王 謝,李一然,曾其國,黎景銳,祝鈺虹,楊 巧,張建華
(1四川農業科學院農業資源與環境研究所,成都 610066;2農業農村部西南山地農業環境重點實驗室,成都 610066;3成都師范學院,成都 611130;4四川師范大學,成都 610066)
產業規劃,即產業布局優化,是關系區域經濟、社會與環境可持續發展的關鍵問題[1];它是指綜合運用各種理論分析工具,從當地實際狀況出發,充分考慮國際國內及區域經濟發展態勢,對當地產業發展的定位、產業體系、產業結構、產業鏈、空間布局、經濟社會環境影響、實施方案等做出科學的計劃。產業區域空間布局進行合理規劃設計,使產業空間優化從傳統平面空間布局規劃設計朝著合理配置各種符合發展戰略要素的產業空間資源設計轉變,以實現經濟、資源、人口、環境的高度協調均衡合理布局[2]。
《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》中指出要推動農業供給側結構性改革,優化農業生產結構和區域布局,加強糧食生產功能區、重要農產品生產保護區和特色農產品優勢區建設,推進優質糧食工程。產業結構決定了地區經濟發展的快慢,只有在合適的地域發展合適的農業,才能實現農業發展的生產力與相對應的資源環境承載力相匹配,這就需要建立科學的農業生產新格局[3-4]。1826年,德國農業經濟學家和農業地理學家馮·杜能指出:根據經濟分析與區位地租,在城市周圍應根據距離城市的遠近來劃分不同類型的農業園區,才能保證合理利用土地資源,并使農業經營者處于有利的經營地位[5]。產業結構理論也認為,經濟發展的不同水平與一定的產業結構相對應,不同的產業結構有不同的經濟效益,積極推進產業結構向更高的階段演變,能加快經濟發展的速度[6]。產業集群理論還指出,培育區域優勢農產品,要在合作機制上進行制度創新,加強基礎設施建設,建立長遠“共贏”理念,利用品牌效益加強集群的凝聚力,帶動區域經濟迅速發展,這是欠發達地區進行跨越式發展的有效戰略[7]。
中國是世界上最大的蠶繭生產國,蠶桑產業是很多農村地區獲得經濟收入的重要來源,為縣域經濟發展、山區生態建設、脫貧攻堅和鄉村振興做出了巨大貢獻[8]。四川省的桑蠶產業就像一個有機生命體,未來面對其他區域的競爭,呈現出“分廠轉移”趨勢[9]。四川省蠶桑產業目前向南集聚,當空間規模超過一定范圍,就會出現負效應[10]。因此,四川蠶桑產業在土地配置規模上應控制在一定范圍內。故而,本研究以國內外農業產業規劃研究為理論基礎,以四川省蠶桑產業為研究對象,對四川省各州市蠶桑產業發展基礎與現狀進行分析,結合各州市的政策支持與環境容量,基于K均值聚類法,提出優化四川省蠶桑產業發展的策略與建議,合理規劃農業供給側結構性改革,充分發揮蠶繭生產優勢,加快優勢區域蠶桑產業的發展,增強市場競爭力,為推進蠶桑產業可持續發展提供理論依據。
四川省位于中國大陸西南腹地,地處長江上游,轄區面積48.4萬km2,有18個地級市,3個自治州,16個縣級市。地形西高東低,海拔在188~7556 m之間,包含高原、山地、盆地、丘陵等多種地貌[11]。自然帶垂直分異明顯,聚集了南亞熱帶濕潤氣候到高原亞寒帶各種氣候帶的土壤和植被,顯著的地域環境差異影響了熱量的再分配,溫度、降雨等具有明顯的空間差異。
四川省是世界蠶絲的發祥地之一,具有悠久的養蠶歷史。作為全國蠶絲主產區之一,四川省的桑園面積居全國第2位,蠶繭產量居全國第3位,生絲產量居全國第1位,總體規模位居全國前3,是國內繭絲綢生產大省,在國際國內市場上占有重要的地位,近些年的發展也進入了調整轉移的關鍵期,主要的蠶區發生了很大的變化,產業主要聚集于攀西經濟區、川南經濟區與成都平原[12]。2018年全省有桑園面積約12萬hm2,年養蠶204萬張,產繭7.4萬t,蠶桑產業綜合產值達50億元。
2009—2018年四川省及各市州桑園面積與蠶繭產量數據來源于《中經網統計數據庫》中的“中國經濟統計數據庫”;全國桑園面積與蠶繭產量數據來源于中國絲綢協會與國家商務部歷年發布的《中國繭絲綢行業運行分析與展望》及《中國蠶繭絲綢行業運行報告》。2009—2018年自然、社會與經濟數據來源于四川統計局歷年發布的《四川統計年鑒》。自然因子包括年降水量,社會因子包括15~65歲人口、65歲及以上人口,經濟數據包括第二產業生產總值。
本研究從發展基礎、發展勢能、政策扶持力度和環境容量4個方面,對四川省蠶桑產業現狀及未來發展進行分析,運用Arcgis10.6對各項單個指標和綜合指標進行空間規劃和結果展示。
2.2.1 各市州的發展基礎和發展勢能 用四川省各市州的蠶繭產量占四川省蠶繭總產量的比例來表征各市州蠶桑產業的發展基礎。用蠶繭產量年際變化速率表征各市州的發展勢能。將蠶繭產量對時間進行線性擬合,利用P值(P value)作為參數判定檢驗的結果。當擬合結果P值小于0.05,說明判定結果較強,表明蠶繭產量的年際差異顯著,用擬合的斜率值表征發展勢能。其中,斜率值為“正”表示近10年蠶繭產量總體趨勢為上升,斜率值為“負”表示近10年蠶繭產量總體趨勢為下降。擬合結果P值大于等于0.05,表明蠶繭產量的年際差異不顯著,發展勢能為0。
2.2.2 各市州的政策扶持力度 政策導向是蠶桑產業的重要驅動力之一,本研究以政策中支持蠶繭業的區縣個數衡量政策扶持力度。根據四川省農業農村廳發布的《四川省蠶桑絲綢產業發展規劃綱要(2013—2022年)》和四川省人民政府組織相關單位編制的《四川省優勢農產品區域布局規劃(2008—2015年)》,整理出四川省蠶繭業的重點縣和基地縣,按照每個州市重點縣與基地縣的個數進行累加,其中重點縣得分為1,基地縣產區得分為0.5,累加總得分為該州市的政策扶持力度。
2.2.3 桑蠶產業發展環境容量 環境容量主要受自然、人口和經濟3大類驅動因子的影響,參考相關學者的研究[13],環境容量計算見公式(1)。

式中,C為環境容量,Y為實際面積,Y’為預測面積。當C>0時,表明環境還有可支撐發展的面積,為正向驅動;當C≤0時,表明發展超負荷了,為負向驅動。絕對值越大表明驅動力越強。其中,預測面積Y’計算見公式(2)。

式中,X1為降雨量,X2為年齡在15~64歲之間人口數量,X3為年齡在65歲及以上的人口數量,X4為第二產業生產總值,Y’為預測面積。
2.2.4 聚類分析 K均值聚類分析,即K-means,采用距離作為相似性的評價指標,2個對象的距離越近,其相似度就越大[14-15]。運用SPSS軟件對各州市2009—2018年蠶繭產量進行回歸分析與K均值聚類計算。計算見公式(3)和(4)。

其中E表示誤差平方和,k是樣本總數,x代表樣本,Ci是x所屬的簇,μi是簇Ci的均值向量,代表簇對應的中心點,也稱為質心。
本研究運用不同分組方式的組間方差與總方差的比例作為方差解釋率,以表示分組對原有變量方差的解釋能力。組間方差越大,則組內方差越小,點到指定聚類中心的平方和越小,模型分類越準確,包含的信息越全面。根據方差解釋率來決定分類個數,同一類型的市州具有相似的集聚特征。
由2009—2018年四川省蠶繭產量(圖1)及桑園面積(圖2)的變化可知,近10年蠶繭產量與桑園面積變化呈相反趨勢,即蠶繭產量總體呈下降趨勢,而桑園面積逐年增加。其中,2009—2018年蠶繭產量總體呈下降趨勢,2009年蠶繭產量為10.15萬t,到2018年蠶繭產量為9.20萬t,具體分為3個變化階段:2009—2010年產量增加1800 t,增長率為1.8%,且2010年達到最高值11.33萬t,2010—2016年期間蠶繭產量持續降低,年均減少2300 t,2016年起蠶繭產量有所回升;而2009—2018年桑園面積呈明顯增加,2009年桑園面積為1.3×105hm2,到2018年桑園面積為1.4×105hm2。此外,桑園面積占全國總面積比例也逐年升高,10年中升高了5.8%;四川省蠶繭產量占全國總產量比例卻逐年遞減,10年中降低了1.8%。

圖1 2009—2018年四川省蠶繭產量變化

圖2 2009—2018年四川省桑園面積變化
2009—2018年四川省桑蠶產業發展基礎與發展勢能如下圖3所示。2009—2018年綿陽市、南充市、宜賓市與涼山彝族自治州為四川省蠶桑產業的優勢產區,其中涼山彝族自治州為產出最多的地區。2009—2018年期間涼山彝族自治州、宜賓市與攀枝花市蠶繭產量呈上升趨勢,綿陽市與宜賓市仍舊為產量較高產區,但是產量卻逐年降低。2009年綿陽市與宜賓市蠶繭產量占全省總產量比重分別為11.2%與16.1%,2018年則萎縮至8.5%與14.4%。2016年之前綿陽市的蠶繭產量一直穩定于14000 t左右,但是在2017年驟減了3656 t,同時南充市蠶繭產量也減少了4802 t。涼山州與宜賓市的蠶繭產量較為穩定,在2007年涼山州蠶繭產量占全省的比重超過了綿陽市與南充市,成為最大產區,2009年占全省總產量比重為18.9%,2018年則升至29.0%。攀枝花市的蠶繭產量在2009—2018年穩定上升。其中,自貢、南充、眉山、資陽、甘孜州的擬合結果P值大于等于0.05,產量年際差異不顯著,發展勢能為0;擬合結果P值小于0.05的州市中,年際變化速率只有涼山州、宜賓、攀枝花為正,產業發展為上升趨勢,其余市州為下降趨勢。

圖3 發展基礎與發展勢能示意圖
2009—2018年四川省各市州政策扶持力度如下圖4所示。由圖4可知,涼山州是政策支持最多的地區,其次為宜賓市。綿陽市、宜賓市、與涼山州是擁有重點縣最多的地區。除此之外,南充、廣元、成都、內江政策支持度也較高,廣元與遂寧在2009—2018年蠶繭產量下降幅度大,自貢市產量總體呈下降趨勢但是幅度小,年產量保持在2500 t左右。其余州市的政策支持力度較小。

圖4 各市州政策扶持力度
2009—2018年四川省各市州產業發展的環境容量如下圖5所示。比較預測面積Y值與實際面積的差異,當預測面積比實際面積小,說明該州市還有發展的空間,應該對其進行鼓勵;若預測面積大于實際面積,說明蠶桑產業在該州市容易過剩,應該適當對其產業進行調控;若預測面積與實際面積相差不大,說明環境驅動產業發展各種因素相對平衡,市場相對穩定。其中,預測面積小于實際面積的州市主要有攀枝花、綿陽、南充、宜賓和涼山州,這表明蠶桑產業在該州市的環境容量為負,產業容易過剩,應該對其進行適當調控。而預測面積大于實際面積的州市主要有成都、自貢、瀘州、德陽、廣元、遂寧、內江、樂山、眉山、廣安、達州、雅安、巴中、資陽和甘孜,這表明蠶桑產業在該州市還有發展的空間。

圖5 各市州產業發展的環境容量
使用K均值聚類法對各變異性變量的回歸系數進行聚類分析,分別設定K=2,3,4,5,6,7,8,9,10等10種聚類模式,分別計算各分類方案的方差總解釋量(圖6)。方差總解釋量越高,則模型分類越準確,包含的信息越全面,方差總解釋量達到99%時(K=5)所包含信息相對全面,為了便于分類,在此設定K=5進行聚類分析。

圖6 K均值分類依據
K均值聚類的結果(圖7)顯示,同一類別的市州表現出明顯的產業發展特征。根據這些產業發展特征(表1)的差異可知,Ⅰ類區共包含12個市州,Ⅱ類區共包含1個市,Ⅲ類區共包含5個市,Ⅳ類區共包含2個市州,Ⅴ類區共包含1個市。其中,Ⅰ類區包含了12個非產區,主要分布于成都平原、川西北地區以及川東北地區。該部分州市近年蠶繭產量低,發展基礎弱,蠶繭產量減少趨勢明顯,政策扶持力度較低,環境容量大;Ⅱ類區含綿陽市1個主產區,近年蠶繭產量大,產量減少趨勢明顯,政策扶持力度高,處于剛飽和的狀態;Ⅲ類區指德陽、內江、攀枝花、資陽和自貢,該類一般產區近年有一定的發展基礎,發展趨勢向好,政策扶持弱,環境容量大;Ⅳ類區指涼山州與宜賓2個優勢產區,近年蠶繭產量高,發展基礎好,產量為上升趨勢,政策扶持力度大,但是環境容量小,產業容易過剩;Ⅴ類區包括南充1個主產區,發展基礎好,政策扶持力度高,環境容量小,發展勢能不足。通過該聚類方法,劃分出產業發展相似的分區,從而可以更有針對性提出發展建議。

圖7 聚類分析結果分區與蠶繭規劃圖

表1 K均值分類中心值
本研究以四川省市州尺度上的蠶桑產業為研究對象,分析了蠶桑產業的發展基礎、發展勢能、政策扶持力度和環境容量4個發展要素,并針對“近年來四川省桑園面積逐年上升,但蠶繭產量以及占全國總產量比例逐漸下降”這一矛盾現象,采用K均值聚類法確定了四川各市州蠶桑產業表現出的5種發展類型。結果表明:Ⅰ類區環境容量大,但發展基礎薄弱、產區面積逐年減少、政策扶持力度弱,含成都市等12個非產區。Ⅱ類區發展基礎好、政策扶持力度高,但環境容量小、產區面積逐年減少,含綿陽市1個主產區。Ⅲ類區有一定的發展基礎、環境容量大、勢能足,但政策扶持力度弱,含攀枝花市等5個一般產區。Ⅳ類區發展基礎極好、勢能足、政策扶植力度大,但環境容量小,含涼山州與宜賓2個優勢產區。Ⅴ類區發展基礎好、政策扶持力度高,但環境容量小、發展勢能不足,含南充市1個主產區。
4.2.1 2009—2018年四川省蠶桑產業的整體發展情況
從2009年與2018年各州市蠶繭產量占全省蠶繭產量來看,有所上升的是涼山州、宜賓、攀枝花以及自貢。涼山州占比上漲最多,高達11.2%,2018年產量占四川省總產量的29%,其次為宜賓,占比上漲9.8%,2018年占比23.1%。目前涼山州與宜賓是四川省蠶桑產業重點州市,兩地占比總和超過50%。攀枝花、內江、資陽、自貢、南充占比增減幅度相對來說較為平穩,南充與綿陽的產量占比雖然相對減少,但是仍舊高于其他州市。就未來發展來說,涼山州、宜賓、南充、綿陽仍舊是四川省蠶桑產業的優勢產區,但是南充與綿陽面臨巨大的發展壓力,攀枝花在未來發展中會逐漸向優勢產區靠攏。而產量不及總產量1%的州市,例如眉山、達州、遂寧、成都、巴中、樂山、雅安則會逐漸淘汰。
由于時代的變遷,四川省的蠶桑產業目前在全國形成了非常大的競爭力。在過去,四川省一直保持著蠶桑產業發展的優勢;在當前,四川省正主動推動產業轉型,使產業結構跳出固定模式向多元化方向發展,使蠶繭資源得到高效利用[16];在未來,四川省進一步劃分產區,并定向地進行重點培育與扶持,這將促進各類生產要素向優勢區域聚集。目前全國從桑蠶產業主要向中西部轉移,此次桑蠶產業的轉移是一個具有時間和空間維度的動態過程,能夠反映產業構成要素的遷移,可以將其作為四川省產業結構調整與升級的機遇和挑戰[17-19]。產業的轉移實質是比較優勢的轉化[20]。四川省目標是使蠶繭業的比較效益超過其他的農作物,并且降低蠶繭的成本,才能更加有競爭力。在市場不景氣的條件下,仍然通過提高蠶繭單產質量來提高養蠶收益[21]。如果蠶繭業生產繼續保持零星分散,粗放經營的狀況,那么四川省在蠶繭市場的優勢將被減弱。產業的橫向轉移與縱向區域性市場經濟社會增長相有效緊密結合,應當分別堅持符合產業政策的橫向區域產業化和符合國家產業政策的縱向產業化,形成一種促進產業轉移發展與推動區域性市場經濟社會發展相互適應和協調的新型發展機制[22]。農業產業勞動力的缺乏也是一個比較大的問題,勞動力分布不均,老齡化程度大,都影響了蠶繭業的發展,這就需要政府增加資本的投入,增加基礎建設,引導蠶繭業的發展,提升從業人員的專業素養。最重要的一點是需要加強科技的支撐,在人工飼料養殖、新品種選育、栽培技術、質量安全、產品生產標準等方面都需要更加深入的研究。此外,還有不可忽略的一點就是蠶桑產業的文化效益,文化的作用在蠶桑產業中相對隱性。只有培養好產業文化,并防止經濟驅動力的衰退,西部的蠶業才能夠得到健康發展[23]。
4.2.2 一般產區應加強政策扶持、引導種植 政策的制定對引導規模種植、集約化經營具有重要意義[24]。如“東桑西移”的推進,蠶繭基地的建設與升級得到了更高的支持,將東部的生產理念、生產方式與生產技術轉移到了中西部,促進中西部農村生產力發展[25]。廣西根據不同的州市情況因地制宜制定政策,在宜州市實行管理機制、激勵機制、競爭機制與扶持機制,在象州市加強資金投入與隊伍建設,實行獎罰制度,以及百色市的保價收購政策,使廣西的蠶桑產業規模、產量與產值呈正比例增長[26];貴州省臺江縣政府與絲綢公司聯合,實行“公司+基地+農戶”模式,定單生產,統一管理,抓點示范,把握了發展的契機,提高農民收入[27]。
一般產區在發展要素中具有一定的基礎,如果未來重點培育,可以成為具有主產區效應的產區。如攀枝花市具有氣候資源優勢與蠶繭的質量優勢,具有土地資源條件;蠶繭生產初具規模,具有產業化的雛形,具備以收購、加工企業為“龍頭”,內聯農戶、外聯市場搞產業化的有利條件,蠶繭生產已經被列入攀西農業綜合開發項目,因此在未來的發展中,攀枝花市也具有非常大的發展潛力,應適當引導種植,推動發展模式與經營理念的轉變。
4.2.3 主產區應穩面積、強勢能 研究發現南充與綿陽近年蠶繭產量處于下降趨勢,發展勢能不足。南充與綿陽的蠶桑產業歷史悠久,擁有多個重點以及非重點生產基地,隨著近年新興產業的興起,內生動力不足,蠶桑產業逐漸產生過剩,產量及占比漸漸萎縮。根據《四川省“十四五”蠶桑產業發展規劃(2021—2025)》,兩市目前的經濟社會發展目標都應該做到是穩中求進,充分利用市場主導、政府的支持和推動,激發企業自身創造新的生命力,強化農業與工業、商務、科學等各個領域的協同聯動,共同促進產業的可持續發展;經濟增長的同時要強化對傳統工藝技藝的繼承與保護,推動傳統工藝產業和現代信息技術、傳統文化創意的深度整合,加快科技、應用、模式創新和設備升級,培育經濟增長新的驅動力。
4.2.4 優勢產區應加強全產業鏈結構優化 在資源緊張的情況下產品生產成本上升,這個時候欠發達地區更具有優勢[28-29]。涼山州與宜賓欠發達地區多,加之產業基礎雄厚,政策扶持力度高,未來應該加強產業結構上的優化,包括技術創新體系的優化和產業鏈的優化:引導科技人才、創新團隊、高新技術與科技成果向蠶繭園區聚集,并加大創新投入,支持新品種、新產品和新技術的應用,將科技轉化為生產力,優化蠶桑產業公共服務平臺,科技成果研發平臺等擴展服務功能;積極推進市場產業鏈優化升級,提升產業鏈供應鏈現代化水平,補齊產業鏈短板,促進產業鏈協同,提升中小企業專業化水平和協作能力。完善產業融通環境,支持企業農工貿一體化與平臺化運營,提高產業的競爭力。