山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳減排的協(xié)同度分析

郭育林

摘 要 由碳排放引起的氣候變暖問題引發(fā)了全球的普遍關注，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的碳排放也不容忽視。但是，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)作為一個國家的基石，降低碳排放不能以損害農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為代價。為了探索農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)碳減排協(xié)同發(fā)展的現(xiàn)狀，在相對宏觀的角度上，引入復合系統(tǒng)協(xié)同度模型，將山東省的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和碳排放作為兩個子系統(tǒng)，測度了其子系統(tǒng)有序度及復合系統(tǒng)協(xié)同度。結(jié)果證明，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展子系統(tǒng)和碳排放子系統(tǒng)的有序度在整體上均呈上升趨勢。復合系統(tǒng)協(xié)同度也呈上升趨勢，但總體協(xié)同水平不高，目前仍處于初級協(xié)同階段。根據(jù)分析結(jié)果，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和碳減排的協(xié)同發(fā)展提出了建議。

關鍵詞 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；碳減排；復合系統(tǒng)協(xié)同度；山東省

中圖分類號：F323 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.03.003

近年來，由碳排放引起的氣候變暖問題引發(fā)了全球的普遍關注。實現(xiàn)碳減排、碳中和成為了迫在眉睫的問題。1997年，落實《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的重要法律文件《京都議定書》在日本京都通過，會上各國政府、企業(yè)、環(huán)境保護組織等都提出了許多降低碳排放的計劃[1]。2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上正式宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和?！鞭r(nóng)業(yè)作為人類最古老、歷史最悠久的產(chǎn)業(yè)，由它所產(chǎn)生的碳排放量十分巨大。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)碳排放量占全球人為碳排放總量的30%，是碳排放的主要來源之一。而中國作為農(nóng)業(yè)大國，由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所帶來的碳排放問題不容忽視。根據(jù)相關研究顯示，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所帶來的碳排放量占全國總排放的17%，且呈逐年上升趨勢。因此，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所帶來的碳排放，對于保護環(huán)境，實現(xiàn)我國的雙碳目標具有重要意義。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)作為一個國家的基石，它的產(chǎn)業(yè)進步對于國家的發(fā)展具有重要的意義。因此，降低碳排放不能以損害農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，甚至產(chǎn)業(yè)的退步為代價。例如李文華等采用環(huán)境庫涅茨曲線分析框架對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚和農(nóng)業(yè)碳排放量進行的分析，就指出兩者的關系呈“倒U型”，即農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚對碳排放先起促進作用，后起抑制作用[2]；胡中應等則認為種植業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚有利于降低碳排放強度，但會導致碳排放總量的增加[3]。

山東省作為我國的農(nóng)業(yè)大省，其農(nóng)業(yè)產(chǎn)值常年位居全國前五，其農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步對保障我國糧食安全等具有重要意義。但是，由于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚性差、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)、生產(chǎn)方式落后等問題，其農(nóng)業(yè)碳排放量也非常巨大。因此，本文在前人研究的基礎上，從相對宏觀的角度，引入復合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型，將山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和碳排放作為2個子系統(tǒng)，測度其系統(tǒng)有序度及復合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度。并根據(jù)結(jié)果提出切實可行的建議，以期實現(xiàn)碳減排的同時促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展。

1 ?數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 ?數(shù)據(jù)來源

確立合適的子系統(tǒng)序參量是保證系統(tǒng)協(xié)同度測度準確性的重要前提。本文設立農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和碳排放兩個子系統(tǒng)。并根據(jù)其特點確立了10個指標，最終構(gòu)建了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放量協(xié)同測度評價指標體系（見表1）。對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展子系統(tǒng)，確立了地區(qū)GDP額，第一產(chǎn)業(yè)增加值，農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值，農(nóng)村居民人均可支配收入和農(nóng)村居民人均消費支出5個指標。前三項指標越高，表明農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況越好。而后兩項指標越高，表明農(nóng)民生活質(zhì)量越好，從而體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對改善農(nóng)民生活狀況，提高農(nóng)民幸福感的重要作用。對于碳排放量子系統(tǒng)，本文從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程入手，選取了在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生碳排放的5個主要方面，即農(nóng)用化肥施用產(chǎn)生碳排放，農(nóng)膜使用產(chǎn)生碳排放，農(nóng)用柴油產(chǎn)生碳排放，農(nóng)藥施用產(chǎn)生碳排放以及土地灌溉產(chǎn)生碳排放。前四項碳排放量由使用量乘以碳排放系數(shù)得出，最后一項由灌溉面積乘以碳排放系數(shù)得出，相關碳排放系數(shù)計算參考張頌心的研究文獻[5]，基礎數(shù)據(jù)來源于2012—2021年《山東省統(tǒng)計年鑒》，其中農(nóng)用化肥施用量采用折純量。相關數(shù)據(jù)均進行了標準化處理，部分缺失的數(shù)據(jù)采用插值法得出。

另外，對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展子系統(tǒng)的5個指標，運用幾何平均法計算其有序度。而對于碳排放量子系統(tǒng)的5個指標，由于其存在明顯的數(shù)量差異，直接計算會影響有序度的準確性，因此采用線性加權求和法計算。相關權重由AHP層次分析法計算得出（見表2）。

1.2 ?模型構(gòu)建

“協(xié)同”的概念最早是由美國戰(zhàn)略管理學教授伊戈爾·安索夫提出，他在1965年發(fā)表的論文《Corporate strategy： An Analytic approach to business policy for growth and expansion》中指出，多個主體在資源共享的基礎上能夠?qū)崿F(xiàn)相互促進、互利共贏即為協(xié)同。1971年，德國物理學家哈肯提出了系統(tǒng)的協(xié)同學理論，并且創(chuàng)立了協(xié)同學。復合系統(tǒng)協(xié)同度模型是協(xié)同學中最為常用的模型，其實質(zhì)是對于復合系統(tǒng)施加一個協(xié)調(diào)作用F，使得復合系統(tǒng)在這個作用F之下，按照某一評價標準，所獲得的總效能大于各子系統(tǒng)的效能之和。即定義一個由若干個子系統(tǒng)組成的復合系統(tǒng)S=（S1，S2，S3，...，Sn），其中Si為復合系統(tǒng)的第i個子系統(tǒng)。其在協(xié)調(diào)作用F下的總效能E{F（S）}＞[i=1nE（Si）]。

本文在參考孟慶松建立的復合系統(tǒng)協(xié)同度模型的基礎上[4]，將山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放量視為一個復合系統(tǒng)，構(gòu)建復合系統(tǒng)S=（S1，S2，S3，...，Sn），其中產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈為2個子系統(tǒng)。并將子系統(tǒng)的序參量記為ej=（ej1，ej2，ej3，...，ejn），n≥1，i∈[1，n]。

子系統(tǒng)序參量限制為α≤e≤β，αji，βji分別為每個序參量分量的下限與上限。序參量的有序度μj（eji）定義為：

[μj（eji）=eji-αjiβji-αjiβji-ejiβji-αji] [eji為正向指標eji為負向指標]

上式中μj（eji）∈[0，1]，μj（eji）越大，表明該序參量分量eji對子系統(tǒng)的貢獻程度越大。

序參量分量ej子系統(tǒng)Sj的有序程度的貢獻可以通過對μj（eji）進行幾何平均法或線性加權求和法來測度。

幾何平均法：

[μj（ej）=i=1nμj（eji）n]

線性加權求和法：

[μj（ej）=j=1nξjμj（eji），ξj≥0，j=1nξj=1]

在線性加權求和法中，[ξj]是序參量[ej]的權重系數(shù)，由此可見，μj（ej）∈[0，1]，μj（ej）越大，說明貢獻程度越大。

對于整個復合系統(tǒng)的協(xié)同程度，需要設在最開始的時間為T0，各子系統(tǒng)的有序度為[μ0j（ej）]，設在發(fā)展過程中的時間為T1，子系統(tǒng)的有序度為[μ1j（ej）]，則復合系統(tǒng)的協(xié)同度可以表示為：

[LC=θj=1nμ1j（ej）-μ0j（ej）n]

其中，[θ=minj[μ1j（ej）-μ0j（ej）]minj[μ1j（ej）-μ0j（ej）]]

由此可見，LC∈[-1，1]，LC越大，說明復合系統(tǒng)的協(xié)同程度越高。

2 ?結(jié)果與分析

將相關數(shù)據(jù)代入模型后計算出各子系統(tǒng)有序度及復合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度，結(jié)果見表3、圖1。

從表3可知，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展子系統(tǒng)的有序度從2011年的0.129 3上升為2020年的0.798 9，總體呈上升趨勢。在2016年有較大幅度的降低，這一降低主要源與2016年山東省糧食較大規(guī)模的減產(chǎn)。從2017年開始，有序度繼續(xù)上升。而碳排放子系統(tǒng)有序度一直呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢，從2011年的0.258 0上升為2020年的0.879 5，體現(xiàn)出了山東省在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中減碳減排工作的突出成果。2020年農(nóng)業(yè)碳排放總量較2011年降低了20%左右。這與山東省改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，加強產(chǎn)業(yè)集聚，強調(diào)技術投入與技術成果轉(zhuǎn)化有很大關系。需要注意的是，雖然山東省的農(nóng)業(yè)減碳減排工作卓有成效，但由于其作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大省之一，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模決定了碳排放總量仍處于一個較高的水平。為實現(xiàn)習近平總書記提出的雙碳目標，山東省仍需繼續(xù)加強現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技支撐，開展關鍵核心技術攻關，繼續(xù)降低農(nóng)業(yè)碳排放總量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

從圖1可知，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展子系統(tǒng)與碳排放子系統(tǒng)的協(xié)同度整體呈上升趨勢，由2012年的0.048 9上升為2020年的0.560 7。按照王玉冬，王琦，湯放華等人對于復合系統(tǒng)協(xié)同度等級的劃分[6-7]，0≤LC＜0.4屬于中度失調(diào)，0.4≤LC＜0.6屬于基本協(xié)同，0.6≤LC＜0.8屬于中度協(xié)同。由此可知2011—2015年山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的復合系統(tǒng)協(xié)同度雖然持續(xù)上升，但一直處于中度失調(diào)階段，這說明此時農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放并未形成實質(zhì)的協(xié)同作用，這與當時山東省的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式仍屬于粗放型發(fā)展有關，產(chǎn)業(yè)集聚性不強，生產(chǎn)方式落后，缺乏足夠且有效的農(nóng)業(yè)科技支撐。而科技作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的有力支撐，它的進步不僅會促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，同時也會帶來碳排放量的降低。2016年的協(xié)同度有較大幅度的降低，原因在于此段時間農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展子系統(tǒng)的有序度下降。在2016年，山東省的糧食出現(xiàn)了較大規(guī)模的減產(chǎn)，當年的第一產(chǎn)業(yè)增加值甚至為負值。從2017年開始，協(xié)同度繼續(xù)上升，并于2018年開始進入基本協(xié)同階段，同時預期未來還有較大的上升空間。

習近平總書記在2020年9月提出了雙碳目標，碳減排工作受到越來越多的重視，技術進步是碳減排的主要驅(qū)動力，技術進步帶來碳減排的同時，也會促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，也會帶來碳排放量的降低。雙系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展，產(chǎn)生1+1＞2的動力，共同促進快速良性健康的發(fā)展。從協(xié)同過程來看，山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的協(xié)同仍處于初始階段，這一階段的協(xié)同收益較低，是在外力推動下的被動發(fā)展的結(jié)果，子系統(tǒng)并未形成自主的內(nèi)生動力，但在雙碳目標的驅(qū)使以及技術進步的推動下，雙系統(tǒng)的協(xié)同度在整體上必然會持續(xù)上升，并有較大的上升空間。當協(xié)同發(fā)展到一定水平時，將會形成雙系統(tǒng)互推互促的動態(tài)循環(huán)過程，此時復合系統(tǒng)將進入?yún)f(xié)同的高級階段。

3 ?結(jié)論與建議

3.1 ?結(jié)論

通過對山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放子系統(tǒng)的有序度及復合系統(tǒng)的協(xié)同度進行測算。十年間，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放子系統(tǒng)的有序度整體呈上升趨勢，減碳減排工作成果突出。但作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省，山東省的農(nóng)業(yè)碳排放量仍處于一個較高的水平，因此需要持續(xù)推進農(nóng)業(yè)減碳減排。復合系統(tǒng)協(xié)同度由2012年的0.048 9上升為2020年的0.560 7。在2016年之前一直處于中度失調(diào)階段，雖然協(xié)同水平一直在上升，但總體上仍有較大的提升空間。從協(xié)同過程來看，目前雙系統(tǒng)協(xié)同仍處于初級階段，但在雙碳目標及技術進步的驅(qū)動下，協(xié)同水平不斷進步，終將進入高級階段。

3.2 ?建議

3.2.1 ?改變以依賴化學物資投入而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增長的粗放型模式

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由化肥，農(nóng)藥，農(nóng)膜等化學物資投入而產(chǎn)生的碳排放幾乎占了農(nóng)業(yè)碳排放總量的90%（數(shù)據(jù)來源于2012—2021年《山東省統(tǒng)計年鑒》）。這表明山東省的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)依舊處于粗放型的發(fā)展模式當中。因此，改變這種發(fā)展模式，合理降低農(nóng)藥，化肥，農(nóng)膜等化學物資的投入強度，是促進農(nóng)業(yè)碳減排，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要途徑。對于那些化肥，農(nóng)藥投入量大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，可以采用有機復合肥料，生物農(nóng)藥等低碳農(nóng)業(yè)技術替代原有的化學肥料，農(nóng)藥。同時，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中建立廢棄農(nóng)膜的回收和循環(huán)再利用體系，提高農(nóng)膜的循環(huán)再利用效率，降低廢棄農(nóng)膜不合理處理而帶來的碳排放和土壤污染。使得整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程變得綠色，高效。既有效降低了農(nóng)業(yè)的碳排放總量，又可以促進農(nóng)業(yè)增長的粗放型模式向集約型模式轉(zhuǎn)變。

3.2.2 ?創(chuàng)新農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的協(xié)同過程，強化科技支撐

當前的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的協(xié)同過程仍舊處于在外力推動下被動發(fā)展的階段，各子系統(tǒng)的內(nèi)生動力不強。因此，要創(chuàng)新農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的協(xié)同過程，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與碳排放形成相互促進，相互推動的發(fā)展模式，科技作為有效推進兩系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的重要動力，既要加大推動科技進步，強化資金投入和人員投入力度，逐步建立起一套行之有效科技創(chuàng)新機制；又要努力促進科技創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化，以新的低碳農(nóng)業(yè)技術促進碳減排，低碳農(nóng)業(yè)技術的應用也會促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，而農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展同時會達到碳減排的目的?；诖耍纬呻p系統(tǒng)互推互促的動態(tài)循環(huán)過程，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與碳排放的協(xié)同高效發(fā)展。

3.2.3 ?提高農(nóng)戶的低碳生產(chǎn)意識，減少農(nóng)業(yè)勞動力規(guī)模

當前山東省的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員普遍存在知識水平不高、素質(zhì)較低的現(xiàn)象。同時，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員過多，存在大量的勞動力冗余。這都嚴重制約了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展和碳減排的目標達成。針對這一現(xiàn)象，要加大推廣宣傳低碳環(huán)保理念的力度，提高農(nóng)民的低碳環(huán)保意識，幫助農(nóng)民摒棄“高投入，高產(chǎn)出”的生產(chǎn)理念。同時組織農(nóng)戶參加技術培訓，幫助農(nóng)民掌握先進的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術與新生產(chǎn)設備的使用方法。對于生產(chǎn)力冗余現(xiàn)象，要充分協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)發(fā)展，促進城鎮(zhèn)化與鄉(xiāng)村振興協(xié)調(diào)發(fā)展。構(gòu)建新型的城鄉(xiāng)關系，推動農(nóng)村剩余勞動力向第二、第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。減少農(nóng)業(yè)勞動力規(guī)模，改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中人員密集型的生產(chǎn)方式，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。

3.2.4 ?充分發(fā)揮政府領導作用，強化政策支持

作為統(tǒng)籌全局的領導角色，政府的領導作用是產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的重要驅(qū)動力。在山東省委、省政府印發(fā)的《關于做好2022年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的實施意見》就明確指出要健全完善橫向抓統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，縱向抓工作落實的領導機制，堅持和加強黨對“三農(nóng)工作”的全面領導。因此，對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和碳減排的協(xié)同發(fā)展體系，政府要充分發(fā)揮自己的領導作用，建立嚴密細致的市場監(jiān)管和碳排放監(jiān)管體系。在政策方面，明確對低碳農(nóng)業(yè)技術的資金支持方式和范圍，加大對低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的補貼力度。以政策的方式引導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向綠色低碳的方向發(fā)展，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳減排的協(xié)同高效發(fā)展。

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（責任編輯：敬廷桃）