農地利用效益協調度空間差異分析

黃雪花 冉瑞平

摘要：為了測度農地利用社會經濟效益和生態環境效益之間的協調度，利用熵值法和灰色系統理論模型對湖北省各地區２００１~２００９年的農地利用效益協調度進行了研究。結果表明，湖北省各地區的農地利用效益協調度差異性很大，位置偏遠且經濟不發達的地區協調度低，沿長江區域的協調度比其他地區偏低，武漢城市圈區域的協調度比其他區域高，其中省直管市的協調度好。農地利用只有在社會經濟效益和生態環境效益協調發展下才能實現土地利用綜合效益的最大化。

關鍵詞：農地；利用效益；灰色系統理論；協調度

中圖分類號：Ｆ３０１．２４文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）18－4168-05

Spacial Different Analysis on Coordination Degree of Agricultural Land Usage Benefits：Taking Hubei Province as Example

ＨＵＡＮＧ Ｘｕｅ－ｈｕａ，ＲＡＮ Ｒｕｉ－ｐｉｎｇ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１１１３０， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｌａｎｄ ｕｓａｇｅ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｎ ２００１~２００９ ｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｅｎｔｒｏｐｙ ａｎｄ ｇｒａｙ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈｅｏｒｙ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｅａｓ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｎ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｗａｓ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ． Ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｗａｓ ｑｕｉｔｅ ｌｏｗ ｉｎ ｒｅｍｏｔｅ ａｎｄ ｕｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｒｅａｓ． Ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ａｌｏｎｇ Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ ａｒｅａ ｗａｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ａｒｅａｓ． Ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｉｎ Ｗｕｈａｎ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ａｒｅａｓ． Ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｉｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｍｕｎｉｃｉｐａｌｉｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ revealed ｔｈａｔ ｏｎｌｙ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｌａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｕｓａｇｅ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｌａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｍａｘｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｂｅｎｅｆｉｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｌａｎｄ； ｕｓａｇｅ ｂｅｎｅｆｉｔ； ｔｈｅ ｇｒｅｙ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈｅｏｒｙ； ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ

隨著經濟的快速發展，人口的增多和城市化進程的加快使土地的供需矛盾越來越突出。在保持１．２億ｈｍ２耕地紅線的基礎上，如何針對有限的土地資源，在土地利用過程中促進人口、資源及環境的協調發展是學術界以及各級政府一直關注的問題。如今已有很多學者進行了這方面的研究。梁紅梅等［１］以廣州市為例，通過計算協調度分析了土地利用效益耦合度演化過程。曹堪紅等［２］以廣州市和深圳市為例，對沿海地區土地利用效益的耦合規律進行了比較研究。李瑞華等［３］以河南省為例，對農地利用社會經濟效益和生態環境效益變化趨勢指數和協調度進行了研究。周裕豐等［４］以廣州市為例，用協調度模型對農村土地利用協調度進行了分析并提出了相應的對策建議。

近年來，學者們對城市土地利用效益的研究很多，對農地利用效益的關注稍少一些。我國是一個人口眾多的農業大國，人均耕地面積不足1 000 m2，不到世界平均水平的４０％，且耕地質量總體水平不高。耕地資源的匱乏會威脅到國家的糧食安全問題，要解決這一問題光靠科技增產是遠遠不夠的，而加強農地的集約利用，提高農地利用效益才是真正的出路。為此，選取湖北省１７個地級市、州和直管市的農地利用效益作為研究對象。在構建農地利用社會經濟效益和生態環境效益的指標體系基礎上，通過對不同區域的農地利用效益協調度進行分析來發現各區域在土地利用中存在的問題。針對問題來合理調整農地利用方式，從而使農地利用實現社會效益、經濟效益以及生態效益三重效益的統一，以達到農地利用的效益最大化，對全省農地資源的合理利用與調控，優化土地利用結構，改善農村居住環境等都具有重要的意義。

１農地利用效益的內涵

農地是農民用于從事農業生產的土地，是土地利用中最重要的部分。研究中所指的農地是指農民用于從事農林牧副漁各業生產的土地，包括耕地、園地、林地、牧草地以及漁業用地。農地利用是人類為獲取一定的經濟、環境和社會福利（利益）而對農地進行保護、改革，并憑借農地的某些屬性進行生產性或非生產性活動的方式、過程及結果［５］。農地利用是一個不斷變化的過程，因而農地利用效益也是一個動態的、綜合效益不斷豐富的過程。

農地利用效益是指在時間和空間上對農地的數量、質量進行一定的優化配置后給社會、經濟和生態帶來的綜合效益。農地利用效益是農地利用關注的重點，不僅要獲得經濟效益和生態效益的增長，也要在全社會范圍內獲得社會整體效益的提高［６］。農地利用效益是農地資源利用水平的指標量，農地利用效益的高低與農地資源利用水平的高低呈正比。農地利用效益越高，農地資源優化配置就越合理，農地投入的資源價值的實現水平就越高［７］。

２研究方法

２．１農地利用效益評價指標體系構建

２．１．１農地利用效益的評價指標農地利用效益是農地利用活動所取得的成果，在農地利用效益評價體系的構建時要結合農地利用的實際情況，基于科學性、系統性、區域性和可操作性的原則建立可反映農地利用效益的指標體系。鑒于目前還沒有統一規定的指標，研究在參考有關資料的基礎上，結合農地的現實情況建立了一個包括社會經濟效益和生態環境效益２個方面共１１個農地利用效益評價指標體系（表１）。

１）社會經濟效益指標。農地利用的社會經濟效益是指農地利用對社會需求的滿足程度和相應產生的社會影響以及在農地勞動消耗過程中所產出的經濟價值。主要指標有：Ａ１． 單位農地面積第一產業就業人口，農地利用中人力投入指標，屬正向指標；Ａ２． 糧食單產，糧食產量＝糧食總產量／糧食播種面積，這一指標反映了耕地產出水平，指標值越大，農地利用經濟效益越高；Ａ３． 農村人口密度，對于農村區域，人口密度越大，農地利用社會效益越高；Ａ４．農民年人均純收入，這一指標反應了農民的收入水平，人均收入越高，農地利用的社會效益越高；Ａ５． 每個農業勞動力的農業產值，這項指標反映了農民的人均生產能力環境，從側面反映農民對區域經濟發展程度的滿意度；Ａ６． 單位農地面積的農業產值，這項指標反映了研究區域的農地產出效益，指標值越大，農地利用產出效益越高。

２）生態環境效益指標。農地的生態環境效益是指農地利用過程中對生態及環境質量的影響和改善程度。主要選取的指標有：Ｂ１． 水土流失治理面積，Ｂ２． 人工造林面積，這兩項指標對研究區域的農地生態環境的改善有著至關重要的作用，指標值越大，其生態環境效益越高；Ｂ３． 有效灌溉面積占耕地面積比例，農地的有效灌溉也是對農地生態環境的改善，屬于正效應指標，這一指標值越大，生態環境效益也就越高；Ｂ４． 單位化肥施用面積，單位面積施用化肥量越少，對土地破壞越小，土地利用的生態環境效益越高，屬于負效應指標；Ｂ５． 森林覆蓋率，指標值越大，生態環境效益越高，屬正向指標。

２．１．２評價指標的標準化由于各項指標的計量單位并不統一，各指標的屬性也不一樣，因而對正、負向指標用不同的算法進行數據標準化處理。其具體方法如下：

正向指標：ｘ′ｉｊ＝■（１）

負向指標：ｘ′ｉｊ＝■（２）

則ｘ′ｉｊ＝為第ｉ個城市的第ｊ個指標的標準化值（ｉ＝１，２，…，ｎ； ｊ＝１，２，…，ｍ）。

２．１．３評價指標權重確立目前確定指標權重的方法很多，但大多數還是存在明顯的弊端從而影響指標的有效性。德爾菲法通過專家打分給指標賦值，太過于主觀；層次分析法是在德爾菲法的基礎上將專家的思維進行了量化，也具有主觀色彩；而熵值法能夠反映出指標信息熵值的效用價值，其效用值越大，指標權重就越大；反之，指標權重就越小［８］。因此，選用熵值法來計算出各指標的權重，通過信息熵值來反映各項指標值的差異程度，為綜合評價提供依據。

１）計算第ｊ項指標下第ｉ個城市占該指標的比例。計算公式為：

ｐｉｊ＝■（ｉ＝１，２，…，ｎ； ｊ＝１，２，…，ｍ） （３）

２）計算第ｊ項指標的熵值。計算公式為：

ｅｊ＝-k■ｐｉｊln（ｐｉｊ），其中，ｋ＞０，ｋ＝１／ｌｎ（ｎ），ｅｊ≥０

（４）

３）計算第j項指標的差異系數。計算公式為：

gｊ＝■，式中，Ee=■ｅｊ，０≤gｊ≤１，■gｊ=1（５）

４）求權值。計算公式為：

ｗｊ＝■（１≤ｊ≤ｍ）（６）

２．２農地利用效益評價方法

２．２．１農地利用效益的綜合水平計算農地利用的實質是土地自然生態子系統和農地社會經濟子系統以人口子系統為紐帶和接口耦合而成的農地生態經濟系統［９］。農地利用效益是人類開發利用農地所獲得的收益，是由社會經濟效益和生態環境效益組成的復合體。農地利用社會經濟效益和生態環境效益的綜合得分計算如下：

Ｑ１＝■ｐｉｊｗｊi＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ （７）

Ｑ２＝■ｐ′ｉｊｗ′ｊ i＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ （８）

式中，Ｑ１、Ｑ２分別為農地利用的社會經濟效益和生態環境效益指數；ｐｉｊ、ｐ′ｉｊ分別為農地利用社會經濟效益和生態環境效益指標比例；ｗｊ，ｗ′ｊ分別為農地利用社會經濟效益和生態環境效益的j項指標權重。

２．２．２農地利用效益協調度計算農地利用的社會經濟效益和生態環境效益兩者之間是相互聯系、相互制約的。人類在農地利用獲得社會經濟利益的同時可以加強對環境的投入，改善環境，提高生態環境效益，但也有可能給生態環境帶來負面的影響，從而降低農地利用的生態環境效益；反之，生態環境的改善有利于提高農地利用的社會經濟效益，生態環境的破壞則會限制社會經濟效益的提高。在一定的時空范圍內，借助灰色系統理論，通過分析兩系列在同一時空內變化的相似程度來測度兩者變化的協調度，相似程度越高，協調度越高，反之越低。兩數列在第ｋ年指數的協調度關聯系數為Ｌ（Ｑ），計算公式為：

Ｌ（Ｑ１，Ｑ２）=■

（９）

其中，Q′1＝■，Q′2＝■

Q′1，Q′2為Ｑ１與Ｑ2第ｋ年指數的初值像；ζ為分辨系數，按關聯系數之間的差異顯著性，這里取值為０．５。

社會經濟效益與生態環境效益的協調度為：

Ｆ（Ｑ１，Ｑ2）＝■■Ｌ（Ｑ１，Ｑ２）（１０）

其中ｔ為序列內觀測年數。

２．２．３農地利用效益協調度評價標準農地利用社會經濟效益與生態環境效益的協調度及其對應的協調程度［１０］如表２所示。

３實證分析

３．１數據來源

數據主要來源于《湖北省統計年鑒》、《湖北農村統計年鑒》和各地區的統計公報，從中選取了湖北省１７個地級市、州和直管市２００１~２００９年的相關數據。將所選取的農地利用效益的各項指標數據通過公式（１）和（２）進行無量綱化處理，再通過公式（３）、（４）、（５）和（６）來計算出各項指標的權重，結果如表１所示。

３．２湖北省農地協調度空間差異分析

選擇２００１~２００９年湖北省農業統計數據，以２００１年湖北省各項指標為研究基期年各區域指標，對各區域指標的量化數據根據公式（７）、（８）計算得到各區域農地利用社會經濟效益指數和生態環境效益指數（圖１）。

從圖１可以看出，湖北省各區域的農地利用社會經濟效益和生態環境效益呈現出不同的增長速度，其中十堰、宜昌、襄陽、黃岡、咸寧、隨州、恩施和神農架的生態環境效益要比其社會經濟效益相對增長快一些，特別是十堰、宜昌、恩施和神農架的生態環境效益指數比其社會經濟效益指數高很多，這幾個區域都在湖北省的西部，農地利用社會經濟效益相對較低。其他區域則是社會經濟效益要增長快一些，特別是仙桃、天門和潛江。這３個市是省直管市，也在武漢“８＋１”城市圈之中，因而其社會經濟發展水平相對較高。利用公式（９）、（１０）計算出各區域的農地利用協調度，從而表現出各區域農地利用協調度的空間差異性（圖２、表３）。

從圖２、表３中可以看出，湖北省各區域農地利用效益的空間差異性比較大，協調度最高的達到０．８９，而最低的只有０．４０，而且協調度空間分布沒有特定的規律。協調度好的有咸寧、潛江、天門和仙桃，達到良好協調，仙桃的協調度達到最高，結合圖１來看，只有咸寧生態環境效益指數較高，它們都在武漢城市圈之中，屬于中部地區很有發展潛力的區域，其農地利用效益的協調度也相對很高；協調度達到中級協調的有襄陽、隨州、黃石和武漢，其中襄陽和隨州的生態環境效益指數都比其社會經濟效益指數高，農地利用的協調度也就稍好一些；協調度達到初級協調的有鄂州、恩施、荊州、孝感、黃岡、荊門和十堰，其中鄂州是土地面積最小的地級市，與其他地級市比起來其各個指標值都相對比較低，農地利用社會經濟效益和生態環境效益指數相差較大，兩者協調性很低；結合圖１來看，宜昌的農地利用社會經濟效益和生態環境效益指數相差很大，協調度很低，處于勉強協調狀態；神農架林區在社會經濟各方面都發展很慢，協調度最低，處于瀕臨失調狀態。

４結論

１）農地利用效益由社會經濟效益和生態環境效益組成。以湖北省為例，通過建立兩者關系的協調度模型，來分析這兩者之間的協調關系。結果表明，２００１~２００９年，湖北省各區域農地利用社會經濟效益均呈快速增長趨勢，而生態環境效益指數除了荊州、天門、潛江和仙桃增長較慢以外，其他各區域都呈現快速增長趨勢。湖北省２００１~２００９年各區域協調度差異較大，沒有特定的規律，在湖北西部區域的協調度偏低，中心區域的協調度相對較高，沿江區域的協調度比其他區域偏低，武漢城市圈范圍內各區域的協調度比其他區域高。協調度的高低主要取決于農地利用因素，農地利用得越合理，兩者之間的協調度就越高。農地利用效益協調度的高低只是揭示了湖北省各區域農地資源利用中經濟水平和環境水平的和諧發展程度，可以以此來判別各區域的經濟、環境與農地利用可持續發展的相對趨勢。

２）總體來看，湖北省農地利用效益協調度不高，需根據湖北省各區域農地利用效益協調度的空間差異性，制定不同的農地利用戰略及相關措施來促進農地利用社會經濟和生態環境之間的協調發展。農地利用協調度高的，如仙桃等應強化土地資源保護力度，合理引導種植業內部結構調整，確保不因農業結構調整降低耕地保有量；農地利用協調度中等的，如武漢、襄陽等應提高農地的集約利用，武漢可鼓勵農民進一步擴大家庭農場規模經營；農地利用協調度較低的，如恩施、黃岡等要改善農業生產環境，提高農機化水平，從而提高農地利用的社會經濟效益；鄂州等需要在加大農地開發利用的同時加強生態環境建設和保護力度；農地利用協調度很低的，如宜昌要注重城鄉土地利用規劃管理，在加強城市化建設的同時注重農村區域的發展，在農村區域重點發展自己的特色產業。農地利用效益協調度的提高是一個長期的、漸進的過程，這需要各區域合理規劃利用農地，逐步實現農地利用效益之間的協調發展。

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收稿日期：２０１１－１１－１０

作者簡介：黃雪花（１９８５-），女，湖北鐘祥人，在讀碩士研究生，研究方向為土地經濟與資源管理，（電話）１５５２０７４２７３８（電子信箱）

ｈｘｈ１３４６９９６８０８０＠１６３．ｃｏｍ；通訊作者，冉瑞平（１９６８－），男，重慶人，教授，博士，博士生導師，主要從事資源與環境經濟管理研究，

（電話）１８６０２８７３８４８（電子信箱）ｒｕｉｐｉｎｇｒａｎ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ。