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黄河流域是指黄河从源头到入海全程水系所影响的地理生态区域，作为中国农业经济开发最早、面积最大的区域，黄河流域范围广，流域内地理条件、气候环境存在巨大差异。
为研究中国农作物种业高质量发展水平，本章选取黄河流域作为样本区域并将其分为上、中、下游三个区域，参考张可云、张颖（2020）
对黄河流域的划分，把上游和中游区域的划分点选择在内蒙古托克托县河口镇，中游与下游区域的划分点选择在河南郑州桃花峪，上游包含28个地级市（州），中游包含26个地级市，下游包含河南与山东的19个地级市。由于本章研究农作物种业高质量发展问题，而市级、县级的相关数据大量缺失导致本书无法细分至地级市进行研究，因而将黄河流域上、中、下游的范围进行相应调整，其中下游包括山东、河南2省；中游包括山西与陕西2省；上游则包括内蒙古、甘肃、宁夏、青海和四川5省（区）。
农作物种业快速发展是由广阔的耕地、先进的育种技术、良好的自然禀赋和开放的市场环境等共同决定的，而良好的气候环境与高标准试验农田则是育种研究的重要支撑。根据国家地理信息公共服务平台的黄河流域9省（区）行政区划图可知，黄河流域下游和中游区域面积小于上游面积，其地势特点是从东往西海拔越来越高，上游和中游区域的7个省（区），除四川外其余6省（区）地貌类型复杂多样，山地、高原、丘陵等占比很高，农作物耕种自然禀赋条件并不优越，但下游的山东和河南2省则是我国重要的农作物耕种区和粮食主产区。统计数据显示，2021年山东、河南2省的农作物播种面积分别为10948.6千公顷和14705.1千公顷，上游的内蒙古、甘肃、宁夏、青海和四川5省（区）农作物播种面积分别是8743.3千公顷、3997.9千公顷、1175.9千公顷、583.9千公顷、9999.9千公顷，位于中游的山西与陕西农作物播种面积之和7777千公顷（4189+3588）则远远低于山东的10948.6千公顷。
综上，黄河流域9省（区）尽管土地资源禀赋差异较大，但良好的气候条件和光热资源以及自古以来积累的传统育种经验和技术，为本书的研究奠定了良好基础。
高质量发展是可持续的发展，是全面性、多维度的发展，是高效益、高品质的发展，高质量发展需涵盖创新、协调、绿色、开放、共享五个维度，农作物种业高质量发展的评价指标体系也要以此五个维度进行构建。基于农作物种业自身特性属于高科技含量、高附加值和高资本投入的高科技产业，且是农业基础性生产资料，在当前全球粮食安全的挑战下，农作物种业产业高质量发展评价指标体系构建要以可行性为前提，同时农作物种业高质量发展评价指标体系的构建应当在数据资料相关信息可获取的基础上进行。因此，在保障数据的可得性与真实性的前提下，构建起相对完善的评价指标体系是本书的难点与创新点。
系统性是评价指标体系构建的关键，一个指标体系是否可以准确无误并相对全面地体现出农作物种业高质量发展是由指标构建的系统性显现的，所选取的评价指标需在创新、协调、绿色、开放、共享五个维度的基础上进一步细化，使其可在新发展理念的条件下评价黄河流域农作物种业高质量发展水平。农作物种业是农业生产链条中的重要一环，农作物种业高质量发展的评价指标体系构建可在一定程度上参考农业高质量发展的评价指标体系。
科学性是指在依据评价指标体系和相关数据测算后所得出结论是否科学，文章的结论是否可行以及结论是否正确都需要有一个科学的评价指标，科学性决定了指标的选取不能过于杂乱、空洞或毫无关联。本书在指标体系构建的可行性、系统性、科学性原则上构建出较为合适的、全面的农作物种业高质量发展水平指标体系，同时坚持新发展理念，评价指标体系包括创新、协调、绿色、开放、共享五个维度，最终构建的指标体系如表2-1所示。
表2-1 黄河流域9省（区）农作物种业高质量发展指标体系
续表
1．创新驱动发展
农作物种业创新是高技术、高投入、长时期的创新，本书创新驱动发展维度选取育种技术、研发能力两个指标。其中育种技术由新品种审定量、新品种授权量、作物种子效益和作物种子性能四个基础指标构成。随着种业市场的完善，假冒伪劣产品逐渐退出市场，拥有省级审定（以下简称“省审”）、国家级审定（以下简称“国审”）的品种受到农户的信赖，这类品种将进一步扩大自身的市场份额，省审与国审激发了作物种业的育种研发创新。随着种业市场的完善，各类科研院所、种业企业争相申请省审、国审以稳固自身的市场地位，但过多的科研院所与种业企业各自为政导致申请数量近年来暴增，而实际得到授权的新品种却不多。同时选取新品种审定量、新品种授权量能更好地反映出黄河流域9省（区）的育种创新能力及其效率，在两个指标皆上涨并靠近时，体现农作物育种创新技术有效并成功实现研发成果转化。农作物种业创新发展是为了有效促进农作物产业的发展，作物种子效益的好坏可直接用农作物单位面积的产量进行表达，在剔除气候、土壤等客观因素后农作物单位面积产量越高则代表种子效益越高。种子播种后需经过长时间的生长，因此发芽率、重种率反映农作物种子的性能，高水平、高质量的农作物种子是以低重种率体现的，高水平的育种创新是以农作物种子的高效体现的。
创新依赖的是创新技术人才与科研资金的投入，特别是对于种业，其研发所需时间漫长且不确定性风险很高，若没有雄厚的、长期稳定的资金难以实现原始创新突破，而农作物种业原始创新突破是实现种业振兴必不可少的，但限于农作物种业的创新技术人才和资金数据难以获取，故在本书中对研发能力的代理变量及计算均以科技研发支出、研发人员全时当量与第一产业占比的乘积进行粗略表示。
2．协调全面发展
农作物种业是农业生产的基础，其高质量发展也推动着农业高质量发展，农作物种业发展不是单一的作物种子发展，而是作物种业产业的整体发展，其包括种子研发、种业企业、农作物种业市场、管理制度等。拟选取产业结构代表种业产业发展，尽管这一做法不能清晰反映农作物种业发展结构，但农作物种业发展的结果是靠农业生产表现的，因此可用其进行表达。同时金融支持是一个产业发展的关键，资本是逐利的，基于农作物种业发展周期长的特性，仅依靠市场流动资金难以筹集足额支撑农作物种业发展的资本，因此，在发展前期阶段国家支持显得尤为重要。
3．绿色持续发展
绿色发展是现代化建设的显著特征，农作物种业在稳质保量的基础上实现绿色转型，为实现种业振兴、确保国家粮食安全打下良好基础。农作物种业绿色发展本就是一种高质量发展，它是在环境制约、生产条件制约的条件下提出的。农作物种子生产所耗费的资源反映了农作物种业发展是否可持续，农作物种子生产的投入产出率、种子生长所需的化肥农药使用量都将影响发展的可持续性。绿色持续发展选取作物种子化肥需求、种子农药需求来表示土壤环境；用平均育种时间和作物种子需求量表示种子经济能力。选用土壤环境的原因在于种子抗虫害、抗病害能力影响后期大田农药、化肥的使用量，进而影响土壤生态环境；反之，绿色高效种子可以减少农药化肥的使用，作物种业高质量发展的结果之一必然是性状优异、抗虫抗害优质品种胜出，在减少化肥和农药使用的条件下保证增产增收。抗旱抗涝同样是高品质种子追求的一个目标，目前我国的育种方式仍以大田杂交育种为主、生物育种为辅，研发出的新品种要在大田进行耕作繁衍几代观察性状，选择在温度高、水分足的条件下观察新品种性状，将大大缩短育种时间周期，提升育种效率。
4．开放强化发展
在国际种业市场竞争加剧，国内种业市场集中度不高、缺乏具有国际竞争力的种业企业背景下，持续高水平对外开放有助于种业企业提升创新能力，借助于市场整合优质资源，合力构建大型种企拓宽海外市场，抢占市场份额。农作物种子进出口量反映种业的国际竞争力，出口大于进口表示国外种业市场对我国农作物种子需求量较高，我国对国外种子的依赖度降低，利于确保粮食安全、筑牢农业根基目标的实现。科研院所研究成果的另一表现方式是科技论文，农作物种业的高水平论文是实现技术突破的关键，Web of Science育种技术论文数量是作物种业发展的理论基础。农作物种子产业资产规模是衡量农作物种业开放度的重要指标，资产规模越大越能吸引外资进入，同时种业企业自身发展前景更广阔。
5．共享推进发展
农作物种业共享推进发展维度指标用区域推广率和产研融合度表示，包含推广品种数量、主要品种推广面积、种企（含科研院所合作）审定量占比、“育、繁、推”机构占比四个基础指标。推广品种数量是体现农作物种子差异化的关键，推广品种数量多表示大多数种子性状无差异，不存在显著优点。单个品种推广面积越大则此品种普适性越突出，同时在农作物播种面积一定的条件下，单个品种推广面积直接代表种子的共享度。我国种业面临着产研分离的困境，科研院所以项目研究为导向、种业企业以市场为导向，二者间常常出现背离现象。在省审和国审的新品种中，申请主体是种业企业或种业企业与科研院所合作的数量越多，说明种业市场越趋于市场主导。只有以市场为主导，种业企业的活力才会被激发出来，种业高质量发展才能实现。“育、繁、推”机构数代表种业市场集中度，它是农作物种业高质量发展的重要指标。
黄河流域9省（区）农作物种业高质量发展评价指标的数据来源均为历年各省份统计年鉴、《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》、《中国农村金融服务报告》，部分农作物种子的数据根据中国种业大数据平台、农业农村部种业管理司、海关数据网在线查询平台、中国农业农村信息网以及Kynetec网、世界农化网（中文站）等整理得到，对于少数缺失的数据使用Stata 16.0软件进行线性插值补齐以满足面板数据的要求，具体数据来源及说明见表2-2。
表2-2 数据来源及说明
资料来源：郑秀娟.基于随机前沿的物流业发展效率及区域差异分析［J］.统计与决策，2018，34（18）：121-124.
基于已经构建的黄河流域农作物种业高质量发展评价指标体系，采用熵值法对黄河流域农作物种业高质量发展水平进行测度，并据此分析2012—2021年黄河流域农作物种业高质量发展态势、各省份总体时序变化特征以及上、中、下游的区域特征。
当前，学界对高质量发展水平测算较为通用的方法是主观赋权法与客观赋权法。主观赋权法主要是层次分析法和德尔菲法，其具有对数据要求不高、思路简单等优点，但缺点也很明显，即过于主观，并且要求决策者对决策内容熟悉，否则会导致较大偏差。客观赋权法主要包括熵值法、主成分分析法、灰色系统法以及主模糊数学法等，客观赋权法主要是根据数据的差异和相关关系确定指标权重，其虽然避免了主观赋权法的随意性，但陷入就数据而论的陷阱，基于严谨性与科学性采用客观赋权法中的熵值法进行分析。
熵值法的概念最早是由Shannon在1948年提出，是用来判断某个指标的离散程度的数学方法。熵值法属于一种客观赋值法，其利用数据携带的信息量大小计算权重，得到较为客观的指标权重。熵值是不确定性的一种度量，熵越小，数据携带的信息量越大，权重越大；相反熵越大，信息量越小，权重越小。其具体的计算公式与步骤如下。
1．整理原始数据构造数据矩阵
式（2-1）中， X ij （ i =1，2，…， m ； j =1，2，…， n ）表示第 i 个对象的第 j 项指标值， A j （ j =1，2，…， n ）为第 j 项指标的列向量数据。
2．标准化处理
为评价黄河流域9省（区）农作物种业高质量发展水平所选取的指标多种多样，各个指标的数量级、性质、正负性存在差异，在计算前需对数据进行标准化处理，指标的性质是正、负两种，数据的大小若与农作物种业高质量发展存在正向关系则为正向，否则为负向。同时，为避免经过标准化处理后某些年份的数据值出现为零的情况，所以对标准化后的值进行0.001平移：
其中， Z ij 描述的是第 i 个子系统中的第 j 项指标的标准化值，max（ x ij ）、min（ x ij ）分别为某维度某项指标的最大值、最小值。
3．计算权重和信息熵
计算第 j 项指标下第 i 个省份占该指标的比重 P ij ，并计算第 j 项指标的熵值 e j ，计算公式分别如下：
其中，1/（ln m ） ＞ 0，且0＜ e j ＜1。
4．计算第 j 项指标的差异系数
5．计算权重与综合得分
其中， W j 是第 j 项指标的权重， Z i 是黄河流域农作物种业高质量发展水平的综合得分。
根据表2-1构建的黄河流域农作物种业高质量发展评价指标体系，经过测算得出2012—2021年黄河流域9省（区）农作物种业高质量发展水平综合评价值（以下简称“发展水平值”），具体如表2-3所示。基于研究需要，下文将按照总体评价和分段评价的思路，根据测算的研究期内黄河流域农作物种业高质量发展水平值，全面探讨黄河流域9省（区）2012—2021年农作物种业高质量发展的现况，以达到进行整体性分析的研究目的。
表2-3 2012—2021年黄河流域9省（区）农作物种业高质量发展水平值
1．黄河流域农作物种业高质量发展总体特征
如表2-4所示，2012—2021年10年间黄河流域9省（区）农作物种业高质量发展水平值逐年上升。如图2-5所示，黄河流域总体农作物种业高质量发展水平值从2012年的0.2179增加到2021年的0.3908，涨幅达79.35%，黄河流域9省（区）农作物种业高质量发展水平五个维度则以不同的速率上升。这表明随着新发展理念的提出与践行，黄河流域农作物种业高质量发展水平呈现稳中上升态势，育种技术创新能力大幅增强，市场结构逐渐完善，种业研发主体逐渐由科研院所主导转向由市场主导，且农作物种业发展呈现出全面性、可持续性的发展势头。
表2-4 2012—2021年黄河流域农作物种业高质量发展各维度水平值
图2-5 2012—2021年黄河流域农作物种业高质量发展水平变化趋势
资料来源：根据网站公开资料整理所得。
如图2-6所示，2012—2021年10年间黄河流域农作物种业高质量发展水平五个维度表现出变化不同、速率不同的态势。其中，创新维度发展最快且在10年间均保持着增长，农作物种业高质量发展水平创新维度数值10年间上升了0.106，上升幅度高达182.76%，是黄河流域农作物种业高质量发展水平提升的主要来源。创新维度值的大幅提升表明创新驱动发展已成为各地区农业发展（包含种业发展）的精神引领。
图2-6 2012—2021年黄河流域农作物种业高质量发展各维度水平变化趋势
资料来源：根据网站公开资料整理所得。
（1）当前，我国现代农作物种业体系在国家创新激励政策引领下，摒弃低质量育种体制的束缚，不断推动生物育种产业化扩面提速，实现育种科技攻关原始创新突破，培育出种业资源紧平衡状态下社会所需的高品质农作物种子。
（2）绿色和共享维度值在2012—2021年的10年间，同样保持着稳步上升的发展态势，其中，农作物种业高质量发展水平绿色维度值从2012年到2021年增长了60.39%，共享维度方面则上升了41.02%。2024年2月19日中央全面深化改革委员会第四次会议审议通过的《关于促进经济社会发展全面绿色转型的意见》指出，“促进经济社会发展全面绿色转型是解决资源环境生态问题的基础之策，要坚持全面转型、协同转型、创新转型、安全转型，以‘双碳’工作为引领，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，把绿色发展理念贯穿于经济社会发展全过程各方面”。2012年农作物种业高质量发展水平的绿色维度值在创新和共享维度之下；经过10年的发展，2021年，绿色维度值虽仍落后于创新发展维度值，但和农作物种业高质量发展水平共享维度值基本相同。伴随生物育种技术的持续创新，中国的农作物新品种已经拥有高强度抗病性、抗旱性、耐涝性，从而大大降低了化肥与农药的施用量。同时，互联网技术和现代物流业的发展也使得现代数字信息传播速度大大加快，优质的农作物品种实现了在不同地区间的充分流动，根据相关数据体现的育种前沿技术也打破了区域封锁壁垒，加速了全球育种技术的相互交流、携手共进。
（3）协调和开放维度值，2012—2021年10年间虽均有所上升但上升幅度较小，其中协调维度值上升了16.55%，开放维度值上升了37.95%。值得注意的是，黄河流域农作物种业高质量发展水平的协调维度值在2012—2021年间表现为先上升后下降的趋势，其中2017年的值最大；而开放维度值虽有微弱下降趋势，但整体表现为上升，其中，2020年的值最大。近年来，我国加快推进现代农作物种业高质量发展。2012年开始实施《全国现代农作物种业发展规划（2012—2020年）》，2021年通过《种业振兴行动方案》，这些政策的实施无疑为黄河流域农作物种业发展提供了更好的发展契机。但基于我国农作物种业自身存在的育种体系不完善、推广服务模式不适应市场、种业科技金融支持力度不足、育种自主创新能力不强等问题，可能是导致协调维度和开放维度上述现状的原因。
2．黄河流域农作物种业高质量发展上、中、下游区域特征
表2-5 2012—2021年黄河流域上、中、下游农作物种业高质量发展水平值
续表
黄河流域面积较大，流域内9省（区）间地域分布特征存在显著差异：下游地区多平原、气候温度适宜，大部分地区分布着适宜耕作的土地资源；中游地区主要为山地和一部分黄土高原，土地肥沃程度一般；上游地区多为高原、高山和丘陵，农业发展基础薄弱，致使农作物种业发展较为缓慢。因此，分析黄河流域上、中、下游农作物种业高质量发展水平有助于了解区域差异，因地制宜发挥资源优势。
如表2-5和图2-7所示，在黄河流域上、中、下游农作物种业高质量发展水平值中，下游水平值最高，中游次之，上游最低。黄河流域下游农作物种业高质量发展水平值2012—2021年10年间提升了110.08%，为上、中、下游最大上升幅度，其创新维度值更是从2012年的0.1328增加到2021年的0.4202，成为黄河流域农作物种业高质量发展水平值的黄金区；同时，黄河流域下游地区拥有中、上游地区无法相比的开放度、种业发展先天条件和育种基础条件，表明黄河流域下游农作物种业高质量发展水平值高，既是先天基础条件所致，也是后续政策、制度等努力的结果。
图2-7 2012—2021年黄河流域上、中、下游农作物种业高质量发展水平值
资料来源：根据网站公开资料整理所得。
中游地区的农作物种业高质量发展水平在10年间上升了66.58%，其协调维度值在2012—2021年无明显增长，但共享维度值与创新维度值涨幅相近，二者均在90%以上，说明在黄河流域中游创新维度虽是农作物种业高质量发展水平提高的主要原因，但共享维度对农作物种业高质量发展水平值提高的重要性在10年间和创新维度展现出并驾齐驱的态势。上游地区农作物种业高质量发展水平值10年内涨幅最小，2012—2021年10年间上涨了63.13%，增速与中游地区相近。2021年黄河流域上游地区农作物种业高质量发展水平的创新维度值和绿色维度值相近，分别为0.0892和0.0804，但创新维度值仍是上游地区农作物种业高质量发展水平增速最快的部分，增速高达169.49%，是上游农作物种业高质量发展水平值整体增速的近2.7倍。依据图2-7所计算的黄河流域农作物种业高质量发展水平值，通过对比发现2012年农作物种业高质量发展水平值在0.3以上的省份仅有山东，而到了2021年这一数值达到了7个，仅青海和宁夏2省（区）未达到0.3以上，表明黄河流域农作物种业高质量发展水平10年间显著上升。