大食物观引领下的功能农业高质量发展指标体系研究
——基于DPSIR模型的分析

郑茂坤, 黄正, 尹雪斌

(1.山东第一医科大学(山东省医学科学院),山东 济南 250000;2.山东省药物研究院,山东 济南 250062;3.安徽科技学院 长三角功能农业(食品)研究院,安徽 滁州 239000;4.“一带一路”国际功能农业科技创新院(iFAST),江苏 南京 210000)

1990年,习近平在《摆脱贫困》一书中提出,“现在讲的粮食即食物,大粮食观念替代了以粮为纲的旧观念。”2015年,中央农村工作会议提出“树立大农业、大食物观念”。2016年,中央一号文件写入“树立大食物观”,作为推动农业供给侧结构性改革的重要内容。2017年中央农村工作会议上,习近平总书记指出,“老百姓的食物需求更加多样化了,这就要求我们转变观念,树立大农业观、大食物观,向耕地草原森林海洋、向植物动物微生物要热量、要蛋白,全方位多途径开发食物资源。”2022年,中央一号文件发布,把抓好粮食生产和重要农产品供给摆在首要位置,其中提升大豆和油料产能、加快扩大牛羊肉和奶业生产、提升渔业发展质量等方面的部署,就是“大食物观”的一个具体体现[1]。功能农业是支撑大食物观的农业产业的典型代表。它是由中国科学院赵其国院士在2008年首次提出,其定义是:在天然富含有益成分的土壤、生境中生长或通过生物营养强化技术及其它生物技术培育,实现农副产品中一种或多种有益健康成分(如矿物质、生物化合物)基于人类健康需求做出标准化优化的生产实践。建国以来,高产农业解决了“吃得饱”的需求,绿色农业解决了“吃得安全”的需求,功能农业主要希望解决人们“吃出健康”的需求,是农业发展的第三个阶段。功能农业主要是帮助消费者通过“食补”,解决微量元素等缺乏的“隐性饥饿”问题,实现“缺啥补啥”的目的。第669次功能农业主题香山科学会议中与会专家认为,功能农业是世界农业发展的大趋势。目前,功能农业正处在新周期的起步期,从产业发展规律来看,功能农业当前正处于示范发展阶段,有望成为万亿级的新风口[2]。为了落实大食物观,需要发展功能农业。

本研究将围绕农业和食物的功能化,利用驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型框架[3-4],借助不确定状况下的判断中的因果图式[5],通过甄别原因资料、诊断资料、指征性资料和偶然性资料,探寻原因资料,厘清功能农业支撑大食物观的关键因子,为功能农业的高质量发展提供方法论支撑。

1 大食物观与功能农业

1.1 大食物观的定义与内涵

1.1.1 大食物观的定义 一般意义上,大食物观是指一个人或一个社会追求大份量食物的客观需求、消费习惯和生活观念。这种观念源于现代社会的快节奏生活和高压工作,现代生活状态使人们越来越倾向于选择快餐、方便面、巨型汉堡等大份量食品。大食物的外在表现特征为大份量(如大份量菜品)、高热量(如高油脂、高糖分等高能量食物)、高脂肪(如高脂肪含量的肉类、奶制品和零食等)、高糖分(如高糖分零食和甜点等)和快速(大食物的快速制作或快速提供)。同时,过度的追求大食物带来的不仅是身体健康问题,还可能引发社会和道德问题。

1.1.2 大食物观的内涵 从概念内涵看,大食物观存在以下特征[6]:一是对象从“粮食”拓展到“食物”。食物不仅包括小麦、稻米和玉米等谷物,还包括杂粮和薯类,同时蔬菜、水果、肉类、禽蛋、牛奶、水产品等也非常重要。大食物观不仅关注的食物范围扩大,而且注重各食物品类的内在结构。二是生产资源从耕地拓展到全方位、多途径的食物资源。严守耕地红线,建设高标准农田,同时科学综合利用草原、山林、湖泊、海洋等自然资源和食物工业等,并运用技术和创新手段,不断拓展多元化食物来源。大食物观不仅关注生产资源的食物供给水平,而且强调以绿色低碳的可持续方式利用生产资源。三是关注领域从侧重生产环节到“科研-投入-生产-流通-消费”全产业链食物安全。不仅关注农业作物种植和畜禽养殖,同时以食物产业链为载体向前拓展到动植物种质研发和要素投入,向后延伸到食物流通(储藏、运输、加工)和消费。从“供给导向”到“需求导向”,打通食物全产业链。

1.2 大食物观与功能农业

对现代产业生态而言,“大食物观”的重要特征是保障国民营养,确保食物安全,助力生态文明,追求共同富裕,并在此基础上实现“双碳”(碳达峰和碳中和)目标。另一方面,功能农业的表现特征则是营养、功能和健康,产业特色是粮食“五优联动”(指“优粮优产、优粮优购、优粮优储、优粮优加、优粮优销”模式),支撑着农业高值化发展。目前山东等地出现的“新六产”(指第一产业接二连三、向后延伸,第二产业接一连三、双向延伸,第三产业接二连一、向前延伸,一产的一份收入,经过二产加工增值为两份收入,再通过三产的营销服务形成三倍收益,综合起来是六份收入,产生乘数效益,实现一二三产融合发展)则是功能农业重要的产业融合支撑形式。

践行大食物观的前提是,食物能够满足国民营养,保障饮食安全,并在维护生态文明的基础上,实现共同富裕和“双碳”目标。根据大食物观的概念及内涵,其主要包括三个词,即“数量”“质量”和“功能”。数量是指的大份量,既可以满足人类健康的基本营养需求,解决人类生存发展的问题,这是农业产业发展的最基础需求;质量是大食物观的生命线,包括食物安全、“双碳”目标等,是农业高质量发展的根本要求;功能是大食物观的核心,高热量、高脂肪、高糖分和快速是功能的外在表现,高热量和快速是为了满足快节奏、高强度工作的能量消耗,高脂肪和高糖分是满足食物“可口”功能,并满足特定工作人群迅速补充营养和能量。显然大食物观所关注的三大内涵与功能农业是不谋而和的。功能农业首先关注的是农业高质量发展,其次关注的是功能,包括营养功能、健康功能、疾病预防功能、疾病康复功能等。由此可见,发展功能农业已成为践行大食物观的关键抓手。

2 基于DPSIR模型的功能农业高质量发展分析

功能农业的高质量发展,需考虑诸多发展动力,如政策支持、技术创新、市场需求、产业链协同和品牌建设等,这些需要适合的模型框架进行分析。本研究将利用DPSIR概念框架进行研究分析。DPSIR概念框架的发展是一个不断创新的过程,经历了由PSR(压力-状态-响应)概念框架到DSR(驱动力-现状-响应)概念框架最终到DPSIR概念框架的发展过程,这一演变反映了人们对环境问题认识的深化,以及对人类行为不断反思的过程。1970年,加拿大统计学家安东尼·弗雷德提出PSR框架,该框架被OECD(经济合作发展组织)采纳后,主要用来评价世界环境状况。PSR框架的基本思路是人类活动给自然资源和环境施加“压力”,改变了环境的“状态”和自然资源的质量和数量;人类则通过环境、经济等政策对这些变化做出“响应”,减缓由于人类活动对环境造成的压力,维持环境系统的可持续性。该框架按照WHAT-WHY-HOW的思路来解释人类社会与环境的互动。因此,该框架具有系统性、综合性、动态性等特点,是寻找人类社会活动与环境之间因果链的有效途径,因此得到较为普遍的认可与应用。虽然PSR框架能清晰地表征一个系统中的因果链,但是它不能把握系统的结构和决策过程。且框架中的3个指数特别是响应指数依赖于研究人员的直觉以及建立的经验模型,对于复杂反馈系统的分析不够全面。在PSR框架提出后,各国学者们在应用中对模型进行不断的修正,相继提出了PSIR框架(压力-状态-影响-响应)和DSR框架,其分析指标涵盖社会、经济、环境、政策4个系统的内容。上世纪90年代初,澳大利亚WSROC对PSR框架增加了当前社会技术水平下人类改造环境系统的潜力指标,提出了“压力-状态-响应-潜力”框架及其和社会发展的关系,提出并发展了DPSIR框架[7],具体见图1。

图1 DPSIR框架思路Fig.1 DPSIR framework concept

随着研究的深入,DPSIR框架由对环境认识转变为对社会经济及产业的可持续发展评价指标研究,如出口消费品质量风险指标[8]、地区低碳经济指标(低碳城市指标[9]/绿色低碳经济发展指标体系[10])、农业/区域生态系统健康水平指标[11-12]、氮素利用可持续性评价[13]、跨境农产品供应链可持续发展指标体系[14]、出口产业低碳转型升级指标体系[7]、农业产业化可持续发展指标[15]、基本农田生态安全评价[16]、绿色农业发展水平评价指标体系[17]、农业节水生态补偿评价体系[18]、土地资源可持续利用评价[19]、生猪养殖场生态化水平评价[20]、健康城市化生态评价体系[21]、海岸带区域可持续发展综合评价体系[22]、生态工业园区可持续发展水平[23]、特色农产品企业绿色战略绩效评价指标体系[24]、新经济发展评价指标体系[25]及薏仁米产业可持续发展影响因素[26]。对于DPSIR框架模型,图1说明,驱动力是指驱动功能农业高质量发展的经济社会发展因素,包括国家治理理念的改变,如国家食物安全观的转变,人民生活方式、消费结构和健康观念的转变,国家社会经济可持续发展的瓶颈问题及经济社会发展水平的提高;压力指耕地的质量、利用方式及现状,道地及人工种植药材的药效,食品安全形势,公众对食品质量的担忧和疾病的经济负担;状态指食物的质量、营养健康功能及供应链现状,政府和公众对现状的反应等;影响指农业/食品营养功能化发展及综合利用情况,大健康产业发展情况;响应指产业发展政策和公共卫生政策等。驱动力影响压力,压力改变状态,状态缓解压力,影响和响应是双向的。响应改善驱动力,减少压力,恢复状态,改变影响因子。

3 功能农业高质量发展指标体系构建

功能农业高质量发展是践行大食物观的重要方式。为了更好地研究功能农业的高质量发展,需要构建指标体系。经综合分析,得到功能农业高质量发展体系的指标体系,见式(1)～(5)。在DPSIR框架中,D包括国家食物安全观的转变(国家政策中食物安全和食品安全出现的频次)、经济发展水平(居民人均可支配收入)、消费结构(医疗保健支出占生活消费比重)、社会发展水平(每万人口中大学及以上文化的人数);P包括耕地种植情况(土地撂荒情况和作物种植情况)、土壤质量情况(土壤肥力质量情况和土壤环境质量情况)、灌溉水质量情况(灌溉水环境质量情况)、中草药药效情况(人工种植药材有效成分)、食物安全形势(近10年食物安全事故数)、公众对食物质量的担忧(公众在政府网站上针对食物安全或功能的举报情况)、疾病给社会造成的经济负担(不同疾病患者数及花费);S包括食品质量现状(农产品质量现状)、政府对食品安全/功能采取的措施(执法措施、平台措施、投入研发资金、标准认证和试验区)、公众对食品安全/功能采取的措施(购买国外品牌食品和租地种植)、食物营养功能现状(食品营养现状)、食物健康功能现状(药食同源植物种植情况)、环境食物现状(食物中污染及激素情况)、食物供应链现状(食品原材料质量情况、食品生产加工情况、食品流动销售情况、食品安全监测情况和应急食品供应情况);I包括农业功能化发展情况(功能农业推广的亩数和效益)、盐碱地综合利用情况(盐碱地综合利用亩数)、农业种植结构情况(功能性农作物种植面积)、食品功能化发展情况(市售功能性食品占食品总量的比率)、食疗药膳产业发展情况(食疗药膳企业情况)、中药材产业发展情况(中药材企业发展情况)、大健康产业发展情况(大健康相关企业发展情况);R包括农业产业发展政策(功能农业发展政策)、食品产业发展政策(功能食品产业发展政策)、公共卫生政策(医保和人保政策)、产业发展政策(“新六产”产业发展政策)。

DPSIR框架构成了如下5个矩阵:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

4 功能农业高质量发展间的因果图式

4.1 DPSIR框架的因果链分析

在DPSIR框架中,存在着诸多因果关系链[4],如D-P-S因果链、P-S-I因果链、D-S-I因果链和D-P-S-I-R因果链(图2)。

式1中的4个变量,与式(2)～(4)中的7个变量中并不是一一对应的关系。如国家食物安全观转变前粮食的连年增产会导致粮食价格下降,就可能导致土地撂荒情况和作物种植结构调整情况出现,进一步出现食品供应链安全的问题,这是D1-P1-S7间的单向简单因果关系。同时,国家食物安全观的转变可使人们更多的关注食物安全,出现公众在政府网站上针对食物安全或功能的举报情况,促使政府和公众均对食品安全/功能采取措施,从而促进了农业功能化的发展,这是D1-P6-(S2、S3)-I1间单向却复杂的因果关系。如图2所示,D、P、S和I间的因果关系是双向的,如食品质量安全堪忧,会直接导致公众在政府网站上针对食物安全或功能的举报情况,也会导致消费结构发生变化,这是S1-P6-D3的反向因果关系。

图2 DPSIR框架的因果分析链Fig.2 Causal analysis chain of DPSIR framework

对功能农业的高质量发展,“健康”是核心,包括身体健康、心理健康、精神健康、社会健康及产业健康等。R的目的是为“新六产”的可持续发展找出对策,在DPSIR框架中,D、P、S和I可以是单问题寻求政策,也可以是链条问题寻求政策。有如下对策寻求方式:D-R、D-P-R、D-P-S-R、D-P-S-I-R、P-R、P-S-R、P-S-I-R、S-R、S-I-R和I-R。链条越长,政策惠及面越广,对产业的拉动作用也越大。

4.2 DPSIR框架的因果图式分析

丹尼尔·卡尼曼等[5]认为,因果推理是在不确定状况下的判断中的角色以及与这种思维模式相关的一些偏差,即因果图式对目标事件X的条件概率P(X/C)的判断至关重要。C和X存在几种不同的关系:如果C被认为是X发生或不发生的原因,就称C为原因资料;如果X被视为C的一个可能原因,称C为诊断资料;如果C既不是X的原因也不是它的结果,但它们都被视为另一因素的结果,称C为指征性资料;如果C和X没有直接或间接的的因果联系,称C为偶然性资料。本研究假设原因资料比其他具有同等信息的资料有更大影响;而且如果存在一个能引发因果图式的资料,不符合该图式的偶然资料,就只有较弱影响或根本无足轻重。

本研究的目标事件R的条件概率P(R/C)与C存在原因资料、诊断资料、指征性资料和偶然性资料几个重要关系。

C=[DD-PD-P-SD-PD-S-IPP-SP-S-ISS-I]

(6)

综合分析式(1)～(6),得出表1的目标资料和诊断资料及式(7)～(16)的10个因果图式。

表1 目标事件的原因资料和诊断资料

D1-P1-I1-R1

(7)

D2-[P2P3P7]-[R1R2R3]

(8)

D3-[P4P7]-[R1R2R3]

(9)

D4-[P5P6]-[R1R3]

(10)

P1-S2-I3-R4

(11)

[P2P3]-[S1S4S5S6]-[I1I2I3I4I5I6I7]-[R1R2R3R4R5]

(12)

P4-S5-I6-R3

(13)

P5-[S2S3S7]-[R2R3R4]

(14)

P6-S3-R2

(15)

P7-[S2S7]-[R2R3R4]

(16)

5 结论与讨论

功能农业高质量发展的29个DPSIR指标中,既有宏观指标,也有微观指标。国家食物安全观的转变是宏观指标,转变前,务农人口越来越少,使土地撂荒的情况越来越多,需要发展功能农业提高单位面积土地的产值,提高农民种植的积极性,这就是式(7)所展示的因果图式的意义所在。居民人均可支配收入是经济发展水平的重要指示因子,改革开放后,经济发展水平的提高是以污染环境为代价的,特别是造成土壤及地下水的长期污染,从而带来土壤质量问题、灌溉水质量问题,及疾病压力带来的经济压力,需要采取相应的措施,这是式(8)的文字表达。消费结构是一个地区生活水平的重要体现,一个地区居民投入到日常健康中的费用高,可能有两个方面原因:一方面是当地生活水平高,对健康足够重视;另一方面是由于环境等原因,当地出现了患病人群增多的情况,直接导致人们关注中草药药效,并对疾病给社会造成的经济负担格外重视,这是式(9)的因果图式。随着社会发展水平的提高,食物安全形势严峻和公众对食物质量的担忧日增,这是式(10)的因果图式。

式(11)表明,土地撂荒情况的出现促使政府对应急状态下粮食的数量安全产生担忧,政府将采取相应的措施杜绝此类情况的发生,这就促使人们调整种植结构,增加高值农作物的种植面积。式(12)是相对比较复杂的矩阵因果关系,土壤质量及灌溉水质量的恶化会带来食品质量、食物营养功能和食物健康功能问题以及环境食物问题等,从而带来农业功能化发展、盐碱地综合利用、农业种植结构调整、食品向功能化发展、食疗药膳产业发展、中药材产业发展和大健康产业的发展。式(13)表明,人工种植药材有效成分降低导致药食同源食物的健康功能的精准性降低,从而对中药材产业的发展造成负面影响。食物安全的严峻形势使政府和公众对食品安全/功能采取措施,对食物供应链加强监控,这是式(14)的因果图式。式(15)表明,公众心中充满对食物质量的担忧,则会购买国外品牌食品和租地种植。而式(16)则指出,疾病增加社会经济负担,导致政府对食品安全/功能及食物供应量采取严管的措施。

在因果图式中,式(7)～(14)的关键因子分别是功能农业产业链、中草药及药食同源植物的产地功效、功能和安全知识科普、功能农业种植政策、耕地质量及供应链安全、食物供应链溯源、宣传与质控和慢病功能食疗。

6 对策与建议

6.1 加大对功能农业产业链的资金支持力度

建议加大对功能农业产业链后端的资金支持,通过产业链分配与传导,增加产业工人和农民的收入,从而提高农民种植的积极性。同时,通过加大营养元素和功能元素食物链溯源研究,支持“新六产”和“五优联动”的实现和发展。

6.2 加大功能性农产品产地功效和食疗功能研发力度

建议政府加大公共研发资金支持力度,以企业为主体,高校及科研院所联动,共同开展功能性农产品产地功效和食疗功能研究,以大食物为核心,支撑区域功能农业发展。

6.3 加大大食物观与功能农业宣传力度,强化产品质量

建议加大对功能农产品功效、最佳食用方式的科普宣传力度,对国民营养、食物安全、生态文明、共同富裕和“双碳”强化宣传,以监管市场产品质量强化科普宣传效果,保障功能农业的可持续发展。

6.4 兼顾农业种植补贴与市场引导,增加农业功能化种植面积

建议将农业种植补贴与粮食安全及功能紧密联系,对降低区域公共卫生疾病有关的作物品种种植行为加大奖励支持力度,对撂荒土地行为精准处罚,引导资本到农业功能化种植领域,从根本上保障国家粮食安全。

6.5 强化农业土壤质量和农业种植结构的研究

建议兼顾营养、功能和健康特征,加大力度开展农业土壤质量和农业种植结构的研究,从环境和根源上杜绝食品安全问题的发生,保障功能农业发展和大食物观的实践。