基于熵值TOPSIS-ESDA法的河南省农业现代化水平及时空特征分析

摘要 基于河南省乡村振兴及农业现代化发展要求，结合省域农业特征构建河南省农业现代化水平综合评价指标体系，对河南省及下属17个地级市农业现代化水平进行测度。运用熵值法TOPSIS法，从农业生产现代化、农业信息现代化、农业产品现代化、农业经营现代化等6个层面进行指标赋权及具体水平测度，在此基础上运用ESDA空间自相关分析法对其空间集聚特征进行进一步研究。结果表明：①农业机械化率、农村区域网络普及程度、农业品牌建设及龙头企业发展状况对区域农业现代化水平影响较大；②河南省农业现代化水平总体呈现“中部高，南北低”，“东部高，西部低”的分布趋势；③当前形成以郑州为中心“高-高”集聚模式，北部地区呈现“极化”“空心”现象，南部、西部集聚水平较低；建设“多个中心”，逐步实现区域协同。高值区域应发挥资源优势，重点实现农业科技成果转化及人才培养，并积极带动周边低值区域共同发展。低值区域应主动加强交流，完善农业基建，尽快实现农业现代化转型。

关键词 农业现代化；熵值TOPSIS法；ESDA法；空间自相关；时空特征

中图分类号 S-9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）19-0196-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.19.045

The Level of Agricultural Modernization in Henan Province and Spatiotemporal Characteristics Analysis Based on Entropy TOPSIS-ESDA Method

LIAO Tai-lai，WU Zhan-yong，ZHANG Qiu-hong

（Fan Li Business School，Nanyang Institute of Technology，Nanyang，Henan  473000）

Abstract Based on the requirements of rural revitalization and agricultural modernization development in Henan Province，combined with the characteristics of provincial agriculture，a comprehensive evaluation index system of agricultural modernization level in Henan Province was constructed to measure the level of Henan Province and its 17 subordinate cities.The entropy TOPSIS method was used to carry out index weighting and specific level measurement from the six levels of agricultural production modernization，agricultural information modernization，agricultural product modernization，and agricultural management modernization.On this basis，the ESDA spatial autocorrelation analysis method was used to further study its spatial agglomeration characteristics.①The rate of agricultural mechanization，the popularity of rural regional networks，the construction of agricultural brands and the development of leading enterprises have a greater impact on the level of regional agricultural modernization;②The level of agricultural modernization in Henan Province generally presents a distribution trend of “high in the middle，low in the south and north”，“high in the east，low in the west”;③At present，a “high high” agglomeration pattern is formed with Zhengzhou as the center.The northern region presents a “polarization” and “hollow” phenomenon，while the concentration level in the south and west is low;Build "multiple centers" and gradually realize regional coordination.High value regions should give play to their resource advantages，focus on the transformation of agricultural scientific and technological achievements and personnel training，and actively drive the common development of surrounding low value regions.Low value regions should actively strengthen exchanges，improve agricultural infrastructure，and realize the transformation of agricultural modernization as soon as possible.

Key words Agricultural modernization;Entropy TOPSIS method;ESDA method;Spatial autocorrelation;Spatiotemporal characteristics

随着经济和科技发展，以智慧、高效、优质为需求的农业现代化发展模式成为趋势，也成为世界各国实现农业现代化建设的必然选择［1-2］。农业现代化建设已作为我国“十四五”时期的重要战略目标纳入国家农业核心规划，《全国农业现代化规划（2016—2020年）》及2019—2022年中央一号文件均指出，农业现代化建设需以农业核心技术突破为抓手，以解决农业发展痼疾为目标，梯次实现农业发展目标是开创我国农业发展新局面的强大推力。近年来，河南省通过创新农业生产模式，构建农业生产新业态等方式，在区域农产品综合产能方面取得了良好进展。但产品质量及产业结构不优，市场竞争力及环境效益不强等问题日趋明显［3-4］。作为拥有良好的区位优势和农业资源禀赋的农业大省，提升农业全要素生产率，确保农业资源高效利用，推动省域农业实现现代化转型突破具有重要意义，在此过程中，通过构建完善指标体系对省域农业现代化水平进行测度，并对其时空演化规律及集聚特征进行研究，是明确河南省当前现代农业发展问题，完善省域农业现代化发展模式的重要前提。

农业现代化的概念最早由美国学者舒尔兹在20世纪60年代提出，其主要内涵是指现代科学对传统农业的改造。当前国内学者对农业现代化概念的研究，主要依据不同时期农业发展需求进行调整。高芸等［5］认为，当前农业现代化的本质是技术进步和产业要素转型升级，包括生产关系变革，生产技术转化及生产要素耦合。刘世薇等［6］指出，现代农业生产模式正处于转型阶段，保障生产方式合理转变，提高生产效能，实现绿色发展是农业现代化的目标。刘洋等［7］认为，农业现代化建设过程具有整体性，并不是部分要素的进步，而是全面的机械化、智能化、专业化、低碳化升级改造，须以政府为主导，联通市场及社会主体协同发展。文丰安［8］认为农业现代化的核心是构建科学的农业生产管理体系，确保网络技术在农业生产经营中的高效应用，创造高产能、低能耗的资源环境友好产业模式［5-10］。

农业现代化水平研究以指标体系构建研究为主，并根据测度需求进行方法优化。政府层面，江苏、浙江等省份先后发布省域农业现代化评价指标体系，为各省份构建区域农业现代化水平评价指标体系提供了参考。学术层面，学者们针对各研究区域农业发展特征，进行指标构建及水平测度，其指标层也存在一定差异，但准则层均包含农业生产现代化、经营现代化、信息现代化及农业生态现代化4各方面［11-13］。水平测度方面，主要集中于指标的赋权方法和水平测度方法的创新。周迪等［14］运用变异系数法确定指标权重，并运用多目标线性加权函数法对我国2004—2017年农业现代化水平进行具体测度。刘玉洁等以熵值法为基础，结合多目标线性加权法、Wolfson极化指数法、综合指数法和加权求和法对青藏高原、陕西省、黑龙江省等区域特定阶段农业现代化水平进行分析，并得出各评价要素的贡献度［15-18］。

通过以上研究分析，国内学者在农业现代化内涵研究方面尚未形成统一认识，对于农业现代化水平及时空特征分析主要集中与国家层面或经济发达省份，针对河南省等农业大省的研究相对较少，且整体停留在省级层面而对地市级行政区研究匮乏。因此，笔者以2006—2020年作为研究区间，对河南省整体及各地市农业现代化水平进行评价，通过与各农业强省及区域内部的比较，探究河南省农业现代化水平的差异及时空演变特征，分析不同时期农业现代化存在的问题和困境，并以此提出针对性建议。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法 该研究采用熵值TOPSIS法对河南省农业现代化水平进行测度。在熵值法赋权基础上运用TOPSIS法进行修正，根据权值与理想解的贴近程度确定评价对象的水平及优劣排名，随后采用人工断点法对各区域农业现代化水平进行分级处理，在此基础上运用ESDA法对农业现代化空间自相关性进行进一步分析，并以此结果对河南省农业现代化水平时空分布及演化特征进行研究。

1.1.1 熵值TOPSIS法。熵值法是运用信息熵理论，根据指标值数据差异确定权重，赋权方法较为客观准确，可避免主观赋权法的造成的偏差，由于存在负向指标，因此首先采用极值法对指标数据进行无量纲化处理［18-20］。

以运用极值法处理后的数据为基础构建矩阵，并运用熵值法对指标进行赋权，该过程运用SPSS 22.0实现，具体过程不做赘述。

在熵值法赋权基础上运用TOPSIS法对指标数据进行测度并量化，并对评价对象水平进行排序，首先依据熵值法求出的各指标权重构建加权规范矩阵Sij：

确定各指标最优解和最劣解，并计算所有指标与最优、劣解的距离并直接标记为a+ij、a-ij：

最后，根据最优解计算接近度，以此判断测度对象水平并进行排序。

评价结果取值范围在0～1，数值越接近1，表示评价对象越接近最优解，水平越高，反之则水平越低。在计算出2006—2020年河南省及各地市农业现代化水平基础上，进行可视化处理，明确其时空演变特征。

1.1.2 ESDA空间自相关性分析。

在明确时空演变特征基础上，对该结果进行空间自相关性分析，研究河南省农业现代化发展水平在各主要阶段是否存在空间正相关性。其中空间自相关性以全局Moran’s I指数和局部Moran’s I表示，该值范围为-1～1，越接近1表示正相关显著，反之接近-1则表示负相关显著，越接近0，则呈现空间随机分布［21-22］：

以上数据均应用GeoDa1.14进行处理，在空间相关性显著的情况下，局部Moran’s I可生成Moran’s I散点图，根据各地市在各象限中的分布，可明确其集聚类型，分别是第一象限（H-H）高高集聚（扩张型）、第二象限（L-H）低高集聚（空心型）、第三象限（L-L）低低集聚（萧条型）、第四象限（H-L）高低集聚（极化型）［23-24］。