到了21世纪，国内出现了不少关于农业与旅游业的融合发展研究。颜醒华等[16]从市场基础、经济基础等方面分析了农业与旅游业高层次的融合与良性互动的基础，并定性地提出农业与旅游业融合的实现途径和双赢发展策略。近些年，出现了不少关于贫困地区的农业与旅游业的产业耦合研究。杨红等[17]认为生态农业与生态旅游业的产业耦合是实现不发达地区可持续发展的新途径；袁中许[18]对乡村旅游业与大农业耦合的动力效应进行了实证分析，但没有进一步解释两产业耦合达到最佳状态所需要的条件。并且，目前国内讨论农业与旅游业的共生关系的文献资料较少，大多数研究都是将产业共生理论分别应用到农业和旅游业[19]。研究热点有农业产业链共生系统[20]、旅游资源开发的共生模式[21]、旅游产业链共生[22]等。为了从方法和内容上进一步完善农业与旅游业的关系研究，针对武陵山片区的产业结构特点，笔者采用Logistic模型原理建立农业与旅游业的共生演化模型，应用差分进化算法对模型参数进行估计。同时，收集了2001—2012年湘西州农业与旅游业的相关数据对模型进行检验，检验该地区农业与旅游业是否存在共生，以及分析如果存在共生，共生的组织模式与达到共生均衡的条件，旨在根据检验结果对该地区农业与旅游业的协调发展提出建议。
1农业与旅游业的共生关系
武陵山片区的产业特点为农业与旅游业形成共生创造了条件。现阶段，武陵山片区的农业属于传统农业，其根本特点是经济再生产与自然再生产交织在一起，受生物的生长繁育规律和自然条件的制约，具有强烈的季节性和地域性，同时产品大多具有鲜活性，不便运输和储藏，单位产品的价值较低。另一方面，武陵山片区的旅游业是一个典型的资源导向型的产业，是围绕某一核心旅游吸引物形成的以旅游者为服务对象的综合性产业。旅游业具有对核心旅游资源依赖的刚性、旅游产品的不可储存性以及旅游产品生产与消费的同步性等特点。由此可见，农业和旅游业都是资源导向型产业，具有地域依赖性，且产品的生产和消费受外界条件影响较大，产业抗风险能力差。这些产业共性使得它们存在具有经济联系的业务模块，从而自发形成共生。因此，武陵山片区的农业与旅游业的共生属于差异性产业共生，是不同产业中具有经济联系的业务模块所出现的融合、互动、协调的发展状态。一方面，农业为旅游业输入农业旅游资源、农产品、土地和农村劳动力等农业资源；另一方面，旅游者为农业带来农产品的市场信息和有效需求，提高农副产品附加值，改善农业生产和销售条件，以此提高农民收入和改善生态环境。显然，农业与旅游业的共生关系本身就具有一定的自组织性。而且，这种共生关系随着产业发展而不断演化，农业的供给逐渐渗透到旅游业的吃、住、行、游、购、娱等方面，旅游业带来的市场信息和需求又促进传统农业向现代化农业转变，而农业的发展又进一步提升了旅游业的资源禀赋，促进当地生态环境的改善。基于以上分析，图1给出了农业与旅游业之间的共生关系。如图1所示，农业、旅游业为共生单元，通过农业资源、旅游者、当地的各种共享资源等共生界面形成了共生关系；旅游业为农业资源、当地基础设施等提供资金来源；农业的生产能有效改善旅游业发展带来的环境压力，促进旅游业的可持续发展。由图1可知，农业与旅游业之间进行着物质、能量和信息的共享和互流，且武陵山片区的产业特点和当地特有的社会、经济、自然环境为两者营造了共生环境。
2农业与旅游业的共生模型构建
2.1方法选取
农业与旅游业共生的形成是区域经济系统的自组织过程，其自身进化过程主要受个体适应度、所处环境以及与其他产业合作关系的影响。农业与旅游业的共生关系表现为：在两产业间建立物质和能量的关联和互动关系，进而向生态产业系统进化；产业共生发展呈现分时段、动态性、多参数的特点，演化态势表现为复杂的行为和轨迹，这在形态上非常类似于生态系统中生物种群的共生进化。Logistic模型最初主要用来描述一种种群增长规律，后来发展到用它刻画种群之间的相互作用关系（如竞争、互利、偏利、寄生）。因此，笔者采用Logistic模型来分析农业与旅游业的共生关系。
2.2模型建立
由于武陵山片区农业与旅游业之间具有产业差异大，互补性强的特点，因此在共生系统模型中不考虑产业之间的相互竞争。模型假定将处于共生动态演化中的产业所经历的内生和外生变化简化为产业的产出效益水平。同时，农业、旅游业的产出效益水平变化除了受自身生长特点的影响，还要受到对方带来的共生效应的影响。因此，基于Logistic模型，笔者建立农业与旅游业的共生演化模型，如公式(1)所示。该模型反映了农业与旅游业各自产业效益水平的共生演化过程，以及每个产业的产出效益增长与自身、对方产业之间的关系。别表示农业、旅游业在给定资源条件下（包括技术、劳动力、资本和市场规模等）的最大产出效益水平；r1和r2分别表示农业、旅游业的产出效益自然增长率；s12、s21分别表示旅游业对农业、农业对旅游业的共生作用系数。假设农业、旅游业共生体的存在对整个共生系统产出效益水平的影响表现出一定的线性关系，那么共生体的产出效益水平对于自身产出效益水平的自然增长率具有一定的阻滞作用。模型(1)中1-(Y1/n1)、1-(Y2/n2)是限制因子，称为Logistic系数，分别反映农业、旅游业因自身产出效应水平的提高而表现出对自身发展的阻滞作用。
2.3模型稳定性分析
模型的稳定性对产业间共生关系的维持起着关键的作用。模型是否具有平衡点，平衡点是否稳定，是衡量农业与旅游业共生演化的均衡条件是否存在的主要依据。
2.4模型参数估计
对于非线性动态模型而言，由于本身的复杂性，模型参数估计显得尤为重要。模型参数估计的过程是根据收集到的输入输出数据，按照一定的性能指标来优化模型中的参数，使之与所测模型的数据得到最好的拟合。模型参数估计方法很多，主要有最小二乘法、随机逼近法、极大似然法等。然而对于非线性系统模型，基于误差的性能指标函数一般都是多峰函数，这些估计方法本质上都是利用梯度最速下降法求取性能指标函数的极小值，这样很容易限入局部极小，因而应用具有局限性。进化算法(EA)是一类模拟生物自然选择与自然进化的随机搜索算法，不依赖于目标函数和约束条件的连续性、可导性等，具有较好的通用性和鲁棒性，是求解复杂非线性优化问题的有效方法。差分进化算法是由R.Storn和K.Price提出的一种非常有效的启发式算法，具有受控参数少，易于理解和实现，实施随机、并行、直接的全局搜索等特点[26]。这同Logistic共生模型的原理极为相似，都来源于生物进化理论。因此，笔者采用差分进化算法对农业与旅游业共生演化模型(1)的参数n1、n2、r1、r2、s12、s21以及Y10和Y20进行估计。
3农业与旅游业共生演化的实证分析
对农业的产出效应水平进行分析时，需要对农业的产业范围进行界定，由于武陵山片区产业以传统农业为主，传统农业包括种植业、林业、畜牧业和渔业，因此文中的农业是指传统农业包含的4种产业。由于国家对农产品实行价格控制，农产品的价格偏低，农业的产值并不能反映真实的农产品市场价格，因此采用主要的农、林、牧、渔业产品的产量来表示农业的总产出效应水平。参照以往文献，旅游业的产出效益水平采用旅游总收入表示。
3.1数据来源及计算方法
根据《湖南统计年鉴》和湘西州统计局数据，选取2001—2012年的湘西州的数据作为样本，对农业与旅游业的共生演化进行实证分析。结合湘西州农产品的特点，采用湘西州的粮食、油菜籽、苎麻、烤烟、茶叶、柑桔、油茶籽、油桐籽、猪牛羊肉、水产品等主要农产品的产量代表湘西州的农业总产出效应水平。为了剔除物价水平的影响，历年的旅游总收入按照2000年价格进行计算。考虑到居民消费物价指数能很大程度反映物价变动，以及无法获得湘西州相关的物价指数，因此，剔除物价后的旅游总收入采用旅游总收入除以湖南省居民消费物价指数（按2000年计算）来获得。应用Matlab6.5软件，采用DE/rand/1/bin差分进化算法对农业与旅游业的共生模型进行参数估计及检验。实验中差分进化算法参数如下：种群规模NP=50，最大迭代次数T=300，差分矢量缩放因子F=0.5，交叉概率常数CR=0.3。
3.2模型检验
根据湘西州农业与旅游业2001—2012的年统计数据，应用差分进化算法求得湘西州农业与旅游业共生模型的参数，如表1所示。根据参数估计结果对模型进行检验。检验内容分为3个部分。首先，分析湘西州农业与旅游业是否存在共生关系，比较没有共生情况和共生情况下农业、旅游业各自演化过程。利用共生模型勾画农业、旅游业产出在s12=0和s21=0条件下各自的演化曲线，同时勾画农业、旅游业产出在s12＞0和s21＞0条件下各自的演化曲线，比较这2种曲线同实际曲线的拟合程度。其次，如果存在共生关系，通过模型估计s12、s21的大小，分析两者是否相等，是否达到对称互惠共生关系。再次，如果s12、s21不相等，求解均衡模型的平衡点，寻找农业与旅游业共生的稳定性条件。（1）共生关系的确定。根据差分进化算法对参数进行估计的结果，图2为湘西州农业产出效应水平的实际演化和模拟演化曲线。从图2中可以看出，农业演化曲线呈波动性上升趋势，2001—2006年湘西州农业产出增长的轨迹较为复杂，曲线波动较大，但自2007年以后农业产出增长轨迹明显表现为Logistic曲线式增长。虽然模拟曲线同实际曲线存在一定的偏差，但他们都显示出波动性上升特征，模拟曲线在很大程度上表征了实际曲线的变化。另一方面，相较于s12=0，农业在s12＞0条件下的模拟演化曲线更接近农业产出的实际演化曲线，具有很高的拟合度。图3为农业演化模型在s12=0和s12＞0条件下，适应度值随进化代数的演化情况。显然，相比s12=0，在s12＞0条件下算法求得的适应度值更小（具体适应度值见表1），说明考虑旅游业对农业作用的模型更准确地描述了农业的实际演化过程。图4给出了湘西州旅游业演化的估计模型和真实模型之间的关系。由图4可知，湘西州旅游业演化的实际曲线波动较小，2005年出现拐点，增长较其他年份较快，其他年份都呈现Logistic曲线式增长，Logistic模型能较好的反映旅游业真实增长情况。从图4可以发现，相比s21=0条件下，旅游业在s21＞0条件下的模拟演化曲线更接近旅游业产出的实际演化曲线。
4结论
武陵山片区的经济增长离不开各产业间的和谐发展。农业与旅游业共生关系的形成是武陵山片区产业发展到了一定历史阶段的结果，是历史的必然产物。对武陵山片区农业与旅游业共生演化模型进行的实证分析结果表明，湘西州农业与旅游业在2001—2012年出现了一定程度的增长，并且旅游业在这一段时期成长速度快，农业则增长速度变缓。根据对湘西州的农业与旅游业的共生作用系数的估计结果，发现农业与旅游业有相互促进的作用，两产业形成了互惠共生模式，并且旅游业对农业的共生作用远小于农业对旅游业的共生作用。也即，在这种共生关系中，旅游业获得的收益大于农业的收益，这种互惠共生是非对称性的。这种结果的产生，同该地区产业自我发展机制不健全、整体资源配置不合理、外部保障机制缺乏等因素不无关系。为了实现该地区农业与旅游业走向对称互惠共生，提出两点建议。一是由于武陵山片区农业发展滞后于旅游业，建议湘西州完善产业间协同发展机制，优化资源配置，建立公平的产业间收益分配机制，加大旅游业反哺农业的力度，建立农业补偿机制，促进农业与旅游业朝对称互惠共生模式演化。具体来说，将旅游业的部分收益用于改善农业生态环境。由于食物和饮料消费约占旅游目的地总支出的三分之一[27]，武陵山片区旅游住宿业的食物供给应考虑采用当地的农产品。旅游业从业人员也应优先考虑当地农民。二是建立农业产业结构调整与旅游规划的协调机制。将武陵山片区的农业生产与当地的旅游开发进行统筹规划，真正实现农业与旅游业地有机融合。政府一方面在制定产业政策时，要考虑到农业政策与旅游业政策的相互促进。通过转变农业和旅游业的产业组织方式、创新产业发展模式，真正实现当地农业与旅游业的互惠共生。通过对农业与旅游业的共生内在机理的分析，并运用农业与旅游业的共生演化模型，对两产业的共生模式、共生均衡条件进行论证，为研究武陵山农业与旅游业共生关系提供了一定的参考。农业与旅游业的发展是各种因素影响的结果，Logistic模型运用的变量受到模型之外因素的影响，该模型没有考虑这一影响。因此，未来研究应进一步对现有模型进行完善，分析模型主要变量的外部影响因素。
作者：朱湖英 杨洪 单位：湖南科技大学管理学院 湘潭大学商学院
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