我國葡萄生產空間布局特征研究*

穆維松，李程程，高 陽，馮建英（中國農業大學信息與電氣工程學院，北京 100083）

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我國葡萄生產空間布局特征研究*

穆維松，李程程，高 陽，馮建英※
（中國農業大學信息與電氣工程學院，北京 100083）

摘 要隨著葡萄育種、栽培及管理技術的提高，我國葡萄種植已由傳統的優勢產區發展到全國各省區都有種植，特別是南方產區葡萄的生產持續快速增長，使得全國葡萄生產布局發生了較大變化，因此在新形勢下研究我國葡萄生產布局特征，把握葡萄生產變遷特征與規律，對于合理地配置農業生產資源、優化調整葡萄產業空間布局與規劃，具有重要的現實意義。文章首先從宏觀角度系統分析了我國葡萄生產的階段特征與全國層面生產布局的變遷，其次利用微觀層面的農戶調研數據、比較了不同產區間葡萄生產投入與產出的區域特點及其差異；接著引入空間自相關性指標，采用Moran’s I指數，在ArcGIS中選取基于邊界的空間權重矩陣定義，從全局與局部自相關角度分析了葡萄生產投入產出的空間特征及其與地理位置之間的相互依賴關系與驅動因素。研究結果表明，我國葡萄生產呈現明顯的“西遷”、“南移”的發展趨勢；葡萄生產投入與產出指標具有明顯的區域差異性；受葡萄產業內部與外部因素的驅動，其分布體現出顯著的空間自相關性，其中全局空間自相關定量測算結果顯示我國葡萄生產存在空間正相關性，即相鄰地區葡萄生產的投入與產出指標具有相似性，且空間自相關性在逐年加強；局部空間自相關指數顯示我國葡萄投入與產出的低值聚集區主要分布在陜甘寧與內蒙古地區，而高值聚集區主要分布在江浙滬一帶，進一步表明，地理因素通過經濟發展水平與農業生產結構等方面因素影響著葡萄產業的發展。

關鍵詞葡萄 GIS Moran’s I指數 空間分布 空間自相關 驅動因素

0 引言

葡萄在我國是一種重要的水果，僅次于蘋果、柑橘、梨及桃。近20年來，隨著葡萄育種、栽培及管理技術的提高，加上葡萄生產的相對較高的經濟收益吸引，我國葡萄種植已由傳統的優勢產區發展到全國各省區都有種植，特別是南方產區葡萄的種植面積增長較快；全國葡萄的生產布局也發生了較大變化。根據實際調研情況看，由于葡萄產業與區域經濟發展水平差異等因素帶來的產業間、地區間比較收益差距拉大，導致葡萄生產的空間布局發生很大變化。因此，充分了解葡萄生產空間變遷特征，把握葡萄生產區域變遷特征與規律，為合理地配置農業生產資源，合理調整葡萄產業空間布局與規劃，均具有重要的現實意義。

我國學者對農作物的生產的布局特征與影響因素等進行深入的研究，如楊春、陸文聰運用空間計量經濟學Moran’s I指數與Panel Data模型，分析了中國31個省級區域糧食生產空間布局特征與其影響因素［1］；周霞、胡繼連等利用供需彈性理論，柑橘供給反應函數與需求反應函數，分析了柑橘供需變動與生產波動的影響因素［2］。但是，目前對葡萄的生產的布局特征與影響因素等進行深入的研究還比較少。馮建英等運用雙對數模型研究設施葡萄生產中各變量對成本差異的影響，定量研究了各影響因子對成本差異的貢獻［3］；杜亞楠應用C-D生產函數模型研究葡萄生產效率、技術效率及規模效率的地區差異［4］；鄭小平等運用行業集中率與區位基尼系數研究了葡萄產業種植地理集中程度與規模分布情況［5］。但尚未發現有學者基于投入與產出差異的角度對葡萄生產布局變化趨勢與地理位置的相互關系開展研究。該文借助葡萄種植規模的時空面板數據與各地區投入與產出差異角度，研究葡萄生產的空間布局的變遷規律與集聚特征。

1 葡萄生產布局與變遷分析

1.1 我國葡萄生產發展的階段特征

改革開放以來，我國葡萄生產規模有顯著增長，生產規模變化表現出明顯的階段特征，如圖1所示。

圖1 我國葡萄發展歷程

1980～1993年為我國葡萄產業的平穩發展期，種植面積由1980年的3.16萬hm2增長為1993年的14.06萬hm2，1993年葡萄產量是1980年產量的12.28倍；1994～2003年為我國葡萄產業的快速發展期，這一時期我國葡萄種植面積由1994年的14.76萬hm2增長為2003年的41.92萬hm2，產量的年平均增長率達14.54%；2004～2012年我國葡萄產業的種植面積增長增加了62%，葡萄年產量由2004年的562.9 萬t增長到2012年的1 054.3萬t，單產的年平均增長率達1.85%。

1.2 我國葡萄生產分布的變遷

根據我國葡萄生產發展的階段特征，現將發展歷程各節點數據進行對比分析，1980年、1994年、2004年及2012年我國葡萄生產面積與產量數據顯示如圖2。

圖2 葡萄產業分布變遷

歷年來新疆維吾爾自治區葡萄種植面積與年產量均居全國首位，山東、河北、遼寧及河南等地葡萄生產規模僅次于新疆，5個省區葡萄生產總量占全國50%以上。隨著避雨、溫室等設施栽培模式在南方、東北等地區的廣泛應用削弱了新疆、山東等五大主產區的種植優勢，市場集中度在逐年降低［6］，五大主產區的種植面積比例由1980年的79%下降為2012年50%，年產量比例由1980年的78%降低為2012年的71%，我國葡萄生產規模的地區集聚性逐步減弱。

1980年我國葡萄生產主要集中于新疆等西北葡萄種植區與黃土高原葡萄種植區，年產量占全國總量的53.75%，其次是山東、河北等華北葡萄種植區與渤海灣葡萄種植區，葡萄生產規模占全國30%以上；隨著葡萄育種技術與栽培技術的發展與應用，東南、西南部地區高溫多雨的農業生產環境得以改善，擴大了葡萄種植區域，提高了農戶進行葡萄生產的熱情，到1994年，華北與渤海灣葡萄種植區比西北與黃土高原葡萄種植區種植面積多出0.317萬hm2，在占總面積的比例中高出4.71%；2004～2012年，華北與渤海灣葡萄種植區，江蘇、浙江等秦嶺、淮河以南亞熱帶葡萄種植區，云貴高原及川西部分高海拔葡萄種植區的種植面積與年產量繼續增長。由此可以看出，我國葡萄生產規模有明顯的“西遷”、“南移”的發展趨勢。

2 基于葡萄生產投入與產出的空間分布差異性分析

2.1 我國葡萄生產投入與產出的指標體系構建

葡萄生產投入與產出信息持續采集由國家葡萄產業技術體系通過問卷調研的方式獲取，主要包括種植者基本信息、葡萄園信息、成本投入信息及收益產出信息等4部分，其中成本投入信息涉及每年葡萄生產各環節所需成本，包括建園成本、物質成本及人工成本等［7］，葡萄園收益信息以鮮食葡萄及其制品銷售額為統計目標。調查內容包括葡萄品種、單位面積產量、價格及總收益。凈收益為葡萄園的銷售額與生產投入的總成本的差值。由以上內容構建的葡萄生產投入與產出的指標體系結構圖，如圖3所示。

圖3 葡萄生產投入與產出指標

2.2 我國葡萄生產投入與產出的空間分布差異分析

為了進一步探究我國葡萄生產的空間差異性，該研究首先對不同生產地區葡萄生產投入與產出數據進行對比分析。該文使用的數據為各地區葡萄生產的投入與產出平均數據。由于2010年問卷調查省份不全，考慮到區域信息的可比性問題，該研究僅采用2009年、2011年及2012年的調研數據，共包括23個樣本區域的2 722份葡萄園數據信息。

（1）從主產區角度來看，葡萄生產投入與產出差異有明顯的區域差異性。在葡萄生產投入總成本中，云貴高原與川西部分高海拔葡萄種植區＞秦嶺、淮河以南亞熱帶葡萄種植區＞華北與渤海灣葡萄種植區＞東北、西北冷涼氣候葡萄種植區＞西北與黃土高原葡萄種植區；葡萄生產凈收益方面，秦嶺、淮河以南亞熱帶葡萄種植區＞華北與渤海灣葡萄種植區＞東北、西北冷涼氣候葡萄種植區＞云貴高原與川西部分高海拔葡萄種植區＞西北與黃土高原葡萄種植區。由葡萄生產成本的區域差異性與收益的區域差異性對比可以發現，秦嶺、淮河以南亞熱帶葡萄種植區的成本與收益均處于較高水平；西北與黃土高原葡萄種植區投入成本與收益均低于全國其他種植區；云貴高原與川西部分高海拔葡萄種植區投入成本最高，但經濟收益低于其他3個種植區。

（2）從省份角度分析，同一地區的投入與產出數據在年度間差異不大，但地區之間存在較大差異。地區之間的差異性與自然資源稟賦、生產模式密切相關，其次與經濟發展水平、勞務人員素質與數量等因素密不可分［8］。由表1可以看出，上海、浙江、江蘇、四川、北京等地葡萄生產的投入成本均在7.5萬元/hm2以上，高于全國其他省份，其中投入成本最高的是上海市，在2012年投入達到13.6萬元/hm2；投入成本最低的為內蒙古，每年投入葡萄生產的總成本均低于全國平均水平，其中2009年投入成本最低，總成本不足1.5萬元/hm2。葡萄生產收益位居全國前列的是江蘇、浙江、上海，凈收益達12萬元/hm2以上；收益最低的是內蒙古與寧夏地區，每年凈收益要遠低于全國葡萄平均收益水平，并且寧夏地區3年來葡萄生產凈收益均低于3萬元/hm2。

表1 全國各地區葡萄生產成本與收益 萬元/hm2

3 葡萄生產空間自相關性分析

該文研究顯示，葡萄生產的成本與收益存在明顯的區域差異性，為了進一步研究葡萄生產投入產出與地理因素之間的關系，引入空間自相關性這一指標［9］。選用Moran在1950年提出的Moran’s I指數，從全局與局部角度分析我國葡萄生產存在的空間相關性［10］。

3.1 葡萄生產空間自相關性評價指標

全局空間自相關性的定量計算是為了研究整個區域所有對象之間的相互關聯度。該文用全局Moran’s I表示，其公式為:

式中，n是樣本總數，xi是空間i單元的屬性值，x是全部觀測位置屬性值的平均，wij是空間權重矩陣。全局Moran’s I指數的值介于-1～1之間，＞0為正相關，即空間相鄰單元之間屬性值相似，而且值越大表示屬性數據的相似性越大；＜0為負相關，即空間相鄰單元之間屬性數據差異較大；近似為0時則表示數據之間隨機獨立分布［11］。

局部Moran’s I公式為:

式中，Zi=（xi-），Zj= （xj-）；wij是行標準化的空間權重矩陣。局部空間正相關性與負相關性均存在兩種情況，高值-高值聚集 （H-H象限）、低值-低值聚集 （L-L象限）、高值-低值聚集 （H-L象限）與低值-高值聚集 （L-H象限）［12］。

在ArcGIS中選取基于邊界的空間權重矩陣定義Contiguity-Edges-Corners［13］:

3.2 葡萄生產空間自相關性分析結果

3.2.1 全局空間自相關性

運用全局Moran’s I指數，對葡萄生產投入與產出數據進行分析，結果見表2。

表2 成本收益全局空間自相關分析

由葡萄成本與收益的全局Moran’s I可以看出，葡萄生產投入總成本與凈收益均存在顯著的空間自相關性。葡萄生產投入總成本與凈收益的空間自相關性的顯著性檢驗Z值均大于1.96，P值均小于1%，表明葡萄生產的空間正相關性僅有小于1%的可能為隨機分布［14～15］。2009年、2011年、2012年等3年全局Moran’s I均大于0，表明葡萄生產存在空間正相關性，即從全局來看，相鄰地區葡萄生產的投入總成本與凈收益具有相似性。從全局Moran’s I的數值來看，I（2012） ＞I（2011）＞I（2009）表明2012年相鄰地區葡萄生產投入總成本與凈收益的相似程度要高于2011年與2009年相鄰地區投入總成本與凈收益的相似程度，葡萄生產的空間自相關性在逐年加強。

就同一年份而言，葡萄生產凈收益的空間正相關性要顯著于總成本的空間正相關性，表明由產量與單價決定的葡萄生產收益具有更為顯著的空間自相關性。對空間自相關性最為顯著的2012年進行葡萄生產產量與銷售價格的全局自相關分析可以看出，葡萄生產產量不存在空間正相關性，全局Moran’s I僅為0.09，未通過P值與Z值的顯著性檢驗，表明葡萄生產產量多為隨機分布［16～18］；葡萄銷售價格的全局Moran’s I大于0，且通過了P值與Z值的顯著性檢驗，表明葡萄的市場銷售價格存在較強的空間正相關性，即相鄰地區葡萄價格屬性具有較強的相似性。葡萄價格不僅因品質差別而異，更多地受到地理因素的影響，物價水平與區位條件都將影響葡萄運輸過程成本與最終銷售價格。

3.2.2 局部空間自相關性

葡萄生產投入與產出的局部Moran’s I指數測算結果如表3所示。

從葡萄生產投入總成本與凈收益的局部Moran’s I結果中可以看出，H-H類型的地區與L-L類型的地區相對較為穩定［19-20］，其中H-H類型的區域均為江浙滬地區，表明江浙滬地區不僅自身的葡萄生產成本與收益超全國平均水平，且其周圍地區的葡萄生產成本與收益也較高，表明這些地區已經成為我國優勢的葡萄產區并且逐漸形成聯系緊密的葡萄產業聚集區，對周圍地區葡萄生產具有較大的輻射帶動作用。

L-L類型的區域均為陜甘寧與內蒙古地區，這些地區的葡萄生產投入與產出具有相似的屬性且均為低值。由L-L類型地區數目多于H-H類型地區可知，我國葡萄生產存在明顯的低投入與低產出現像，且主要分布于西北地區，地區經濟發展水平與農業生產結構等方面因素制約了葡萄產業發展。

表3 成本收益局部空間自相關分析

3.3 葡萄生產空間分布演變驅動因素分析

葡萄生產空間自相關性是葡萄產業發展過程中在某個時間點上的空間分布狀態，它的演變實質是多種驅動因素對各區域葡萄生產發展綜合作用的空間表現形式，這些因素包括各區域產業內部因素、外部因素及相鄰區域產業的影響。

3.3.1 內部因素

（1）自然環境因素。葡萄生產具有較強的地域性，不同區域的光照、溫度、水土等自然條件制約與影響了葡萄生產的發展與經營模式，因此葡萄生產的布局應該以遵循自然資源的合理與高效利用為前提。自然環境對葡萄產業的集聚情況具有基礎性作用，不同自然條件的組合差異在較大尺度上造成了葡萄生產格局的明顯差異［21］，在生態環境適宜的地區集聚發展葡萄產業，可以保證以較低成本投入獲得較高產量與產品品質，從而提高葡萄產品的競爭力。

（2）勞動力資源因素。勞動力資源的差異會影響葡萄生產空間布局的演變［22］。勞動力是貫穿葡萄生產全過程的一個重要的生產要素，從勞動力的素質與掌握相關種植技術、市場信息及市場經營的能力來看，我國農業勞動力在空間上具有較大地域性差異，且西部地區勞動力獲取與掌握相關技術的渠道與東部經濟發達地區存在很大的差距，這是導致我國葡萄產業區域布局變遷的重要原因。

3.3.2 外部因素

（1）地區的經濟發展水平。我國地區間經濟發展水平差異很大，包括市場規模、供求關系等經濟因素，導致不同地區消費者對葡萄產品的消費能力的呈現顯著差異，尤其是像葡萄這類不耐儲運的產品在價格方面就會存在較大差別，同樣的產品在經濟發達地區的市場價格比較高，如長三角地區等，受到經濟利益的驅動，種植者會選擇葡萄這種高收益的農產品進行生產，由此經濟發達地區的葡萄產業也會持續發展，這也是我國葡萄產業布局出現“西遷”、“南移”的重要原因之一。

（2）區位因素。區位因素主要包括貿易區位置與交通狀態，其中交通狀況包括交通易達程度與運輸費用等因素對葡萄，尤其是鮮食葡萄的生產發展有顯著影響，運輸不便與較高的運輸成本會增加鮮食葡萄的物流與銷售成本，降低該地區鮮食葡萄產業的比較優勢。目前，我國水、陸、空等各種運輸方式逐漸形成較完整的運輸網絡，為全國性的葡萄產品流通開創了前所未有的優越條件［23］，區位因素所造成的影響力逐漸減小，這也是我國葡萄產業種植區域不斷擴大的原因之一。

（3）技術進步因素。近年來，我國葡萄產業相關技術有了巨大的進步，如葡萄品種改良、新型品種培育提高了葡萄對不同環境的適應性，擴大了葡萄的適宜種植范圍；避雨、溫室等設施葡萄栽培技術的發展與應用，克服了水、熱等自然條件對葡萄生產的限制；加工技術拓寬了葡萄的加工利用潛力，提高了葡萄的利用價值。基礎的技術創新突破了原有的地域限制，而且信息化與機械化技術促進了葡萄產業化與現代化的快速發展，因此技術進步因素成為驅動葡萄生產的布局與變遷的關鍵因素。

（4）政策因素。在市場經濟條件下，政府不能直接干預農業生產，但是可以通過改善地區政策環境與基礎設施環境以帶動產業的發展。在葡萄產業發展中，政府主要起到引導與督促作用，特定地區會通過政府財政支持對產業發展進行扶持與帶動。政府財政支持的強度可以反映政府支持政策的力度，如果一個地區葡萄產業發展得到政府較多的財政投入支持，那么該地區就會在市場競爭中獲得比較優勢，可以較快地形成產業集聚，從而導致產業空間布局的演變。

4 小結

該文系統分析了改革開放以來我國葡萄生產的布局特征與變遷情況。首先采用描述性統計方法分析了葡萄產業規模、經濟效益之間時空變遷特征，進一步從成本與收益角度測算了我國葡萄生產的空間自相關性，具體結論如下。

（1）通過對葡萄生產的時空數據進行對比分析發現，我國葡萄種植面積與產量持續增長，且布局總體呈現出西遷、南移的趨勢；秦嶺、淮河以南亞熱帶葡萄種植區的成本投入與收益都較高，西北與黃土高原葡萄種植區成本與收益均遠低于全國平均水平。

（2）2009年、2011年及2012年葡萄投入成本與經濟收益均存在顯著的空間正相關性，且空間自相關性逐年加強；對2012年收益情況進行分析發現，葡萄銷售價格有明顯的空間正相關性，但葡萄生產產量多為隨機分布。

（3）局部空間自相關指數測算表明，葡萄投入成本與收益的低值區主要聚集在陜甘寧與內蒙古地區，高值區主要聚集在江浙滬一帶，地理因素通過經濟發展水平與農業生產結構等方面因素影響著葡萄產業的發展。

（4）葡萄產業自然、勞動力自身因素，市場、區位、技術、政策外部因素等共同驅動葡萄生產空間自相關布局演變，其中自然環境是基礎驅動因素，技術進步是關鍵驅動因素，其他各方面因素均對葡萄生產空間格局產生不同程度的影響。

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REAEARCH ON THE SPATIAL FEATURES OF GRAPE PRODUCTION IN CHINA

Mu Weisong，Li Chengcheng，Gao Yang，Feng Jianying※
（College of Information and Electrical Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China）

AbstractWith the improvement of technologies in grape breeding，cultivation and field management，grape cultivation has expanded from the traditional advantage regions to all over China.Especially in the south of China，grape planting area has increased rapidly，which causes the change of grape production layout in recent years.It has practical significance for the optimization and adjustment of industrial distribution and the program of grapes.Therefore，it is necessary to study on the spatial layout of grape production in China under the new situation.First of all，from the perspective of macroscopic，this article systematically analyzed the stage characteristics of grape production and the changes in the national-level production layout.Secondly，using the micro-level household survey data，the article compared the regional characteristics and differences in the different regions with the different grape production capacity range of inputs and outputs.By introducing spatial autocorrelation index adopting Moran＇s I index method and the definition of the spatial weight matrix based on the boundaries in ArcGIS，it analyzed the spatial characteristics of the input and output of grape production，as well as the dependency relationship and driving factors of the geographic location，from the perspective of global and local autocorrelation.From the perspective of cost-benefit，the study estimated the spatial autocorrelation of grape production.The results showed that the grape production in China showed a development trend with obviously"westward"and"southward".In the same time，the input and output indicators of grape production had visible regional differences.Because of internal and external factors，the spatial layout of the grape industry had significant spatial autocorrelations.Local spatial autocorrelation index showed that the gathering area of the low input and output value of the grape mainly distributed in Shanxi，Gansu，Inner Mongolia，and some provinces in northwest of China，while the areas with high value were mainly located in the east of China，such as Jiangsu，Zhejiang，etc.It further indicated that the development of the grape industry was affected by geographical factors due to the different level of economic development and agricultural production structure.

Keywordsgrapes；GIS；Moran＇s I index；spatial layout；spatial autocorrelation；driving factors

中圖分類號：F323.1；S127；S663.1

文獻標識碼：A

文章編號：1005-9121［2016］02-0168-09

doi:10.7621/cjarrp.1005-9121.20160228

收稿日期：2015-01-20

作者簡介：穆維松 （1967—），女，黑龍江伊春人，教授。研究方向:產業信息管理。※通訊作者:馮建英 （1982—），女，陜西寶雞人，講師。研究方向:產業經濟信息管理。Email:fjying@cau.edu.cn

*資助項目：中央高校基本科研業務費專項資金項目“基于GIS的我國葡萄生產空間布局研究”（2014XJ028）；現代農業產業技術體系建設專項資金“國家葡萄產業技術體系”（CARS-30）