耕地利用集约度变化及其驱动因素分析——以湖北省为例

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 第21卷第1期

2012年1月

长江流域资源与环境

Resources and Environment in the Yangtze Basin

Vol.21No.1

Jan.2012

 

耕地利用集约度变化及其驱动因素分析

———以湖北省为例

赵 京,杨钢桥

(华中农业大学土地管理学院,湖北武汉430070)

摘 要:耕地利用集约度的变化关系到粮食安全和社会经济的可持续发展。运用逐步回归和通径分析等多元统计

分析方法,对湖北省1990年至2008年的耕地利用集约度变化的驱动机制进行研究。研究表明,耕地利用集约度

总体上稳中有升;农产品价格、耕地质量和财政支农是影响耕地利用集约度的主要因素;农产品价格、耕地质量和

财政支农政策既是影响耕地利用集约度的直接原因,又是其他因素对耕地利用集约度影响的间接原因;在市场经

济条件下,农民的耕地利用行为表现出市场化的趋势。因此,应稳定并逐步提高农产品价格,保障土地整理实施的

质量,改善耕地质量,并加大政策对农业的扶持力度,从而提高农民农业生产积极性和耕地利用集约度、提升农民

收入和保障国家粮食安全。

关键词:耕地;集约度;驱动机制;逐步回归;通径分析

中图分类号:F301.24  文献标识码:A  文章编号:1004-8227(2012)01-0030-06

土地利用变化关系到粮食安全和社会经济的可持续发展。土地利用变化包括土地用途转换与土地利用集约度变化两种类型。近年来,人们逐渐认识到耕地利用集约程度的变化可能比耕地面积缩小对我国粮食安全的威胁更大,呼吁加强农地内部利用方式与利用程度变化规律的研究[1]。

目前,学术界对耕地集约利用进行了卓有成效的研究。Herzog等[2]、文枫等[3]、王玲等[4]和许月卿等[5]分别从不同尺度对土地集约利用进行评价,刘成武等[1]和陈瑜琦等[6]分别分析了中国农地利用集约度的特征与规律、内部结构(劳动集约度和资本集约度)的时空变化规律,Diggelen等[7]和Vermaat等[8]就土地集约利用对生物多样性的影响进行了研究。相对而言,对耕地利用集约度变化驱动机制的研究并不多见。近年来,张琳等[9]和张海英等[10]研究了经济发展与耕地利用集约度之间的关系。然而,耕地集约利用不仅仅受到经济发展水平的影响,还要受到耕地质量、社会发展状况、技术条件和政策制度等众多因素的影响。黄利民等[11]、祝小迁等[12]和赵宏波等[13]分别研究了湖北省通城县、安徽省和河南省耕地利用集约度变化的驱动机制,但在耕地集约度测算、驱

动因素选取和驱动机制分析方法等方面尚需进一步改进。

不同区域尺度的耕地集约利用状况及其驱动机制存在差异,本文以湖北省为例,利用1990~2008年的统计数据,运用多元统计分析方法,探讨耕地利用集约度变化的驱动机制。首先通过逐步回归方法寻找驱动耕地利用集约度变化的关键因素,然后运用通径分析进一步刻画驱动因素之间相互作用关系对耕地利用集约度变化的影响,从而为完善有关农业政策以引导农民对耕地进行合理投入、保障国家粮食安全和农业可持续发展提供科学依据。本文数据来源包括《中国农村统计年鉴》、《湖北统计年鉴》、《湖北农村统计年鉴》。

1 耕地利用集约度变化

1.1 耕地集约利用评价

笔者认为仅仅从价值形态或单个指标考虑耕地利用集约度不够全面,应该在综合指标的基础上突出主次,耕地利用集约程度准则层包括投入强度、利用程度和利用效率。本文将耕地利用系统的评价模型表示如下[14]:

收稿日期:2011-04-07;修回日期:2011-05-26

基金项目:国家自然科学基金项目(70773045;71073065);华中农业大学研究生创新基金项目(3008-68102)

作者简介:赵 京(1983~ ),女,湖北省黄石人,博士研究生,主要研究方向为土地经济与管理.E-mail:whxiaojing@126.com

A=

∑n

i=1

aipi

i=1,

2,…,n(1

)式(1)中:A为耕地集约利用综合指数;pi

表示耕地集约利用指标标准化值;ai为耕地集约利用指标的权重;n为耕地集约利用指标的个

数。

1.2 指标选择与权重确定

根据耕地利用系统特征,结合相关文献[16~18]

研究确定准则层和指标层,并采用层次分析法(AHP)

确定指标权重(表1)。表1 耕地集约利用指标体系及权重[

18]

Tab.1 Index System and Its Weig

ht of Cultivated Land Intensive Use目标层

准则层

权重

指标层

单位

权重耕

地集约利用综合指数

投入强度

0.403 

6单位耕地面积流动资本投入

kg

/hm2 0.187 3单位耕地面积机械投入kW/hm2 0.112 2单位耕地面积劳动力投入d/hm

2 0.104 1利用程度

0.333 

2复种指数

%0.116 5灌溉指数%0.122 5稳产指数

0.094 2利用效率

0.263 

2耕地负载指数人/hm2 0.120 9粮食单产

kg

/hm2 0.142 

3注:灌溉指数=有效灌溉面积/作物播种面积×100%,稳产指数=(1-成灾面积/播种面积)×100%.系统指标层的判断矩阵的一致性比例CR=0.0211.根据CR<0.1则认为通过一致性检验,

说明该判断矩阵有满意的一致性.1.3 耕地利用集约度变化

图1显示了湖北省耕地利用集约水平所包含的3个准则层指数的变化状况。随着时间的推移,

投入强度呈现稳定的上升趋势。投入强度指数最高点出现在2003年,

各年份的增长较为平稳。利用程度指数在1990~2008年表现出波动状态。可将利用程度指数划分为4个阶段:1990~1994年利用程度快速上升,1994~1998年利用程度逐渐下降,1998~2004年利用程度再度上升,2004年后又开始回落。

利用效率变化呈现波动增长趋势,这说明随着经济发展和技术进步,

耕地利用效率逐年提升。利用效率指数最低点出现在1991年,最高点出现在2004年

图1 耕地集约利用准则层指数Fig.1 Criteria Layer Index ofCultivated Land Intensive 

Use湖北省耕地集约利用综合指数发展趋势见图2。耕地集约利用综合指数稍显平稳,

但稳中有升。耕地集约利用综合指数经历了一个短暂下降(1990~1991年)-持续上升(1991~1994年)-相对

稳定(1994~2000年)-快速上升(2000~2004年)-逐步回落(2004~2006年)-再次上升(2006~2008年)的发展过程

图2 耕地集约利用综合指数变化态势Fig.2 Change Trend of ComprehensiveIndex of Cultivated Land Intensive 

Use2 耕地利用集约度变化的驱动因素选择

在相关文献研究的基础上[11、12

],根据科学性、可

行性及综合性原则,总结耕地利用集约度的变化驱动因素有经济驱动因素、价格驱动因素、人口驱动因素、

资源禀赋驱动因素和政策驱动因素5大类(表2

)。本文选择地区生产总值和农民家庭非农收入所占比率这两个因子来代表经济因素。一方面,国民

3 第1期      赵 京,

等:耕地利用集约度变化及其驱动因素分析———以湖北省为例

经济快速发展,农民收入增长,农地投入增加,表现为耕地集约利用水平的上升;另一方面,农民会在城市经济的比较利益下选择弃农务工,或者抛荒,表现为耕地集约利用水平的下降。价格因素包括农产品价格、农资价格和劳动力工价,反映市场价格变动对农户行为的影响,以及最终对耕地利用集约度的影响。人口因素包括农业人口、乡村劳动力、农民文化程度和城镇化率,反映的是人地关系对耕地集约利用的影响。在资源因素中选择耕地质量指标,反映的是资源约束对耕地集约利用状况的影响。在政策因素中选用了财政支农这一指标,以此来表征政府对农业的倾斜力度。

表2 耕地利用集约度变化的驱动因素

Tab.2 Driving Factors of Change of Cultivated

Land Intensive Use Degree

类别代码名称单位

经济因素X1地区生产总值亿元X2农民家庭非农收入所占比率%

价格因素X3农产品价格-

X4农资价格-

X5农村劳动力工价元/工日

人口因素X6农业人口万人X7乡村劳动力万人X8农民文化程度%X9城镇化率%

资源因素X10耕地质量%

政策因素X11财政支农亿元

注:文化程度用初中及以上文化程度所占比例表示;农产品价格和农资价格采用价格指数表示;耕地质量采用旱涝保收耕地面积与耕地总面积比值表示,比值越大说明耕地质量越好.

3 耕地利用集约度变化驱动因素的多元统计分析

本文运用多元统计分析方法,利用湖北省1990~2008年的统计数据验证以上分析结果,并进一步寻找耕地利用集约度变化的主要驱动因素,深入探讨各驱动因素之间的相互作用,从而进一步揭示耕地利用集约度变化的驱动机制。

3.1 数据标准化

标准化可以消除各项指标不同量纲对数据的影响,也可消除因指标值数量级悬殊带来的影响,在进行数据分析之前应对数据标准化处理,公式如下:

X*i=Xi-X

σ

(2)

式(2)中;X*i为标准化值;Xi为观测值;X为平

均值;σ为标准差。数据标准化后均值为0,方差为1。

3.2 驱动因素回归分析

由于逐步回归是在自变量之间存在复共线性的

情况下建立“最优”回归方程的方法之一[19],本文选

择逐步回归分析耕地利用集约度变化的驱动因素。

本文运用SAS软件计算,运行结果见表3。逐

步回归共经过5步得到最优结果,第5步选进3个

变量X3、X10和X11。模型Pr>F为<0.000 1,3

个变量系数Pr>F分别为0.006 6、<0.000 1和

<0.000 1,SAS中α的默认值为0.15,说明模型和

估计的系数都通过检验。

表3 逐步回归结果

Tab.3Results of Stepwise Regression

步骤进入变量移出变量模型R2 F值模型伴随

概率

1 X70.786 9 62.78<0.000 1

2 X30.841 7 42.55<0.000 1

3 X100.892 2 41.38<0.000 1

4 X110.936 1 51.28<0.000 1

5 X70.928 2 64.63<0.000 1

步骤变量参数估计标准误F值伴随概率

1 X7-0.887 08 0.111 96 62.78<0.000 1

5 X30.222 74 0.070 72 9.92 0.006 6

X100.461 99 0.073 09 39.95<0.000 1

X110.951 82 0.071 77 175.91<0.000 1

回归模型为:

Y=0.222 74X3+0.461 99X10+0.951 82X11(3)

回归结果表明,农产品价格、耕地质量和财政支

农是影响耕地利用集约度的主要因素,回归模型见

式3。3个变量均与耕地利用集约度呈正向关系。

由于该逐步回归是在指标标准化基础上进行的,回

归系数为标准化回归系数,回归系数的大小可说明

自变量与因变量的直接关系。因此,农产品价格每

增加一单位,耕地利用集约度提高0.222 74单位;

耕地质量每增加一单位,耕地利用集约度提高

0.461 99单位;财政支农每增加一单位,耕地利用

集约度提高0.951 82单位。

根据经济学供求原理,农产品价格上涨,农业生

产的比较利益增加,农民会提高耕地利用的集约化

水平,增加农产品供给;相反,农资价格的上涨会打

击农民耕作的积极性,从而导致耕地利用集约度下

降。劳动力工价的提高意味着农民从事农业生产的

机会成本增加,农民会考虑弃农务工,从而导致耕地

3         长江流域资源与环境               第21卷

利用集约水平下降。研究结果表明,农产品价格与耕地利用集约度呈正向关系,这说明市场因素对耕地集约利用状况有重要影响,较高的农产品价格能够调动农民的生产积极性,提高农业生产效率,促进耕地利用集约度的提高。农产品价格进入模型,而农资价格和劳动力工价没有进入模型的可能原因是,农产品价格的变动相比其他两个变量对农户的利润最大化行为的影响更加直接,农产品价格的提高更易于激发农民的耕作热情,从而提高耕地集约度。

耕地质量与耕地利用集约度呈正向关系,这说明耕地质量对耕地集约利用有明显的制约作用,耕地质量的好坏关系到耕地利用的效率,耕地质量越好,耕地利用效率越高;另一方面,质量好的耕地,风险低、见效快,农民愿意投入。财政支农与耕地利用集约度呈正向关系,这说明政府对农业投入增加,一方面激励农民的耕作热情,另一方面为农业发展注入了资本,农业发展有了充足的源动力。因此,财政支农政策的力度加大,就会促进耕地利用集约度的提升。

人口因素和经济因素没有进入模型,说明人口因素和经济因素不是耕地集约利用的最直接影响因素。其中,乡村劳动力在逐步回归第一步进入模型,在最后一步被删除。这说明乡村劳动力对耕地利用集约度有一定影响。一般而言,乡村劳动力的增加,农民可能投入更多劳力进行耕作,从而提高耕地利用集约度;但当农村劳动力相对过剩时,过多的乡村劳动力反而导致农业低效生产,降低耕地利用集约度,从而表现出人地关系影响着耕地集约利用状况。在逐步回归过程第一步中,乡村劳动力的估计系数为-0.887 08,乡村劳动力与耕地利用集约度呈负向关系,这说明目前湖北省正处于农村劳动力相对过剩阶段,过多的乡村劳动力反而导致农业低效生产,降低耕地利用集约度。

从以上分析还可以看出,湖北省目前农民的耕地利用行为表现出市场化的趋势,其目标不仅仅是满足家庭消费,还包括追求家庭收益的最大化。3.3 驱动因素通径分析

通径分析可将驱动因素对因变量的作用分解为直接作用和间接作用[19],本文采用通径分析方法揭示农产品价格、耕地质量和财政支农政策对耕地利用集约度的直接作用和间接作用。

如表4,P

为Xi与Y的直接通径系数,即标准回归系数;如横向表头为X3,纵向表头为X10→Y,

则横纵交叉点的数值表示X3通过X10对Y的作用大小,即间接通径系数,其他表中值以此类推;ri

为Xi与Y的简单线性相关系数。Xi与Y的简单线性相关系数可看做Xi对Y直接通径和间接通径之和,驱动关系路径见图3。X3、X10和X11对Y的直接通径系数和相关系数符号相同,说明农产品价格、耕地质量和财政支农政策对耕地利用集约度有明显的影响效果。从间接通径系数来看,农产品价格、耕地质量和财政支农3个变量相互之间有一定的反向作用,但作用程度不大,即农产品价格、耕地质量和财政支农政策既是影响耕地利用集约度的直接原因,又是其他因素对耕地利用集约度影响的间接原因。总之,从直接通径系数和间接通径系数看,农产品价格、耕地质量和财政支农政策都对耕地利用集约度都了决定性作用。

表4 通径分析表

Tab.4 Table of Path Analysis

变量名PjX3→Y X10→Y X11→Y riy

X30.222 74 0.222 74-0.094 73 0.075 66 0.203 67X100.461 99-0.045 67 0.461 99-0.251 45 0.164 87X110.951 82 0.017 71-0.122 05 0.951 82 0.847 4

图3 通径分析图

Fig.3 Diagram of Path Analysis

4 研究结论

本文在分析湖北省1990~2008年耕地利用集约度变化的基础上,运用逐步回归和通径分析方法,对耕地利用集约度变化及其驱动因素进行了分析,得到如下研究结论:

(1)在1990~2008年的19年间,湖北省耕地投入强度呈现稳定的上升趋势,利用程度表现出波动状态,利用效率变化呈波动增长趋势,耕地利用集约

 第1期      赵 京,等:耕地利用集约度变化及其驱动因素分析———以湖北省为例

度总体上稳中有升。

(2)农产品价格、耕地质量和财政支农是影响耕地利用集约度的主要因素,农产品价格每增加一单位,耕地利用集约度提高0.222 74单位;耕地质量每增加一单位,耕地利用集约度提高0.461 99单位;财政支农每增加一单位,耕地利用集约度提高0.951 82单位。

(3)农产品价格、耕地质量和财政支农政策既是影响耕地利用集约度的直接原因,又是其他因素对耕地利用集约度影响的间接原因。

(4)在市场经济条件下,农民的耕地利用行为表现出市场化的趋势,其目标不仅仅是满足家庭消费,还包括追求家庭收益的最大化。因此,农产品市场和非农劳力市场状况影响农民耕地利用行为,进而影响区域耕地利用集约度。

基于以上分析,可以得到如下政策启示:稳定并逐步提高农产品价格,保障土地整理实施的质量,改善耕地质量,并加大政策对农业的扶持力度,对提高农民农业生产积极性和耕地利用集约度、提升农民收入、保障国家粮食安全具有重要意义。

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3         长江流域资源与环境               第21卷

ANALYSIS ON INTENSITY DEGREE CHANGE OF 

CULTIVATEDLAND USE AND ITS DRIVING FACTORS IN 

HUBEIZHAO Jing,YANG Gang-q

iao(College of Land Management,Huazhong 

Agricultural University,Wuhan 430070,China)Abstract:The change of the cultivated land use intensive degree is related to the food security 

and social andeconomic sustainable development.In this paper,by using 

the multivariate statistical analysis methods ofstepwise regression and path-coefficient analysis and so on,we carried out a study of the driving 

mecha-nism of the change of the cultivated land use intensive deg

ree in Hubei Province from 1990to 2008.Theresults showed that:the intensity 

degree change of cultivated land use increased steadily.The prices of ag-ricultural products,cultivated land quality and the fiscal policy 

to support agriculture were the main factorsto influence the cultivated land use intensive degree.The above three factors were not only

the direct causeto influencing 

the cultivated land use intensive degree,but also the indirect cause of other factors,whichalso had an influence on the cultivated land use intensive degree.Under the market economy 

condition,thefarmers'cultivated land use behaviors had showed a marketization trend.Consequently

,we should enhancethe agricultural prices gradually,ensure the quality 

of land consolidation implementation,improve thequality of cultivated land,and intensify the policy 

efforts to support the agriculture,in order to improvethe famers’agriculture production enthusiasm and the cultivated land use intensive degrees,and p

romotethe farmers’income and ensure the national food security

.Key 

words:cultivated land;intensity degree;driving mechanism;stepwise regression;path-coefficientanalysis5

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/dkoq.html

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