潘紫媗， 朱家明， 張 騰

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)，安徽 蚌埠 233030)

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，而農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此，建設(shè)健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不僅能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展, 而且是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)?？梢姡瑢?duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)并預(yù)測其未來走勢，對(duì)地區(qū)發(fā)展具有重要意義。

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)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(nóng)業(yè)環(huán)境評(píng)價(jià)研究成果,從評(píng)價(jià)指標(biāo)、理論以及指數(shù)體系組成、評(píng)價(jià)模型等方面做了比較。閔繼勝[2]提出，農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)會(huì)引發(fā)經(jīng)濟(jì)危機(jī)，要從古典經(jīng)濟(jì)學(xué)的生態(tài)觀,堅(jiān)持以多維的視角看待農(nóng)業(yè)環(huán)境。王彬彬等[3]在新形勢下，從農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的功能入手,構(gòu)建多方主體參與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制。從實(shí)證研究上看，唐啟飛[4]通過構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)體系,對(duì)湖北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行分析，提出湖北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度在波動(dòng)中演進(jìn)。黃婧軒等[5]利用江西省2 068份農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù),運(yùn)用多元線性回歸模型進(jìn)行實(shí)證分析，研究得出農(nóng)戶農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境認(rèn)知總體水平較高。李宗偉[6]運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法，從內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境2個(gè)方面的指標(biāo),研究兩者間的耦合關(guān)系。根據(jù)已有文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)大多學(xué)者是分析農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的耦合關(guān)系，而單獨(dú)從農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境角度進(jìn)行評(píng)價(jià)及預(yù)測的文獻(xiàn)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(nóng)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(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)及預(yù)測。為深入分析安徽省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響因素和質(zhì)量等級(jí)，首先從農(nóng)業(yè)環(huán)境、生態(tài)資源、保護(hù)力度、農(nóng)業(yè)發(fā)展度4個(gè)方面構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用熵值法計(jì)算權(quán)重及2005—2017年安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的綜合分?jǐn)?shù)。然后以此劃分質(zhì)量等級(jí)，結(jié)合指標(biāo)分?jǐn)?shù)，分析各影響因素變化程度。最后基于時(shí)間序列的方法，對(duì)2018—2022年環(huán)境質(zhì)量水平進(jìn)行預(yù)測。

1 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

由于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是復(fù)雜系統(tǒng)，涵蓋自然資源，農(nóng)業(yè)投入，人為治理等各個(gè)方面，且需有效反映具體環(huán)境質(zhì)量變化，因此，結(jié)合數(shù)據(jù)的獲得性及指標(biāo)的動(dòng)態(tài)性、有效性等，從農(nóng)業(yè)環(huán)境情況、生態(tài)資源情況、保護(hù)力度、農(nóng)業(yè)發(fā)展度4個(gè)方面建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，綜合評(píng)價(jià)安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[8-9]。關(guān)于指標(biāo)體系的具體指標(biāo)計(jì)算及說明見表1。

表1 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

農(nóng)業(yè)環(huán)境情況主要體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展各種化學(xué)物質(zhì)的投入，如化肥、農(nóng)藥使用強(qiáng)度，自然災(zāi)害的損失程度，用農(nóng)作物受災(zāi)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(biāo)數(shù)據(jù)越大代表當(dāng)?shù)匚锂a(chǎn)資源越豐富，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好。保護(hù)力度代表人為保護(hù)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(hù)支出與一般公共性支出的比率來衡量，建設(shè)自然保護(hù)區(qū)的面積以及森林蟲害防治率，綜合反映了人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度，這對(duì)建設(shè)健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有極大益處。農(nóng)業(yè)發(fā)展度代表一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)各方面的發(fā)展程度，如經(jīng)濟(jì)、科技、產(chǎn)量等，分別用單位面積農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)機(jī)械化率、糧食單產(chǎn)來衡量，指標(biāo)數(shù)據(jù)越大，代表地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展程度就越大，這有利于促進(jìn)改善生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。

2 數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理

2.1 數(shù)據(jù)來源

指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《安徽統(tǒng)計(jì)年鑒》(2006—2018年)、《中國環(huán)境年鑒》(2006—2018年)，Easy Professional Superior(EPS)數(shù)據(jù)平臺(tái)等。

2.2 數(shù)據(jù)處理

建立指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，將指標(biāo)分為正指標(biāo)與負(fù)指標(biāo)，為了保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，需對(duì)2類指標(biāo)進(jìn)行如下處理:

(1)

(2)

(1)是正指標(biāo)的數(shù)據(jù)處理，(2)是負(fù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)處理，式中，Yij是標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值,xij為指標(biāo)的原始數(shù)據(jù),正指標(biāo)的無量綱化是原始數(shù)據(jù)與最小值min(xij)差額比上數(shù)據(jù)中的最大差額，而負(fù)指標(biāo)是最大值max(xij)與原始數(shù)據(jù)差額比上數(shù)據(jù)中的最大差額。指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理有助于后續(xù)分析。

3 方法

3.1 基于熵值法對(duì)安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)

在對(duì)安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先需確立指標(biāo)權(quán)重。指標(biāo)確定權(quán)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(gè)指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)此權(quán)重，利用線性加權(quán)求和的方法計(jì)算出2005—2017年安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的綜合分?jǐn)?shù)，并對(duì)此進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1)確定指標(biāo)權(quán)重

假設(shè)有m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，第j個(gè)指標(biāo)的信息熵為Hj，權(quán)重為Wj,n個(gè)被評(píng)價(jià)事物。權(quán)重計(jì)算過程是：

(3)

(4)

(5)

式中，yij是標(biāo)準(zhǔn)化值，代表第i個(gè)被評(píng)價(jià)事物的第j個(gè)指標(biāo)。由于標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)存在0，且ln0無意義，因此，直接認(rèn)定Pij=0時(shí)，PijlnPij=0。

2)計(jì)算綜合分?jǐn)?shù)

(6)

式中，Yij是標(biāo)準(zhǔn)化值，Wj是第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，E是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平的綜合分?jǐn)?shù)。綜合分?jǐn)?shù)越大，代表農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越優(yōu)，綜合分?jǐn)?shù)越低，說明農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越差，等級(jí)具體劃分[17]如圖1所示。

圖1 等級(jí)劃分圖

3.2 基于時(shí)間序列對(duì)安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平的預(yù)測

為探討安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展的未來趨勢，需根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。時(shí)間序列是同一事物在時(shí)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(shí)間序列和應(yīng)用時(shí)間序列。通過時(shí)間序列分析法不僅可以得到現(xiàn)有趨勢，也可預(yù)測未來趨勢，且預(yù)測值會(huì)在一定的誤差范圍內(nèi)，保證了預(yù)則值的準(zhǔn)確性和可參考性。因此，該文選取時(shí)間序列分析法根據(jù)2005—2017年安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平的綜合分?jǐn)?shù)，在一定的誤差水平下，預(yù)測2018—2022年綜合分?jǐn)?shù)的取值。

4 結(jié)果與分析

4.1 評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

根據(jù)上述研究方法，首先計(jì)算2005—2017年安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量各指標(biāo)權(quán)重(表2)。

表2 權(quán)重計(jì)算結(jié)果

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

根據(jù)以上權(quán)重結(jié)果，利用公式6得到綜合分?jǐn)?shù)，并就綜合分?jǐn)?shù)以及等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)得到2005—2017年安徽省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)(表3)。

表3 綜合分?jǐn)?shù)、質(zhì)量等級(jí)和排名結(jié)果

由表3可知，安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平總體上不斷提高。從綜合分?jǐn)?shù)和排名來看，整體具有波動(dòng)性，2007，2009和2017與前1年相比，質(zhì)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(zhì)量等級(jí)來看，2005—2010年，安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)質(zhì)量環(huán)境等級(jí)為劣，2011—2013年為差，2014—2015年為中，2016—2017年為良，總體來看質(zhì)量等級(jí)從劣-差-中-良的方向不斷增級(jí)，因此，可得出安徽省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平是不斷提高的。

為了解各指標(biāo)對(duì)安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的具體影響，將綜合分?jǐn)?shù)拆分成各個(gè)一級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)分?jǐn)?shù)，根據(jù)指標(biāo)分?jǐn)?shù)，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(biāo)分?jǐn)?shù)計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 各指標(biāo)分?jǐn)?shù)及排序等級(jí)結(jié)果

由表4可知，安徽城鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的各指標(biāo)分?jǐn)?shù)總體處于波動(dòng)狀態(tài)。農(nóng)業(yè)環(huán)境的指標(biāo)分?jǐn)?shù)在2017年最大，表明該年安徽農(nóng)業(yè)環(huán)境情況總體最好，而最差的為2013年，且2007—2012年農(nóng)業(yè)環(huán)境情況總體呈下降趨勢，其他年份環(huán)境質(zhì)量有改善的趨勢。生態(tài)資源情況的波動(dòng)性最大，指標(biāo)分?jǐn)?shù)最高的1年為2016年，最低的為2006年，粗略來看具有波動(dòng)式上升趨勢。保護(hù)力度指標(biāo)分?jǐn)?shù)最低為2005年，最高為2013年，2005—2013年的指標(biāo)分?jǐn)?shù)差別較大，近4年的指標(biāo)分?jǐn)?shù)差別較小且有不斷提高的優(yōu)勢。由此可得出，近年人們?cè)桨l(fā)重視環(huán)境保護(hù)。農(nóng)業(yè)發(fā)展度在2005—2014年指標(biāo)分?jǐn)?shù)逐年提高，從整體來看，農(nóng)業(yè)發(fā)展具有上升趨勢，這說明安徽省重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展，不論是經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)量和科技水平都有明顯的提高。由于4個(gè)指標(biāo)分?jǐn)?shù)整體上具有上升趨勢，因此，總體的綜合指標(biāo)分?jǐn)?shù)也會(huì)具有上升趨勢，這與前面的綜合分?jǐn)?shù)分析結(jié)論相一致。

4.2 預(yù)測結(jié)果及分析

選取2005—2017年安徽省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平的綜合分?jǐn)?shù)，利用spss24.0進(jìn)行時(shí)間序列分析。為保證精確程度，將綜合分?jǐn)?shù)擴(kuò)大到[1,100]的范圍，并設(shè)置模型置信區(qū)間寬度為95%，預(yù)測2018—2022年的質(zhì)量水平。預(yù)測結(jié)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(shí)間預(yù)測圖

表5 時(shí)間預(yù)測表

根據(jù)時(shí)間預(yù)測圖可以看出，綜合分?jǐn)?shù)呈上升趨勢，實(shí)際值曲線和擬合值曲線較為相近，擬合程度較好。整體預(yù)測曲線可分為3部分：2005—2010年，綜合分?jǐn)?shù)呈緩慢增長，這一階段安徽農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為緩慢，且人們保護(hù)環(huán)境意識(shí)比較薄弱，尤其是在農(nóng)業(yè)投入的化學(xué)物質(zhì)方面，對(duì)生態(tài)環(huán)境有一定的破壞，農(nóng)業(yè)機(jī)械化也未普及，整體農(nóng)業(yè)效率較低。2011—2017年，有顯著上升趨勢，這一階段安徽農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，政府相繼出臺(tái)相關(guān)環(huán)境保護(hù)政策，如禁止焚燒秸稈等，人們保護(hù)環(huán)境意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平也不斷提高，效率增大，產(chǎn)值也因此增大。2018—2022年，綜合分?jǐn)?shù)持續(xù)提高，數(shù)值不斷接近于1，即未來安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)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(yù)測值的最高值和最低值，形成一個(gè)預(yù)測值的有效區(qū)間，其未來真實(shí)值可能會(huì)在此區(qū)間內(nèi)波動(dòng)?？傮w來說，安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平處于不斷提高的趨勢。

根據(jù)時(shí)間預(yù)測可以看出，質(zhì)量等級(jí)處于增級(jí)趨勢，且未來5年將可達(dá)到優(yōu)。據(jù)2005—2017年的預(yù)測值與實(shí)際值的誤差分析，個(gè)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(rèn)為預(yù)測值有一定可靠性。質(zhì)量等級(jí)從劣-差-中-良-優(yōu)的增級(jí)趨勢發(fā)展，從下區(qū)間值的數(shù)值均大于0.5可以看出，未來5年的質(zhì)量等級(jí)至少可以達(dá)到中的狀態(tài)，從預(yù)測值的質(zhì)量等級(jí)看，2020—2022年將達(dá)到優(yōu),化肥農(nóng)藥的使用強(qiáng)度較弱，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)量，科技水平發(fā)展較好,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整,服務(wù)功能好，生態(tài)災(zāi)害發(fā)生也會(huì)得到有效控制與治理，達(dá)到經(jīng)濟(jì)-環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的理想狀態(tài)。

5 結(jié)論

以安徽省作為研究區(qū)，評(píng)價(jià)其2005—2017年農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。首先，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，給出農(nóng)業(yè)環(huán)境情況、生態(tài)資源情況、保護(hù)力度、農(nóng)業(yè)發(fā)展度4個(gè)1級(jí)指標(biāo)，并篩選出13個(gè)2級(jí)指標(biāo).其次，基于熵值法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，利用線性加權(quán)求和計(jì)算出2005—2017年，安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的綜合分?jǐn)?shù)，以此劃分質(zhì)量等級(jí)，并結(jié)合指標(biāo)分?jǐn)?shù)，分析各影響因素變化程度。最后，基于時(shí)間序列對(duì)安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平進(jìn)行預(yù)測。2005—2017年，農(nóng)業(yè)環(huán)境情況對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響程度最大，權(quán)重為0.428。2005—2017年安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平總體不斷提高，質(zhì)量等級(jí)從劣-差-中-良的方向不斷增級(jí)。安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的各指標(biāo)分?jǐn)?shù)處于波動(dòng)狀態(tài)，但整體呈上升趨勢。2018—2022年的預(yù)測綜合分?jǐn)?shù)將繼續(xù)提高，數(shù)值不斷接近于1，即未來安徽農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量將不斷提高與完善。

為了有效提升農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，提出以下建議。

1)制定專項(xiàng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(qiáng)度，如太陽能，沼氣，增強(qiáng)自然災(zāi)害的防治強(qiáng)度，為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)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(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)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(qiáng)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)宣傳教育，樹立保護(hù)環(huán)境意識(shí)，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(nóng)藥等有害化學(xué)物質(zhì)的使用。

4)提高農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，重視科技發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)農(nóng)民，農(nóng)技人員，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平的有效提升。