中國耕地利用效率研究綜述與展望

摘要：中國現(xiàn)有耕地數(shù)量有限、耕地后備資源嚴重不足，提高耕地利用效率是保障中國糧食安全的必要條件之一。為綜合展現(xiàn)近年來中國耕地利用效率的相關研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，系統(tǒng)回顧現(xiàn)有研究展望未來發(fā)展。以中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）、 Web of Science（WoS）核心期刊為數(shù)據(jù)源，以2002—2022年208篇研究論文為研究對象，通過文獻計量分析法，運用CiteSpace 等文獻計量可視化軟件進行可視化圖譜分析。研究發(fā)現(xiàn)，中國目前在耕地利用效率上的研究，形成了以DEA方法為主體，綜合運用Malmquist指數(shù)、相關參數(shù)模型為測算框架的耕地利用效率測度體系；以GIS技術、ESDA等時空差異分析方法；以Tobit計量回歸模型為主的耕地利用效率影響因素評價體系。對比國內外相關研究發(fā)現(xiàn)，中國現(xiàn)階段相關研究主要從效率測算角度出發(fā)，探尋耕地利用效率的提升路徑，而國外相關研究主要從可持續(xù)發(fā)展視角出發(fā)，力圖尋找更合理的耕作制度與農業(yè)系統(tǒng)。

關鍵詞：耕地利用效率；文獻計量；時空分析；知識圖譜；綜述展望

中圖分類號：F323.2 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240310

Review and prospect of cultivated land use efficiency research in China

Song Dongjin， Li Fang

（ College of Economics and Management， Shandong Agricultural University， Tai’an， Shandong 271018 ）

Abstract： The number of cultivated land in China is limited， and the reserve resources of cultivated land are seriously insufficient. Improving the utilization efficiency of cultivated land is one of the necessary conditions to ensure food security in China. In order to comprehensively show the research status and development trend of cultivated land use efficiency in China in recent years， this study systematically reviews the existing research and looks forward to the future development. This paper takes China Academic Journal Full-text Database （ CNKI ） and Web of Science （WoS） Core Journals as data sources， and 208 research papers from 2002 to 2022 as the research object. Through bibliometric analysis， CiteSpace and other bibliometric visualization software are used to carry out visual map analysis. The study found that China’s current research on cultivated land use efficiency has formed a cultivated land use efficiency measurement system with DEA method as the main body， comprehensive use of Malmquist index and related parameter model as the measurement framework； GIS technology， ESDA and other spatial and temporal difference analysis methods； and the evaluation system of influencing factors of cultivated land use efficiency based on Tobit econometric regression model. Compared with the relevant research at home and abroad， it is found that the relevant research at the present stage in China mainly explores the improvement path of cultivated land use efficiency from the perspective of efficiency measurement， while the foreign research mainly tries to find a more reasonable farming system and agriculture system from the perspective of sustainable development.

Key words： cultivated land use efficiency； bibliometrics； space-time analysis； knowledge graph； summary outlook

耕地高效利用不僅影響糧食安全，而且關系到一個國家的環(huán)境和社會穩(wěn)定。由于經濟的快速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，社會對農產品的需求與農產品結構性短缺的矛盾日益顯著[1-2]。然而耕地作為農業(yè)生產的基石，對我國農業(yè)產業(yè)的影響尤為突出。根據(jù)《第三次全國國土調查主要數(shù)據(jù)公報》，自第二次全國土地調查以來的10年時間，我國耕地縮減了752萬hm2；同時，耕地質量退化、耕地利用生態(tài)風險加劇、耕地空間穩(wěn)定性差[3- 4]等諸多問題影響著我國的耕地安全。隨著我國經濟社會發(fā)展對耕地產出水平要求的日益提高，與耕地資源有效供給動力不足之間的矛盾日益激化，加強對耕地利用效率的研究，對其進行有效測度和相關影響因素的分析，從而有效提高耕地利用效率成為當前我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重中之重。

然而綜合當前相關研究成果發(fā)現(xiàn)，我國學者目前研究主要集中在基于參數(shù)方法改進升級從而提高對不同地域視角下耕地利用效率的有效測算的研究上，而對于指標綜合評價體系構建及現(xiàn)代信息技術在該領域的應用仍需進一步研究。同時對比國外研究發(fā)現(xiàn)，我國在該領域的研究較少涉及農藝技能、農業(yè)系統(tǒng)對利用效率的影響分析，一定程度上缺乏多學科視角的研究。而當該領域的研究不斷發(fā)展之時，對其進行系統(tǒng)性回顧總結與盤點分析的綜述性研究極少。因此，本研究擬從文獻計量視角分析我國近年來的研究方向、研究成果，對其進行總結歸納，利用CiteSpace6.1.R6等軟件繪制可視化圖譜，對我國耕地利用效率的研究進行主要分析，同時輔之以對國外該領域的研究成果分析，以期在揭示我國研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的同時參考國外研究進展從而提出參考建議。從而幫助讀者更好、更快地入門了解本領域的研究脈絡，并為日后的相關研究提供發(fā)展方向、研究思路。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)預處理

為盡可能全面地展現(xiàn)目前耕地利用效率的相關研究情況，本文在針對我國耕地利用效率研究的同時綜合進行國外耕地利用效率的相關研究，經過前期主題詞文獻閱讀發(fā)現(xiàn)，我國在該領域最早的研究文獻發(fā)表于2002年，因此本文以2002年1月1日為文獻統(tǒng)計的起始時間節(jié)點，以2022年12月31日為文獻統(tǒng)計的終止時間節(jié)點。選用中國知網為中文文獻數(shù)據(jù)源，以“研究論文” 為文獻類別，以“耕地利用效率”進行主題精確查找，經過進一步人工篩選得到139篇文獻；選用Web of Science為英文文獻來源，以“article”為文獻類別，考慮到不同語言環(huán)境的影響，以“Land Use Efficiency”“Cultivated Land Use Efficiency”“Farmland Use Efficiency”“Copland use efficience”“agricultural land Use Efficiency”綜合進行主題精確查找，篩選得到了90篇研究文獻。之后通過人工甄別，去除不符主題及重復統(tǒng)計的相關文章得到了2002—2022年共計208篇相關論文。最后，為方便文獻計量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，預先將英文文獻數(shù)據(jù)中的作者關鍵詞部分進行中文翻譯和中文意群的同義、近義詞替換，借以打造一個共同的學術語境從而更好地了解該領域的發(fā)展，同時選擇“文章作者”作為指標將文獻數(shù)據(jù)區(qū)分為我國在該領域的研究或國外在該領域的研究（中外學者合作則同時計入兩個類別），進行有重點的綜合分析研究，以期在更全面地了解我國在該領域研究現(xiàn)狀及發(fā)展過程之時也獲得一些國外相關研究信息，從而為我國在該領域的下一步研究提出參考建議。

1.2 研究方法

CiteSpace是基于Java語言開發(fā)的一款信息可視化軟件，主要通過一定的算法和理論，對特定領域文獻進行文獻計量，來探尋出學科領域演化的關鍵路徑，并通過繪制可視化圖譜來分析學科演化潛在動力機制和探測學科發(fā)展前沿[5]。本文則基于相關采集數(shù)據(jù)所繪制出的圖譜進行分析解讀，幫助梳理研究領域的發(fā)展脈絡。在運用分析時本文將時間跨度設置為2002—2022，時間切片為1年，節(jié)點類型設置為關鍵詞，閾值設置為55，其余采用系統(tǒng)默認值。

2 時空層面分析與研究

2.1 研究時段劃分及趨勢分析

對文獻的年發(fā)文量進行梳理，有助于分析研究現(xiàn)狀與趨勢。因此本文對研究時段（2002—2022年）發(fā)表的文獻情況進行了統(tǒng)計分析。得出我國研究的發(fā)文數(shù)量大致呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，并在時間脈絡上將演進歷程劃分為三階段的結論。

第一階段：2002—2008年（萌芽期），中國耕地利用效率研究的發(fā)文量呈現(xiàn)緩慢發(fā)展趨勢，且每年發(fā)文數(shù)量低。我國耕地利用效率的研究相較于國外而言起步稍晚，俞勇軍等[6]采用主成分分析法等在江陰市進行當?shù)馗乩眯实墓浪愫陀绊懸蛩氐难芯看砦覈谠擃I域研究的起步。還有學者[7]采用數(shù)量經濟分析方法選取可計量的耕地利用效益指標，計算得出耕地產出效益系數(shù)等指標，衡量了農業(yè)產出與投入之間的單一關系，為我國耕地利用效率的進一步研究做了鋪墊。到2008年有學者[8]將數(shù)據(jù)包絡分析法引入耕地效率的測算中，利用B2C-DEA模型在耕地利用效率的研究上突破單項產出指標與投入指標直接對比的方法，標志著研究進入了新階段。

第二階段：2009—2014年（潛伏期），發(fā)文量緩慢增加。因文章發(fā)表存在一定的科研周期，所以在該階段并未呈現(xiàn)發(fā)文量的明顯增長。但卻出現(xiàn)了效率測算、影響因素分析、概念的研究探索，如有學者基于MODIS EVI時間序列數(shù)據(jù)的處理與土地利用現(xiàn)狀圖疊加分析進行了廣西左江流域耕地利用效率的評價[9]；應用SBM-DEA模型，在全要素生產框架下估算耕地利用效率[10]；使用隨機前沿生產函數(shù)（SFA）測算耕地利用效率[11]。同時出現(xiàn)了我國學者進入國際研究視線的相關研究論文[12]，代表我國在該領域的學術影響力提升。

第三階段：2015—2022年（發(fā)展期），在聯(lián)合國提出2030年可持續(xù)發(fā)展議程后，我國研究論文的發(fā)文量整體上呈現(xiàn)較大上升趨勢且優(yōu)秀論文國外見刊明顯增多，代表我國在該領域的學術話語權提升，涌現(xiàn)出了綜合利用數(shù)據(jù)分析模型提升測算精度進行動態(tài)效率評價、引入地理信息科學進行區(qū)域耕地利用效率的空間相關性研究和基于生態(tài)、經濟、社會多種角度度量對耕地利用效率的影響因素等主題的研究。而這些研究成果也表明著我國學者對該研究方向的熱情和實現(xiàn)耕地可持續(xù)利用研究的研究愿景。

2.2 空間尺度的研究選擇

我國學者對耕地利用效率研究的空間視角涵蓋面很廣，已經形成依于行政劃分的“省—市—縣—鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）—村”5個層次空間視角數(shù)據(jù)的研究[13-17]、涵蓋華北平原、西藏高原、南陽盆地等多種地形景觀（地貌）[18-20]，涉及東北地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)等區(qū)域范圍[21-23]以及鄱陽湖經濟生態(tài)區(qū)、糧食主產區(qū)、武漢城市群、中國陸地邊境地區(qū)等多種功能地區(qū)[24-27]?，F(xiàn)階段，我國對耕地利用效率的空間視角能夠做到宏觀微觀兼?zhèn)洌C合考慮不同區(qū)位對耕地利用效率的影響，詳見表1。

3 研究熱點方向分析與研究

為了更好分析我國耕地利用效率的研究方向和研究熱點，運用CiteSpace軟件從文獻關鍵詞中提取名詞性術語（提前進行同義、近義詞替換）并進行聚類分析，得到平均輪廓值S=0.94，模塊值Q=0.79，CiteSpace根據(jù)網絡結構和聚類的清晰度，定義Q>0.3就意味著聚類結構是顯著的，S>0.7時，聚類是高度令人信服的， S>0.5時聚類一般認為是合理的[5]。現(xiàn)分別對包含關鍵詞數(shù)最多的前10個聚類展開分析，詳見圖1、表2。

通過觀察圖1、表2可知，從關鍵詞聚類來看，受到學者共同關注的有“農業(yè)多功能性”“利用效率”“影響因素”“空間杜賓模型”等；從關鍵詞中心性來看，“技術效率”“影響因素”“管理”“中國”等字眼都在彰顯著現(xiàn)如今耕地利用效率的研究已然得到了深入發(fā)展，不論是從技術效率的測算、配置效率的考量還是影響因素的甄別分析到耕地利用效率的地理空間相關性分析都得到了一定的發(fā)展?；诖?，下面將主要針對現(xiàn)階段效率評價測算、影響因素分析、空間關系分析的研究進行總結。

3.1 效率測算評價

目前我國盛行的耕地利用效率測算評價方法有兩大類，其中一類以數(shù)學規(guī)劃構建生產前沿面的數(shù)據(jù)包絡分析法（DEA）為主，該法于1978年由著名運籌學家查恩斯（A. Charnes）等提出，是一種用以評價相同決策單元間相對有效性的方法[28]。值得一提的是，自2008年引入我國耕地利用效率的研究后，20年的研究發(fā)展使得我國基于DEA方法的測算方式在該領域的廣泛使用，包括了常見數(shù)據(jù)包絡分析的規(guī)模報酬不變的C2R模型、規(guī)模報酬可變的B2C模型、考慮松弛量的SBM模型以及后續(xù)發(fā)展的超效率模型、考量非期望產出的測度模型等。同樣在我國耕地利用效率測算中還有一種參數(shù)化方法，通過構建具體生產函數(shù)的隨機前沿生產函數(shù)方法（SFA）進行分析實驗也是屢見不鮮，比如有學者采用具有內生性和異質性的單步隨機前沿生產函數(shù)方法（SFA）來進行縣域視角下的利用效率測算[29]、結合DEA方法提升耕地利用效率測算精度的相關研究[30-31]。除了上述兩種常用測算方法以外，我國學者還進行了諸如主成分分析法[6]、熵TOPSIS法[32]等測算耕地利用效率的研究?？偠灾覈谛蕼y算領域上研究頗深、成果豐碩。

3.2 空間關系分析

探索性空間數(shù)據(jù)分析方法（ESDA）主要用來描述地理事物的空間集聚性和關聯(lián)性，基于對空間相關性統(tǒng)計量Morans’I的運算結果進行分析，包括全局空間自相關和局部空間自相關兩類。全局自相關主要用以分析空間聚集、離散的分布情況，但不能確切指出具體的集聚地區(qū)，局部自相關分析雖可以彌補全局空間自相關不足卻不能反映局部聚集的缺陷[33]。因此，學者在進行耕地利用空間相關性研究時，往往是兼而取之，如依托Moran’s I指數(shù)探討凈碳排放約束下我國耕地利用效率的空間格局及關聯(lián)效應[34]；利用全局Morans’I指數(shù)進行長江經濟帶耕地利用效率的空間分布特征研究[35]。

除ESDA方法外，學者們還嘗試過其他行之有效的耕地利用效率的空間性分析方法，比如核密度估計法（kernel density estimation），即通過把地理分布的點集合轉換為GIS環(huán)境中的密度面，來識別空間分布特征[36]。如利用核密度估計法研究了長江經濟帶區(qū)域耕地利用效率的空間分布特征[37]。

我國學者還從其他研究領域引入了許多分析方法，如利用泰爾指數(shù)進行浙江省耕地利用效率地區(qū)差異的研究[38]；如使用Kohonen神經網絡對評價結果進行聚類，分析了河南省耕地利用效率的空間特征[39]；如利用地理集中度進行貴州省耕地利用效率與經濟發(fā)展水平的空間集中程度的研究[40]；利用Dagum基尼系數(shù)衡量我國耕地利用效率的區(qū)域差異[41]。

3.3 對影響因素的研究分析

我國學者對于耕地利用效率影響因素的研究，一般與我國耕地利用效率測算評價體系密切相關，在我國耕地利用效率的概念明確為潛在耕地投入和實際耕地投入的比值界定為全要素耕地利用效率后[42]，評價測算系統(tǒng)發(fā)生變化并引起了影響因素回歸分析的變化。自此，在考慮松弛變量等約束條件下的Tobit回歸模型成了研究耕地利用效率的主流方法，形成了與數(shù)據(jù)包絡分析配合的DEA-Tobit研究范式。

當然我國學者在創(chuàng)新耕地利用效率測算評價體系之時也催生了很多影響因素分析的方法應用，比如通過灰色系統(tǒng)理論的關聯(lián)分析法來確定湘西多民族山區(qū)耕地利用變化的重點影響因素[43]；運用FGLS方法研究影響河北省耕地利用效率的主要因素[44]；運用PSM方法構建反事實框架分析土地流轉對農用地效率的影響[45]；利用耦合協(xié)調度模型分析單一自變量同耕地利用效率的作用、協(xié)調關系，如長江中下游糧食主產區(qū)城鎮(zhèn)化與耕地利用生態(tài)效率相互關系的研究[46]；對成渝城市群城市土地利用效率、耕地利用效率耦合協(xié)調關系的研究[47-48]；采用地理探測器方法研究各個影響因素對耕地利用效率的解釋力及各個影響因子之間的交互作用大小[49]。

同時為量化耕地利用效率的空間影響和空間聯(lián)系，我國學者以空間相關性為切點探討地區(qū)間存在的空間相互作用，建立空間常系數(shù)回歸模型如空間杜賓模型，同時考慮自變量和因變量的空間滯后算子，來分析自變量的變化對本地區(qū)及其他地區(qū)的因變量作用從而進行研究[50]。

或者是以空間異質性為分析點進行高低值區(qū)的劃分，建立空間變系數(shù)回歸模型如地理加權回歸模型，用GWR方法建立分析變量與耕地利用效率的區(qū)域模型進行研究，如利用時空地理加權回歸模型（GWTR）分析人均GDP等因素對安徽省耕地利用效率的研究[51]。

綜上，我國耕地利用效率影響因素的分析研究基于效率測算評價體系綜合考量了社會、經濟、生態(tài)等多種因素，諸如城鎮(zhèn)化、經濟發(fā)展水平、農戶分化、土地流轉等社會熱點，對我國現(xiàn)階段耕地利用的進一步發(fā)展有著參考意義。

4 內容知識圖譜與研究趨勢分析

4.1 研究關鍵詞聚類圖譜

借助VOSviewer文獻可視化軟件進行2002— 2022年研究關鍵詞的聚類分析，并對聚類包含關鍵詞數(shù)量前10名進行排列展示，以不同豎列代表不同聚類，關鍵詞、關聯(lián)路徑的不同顏色表征不同年份，如圖2所示。其中“耕地利用效率”作為該領域研究的核心問題是最大的節(jié)點，其次是作為測算方法的“數(shù)據(jù)包絡分析”節(jié)點，再次是作為影響因素分析的“Tobit模型”。在較早時間的聚類列，可以發(fā)現(xiàn)關鍵詞大多有可能與耕地利用效率相關聯(lián)的經濟社會構成要素，代表著該領域尋找現(xiàn)實存在問題展開研究探索。在最近時間的聚類列可以觀察到關鍵詞大多由耕地利用效率的實驗分析方法組成，代表著該領域研究在具體解決實際問題后深入發(fā)展形成的有效方法。

4.2 研究熱點時間線圖譜

利用CiteSpace軟件通過聚類分析法生成聚類標簽對耕地利用效率相關研究的高頻關鍵詞進行聚類分析，并通過時間線視圖進行聚類標簽所含關鍵詞展示，視圖則以聚類重要性程度大小自上而下按大小進行排列，以關鍵詞按出現(xiàn)時間從左到右先后進行排列。如圖3所示，耕地利用效率的研究熱點聚類可以歸納為下列五類，即考慮耕地利用方式的“#1耕地利用”“#4間作”等，體現(xiàn)可持續(xù)價值的“#3有機農業(yè)”“#6環(huán)境約束”等，探索耕地利用發(fā)展方向的“#0農696e691fb29d291706fdd1556e5e6fe7dcac65aba9ecbd4fd44325e2f092ab33業(yè)多功能性”“#3生態(tài)系統(tǒng)服務”等，分析耕地利用與其他系統(tǒng)之間的相互作用的“#7建設用地”“#10生物量”，描述耕地利用發(fā)展現(xiàn)狀及差異的“#2利用效率”“#8空間杜賓模型”等。

5 研究結論與建議

5.1 研究結論

本文通過文獻計量對我國耕地利用效率的相關研究進行分析，以可視化的形式呈現(xiàn)了領域研究現(xiàn)狀、演進歷程及主題分布，展現(xiàn)了領域研究的基本整體知識框架，希望為未來的研究打好基礎。

（1）時間分布

我國耕地利用效率的研究發(fā)文量總體表現(xiàn)為波動上升，從時間段上可劃分為3個階段：萌芽期（2002—2008年）、潛伏期（2009—2014年）和發(fā)展期（2015—2022年）。自可持續(xù)發(fā)展理念成為全球普識后，我國發(fā)文量快速增長，目前領域研究仍處于發(fā)展期，具有廣闊的前景，有越來越多的學者關注我國耕地利用效率的研究。

（2）研究方法體系

目前我國學者在該領域的研究已經形成了一定的分析體系，比如在耕地利用效率測算上的以數(shù)據(jù)包絡分析為主的研究方法；結合宏微觀角度以解決當?shù)貙嶋H問題為驅動的研究空間尺度的選擇及區(qū)域空間關聯(lián)的相關研究；在利用效率影響因素的分析上，綜合了社會人文、生態(tài)環(huán)境、經濟發(fā)展三大視角進行以Tobit回歸模型為主的計量分析。未來，則希望在該領域的研究中積極學習創(chuàng)新科學分析方法進行理論研究，實現(xiàn)更多的實證分析和學科交叉融合。

（3）主題詞研究趨勢

通過關鍵詞共現(xiàn)圖譜、聚類圖譜的繪制，發(fā)現(xiàn)在領域的研究主題上具有層次多、主體多、方法多的演化趨勢，研究領域也在不斷擴大，可將研究熱點粗略歸納為3個主要方向：基礎測算與動態(tài)評價（包括數(shù)據(jù)包絡分析、Malmquist生產率指數(shù)、探索性空間數(shù)據(jù)分析方法等關鍵詞）、關聯(lián)作用與影響量化（包括地理加權回歸、Tobit模型等關鍵詞）、具體建議與發(fā)展指導（包括土地整理、就業(yè)非農化、勞動力調控政策等關鍵詞）。

5.2 具體建議

研究結果顯示，我國耕地利用效率的研究范圍不斷擴大、研究視角不斷創(chuàng)新，因此促進國際交流和學科融合，探索具體利用效率提升路徑；加強實證分析，鼓勵引進其他行業(yè)先進方法，成為了日后研究的發(fā)展方向。如綜合考量市場期望產值和非市場期望產值的評價指標體系探索；進行我國本土農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對耕地利用效率的影響及耕地利用生態(tài)效益的量化分析；發(fā)揮優(yōu)勢區(qū)域帶動效力，嘗試產學研融合優(yōu)化耕地利用方式等都需要進一步的研究。然而需要注意的是，學者在考慮提高耕地利用效率的同時除了要注重耕地利用的經濟效益提升外，還要去考慮利用效率改進措施的文化和社會的適應性，那么如何采用更合理的方式去推廣適合國情發(fā)展的新措施也應成為專家學者的研究內容。

參 考 文 獻

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