河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)耦合協(xié)調(diào)分析

邵留長(zhǎng)，喬家君，2

（1.河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南 開封475004；2. 黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心暨黃河文明傳承與現(xiàn)代文明建設(shè)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 開封475001）

河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)耦合協(xié)調(diào)分析

邵留長(zhǎng)1，喬家君1，2

（1.河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南 開封475004；2. 黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心暨黃河文明傳承與現(xiàn)代文明建設(shè)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 開封475001）

構(gòu)建經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)指標(biāo)體系，運(yùn)用耦合灰色關(guān)聯(lián)度模型和耦合協(xié)調(diào)模型，探究河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)隨時(shí)間耦合的關(guān)系，并對(duì)縣域單元進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)類型劃分。研究發(fā)現(xiàn)：河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)的脅迫作用和糧食生產(chǎn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約作用均較為明顯。河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度空間分布呈現(xiàn)出“東南高，西北低”的梯度分異特征。結(jié)合人均GDP把河南省109個(gè)縣域劃分為低水平耦合、拮抗、磨合、協(xié)調(diào)4種發(fā)展階段類型：低水平耦合型主要分布在豫西、豫北山地區(qū)域；拮抗型數(shù)量最多，河南省大部分縣域處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的拮抗階段；磨合型主要分布在市轄區(qū)周邊，數(shù)量最少；協(xié)調(diào)型主要分布在河南省西北側(cè)邊界線和鄭州、洛陽(yáng)、許昌構(gòu)成的“T”字形區(qū)域內(nèi)。結(jié)合河南省縣域耦合協(xié)調(diào)類型，提出糧食生產(chǎn)指標(biāo)交易制度對(duì)策建議。

糧食生產(chǎn)；經(jīng)濟(jì)發(fā)展；灰色關(guān)聯(lián)分析；耦合度；耦合協(xié)調(diào)

邵留長(zhǎng)， 喬家君. 河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)耦合協(xié)調(diào)分析［J］. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究， 2016， 37（2）： 230-237.

Shao L C， Qiao J J. Analysis of the coupling coordination between economic development and grain production in Henan Province［J］.

Research of Agricultural Modernization， 2016， 37（2）： 230-237.

糧食安全事關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展全局，是保障國(guó)家安全的重要基石［1］。美國(guó)學(xué)者布朗在《Who Will Feed China？》一書中預(yù)測(cè)由于人口的迅速增長(zhǎng)，中國(guó)在未來(lái)的30 a內(nèi)將出現(xiàn)全面的糧食短缺，而無(wú)法滿足其糧食需求［2］，這一危機(jī)論斷引發(fā)了我國(guó)政府和學(xué)者的廣泛關(guān)注。2015年中央一號(hào)文件聚焦糧食安全問(wèn)題，提出要強(qiáng)化對(duì)糧食主產(chǎn)省和主產(chǎn)縣的政策傾斜，保障產(chǎn)糧大縣重農(nóng)抓糧得實(shí)惠、有發(fā)展。糧食供給主要包括糧食生產(chǎn)和糧食進(jìn)口兩個(gè)方面，而糧食進(jìn)口容易受其他因素限制，且現(xiàn)階段世界糧食貿(mào)易市場(chǎng)達(dá)到均衡穩(wěn)定狀態(tài)，所以糧食生產(chǎn)是糧食安全的重中之重。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新階段、新常態(tài)，轉(zhuǎn)向注重經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量和可持續(xù)性，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的關(guān)系復(fù)雜密切，一方面經(jīng)濟(jì)發(fā)展往往會(huì)占用糧食生產(chǎn)所需的耕地資源，又會(huì)吸引農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入流向經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)而威脅糧食生產(chǎn)；另一方面，糧食主產(chǎn)區(qū)由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較利益較低，從事糧食生產(chǎn)和輸出的過(guò)程中經(jīng)濟(jì)利益流失嚴(yán)重，阻礙了糧食主產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展［3］。如何解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)兩個(gè)職能之間的矛盾，即在保障糧食生產(chǎn)的前提下，實(shí)現(xiàn)糧食主產(chǎn)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高，具有重要的研究意義。這就需要找出經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)之間的關(guān)系，探索合適的協(xié)調(diào)發(fā)展道路。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)之間的關(guān)系分析多停留在相關(guān)指標(biāo)簡(jiǎn)單比較分析層面上，有學(xué)者運(yùn)用經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和糧食生產(chǎn)指標(biāo)變化趨勢(shì)進(jìn)行比較分析，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)的影響是復(fù)雜的［4］。也有學(xué)者分析產(chǎn)糧大縣對(duì)縣域經(jīng)濟(jì)的影響因素［5］，或者是經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)單個(gè)指標(biāo)的影響分析，缺乏研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響分析。

耦合作為物理學(xué)概念，是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的體系或運(yùn)動(dòng)形式通過(guò)各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象［6］。事實(shí)上，經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)是一種相互作用、交互耦合的關(guān)系。一方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、占用耕地等對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生脅迫作用，另一方面，糧食生產(chǎn)系統(tǒng)通過(guò)利益流失、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入、規(guī)模擴(kuò)張等限制經(jīng)濟(jì)發(fā)展。耦合理論多用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境［6-8］、城市化與土地利用［9-10］、城市與鄉(xiāng)村［11-12］等兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互作用，而對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)的單個(gè)指標(biāo)與系統(tǒng)、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的耦合分析鮮有研究。灰色關(guān)聯(lián)模型可以計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)指標(biāo)和另一個(gè)系統(tǒng)每個(gè)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度，還可以計(jì)算對(duì)某一系統(tǒng)影響的主要脅迫和制約因素。本文運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論方法，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)耦合的測(cè)度指標(biāo)體系和模型，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)指標(biāo)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)指標(biāo)隨時(shí)間的變化特征即經(jīng)濟(jì)行為時(shí)間序列，分析河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。并單獨(dú)對(duì)每個(gè)縣域進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，分別計(jì)算出耦合關(guān)聯(lián)度并劃分耦合協(xié)調(diào)類型。探討兩個(gè)系統(tǒng)之間的耦合機(jī)制，分析縣域耦合關(guān)聯(lián)度、耦合類型空間分異特征。

1 區(qū)域概況和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 區(qū)域概況

河南省位于中國(guó)中部地區(qū)，平原和盆地、山地、丘陵分別占總面積的55.7%、26.6%、17.7%。河南省作為全國(guó)第一農(nóng)業(yè)大省和產(chǎn)糧大省，糧食生產(chǎn)在全國(guó)占有舉足輕重的地位，建設(shè)國(guó)家糧食生產(chǎn)核心區(qū)是河南省三大戰(zhàn)略目標(biāo)之一，為我國(guó)的糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)。2004年至2015年，河南省糧食產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)連續(xù)11 a增產(chǎn)，小麥產(chǎn)量穩(wěn)居全國(guó)第一。河南省2013年人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為34 174元，位居全國(guó)第23位。河南省城鎮(zhèn)化率為43.8%，低于全國(guó)平均水平53.7%，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為12.6∶55.4∶32.0，第一產(chǎn)業(yè)比重偏高。河南省糧食產(chǎn)量高與經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后現(xiàn)象共存，探討經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)之間的關(guān)系顯得尤為重要，對(duì)河南乃至全國(guó)皆具有重要意義。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源于《河南統(tǒng)計(jì)年鑒（2001-2014）》，以河南省整體為空間單元，根據(jù)不同年份數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析，研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)指標(biāo)間關(guān)聯(lián)機(jī)制?？紤]到縣域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)口徑的變化，采用2008-2013《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)縣域單元進(jìn)行時(shí)間序列灰色關(guān)聯(lián)分析，研究縣域空間單元的耦合度和耦合協(xié)調(diào)類型。由于市轄區(qū)數(shù)據(jù)缺乏和統(tǒng)計(jì)口徑不同，并且市轄區(qū)糧食生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與普通縣域差別較大，故不做分析。

2 指標(biāo)體系和研究方法

2.1 指標(biāo)體系

國(guó)內(nèi)已有非常成熟的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)局提出的中國(guó)縣域社會(huì)經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展指數(shù)，運(yùn)用CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行頻度統(tǒng)計(jì)，結(jié)合統(tǒng)計(jì)年鑒中數(shù)據(jù)的可獲取性，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生活水平、經(jīng)濟(jì)活力四個(gè)層次共14項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。糧食生產(chǎn)系統(tǒng)方面則依據(jù)相關(guān)學(xué)者研究［13-14］，忽略省內(nèi)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)氣候和水文的影響，選擇糧食生產(chǎn)投入、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、糧食產(chǎn)出水平三個(gè)層次共9項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。建立科學(xué)合理的經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)分析法

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)耦合作用的交錯(cuò)性與復(fù)雜性，同時(shí)考慮到兩個(gè)子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性和時(shí)序性，故采用能全面分析系統(tǒng)多因素相互作用的灰色關(guān)聯(lián)度模型［15］。以便于對(duì)河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合關(guān)系與協(xié)調(diào)程度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，鑒于原始指標(biāo)數(shù)據(jù)量綱不同，為能夠進(jìn)行縣域之間的時(shí)間序列對(duì)比和空間序列比較，在進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析之前，我們采用初值標(biāo)準(zhǔn)化的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了無(wú)量綱化處理［16］。

表1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of economic development and grain production system

設(shè)有時(shí)間序列指標(biāo)Xi（t）=（xi（1），xi（2），…，xi（n）），Yj（t）=（yj（1），yj（2），…，yj（n））分別為經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)Xi和糧食生產(chǎn)指標(biāo)Yj的行為序列算子。

1）初值化變換，即：

式中：xi（1）和yj（1）分別是研究時(shí)段內(nèi)起始年份經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和糧食生產(chǎn)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，xi（t）和yj（t）分別是第t個(gè)年份經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和糧食生產(chǎn)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。

2）關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算。運(yùn)用經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)指標(biāo)，構(gòu)建關(guān)聯(lián)度模型和耦合度模型，即可分析兩個(gè)系統(tǒng)指標(biāo)間的灰色關(guān)聯(lián)度，又可分析系統(tǒng)整體的耦合度。

通過(guò)比較各個(gè)關(guān)聯(lián)度γij的大小，可以分析出經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)中哪些指標(biāo)與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系密切，哪些影響較弱。γij值越大，關(guān)聯(lián)性越大，耦合作用越強(qiáng)，反之亦然。根據(jù)關(guān)聯(lián)度矩陣按行和列分別求出平均值，得到（4）式。根據(jù)大小及對(duì)應(yīng)的值域可以篩選出經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)最主要的脅迫因素和糧食生產(chǎn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素。

2.3 耦合協(xié)調(diào)模型

為了研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的耦合作用強(qiáng)度，在（2）式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)造經(jīng)濟(jì)與糧食相互關(guān)聯(lián)的耦合度模型（5），通過(guò)該模型可以從時(shí)間和空間兩個(gè)角度定量判斷區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)耦合的協(xié)調(diào)程度。

式中：m，l分別為經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的指標(biāo)數(shù)，ξi（j）（t）是t時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)，C（t）為耦合度。

從空間尺度上研究了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合關(guān)系，為了進(jìn)一步從時(shí)間序列上分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的規(guī)律，則依據(jù)相關(guān)研究［6］提出時(shí)空耦合分類，即低水平耦合階段、拮抗階段、磨合階段、協(xié)調(diào)階段。低水平耦合階段位于起初階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，糧食生產(chǎn)落后，兩個(gè)系統(tǒng)相互制約作用小，是低水平的耦合；拮抗階段是經(jīng)濟(jì)開始迅速發(fā)展，大量占用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，以犧牲糧食生產(chǎn)為代價(jià)的發(fā)展階段；磨合階段是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)兩個(gè)系統(tǒng)相互磨合，互相適應(yīng)階段；協(xié)調(diào)階段是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)兩個(gè)系統(tǒng)發(fā)展的最高階段，也稱為和諧階段。

3 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)相互關(guān)聯(lián)機(jī)制

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)模型，對(duì)河南省2000-2013年相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析，運(yùn)用GMS6.0軟件計(jì)算鄧氏關(guān)聯(lián)度，構(gòu)建河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的灰色關(guān)聯(lián)度矩陣（表2）。從表2中可以看出，經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和糧食生產(chǎn)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度均大于0.65，關(guān)聯(lián)度較強(qiáng)，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)之間關(guān)系緊密。因?yàn)閮蓚€(gè)系統(tǒng)之間存在錯(cuò)綜復(fù)雜的耦合關(guān)系，所以進(jìn)一步分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)要素之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制和要素優(yōu)勢(shì)分析顯得十分必要。

表2 河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)關(guān)聯(lián)矩陣Table 2 Correlation matrix of economic development and grain production in Henan Province

3.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)的脅迫機(jī)制

在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的糧食主產(chǎn)區(qū)，縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展多數(shù)是以犧牲耕地為代價(jià)的，縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的耕地資源迫害嚴(yán)重，稱為對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的脅迫機(jī)制。河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響中，第二產(chǎn)業(yè)比重（X21）（0.947）、第三產(chǎn)業(yè)比重（X22）（0.936）與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度值最高，表明二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)影響極為強(qiáng)烈，尤其是第二產(chǎn)業(yè)更為嚴(yán)重。第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然削弱以農(nóng)業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展，表現(xiàn)為占用耕地資源，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力資源向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，這些對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的迫害是嚴(yán)重的，由于比較優(yōu)勢(shì)的存在，農(nóng)民特別是年輕的新一代農(nóng)民的種糧積極性降低，種糧甚至成為他們的副業(yè)，導(dǎo)致對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入精力的減少，直接導(dǎo)致糧食單產(chǎn)降低。河南省正處于經(jīng)濟(jì)迅速起飛階段，需要依靠第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的騰飛，縮小與東南沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的差距，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在一定程度上威脅到糧食的生產(chǎn)。

其次是經(jīng)濟(jì)活力，GDP增長(zhǎng)率（X41）（0.923）和社會(huì)固定資產(chǎn)投資增長(zhǎng)率（X42）（0.872）分別排在第3位和第6位，表明生產(chǎn)和投資的增加速度會(huì)對(duì)糧食生產(chǎn)產(chǎn)生較強(qiáng)的影響，經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭越好的區(qū)域?qū)Z食生產(chǎn)系統(tǒng)的迫害越嚴(yán)重。經(jīng)濟(jì)規(guī)模指標(biāo)與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度低于上述指標(biāo)，但關(guān)聯(lián)度也為較強(qiáng)，其中社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額（X16）（0.722）與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度最低，表明固定資產(chǎn)投資對(duì)糧食生產(chǎn)的影響最弱，固定資產(chǎn)投資的逐年增加未能明顯提高糧食生產(chǎn)水平。其中，河南省2013年固定資產(chǎn)投資總額25 188.06億元，而農(nóng)業(yè)投資總額為318.80億元，僅占全部投資總額的1.27%，主要是農(nóng)業(yè)投資回報(bào)率不高，農(nóng)戶投資意愿不強(qiáng)。政府部門鼓勵(lì)資金投入農(nóng)村地區(qū)發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品精深加工業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，發(fā)揮河南省糧食主產(chǎn)區(qū)的優(yōu)勢(shì)。

3.2 糧食生產(chǎn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約機(jī)制

河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合關(guān)聯(lián)矩陣可以看出：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)聯(lián)度最高，農(nóng)村用電量（Y22）（0.872）、農(nóng)用機(jī)械總動(dòng)力（Y21）（0.871）、化肥施用折存量（Y23）（0.866）、農(nóng)藥使用量（Y24）（0.862）分別為糧食生產(chǎn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展制約作用的前四名，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平關(guān)系密切，河南省糧食生產(chǎn)條件的提高嚴(yán)重依賴于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的提高需要投入大量的資金、能源等，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的提高在一定程度上制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其次是糧食總產(chǎn)量（Y31）（0.861）、糧食單位面積產(chǎn)量（Y32）（0.860），河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食產(chǎn)出水平關(guān)聯(lián)緊密，兩者的關(guān)聯(lián)度較高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長(zhǎng)速度未能明顯超越糧食產(chǎn)量的提升，兩者處于相似的發(fā)展態(tài)勢(shì)，說(shuō)明河南省糧食產(chǎn)量的提高較高程度上制約著經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

糧食主產(chǎn)區(qū)承擔(dān)著我國(guó)糧食安全的重任，而這些區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低，同時(shí)正處于經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)期，而近年來(lái)我國(guó)實(shí)行的耕地保護(hù)制度也變得更加嚴(yán)格，所以糧食生產(chǎn)安全也制約著這些區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。河南省作為糧食主產(chǎn)核心區(qū)，犧牲自己的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)會(huì)為國(guó)家糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)，而糧食主銷區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)對(duì)口補(bǔ)貼或扶持糧食主產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。國(guó)家在制定糧食補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)該考慮糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率，提高對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，加大對(duì)河南省農(nóng)田水利等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入，減弱糧食生產(chǎn)對(duì)河南經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約。

4 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合協(xié)調(diào)空間格局

4.1 耦合度空間分異

為了進(jìn)一步探究河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合度的空間分異規(guī)律，根據(jù)各縣域單元的相關(guān)指標(biāo)，運(yùn)用公式（4）和（5），分別計(jì)算出河南省109個(gè)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度，并采用ArcGIS中的自然斷裂點(diǎn)方法，劃分為5個(gè)等級(jí)，繪制成圖1。河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度分布呈現(xiàn)出“東南高，西北低”的特征，并且平行于西北側(cè)省際邊界線方向梯度分異。各縣域單元的耦合度均大于0.6，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)耦合作用明顯。耦合度高的區(qū)域多數(shù)分布在河南省糧食高產(chǎn)區(qū)，縣域經(jīng)濟(jì)落后區(qū)域。信陽(yáng)地區(qū)的息縣（0.926）、新縣（0.909）、商城縣（0.898）、羅山縣（0.876）耦合度值特別高，分布比較集中。其次是駐馬店、周口、南陽(yáng)和商丘地區(qū)的大片區(qū)域，這些區(qū)域糧食生產(chǎn)水平高但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，表明這些區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展受糧食生產(chǎn)制約明顯。耦合度低的縣域多數(shù)分布在河南省西北側(cè)邊緣線上和西部、北部山地區(qū)域，靈寶市（0.662）、澠池縣（0.676）、林州市（0.676）、登封市（0.678）、濟(jì)源市（0.694）、舞鋼市（0.694）、偃師市（0.697）等區(qū)域糧食生產(chǎn)水平低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)糧食生產(chǎn)脅迫作用小，糧食生產(chǎn)對(duì)該類型縣域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展制約作用弱，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)相互影響作用不明顯。

圖1 河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合度空間分布Fig. 1 Spatial distribution of coupling degrees between economic development and grain production in Henan Province

4.2 耦合協(xié)調(diào)空間分類

為進(jìn)一步揭示河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度協(xié)調(diào)程度，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的時(shí)間序列上分析耦合度的空間分布，本文運(yùn)用河南省109個(gè)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度指標(biāo)并結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，將其劃分為低水平耦合、拮抗、磨合、協(xié)調(diào)4種階段類型。主要步驟：首先，采用人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值作為劃分經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的主要參考指標(biāo)（主要參考河南省人均GDP的平均值34 174元）；其次，用河南省各縣市單元耦合度的平均值0.776作為劃分經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合程度的指標(biāo)；最后，采用象限劃分法，繪制二維散點(diǎn)圖（圖2），對(duì)河南省各縣域進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)程度類型劃分，然后與圖1進(jìn)行疊加，重新繪制出空間類型圖（圖3）。

圖2 人均GDP和耦合度二維散點(diǎn)圖Fig. 2 Two-dimensional scatter plot of GDP per capita and coupling degrees

圖3 河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合協(xié)調(diào)類型空間分布Fig. 3 Spatial distribution of economic development and grain production coupling coordination types in Henan Province

4.2.1 低水平耦合型 該類型縣域單元總共有29個(gè)，耦合度值范圍0.694-0.776，耦合度值分布較集中。多是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度也低的縣域。主要分布在豫西山區(qū)，豫北部大部分區(qū)域，開封、駐馬店部分縣域。豫西部伏牛山—熊耳山—外方山等山區(qū)、豫南部大別山—桐柏山山區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，耕地資源短缺，糧食生產(chǎn)能力較低，所以經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的相互制約作用較弱，兩個(gè)系統(tǒng)處于弱協(xié)調(diào)發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)是低水平的協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.2.2 拮抗型 該類型縣域單元總共有45個(gè)，占河南省的41%，份額最高，表明河南省大部分縣域處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的拮抗階段。耦合度范圍0.776-0.926，值域范圍較大，息縣、新縣、商城縣等耦合度值異常高且在0.9左右。主要分布在周口、商丘、駐馬店、信陽(yáng)和南陽(yáng)的幾乎全部縣域，豫北的南樂(lè)縣、清豐縣、臺(tái)前縣和其他零星分布。該類型區(qū)域主要是農(nóng)業(yè)型縣域，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平落后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，第一產(chǎn)業(yè)比重過(guò)高，也是河南省糧食主產(chǎn)區(qū)，擔(dān)負(fù)著河南省糧食安全的重任。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合作用較強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平剛起步階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中會(huì)嚴(yán)重威脅糧食生產(chǎn)，糧食生產(chǎn)的重任制約著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，兩個(gè)系統(tǒng)拮抗作用非常明顯。

4.2.3 磨合型 該類型縣域單元總共有8個(gè)，占河南省縣域總數(shù)的約7%，份額最少。包括中牟縣、新鄭市、欒川縣、伊川縣、淇縣、武陟縣、溫縣、襄城縣，主要分布在市轄區(qū)周邊。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度值0.787-0.828，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較高，正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)相互制約的過(guò)程中。其中，中牟縣、新鄭市和欒川縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中均出現(xiàn)糧食播種面積和糧食總產(chǎn)量下降現(xiàn)象?？傮w上，該類型縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平已經(jīng)達(dá)到較高程度，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的關(guān)系趨于協(xié)調(diào)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的相互適應(yīng)和磨合即可發(fā)展成協(xié)調(diào)型區(qū)域。

4.2.4 協(xié)調(diào)型 該類型縣域單元總共有27個(gè)，耦合度值范圍是0.662-0.776。主要分布在河南省西北側(cè)邊界線和洛陽(yáng)、鄭州、許昌構(gòu)成的“T”字形區(qū)域內(nèi)。從豫北部的林州市、輝縣市到豫西端的靈寶市、陜縣，并在濟(jì)源市、沁陽(yáng)市附近延伸至禹州市、長(zhǎng)葛市、鄢陵縣等河南中部地區(qū)，以及南陽(yáng)的西峽縣和桐柏縣。這些縣（市）是河南省縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高區(qū)域，人均GDP高達(dá)57 290元，遠(yuǎn)高于河南省平均值34 174元。城鎮(zhèn)化水平高，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理，二、三產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力集中。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的耦合度低，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)之間關(guān)聯(lián)性弱，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)的脅迫作用小，糧食生產(chǎn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約較弱。區(qū)域內(nèi)任一系統(tǒng)的變動(dòng)在短期內(nèi)不會(huì)對(duì)另一系統(tǒng)造成較大影響，兩個(gè)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)展，處于高水平的協(xié)調(diào)發(fā)展階段。

5 結(jié)論

構(gòu)建河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)模型，以時(shí)間序列指標(biāo)分析河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程與糧食生產(chǎn)的耦合關(guān)聯(lián)度，并分別以河南省各縣域?yàn)檠芯繂卧M(jìn)行耦合關(guān)聯(lián)度分析，以及耦合度分異規(guī)律和耦合協(xié)調(diào)類型空間分布。

1）河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)關(guān)聯(lián)度高，指標(biāo)間相互作用強(qiáng)度大。經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)中二、三產(chǎn)業(yè)比重對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)脅迫作用最強(qiáng)，而社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度最低。糧食生產(chǎn)系統(tǒng)中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)聯(lián)度最高，農(nóng)林水事務(wù)支出與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)聯(lián)度最低，表明農(nóng)林水事務(wù)財(cái)政支出在糧食生產(chǎn)方面效益有待提高。

2）河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的耦合度分布呈現(xiàn)出“東南高，西北低”的梯度分異特征。耦合度高的縣域多數(shù)分布在河南省東南部糧食主產(chǎn)縣，表明河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)相互制約明顯，糧食主產(chǎn)縣更加突出。

3）河南省109個(gè)縣域按耦合協(xié)調(diào)類型劃分為低水平耦合、拮抗、磨合、協(xié)調(diào)4種階段類型。低水平耦合型縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，糧食生產(chǎn)水平也較低。磨合型主要分布在市轄區(qū)周邊，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)處于相互適應(yīng)和磨合階段。拮抗型數(shù)量最多，表明河南省大部分縣域處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的拮抗階段。協(xié)調(diào)型主要分布在河南省西北側(cè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域。

6 討論和建議

河南省各縣域自然資源條件差異較大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)耦合協(xié)調(diào)程度不同，應(yīng)探尋不同的發(fā)展政策。政府應(yīng)對(duì)糧食主產(chǎn)縣提供更多的政策傾斜，國(guó)營(yíng)糧食購(gòu)銷機(jī)構(gòu)通過(guò)高價(jià)回收糧食方式提高糧食主產(chǎn)縣的種糧積極性，加大種糧補(bǔ)貼力度，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的雙贏［17］。河南省政府可以借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)中的排污權(quán)交易制度，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況制定出河南省糧食生產(chǎn)目標(biāo)，將糧食生產(chǎn)目標(biāo)根據(jù)各縣域的實(shí)際情況劃分成若干規(guī)定的糧食產(chǎn)量，即各縣域的糧食生產(chǎn)指標(biāo)。政府部門通過(guò)建立縣域之間的糧食生產(chǎn)指標(biāo)交易平臺(tái)，進(jìn)行糧食生產(chǎn)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展權(quán)利交易，發(fā)揮各縣區(qū)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行發(fā)展生產(chǎn)。這樣既提高了拮抗型縣域糧食生產(chǎn)的積極性，又能充分發(fā)揮協(xié)調(diào)型縣域的特色優(yōu)勢(shì)。但是，要從制度設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)核查、指標(biāo)分配、機(jī)構(gòu)建設(shè)等方面完善交易機(jī)制。通過(guò)縣域之間專項(xiàng)資金轉(zhuǎn)移的方式補(bǔ)貼糧食主產(chǎn)縣，實(shí)現(xiàn)河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

本文也存在一些不足之處，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)系復(fù)雜，雖然選取指標(biāo)已經(jīng)很多，但仍有可能遺漏。由于數(shù)據(jù)的可獲取性，未能對(duì)河南省縣域進(jìn)行長(zhǎng)期的耦合協(xié)調(diào)分析。針對(duì)河南省提出的政策建議不夠全面，糧食生產(chǎn)指標(biāo)交易制度也處于構(gòu)想階段，未能進(jìn)行具體細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。總之，河南省作為糧食主產(chǎn)區(qū)，擔(dān)負(fù)著國(guó)家糧食安全重任，應(yīng)按照“特色突出、因地制宜、協(xié)調(diào)發(fā)展”的原則，根據(jù)不同耦合協(xié)調(diào)類型縣域采取不同的發(fā)展模式，探索省內(nèi)縣域糧食生產(chǎn)指標(biāo)交易制度，不僅是河南省的核心任務(wù)，而且對(duì)全國(guó)也具有示范意義。

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（責(zé)任編輯：王育花）

Analysis of the coupling coordination between economic development and grain production in Henan Province

SHAO Liu-chang1， QIAO Jia-jun1，2

（1. College of Environment & Planning， Henan University， Kaifeng， Henan 475004， China； 2. Key Research Institute of Yellow River Civilization and Sustainable Development & Collaborative Innovation Center on Yellow River Civilization of Henan Province， Henan University， Kaifeng， Henan 475001， China）

Applying the gray correlation coupling model by using county-level data， this paper explored the relationship between economic development and grain production in Henan Province. Results showed that： in Henan Province， economic development imposed a forcing influence on grain production， but grain production exhibited a restricting influence on economic development. The coupling coordination degree between economic development and grain production displayed unbalanced gradient distribution with high in the Southeast region and low in the Northwest region. Based on per capita GDP and the coupling coordination levels， the 109 counties in Henan Province could be divided into four stages， including the “the isolated counties” in the Western and Northern mountainous areas with almost no inter-county coordination exist， “the antagonistic counties” in the majority of the counties in Henan Province with modest economic development and grain production levels， “the developing counties” in the least number of counties surrounding big cities and “the balanced coupling coordination counties” in the Northwestern Henan and a T-shaped area of Zhengzhou， Luoyang， and Xuchang. Based on the findings from this research， this paper also provided some policy suggestions for the balanced economic development and grain production in Henan Province.

grain production； economic development； grey correlation analysis； coupling degree； coupling coordination

National Natural Science Foundation of China （41430637， 41329001）， Research Foundation from Ministry of Education of China （14JJD790011）.

QIAO Jia-jun， E-mail： jjqiao@henu.edu.cn.

13 June， 2015； Accepted 22 December， 2015

F127

A

1000-0275（2016）02-0230-08

10.13872/j.1000-0275.2016.0020

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41430637，41329001）；教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地重大項(xiàng)目（14JJD790011）。

邵留長(zhǎng)（1988-），男，河南項(xiàng)城人，碩士研究生，主要從事農(nóng)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的研究，E-mail： shaolc@qq.com；

喬家君（1973-），男，河南睢縣人，河南省特聘教授，博士生導(dǎo)師，主要從事鄉(xiāng)村地理學(xué)方面的研究，E-mail： jjqiao@henu.edu.cn。

2015-06-13，接受日期：2015-12-22