中国主要粮食作物生产布局变迁及区位优化研究
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摘要
民以食为天，食以粮为源。对于世界上人口最多而人均耕地面积相对较少的中国来说，稳定和增加粮食生产必须作为一项基础性、长期性和战略性目标。近年来，国内外粮食供应和价格的不稳定形势，增加了提高粮食生产的紧迫性和保障粮食安全的重要性。值得注意的是，粮食生产所依赖的耕地资源逐年减少明显，并且绝大多数减少的是粮食播种面积。尤其是东南沿海地区，随着工业化和城市化发展，非农建设占用农业耕地现象突出。在粮食安全任务紧迫、现有耕地资源逐年减少及后备耕地资源有限的情况下，进行科学的粮食作物生产布局，明确各区域粮食生产发展取向是解决上述问题的关键。具体而言，本文着重探讨三方面问题：改革开放以来，中国主要粮食作物生产布局态势如何?背后的驱动机制是什么?未来应该如何发展?
本文在对现有相关文献进行比较全面、系统综述的基础上，运用描述性统计、GIS、空间统计等方法，详细地分析了粮食、小麦、稻谷和玉米生产布局历史变迁与空间集聚状况，分阶段归纳其特点，并探讨现有粮食生产布局存在问题。在此基础上，应用目前最广泛的空间计量经济模型，在省域层面对粮食、小麦、稻谷和玉米进行分区域的影响因素实证分析，在县域层面对粮食进行分时间的影响因素实证分析，衡量相关因素对其布局影响。进一步构建粮食作物生产布局区位优化模型，重点考察“粮食安全情景”和“粮补政策情景”方案下粮食作物生产布局规划，据此提出相应政策启示。本文的主要研究内容包括以下五个方面：
第一，对已有相关研究文献综述。首先，对农业生产布局成因的宏观和微观方面研究成果进行梳理；其次，对农业区域规划分析进行综述；另外对新空间经济学在农业经济的应用及空间计量经济模型进行综述。
第二，历史变迁与现状分析。以统计数据为依据，分析1978-2007年以来粮食作物生产布局变化，从南北方、三大地带、七大产区、省域和县域的不同层面，进行综合系统的研究，分阶段归纳其布局特点。结合现状探讨其布局存在问题。
第三，模型实证分析。详细分析粮食作物生产布局的资源、经济、市场、技术、政策和区位等因素。基于相关理论，构建纳入地理权重和经济权重矩阵空间互动效应的固定(随机)效应空间滞后(误差)计量经济模型，从省域层面对1978-2007年粮食、小麦、稻谷和玉米的生产布局影响因素进行实证分析。进一步构建考虑地理权重矩阵空间互动效应的空间滞后(误差)计量经济模型，从县域层面对2000年和2005年粮食作物生产布局影响因素进行实证分析。
第四，线性规划模拟。构建中国粮食作物生产布局优化模型方案，设计“粮食安全情景”和“粮补政策情景”，借助GAMS软件，运用线性规划方法，进行实证分析，并提出未来小麦、稻谷和玉米生产布局优化方向。
第五，结论概括与对策建议。根据理论与实证分析结果对全文研究结论进行简要的总结，并提出中国粮食作物生产布局发展对策建议。
本研究结果表明：中国粮食作物生产布局区域格局变化特征明显，粮食生产重心变动轨迹沿“东北——西南”方向往复推进，变动方向由“趋向东南”转“趋向东北”，粮食作物生产布局逐步向耕地资源相对丰富、农民非农就业机会较少、生产经济效益比较高的北、中部地区转移或集中。小麦生产华北、华中区布局“扩大”受人均耕地规模扩大、灌溉条件改善及技术进步影响，东北、西南、华东区布局“缩减”受自然灾害及非农产业发展影响。稻谷生产东北区布局“增加”受灌溉条件改善、经济效益优势及技术进步影响，华东、华南区布局“缩减”受自然灾害及城镇化发展影响。玉米生产华北、东北区布局“保持稳定”受人均耕地规模扩大、市场需求增加、运输条件改善及政策的影响，西南区布局“缩减”受自然灾害的影响。省域和县域层面粮食生产布局实证分析表明除自然条件外，经济和市场是其变动关键因素，县域分析结果中经济效益优势、非农就业机会和市场需求系数均大于省域，粮食生产集聚格局形成受区域经济条件影响大于区位条件。另外，地理空间溢出效应对粮食、小麦、稻谷和玉米生产布局影响显著。区位优化模型实证分析表明，“粮食安全情景”中粮食生产布局要扩大粮食自给率低、生产能力弱的区域的生产规模，“粮补政策情景”中粮食生产布局要扩大粮食自给率高、生产能力强的区域的生产规模。因此，小麦生产布局应积极发展西南区、黄淮海区及长江中下游区，稻谷生产布局应积极发展东北区、长江流域区及东南区，玉米生产布局应积极发展北方春玉米区、黄淮海夏玉米区及西南区。
本文的主要创新之处在于：对改革开放以来，中国主要粮食作物生产布局的历史变迁、现存问题、影响因素与区位优化进行了全面、系统的研究；引入地理权重和经济权重矩阵的空间互动效应解释变量对粮食作物生产布局影响因素进行实证分析，增强模型解释能力；在现有省域和区域研究层面的基础上，扩展到县域空间尺度的探讨，丰富了研究视角。
Food is the first necessity of the people; grain is the source of the food. As for the world's most populous and relatively low per capita land of China, stability and increasing grain production must be considered a basic、long-term and strategic goal. In recent years, international and domestic grain market supply and price instability situation, improved grain production urgency and grain security. It is worth noting that, land resources which grain production depends significantly decreasing, while most of the reduction land is sown area. Especially in the south-east coastal areas, with the industrialization and urbanization, rural land occupied by non-agricultural construction is very common. At the urgent grain security、the existing grain production land decreasing and reserve land resources are limited, scientific production of grain distribution、make clear the development of the regional orientation of grain production are the key to solve the above problem. Specifically, this article focuses on three issues: During reform and opening up, What about the situation of Chinese main grain production distribution? What is the behind mechanism? How about the future development?
In this study, based on the relevant research and theory, use descriptive statistical、GIS、spatial statistical to analysis historical distribution changes and spatial concentration of grain、wheat、rice and com. On this basis, separately for both provincial and county level production of grain, apply the currently space econometric model, analysis the distribution factors. Further more, build grain regional optimization model, focus on "grain security scenarios" and "grain policy scenario" to analysis the optimization distribution of grain, and bring forward the corresponding policy. The main research contents include the following five areas:
The first part is the literature review. To begin with, this part summarizes the theories about agriculture production distribution mainly from the macrostructure and microstructure hands. Secondly, comments on regional programming analysis.Thirds, summarizes the application of spatial economic in agriculture and spatial econometrics model method. And then points out the shortcoming of present research and at the same time puts forward the theoretical and practical significance of this study.
Second, the historical changes and the status.Based on statistical data, the article analysis China's grain distribution changes on the south-north、the three major areas、the seven major areas, the provincial and county levels during 1978-2007, then summarized in four phases characterized. Furthermore, explore grain distribution problems.
Third, empirical analysis. At a brief analysis the resources、economic、market、technology、policy aspects effect of grain disteibution. Based on reletavely theory, build spatial interaction effect geography weight and economy weight fixed (random) effects of spatial lag (error) econometric model, demonstration analysis the effect of grain、wheat、paddy、corn from province level during 1978-2007.Bulid geography weight spatial interaction effect space lag (error) effect model, analyzed changing production effect of grain from county level duing 2000-2005.
Fourth, linear programming. On this basis, established a Chinese grain production distribution optimization model, design a "grain security scenarios" and "grain policy scenario", with GAMS software, use linear programming methods, through empirical analysis to pointed out the future of wheat、corn、rice diatribution direction.
The last part is the summary of this study, as well as proposals to grain distribution.
The results of this study show that: China's grain production regional pattern changeing is distinctness, grain distributionn center of gravity track along the "north-east to south-west", changing direction from "southeast" to "northeast".Chinese grain distribution gradually to the relative abundance of arable land, fewer non-farm employment, high cost-effectiveness of the north and midland. Wheat production distribution "expanded" in north area and central area is affected by per capita arable land, irrigation and technological advances, "reduced" in north-east, south-west, east area by natural disasters and the impact of non-agricultural industries. Clustering pattern of wheat is effected by regional conditions more than regional economic conditions. Rice distribution "increase" in north-east area is affected by the improvement of irrigation conditions, economic advantages and technological progress, "reduced" in east and south area by natural disasters and the impact of urbanization.Corn distribution "stable" in north area and north-east is affectd by the scale expansion of arable land per capita, the market demand, transportation conditions and policies, "reduced" in west-south by the impact of natural disasters. Provincial and county levels of grain production empirical analysis shows that in addition to natural conditions, economic and market conditions are a key element of its changes, "the north expansion" of grain production is affected by the improvement of irrigation conditions, technological progress, food demand. "South shrinking" is affected by the non-agricultural industries and the urbanization, on the results of the analysis of county economic advantages, non-farm employment opportunities and market demand coefficients are greater than the provincial, the pattern of the formation of concentration of grain production more than the impact of regional economic conditions, geographic conditions, at the same time the geographic spatial spillover effects significantly affect its distribution.
Location optimization analysis indicates that, "grain security scenario" expand the low grain self-sufficiency rate and weak capacity of the production scale region, "grain policy scenario"expand the high grain self-sufficiency rate and high production ability to regional scale. Therefore, wheat production should develop in the south-west, Huang-Huai-Hai and Yangtze River areas, rice production should develop in the north-east, the Yangtze River Basin and south-east area, com production should develop in the northern spring com, Huanghuai summer com and south-west area.
The main innovation of this paper is: Since reform and opening up,the article have a comprehensive and systematic study of China's major grain the history distribution changes, the existing problems, the impact of location factors and the regional optimization; Use geographical and economic weight space interaction effect variable, analysis factors of Chinese grain production distribution, enhance to explain the model. Based on the existing provincial and regional research level, extended to the county level, and has enriched the study perspective.
本文在对现有相关文献进行比较全面、系统综述的基础上，运用描述性统计、GIS、空间统计等方法，详细地分析了粮食、小麦、稻谷和玉米生产布局历史变迁与空间集聚状况，分阶段归纳其特点，并探讨现有粮食生产布局存在问题。在此基础上，应用目前最广泛的空间计量经济模型，在省域层面对粮食、小麦、稻谷和玉米进行分区域的影响因素实证分析，在县域层面对粮食进行分时间的影响因素实证分析，衡量相关因素对其布局影响。进一步构建粮食作物生产布局区位优化模型，重点考察“粮食安全情景”和“粮补政策情景”方案下粮食作物生产布局规划，据此提出相应政策启示。本文的主要研究内容包括以下五个方面：
第一，对已有相关研究文献综述。首先，对农业生产布局成因的宏观和微观方面研究成果进行梳理；其次，对农业区域规划分析进行综述；另外对新空间经济学在农业经济的应用及空间计量经济模型进行综述。
第二，历史变迁与现状分析。以统计数据为依据，分析1978-2007年以来粮食作物生产布局变化，从南北方、三大地带、七大产区、省域和县域的不同层面，进行综合系统的研究，分阶段归纳其布局特点。结合现状探讨其布局存在问题。
第三，模型实证分析。详细分析粮食作物生产布局的资源、经济、市场、技术、政策和区位等因素。基于相关理论，构建纳入地理权重和经济权重矩阵空间互动效应的固定(随机)效应空间滞后(误差)计量经济模型，从省域层面对1978-2007年粮食、小麦、稻谷和玉米的生产布局影响因素进行实证分析。进一步构建考虑地理权重矩阵空间互动效应的空间滞后(误差)计量经济模型，从县域层面对2000年和2005年粮食作物生产布局影响因素进行实证分析。
第四，线性规划模拟。构建中国粮食作物生产布局优化模型方案，设计“粮食安全情景”和“粮补政策情景”，借助GAMS软件，运用线性规划方法，进行实证分析，并提出未来小麦、稻谷和玉米生产布局优化方向。
第五，结论概括与对策建议。根据理论与实证分析结果对全文研究结论进行简要的总结，并提出中国粮食作物生产布局发展对策建议。
本研究结果表明：中国粮食作物生产布局区域格局变化特征明显，粮食生产重心变动轨迹沿“东北——西南”方向往复推进，变动方向由“趋向东南”转“趋向东北”，粮食作物生产布局逐步向耕地资源相对丰富、农民非农就业机会较少、生产经济效益比较高的北、中部地区转移或集中。小麦生产华北、华中区布局“扩大”受人均耕地规模扩大、灌溉条件改善及技术进步影响，东北、西南、华东区布局“缩减”受自然灾害及非农产业发展影响。稻谷生产东北区布局“增加”受灌溉条件改善、经济效益优势及技术进步影响，华东、华南区布局“缩减”受自然灾害及城镇化发展影响。玉米生产华北、东北区布局“保持稳定”受人均耕地规模扩大、市场需求增加、运输条件改善及政策的影响，西南区布局“缩减”受自然灾害的影响。省域和县域层面粮食生产布局实证分析表明除自然条件外，经济和市场是其变动关键因素，县域分析结果中经济效益优势、非农就业机会和市场需求系数均大于省域，粮食生产集聚格局形成受区域经济条件影响大于区位条件。另外，地理空间溢出效应对粮食、小麦、稻谷和玉米生产布局影响显著。区位优化模型实证分析表明，“粮食安全情景”中粮食生产布局要扩大粮食自给率低、生产能力弱的区域的生产规模，“粮补政策情景”中粮食生产布局要扩大粮食自给率高、生产能力强的区域的生产规模。因此，小麦生产布局应积极发展西南区、黄淮海区及长江中下游区，稻谷生产布局应积极发展东北区、长江流域区及东南区，玉米生产布局应积极发展北方春玉米区、黄淮海夏玉米区及西南区。
本文的主要创新之处在于：对改革开放以来，中国主要粮食作物生产布局的历史变迁、现存问题、影响因素与区位优化进行了全面、系统的研究；引入地理权重和经济权重矩阵的空间互动效应解释变量对粮食作物生产布局影响因素进行实证分析，增强模型解释能力；在现有省域和区域研究层面的基础上，扩展到县域空间尺度的探讨，丰富了研究视角。
Food is the first necessity of the people; grain is the source of the food. As for the world's most populous and relatively low per capita land of China, stability and increasing grain production must be considered a basic、long-term and strategic goal. In recent years, international and domestic grain market supply and price instability situation, improved grain production urgency and grain security. It is worth noting that, land resources which grain production depends significantly decreasing, while most of the reduction land is sown area. Especially in the south-east coastal areas, with the industrialization and urbanization, rural land occupied by non-agricultural construction is very common. At the urgent grain security、the existing grain production land decreasing and reserve land resources are limited, scientific production of grain distribution、make clear the development of the regional orientation of grain production are the key to solve the above problem. Specifically, this article focuses on three issues: During reform and opening up, What about the situation of Chinese main grain production distribution? What is the behind mechanism? How about the future development?
In this study, based on the relevant research and theory, use descriptive statistical、GIS、spatial statistical to analysis historical distribution changes and spatial concentration of grain、wheat、rice and com. On this basis, separately for both provincial and county level production of grain, apply the currently space econometric model, analysis the distribution factors. Further more, build grain regional optimization model, focus on "grain security scenarios" and "grain policy scenario" to analysis the optimization distribution of grain, and bring forward the corresponding policy. The main research contents include the following five areas:
The first part is the literature review. To begin with, this part summarizes the theories about agriculture production distribution mainly from the macrostructure and microstructure hands. Secondly, comments on regional programming analysis.Thirds, summarizes the application of spatial economic in agriculture and spatial econometrics model method. And then points out the shortcoming of present research and at the same time puts forward the theoretical and practical significance of this study.
Second, the historical changes and the status.Based on statistical data, the article analysis China's grain distribution changes on the south-north、the three major areas、the seven major areas, the provincial and county levels during 1978-2007, then summarized in four phases characterized. Furthermore, explore grain distribution problems.
Third, empirical analysis. At a brief analysis the resources、economic、market、technology、policy aspects effect of grain disteibution. Based on reletavely theory, build spatial interaction effect geography weight and economy weight fixed (random) effects of spatial lag (error) econometric model, demonstration analysis the effect of grain、wheat、paddy、corn from province level during 1978-2007.Bulid geography weight spatial interaction effect space lag (error) effect model, analyzed changing production effect of grain from county level duing 2000-2005.
Fourth, linear programming. On this basis, established a Chinese grain production distribution optimization model, design a "grain security scenarios" and "grain policy scenario", with GAMS software, use linear programming methods, through empirical analysis to pointed out the future of wheat、corn、rice diatribution direction.
The last part is the summary of this study, as well as proposals to grain distribution.
The results of this study show that: China's grain production regional pattern changeing is distinctness, grain distributionn center of gravity track along the "north-east to south-west", changing direction from "southeast" to "northeast".Chinese grain distribution gradually to the relative abundance of arable land, fewer non-farm employment, high cost-effectiveness of the north and midland. Wheat production distribution "expanded" in north area and central area is affected by per capita arable land, irrigation and technological advances, "reduced" in north-east, south-west, east area by natural disasters and the impact of non-agricultural industries. Clustering pattern of wheat is effected by regional conditions more than regional economic conditions. Rice distribution "increase" in north-east area is affected by the improvement of irrigation conditions, economic advantages and technological progress, "reduced" in east and south area by natural disasters and the impact of urbanization.Corn distribution "stable" in north area and north-east is affectd by the scale expansion of arable land per capita, the market demand, transportation conditions and policies, "reduced" in west-south by the impact of natural disasters. Provincial and county levels of grain production empirical analysis shows that in addition to natural conditions, economic and market conditions are a key element of its changes, "the north expansion" of grain production is affected by the improvement of irrigation conditions, technological progress, food demand. "South shrinking" is affected by the non-agricultural industries and the urbanization, on the results of the analysis of county economic advantages, non-farm employment opportunities and market demand coefficients are greater than the provincial, the pattern of the formation of concentration of grain production more than the impact of regional economic conditions, geographic conditions, at the same time the geographic spatial spillover effects significantly affect its distribution.
Location optimization analysis indicates that, "grain security scenario" expand the low grain self-sufficiency rate and weak capacity of the production scale region, "grain policy scenario"expand the high grain self-sufficiency rate and high production ability to regional scale. Therefore, wheat production should develop in the south-west, Huang-Huai-Hai and Yangtze River areas, rice production should develop in the north-east, the Yangtze River Basin and south-east area, com production should develop in the northern spring com, Huanghuai summer com and south-west area.
The main innovation of this paper is: Since reform and opening up,the article have a comprehensive and systematic study of China's major grain the history distribution changes, the existing problems, the impact of location factors and the regional optimization; Use geographical and economic weight space interaction effect variable, analysis factors of Chinese grain production distribution, enhance to explain the model. Based on the existing provincial and regional research level, extended to the county level, and has enriched the study perspective.
引文
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