业农村绿色发展举措，加大农业面源污染防控力度，目标是减少生产投入品，清理生产过程，资源化生产废弃物，实现生态产业发展。2019年，中央1号文件明确指出要优先农业农村地区发展，支持有条件地区创建农业绿色发展先行区。农业农村绿色生态建设问题正受到政府部门越来越多的关注。

长江经济带拥有丰富的生态资源和巨大的经济增长潜力，其包含上海、重庆2个直辖市以及江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、云南、贵州9个省份，区域面积超过200万km2，国土面积占比超过20%，人口规模达到6亿人，人口占比超过全国40%，国民生产总值达到33万亿元，国民生产总值占比超过全国40%。可见深入研究长江经济带农业绿色经济发展的重大问题与发展趋势，对改善长江经济带农业农村整体实力，促进中国农村的生态复兴有着重大价值。长江经济带沿线城市根据行政级别、人口与经济规模等的不同，分为核心城市和一般城市。长江经济带核心城市主要包括中央直辖的2个直辖市（上海和重庆）以及长江经济带沿线的9个省会城市。本研究首先对长江经济带的农业绿色发展总体水平进行了测度和预测，然后以上海、重庆、南京、武汉、杭州、成都等11个城市为样本，测度和预测了它们的农业绿色发展水平，并以武汉市为例，重点分析其绿色农业发展的水平和预测值。

1 文献回顾

对农业绿色发展水平进行评价是推动农业绿色发展的前瞻性工作，构建绿色评价指标体系是其中的关键。自绿色发展概念提出以来，在农业领域受到了可持续农业发展和绿色增长评价框架体系的影响，当前研究进程已从农业可持续发展评价发展到农业绿色发展评价，但可持续发展理论和绿色增长理论为农业绿色发展评价提供了重要的理论基础和参考［4，5］。借鉴了上述理论研究成果，国内研究者们从不同的角度和维度构建了许多农业绿色发展评价体系。例如，从经济效益、社会效益和生态效益3个方面建立了农业绿色发展综合评价指标体系［6］；从资源利用、产地环境、生态系统和绿色供给4个维度建立了农业绿色发展评价指标体系［7］；还有从资源节约、环境友好、质量高效和生活保障4个方面建立了农业绿色发展评价指标体系［8］。在此基础上，学者们还对农业绿色发展水平的区域差异进行了测量。例如，以江苏省为例，利用锡尔指数测量该区域内外农业绿色发展水平的差异［9］。也有以长江经济带为例，测算长江经济带整体及各省农业绿色生产效率以及农业绿色全要素生产率，并对长江经济带上、中、下游3个区域农业绿色发展水平和发展能力的时空差异特征进行分析研究［10］。但是，城市农业绿色发展水平的测度及预测研究相对较少，仅有少量研究从农业绿色发展趋势的角度进行定性分析，而真正构建数学模型进行预测的研究少之又少。本研究从环境友好、产业协调、生产效率、生活保障4个维度构建了一套农业绿色发展评价体系，运用熵值法估算出2010—2020年长江经济带农业绿色发展指数。并在此基础上，采用灰色GM（1，1）模型定量预测长江经济带2021—2025年农业绿色发展趋势，希望能够为长江经济带推动农业绿色发展提供指导和决策参考。

2 指标体系构建

基于先前的研究，并充分考虑到数据的可获得性，长江经济带农业绿色发展水平评价指标体系主要从环境友好、产业协调、生产效率和生活保障4个方面构建，并参考已有研究成果选择了具体的衡量指标［11-13］，构建出长江经济带核心城市农业绿色发展评价指标体系，详见表1。

3 研究方法与数据来源

3.1 研究方法

3.1.1 农业绿色发展水平测度 借鉴前人研究成果，运用熵值法计算各指标权重，并进一步测算出长江经济带农业绿色发展水平。测算步骤如下［14］。

设有m个城市，h个年份，n个评价指标，[xλij]为第[λ]年第[i]个城市的第[j]个指标的指标值，对数据进行无纲量化处理，正向指标采用式（1）处理，负向指标采用式（2）处理。

第一步：各项指标无纲量化。

[Xλij=xλij-minx/maxx-minx]" " " " " （1）

[Xλij=maxx-xλij/maxx-minx]" " "（2）

第二步：数据平移。

[X′λij=Xλij+A]，其中，[A=10-6]" " " " （3）

第三步：数据归一化处理。

[Pλij=X′λijλ=1hi=1mXλij]" " " " " " " " " " " " " "（4）

第四步：计算第j个指标的熵值。

[ej=-kλ=1hi=1mPλij×lnPλij]，其中，[k=1/lnh×m]" " " " " " " " " " " " " （5）

第五步：计算第j个指标的权重。

[wj=1-ej/j=1n1-ej]" " " （6）

第六步：计算各年份长江经济带农业绿色发展水平综合指数。

[Zj=i=1mwj×Xλij]" " " " " "（7）

3.1.2 农业绿色发展水平预测 农业绿色发展水平指标是基于一套权重体系，其中时间序列起到了重要作用。不同的预测方法可以用于预测时间序列，这些方法包括灰色模型预测法、时间序列预测法、神经网络模型、Logistic曲线估算法和多项式分布滞后（PDL）模型。考虑到农业绿色发展水平指标的变化具有不确定性，本研究选择了灰色系统GM（1，1）模型来预测2021—2025年农业绿色发展水平指标的变化值，这样可以动态评估农业绿色发展水平。

灰色系统GM（1，1）是一种用于预测时间序列的方法。灰色模型是一种介于统计学和人工智能的方法，它可以在数据较少的情况下进行预测，并且对于不确定的时间序列具有较好的适用性。因此，灰色系统GM（1，1）模型在农业绿色发展水平评估方面有着广泛的应用。其模型建立过程如下［15］。

第一步：原始数据累加。

原始数据[x（0）=x（0）（1），x（0）（2）…，x（0）（n）]累加，得到新的数据序列[x（1）=x（1）（1），x（1）（2）…，x（1）（n）]，计算公式如下。

[x（1）（k）=i=1kx（0）（i），k=1，2，3，…，n]" " " （8）

第二步：建立累加矩阵和常数向量。

令[z（1）（k+1）=12[x（1）（k+1）+x（1）（k）]，k=1，2，3，…，n-1]" " " " " " " " " " "（9）

设[B=-z（1）（2）1-z（1）（3）1……-z（1）（n）1] " " " " "（10）

则有[Yn=x（0）（2）1x（0）（3）1……x（0）（n）1=-z（1）（2）1-z（1）（3）1……-z（1）（n）1×αu]" " " " " " " " " " " " " " " （11）

第三步：求解参数。

运用最小二乘法估算参数，计算公式如下。

[α=α，uT=BT×B-1×BT×Yn]" " （12）

第四步：建立预测公式。

[x（1）（k+1）=x（0）（1）-αue-αk+uα]" " " " （13）

将参数带入式（13），并作一次累减，得到：

[x（0）（1）=x（0）（1）]； " " " " " " " " " " " " " " " " " （14）

[x（0）（k+1）=x（1）（k+1）-x（1）（k）=1-eαx（0）（1）-uαe-αk]" " " " " " " " （15）

第五步：模型诊断。

为保证模型可信度，对预测参数进行诊断。首先，计算方差S1和残差方差S2，再进行计算后验比C以及小误差概率P。计算公式如下。

求均值：[X=1nk=1nx（0）（k）] " " （16）

求方差：[S1=1nk=1nx（0）（k）-X2] （17）

求残差：[E（k）=x（0）（k）-x（0）（k）] " "（18）

求残差均值：[E=1n-1k=2nE（k）] " （19）

求残差方差：[S2=1n-1k=2nE（k）-E2] （20）

求后验比值：[C=S2S1] " " "（21）

求小误差概率值：[P=PE（k）-Elt;0.674" 5S1]" " " " " nbsp; " " " " " " " （22）

当Pgt;0.95，Clt;0.35时，认为模型可靠，可以进行预测。

3.2 数据来源

本研究采用统计分析的数据来自《中国统计年鉴》《中国农村统计年鉴》《中国农业年鉴》以及长江经济带各城市统计年鉴与统计公报，部分主要指标数据通过原始统计数据计算得来。

4 实证结果与分析

4.1 指标权重的确定

基于建立的指标体系，采用熵值法计算各指标权重，详见表2。从表2可以看出，一级指标中，生产效率指标权重远高于环境友好、产业协调和生活保障指标；二级指标中，劳动生产率、单位播种面积总产值、农村居民人均可支配收入指标权重较高，农膜使用强度、农业能耗强度、农业用水强度指标权重较低。

4.2 长江经济带核心城市总体农业绿色发展指数及预测

采用熵值法计算长江经济带核心城市农业绿色发展的综合指数和各子系统指数，以此作为预测基础。运用灰色GM（1，1）模型预测2021—2025年的数值，在预测过程中多次分析残差序列，以确保满足预测精度要求。

从图1和图2可以看出，基于2010—2020年测算实际值预测得到的2021—2025年预测值与实际值拟合度极高，说明预测结果具有较高可信度。总体来看，长江经济带核心城市农业绿色发展指数呈逐年上升趋势，说明长江经济带核心城市农业绿色发展水平随时间推移不断提高。核心城市农业绿色发展指数从2010年的3.385 4上升至2020年的6.397 5，年均增长6.57%，预测至2025年增长至8.653 0，总体农业绿色发展水平得到了大幅提升。

环境友好指数增长缓慢，指数从2010年1.553 1增长至2020年1.850 0，年均增长仅为1.76%，预测2025年达到1.959 7，年均增长1.56%。说明长江经济带核心城市在农药、化肥、农业用水等方面重视程度不够，未来需加大农业环境保护方面的重视程度，提升农业生产环境友好度。

产业协调指数增长亦不快，指数从2010年0.621 1增长至2020年0.741 9，年均增长1.79%，预测2025年达到0.884 3。说明长江经济带核心城市农业内部非农化程度和农业服务业比重较低，传统农业产业占比较大的产业格局未能明显扭转，在一定程度上阻碍了农村居民收入的进一步提高。

生产效率指数增长较快，指数从2010年0.842 8增长至2020年2.437 2，年均增长11.20%，预测2025年达到3.812 4，指数明显高于其他三个一级指标得分。说明随着农业科技水平和农业从业者素质的提高，长江经济带核心城市农业绿色发展水平得到了较大提升。

生活保障指数增长最快，指数从2010年0.368 5增长至2020年1.368 5，年均增长14.02%，预测2025年达到2.396 2。说明农村居民人均可支配收入在城市经济的发展中得到了大幅提高。

4.3 长江经济带各核心城市农业绿色发展指数及预测

从图3可以看出，在2010—2020年期间，长江经济带核心城市农业绿色发展水平整体呈上升趋势。2020年，南京、武汉、杭州、长沙和贵阳的农业绿色发展指数得分排名前五，昆明和重庆的得分略低。从增长速率来看，截至2020年，武汉农业绿色发展指数年均增长达到8.89%，明显高于其他核心城市增长率。

基于2010—2020年数据预测2021—2025年数据，长江经济带各核心城市农业绿色发展指数预测结果如图4所示。图4显示，2025年，南京、武汉、贵阳农业绿色发展指数得分排名前3，增长速率也明显快于其他核心城市，昆明、重庆、南昌农业绿色发展指数得分明显靠后，增长速率低于其他核心城市。其中，武汉农业绿色发展指数得分达到1.146 8，仅次于南京的1.176 6，年均增长达到8.68%，仅次于贵阳的9.15%，是长江经济带核心城市中农业绿色发展指数得分累计增长最多的城市。

5 小结与建议

5.1 小结

基于环境友好、产业协调、生产效率和生活保障4个方面，建立了长江经济带农业绿色发展水平评价指标体系。应用熵值法分析了2010—2020年长江经济带农业绿色发展水平，在此基础上，预测了2021—2025年的农业绿色发展水平。研究结果表明，长江经济带农业绿色发展水平呈稳步上升趋势，但仍有很大的提高空间。具体而言，环境友好程度和产业协调程度还未得到充分发展，而生产效率和生活保障水平的增长速度较快。长江经济带核心城市农业绿色发展指数呈逐年稳步上升趋势，但区域差异很大，南京、武汉等城市的农业绿色发展水平明显高于其他城市。

5.2 对策建议

一是完善顶层设计，提升农业绿色发展方式。首先，通过不断完善顶层设计，完善体制机制，在组织管理、人才团队、资金额度等方面加大支持力度，引导现有生产方式向生态节约型、环境友好型农业生产方式转变。其次，通过实施乡村振兴战略，明确和细化了长江经济带绿色农业的发展目标和重点，有计划地推动长江全流域绿色农业的发展。对于长江沿线核心城市，可以从问题出发，根据该市现有的农业绿色发展水平，重点关注农业资源节约、循环利用和污染防治等方面，同时充分考虑农民增加收入和产业可持续发展，不断完善和细化制度设计，真正提高农业绿色发展水平。

二是注重因地制宜，补全农业绿色发展短板。长江经济带农业绿色发展水平呈东高西低格局，沿线政府部门可根据自身农业资源禀赋，制定有针对性且可操作性强的措施，不断完善各地农业绿色发展短板。针对武汉市，重要的是关注农业环境保护、优化农业产业结构，从而提高农民收入。为了实现这一目标，重要的是推广测土配方和施肥技术，减少使用农用膜和农药，推广生物农药、生物降解农用膜、节水抗病作物品种等产品。另外，延长农业产业链，培养农业加工、物流和服务业，提高附加值，也能在一定程度上促进农民增收，从而提高武汉市农业绿色发展水平。

三是加大科技创新，创新驱动农业绿色发展。长江经济带各沿线城市应根据自身科教优势，优化整合科技资源，不断健全科技创新机制，加大绿色农业相关科研课题的支持力度，提升农业企业科技创新能力。针对上海、武汉、南京等科教大市，应借助科教强市的资源优势，健全农业绿色发展科技支撑体系，打造产学研一体化的农业绿色发展联盟，不断提升农业绿色技术科技攻关能力。具体而言，政府应通过引导、宣传、补贴等方式，促进农业经营者更多地采用农业绿色技术或产品；高校、科研单位应以市场需求为导向，研发出农业经营者急需的各类农业绿色投入品以及设施设备。

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