潘紫媗， 朱家明， 張 騰

(安徽財經大學，安徽 蚌埠 233030)

農業(yè)經濟是國民經濟的重要組成部分，而農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的好壞直接影響地區(qū)農業(yè)經濟發(fā)展，因此，建設健康的農業(yè)生態(tài)環(huán)境不僅能夠促進農業(yè)的發(fā)展, 而且是實現區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要基礎。可見，對農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量進行綜合評價并預測其未來走勢，對地區(qū)發(fā)展具有重要意義。

農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量是農業(yè)發(fā)展的核心，許多學者對此進行了深入研究與探討。從理論分析上看，張懷志等[1]采用比較研究法，選擇了中國與歐盟農業(yè)環(huán)境評價研究成果,從評價指標、理論以及指數體系組成、評價模型等方面做了比較。閔繼勝[2]提出，農業(yè)環(huán)境保護會引發(fā)經濟危機，要從古典經濟學的生態(tài)觀,堅持以多維的視角看待農業(yè)環(huán)境。王彬彬等[3]在新形勢下，從農業(yè)生態(tài)環(huán)境的功能入手,構建多方主體參與農業(yè)生態(tài)環(huán)境補償機制。從實證研究上看，唐啟飛[4]通過構建耦合協調評價體系,對湖北省農業(yè)生態(tài)環(huán)境、糧食生產和農業(yè)補貼的耦合協調關系進行分析，提出湖北省農業(yè)生態(tài)環(huán)境、糧食生產和農業(yè)補貼的耦合協調發(fā)展程度在波動中演進。黃婧軒等[5]利用江西省2 068份農戶調查數據,運用多元線性回歸模型進行實證分析，研究得出農戶農業(yè)生態(tài)環(huán)境認知總體水平較高。李宗偉[6]運用灰色關聯分析法，從內蒙古自治區(qū)農業(yè)經濟與生態(tài)環(huán)境2個方面的指標,研究兩者間的耦合關系。根據已有文獻，發(fā)現大多學者是分析農業(yè)生態(tài)環(huán)境與經濟的耦合關系，而單獨從農業(yè)生態(tài)環(huán)境角度進行評價及預測的文獻較少。

安徽省處于長江三角洲腹地，生態(tài)環(huán)境較為典型[7]，農業(yè)發(fā)展也處于中等偏上水平，因此，選取安徽省為研究區(qū)，對農業(yè)生態(tài)環(huán)境進行評價及預測。為深入分析安徽省農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量影響因素和質量等級，首先從農業(yè)環(huán)境、生態(tài)資源、保護力度、農業(yè)發(fā)展度4個方面構建評價指標體系，利用熵值法計算權重及2005—2017年安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的綜合分數。然后以此劃分質量等級，結合指標分數，分析各影響因素變化程度。最后基于時間序列的方法，對2018—2022年環(huán)境質量水平進行預測。

1 農業(yè)生態(tài)環(huán)境評價指標體系的構建

由于農業(yè)生態(tài)環(huán)境是復雜系統(tǒng)，涵蓋自然資源，農業(yè)投入，人為治理等各個方面，且需有效反映具體環(huán)境質量變化，因此，結合數據的獲得性及指標的動態(tài)性、有效性等，從農業(yè)環(huán)境情況、生態(tài)資源情況、保護力度、農業(yè)發(fā)展度4個方面建立評價指標體系，綜合評價安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量[8-9]。關于指標體系的具體指標計算及說明見表1。

表1 農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量評價指標體系

農業(yè)環(huán)境情況主要體現了農業(yè)發(fā)展各種化學物質的投入，如化肥、農藥使用強度，自然災害的損失程度，用農作物受災面與播種面積的比值來衡量。生態(tài)資源情況主要反映地區(qū)原有的資源，如森林覆蓋率，人均耕地面積和水資源量，指標數據越大代表當地物產資源越豐富，生態(tài)環(huán)境質量較好。保護力度代表人為保護環(huán)境的投入程度，比如環(huán)境治理資金投入，用環(huán)境保護支出與一般公共性支出的比率來衡量，建設自然保護區(qū)的面積以及森林蟲害防治率，綜合反映了人們對環(huán)境保護的重視程度，這對建設健康的農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護具有極大益處。農業(yè)發(fā)展度代表一個地區(qū)農業(yè)產業(yè)各方面的發(fā)展程度，如經濟、科技、產量等，分別用單位面積農業(yè)總產值、農業(yè)機械化率、糧食單產來衡量，指標數據越大，代表地區(qū)農業(yè)發(fā)展程度就越大，這有利于促進改善生態(tài)環(huán)境的質量。

2 數據來源與數據處理

2.1 數據來源

指標數據來源于《安徽統(tǒng)計年鑒》(2006—2018年)、《中國環(huán)境年鑒》(2006—2018年)，Easy Professional Superior(EPS)數據平臺等。

2.2 數據處理

建立指標體系的基礎上，將指標分為正指標與負指標，為了保證分析結果的準確性，需對2類指標進行如下處理:

(1)

(2)

(1)是正指標的數據處理，(2)是負指標的數據處理，式中，Yij是標準化后的指標值,xij為指標的原始數據,正指標的無量綱化是原始數據與最小值min(xij)差額比上數據中的最大差額，而負指標是最大值max(xij)與原始數據差額比上數據中的最大差額。指標的標準化處理有助于后續(xù)分析。

3 方法

3.1 基于熵值法對安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境的評價

在對安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量進行評價時，首先需確立指標權重。指標確定權重的方法有層次分析法[10-11],主成分分析法[12-14]，熵值法[15-16]等。在這些方法中，熵值法更具有客觀性，因此，選此方法確立13個指標的權重，根據此權重，利用線性加權求和的方法計算出2005—2017年安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的綜合分數，并對此進行評價。

1)確定指標權重

假設有m個評價指標，第j個指標的信息熵為Hj，權重為Wj,n個被評價事物。權重計算過程是：

(3)

(4)

(5)

式中，yij是標準化值，代表第i個被評價事物的第j個指標。由于標準化后的數據存在0，且ln0無意義，因此，直接認定Pij=0時，PijlnPij=0。

2)計算綜合分數

(6)

式中，Yij是標準化值，Wj是第j個指標的權重，E是農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平的綜合分數。綜合分數越大，代表農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量越優(yōu)，綜合分數越低，說明農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量越差，等級具體劃分[17]如圖1所示。

圖1 等級劃分圖

3.2 基于時間序列對安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平的預測

為探討安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量發(fā)展的未來趨勢，需根據現有數據進行預測。時間序列是同一事物在時間上的連續(xù)觀察值排列而成的序列，包括平穩(wěn)與非平穩(wěn)2類[18]，SPSS24.0中分為傳統(tǒng)時間序列和應用時間序列。通過時間序列分析法不僅可以得到現有趨勢，也可預測未來趨勢，且預測值會在一定的誤差范圍內，保證了預則值的準確性和可參考性。因此，該文選取時間序列分析法根據2005—2017年安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平的綜合分數，在一定的誤差水平下，預測2018—2022年綜合分數的取值。

4 結果與分析

4.1 評價結果及分析

根據上述研究方法，首先計算2005—2017年安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量各指標權重(表2)。

表2 權重計算結果

根據計算結果可以看出，農業(yè)環(huán)境情況對農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的影響程度最大，超過0.4，而其二級指標中有效灌溉率權重最大，約為0.2。其次是生態(tài)資源情況，權重為0.214，而其人均水資源量占比較大。位列第3的是農業(yè)發(fā)展度，權重為0.205，二級指標權重分布的較為均勻，大致平均為0.7。占比最小的是保護力度，權重僅有0.154，其中，自然保護區(qū)權重最小，只有0.028。由此，可得農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平主要由地區(qū)農業(yè)環(huán)境與自然資源決定，農業(yè)發(fā)展程度有一定影響，但人為保護對提高農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的作用微弱。

根據以上權重結果，利用公式6得到綜合分數，并就綜合分數以及等級劃分標準得到2005—2017年安徽省農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量等級(表3)。

表3 綜合分數、質量等級和排名結果

由表3可知，安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平總體上不斷提高。從綜合分數和排名來看，整體具有波動性，2007，2009和2017與前1年相比，質量水平下降，其他年份處于提高狀態(tài)。其中，2013和2016年綜合提高程度較大，約為0.15和0.12。從質量等級來看，2005—2010年，安徽農業(yè)生態(tài)質量環(huán)境等級為劣，2011—2013年為差，2014—2015年為中，2016—2017年為良，總體來看質量等級從劣-差-中-良的方向不斷增級，因此，可得出安徽省農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平是不斷提高的。

為了解各指標對安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的具體影響，將綜合分數拆分成各個一級指標的指標分數，根據指標分數，從不同層面具體分析各影響因素在2005—2017年的變化程度。指標分數計算結果見表4。

表4 各指標分數及排序等級結果

由表4可知，安徽城鄉(xiāng)農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的各指標分數總體處于波動狀態(tài)。農業(yè)環(huán)境的指標分數在2017年最大，表明該年安徽農業(yè)環(huán)境情況總體最好，而最差的為2013年，且2007—2012年農業(yè)環(huán)境情況總體呈下降趨勢，其他年份環(huán)境質量有改善的趨勢。生態(tài)資源情況的波動性最大，指標分數最高的1年為2016年，最低的為2006年，粗略來看具有波動式上升趨勢。保護力度指標分數最低為2005年，最高為2013年，2005—2013年的指標分數差別較大，近4年的指標分數差別較小且有不斷提高的優(yōu)勢。由此可得出，近年人們越發(fā)重視環(huán)境保護。農業(yè)發(fā)展度在2005—2014年指標分數逐年提高，從整體來看，農業(yè)發(fā)展具有上升趨勢，這說明安徽省重視農業(yè)的發(fā)展，不論是經濟，產量和科技水平都有明顯的提高。由于4個指標分數整體上具有上升趨勢，因此，總體的綜合指標分數也會具有上升趨勢，這與前面的綜合分數分析結論相一致。

4.2 預測結果及分析

選取2005—2017年安徽省農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平的綜合分數，利用spss24.0進行時間序列分析。為保證精確程度，將綜合分數擴大到[1,100]的范圍，并設置模型置信區(qū)間寬度為95%，預測2018—2022年的質量水平。預測結果如圖2，表5所示。其中，UCL代表置信區(qū)間的上限，LCL代表置信區(qū)間的下限[19]。

圖2 時間預測圖

表5 時間預測表

根據時間預測圖可以看出，綜合分數呈上升趨勢，實際值曲線和擬合值曲線較為相近，擬合程度較好。整體預測曲線可分為3部分：2005—2010年，綜合分數呈緩慢增長，這一階段安徽農業(yè)經濟發(fā)展較為緩慢，且人們保護環(huán)境意識比較薄弱，尤其是在農業(yè)投入的化學物質方面，對生態(tài)環(huán)境有一定的破壞，農業(yè)機械化也未普及，整體農業(yè)效率較低。2011—2017年，有顯著上升趨勢，這一階段安徽農業(yè)經濟快速發(fā)展，政府相繼出臺相關環(huán)境保護政策，如禁止焚燒秸稈等，人們保護環(huán)境意識也逐漸增強，農業(yè)機械化水平也不斷提高，效率增大，產值也因此增大。2018—2022年，綜合分數持續(xù)提高，數值不斷接近于1，即未來安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量將不斷提高與完善。上區(qū)間值和下區(qū)間值分別代表的是預測值的最高值和最低值，形成一個預測值的有效區(qū)間，其未來真實值可能會在此區(qū)間內波動?？傮w來說，安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平處于不斷提高的趨勢。

根據時間預測可以看出，質量等級處于增級趨勢，且未來5年將可達到優(yōu)。據2005—2017年的預測值與實際值的誤差分析，個別年份誤差較大，如2006、2009和2012年誤差超過了0.1，但總體來說誤差較小，因此，可以認為預測值有一定可靠性。質量等級從劣-差-中-良-優(yōu)的增級趨勢發(fā)展，從下區(qū)間值的數值均大于0.5可以看出，未來5年的質量等級至少可以達到中的狀態(tài)，從預測值的質量等級看，2020—2022年將達到優(yōu),化肥農藥的使用強度較弱，農業(yè)經濟，產量，科技水平發(fā)展較好,生態(tài)系統(tǒng)結構完整,服務功能好，生態(tài)災害發(fā)生也會得到有效控制與治理，達到經濟-環(huán)境協調發(fā)展的理想狀態(tài)。

5 結論

以安徽省作為研究區(qū)，評價其2005—2017年農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量。首先，構建農業(yè)生態(tài)環(huán)境評價指標體系，給出農業(yè)環(huán)境情況、生態(tài)資源情況、保護力度、農業(yè)發(fā)展度4個1級指標，并篩選出13個2級指標.其次，基于熵值法計算各指標權重，利用線性加權求和計算出2005—2017年，安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的綜合分數，以此劃分質量等級，并結合指標分數，分析各影響因素變化程度。最后，基于時間序列對安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平進行預測。2005—2017年，農業(yè)環(huán)境情況對農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量影響程度最大，權重為0.428。2005—2017年安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平總體不斷提高，質量等級從劣-差-中-良的方向不斷增級。安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量的各指標分數處于波動狀態(tài)，但整體呈上升趨勢。2018—2022年的預測綜合分數將繼續(xù)提高，數值不斷接近于1，即未來安徽農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量將不斷提高與完善。

為了有效提升農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平，促進農業(yè)快速發(fā)展，提出以下建議。

1)制定專項農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護法規(guī)，統(tǒng)籌自然資源的開發(fā)與管理，提高可持續(xù)資源利用強度，如太陽能，沼氣，增強自然災害的防治強度，為農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量提供最有力的保障。

2)積極開展植樹造林、退耕還林工作，提高植被覆蓋率，增強生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)功能，防止水土流失，真正意義上解決環(huán)境退化問題。

3)加強農業(yè)環(huán)境保護宣傳教育，樹立保護環(huán)境意識，從自身做起，制止焚燒秸稈等污染環(huán)境事件發(fā)生，減少化肥農藥等有害化學物質的使用。

4)提高農業(yè)發(fā)展水平，重視科技發(fā)展，培養(yǎng)高素質農民，農技人員，促進農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量水平的有效提升。