王新民，谈 波 ，宋泽华 ，李春艳

（1.天水师范学院 资源与环境工程学院，甘肃 天水 741000；2.西北师范大学，甘肃 兰州 730060）

“三农”问题是我国发展中面对的焦点问题，十九大会议中提到我国要持续推进“三农”工作，实施乡村振兴战略，促进农业、农村经济发展。近年来各界学者对相关问题研究成果丰富，林星[1]等从理论角度分析了习近平“三农”思想的主要内容及实践和理论意义；于建忠[2]等从金融学角度探究了供给侧改革下，“三农”金融服务与管理的建设和改革设想；汤益诚[3]基于改革视角，论述了农村供销合作社改革顶层设计的“四个体系”、显著特征和需要着力解决的问题，并对农村经济的宏观发展提出改革建议；何欣、钱忠好和张兰[4-6]等学者从农地流转经营的角度对农地流转政策的执行效果及完善措施、发展趋势、农地流转行为和农地规模经营的影响因素进行了探究，并提出改善建议。关于农业经济的时空研究，何红关[7]等人通过主成分析和空间统计分析，探究了我国近二十年农业经济增长质量时空演化过程，论述了增长质量的阶段性特征，提出了农村可持续发展的有限抑制性观点；王建兴[8]等人提出了陕西省农业经济发展的四个阶段，但其分析主要基于不同区域的数据统计性特征分析，未能体现空间之间的关联性。关于甘肃农业经济时空特征的研究，周文昕[9]等人于2009年研究得出甘肃省农业经济格局的南北差异性特征和空间分布格局，荣慧芳[10]运用灰色关联模型、基尼系数、泰尔系数对甘肃省农业经济地区差异及原因进行了分析。前者注重空间格局研究，而时间变化特征分析不足；后者注重分析时序变化和归因，对农业经济的空间属性分析缺少。基于此，本文以2009—2015年甘肃省县际农业经济数据为基础，运用综合指标评价法、描述性统计方法、空间分析方法对甘肃省县际农业经济时空演化特征进行探究，揭示其发展特性，为甘肃省农业经济发展空间布局提供参考。

一、研究区概况

甘肃省地处黄河上游，全省土地总面积0.453亿公顷，其中农用地为0.258亿亩，达到省土地总面积的一半；农业从业人员有1 129.74万人，占全省总人口的72.34%；2015年省农业总产值达到1 107.9亿。近年来西部地区尤其是甘肃省农业得到了迅速的发展：农业从业人口增多、农业投资总额上升、农业综合贡献率提高，县域农业经济发展整体态势良好，但县区发展水平差异、空间布局、经济格局体系构建不明确。因此，分析甘肃省县际农业的时空演化，研究其农业经济发展的空间关联度，对甘肃省县际农业经济发展具有重要价值。

二、研究方法及数据来源

（一）综合指标评价法及赋权法

本文结合甘肃省实际情况，参考牛敏杰[11]等人研究，采用发展现状、生产条件和产业结构三个维度共17项指标构建评价系统（见表1），以反映农业经济发展的环境条件、水平及其结构特征。为避免单一赋权方法的局限性，本文分别采用主成分分析法[12]、变异系数确权法[13]、熵权法[14]确定各组权重后取其平均值。同时考虑到经济发展的动态性和年际数据特征差异，本文对指标权重进行分年度计算（见表2）。

表1 县际农业经济发展水平评价指标体系

权重计算方法如下：

1.主成分分析法：主成分分析是通过降维技术提取多指标中具有综合描述作用的少数指标的统计分析方法，本文在研究中运用SPSS22.0软件实现。

式中Wi、Δwi、、Di分别为i指标的权重、变异系数、平均值、标准差。

熵值标准化：Bi=max（Ai）/Ai

式中Xi为系统中i项指标。

表2 评价指标各年度权重

（二）统计分析描述性统计方法

本文以县域农业经济发展水平综合得分为基础，采用极值差率（Ir）[15]、极均值差率（Irm）[15]、相对差距系数（Ivr）[15]、变异系数（Cv）[16]探究甘肃省各县区农业经济水平差异演化特征。公式如下：

式中，xmax、xmin、分别为甘肃省各县区得分的最大值、最小值、平均值。Ir表示各县区间得分相对变化的最大幅度，Irm表示各县区得分偏离均值的最大 /最小幅度。0＜Ivr＜1，Ivr越趋近于 0，县区农业水平的极值差距越小；越趋近于1，则差距越大。n=86，为全省县区总数，xi为第i各县区得分。

（三）ESDA

1.空间自相关[17]：空间自相关是测度空间数据、空间联系和相关性的方法，主要从全局和局部探究区域单元属性的空间关联程度。

（1）全局自相关（M oran's I）：全局自相关是从区域整体角度度量区域单元属性的相似性。Moran's I表示空间自相关系数，公式如下：

式中，xi、xj分别表示单元 i、j的属性值，wij为其单元i、j的二元对称空间权重矩阵。Moran's I∈（-1，1），小于 0，为负相关，等于 0，为不相关，大于0则全局正相关。

（2）局部自相关：为了弥补全局相关性评估忽略空间过程潜在性问题的不足，运用空间联系的局部指标（LISA）来描述某单元与周围相似单元之间的空间集聚程度。计算公式如下：

式中 Ii为局部自相关系数，Ii∈（-1，1），Ii小于0，则观测单元与周围负相关，等于0，则为局部不相关，大于0，则观测单元与周围存在正相关性。

2.地理分布度量分析。运用ArcGIS度量地理分布工具平均中心和标准距离来测度观测值分布的地理中心及其周围观测值相对于中心的集中性。

（四）数据来源

本文所采用数据来源于《甘肃省统计年鉴》[18]（2010—2016年），鉴于数据量纲的差异，因此以极差标准化[19]进行处理，公式如下：

式中 xij表示 i指标 j区域观测值，max{xij}、min{xij}分别为其最大值、最小值。

三、农业经济发展时空分析

由于区位条件、社会生产水平、经济能力等的差异性，甘肃省各县区农业经济发展水平不均衡，基于此，本文将甘肃省农业经济水平以优势系数（优势系数=（县区综合得分-年均值）/年均值）划分为 5个类型：优势系数 ＜-0.5，为不发达；-0.5＜优势系数＜-0.1，为欠发达；-0.1＜优势系数＜0.1，为中等水平；0.1＜优势系数＜0.5，为较发达；优势系数＞0.5，为发达。同时依据各年农业经济水平得分进行分析。

（一）优势系数类型分析

依据农业经济水平优势类型划分结果，通过ArcGIS中度量地理分布工具得到各年度不同类型农业水平的平均中心，并生成以66%的要素为涵盖对象、以平均中心为圆心、标准距离为半径的正圆，以标准圆来表示相同农业经济水平县区的集中程度和范围，标准圆半径越小，集中程度越高。同时运用聚类可视化对农业经济水平进行视图模拟（见图 1）。

图1 部分年份甘肃省县际农业经济水平时空演化

以 2009年、2011年、2013年、2015年 4个时间节点进行比较，可知2009—2015年甘肃省农业经济发展水平变化较小，农业经济水平提升有限。参考米海峰[20]对甘肃省经济区域的划分，2009—2015年全省农业经济发展北弱南强，形成以河西地区为主体的高水平区和以陇南、临夏为主体的低水平区，其中酒泉地区和庆阳部分地区农业经济水平提高显著，张掖及周围地区农业经济发达，是甘肃省农业经济的增长极。

从图1可知：

1.发达区平均中心始终处于河西走廊中部，局部有较小的变动，标准圆半径变化明显。2009年标准圆半径大于2011年、2013年、2015年，表明2009年农业发达区向平均中心的集聚性变弱，分布分散。2011年、2013年、2015年半径较小且变化较小，表明农业发达区在平均中心的集聚性强于2009年，并居于稳定，河西中部农业经济保持良好发展态势。

2.较发达区平均中心位置存在较明显变化，标准圆变化明显。2009年农业经济较发达区为酒泉玉门市、肃州区，张掖甘州区，武威金昌县、民勤县，均处于河西地区，分布集中，较发达区标准圆半径小于2011年、2013年、2015年。2011—2015年农业经济较发达县区空间分布分散，标准圆半径较大，自西向东偏移。经济平均中心总体处于河西中部，其中酒泉市农业经济普遍提高，达到发达水平，河西西部较发达经济类型县区对经济中心牵引作用减弱，经济平均中心移至河西东部。

3.中等水平区在河西地区酒泉市大部、陇中地区北部及陇东南局部均有分布，分布分散，平均中心2009年位于河西地区东段，接近陇中地区。2010—2015年全省农业经济发展能力增强，平均中心移至陇中、陇东地区，且空间位置变化趋缓。从标准圆半径来看，2009年由于中等水平区分布分散，半径为四个年度中最大值，2011年、2013年、2015半径均小于2009年且长度相近，中等水平区分布较2009年集中性更强。

4.2009—2015年欠发达地区在空间平均中心和标准圆半径变化较小，欠发达区长期位于以陇中地区，空间集聚性强。

5.不发达区平均中心2009年位于陇中地区南部，2011年、2013年、2015年则在民族地区（甘南市、临夏州）中部小范围内移动，空间移动趋缓，主要由于2009年省内陇东南地区西部及东北部、民族地区东部农业不发达地区集中，数量多，对平均中心向南牵引能力强。

（二）农业经济水平差异分析

通过极值差率（Ir）、极均值差率（Irm）、相对差距系数（Ivr）、变异系数（Cv）测算结果模拟其变化过程（见图2），探究2009—2015年甘肃省县际农业经济水平演化特征。

图2 2009—2015年甘肃省县际农业经济离散性演化过程

结合图2可知，2009—2015年 Ir变异程度最大（Cv为0.173 3），表明县际农业经济极值变化明显，农业发展波动大，经济运行不平稳。Irm（max）、Irm（min）变化具有较高相似性，且变化幅度小，说明甘肃省农业经济水平极大值与极小值县区经济变化过程与区域平均水平演变相似，极大值与极小值对区域平均水平的影响力不显著，反映出各县区农业经济在平均值上下集聚的特征。

农业水平Ivr和Cv保持平稳状态（Cv分别为0.049 8、0.076 2），表明 2009—2015年县际年度农业经济水平离散程度和差距保持相近水平，各年县际差距变化不明显，农业经济水平变化小。同时2009—2015年 Ivr均大于 0.7，接近 1，县际发展两极差距大，甘肃省东西跨度1 600余千米，高原、山地、平原交错分布，涵盖湿润、半湿润、半干旱、干旱多种气候类型，农业发展区位条件分布不均衡，是导致农业经济发展差异的主要原因。

2012年离散程度测度指标均有下降，其中Irm（max）下降最明显（降幅 12.9%），表明农业经济水平极大值县区经济水平较其他年份下降剧烈，远低于同期水平，从原因来看，自然灾害是主要原因。2012年，甘肃省陇中地区及其他局部地区先后发生春旱、特大冰雹山洪泥石流灾害，东部和中部地区发生小麦条锈病、粘虫害，陇东南及陇中局部地区马铃薯晚疫病等病虫害，导致农作物减产，农业经济发展受到影响[21]。同时河西地区农业种植结构转变尚不成熟，经济效益不显著。

（三）空间集聚性分析

本文通过GeoDA软件空间自相关分析方法从全局和局部两个角度探究甘肃省县际农业经济的空间相关性，结果如表3所示。

表3 甘肃省县际农业经济全局Moran's I检测结果

1.全局自相关。从表3可知，2009—2015年全省县际农业经济水平Moran指数均为正值，正态分布假设下，对Moran指数置信度0.001检验的呈显著。说明2009—2015年甘肃省86各县区农业经济水平存在显著的、正的空间自相关，在空间分布上表现出相似值之间的集聚。2009—2015年Moran's I呈下降趋势（降幅为0.138 8），2015年较2009年降低30.43%，表明甘肃省县际农业经济水平的空间关联性降低，区域经济水平提高和生产力条件的改善使县域农业发展的区位限制淡化，县区对周边地区农业发展的空间影响减弱。2012年前后变化最剧烈，2011—2012年下降速度达33%，高于年均5.7%的变化速度，说明2012年甘肃省农业经济县际分异无序性增强。

2.局部自相关。由于全局自相关评估不充分反映局部状况或小范围的局部失常状况，因此本文对甘肃省县际农业经济局部自相关水平，进行Moran散点图和LISA显著性探究。

（1）M oran散点图分析。通过GeoDA1.10软件分别对甘肃省2009年、2011年、2013年、2015年四个截面数据的空间局部自相关水平进行测度和检验（0.001的显著性水平），并输出测度年度Moran散点图（见图3）。

从图3可以看出2009年、2011年、2013年、2015年甘肃省86个县区农业经济水平主要分布于第一、第三象限（多年均值分别为22.9%、64.8%）。第一象限表明高农业经济水平县区被同是高水平的县区包围，第三象限则相反，表示低值区水平区被低水平区包围。全省高值-高值，低值-低值的空间集聚性显著，高低值区交错分布程度低，高值区对低值区带动作用受到空间限制，低值区农业经济处于并长期处于欠发达、不发达水平，农业经济发展两极分化，空间分异明显。

图3 甘肃省部分年份县际农业经济Moran散点图

（2）LISA显著区域分析。以2009年、2011年、2013年、2015年截面数据为基础，借助GeooDA得到甘肃省部分年度LISA集聚图（置信度0.05），结果如图4所示。

图4 甘肃省部分年份县际农业经济水平LISA图

从甘肃省来看，农业经济水平空间格局变化较小，呈北高南低格局，形成河西高-高集聚区和临夏-陇南低-低集聚区。

究其原因，河西地区土地平整，耕地集中，作物生长期热量充足，农业水利发达，形成了以制种、草蓄、经济作物、杂粮为主体的农业优势产区，成为甘肃农业经济的高值集聚区。而临夏-陇南地区，局部环境差异大，临夏盆地山谷多，地块破碎，无霜期短，一年四季均会发生干旱[22]，农业经济发展长期受干旱气候制约；陇南地区地处西秦岭造山带，山体密布，中深切割地貌发育，人均耕地面积0.029公顷[23]，不足全省人均面积的0.5%，且自然灾害多发，农业发展的社会和自然条件不佳，与临夏地区形成全省主要的农业经济低值区。

从局部来看，2015年与 2009年相比可知：（1）酒泉肃北蒙古族自治县、阿克塞哈萨克族自治县由低-高集聚性分别发展为高-高集聚性和不显著区，敦煌市发展为高-高集聚性区，表明酒泉中西部农业经济的空间联系性增强，高农业水平区的拉动作用明显。（2）高-高集聚性县区由7个增长为10个，主要为河西中部农业经济水平高-高集聚性增强，形成河西农业发达区。（3）低-低集聚性县区在数量上保持20个不变，2011年短暂增加后回落。在空间上，低-低集聚性区域向西南方向偏移，陇中、陇东地区低值集聚性降低。（4）迭部县和永靖县由低-低集聚性转变为高-低集聚性，主要是受益于农业经济水平的显著提高，农业经济总产值分别较2009年增长149.8%、92.2%，使其与周边空间的联系性发生变化。

四、结论

本文运用综合评价法、描述性统计分析，结合GeoDA、ArcGIS软件，运用度量地理分析、空间自相关分析，从时空角度对2009—2015年甘肃省86个县区农业经济发展水平的演化过程和特征进行了研究。结论如下：（1）从农业优势系数来看，全省各类型农业经济优势区表现出不同的变化特征和分布范围，形成以河西地区为主题的高优势区，和以陇南、临夏地区为主体的劣势区。（2）2009—2015年农业经济极差变化剧烈，极均值差率、相对差距系数、县际变异系数变化平稳，农业经济差距大；极大值与极小值对区域平均水平的影响不显著，各县区农业经济水平在平均水平周围集聚。（3）2009—2015年全省农业经济呈显著的全局自相关，Moran's I呈下降态势（降幅 0.138 8），甘肃省县际农业经济水平的空间关联性减弱。（4）县际农业经济的局部自相关性显著。0.001的置信度下，2009年、2011年、2013年、2015年 86个地区在Moran散点图主要分布于第一、第三象限，高-高型和低-低型集聚明显，两极分化突出。LISA显著性区域分布演化过程表明，空间变化较小，呈北高南低的特征，形成河西高-高集聚区和临夏-陇南低-低集聚区。2015年与2009年相比，局部地区高-高集聚性、高-低集聚性增强，低-低集聚性区向西偏移。