代杰　郭磊　劉蒙罷

摘要：選取湖北省黃岡市為研究區(qū)，采用主成分分析法和多目標決策法，從農(nóng)用地投入強度、農(nóng)用地利用程度、農(nóng)用地產(chǎn)出效果和農(nóng)用地可持續(xù)性4個方面選取指標構(gòu)建黃岡市農(nóng)用地集約利用評價指標體系，并評價了農(nóng)用地集約利用程度，分析了2015年黃岡市各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用情況和2010—2015年黃岡市農(nóng)用地集約利用變化情況。結(jié)果表明，2015年黃岡市各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用綜合得分為-0.78～1.22分，總體集約利用水平處于中等偏低狀態(tài)，且各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用情況差別較大。其中，黃州區(qū)和羅田縣農(nóng)用地為集約利用，英山縣、團風縣和黃梅縣農(nóng)用地為一般集約利用，武穴市、麻城市、薪春縣和紅安縣農(nóng)用地為低度集約利用，浠水縣農(nóng)用地為粗放利用。2010—2015年黃岡市農(nóng)用地集約利用綜合得分為-0.40～1.15分，集約利用程度總體呈上升趨勢。研究結(jié)果符合區(qū)域農(nóng)用地利用實際，并根據(jù)黃岡市耕地集約利用實際情況提出相應建議，對黃岡市農(nóng)用地高效集約和可持續(xù)利用具有一定的指導意義。

關鍵詞：農(nóng)用地;集約利用;主成分分析;黃岡市

中圖分類號：F301.2? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）03-0033-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.03.007

Study on evaluation of intensive use of agricultural land in Huanggang city

DAI Jie1，GUO Lei2，LIU Meng-ba1

（1.College of Resources and Environmental Sciences，Hunan Normal University，Changsha 410081，China;

2.College of Public Administration and Law，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

Abstract： Taking Huanggang city as a research area， using principal component analysis method and multi-objective decision-making method， the indicators of agricultural land input intensity， agricultural land use degree， agricultural land output effect and agricultural land sustainability were selected to construct agricultural land intensification in Huanggang city， and the intensive use of agricultural land was evaluation. On this basis， the intensive use of agricultural land in various counties （cities， districts） of Huanggang city in 2015 and the changes in the intensive use of agricultural land in Huanggang city from 2010 to 2015 was analyzed. The results showed that the comprehensive scores of intensive use of agricultural land in counties and districts of Huanggang city ranged from -0.78 to 1.22 in 2015， the overall intensive utilization level was in a medium-low state， and the intensive use of agricultural land in each county was different. Among them， the agricultural land in Huangzhou district and Luotian county was intensively utilized， the agricultural land in Yingshan county， Tuanfeng county and Huangmei county was generally intensively utilized， and the agricultural land in Wuxue city， Macheng city， Shachun county and Hong'an county was intensively utilized. The agricultural land in Qinshui county was extensively utilized. The comprehensive score of agricultural land intensive use in Huanggang city was between -0.40 and 1.15 from 2010 to 2015， and the intensive utilization degree showed an overall upward trend. The research results were in line with the actual use of agricultural land in the region， and corresponding suggestions based on the intensive use of cultivated land in Huanggang city were put forward， which had certain guiding significance for the efficient intensive and sustainable use of agricultural land in Huanggang city.

Key words： agricultural land; intensive use; principal component analysis; Huanggang city

農(nóng)用地作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體，是土地資源的精華部分，不僅為人類提供基本生存和生產(chǎn)，而且具有歷史文化研究、審美、休閑等方面的重要價值，在人類生產(chǎn)、生活方面有不可替代的作用，是人類生存和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。農(nóng)用地集約利用是通過將較多的生產(chǎn)資料和勞動力集中投入到一定面積的農(nóng)用地上，并且使用更加先進的農(nóng)業(yè)技術和更加科學的管理方法，從而提高產(chǎn)量、增加收入的農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式[1]。近年來，隨著中國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的速度不斷加快，對建設用地的需求不斷增加，由于中國人多地少且農(nóng)用地資源缺乏，從而出現(xiàn)了較大的用地需求與建設用地供給不足的矛盾，保護農(nóng)用地資源工作面臨著巨大挑戰(zhàn)。在此背景下，加強農(nóng)用地集約利用，提高農(nóng)用地利用效率，對保障中國糧食安全具有重要意義。

當前有關土地集約利用評價國內(nèi)外學者已開展了較多研究[2-4]，但在評價地域上主要以城市用地為評價對象[5，6]，而且在土地利用類型上主要集中研究非農(nóng)建設用地[7，8]，而對于農(nóng)用地集約利用評價的研究涉及較少，有關農(nóng)用地集約利用變化的研究更為少見[9]。因此，本研究以湖北省黃岡市作為研究區(qū)，采用主成分分析、多目標評價等方法對黃岡市農(nóng)用地進行集約利用評價，分析農(nóng)用地集約利用變化狀況。以此全面了解黃岡市農(nóng)用地集約程度現(xiàn)狀，旨在為黃岡市創(chuàng)新土地開發(fā)利用模式，制定符合該地區(qū)實際的政策，轉(zhuǎn)變土地經(jīng)營方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，調(diào)整資源配置等方面提供參考和借鑒。

1? 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來源及方法

1.1? 研究區(qū)概況

黃岡市位于湖北省東部，大別山南麓，長江中游北岸，居東經(jīng)114°25′—116°8′、北緯29°45′—31°35′，北接河南，東連安徽，南與鄂州、黃石、九江隔江相望。全市轄黃州一區(qū)，麻城、武穴二市，團風、浠水等7縣，土地總面積為175萬hm2。黃岡市通過實施“一區(qū)兩帶”戰(zhàn)略，拓展空間，集聚產(chǎn)業(yè)，全力打造武漢城市圈重要的現(xiàn)代制造業(yè)基地、全省綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工基地、中部地區(qū)生態(tài)宜居城市、文化教育名城和全國革命老區(qū)建設示范區(qū)，是武漢城市圈的重要組成部分。

1.2? 數(shù)據(jù)來源

本研究中農(nóng)林牧漁從業(yè)人員總數(shù)、農(nóng)用地面積、農(nóng)業(yè)機械總動力、化肥投入量、全年農(nóng)作物耕種面積、耕地面積、有效灌溉面積、糧食總量、人口總數(shù)、農(nóng)民人均純收入等指標數(shù)據(jù)主要來源于《黃岡市統(tǒng)計年鑒》（2010—2015年）和《湖北省統(tǒng)計年鑒》（2010—2015年）。

1.3? 研究方法

1.3.1? 農(nóng)用地集約利用評價指標體系的構(gòu)建? 農(nóng)用地集約利用評價在不斷發(fā)展，已經(jīng)由以前的單指標評價、多指標評價發(fā)展到現(xiàn)在的指標體系評價。當前，壓力-狀態(tài)-響應（PSR）[10]、投入-產(chǎn)出-可持續(xù)性（IOS）[11]、經(jīng)濟-社會-生態(tài)（ESE）[12]等評價指標體系構(gòu)建模型在國內(nèi)運用比較廣泛。其中，運用最為廣泛的是IOS模型。IOS模型是從經(jīng)濟學角度來理解農(nóng)用地集約利用的，強調(diào)從有限的資源中獲取最大的效益[13]。本研究根據(jù)農(nóng)用地集約利用內(nèi)涵和IOS模型的思路，分析黃岡市農(nóng)用地利用現(xiàn)狀、特點和存在的問題，從農(nóng)用地投入強度、農(nóng)用地利用程度、農(nóng)用地產(chǎn)出效果和農(nóng)用地可持續(xù)性4個方面選取勞動力投入指數(shù)、機械投入指數(shù)、化肥投入指數(shù)、復種指數(shù)、灌溉指數(shù)、糧食單產(chǎn)、人均產(chǎn)值和人均耕地面積8個指標構(gòu)建黃岡市農(nóng)用集約利用評價指標體系（表1）。

1.3.2? 數(shù)據(jù)標準化處理? 數(shù)據(jù)標準化即數(shù)據(jù)無量綱化，主要是消除評價指標數(shù)據(jù)單位，使數(shù)據(jù)具有可比性[14]。經(jīng)過標準化處理，各指標都處于同一個數(shù)量級別上。本研究采用標準差標準化法進行標準化處理，這種方法基于原始數(shù)據(jù)的均值和標準差進行數(shù)據(jù)的標準化，計算公式為：

式中，Xij為標準化后的指標值，aij為第j個指標在第i個縣區(qū)的原始指標值，aj是第j個指標的平均值，Sj為樣本標準差。

1.3.3? 指標權(quán)重的確定? 主成分分析是通過將相關比較緊密的幾個變量歸為一類成為一個因子，從而減少因子個數(shù)，用較少的因子去描述原來因子之間的聯(lián)系[15]。其數(shù)學模型為：

以黃岡市所轄各縣區(qū)為研究樣本，以各指標的標準化值為變量構(gòu)建矩陣，通過運算得出矩陣的特征根和相應的方差貢獻率，并計算特征向量，從而得到主成分的線性表達式為：

式中，Zij為第i個縣區(qū)第n個主成分因子得分，F(xiàn)j為對應主成分下第j個指標得分系數(shù)。

根據(jù)計算得出的各主成分因子的得分，利用各主成分的方差貢獻率作為其權(quán)重，將各因子得分進行綜合，得出各縣區(qū)的綜合因子得分，計算公式為：

式中，wi為第i個縣區(qū)主成分因子的綜合得分;λn為第n個主成分因子方差貢獻率。

1.3.4? 農(nóng)用地集約利用評價模型的構(gòu)建? 農(nóng)用地集約利用評價是一個多目標、多指標系統(tǒng)。目前，多因素綜合評價法[16]、神經(jīng)網(wǎng)絡評價法[17]、3S技術綜合應用評價法[18]等農(nóng)用地集約利用評價方法在國內(nèi)比較流行，其中，多因素綜合評價法運用最為廣泛。采用多目標綜合評價法來計算農(nóng)用地集約利用綜合指數(shù)，其模型為：

式中，F(xiàn)i是第i個評價單元農(nóng)用地集約利用綜合指數(shù);wj是第j項指標的權(quán)重;Xij是第i個評價單元在第j項指標上的標準化值;i為評價單元個數(shù); j為評價指標個數(shù)。

2? 結(jié)果與分析

以2015年黃岡市所轄各縣（市、區(qū)）的農(nóng)用地集約利用評價指標標準化值為變量構(gòu)建矩陣，運用SPSS 21軟件的因子分析功能進行Bartlett球度檢測，其結(jié)果顯示，近似卡方為82.77，P<0.000 1，拒絕Battlett球度檢驗的零假設，且KMO為0.83，因此該數(shù)據(jù)適合因子分析。借助SPSS 21軟件計算出矩陣的特征值和各主成分貢獻率（表2），前3個因子的特征值大于1且累計貢獻率達到86.26%，所以這3個因子包含了大部分的變量信息，從而用這3個因子作為黃岡市農(nóng)用地集約利用評價的公共因子。利用回歸法可以得到3個主成分得分系數(shù)矩陣（表3），并得出其得分函數(shù)為：

通過綜合因子得分公式F=0.45F1+0.30F2+0.25F3，計算出2015年黃岡市各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用評價主成分綜合得分值（表4）。根據(jù)農(nóng)用地集約利用程度評價結(jié)果，結(jié)合黃岡市農(nóng)用地利用實際情況，利用ArcGIS 10.2軟件進行自然斷點法確定農(nóng)用地集約利用類型和標準（表5），分別為集約利用、一般集約利用、低度集約利用和粗放利用。從而得出黃岡市各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用等級（表4）。

由表4可知，黃岡市各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用綜合得分為-0.78～1.22分，總體集約利用水平處于中等偏低狀態(tài)，且各縣（市、區(qū)）土地集約利用情況差別較大。其中，黃州區(qū)和羅田縣農(nóng)用地集約利用評價綜合得分分別為1.22、0.51分，這兩地區(qū)的農(nóng)用地集約利用程度相對較高，達到了集約利用水平。這主要是由于黃州區(qū)是黃岡市政治、經(jīng)濟、文化中心，且地形以平原為主，而羅田縣依托自然條件的優(yōu)勢，旅游經(jīng)濟較發(fā)達，所以這兩地區(qū)對農(nóng)用地的投入較多，促進了農(nóng)用地的集約利用。英山縣、團風縣、黃梅縣農(nóng)用地集約利用評價綜合得分分別為0.31、0.21、0.04分，屬于一般集約利用水平。這主要是由于英山縣和黃梅縣自然條件較為優(yōu)越，復種指數(shù)高，而團風縣更靠近武漢城市圈中心，經(jīng)濟條件也較好，對農(nóng)業(yè)用地的投入也較大，所以這3個地區(qū)的耕地集約利用水平也比較高。武穴市、麻城市、薪春縣和紅安縣的農(nóng)用地集約利用評價綜合得分分別為-0.18、-0.30、-0.49、-0.54分，這些地區(qū)的農(nóng)用地屬于低度集約利用水平，主要是由于這些地區(qū)經(jīng)濟不夠發(fā)達，農(nóng)業(yè)基礎設施不夠完善，抵抗風險能力不強，從而不利于農(nóng)用地集約化利用。浠水縣的農(nóng)用地集約利用評價綜合得分為-0.78，屬于粗放利用。這主要是由于浠水縣注重調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以第二、第三產(chǎn)業(yè)為主，而對農(nóng)用地的重視程度和投入力度較低，導致農(nóng)用地集約利用水平較低。

運用相同的方法對2010—2015年黃岡市農(nóng)用地進行集約利用評價（表6）可以看出，其農(nóng)用地集約利用綜合得分為-0.40～1.15分，集約利用程度總體呈上升趨勢。2010—2012年，農(nóng)用地集約利用程度綜合評價值較低，屬于低度集約利用，并且這3年的農(nóng)用地集約利用程度變化不大。而2012—2015年，農(nóng)用地集約利用程度有大幅度的上升，由原來的低度集約利用變?yōu)榱思s利用。這主要是由于伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，加大了對農(nóng)用地的投入，同時，隨著機械化水平的提高，有效改善了農(nóng)用地利用條件，從而提高了集約利用水平。

3? 結(jié)論與建議

3.1? 結(jié)論

1）2015年黃岡市各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用綜合得分為-0.78～1.22分，總體集約利用水平處于中等偏低狀態(tài)，且各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用情況差別較大。其中，黃州區(qū)和羅田縣農(nóng)用地為集約利用，英山縣、團風縣和黃梅縣農(nóng)用地為一般集約利用，武穴市、麻城市、薪春縣和紅安縣農(nóng)用地為低度集約利用，浠水縣農(nóng)用地為粗放利用。各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地集約利用程度差異主要是由于自然、社會、經(jīng)濟、技術等因素造成的。

2）2010—2015年黃岡市農(nóng)用地集約利用綜合得分為-0.40～1.15分，集約利用程度總體呈上升趨勢。伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，加大了對農(nóng)用地的投入，同時，科學技術和機械化水平不斷提高，有效改善了農(nóng)用地利用條件，農(nóng)用地集約利用化水平不斷提高。

3.2? 建議

1）堅持科學發(fā)展觀，樹立農(nóng)用地集約利用的思想意識。黃岡市農(nóng)用地集約利用水平處于中等偏低狀態(tài)，主要是由于人們?nèi)狈s利用土地的意識，為了改變這種不良的狀況，必須堅持科學發(fā)展觀，分析黃岡市的市情，增強人們的集約用地觀念，倡導人們對農(nóng)用地資源進行節(jié)約集約利用，從而促使黃岡市經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。

2）加大政府的指導扶持力度，促進農(nóng)用地節(jié)約集約利用。目前，中國經(jīng)濟快速發(fā)展，但是農(nóng)業(yè)的比較效益低，農(nóng)民的種糧積極性不斷下降，且農(nóng)村的農(nóng)用土地大多呈零散狀分布。地塊零散在很大程度上使農(nóng)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展和集約利用受到影響。政府應加大對農(nóng)業(yè)的扶持力度，引導農(nóng)戶節(jié)約集約利用農(nóng)用地，進而得到更大的收益。借鑒發(fā)達國家和發(fā)達地區(qū)的經(jīng)驗，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化是當前乃至今后一段時期全市農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的一件大事，縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）兩級政府必須高度重視，統(tǒng)一規(guī)劃，加強協(xié)調(diào)，搞好指導。

3）依靠科技進步，提高農(nóng)用地的生產(chǎn)能力。農(nóng)用地資源具有稀缺性。近年來，隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增多，農(nóng)用地的數(shù)量不斷減少。怎樣利用有限的農(nóng)用地資源，保證糧食安全和提供農(nóng)產(chǎn)品已經(jīng)成為一個重大的問題。由于農(nóng)用地資源不斷地減少，通過增加數(shù)量來解決這個問題的方法明顯不可行。因此，必須要依靠科技的進步來提高土地的質(zhì)量，使農(nóng)用地的生產(chǎn)能力得到提高，這樣才能通過有限的土地來獲取更大的收益，從而保證糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品的提供。

4）加強對農(nóng)業(yè)的投入，提高農(nóng)用地利用水平。從評價結(jié)果可以看出，黃岡市農(nóng)用地整體集約利用程度較低，其中一個主要的原因是在農(nóng)用地上的投入較少。所以應當適當增加投入，比如增加農(nóng)業(yè)基礎設施建設、改善和提高農(nóng)業(yè)基礎設施服務水平或者是加大對勞動力、電力、化肥要素的投入。這樣才能使土地的集約利用程度有所提高，使農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量有所增加。

5）加強土地流轉(zhuǎn)，提高土地利用效率。由于黃岡市的農(nóng)村勞動力大多離鄉(xiāng)外出，農(nóng)村剩下極少數(shù)勞動力來經(jīng)營農(nóng)用地，導致一部分農(nóng)用地荒蕪，還有些農(nóng)用地雖然沒荒蕪，但勞動力、技術、生產(chǎn)資料等的投入不斷減少使得土地粗放利用嚴重。對此，政府應該加強宣傳力度，加強土地流轉(zhuǎn)，使得農(nóng)用地流轉(zhuǎn)到愿意經(jīng)營的人們手中，從而使農(nóng)用地的集約利用程度得到提高。

參考文獻：

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