我國糧食安全脆弱性時空變化分析

夏漢軍　李聰媛　趙迪

摘要：【目的】對我國糧食安全脆弱性指數進行測算，明確我國糧食安全脆弱性時空變化及重心轉移路徑，為提高我國糧食安全水平、降低糧食安全脆弱性提供參考依據。【方法】基于綜合指數法測算2000—2018年我國糧食安全脆弱性指數，運用GIS分析工具分析其空間變化和重心運動軌跡?！窘Y果】從時間來看，我國糧食安全脆弱性指數呈下降態(tài)勢，表明我國糧食安全性越來越高，抵抗風險能力越來越強。從空間來看，2000年我國糧食安全低脆弱性地區(qū)主要分布在東部和南部地區(qū)，較高脆弱性地區(qū)主要處于中部地區(qū)，高脆弱性地區(qū)主要是內蒙古和西藏兩地;2005年我國糧食安全脆弱性呈現中、高脆弱性地區(qū)增加，較高脆弱性地區(qū)降低的空間特點;2010年糧食安全脆弱性變化相對較大的省份是四川和上海兩地;2015和2018年糧食安全脆弱性空間變化趨于穩(wěn)定，主要表現在較低風險區(qū)主要集中在東北、江浙及四川等地，中脆弱性主要集中在中部和西南地區(qū)，較高脆弱性主要集中在京津翼、云貴及西北地區(qū)。從重心轉移路徑來看，較低脆弱性和中脆弱性路徑變化相對較大，較高和高脆弱性路徑變化相對較小，重心相對集中。【建議】強化災害預警功能建設，加大災后重建工作力度;多渠道提高農戶收入，降低農戶與非農戶之間的工資差額，提高農民生產積極性;爭取政策扶持，加大農業(yè)機械化投入，以科技提升農業(yè)機械化水平;持續(xù)擴大糧食消費需求量，建立符合地方實情的糧油質量標準體系和糧食生產體系。

關鍵詞： 糧食安全;脆弱性;時空變化;重心轉移

中圖分類號： S-05;F326.11? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2020）08-2044-07

Spatial and temporal changes of Chinas food security vulnerability

XIA Han-jun1，2， LI Cong-yuan3， ZHAO Di1，2

（1Hunan University of Arts and Science， Changde， Hunan? 415000， China; 2Hunan Province Cooperative Innovation Center for The Construction & Development of Dongting Lake Ecological Economic Zone， Changde， Hunan? 415000， China; 3Kunming University of Science and Technology， Kunming? 650000， China）

Abstract：【Objective】To measure Chinas food security vulnerability index， to clarify the temporal and spatial changes of Chinas food security vulnerability and the path of gravity shift， to improve the level of Chinas food security and reduce the vulnerability of food security. 【Method】Based on the comprehensive index method， the China food security vulnerability index from 2000 to 2018 was measured， and the spatial variation and center of gravity motion trajectory were analyzed using GIS analysis tools. 【Result】From the time point of view， Chinas food security vulnerability index showed a downward trend， indicating that Chinas food security was getting higher and higher， and its ability to resist risks was getting stronger and stronger. From a spatial perspective， Chinas food security low vulnerability area in 2000 was mainly distributed in the eastern and southern regions， the? vulnerability area were mainly in the central region， and the highly vulnerability areas were mainly in Inner Mongolia and Tibet. In 2005， Chinas food security vulnerability showed an increase in medium and highly vulnerability areas， and decrease in vulnerability areas. The areas with relatively large changes in food security vulnerability in 2010 were Sichuan and Shanghai; the spatial changes in food security vulnerability in 2015 and 2018 tended to be stable， the lower risk areas mainly concentrated in the Northeast， Jiangsu， Zhejiang and Sichuan， the medium vulnerability was mainly concentrated in the central and southwestern areas. The vulnerability area was mainly concentrated in the Beijing-Tianjin-Hebei， Yunnan-Guizhou and Northwest China. From the perspective of the shift of gravity， the path changes of low vulnerability and medium vulnerability areaswere relatively large，paths of the vulnerability areas and highly vulnerability areas were relatively small， and the center of gravity was relatively concentrated. 【Suggestion】Strengthen the construction of disaster early warning function and strengthen the work of post-disaster reconstruction;multi-channel to increase farmers income， reduce the wage difference between farmers and non-farmers， increase farmers enthusiasm for production;strive for policy support， increase investment in agricultural mechanization， improve the level of agricultural mechanization by science and technology;expand the demand continuously for grain consumption and establish a grain and oil quality standard system and a grain production system in line with local conditions.

Key words： food security; vulnerability; temporal and spatial changes; shift of gravity

Foundation item： Hunan Natural Science Foundation（2019JJ40199）; Educational Reform Project of Hunan Education Department（2019291）; Doctor Initiation Project of Hunan University of Arts and Science（16BSQD53）

0 引言

【研究意義】糧食是人類生存與發(fā)展的基礎，糧食安全已納入國家戰(zhàn)略，在世界貿易摩擦不斷加劇的新形勢下，保障國家糧食安全是長期而艱巨的任務（高延雷等，2019）。糧食安全受自然、社會和經濟因素的綜合影響，一方面，我國是人口大國，農業(yè)生產條件復雜，且隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農地非農化現象日益嚴重，糧食安全面臨極大威脅（彭鎖，2019）;另一方面，農地非農化帶來的巨大經濟效益反作用于農業(yè)生產，提高糧食產量，保障糧食安全。從人地耦合系統(tǒng)的視角來看，脆弱性是指自然、社會、經濟和環(huán)境因素共同決定的系統(tǒng)對其過程脅迫的易損性，以及系統(tǒng)在受到破壞和傷害后的恢復能力，主要取決于系統(tǒng)的暴露性、敏感性和適應性3個要素（李文龍等，2018）。因此，將糧食安全與脆弱性結合研究糧食安全脆弱性，對提高我國糧食安全水平、降低糧食安全脆弱性有重要的現實意義?！厩叭搜芯窟M展】糧食安全一直是國內學者研究的重點領域（李俊高等，2019），主要集中在糧食安全脆弱性的評價、驅動機制、政策建議及單一因素對糧食安全脆弱性的影響。公茂剛和王學真（2009）以發(fā)展中國家為例，分析發(fā)展中國家糧食安全脆弱性的原因，認為自然災害、戰(zhàn)亂沖突等是導致糧食安全脆弱性的主要原因;劉杰（2013）認為氣候變化對糧食安全脆弱性的影響較大;方修琦等（2014）以氣候變化直接影響糧食生產水平為起點，分析得出耕地、人口、政策及外來勢力均會對氣候變化的影響起放大或抑制的作用，氣候變化影響的驅動—響應關系不能歸結為簡單的因果關系;蔡文香等（2015）認為我國糧食安全脆弱性應通過加強對各類氣象災害的預防和防御、加大對糧食生產的補貼力度等方式提高糧食安全水平;姚成勝等（2019）認為我國糧食安全系統(tǒng)脆弱性的主要驅動因子是人均GDP、城鎮(zhèn)化水平和城鄉(xiāng)居民人均可支配收入?！颈狙芯壳腥朦c】目前針對糧食安全脆弱性的研究主要為糧食安全脆弱性時間變化的評價分析，而空間變化最能展現糧食安全脆弱性區(qū)域差異（李潔等，2012），關于此方面鮮見報道?！緮M解決的關鍵問題】在建立糧食安全脆弱性評價指標體系基礎上，分析我國2000—2018年糧食安全脆弱性的時間變化，進一步研究2000、2005、2010、2015和2018年4個年份糧食安全脆弱性的空間變化，并運用GIS平均中心功能，分析糧食安全脆弱性18年間的重心轉移路徑及時空變化狀況，為提高糧食安全管理提供理論參考。

1 數據來源及研究方法

1. 1 研究方法

1. 1. 1 變異系數法 變異系數法是直接利用各項指標所包含的信息得到指標權重的客觀賦權法（何學敏等，2019），本研究在選取指標時，由于各指標所表述內容不一致，為縮小各指標的差異性，故選取該方法。計算步驟如下：

（1）無量綱處理。通過離差標準化進行數據處理。

式中，X'ij為標準化處理后的數據;Xij、Xmax和Xmin分別為實際值、最大值和最小值。若指標為正向時，采用公式①，若指標為負向時，采用公式②。

（2）求指標的平均數Xij和標準差Sij。

（3）計算各項指標的變異系數Vij和權重Wij。

1. 1. 2 綜合指數法 綜合指數法指在確定指標權重的基礎上，將其與標準化的數值進行相乘得到所需要的結果，以期能夠反映出特定系統(tǒng)的整體狀況（劉圓圓和滕健，2011）。計算公式如下：

1. 2 指標體系構建及數據來源

本研究數據均來源于2000—2018年的《中國統(tǒng)計年鑒》和《國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》。基于科學性、時效性、數據可獲取性并結合相關文獻（方修琦等，2014），從暴露程度、敏感性及適應能力3個系統(tǒng)分析，并結合每個系統(tǒng)壓力—狀態(tài)—響應準則層確定糧食安全脆弱性評價指標體系（表1）。其中，暴露程度是指系統(tǒng)遭受的各種壓力和沖擊;敏感性是指系統(tǒng)受到的正面或者負面影響的程度;適應能力是指系統(tǒng)能夠處理、適應協調及從脅迫造成的后果中的恢復能力。

首先，從暴露程度來看，2000年以來，我國城鎮(zhèn)化發(fā)展不斷加速，農地非農化現象嚴重，大量的水資源、土地、勞動力等農業(yè)生產要素流向城鎮(zhèn)和非農業(yè)，因而，農業(yè)生產面臨一定的威脅;其所表現出來的則是在農業(yè)生產中糧食不足的發(fā)生率及農作物的成災率，糧食供給產生較大壓力，最直接的表現是當年農產品產量，因此，暴露程度指標壓力層選取人均耕地面積、人均糧食播種面積及單位農用化肥施用量3項指標，狀態(tài)指標包括糧食不足發(fā)生率和農作物成災率2項指標，響應指標主要包括農產品產量1個指標。

其次，從敏感性來看，在經濟發(fā)展的過程中，非農業(yè)比例不斷上升，非農人員工資水平明顯高于農業(yè)人員，因而人們更愿意從事非農業(yè)產業(yè)，進而引起農業(yè)從業(yè)人口和農業(yè)產值的變化，在此壓力下，勢必也會影響糧食類價格指數和農戶類的平均工資水平，最直接的變化則是恩格爾系數的變化，因此，敏感性壓力指標包括農業(yè)從業(yè)人口、農業(yè)產值占總產值比例及人均糧食占有量3項指標;狀態(tài)指標包括糧食類居民消費價格指數和從事農業(yè)生產農戶平均年工資2項指標。

最后，從適應能力來看，為保障糧食供給穩(wěn)定，國家會增加對糧食生產的支出和扶持力度，農戶也會做出相應變化，在此變化下，農業(yè)生產條件有所改善，因而也會促使人們購買能力的變化，適應能力系統(tǒng)壓力指標包括農田水利基本設施規(guī)模和農資投入量、人為投入對環(huán)境變化認識及適應能力2項指標;狀態(tài)指標包括農業(yè)機械化水平和有效灌溉率2項指標;響應指標包括人們通過購買糧食適應糧食短缺的能力1項指標。

1. 3 統(tǒng)計分析

運用GIS 10.1的ArcToolbox工具中平均重心功能測算我國糧食安全脆弱性重心變化路徑;將統(tǒng)計年鑒等的原始數據輸入GIS，Symbol功能將糧食安全脆弱性指數劃分為低脆弱性、中脆弱性、較高脆弱性和高脆弱性4個等級。

2 我國糧食安全的脆弱性時空變化及重心轉移分析

2. 1 我國糧食安全脆弱性時間變化分析

從圖1可看出，我國糧食安全暴露程度指數變化可分為3個階段。第1階段（2000—2007年）為平穩(wěn)下降階段，指數從2000年的0.325下降至2007年的0.261，年均下降率為2.81%，暴露性指數下降表示該階段糧食安全脆弱性降低，向良好趨勢發(fā)展，主要得益于該階段農作物成災率大幅下降和糧食產量的大比例上漲;查詢相關數據可知，農作物受災率由2000年的62.85%下降至2007年的51.15%，糧食產量由2000年的46217萬t上漲至2007年的50414萬t，年均上漲率為1.30%。第2階段（2008—2015年）為波動上漲階段，期間暴露程度指數變化相對較大，且在2008年出現1個峰值，此時指數為0.368，主要是由于2008年農業(yè)災害相對較多，如雪災、旱災致使當年的成災率較高，2009—2015年出現的態(tài)勢為緩慢增長，主要是由于該階段單位農用化肥使用量的大幅增加，由2009年的0.33 ha/t上漲至2015年的0.37 ha/t，2015年單位農用化肥使用量為歷史最高。第3階段（2015—2018年）為快速下降階段，主要得益于單位農用化肥使用量的下降和農產品產量的上漲，2018年單位農用化肥使用量為0.21 ha/t，該階段暴露程度指數呈急速下降態(tài)勢。

我國糧食安全脆弱性敏感性指數可分為兩個階段。第1階段（2000—2010年）為上漲階段，敏感性指數從2000年的0.114上漲至2010年的0.178，年均增長5.61%，主要原因是2000年以來我國農業(yè)從業(yè)人口快速下降，且農業(yè)人業(yè)人口的工資明顯低于從事非農人員的工資;根據相關數據統(tǒng)計，2000年農業(yè)從業(yè)人員數為36042.5萬人，2010年下降至27930.5萬人，而農業(yè)從業(yè)人員的平均工資2000年為4688元，非農產業(yè)人員平均工資為9333元，約為農業(yè)人員工資水平的2倍，2010年農業(yè)從業(yè)人員平均工資16717元，非農從業(yè)人員平均工資36539元，約為農業(yè)人員工資水平的2.18倍，工資水平的差距反過來使得農業(yè)從業(yè)人口比例下降;另外，2000年農業(yè)從業(yè)人口占比為50%，2010年農業(yè)從業(yè)人口占比為36%，農業(yè)從業(yè)人口的減少直接造成農業(yè)生產勞動力的缺失，對糧食安全造成了一定影響。第2階段（2010—2018年）為波動下降趨勢，農業(yè)從業(yè)人員基本穩(wěn)定在30%左右，大量惠農政策的實施在2010年之后也取得了明顯的成效，如2010年中央一號文件明確健全強農惠農政策體系，極大地提高了農戶的積極性。

從圖1還可看出，我國糧食安全脆弱性適應能力指數呈不斷上升的態(tài)勢，由2000年的0.157上漲至2018年的0.402，以年均19.51%的增速上漲，主要得益于各項指標均有較大的提高，如2000年以來政府對農業(yè)基礎設施的大力投入，農業(yè)機械總動力由2000年的52573萬kW上漲至2018年的100000萬kW，大型機械使用量以倍增的速度用于農業(yè)生產，農業(yè)有效灌溉面積也從2000年的5382萬ha上漲至2018年的68027萬ha，農村水電建設完成投資額及農業(yè)總投入均有了大幅度增長，因此，適應能力指數呈不斷上升態(tài)勢。

從我國糧食安全脆弱性綜合指數來看，整體呈下降趨勢，表明2000—2018年我國糧食安全程度越來越高，抵抗災害風險能力越來越強。糧食安全脆弱性指數從2000年的0.282下降至2018年的-0.091。主要分為3個階段：第1階段（2000—2007年）為緩慢下降階段，該階段脆弱性綜合指數變化態(tài)勢與暴露程度系統(tǒng)趨于一致，主要是由于暴露程度指數呈下降態(tài)勢，適應能力指數呈快速增長態(tài)勢，雖然敏感性指數呈小幅度上漲，但整體發(fā)展態(tài)勢向良好發(fā)展，因此脆弱性指數從2000年的0.282下降至2007年的0.173;第2階段（2008—2015年）呈波動下降態(tài)勢，期間在2008年出現峰值，峰值指數為0.283，可見主要是受暴露程度指數的影響，而影響暴露程度指數的主要因素是由于2008年自然災害，可見應通過預防自然災害、提高災害修復能力等方式提高糧食安全脆弱性水平;第3階段（2015—2018年）呈急速下降態(tài)勢，由2015年的0.096下降至2018年的-0.091，主要是受適應能力指數的影響，表明糧食安全脆弱性由主要受暴露程度指數影響轉為受適應能力指數影響。

2. 2 我國糧食安全脆弱性空間變化分析

2. 2. 1 2000年我國糧食安全脆弱性程度地區(qū)劃分

對應GIS空間分析工具得出的糧食安全脆弱性指數4個等級，可將我國各省份歸入各等級中，以表現糧食安全脆弱性空間差異。

（1）低脆弱性地區(qū)。2000年我國糧食安全低脆弱性地區(qū)有河北、甘肅、江蘇、安徽、浙江、云南和廣西，主要分布在東部和南部地區(qū)，表明這些區(qū)域糧食安全性高，抵御糧食安全風險能力強，其中原因是南部地區(qū)（云南、廣西）水源充足、雨熱同季，有利于糧食生產的先天條件，與此同時，南部地區(qū)人口分布少，云南人口為3756萬人，廣西人口為4751萬人，農作物承載率相對較小，因此，該地區(qū)糧食安全脆弱性低;而東部地區(qū)處于沿海，地方經濟帶動的農業(yè)發(fā)展，其農業(yè)人口雖相對較少，但農業(yè)機械化及農業(yè)科技投入水平高，因此，抵御農業(yè)風險程度強。

（2）中脆弱性地區(qū)。糧食安全中脆弱性地區(qū)有黑龍江、遼寧、四川、山東、河南、青海、福建、廣東和海南，主要是由于黑龍江、遼寧和四川農業(yè)資源豐富，有利于農業(yè)生長，但農用化肥使用量遠高于其他地區(qū)，如2000年遼寧和黑龍江的單位農用化肥使用量分別為0.37和0.35 t/ha，遠高于我國單位農用化肥使用量;而山東、河南和青海主要是由于人均糧食產量處于中等水平，且無較大自然災害;福建、廣東和海南位于亞熱帶季風氣候，有利于農業(yè)生產的條件，但人均耕地面積相對較少，因此，糧食安全脆弱性略高于云南和廣西。

4 建議

4. 1 提高災害預警功能，加大災后重建工作是基礎

本研究結果顯示，自然災害對農業(yè)生產及糧食安全影響相對較大。因此，在不能避免自然災害的難點下，要提高災害預警功能，如加強自然災害預警能力建設，建立自然災害風險評估機制等，強化技術指導服務，同時要加強災害監(jiān)測網站及預警信息發(fā)布能力建設，通過各種手段解決災害預警發(fā)布，重點防范洪澇、臺風、旱霜等災害。同時，在自然災害一旦發(fā)生時，要加大災害重建工作力度，確保農戶生活和農產品產量不受影響。

4. 2 提高農戶收入，減小農戶與非農就業(yè)者工資差額是關鍵

農戶從業(yè)人員大幅度減少的主要原因是由于農戶與非農就業(yè)者工資差額巨大，導致農戶轉非農工作者較多，因此，一方面，必須讓農戶收入得到保證，不斷深化農業(yè)供給側結構性改革，穩(wěn)步提高農戶工資，降低農戶與非農就業(yè)者的工資差額;另一方面，讓農戶享受到在家工作也能實現生活富裕，可同步通過穩(wěn)定農民家庭經營收入，通過規(guī)模經營以保證農業(yè)生產經營者收入持續(xù)增長，還可增加農民財產性收入，如盤活農村集體資產等方式能極大增加農民財產性收入，達到增加農戶總體收入的目的，從而減小農戶與非農就業(yè)者的工資差額。

4. 3 加大農業(yè)機械化投入，提高農業(yè)機械化水平是保障

近些年來糧食安全脆弱性降低的主要原因得益于農業(yè)水利及農業(yè)機械的投入，因此，為確保糧食安全，應繼續(xù)保持并加大投入力度，把握鄉(xiāng)村振興的良好機遇，優(yōu)先發(fā)展農業(yè)農村事業(yè)，通過引入農業(yè)科技人員等方式提高農業(yè)機械化水平以保障糧食安全，降低糧食安全脆弱性。與此同時，可依靠高校、農業(yè)科學院等核心機構開展農業(yè)機械化研發(fā)工作，提高機械化研發(fā)水平。

4. 4 推進經濟增長，進一步優(yōu)化糧食生產體系

在經濟增長的同時，糧食消費總量持續(xù)擴大，一方面，糧食生產總量和人均糧食占有量在保證糧食安全方面依舊是重要因素，國家應大力發(fā)展并擴大糧食生產力，通過優(yōu)化糧食生產體系等提高糧食生產力，加快建立土地流轉市場，培育農業(yè)大戶，發(fā)展農業(yè)合作組織，同時調整糧食種植結構，以達到最優(yōu)糧食生產體系，推動產業(yè)結構升級。另一方面，應根據各地區(qū)自然條件，因地制宜，如甘肅等地，對優(yōu)質小麥、馬鈴薯、玉米、油橄欖及特色雜糧作物應優(yōu)先扶持;中部沿黃地區(qū)、河西灌區(qū)等地，大力發(fā)展優(yōu)質春小麥種植;隴東南可發(fā)展優(yōu)質冬小麥種植，河西雜交玉米制種;隴東及中部地區(qū)可發(fā)展小雜糧產業(yè);在此基礎上，制定并完善特色糧油質量標準體系，作物種植上形成以小麥、玉米、馬鈴薯為支撐，特色雜糧為補充的糧食生產體系。

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（責任編輯 鄧慧靈）

收稿日期：2019-10-20

基金項目：湖南省自然科學基金項目（2019JJ40199）;湖南省教育廳教改課題（2019291）;湖南文理學院博士啟動課題（16BSQD53）

作者簡介：夏漢軍（1982-），博士，主要從事旅游企業(yè)管理研究工作，E-mail：xhjshawn@163.com