莫際仙，王亞靜，畢于運(yùn)，周 珂，覃 誠(chéng)，高春雨

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081)

0 引言

2016年發(fā)布的《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，要加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，以農(nóng)牧結(jié)合、農(nóng)林結(jié)合、循環(huán)發(fā)展為導(dǎo)向，調(diào)整優(yōu)化種養(yǎng)結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)[1]。2017年底，“中央一號(hào)文件”《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動(dòng)能的若干意見》指出，要在結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ)上，發(fā)展新業(yè)態(tài)，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)經(jīng)營(yíng)主體，以優(yōu)化供給、農(nóng)民增收作為農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)工作的目標(biāo)[2]。2018年“中央一號(hào)文件”提出構(gòu)建農(nóng)村一、二、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展體系，大力開發(fā)農(nóng)業(yè)多種功能，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈、提升價(jià)值鏈、完善利益鏈[3]，這為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指明了方向。當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了顯著的成績(jī)，但農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)脫節(jié)的現(xiàn)象越來越明顯，種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)與加工業(yè)配套銜接不緊密，資源環(huán)境硬約束與生產(chǎn)發(fā)展矛盾日益凸現(xiàn)[4]。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是一個(gè)長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)的過程，須根據(jù)各地的資源優(yōu)勢(shì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)行系統(tǒng)研究和統(tǒng)籌規(guī)劃，制定具體且切實(shí)可行的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案[5]。

農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究方法主要有多目標(biāo)規(guī)劃、灰色關(guān)聯(lián)分析、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、博弈分析等[6]，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)采取定性與定量分析相結(jié)合的方法，描述系統(tǒng)發(fā)展受經(jīng)濟(jì)滯后、技術(shù)變化等影響的特點(diǎn)，目前一些學(xué)者運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。白玫[7]最早嘗試將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法用于建立省級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型中；馬飛等[8]運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法提出一種研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的新方法——跟蹤最優(yōu)控制模型；王翠霞[9]的農(nóng)村生豬養(yǎng)殖區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理反饋仿真及應(yīng)用研究在一定程度上闡明了生豬規(guī)模養(yǎng)殖糞污問題；姜睿清[10]應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行江西農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展研究。王雯[11]運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法構(gòu)建了規(guī)模養(yǎng)殖沼氣生態(tài)能源工程系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的治理模式。

文章以山東省諸城市作為研究對(duì)象，基于2005—2016年農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，構(gòu)建諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，預(yù)測(cè)2017—2035年諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)，進(jìn)行多情景仿真分析，提出優(yōu)化調(diào)整建議，為當(dāng)?shù)卣贫ㄞr(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策提供參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

諸城市是山東省縣級(jí)市，介于北緯35°42′23″～36°21′05″，東經(jīng)119°0′19″～119°43′56″之間，地勢(shì)南高北低，山地、丘陵、平原各占1/3。全市總面積2 183km2，轄10個(gè)鎮(zhèn)、3個(gè)街道、1個(gè)省級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，共235個(gè)社區(qū)。2016年，總?cè)丝?11萬人，其中農(nóng)業(yè)人口51.3萬人。諸城市是山東省農(nóng)業(yè)強(qiáng)市，全國(guó)糧食產(chǎn)糧大縣、生豬家禽等畜產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)區(qū)，農(nóng)產(chǎn)品加工實(shí)力強(qiáng)勁，先后獲得國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全示范縣、國(guó)家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化示范基地、全國(guó)休閑農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村旅游示范縣。全市耕地面積12.25萬hm2，農(nóng)作物總播種面積17.8萬hm2，其中糧食作物播種面積13.31萬hm2，產(chǎn)量85.8萬t；瓜果菜播種面積2.65萬hm2，產(chǎn)量122.9萬t，生豬出欄233萬頭，家禽出欄7 036.3萬只；種養(yǎng)結(jié)合新型經(jīng)營(yíng)組織1 276家。

但總體看，諸城市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、發(fā)展質(zhì)量有待提高。突出表現(xiàn)在高效經(jīng)濟(jì)作物種植面積小，加工比例低，尚未培育出有市場(chǎng)影響力的品牌拳頭產(chǎn)品；農(nóng)業(yè)綠色、有機(jī)、無公害認(rèn)證比例低，高端農(nóng)產(chǎn)品供給能力仍需提高；農(nóng)業(yè)創(chuàng)新水平有待提高，智慧農(nóng)業(yè)、中醫(yī)農(nóng)業(yè)等新理念、新業(yè)態(tài)發(fā)展有待進(jìn)一步加強(qiáng)。諸城農(nóng)業(yè)進(jìn)入了亟須轉(zhuǎn)型升級(jí)、亟須改革突破、亟須補(bǔ)齊短板的重要拐點(diǎn)時(shí)期。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)延長(zhǎng)諸城市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民致富，推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略加快實(shí)施具有重要意義。

1.2 研究方法

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics，SD)是美國(guó)麻省理工學(xué)院教授福羅斯特(JAY.W Forrester)于1956年創(chuàng)立的[12]，它是以反饋理論和克生理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)建立數(shù)學(xué)模型仿真為手段，從系統(tǒng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)與反饋機(jī)制出發(fā)進(jìn)行系統(tǒng)思考，能較好看清復(fù)雜現(xiàn)象背后的本質(zhì)[13]，是分析研究非線性復(fù)雜大系統(tǒng)和進(jìn)行科學(xué)決策的一種有效的理論、方法和手段[14]。SD方法的優(yōu)勢(shì)是利用參數(shù)調(diào)控分析刻畫系統(tǒng)環(huán)境變化和新對(duì)策實(shí)施后系統(tǒng)各要素的動(dòng)態(tài)定量變化程度，具有揭示“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的定量變化功能，有利于對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)施的未來效應(yīng)進(jìn)行綜合分析。

建立SD仿真模型一般包括以下程序：劃定系統(tǒng)邊界—確定子系統(tǒng)—確定系統(tǒng)指標(biāo)—建立仿真模型—模型分析檢驗(yàn)。表1為諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)研究SD模型的邊界范圍。

表1 諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)研究SD模型邊界范圍

1.3 系統(tǒng)構(gòu)成及指標(biāo)

按照實(shí)用性、問題導(dǎo)向性、系統(tǒng)性、可操作性原則，系統(tǒng)分析諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)各要素相互關(guān)系和反饋機(jī)制，將農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分種植業(yè)子系統(tǒng)、種養(yǎng)結(jié)合子系統(tǒng)以及加工休閑子系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)，通過研究系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)內(nèi)部的因果反饋關(guān)系，確立了56個(gè)具體指標(biāo)。

表2 諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)SD模型變量

2 SD模型構(gòu)建

2.1 系統(tǒng)模型

模型共涉及種植業(yè)、種養(yǎng)結(jié)合和加工休閑3個(gè)子系統(tǒng)，包含41個(gè)方程，15對(duì)狀態(tài)變量、速率變量以及11個(gè)表函數(shù)，為簡(jiǎn)化起見，該文只列出20個(gè)主要方程。

2.1.1 種植業(yè)子系統(tǒng)

如圖1所示，該子系統(tǒng)模型包括經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量、糧食作物產(chǎn)量等4個(gè)水平變量；當(dāng)年經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量變化量、當(dāng)年糧食作物產(chǎn)量變化量等4個(gè)速率變量；以及當(dāng)年新增新型經(jīng)營(yíng)主體經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量等17個(gè)輔助變量。

圖1 種植業(yè)子系統(tǒng)模塊存量流量

具體公式和主要方程為：

(1)

(2)

(3)

(4)

β(t)=1+SF(t)×δ1

(5)

FCvary(t)=IFTHENELSE(Time<2017，0，RANDOM NORMAL(4，8，6.25，9，TAMP(t)

×δ2+FC(t)×δ3))

(6)

式(1)～(5)中,GP(t)、VP(t)表示糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量規(guī)模，CGP(t)、CVP(t)分別表示其每年的產(chǎn)量變化量；FGyield(t)、FVyield(t)分別表示新型經(jīng)營(yíng)主體糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物單產(chǎn)，β(t)表示農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步影響因子，F(xiàn)Cvary(t)表示當(dāng)年新增新型經(jīng)營(yíng)主體播種面積，F(xiàn)C(t)表示扶持資金投入，TAMP(t)表示農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力，?1、?2、δ1、δ2、δ3為變量參數(shù)。

2.1.2 種養(yǎng)結(jié)合子系統(tǒng)

圖2 種養(yǎng)結(jié)合子系統(tǒng)模塊存量流量

圖2是農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中種養(yǎng)結(jié)合子系統(tǒng)模塊存量流量圖。圖中包括當(dāng)年家禽出欄量等5個(gè)水平變量、年生豬出欄變化量等5個(gè)速率變量、其他畜禽糞污排放量等10個(gè)輔助變量。

具體公式和主要方程為：

(7)

(8)

(9)

CLMU(t)=μ1×BFCvary(t)+μ2×ρ1(t)

(10)

CPK(t)=IFTHENELSE(Time≤2017，tab3(Time)，β1×BFCvary(t)+β2×CGP(t)+β3×CVP(t))

(11)

CLME(t)=TMNPP(t)(Time)+IFTHENELSE(Time≥2018，ε1×CPK(t)+ε2×CPT(t)，0)

(12)

式(7)～(12)中,PToutput(t)、PKoutput(t)、BFC(t)分別表示家禽出欄量、生豬出欄量、種養(yǎng)結(jié)合新型經(jīng)營(yíng)組織數(shù)，其當(dāng)年變化量分別為CPT(t)、CPK(t)、BFCvary(t)；CLMU(t)畜禽糞污利用量變化量，ρ1(t)表示新增有機(jī)肥還田量，CLME(t)表示畜禽糞污排放量變化量，TMNPP(t)表示其他畜禽糞污排放量，T3(Time)表示2005至2015生豬出欄量表函數(shù)，β1、β2、β3、ε1、ε2、μ1、μ2為變量參數(shù)。

2.1.3 加工休閑子系統(tǒng)

圖3模型是加工休閑子系統(tǒng)模塊存量流量圖。圖5包括糧油加工業(yè)產(chǎn)值等5個(gè)水平變量、糧油加工業(yè)產(chǎn)值變化量等5個(gè)速率變量、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值等9個(gè)輔助變量。

圖3 加工休閑子系統(tǒng)模塊存量流量

具體公式和主要方程為：

(13)

(14)

(15)

(16)

CPSM(t)=IFTHENELSE(Time≤2017，tab12(time)，a1×PSMo-valve(t)+η1×PKoutput(t)

+η2×PToutput(t))

(17)

CPVF(t)=IFTHENELSE(Time≤2017，tab15(time)，a2×PVFo-valve(t)+γ1×CVP(t))

(18)

CPGO(t)=IFTHENELSE(Time≤2017，tab13(time)，a3×PGOo-valve(t)+ν1×CGP(t))

(19)

式(13)～(19)中，PIo-valve(t)、PSMo-valve(t)、PVFo-valve(t)、PGOo-valve(t)分別表示休閑農(nóng)業(yè)、屠宰肉類加工業(yè)、蔬菜水果堅(jiān)果加工業(yè)、糧油加工業(yè)的產(chǎn)值，其年均變化量為CPI(t)、CPSM(t)、CPVF(t)、CPGO(t)，T12(Time)表示2005至2015屠宰肉類加工業(yè)產(chǎn)值表函數(shù)，T15(Time)表示2005至2015蔬菜水果堅(jiān)果加工業(yè)產(chǎn)值表函數(shù)，T13(Time)表示2005至2015糧油加工業(yè)產(chǎn)值表函數(shù)，a1、η1、η2、a2、γ1、a3、ν1為變量參數(shù)。

2.2 參數(shù)的確定

上述主要方程的參數(shù)來源于歷史數(shù)據(jù)處理或相關(guān)文獻(xiàn)提取，詳見表3。

表3 SD模型主要方程參數(shù)

2.3 SD模擬檢驗(yàn)

將經(jīng)過處理選取的指標(biāo)參數(shù)寫入SD模型，以2005年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)2006—2015年模型模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。通過與實(shí)際數(shù)值比對(duì)分析(表4)，模型各變量的誤差率均小于5%，所考察的參數(shù)的模擬值與實(shí)際值相比吻合程度較好，模型有效且具有良好的強(qiáng)壯性。

3 諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)SD模型模擬和仿真

3.1 模型模擬結(jié)果分析

3.1.1 糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量變化情況

由圖4、圖5可見，2015—2035年，諸城市糧食作物播種面積以年均0.93%的速度逐年降低，由2015年的13.31萬hm2下降到2035年的11.05萬hm2，20年來降低2.26萬hm2，下降幅度為16.97%；糧食作物產(chǎn)量由2015年的91.12萬t下降到2035年的80.37萬t，20年間下降了10.75萬t，下降幅度為11.79%。經(jīng)濟(jì)作物面積由2015年的4.47萬hm2上升到2035年的6.52萬hm2，增長(zhǎng)幅度為46%，年均增長(zhǎng)率1.91%；預(yù)計(jì)2035年，經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量為152.03萬t，是2015年產(chǎn)量的1.27倍。

圖4 2005—2035年糧食、經(jīng)濟(jì)作物播種面積模擬 圖5 2005—2035年糧食、經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量模擬

3.1.2 畜禽養(yǎng)殖及糞污利用情況

由圖6可見，2035年生豬出欄量為286.15萬頭，家禽出欄量為1.105 231億只，分別是2016年出欄量的1.26倍和1.57倍。生豬及畜禽出欄量的增加使得糞污排放量增加，由圖7可見，2035年當(dāng)?shù)匦笄菁S污排放量為891.8萬t，較2016年增長(zhǎng)了408.84萬t，畜禽糞污利用率達(dá)到87.92%，20年間增長(zhǎng)了13.05個(gè)百分點(diǎn)。種養(yǎng)結(jié)合新型經(jīng)營(yíng)主體到2035年增加到7 667戶，是2016年的6.01倍。

3.1.3 農(nóng)業(yè)及休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值變化

由圖8、圖9可見，2035年食品加工業(yè)產(chǎn)值為1 252.63億元，較2016年增加821.36億元，年均增長(zhǎng)率為5.48%。其中，屠宰及肉類加工業(yè)產(chǎn)值為828.68億元，年均增長(zhǎng)率為4.74%，蔬菜、水果和堅(jiān)果加工業(yè)產(chǎn)值為189.32億元，年均增長(zhǎng)率為9.2%。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為251.32億元，其中畜牧業(yè)產(chǎn)值為106.30億元，年均增長(zhǎng)率為1.1%，種植業(yè)產(chǎn)值為73.41億元，年均增長(zhǎng)率為1.02%。休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值為41.12億元，年均增長(zhǎng)率為3.3%。

圖8 2005—2035年食品加工業(yè)產(chǎn)值模擬 圖9 2005—2035年農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值模擬

3.2 多情景條件下農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)仿真分析

該文分別針對(duì)種植業(yè)子系統(tǒng)、種養(yǎng)結(jié)合子系統(tǒng)以及加工休閑子系統(tǒng)設(shè)置了不同的情景，對(duì)2017—2035年諸城市的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化仿真分析。

3.2.1 種植業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真分析

從多個(gè)不確定因素中逐一找出對(duì)糧經(jīng)作物產(chǎn)量有重要影響的變量，分析并測(cè)算這些變量對(duì)糧經(jīng)作物產(chǎn)量的敏感程度，發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步對(duì)糧經(jīng)作物產(chǎn)量影響較顯著。所以該文情景一假設(shè)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步影響因子年均增長(zhǎng)2%。由圖10、圖11可見，2035年糧食作物產(chǎn)量為86.13萬t，較優(yōu)化前增加5.76萬t；經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量為180.17萬t，較優(yōu)化前增加28.14萬t。產(chǎn)量增長(zhǎng)的影響因素是利用了增收型技術(shù)，如培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗、廣適、地方特色動(dòng)植物新品種；引進(jìn)高效農(nóng)業(yè)新裝備；培育適應(yīng)輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化栽培的農(nóng)作物新品種和配套栽培技術(shù)等，將技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。經(jīng)濟(jì)作物與糧食作物結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)量增加，增強(qiáng)了諸城市“菜籃子”產(chǎn)品供給和出口能力，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益。

圖10 2005—2035年糧食作物產(chǎn)量仿真優(yōu)化圖 圖11 2005—2035年經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量仿真優(yōu)化圖

該文情景二假設(shè)新型經(jīng)營(yíng)組織扶持資金投入增加1%，2035年新型經(jīng)營(yíng)組織播種面積達(dá)到12.85萬hm2，較優(yōu)化前增加3.32萬hm2，增幅為34.92%，占全市糧經(jīng)作物播種面積的73.1%。耕種收綜合機(jī)械化水平超過80%；農(nóng)機(jī)合作社和糧食生產(chǎn)合作社服務(wù)的耕地面積比重達(dá)到68%，較優(yōu)化前提升16%。政府在土地流轉(zhuǎn)方面提供政策支持，促進(jìn)家庭農(nóng)場(chǎng)發(fā)展；在融資信貸方面給予扶持，解決龍頭企業(yè)資金需求缺口；在產(chǎn)品銷售方面給予足夠支持，推動(dòng)農(nóng)業(yè)合作社發(fā)展。同時(shí)加大新型經(jīng)營(yíng)主體的稅收減免政策，加大農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)有青年農(nóng)民職業(yè)教育及培養(yǎng)力度，促進(jìn)其由傳統(tǒng)農(nóng)民向職業(yè)農(nóng)民轉(zhuǎn)變，推動(dòng)新型經(jīng)營(yíng)主體快速發(fā)展。

3.2.2 種養(yǎng)結(jié)合子系統(tǒng)優(yōu)化仿真分析

該文情景三假設(shè)有機(jī)肥施用補(bǔ)貼增加3%。由圖12、圖13可見，2035年畜禽糞污利用量達(dá)到846.38萬t，較優(yōu)化前增長(zhǎng)62.35萬t，增幅為7.95%，畜禽糞污利用率將達(dá)到94.91%，較優(yōu)化前提高了7.62個(gè)百分點(diǎn)；種養(yǎng)結(jié)合新型經(jīng)營(yíng)組織數(shù)達(dá)到1.023 9萬戶，較優(yōu)化前增加了2 572戶。有機(jī)肥補(bǔ)貼提高了農(nóng)民使用畜禽糞污還田的積極性，同時(shí)增加了種養(yǎng)結(jié)合新型經(jīng)營(yíng)組織數(shù)，有利于推進(jìn)畜禽規(guī)模化標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖，產(chǎn)生種養(yǎng)結(jié)合成本節(jié)約效應(yīng)，提高農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。

農(nóng)戶對(duì)綠色有機(jī)果菜經(jīng)濟(jì)效益的認(rèn)識(shí)具有滯后性和快速擴(kuò)散性，前期滯后于市場(chǎng)的完善速度，隨市場(chǎng)逐漸完善，較好的經(jīng)濟(jì)效益信息將在農(nóng)戶之間迅速傳播[15]，農(nóng)戶對(duì)綠色有機(jī)果菜的認(rèn)可度將快速提高，預(yù)計(jì)到2035年，諸城市綠色有機(jī)果菜經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)到7 298.81萬元，是2016年的2.87倍。隨著有機(jī)肥生產(chǎn)加工的逐漸完善和有機(jī)果菜產(chǎn)業(yè)的培育壯大，畜禽糞污還田量將快速提高，到2035年，693.78萬t畜禽糞污將全部以有機(jī)肥形式還田，較未優(yōu)化時(shí)提高了91.31萬t，增長(zhǎng)幅度為15.16%；其肥力經(jīng)折純后，畜禽糞污氮、磷、鉀的利用總量達(dá)到8.92萬t，將促進(jìn)全市化肥使用量大幅減少。

圖12 2005—2035年畜禽糞污利用量仿真優(yōu)化圖 圖13 2005—2035年畜禽糞污利用率仿真優(yōu)化圖

圖14 2005—2035年食品加工業(yè)產(chǎn)值仿真優(yōu)化變化圖 圖15 2005—2035年休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值仿真優(yōu)化圖

3.2.3 加工休閑子系統(tǒng)優(yōu)化仿真分析

該文情景四假設(shè)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的研發(fā)力度和科技投入增加1%。由圖14可見，食品加工業(yè)產(chǎn)值對(duì)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的研發(fā)力度和科技投入非常敏感，2035年食品加工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到1 987.84億元，較優(yōu)化前增加735.21億元，增長(zhǎng)幅度為58.69%；農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為275.85億元，較優(yōu)化前增加24.53億元，增長(zhǎng)幅度為9.76%，農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比值由優(yōu)化前的3.25：1達(dá)到4.1：1。科技投入不斷增加，推動(dòng)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新品種等支撐技術(shù)引進(jìn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)提檔升級(jí)，提高農(nóng)業(yè)綜合效益和競(jìng)爭(zhēng)力。

該文情景五假設(shè)休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)扶持資金投入增加1%。由圖15可見，休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值年均增長(zhǎng)率將增加4%；2035年休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到108.57億元，是優(yōu)化前的1.89倍。休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)扶持，將完善休閑農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施與配套工程建設(shè)，帶動(dòng)鄉(xiāng)村特色民居與建筑保護(hù)、鄉(xiāng)土民俗文化保護(hù)性開發(fā)，促進(jìn)田園綜合體、特色小鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)主題公園等休閑旅游綜合體發(fā)展，形成一批經(jīng)營(yíng)特色化、管理規(guī)范化、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化的國(guó)家級(jí)、省級(jí)鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)，加深文化創(chuàng)意農(nóng)業(yè)主題公園建設(shè)，打造私人定制農(nóng)業(yè)、創(chuàng)意農(nóng)業(yè)景觀等，促進(jìn)休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增加，加快諸城市休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展[18]。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1)從模型模擬過程看，SD模型擬合的精確度較高，模型有效且具有良好的強(qiáng)壯性。根據(jù)SD模型模擬結(jié)果，諸城市農(nóng)業(yè)糧經(jīng)結(jié)構(gòu)得到了進(jìn)一步調(diào)整，2035年糧食作物比重降低9.59%，經(jīng)濟(jì)作物比重增加11.99%。當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出良好勢(shì)頭，畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用進(jìn)一步提升，到2035年畜禽糞污利用率達(dá)到89.87%，較2016年增長(zhǎng)了15個(gè)百分點(diǎn)；種養(yǎng)結(jié)合新型經(jīng)營(yíng)組織數(shù)達(dá)到7 667戶，是2016年的6.01倍。食品加工業(yè)產(chǎn)值、休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值穩(wěn)步增加，年均增長(zhǎng)率分別為5.48%、3.3%和1.1%?？傮w看，種養(yǎng)結(jié)合不夠，畜禽糞污利用率有待提高，種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)與加工業(yè)配套銜接仍有進(jìn)一步優(yōu)化空間。

(2)從仿真結(jié)果看，農(nóng)業(yè)科技投入、有機(jī)肥補(bǔ)貼、加工業(yè)技術(shù)引進(jìn)對(duì)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)揮重要作用。增加種植業(yè)科技投入，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)和生物技術(shù)進(jìn)步，分別提高當(dāng)?shù)貏趧?dòng)生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率，大幅提高單位面積產(chǎn)量，科技投入對(duì)經(jīng)濟(jì)作物和糧食作物增產(chǎn)效應(yīng)明顯。實(shí)施有機(jī)肥生產(chǎn)施用補(bǔ)貼政策，可以推動(dòng)當(dāng)?shù)丶彝マr(nóng)場(chǎng)、合作社發(fā)展為種養(yǎng)結(jié)合類型的新型經(jīng)營(yíng)組織，促進(jìn)畜禽規(guī)?；瘶?biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖，地區(qū)資源循環(huán)利用，形成良性循環(huán)的生態(tài)鏈。增加加工業(yè)科技投入，2035年農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比值達(dá)到4.1：1。

(3)該研究雖然獲得了一些結(jié)論，但是仍然存在不足。一是在新的糧食國(guó)際與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)條件下，不斷產(chǎn)生進(jìn)出口等一些影響因素，為了盡量簡(jiǎn)化模型的情景，沒有把這些因素放入模型中進(jìn)行考察；二是模型在農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格上取2017年平均價(jià)格為基期價(jià)格，預(yù)期每年的價(jià)格以基期價(jià)格和通過膨脹率算出來的，但是不同規(guī)模的種植戶會(huì)采用不同等級(jí)的優(yōu)質(zhì)品種、擁有不同等級(jí)的銷售渠道、銷售方式等，這些都會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品最終銷售單價(jià)產(chǎn)生影響，下一步研究需要考慮這些因素。三是在構(gòu)建模型的方程時(shí)，一些方程的參數(shù)借鑒相關(guān)研究成果，需要進(jìn)一步驗(yàn)證和分析。

4.2 建議

基于模型模擬仿真的結(jié)果，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、生態(tài)等方面，提出促進(jìn)諸城市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的政策建議。

(1)增加科技投入，提高農(nóng)業(yè)效率。一是加大種植業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)業(yè)科技投入，推廣適用型農(nóng)業(yè)機(jī)械；發(fā)展生物技術(shù)、信息技術(shù)、遙感技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)等農(nóng)業(yè)高新技術(shù)；引進(jìn)科研和生產(chǎn)急需的動(dòng)植物種質(zhì)資源及關(guān)鍵技術(shù)。完善和優(yōu)化糧經(jīng)作物生產(chǎn)設(shè)施結(jié)構(gòu)，以全魯科潤(rùn)、康盛源、舜豐、舜耕等公司為重點(diǎn)，打造省內(nèi)最大、國(guó)內(nèi)一流的農(nóng)業(yè)科技孵化平臺(tái)，發(fā)揮好農(nóng)業(yè)高新技術(shù)科技孵化平臺(tái)作用，建設(shè)組培中心、智能溫室等配套設(shè)施，打造矮化密植蘋果、大櫻桃、馬鈴薯、茶葉、草莓等科研示范推廣基地，創(chuàng)建山東半島蔬菜育種核心區(qū)和全國(guó)果品苗木繁育高地。二是引進(jìn)國(guó)內(nèi)外新品種、新材料、新機(jī)械、新設(shè)備和新技術(shù)等。發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)藏、保鮮、深加工和綜合利用技術(shù)，研發(fā)低溫加工、保鮮加工、冷藏等農(nóng)產(chǎn)品加工關(guān)鍵技術(shù)與科技創(chuàng)新；組建農(nóng)產(chǎn)品物流產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)基地，不斷創(chuàng)新冷鏈物流關(guān)鍵技術(shù)及其流通模式。開展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)體系、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系、基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系和動(dòng)植物疫病防控體系建設(shè)等。

(2)推進(jìn)有機(jī)肥利用，加快種養(yǎng)結(jié)合發(fā)展。一是根據(jù)當(dāng)?shù)匕l(fā)展?fàn)顩r、生態(tài)環(huán)境和資源稟賦差異，結(jié)合國(guó)家政策，制定種養(yǎng)業(yè)協(xié)調(diào)高效發(fā)展規(guī)劃方案，明確種養(yǎng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的總體思路和目標(biāo)，提出種養(yǎng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)、發(fā)展模式。二是引導(dǎo)和鼓勵(lì)社會(huì)資金積極參與有機(jī)肥資源開發(fā)和利用，建立有機(jī)肥資源利用的管理、考評(píng)制度，對(duì)有機(jī)肥生產(chǎn)和施用進(jìn)行補(bǔ)貼；在養(yǎng)殖密集區(qū)域設(shè)置縣(鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村)或區(qū)域性收集點(diǎn)，成立合作社和收集服務(wù)隊(duì)；扶持建設(shè)有機(jī)肥加工企業(yè)；推動(dòng)養(yǎng)殖業(yè)主體與有機(jī)肥加工企業(yè)的有效對(duì)接。三是推廣種養(yǎng)一體化、“三改兩分再利用”、污水深度處理和養(yǎng)殖密集區(qū)廢棄物集中處理模式，鼓勵(lì)發(fā)展農(nóng)牧結(jié)合型生態(tài)養(yǎng)殖模式，在畜禽養(yǎng)殖集中區(qū)域要考慮是否有足夠的農(nóng)田消納糞污和提供優(yōu)質(zhì)飼料，走“土地—種植業(yè)—畜禽養(yǎng)殖業(yè)”三位一體的種養(yǎng)業(yè)有機(jī)結(jié)合的道路。引導(dǎo)和鼓勵(lì)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體逐步構(gòu)建“種養(yǎng)結(jié)合、產(chǎn)業(yè)融合、可持續(xù)發(fā)展”的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。

(3)扶持新型經(jīng)營(yíng)主體，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合。一是打造得利斯、諸城外貿(mào)等一批帶動(dòng)作用明顯、綜合實(shí)力強(qiáng)、穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體，完善要素利益共享機(jī)制。二是實(shí)施農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營(yíng)主體“擴(kuò)面提質(zhì)”工程，建立健全農(nóng)民專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)定期考評(píng)、管理和退出機(jī)制，促進(jìn)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)規(guī)范化建設(shè)。三是推動(dòng)農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)做大做強(qiáng)。加強(qiáng)肉禽、果蔬、茶葉等先進(jìn)加工技術(shù)引進(jìn)，重點(diǎn)扶持一批科技含量高、規(guī)模大、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的龍頭企業(yè)和流通企業(yè)。四是建立家庭農(nóng)場(chǎng)、合作社培訓(xùn)制度，強(qiáng)化人才引進(jìn)，鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)技術(shù)人員、農(nóng)村能人、高校畢業(yè)生領(lǐng)辦合作社，著力提升新型經(jīng)營(yíng)主體人才信息建設(shè)水平。五是完善相關(guān)配套扶持政策。擴(kuò)大扶持資金規(guī)模，制定農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體扶持政策，支持符合條件的農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)優(yōu)先承擔(dān)涉農(nóng)項(xiàng)目，新增農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼向新型經(jīng)營(yíng)主體傾斜。