基于主成分分析的江蘇省糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力研究

劉媛等

摘要：根據(jù)江蘇省糧食生產(chǎn)情況，選擇農(nóng)業(yè)資源稟賦、農(nóng)業(yè)投入水平、農(nóng)業(yè)資源轉(zhuǎn)化水平3個(gè)方面，構(gòu)建江蘇省糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；根據(jù)2011年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，應(yīng)用主成分分析方法，對(duì)江蘇省49個(gè)縣（市、區(qū)）糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行分析；最后有針對(duì)性地提出加大農(nóng)業(yè)投入、提高農(nóng)業(yè)科技水平、穩(wěn)定和擴(kuò)大糧食播種面積等實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：糧食生產(chǎn)；可持續(xù)發(fā)展能力；因子分析；主成分分析

中圖分類(lèi)號(hào)： F326.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）03-0410-03

糧食作為人類(lèi)賴(lài)以生存的最基本和最重要的戰(zhàn)略物資，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的各個(gè)方面，對(duì)社會(huì)、政治的和諧穩(wěn)定和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展起著不可替代的作用，與糧食有關(guān)的問(wèn)題特別是糧食生產(chǎn)能力及其可持續(xù)發(fā)展能力問(wèn)題始終是令人們關(guān)注的全球性問(wèn)題。江蘇省經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力明顯高于全國(guó)平均水平，科技和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平在全國(guó)名列前茅，具有較強(qiáng)的糧食生產(chǎn)能力?！笆濉逼陂g糧食年均總產(chǎn)量為 2 796.9萬(wàn)t，“十一五”期間達(dá)3 173.8萬(wàn)t。自2004年開(kāi)始，實(shí)現(xiàn)建國(guó)以來(lái)首次連續(xù)8年增產(chǎn)，2011年總產(chǎn)量3 307.8萬(wàn)t，產(chǎn)量 6 219 kg/hm2，創(chuàng)歷史最高水平[1]。江蘇省不斷加大對(duì)糧食生產(chǎn)的投入，穩(wěn)步開(kāi)展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，加快新品種和新技術(shù)推廣，強(qiáng)化糧食生產(chǎn)科技支撐，糧食生產(chǎn)能力及其可持續(xù)發(fā)展能力穩(wěn)步提高[2]。但是，由于受自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等因素的波動(dòng)影響，糧食生產(chǎn)也產(chǎn)生波動(dòng)，同時(shí)還存在一些影響糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)的隱患。因此，系統(tǒng)地研究江蘇省糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力，對(duì)江蘇省糧食安全宏觀(guān)調(diào)控和糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的全面進(jìn)步都具有深遠(yuǎn)的意義。

1 評(píng)價(jià)方法

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

許多學(xué)者構(gòu)建了有關(guān)糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究在前人研究的基礎(chǔ)[3]上，結(jié)合江蘇省糧食生產(chǎn)的實(shí)際情況，同時(shí)考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)的可得性和可比性，把指標(biāo)體系分為 3個(gè)層次（表1）。第一層次是目標(biāo)層，指江蘇省糧食可持續(xù)發(fā)展能力的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。第二層次是準(zhǔn)則層，是根據(jù)江蘇省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平總體特征而設(shè)立的農(nóng)業(yè)資源稟賦指標(biāo)、農(nóng)業(yè)投入水平指標(biāo)、農(nóng)業(yè)資源轉(zhuǎn)化水平指標(biāo)3個(gè)相互聯(lián)系的子系統(tǒng)，反映了江蘇省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平。第三層次是指標(biāo)層，是對(duì)3個(gè)截面的進(jìn)一步分解。本研究選擇了8個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)反映江蘇省49個(gè)縣（市、區(qū)）糧食可持續(xù)發(fā)展的實(shí)際狀況。

農(nóng)業(yè)資源稟賦指標(biāo)中糧食播種面積主要衡量一個(gè)地區(qū)實(shí)際播種農(nóng)作物的土地資源的豐裕程度。

農(nóng)業(yè)投入水平指標(biāo)中種植業(yè)從業(yè)人員反映了糧食生產(chǎn)的人力資源的投入情況；農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)特征指標(biāo)，反映了社會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)裝備的現(xiàn)代化程度及投入水平；有效灌溉面積是衡量農(nóng)用土地資源灌溉條件的一項(xiàng)指標(biāo)，有效灌溉面積越少，耕地資源的開(kāi)發(fā)和利用條件就越差；農(nóng)村用電量反映的是農(nóng)村電力資源的投入情況。

農(nóng)業(yè)資源轉(zhuǎn)化水平指標(biāo)中農(nóng)業(yè)產(chǎn)值反映了江蘇省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出量的對(duì)比指標(biāo)；農(nóng)民人均純收入是衡量農(nóng)民從事各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的收入的指標(biāo)，若農(nóng)民人均收入水平較低、增長(zhǎng)緩慢甚至停滯不前，就會(huì)影響其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入，農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展就會(huì)受到影響；糧食總產(chǎn)量反映了全年糧食總產(chǎn)量。

1.2 評(píng)價(jià)方法的確定

因子分析是用較少公因子的線(xiàn)性函數(shù)和特定因子之和來(lái)表達(dá)原來(lái)觀(guān)測(cè)的每個(gè)變量，從研究相關(guān)矩陣內(nèi)部的依賴(lài)關(guān)系出發(fā)，把一些具有錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的變量歸納為少數(shù)幾個(gè)綜合因子的多變量統(tǒng)計(jì)分析方法[4]。目前用于可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)的方法通常有層次分析法和主成分分析法。層次分析法中權(quán)重的給定因人、因地而異，主觀(guān)性較大，不適應(yīng)于不同地區(qū)、不同年份可持續(xù)發(fā)展水平的比較，而主成分分析法的整個(gè)過(guò)程都可通過(guò)軟件處理，各原始指標(biāo)的權(quán)數(shù)不帶人為的主觀(guān)意識(shí)，比較客觀(guān)科學(xué)，便于提高評(píng)估結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性[3]。因此，本研究運(yùn)用主成分分析法來(lái)測(cè)算2011年江蘇省49個(gè)縣（市、區(qū)）糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力。

主成分分析是多元統(tǒng)計(jì)中的一種分析方法。它主要研究如何將多指標(biāo)問(wèn)題劃為較少的新指標(biāo)問(wèn)題，并且使這些新的指標(biāo)既彼此互不相關(guān)，又能綜合反映原來(lái)多個(gè)指標(biāo)的信息。具體步驟如下：（1）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；（2）計(jì)算變量的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)矩陣；（3）求相關(guān)系數(shù)據(jù)矩陣的特征根和對(duì)應(yīng)的單位特征向量；（4）計(jì)算各主成分的方差貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率；（5）選取主成分個(gè)數(shù)，求出使累積貢獻(xiàn)率達(dá)到85%以上的前幾個(gè)主成分，并給予解釋?zhuān)唬?）計(jì)算主成分的得分并進(jìn)行分類(lèi)和排序[3]。

2 江蘇省糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力的主成分分析

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)2011江蘇省49個(gè)縣（市）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，求出各個(gè)指標(biāo)的特征值、特征根和貢獻(xiàn)率。

方差貢獻(xiàn)率是衡量因子相對(duì)重要程度的指標(biāo)，方差貢獻(xiàn)率越大表明該因子相對(duì)越重要。本研究中指的是各因子對(duì)糧食產(chǎn)量的影響力。前2個(gè)因子累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到85180%，表明這2個(gè)因子基本保持了原來(lái)8個(gè)指標(biāo)幾乎全部的信息。各因子旋轉(zhuǎn)后的方差貢獻(xiàn)率說(shuō)明，因子1、因子2可以解釋原始信息的能力分別是59.070%、26.110%，所以只要求出前2個(gè)主成分即可（表2）[5]。

3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

根據(jù)2011年江蘇省49個(gè)縣（市、區(qū)）糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力的分析結(jié)果可以得出如下結(jié)果：

（1）糧食生產(chǎn)的可持續(xù)能力綜合得分大于0的縣（市、區(qū)）共24個(gè)，平均分?jǐn)?shù)為0.51，占全部樣本的48.98%，且主要分布在蘇北地區(qū)（占58.33%）；小于0的縣（市、區(qū)）25個(gè)，平均分?jǐn)?shù)為-0.49，占51.02%。這說(shuō)明江蘇省糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展能力較高的主要分布于蘇北地區(qū)，但總體的可持續(xù)發(fā)展能力不高，可提升的空間很大。

（2）從各區(qū)域情況來(lái)看，蘇北地區(qū)60.87%的縣（市、區(qū)）綜合得分為正值，39.13%的縣（市、區(qū)）綜合得分為負(fù)值；蘇中地區(qū)33.33%的縣（市、區(qū)）的綜合得分為正值，66.67%的縣（市、區(qū)）的綜合得分為負(fù)值；蘇南地區(qū)42.86%的縣（市、區(qū)）的綜合得分為正值，57.14%的縣（市、區(qū)）的綜合得分為負(fù)值。這說(shuō)明蘇北地區(qū)糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力較高，其次是蘇南地區(qū)，而蘇中地區(qū)糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展能力較低的縣（市、區(qū)）較多。

（3）糧食可持續(xù)生產(chǎn)能力的地區(qū)差異較大，排名前2位的沭陽(yáng)縣、興化市糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展能力綜合得分均大于1，平均為1.61，而排名最后2位的儀征市和揚(yáng)中市的糧食可持續(xù)生產(chǎn)能力綜合得分均小于-1，平均為-1.15。綜合得分大于0的樣本中，得分最高的沭陽(yáng)縣為得分最低的泰興市的187倍[6]。

4 加快糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策建議

上述分析證實(shí)了農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化裝備水平對(duì)糧食生產(chǎn)具有正向效應(yīng)，同時(shí)也證實(shí)了穩(wěn)定糧食種植面積是保證糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。

4.1 加大農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入

提高農(nóng)田水利設(shè)施、農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)施、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化基地建設(shè)等現(xiàn)代化裝備水平，切實(shí)改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，增強(qiáng)抵災(zāi)、抗災(zāi)能力，從而提高資源利用率和糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展能力。

4.2 積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技水平

科技農(nóng)業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力，是提高糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障。要保證江蘇糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，首先要加大農(nóng)業(yè)科技投入力度，加速推進(jìn)科技進(jìn)步；其次要加快現(xiàn)有科技成果的轉(zhuǎn)化和農(nóng)業(yè)科技推廣工作，通過(guò)技術(shù)、人才、信息和資金等生產(chǎn)因素的有效配置，加強(qiáng)科技與經(jīng)濟(jì)的有效結(jié)合，加快農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化；再次要加快人才的引進(jìn)培養(yǎng)，不斷改善農(nóng)技推廣技術(shù)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)和人才結(jié)構(gòu)，使廣大農(nóng)技人員整體素質(zhì)和農(nóng)民科學(xué)種田水平提高到一個(gè)新的水平[7]。

4.3 保護(hù)耕地，穩(wěn)定和擴(kuò)大糧食播種面積

耕地是農(nóng)業(yè)特別是糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。要保證江蘇糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，必須要執(zhí)行嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，尤其是保護(hù)基本農(nóng)田；逐步規(guī)范農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)行為，使土地得到更合理更有效的利用，應(yīng)鼓勵(lì)土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模適度擴(kuò)大；采取有效措施提高耕地復(fù)種指數(shù)，擴(kuò)大糧食播種面積。

4.4 因地制宜，采取不同的糧食生產(chǎn)策略

根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況，可采取不同的糧食生產(chǎn)策略，提高糧食生產(chǎn)總體的可持續(xù)發(fā)展水平。例如，洪澤縣可以通過(guò)改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，提高資源利用效率；儀征市要加大對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入力度，強(qiáng)化科技推廣；揚(yáng)中市要加快農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化，提高產(chǎn)品品質(zhì)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]江蘇省統(tǒng)計(jì)局，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局江蘇調(diào)查總隊(duì). 江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒：2012[M]. 北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2012.

[2]葛自強(qiáng)，孫政國(guó). 江蘇省糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀及增產(chǎn)潛力分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（3）：596-598.

[3]易元紅. 湖北省糧食可持續(xù)發(fā)展能力的評(píng)價(jià)[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33（7）：1310-1311.

[4]薛 薇. SPSS統(tǒng)計(jì)分析方法及應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2006：327-348.

[5]梁子謙，李小軍. 影響中國(guó)糧食生產(chǎn)的因子分析[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，2006（11）：19-22.

[6]程葉青，馬慶斌，張平宇，等. 東北地區(qū)糧食可持續(xù)生產(chǎn)能力分異特征及其空間類(lèi)型[J]. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2007，23（3）：261-264.

[7]姚於康. 江蘇省糧食安全問(wèn)題及其對(duì)策[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，24（1）：191-194.