孫承志 羅慧瓊 王婉 陸鵬

[摘要]優(yōu)化玉米種植結構是合理安排農業(yè)資源、提高玉米有效供給的需要，同時也是提高種植收入，實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。研究在243份問卷調查的基礎上，采用多目標模糊優(yōu)化模型，以面積、水量與勞動力為約束條件建立種植結構目標函數(shù)，最后利用線性規(guī)劃法求解計算出效益最大時的種植結構。研究發(fā)現(xiàn)適當縮減玉米種植面積，擴大西紅柿種植面積是提高農民收入的最佳選擇，并指出勞動力不足是當前制約種植結構優(yōu)化的主要原因。研究將農戶意愿、自然條件與種植水平等綜合因素考慮在內，提高了研究結論的可操作性，彌補了響水鎮(zhèn)玉米種植結構優(yōu)化研究的空白，對調整種植結構等相關政策的研究具有重要的參考意義。

[關鍵詞]種植結構;農作物;多目標優(yōu)化

[中圖分類號]F344.5

[文獻標識碼]A

響水鎮(zhèn)作為玉米優(yōu)勢產區(qū)和重點產區(qū)，長期以來以玉米種植為主，隨著收儲制改革的推進和農業(yè)技術傳播的加速，當?shù)剞r民利用區(qū)位優(yōu)勢追求更大收益的意愿日益增強。目前，響水鎮(zhèn)部分農戶已經具備調整種植結構的需求和能力，且該地也已出現(xiàn)了種植結構調整的現(xiàn)象。然而.該種植結構發(fā)展趨勢是否具備合理性？究竟什么樣的種植結構能帶來最大綜合效益？種植結構調整又是否會影響糧食供給？這些問題對種植結構優(yōu)化的研究提出了要求。

關于種植結構優(yōu)化的研究多是基于經濟效益、環(huán)境效益和社會效益的綜合考量，有合理性，但忽略了農戶的主觀需求和種植經驗，缺乏一定的實用性，難以落實到實踐中。因此，本文將在已有研究的基礎上，適當考慮農戶意愿及其實際經驗，使研究結果更能反應農戶實際意愿與現(xiàn)實情況，更能代表農戶訴求，從而提高研究的實用性和可行性。

1文獻綜述

農業(yè)供給側結構性改革使農作物種植結構優(yōu)化的研究受到更多關注。劉效珍指出農業(yè)的種植結構調整是農業(yè)供給側結構性改革的主要目的之一。崔寧波和張正巖在對黑龍江省鐮刀灣地區(qū)的玉米種植現(xiàn)狀進行調查時發(fā)現(xiàn)，直接減少耕地面積而不進行結構調整的行為并不利于家庭總收入的改善。謝冬梅和汪希成針對玉米供給側改革指出，如果盲目進行種植結構調整，長期下去必將影響玉米調配機制，出現(xiàn)供不應求的混亂局面。

種植結構優(yōu)化的研究廣泛使用線性規(guī)劃模型，即通過把各種可能的生產函數(shù)和給定的各種要素系統(tǒng)地組織在一起，用數(shù)學方法寫成約束條件，同時選取關鍵指標，從而使農業(yè)生產結構優(yōu)化問題成為在一組約束條件上求關鍵指標極大值（或極小值）的數(shù)學方法。指標的選取以產量和收益為主，以體現(xiàn)農業(yè)生產要素的高效利用。余曉洋、田帥在研究“鐮刀彎”地區(qū)糧食產量與結構的動態(tài)變化過程時，采用基期與報告期的糧食產量作為關鍵指標評價結構優(yōu)化的經濟效果，指出張家口市昆明市具有良好的種植潛力，應該繼續(xù)擴大水稻的種植面積。張院霞、渠美在研究農作物與藥材的最優(yōu)種植結構時，選擇以甘肅岷縣農戶種植的年收益為指標，探究出影響作物間最優(yōu)種植結構的因素主要包括信息渠道、土地特征與社會化服務程度[5]。采用經濟效益指標可以使結構優(yōu)化的經濟效果更加直觀的體現(xiàn)出來，從而不斷調整各生產要素的投入，達到各要素規(guī)模遞增的效果。

多目標優(yōu)化模型可將更多影響因素考慮在內，在實現(xiàn)經濟效益的同時兼顧生態(tài)、社會等方面的效益，使得結果更具有可操作性。陳守煜等考慮到作物的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益等方面存在模糊性和過渡性，將線性規(guī)劃模型中加入了模糊數(shù)學研究方法，提出了種植結構多目標模糊優(yōu)化模型與方法，使作物種植結構優(yōu)化更貼近現(xiàn)實。馬建琴、邱林采用多目標優(yōu)化配置模型，以河南省寧陵縣耕地條件為例，得出了在沒有外來飲水條件下冬小麥、春播棉與夏玉米的最優(yōu)種植產量。張珊、譚倩通過建立多目標模糊可信性優(yōu)化模型（MFCP），定量分析不同目標在農業(yè)發(fā)展中的權重，將甘肅省武威市按照優(yōu)化后的方案進行規(guī)劃，得出應擴大小麥、蔬菜、瓜類種植面積以達到區(qū)域綜合效益最優(yōu)的結論。

約束條件的選擇應該根據(jù)當?shù)剞r業(yè)生產的主要矛盾或特點做到因地制宜。在河套地區(qū)水資源極其匱乏的條件下，王雷明采用水資源作為約束條件，以得出兼顧經濟效益與生態(tài)效益條件下的最優(yōu)生產結構，小麥、玉米、油料作物的種植面積較優(yōu)化前都有較大幅度的降低。在對成都進行水稻種植結構研究時，針對成都市麥（油）茬規(guī)?；旧a中存在的勞動力逐年減少與水稻規(guī)模化面積擴張間的矛盾、種植時間與種植收益間的矛盾、成本與收益間的矛盾，結合水稻直播、機插、手插的優(yōu)缺點，孫加威、閻洪等以不同播種方式對應面積、資金成本、勞動力和時間消耗成本為約束條件求出生產結構最優(yōu)狀況，該最優(yōu)解符合全部約束條件。

大量學者對種植結構優(yōu)化問題進行了探討，但研究成果更多突出對模型本身的研究，而缺乏實際數(shù)據(jù)的調查，這使結果缺乏可行性與實際操作的可能性。

2數(shù)據(jù)來源與描述性分析

2.1數(shù)據(jù)來源

本文以吉林省公主嶺市響水鎮(zhèn)為研究對象進行問卷調查，調查內容主要包括農戶基本信息、農戶玉米人力、資本、土地投入和總產出、總收入等方面。本次調查對響水鎮(zhèn)二十個大隊采取隨機抽樣、一對一問答的方式進行，共發(fā)放問卷250份，實際回收問卷248份，其中回收有效問卷243份，有效問卷回收率為97.2%。

2.2樣本描述性統(tǒng)計分析

2.2.1樣本基本特征分析。在響水鎮(zhèn)自然條件與社會狀況方面，如表1所示，該鎮(zhèn)處于平原地區(qū)，耕地面積廣，降水量適中，農業(yè)勞動力較少，人均種植收入水平不高。

在作物種植情況方面，響水鎮(zhèn)農戶以玉米種植為主，兼種有西紅柿和辣椒，其中西紅柿經濟利潤最高，其次是辣椒，玉米利潤最低。各作物年平均投入和產出如表2所示：

此外，上述三種作物需水量差異較大，其中西紅柿需水量最多，其次是玉米和辣椒。各作物需水量具體情況如表3所示：

在農戶經驗與意愿方面，農戶理想化種植結構具有經濟利潤高、種植風險小、技術要求低三大特點。在調查中，農戶以經濟利潤、種植風險、技術要求這三大種植結構決策指標具體內容為依據(jù)對各指標重要性程度進行評分，所得平均分依次為（2.757;2.254; 1.976），表明農戶在種植結構決策時最看重其經濟利潤，該指標權重最大，其次是種植風險，然后才是技術要求。種植結構決策指標重要程度評分具體情況如表4所示：

5結論

（1）在充分參考居民種植意愿的情況下，計算出綜合效益最大的種植結構為玉米11533.3hm2、辣椒0hm2、西紅柿397.7hm2。因此，為進一步提高響水鎮(zhèn)居民收入，在生產技術不變的情況下，繼續(xù)擴大西紅柿的種植面積為最優(yōu)選擇，其種植面積最大可達397.7hm2左右。與此同時，可適當減少玉米種植面積，而辣椒由于種植風險和技術要求較高，收益性不夠顯著，不是提高收入的最優(yōu)種植選擇。

（2）在已有的種植條件下，農戶自發(fā)調整種植結構不會威脅糧食安全。雖然西紅柿具有較高的經濟價值，但其對技術、勞動力要求較高，且存在較高的銷售風險，響水鎮(zhèn)作為玉米的優(yōu)勢產區(qū)，必會始終以玉米種植為主，未來只會輔種西紅柿等蔬菜以提高農戶收入，因此不會出現(xiàn)玉米供給不足以至威脅糧食安全的問題。

（3）種植結構調整主要受到勞動力的約束。響水鎮(zhèn)存在農戶兼業(yè)化和老齡化現(xiàn)象，農村勞動力不足，導致農業(yè)成產能力和創(chuàng)新性隨之下降。

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[收稿日期]2020-08-07

[基金項目]吉林大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃資助項目“供給側改革下吉林省響水鎮(zhèn)玉米種植規(guī)模測算和結構優(yōu)化研究”（285）。

[作者簡介]孫承志（1962-），男，山東威海人，教授，研究方向：戰(zhàn)略規(guī)劃與運營管理、涉農企業(yè)管理、農產品物流與供應鏈管理;羅慧瓊（1999-），女，重慶萬州人，本科生;王婉（1998-），女，河南許昌人，本科生;陸鵬（1999-），男，云南文山人，本科生。