基于空间计量经济模型的县域粮食生产区域格局研究，本文主要内容关键词为：县域论文,粮食生产论文,格局论文,模型论文,区域论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
中国是一个农业大国，粮食始终是关系国计民生的大事，是国民经济持续、稳定、快速发展的重要保障。粮食生产发展的重点在县域，粮食安全的关键在县（市）级，2007年中国粮食生产大县共有453个，其粮食产量为22115.4万吨，占全国粮食总产量的44.1%。近年来，中国粮食生产的县（市）级区域性特征明显，粮食生产主要集中在东北黑龙江、吉林和辽宁的部分县，长江流域以北的河北、河南、山东、江苏和安徽的部分县，西部陕西、甘肃的部分县，南部湖南、江西和广西西南部等地区的部分县。2007年，黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、山东、江苏、安徽、陕西、甘肃、湖南、江西、广西的粮食生产大县个数分别为34、26、27、34、35、30、36、34、17、5、23、27、9。中国粮食生产区域格局的形成有其内在必然规律，现阶段粮食市场化改革进一步深化、农村城镇化步伐加快、农业用地流失严重、农业种植结构不断调整将对粮食生产区域格局形成产生明显影响。
目前学术界对中国粮食生产的区域布局特征及其影响因素进行了丰富的研究。黄爱军(1995)、李炳坤(1996)、伍山林(2000)等较早关注了我国的粮食生产布局变化。之后，罗万纯(2005)基于1978-2003的面板数据，运用生产集中度（生产集中度是指某地区某产品产量占全国总产量的比重）对中国粮食生产布局进行了分析，并对粮食生产区域格局的影响因素进行了研究。程叶青(2005)对中国粮食生产的区域格局变化特征及其规律进行了探讨。高帆(2005)采取地区粮食生产指数对1978-2003年中国粮食生产空间格局的变化情况进行了研究。陆文聪(2008)运用MI指数从省域层面分析了中国粮食作物生产布局变化情况。综上所述，大多数研究以分区域或者省份为研究单位，而微观以县级为单位的实证研究还没有。本文创新性在于从县域的视角，运用目前最广泛的空间计量经济模型对我国粮食生产区域格局及其影响因素进行实证研究，深入探究县域粮食生产区域格局及影响因素，获得更加详细的信息、更深入的分析结果和可靠的结论，有助于正确把握中国县域粮食生产区域发展，并为进一步制定优化现阶段县域粮食生产区域布局的发展方向提供依据，从客观上指导县域发展、实现县域粮食生产的稳定增长。
二、研究方法及理论模型
（一）空间自相关分析
空间自相关分析是空间统计学的重要组成部分，是认识空间格局有效手段。检验区域经济行为空间相关性存在与否（也就是是否存在区域的集聚或集中），空间统计学一般用全域Moran's I指数和局域Moran's I指数，全域Moran's I指数衡量区域之间整体空间关联与空间差异程度，局域Moran's I指数分析观测局部空间聚集情况。
（二）空间滞后模型和空间误差模型
空间计量经济的基本思想是将地区间的相互关系引入模型，对基本线性回归模型通过空间权重矩阵w进行修正。
1.空间滞后模型。空间滞后模型(Spatial Lag Model,SLM)主要探讨各变量在一个地区是否有扩散现象（溢出效应）。其模型表达式为：Y=ρWY+Xβ+ε。式中，Y为被解释变量；X为n×k的外生解释变量矩阵；ρ为空间回归系数；W为n×n阶的空间权值矩阵，一般用邻接矩阵(Contiguitv Matrix)；WY为空间滞后被解释变量；ε为随机误差项向量。
2.空间误差模型。空间误差模型(Spatial Error Model,SEM)度量了邻接地区关于被解释变量的误差冲击对本地区观察值的影响程度。其模型表达式为：Y=Xβ+ε，ε=λWε+μ，式中，ε为随机误差项向量；λ为n×1的截面被解释变量向量的空间误差系数；μ为正态分布的随机误差向量。
三、模型构建和变量选择
（一）模型构建
1.待检验的假设。资源环境方面，人均耕地面积大、农业劳动力充足、粮食生产机械化水平高、人均粮食产量高的县，从事粮食生产较多，粮食生产的集聚水平较高；经济环境方面，城镇化水平高、经济发展快、非农就业机会多、粮经作物经济效益低下的县，粮食生产的集聚水平较低；市场因素方面，市场需求大的县则粮食生产的集聚水平较高；技术条件方面，技术水平高的县则粮食生产的集聚水平较高。
2.模型构造。为了验证以上假设，本文采用双对数线性的空间滞后(SLM)和空间误差截面回归模型(SEM)建立粮食生产区域面积供给模型，由于粮食生产区域形成与粮食种植面积密切相关，所以这里以粮食播种面积为解释变量。空间滞后（误差）模型一般形式如下①：
(1)空间滞后模型：prooutp=ρWprooutp+βlnX+ε，式中，prooutp为n×1（n为区域数）被解释变量矩阵；X为n×k解释变量矩阵。
(2)空间误差模型。prooutp=βlnX+ε，ε=λWε+μ，式中，prooutp为n×1（n为区域数）被解释变量矩阵；X为n×k解释变量矩阵。
（二）变量选择
本文实证分析的变量数据全部来自于《中国县（市）社会经济年鉴2008》及各省份统计年鉴的农业播种面积、粮食播种面积、粮食总产量、乡村总人口、乡村劳动力、农林牧渔业劳动力、农业机械总动力、肉类产量和国内生产总值等指标（见表1）。这里的粮食产量是指全社会的产量，包括稻谷、小麦、玉米、高粱、谷子及其他等；城镇化水平以城镇人口占总人口比例来表示；非农就业机会以农林牧副渔业以外劳动力数量占农村总劳动力数量比例表示；粮经作物经济效益比以粮食作物播种面积占农业总播种面积比例表示；人均粮食产量以各县（市）粮食产量与人口数量比值表示。
四、实证分析
（一）空间统计描述
首先，利用Moran's I指数进行空间自相关性（空间集聚）分析。2007年县域粮食播种面积全域Moran's I指数值为0.4239，并且通过了检验，显示了空间自相关性，表明县域粮食播种面积在空间上呈现出明显区域现象。进一步运用GeoDA 0.9.5软件进行了县域粮食生产局域Moran's I指数散点图及局域Moran's I指数空间自相关聚类的研究，显示了县域粮食生产空间区域特征的存在。
县域粮食生产局域Moran's I指数散点图（见图1）显示2007年中国2400多个县域的粮食生产区域格局大致上呈现为正的空间相关关系，第一、三象限分布的散点分别表示具有高、低粮食生产县域与其他具有高、低粮食生产县域在空间位置的分布上相互邻近。局域Moran's I指数空间自相关聚类分析表明，2007年粮食生产的区域格局主要集中在宁夏、黑龙江北部中部和东部、吉林北部、辽宁北部、河北、河南、安徽、江苏、山东、湖北、湖南、广西中部的县域；而新疆东南部、甘肃西部和中部、青海西部、西藏大部分地区、四川大部分地区、云南西南部、广东中南部的县域表现为明显的分散特征；同时黑龙江中部、内蒙古中南部、辽宁西部、河南、湖北、安徽的部分零星县呈现出粮食高生产区域与低生产区域相邻近现象。
图1 2007年县域粮食播种面积局域Moran's I散点图
（二）空间计量实证分析
在以上全域Moran's I和局域Moran's I指数分析基础上，运用中国分县行政区划矢量图借助ArcGIS9和GeoDA0.9.5软件支持，采用空间计量经济模型对影响县域粮食生产区域格局因素进行实证分析。同时为了更好地与一般的分析对比，这里也进行了普通的OLS估计。分析结果见表2。空间SAR和SEM模型估计结果中R[2]值分别为0.9482、0.9342，高于OLS中R[2]值0.9021，而且都通过了误差正态性检验(Jarque-Bera)、空间依赖性检验(Likelihood Ratio)，说明空间SAR和SEM模型估计要比OLS更为显著。由此表明运用纳入空间互动效应的空间计量经济模型对县域粮食生产影响因素回归更精确。在SAR和SEM模型选择上，由于SAR的LM值大于SEM，表明SAR更能反应其结果。因此，运用SAR模型的分析结果，人均耕地面积、经济效益比和技术与其成正相关关系，而非农就业机会、城镇化、人均GDP与其成负相关关系（见表2）。
这与现阶段中国农业发展的国情及具体情况相符。目前，中国正处在城市化以及市场化的进程中，其对中国农业生产发展的选择也带来了深远的影响。非农就业机会高、城镇化发展快、经济发展好的区域，农民大多选择从事比农业收入更高的产业，农业种植面积相对会下降，从而粮食生产区域集聚特征不明显，这个特征尤其在南方沿海地区较为明显。而人均耕地面积大、经济效益比高、技术较好的区域，能激发农民进行粮食生产的积极性，区域集聚特征相对明显。
五、结论与建议
本文以微观县域单位对中国粮食生产区域格局进行了空间自相关检验，对其影响因素进行了空间计量经济模型实证分析。分析结果表明，中国的粮食生产在空间上存在较强空间自相关依赖性，粮食生产区域特征明显，人均耕地面积、经济效益比、技术与县域粮食播种面积呈现正的逐渐增强的相关关系，而非农就业机会、城镇化、人均GDP对其有负的影响。
粮食作为一国人民生存之本，其基础地位不可动摇，中国在今后粮食生产发展中更要注重粮食生产总量的稳定以及分区域合理布局，为此提出以下建议：(1)以县域粮食生产发展为契机，带动区域粮食生产稳定发展。县域粮食生产布局的实证分析表明，县域层面的相关因素对粮食生产布局变动具有明显的影响作用。在今后粮食生产发展中，国家要高度重视县域粮食生产发展，以县域粮食生产发展为契机，通过县域粮食生产发展保证区域粮食生产合理布局和稳定发展。(2)充分考虑县域间粮食生产空间依赖性影响，实施以县为单位的区域性粮食政策。模型实证分析表明县域粮食生产的空间依赖性特征明显。为此，国家在制定相关粮食政策时应突破传统以省份为单位的制定形式，充分考虑县域层面粮食作物生产的特点、生产规模、制约因素等，积极构建以县为单位的区域性政策，提高政策实施的可操作性和效果。(3)在积极发展高集聚区县域粮食生产的同时更要注重低集聚区粮食生产恢复性发展。在促进粮食生产不断向部分区域县集中的同时，在目前运力不足、城市化进程迅速加快、人均耕地资源不断下降的情况下，各粮食生产集中区域的县要不断加大农业科研投入，促进农业科技进步，发展农业机械化，提高复种指数和粮食单产，保证粮食产量。在保证粮食生产高集聚区县域粮食生产稳定增产基础上，虽然粮食生产重心不断北上，但南方尤其是沿海地区的县域也不应忽视粮食生产发展，要深挖粮食生产发展潜力，不断提高粮食的加工转化能力，增加粮食附加值，提高种粮农民积极性和收入，确保粮食生产自给能力。
注释：
①由于模型所使用数据单位大小不一，故对所有自变量取对数（政策虚拟变量及空间依赖性系数除外）