基于熵值法的糧食安全視角下糧食主產區農用化肥問題研究

林耿堃 龔慶

摘要：在糧食安全戰略大背景下，糧食的生產安全尤為重要，而作為中國主產糧區的13個省區糧食生產安全問題是糧食安全戰略推行過程中所需解決的核心問題之一。糧食生產安全一大指標便是化肥施用量問題。文章通過熵值法對中國糧食主產區的化肥施用量進行賦值及綜合得分計算與排名，通過聚類分析得到高施肥量地區、中施肥量地區和低施肥量地區，進而對其產生原因進行了相應分析，最后給出部分改革建議。

關鍵詞：糧食生產安全；糧食主產區；農用化肥；熵值法；改革建議

中圖分類號：F323.3 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210208

安徽、河北、河南、黑龍江、湖北、湖南、江蘇、江西、吉林、遼寧、內蒙古、山東、四川13個省和自治區是我國糧食主產區，貢獻了全國近80%的糧食產量。糧食主產區作為糧食的主要生產地和主要庫存地，在糧食安全問題上具有重要地位[1]，因此保障糧食主產區的糧食安全尤為重要。加強糧食生產安全對于糧食安全具有保障作用。化肥是農業生態健康的基礎保障[2]。我國自改革開放以來，化肥工業的迅速崛起，農民對于糧食等農產品的化肥需求逐步增加，正是由于有了化學肥料工業的發展，我國才有了糧食產量的快速增加，但是也需要重視化肥帶來的糧食安全問題。當施用強度達到一定程度時化肥投入量與農業產值將呈反向關系[3]，且過量的化肥將導致糧食安全與生態問題。因此研究主產區現階段糧食生產過程中農用化肥施用量對于從國家層面把控糧食安全具有重要。

1 實證分析

1.1 數據與模型的選擇

本文通過選取2019年《中國統計年鑒》和《中國農村統計年鑒》以及我國13個糧食主產區的地方統計年鑒相關數據進行橫向分析。遵循變量選取的一致性和合適性原則，對13個糧食主產區的糧食生產及農用化肥使用現狀進行數據選擇。由于數據的可選擇性緣故，本文在綜合考量了各地的統計數據后，糧食生產現狀因素選取糧食單位面積產量和糧食播種面積兩大變量，而農用化肥使用現狀因素選取農用化肥施用量，農用復合肥施用量、農用氮肥施用量、農用磷肥施用量和農用鉀肥施用量多個變量進行分析。

熵值法是基于物理信息論中熵的概念所演變的統計學方法，熵越大則不確定性越大。它通過突出真實數據的局部性差異來確定指標的各自權重，然后對于每個指標進行所有樣本的綜合得分計算。統計學中的熵值是一個相對值，對各指標的熵值計算后進行目標綜合得分排名能夠科學準確地進行相關評價。因此，熵值法適合于多個指標的相對評估。

1.2 糧食主產區化肥使用情況分析

計算第i個地區的化肥施用量，結果見表2。

通過上述步驟進行計算，不難看出13個主產區中化肥施用量的空間差異較為明顯。通過SPSS軟件對13個糧食主產區以歐式距離為測量尺度進行聚類分析，可以得到三個聚類，并將三個聚類命名為：高施肥量地區、中施肥量地區和低施肥量地區。其中化肥施用量最高的地區是遼寧省，其化肥施用量綜合得分達到1.762 2，其次是中施肥量地區的河南省、山東省、吉林省、江蘇省、湖南省、黑龍江省和河北省，化肥施用量綜合得分為1.121 7～1.292 1，最后是安徽省、湖北省、四川省、江西省和內蒙古自治區，化肥施用量綜合得分為1.058 3 ～ 1.117 2。排名最高的遼寧省相當于排名最后的內蒙古的1.67倍，13個糧食主產地區之間的化肥施用量差異較大。

2 結 論

高施肥量地區主要是遼寧省，農用化肥施用量綜合得分遠高于第二名河南省。遼寧省占有較高的施肥量評分，其重要原因之一在于2019年全年糧食作物播種面積較2018年增加0.47萬hm2，而全國總糧食播種面積較去年減少97.50萬hm2，上升的播種面積勢必引起施肥量的上升。近些年來，遼寧地區的農用化肥使用量總體上已經有了較為明顯的下降，但受限于該地區的種植結構等因素，其糧食作物的生產過程中整體施肥強度并未下降[4]。而且受到經濟結構的影響，相比于黑龍江和吉林這兩個東北省份而言，遼寧的經濟發展水平多年來特別是在2019年遠超黑龍江與吉林，因此經濟水平與糧食生產中的施肥量掛鉤，這也是其成為2019年我國糧食主產區化肥施用量綜合得分最高的原因。

中施肥量地區主要是河南省、山東省、吉林省、江蘇省、湖南省、黑龍江省和河北省。其中河南省、山東省、吉林省、黑龍江省和河北省是我國玉米糧食作物栽培帶，是我國玉米種植面積最大的省份。不同糧食主產區的糧食種植結構將會影響到該地區的施肥量。經研究發現，經濟效益較高的經濟作物的播種面積增加必然導致肥料施用強度的增加[5]，而玉米既是糧食作物，又是經濟作物[6]。在這幾個主產區省份的糧食生產結構中玉米占據了較大的播種面積，因此其施肥量較高。特別注意的是江蘇省，江蘇省的糧食結構是以小麥和水稻為主（89%），該地區施肥量綜合排名較靠前的原因在于其勞動力價格和農產品價格遠高于其他糧食主產區[7]。

低施肥量地區主要是安徽省、湖北省、四川省、江西省和內蒙古自治區。這5個省區能夠具有較低的綜合評分，主要在于省區內有較為完善的施肥技術，施肥技術的提高能夠有效增加農用化肥的施用效率，降低因化肥過度產生的糧食安全邊際生產量的減少。例如，安徽省持續深化土壤測試和配方施肥的改革，到2019年主要糧食作物的土壤試驗和配方施肥技術的覆蓋率穩定在90%以上，化肥利用率達到41%以上；內蒙古自治區政府截至2019年共實施減少化肥增效措施12項、控制和減少農藥危害的措施17項，普及了603萬hm2土壤試驗和配方施肥技術，該地區2019年化肥施用量共計減少3%以上，全面實現整個地區化肥使用量的負增長。安徽省、湖北省、四川省等地積極推動施肥技術改革，其擁有較低的施肥量綜合評分是我國施肥技術進步的典型代表。

3 建 議

第一，建立完善的化肥監察體系。在13個糧食主產區中，遼寧省的化肥施肥量綜合評分最高，其次是河南等中施肥量地區，因此在糧食生產過程中非常有必要對癥下藥地進行監管與督促。首先，在國家層面應當對于中高施肥量地區進行重點監管督察，并且做好回訪工作，切實保障糧食主產區糧食安全問題，并且應當完善糧食主產區特別是重點地區的糧食安全首長考核機制，真正做到守好糧食主產地區這個“天下糧倉”。其次，在地方政府層面應當著力制定相應的政策保障本省糧食生產安全問題。羅斯炫等[8]發現，在糧食安全大背景下，糧食主產地區的合理積極的政策有助于削弱該地區的化肥面源污染問題。而且主產糧地方政府擁有主產地區糧食規模化生產的極大優勢，因此加強糧食生產過程中的安全監督，建立糧食生產環節的黨政問責體系，真正體現糧食安全大于天的思想。

第二，完善農用化肥市場機制。通過研究發現，地區經濟水平與其施肥量具有正向相關關系。魏君英等[9]證實化肥是糧食生產過程中較為重要的要素投入，因此在推行糧食安全戰略把控農用化肥施用量問題，政府應當完善化肥市場機制，充分利用市場價格這雙“看不見的手”進行調節調控，充分利用糧食價格價補分離政策，形成化肥投入與糧食收益的聯動機制，提高農民在糧食生產過程中的安全意識自覺性。

第三，地方應當因地制宜地推廣施肥技術。通過聚類分析后發現低施肥量地區都存在發展獨特施肥技術的共性。而施肥技術在不同的省區之間可能并不相通，因此地方政府更應當立足于本省基本條件，因地制宜地發展和鼓勵先進的施肥技術。萬凌霄等[10]研究發現沒有參與合作社的農民接受和采用測土配方法施肥技術的概率要低于參與的農民。通過加強合作社的建設，能夠提高化肥施用效率，這也為地方政府保障糧食生產安全提供了一種新的思路。

參 考 文 獻

[1] 張科華，馬松林.鄉村振興背景下的主產區糧食安全問題研究[J].糧食科技與經濟，2020，45（12）：43-44+66.

[2] 白由路.化學肥料與生態健康[J].肥料與健康，2020，47（1）：2-4+31.

[3] 陶素敏.東中西部地區化肥技術效率測算：基于前沿面生產函數分析[J].糧食科技與經濟，2019，44（12）：61-65.

[4] 趙明正，趙翠萍，李天祥，等.“零增長”行動背景下中國化肥使用量下降的驅動因素研究：基于LMDI分解和面板回歸分析[J].農業技術經濟，2019（12）：118-130.

[5] 李秋生，李大勝.綠色發展背景下中國化肥施用強度下降的驅動因素研究：基于空間面板數據模型的分析[J].農林經濟管理學報，2019，18（4）：462-471.

[6] 陳樹平.玉米和番薯在中國傳播情況研究[J].中國社會科學，1980（3）：187-204.

[7] 朱偉方，單建明.農民施肥水平過高的原因探討[J].安徽農業科學，2011，39（28）：17261-17264.

[8] 羅斯炫，何可，張俊飚.增產加劇污染：基于糧食主產區政策的經驗研究[J].中國農村經濟，2020（1）：108-131.

[9] 魏君英，賀亞亞.化肥價格變化對糧食價格的影響研究：基于省際動態面板數據模型的系統GMM檢驗[J].價格月刊，2020（1）：9-15.

[10] 萬凌霄，蔡海龍.合作社參與對農戶測土配方施肥技術采納影響研究：基于標準化生產視角[J].農業技術經濟，2021（3）：63-77.

Research on Agricultural Chemical Fertilizers in Main Grain Producing Areas from the Perspective of Food Security Based on Entropy Method

Lin Gengkun， Gong Qing

（ School of Statistics， Jiangxi University of Finance and Economics， Nanchang， Jiangxi 330013 ）

Abstract： In the context of the Food Security Strategy， the production safety of food is especially important， and as a core production safety issue in the 13 provincial districts of China is one of the core issues required for food security strategy. A large indicator of food production is the problem of fertilizer application. This paper assigns a value of fertilizer administration of my country’s food-producing area and performs comprehensive score， and has a high application fertilizer area， a low fertilizer area and a low fertilizer area， and it is generated by cluster analysis. The reason for the corresponding analysis， and finally some reform recommendations are given.

Key words： food production safety， main grain production areas， agricultural fertilizers， entropy method， reform suggestions