干旱綠洲區(qū)耕地利用經濟效益的耦合分析

曾慶敏+劉新平

摘要：耕地資源利用的投入與產出具有較密切的關系，探討兩者之間發(fā)展的協(xié)調程度以及變化趨勢，對于合理利用耕地資源和保障糧食生產具有較重要的現(xiàn)實意義。通過構建耕地利用投入與產出的耦合協(xié)調評價指標體系，通過耕地利用投入指數(shù)、耕地利用產出指數(shù)、耦合度、協(xié)調度以及系統(tǒng)協(xié)調指數(shù)進行分析，對阜康市耕地利用經濟效益內部的協(xié)調關系進行研究。結果表明，（1）阜康市在2003—2013年期間耕地利用投入指數(shù)總體呈現(xiàn)波動上升的趨勢。（2）耕地產能在2003—2006年期間波動幅度較小，2006年以后呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，然而增幅小于耕地投入強度。（3）全市的耕地投入與產出之間的協(xié)調性從輕度失調逐漸改善為一般協(xié)調，耕地經濟效益的整體協(xié)同效應隨著系統(tǒng)耦合協(xié)調度的上升也呈現(xiàn)較好發(fā)展趨勢。（4）耕地投入與產出水平發(fā)展并不同步，耕地生產能力在大多數(shù)時期仍以不同程度滯后于耕地資源的開發(fā)利用水平。

關鍵詞：耕地利用效益；耦合協(xié)調度；熵權法；阜康市

中圖分類號： F301.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）07-0321-04

土地是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，人類社會的發(fā)展離不開對土地資源的利用和改造。當前，我國農村正處在一個轉型發(fā)展時期，即從傳統(tǒng)的城鄉(xiāng)二元結構向城鄉(xiāng)協(xié)同一體化發(fā)展。隨著在城鄉(xiāng)一體化進程中城市依然沿襲傳統(tǒng)的“攤大餅”模式，進一步加劇了耕地資源數(shù)量稀缺性與建設用地需求擴張性之間的矛盾，這對數(shù)量有限的耕地及后備土地資源造成了很大的壓力與挑戰(zhàn)。與此同時，當前農村耕地經營管理方式粗放、耕地質量惡化以及耕地閑置浪費等現(xiàn)象依然存在。中國是一個人口大國，吃飯問題始終是關系國計民生的頭等大事。糧食安全不僅是國家經濟社會快速發(fā)展的物質保障，也關系到國家安全與政治穩(wěn)定，因此必須把糧食安全放在首要位置[1]。耕地資源和區(qū)域糧食安全具有較密切的關系，耕地資源是糧食生產的物質載體，區(qū)域糧食安全依賴于耕地資源的合理利用[2]，而經濟社會的健康發(fā)展與土地資源可持續(xù)利用則更多取決于兩者發(fā)展的協(xié)調程度。因此，對于耕地資源利用經濟效益的耦合協(xié)調關系進行研究具有較重要的現(xiàn)實意義。

目前，國內學者針對某一區(qū)域土地資源利用效益問題進行了較多的探討與研究，隨著計量經濟模型的廣泛應用，研究方法也呈現(xiàn)多樣化、復雜化的趨勢。李栓等從土地利用經濟效益出發(fā)，利用DEA模型對土地利用投入與產出的效率進行測算，為小尺度區(qū)域土地資源效益評價提供良好的借鑒[3]。劉暢等在分析耕地資源利用的現(xiàn)狀、特點以及存在問題的基礎上，借助物元模型對山西晉城耕地利用中的經濟、社會以及生態(tài)效益進行評價，揭示了其變化的特點和動態(tài)變化的規(guī)律[4]。李燦等從經濟、生態(tài)和社會3個方面構建了土地利用績效評價體系，采用TOPSIS模型對北京市順義區(qū)土地利用績效進行了定量分析[5]。王國剛等對渤海地區(qū)土地利用綜合效益情況進行測算，在此基礎上利用耦合協(xié)調模型對經濟、社會和生態(tài)三者的耦合關系進行探討[6]。由此可見，學者在對土地利用綜合效益方面研究較多，而經濟效益是土地利用中不可忽視的重要組成部分，但是針對耕地經濟效益內部系統(tǒng)耦合協(xié)調關系的研究卻不多見。本研究通過構建耦合協(xié)調度模型，從時序上對阜康市耕地利用投入與產出之間的協(xié)調度進行定量分析，探討耕地利用經濟效益以及兩者之間變化的特征與趨勢，為當?shù)馗刭Y源科學利用提出相應的對策建議。

1區(qū)域概況與數(shù)據來源

1.1區(qū)域位置概況

阜康市地處天山北麓和準噶爾盆地南緣之間，隸屬于新疆昌吉回族自治州，是天山北坡經濟帶樞紐城市。隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的提出與實施，阜康市經濟社會呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢頭。2013年全市第一產業(yè)實現(xiàn)增加值23.06億元，相比同期增長5.7%。隨著經濟社會的不斷發(fā)展，全市耕地資源的數(shù)量、質量、利用結構以及利用強度均發(fā)生了不同程度的變化。而耕地的投入與產出之間的關系與土地集約節(jié)約利用密切相關，因此探討兩者之間的關系對于區(qū)域耕地資源可持續(xù)利用具有重要的現(xiàn)實意義。

1.2數(shù)據來源

本研究的數(shù)據資料主要來源于新疆統(tǒng)計年鑒、中國農村統(tǒng)計年鑒、阜康國民經濟統(tǒng)計資料以及實地調查訪談資料。根據文獻資料統(tǒng)計法，從耕地利用過程中的投入和產出2個方面共選擇16個指標構建耦合協(xié)調度評價指標體系。

2阜康市耕地資源利用經濟效益耦合分析

2.1評價指標體系構建

2.1.1評價指標體系構建原則指標體系的構建應該要盡可能全面地選擇直接影響系統(tǒng)變化的因素，同時各指標因素還要集中體現(xiàn)不同地區(qū)的差異情況。評價指標要有代表性和典型性，盡量選擇能集中反映地區(qū)系統(tǒng)變化趨勢的重要指標，避免指標出現(xiàn)冗余和重疊；同時還需充分考慮評價指標數(shù)據可獲取性，所選擇的指標數(shù)據需要具有容易獲取、易于分析以及操作性強等特點。

2.1.2評價指標選取本研究在糧食生產和耕地利用指標選取方面，遵循上述指標選擇原則的基礎上，綜合分析國內耕地利用效益評價指標體系的構建方面被引用頻率較高的文獻初步篩選出30個指標[7-10]。經過多次征詢專家的意見選出最具代表性和容易獲取的指標共計16個，作為耕地利用經濟效益耦合分析的評價指標，并利用熵權法計算指標權重值（表1）。

2.2熵權法確定權重

當前指標權重的確定方法可以大體分為主觀賦權法、客觀賦權法和組合賦權法。常見的賦權法包括Delphi法、層次分析法和因素成對比較法、相關系數(shù)法、多目標規(guī)劃法、主成分分析法、變異系數(shù)法和熵值法等[11-12]。主觀賦權法在求解權重過程中主要依賴專家的經驗，因此存在主觀性比較大的缺點。而客觀賦權法通過數(shù)據定量分析得到權重，在計算過程中受到人為主觀影響較小。

熵（entropy）是德國學者魯?shù)婪颉た藙谛匏固岢龅挠糜诙攘矿w系的混亂程度的1個熱力學概念，現(xiàn)在已經廣泛應用到各個領域。在熵值法中，熵值越大表明系統(tǒng)越混亂，其所攜帶的信息量越少，其效用值也就越小，因此所對應因子的權重值就越小。同理可知，當熵值越小時，表明因子的權重值越大。

2.2.1數(shù)據標準化處理在耕地生態(tài)安全的指標體系中評價指標之間的量綱各不相同，通過標準化處理可以消除其量綱差異。

正向指標：

負向指標：

式中：Pij為耕地利用經濟效益指標標準化值；Xij為各項評價指標實際值；min（Xij）為評價指標中的最小值；max（Xij）為評價指標中的最大值。

2.2.2計算指標熵值

式中：Yij為第j年i指標占所有指標的比重；k=1lnm為各項評價指標實際值；ej為i指標的熵值，m為評價的年份數(shù)。

（3）計算指標權重值

式中：Wi為評價指標的權重值；（1-ej）為信息熵的冗余度。

2.3耦合協(xié)調度函數(shù)

本研究通過利用耦合協(xié)調度模型量化耕地利用的投入與產出之間的關系，耦合協(xié)調度越高則說明兩者之間的協(xié)調程度越好，耕地利用經濟效益也就越好，耕地資源也越能可持續(xù)利用。將耕地利用投入指數(shù)f（x）和產出指數(shù)g（y）代入下列公式計算2個系統(tǒng)之間的耦合度、協(xié)調度以及系統(tǒng)協(xié)調指數(shù)[13]。

式中，m表示評價數(shù)據年份；wi為指標權重；xi為耕地利用投入指標的第i個標準化指標值；yi為耕地利用產出指標的第i個標準化指標值。

式中，C為耦合度，反映耕地利用投入與產出所處的耦合階段；D為耦合協(xié)調度，D值越大說明耕地利用投入與產出的協(xié)調性越好；T為系統(tǒng)協(xié)調指數(shù)，反映了耕地資源利用經濟效益的系統(tǒng)協(xié)同程度；k值為調節(jié)系數(shù)，一般取2≤k≤5，反映耕地利用投入與產出二者組合協(xié)調的數(shù)量等級。A和B為待定系數(shù)，由于耕地利用中投入與產出2個子系統(tǒng)同樣重要，因此A、B均取值為0.5。

2.4耦合協(xié)調發(fā)展分類評價標準

在參考前人研究的基礎上，根據連續(xù)性均勻分布函數(shù)，將耦合度分為4個不同的階段。按照協(xié)調度得分將協(xié)調程度分為10種不同類型。依據耕地利用投入指數(shù)f（x）和耕地利用產出指數(shù)g（y）的相互關系與比值，量化兩者之間發(fā)展的協(xié)同狀況（表2）[14-16]。

3結果與分析

3.1耕地利用投入水平總體呈現(xiàn)波動上升趨勢

根據研究可知，阜康市在2003—2013年期間耕地利用投入指數(shù)總體呈現(xiàn)波動上升的趨勢。在2004—2006年期間一度出現(xiàn)了指數(shù)連續(xù)下降的趨勢，在2006—2013年耕地投入指數(shù)不斷上升，最終達到0.48，耕地利用投入資源指數(shù)較2003年提高了6倍?？傮w來講，雖然在2004—2006年期間耕地投入強度有小幅下降，但全市的耕地資源開發(fā)利用強度在整體上較以前有較大提高，尤其是在2006年以后呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的趨勢。在耕地資源的利用過程中各指標因素變化情況對耕地生產性投入的影響各不相同，而其中墾殖率、復種指數(shù)、農業(yè)固定資產投資強度和有效灌溉率作為權重較大的指標因子，對耕地利用指數(shù)的貢獻率較大。

3.2近年來耕地生產能力提高明顯

根據圖1可知，阜康市耕地產出水平在2003—2007年之間呈現(xiàn)穩(wěn)定波動的態(tài)勢，耕地產出指數(shù)始終維持在約0.10。但是在以后的7年時間內全市耕地產出指數(shù)有了較大幅度的提高，主要體現(xiàn)在耕地產出指數(shù)較2007年提高了3.10倍，到達到了0.37。這說明阜康市近幾年耕地的產能較以往有了較大提高，糧食總產量、農民人均收入、第一產業(yè)總產值以及地均GDP等指標均有較大幅提高，這主要與近年來耕地的墾殖率、復種指數(shù)、有效灌溉率以及農業(yè)生產投入強度等耕地利用因素的提升有直接的關系。

3.3耕地利用投入與產出處于高水平耦合階段

2003—2013年期間，阜康市耕地資源投入與產出的耦合發(fā)展水平可以分為3個階段：第1個階段，2003—2004年全市耕地資源投入與產出的耦合度從0.98下降到0.81，說明該階段兩者之間耦合作用減弱，出現(xiàn)兩者發(fā)展不協(xié)調的情況；第2個階段，2005—2010年耦合度一直保持在0.98左右波動，這說明兩者之間在這段時期存在較好的耦合；第3個階段，2011—2013年耕地資源投入與產出的耦合度呈現(xiàn)波動下降趨勢，耦合度最低降至0.89。但是從時間序列上看，全市耕地資源投入與產出的耦合度均位于高水平耦合階段。

3.4耕地利用投入與產出耦合協(xié)調程度逐漸提高

根據2003—2013年阜康市耦合協(xié)調度指數(shù)（圖2）可以看出，阜康市耕地投入與產出之間的協(xié)調程度上升趨勢明顯，耦合度是在2003—2013年整體都處于高水平的耦合階段，耦合協(xié)調度從輕度失調型逐漸變?yōu)橐话銋f(xié)調型，具體表現(xiàn)在2003—2007年為高水平的耦合輕度失調型，2008年為高水平的耦合瀕臨失調型，2009—2012年屬于高水平的耦合勉強協(xié)調型，而2013年則提高為高水平的耦合一般協(xié)調型。而系統(tǒng)協(xié)調指數(shù)與耦合協(xié)調度的呈現(xiàn)一定的正相關關系，其所反映的耕地資源利用投入與產出的整體協(xié)同效應隨著系統(tǒng)耦合協(xié)調度的波動上升也呈現(xiàn)向好發(fā)展趨勢。與此同時，根據耕地利用投入指數(shù)和產出指數(shù)的對比來看，兩者的耦合協(xié)調類型并沒有達到同步發(fā)展狀態(tài)。除了2003和2009年出現(xiàn)耕地投入滯后于產出的情況，其他年份均為不同程度耕地的產能滯后于投入水平。由此可見，阜康市雖然伴隨耕地資源的開發(fā)利用耕地產能有了較大幅度的提高，但是耕地生產能力在大多數(shù)時期仍以不同程度滯后于耕地的投入水平，并且按照目前發(fā)展趨勢將對區(qū)域糧食安全產生和耕地資源可持續(xù)發(fā)展產生潛在風險。

4結論與對策

4.1結論與討論

根據研究結果可知，隨著近年來土地整治項目的開展、測土配方施肥項目的推廣以及農田配套基礎設施的完善，耕地面積、墾殖率、復種指數(shù)、農業(yè)固定資產投資強度和有效灌溉率等相關指標有了較為明顯的提高，耕地投入利用強度有了較明顯的提高，尤其是在2006年以后呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的趨勢。阜康市的耕地產能在2003—2006年期間波動幅度較小，2006年以后呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，然而增幅小于耕地投入水平。

目前，隨著阜康市耕地資源的利用投入不斷增大，耕地的產能有了較大幅度的提高，兩者之間發(fā)展的協(xié)調性也從輕度失調逐漸改善為一般協(xié)調，耕地資源經濟效益的整體協(xié)同效應隨著系統(tǒng)耦合協(xié)調度的上升也呈現(xiàn)向好發(fā)展趨勢。但是兩者之間發(fā)展并不同步，耕地產能在大多數(shù)時期仍以不同程度滯后于耕地資源的利用水平，因此不利于該地區(qū)耕地資源的可持續(xù)利用。

由于第二、三產業(yè)的蓬勃發(fā)展，全市從事農業(yè)生產的人口數(shù)量在近年來呈現(xiàn)逐漸下降的態(tài)勢，而先進的農業(yè)生產技術和大型農業(yè)機械推廣和普及的滯后，造成當前一部分耕地的低效率利用。在農業(yè)生產實踐中，依然沿襲粗放型的管理經營模式，對耕地用養(yǎng)不當造成耕地質量下降，直接影響到糧食單產和總產的提高，進而造成耕地產能與土地投入之間的不同步發(fā)展。因此，阜康市今后還應該繼續(xù)加大對農業(yè)資金投入和政策傾斜力度，在發(fā)展過程中需要在維持耕地資源開發(fā)利用適度的強度與規(guī)模，同時需要更加注重耕地資源利用的效益進一步提高耕地資源利用的投入和產出效率，進一步加大糧食安全的保障力度。

本研究利用熵權法和耦合協(xié)調度模型在時序上對阜康市的耕地利用投入與產出水平的耦合協(xié)調關系的分析，通過探討其變化特征和趨勢對耕地資源合理利用和地區(qū)糧食安全保障具有一定的參考意義。由于耕地的投入強度與生產能力受到的影響因素較多，而本研究主要選擇其中的具有代表性的一些指標進行研究分析，因此在今后的研究中對于評價指標體系的構建還有待進一步探討。

4.2對策

（1）積極鼓勵土地流轉，促進家庭農場規(guī)?；洜I。阜康市耕地資源主要集中于地處天山北麓洪積扇地形區(qū)域，耕地資源集中連片程度高。目前，土地主要是以分散小戶經營為主，由于農戶之間農業(yè)生產技術水平參差不齊以及自然條件的差異，同一片區(qū)域內耕地的產能也各不相同。而通過土地流轉的方式，將閑置和低效利用的耕地集中到少數(shù)人手中，通過專業(yè)化的家庭農場規(guī)?；洜I管理，提高土地利用的效率。（2）實施差別化耕地保護政策。對于穩(wěn)產、高產且生產條件較好的優(yōu)質耕地，劃定永久性高標準基本農田保護區(qū)實施保護，對于自然條件惡劣且生產條件較差的中低的耕地，通過土地整治工程的有序開展，著力提升農田地力和改善農業(yè)基礎設施。（3）耕地數(shù)量與質量并重保護。徹底清查耕地的數(shù)量，嚴厲打擊違法占用耕地的現(xiàn)象，保護耕地數(shù)量。與此同時，對耕地的肥力狀況進行定期監(jiān)測與評價，將監(jiān)測成果定期公布，以指導農戶耕地的利用與養(yǎng)護，積極開展測土配方施肥、耕地地力提升工程等項目，保證耕地質量不降低。

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