基于通徑分析的黃淮海平原糧食產(chǎn)量驅(qū)動(dòng)因素研究

劉亞琦　劉加珍　張金萍等

摘要：采用通徑分析方法，對影響黃淮海平原糧食產(chǎn)量的14個(gè)驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用SPSS軟件建立各因素線性回歸模型，得出農(nóng)業(yè)用電量、糧食作物播種面積、受災(zāi)面積、年平均氣溫、年底耕地面積5個(gè)因素對糧食產(chǎn)量的影響作用較大，進(jìn)而提出要從提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、穩(wěn)定糧食面積、做好自然災(zāi)害預(yù)防工作、增加有效灌溉面積等多方面入手提高黃淮海平原的糧食產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：糧食產(chǎn)量；黃淮海平原；驅(qū)動(dòng)因素；通徑分析法

中圖分類號：S11+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號：A 文章編號：1001-4942（2015）01-0153-04

Abstract The effects of 14 factors on grain yield in the Huang-Huai-Hai Plain were analyzed by path analysis in this paper， and then the linear regression models of them were established by SPSS software. The results showed that the agricultural electricity consumption， sowing area of grain crops， disaster area， average annual temperature and cultivated land area in the end of the year had larger effects on grain yield. It was put forward to increase the grain yield in the Huang-Huai-Hai Plain through improving the level of agricultural mechanization， stabling yield， preventing natural disasters， increasing the effective irrigation area and other aspects.

Key words Grain yield； The Huang-Huai-Hai Plain； Driving factor； Path analysis

糧食是人類賴以生存的基礎(chǔ)，也是國家安全戰(zhàn)略的重要組成部分[1]。如何保證糧食的穩(wěn)定供給來滿足社會(huì)的需求，對國家的安全、社會(huì)的穩(wěn)定具有重要的意義[2]。就糧食生產(chǎn)而言， 其影響因素是十分復(fù)雜的， 包括了氣候、降水、地質(zhì)、土壤和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等[3]。黃淮海平原是“北糧南調(diào)”的重要農(nóng)產(chǎn)品基地，也是我國重要的農(nóng)業(yè)區(qū)之一。近幾十年，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和人口的增長，人均耕地的壓力越來越大。研究表明，到本世紀(jì)30年代我國人口達(dá)到高峰期時(shí)，該區(qū)域很可能由目前的糧食調(diào)出區(qū)變?yōu)槲覈畲蟮募Z食調(diào)入?yún)^(qū)之一，將給我國的糧食安全帶來巨大危機(jī)[4，5]。而當(dāng)前有關(guān)我國糧食產(chǎn)量驅(qū)動(dòng)因素研究大多面向省級和市級，對于平原帶實(shí)際的區(qū)域探索較少，尤其對黃淮海平原糧食產(chǎn)量驅(qū)動(dòng)因素研究仍需深入。因此，本文以多年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用通徑分析方法，對黃淮海平原糧食產(chǎn)量驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析，找出糧食增產(chǎn)的關(guān)鍵因素，提出解決區(qū)域糧食問題有效措施。本研究對黃淮海平原糧食安全具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況

黃淮海平原位于北緯32°～40°，東經(jīng)114°～121°，是我國最大的平原， 跨越京、津、冀、魯、豫、皖、蘇7省市的 379個(gè)縣（ 市），面積30×104 km2；地勢平坦，河湖眾多，交通便利，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，自古即為中國政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。該地區(qū)耕地資源豐富，光熱條件好，是我國重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)和糧食主產(chǎn)區(qū)；人口數(shù)量多，約占全國總?cè)丝诘?6%；現(xiàn)有耕地約為32.9×106 hm2，約占全國總耕地面積的40%。

黃淮海平原屬暖溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，淮河以南屬于北亞熱帶濕潤氣候，以北則屬于暖溫帶濕潤或半濕潤氣候，農(nóng)作物大多為兩年三熟，平原南部一年兩熟[6]。該區(qū)域冬季干燥寒冷，夏季高溫多雨，常有洪澇，春季干旱少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈，旱情較重[7]。土壤為棕壤或褐色土，黃潮土為最主要耕作土壤。年總輻射量為4 605～5 860 MJ/（m2），年日照時(shí)數(shù)北部為2 800 h，南部為2 300 h左右。年降水量為500～900 mm，黃河以南地區(qū)降水量為700～900 mm，降水年際變化甚大，年相對變率達(dá)20%～30%，京、津等地甚至在30%以上[8]。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

區(qū)域不同、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異，造成糧食產(chǎn)量主要影響因素的不同，一個(gè)區(qū)域?qū)Z食產(chǎn)量起主導(dǎo)作用的影響因子，在另一個(gè)區(qū)域可能變?yōu)榇我蛩?。本研究?996～2013 年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》為依據(jù)，選取的變量見表1。

2.2 研究方法

先使用逐步回歸分析方法篩選出影響糧食產(chǎn)量的主要因素[9，10]，再使用通徑分析方法分析各主要因素的影響程度。

通徑分析是在多元回歸的基礎(chǔ)上將相關(guān)系數(shù)分解為直接通徑系數(shù)（某一自變量對因變量的直接作用）和間接通徑系數(shù)（該自變量通過其他自變量對因變量的間接作用），具體計(jì)算步驟如下[11，12]：

3 分析與討論

3.1 糧食產(chǎn)量狀況

2012年黃淮海平原糧食總產(chǎn)量首次突破2×108 t，比2011年增長2.3%。各省市產(chǎn)量分別為：北京市113.8×104 t，天津市161.8×104 t，河北省3 246.6×104 t，河南省5 638.6×104 t，山東省4 511.4×104 t，安徽省3 289.1×104 t，江蘇省3 372.5×104t。2002年至2012年10年間的人均糧食產(chǎn)量變化如圖1。除2003年黃淮海地區(qū)降雨量較多影響糧食產(chǎn)量，人均糧食產(chǎn)量基本呈上升走勢，2012年為380.43 kg。endprint

從發(fā)展趨勢上看（圖2），1995～2012 年黃淮海平原糧食總產(chǎn)與全國糧食總產(chǎn)走勢相近，大體呈現(xiàn)出上升、下降、再上升的態(tài)勢，可劃分如下三個(gè)時(shí)期：

（1）波動(dòng)增長期（1995～1999年）。糧食總產(chǎn)由16 786.2×104 t增長到17 974.7×104 t，但受自然災(zāi)害、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施等原因的影響，本時(shí)段內(nèi)個(gè)別年份的糧食產(chǎn)量下降。

（2）持續(xù)下降期（1999～2003年）。主要是自然災(zāi)害影響所致，相關(guān)研究表明，農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害與糧食產(chǎn)量相關(guān)性較強(qiáng)，成災(zāi)面積與糧食產(chǎn)量呈明顯的反方向變化[11]。本區(qū)深受季風(fēng)氣候影響，旱澇時(shí)常交替發(fā)生，嚴(yán)重影響糧食產(chǎn)量。

（3）持續(xù)增長期（2003～2012年）。糧食產(chǎn)量由14 256.8×104 t猛增到20 333.8×104 t，其主要原因一是糧食直補(bǔ)和良種補(bǔ)貼等一系列惠農(nóng)政策的扶持，二是農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，三是糧食綜合生產(chǎn)能力的提高和播種面積的增加[12]。

3.2 驅(qū)動(dòng)因素分析

對因變量Y（糧食產(chǎn)量）實(shí)施正態(tài)性檢驗(yàn)（表2），利用Shapiro-Wilk Test的輸出結(jié)果。Shapiro-Wilk統(tǒng)計(jì)量0.981，顯著水平Sig.= 0.955>0.05，所以因變量Y服從正態(tài)分布， 即Y是正態(tài)變量可以進(jìn)行回歸分析。根據(jù)逐步回歸分析得到5個(gè)輸入的變量：X8：糧食作物播種面積， X6：農(nóng)村用電量，X3：受災(zāi)面積，X10：年平均氣溫，X14：年底耕地面積。

據(jù)通徑分析可知（表3），除了受災(zāi)面積X3、年底耕地面積X14 與糧食產(chǎn)量Y呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其余指標(biāo)與Y都呈較顯著正相關(guān)關(guān)系。X6 是影響Y 的首要因素。5個(gè)自變量對糧食產(chǎn)量Y的直接影響中，糧食作物播種面積X8的直接作用最大，農(nóng)村用電量X6次之。通過分析各個(gè)間接通徑系數(shù)發(fā)現(xiàn)，雖然糧食作物播種面積的直接影響作用最大，但糧食作物播種面積通過其他因素對糧食產(chǎn)量總的間接影響呈負(fù)值（-0.253），故糧食作物播種面積的簡單相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.521，并不是最重要的影響因素，但對糧食產(chǎn)量Y也有較大的影響。

根據(jù)14個(gè)變量中的5個(gè)變量X8、X6、X3、X10和X14，得到多元逐步回歸最佳模型：Y=b0+b1X1+b2X2+…+bkXk+ε。把表4中“非標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)”欄目中的“B”列數(shù)代入多元回歸模型，得到黃淮海平原糧食產(chǎn)量多因素影響下的預(yù)測方程：

4 結(jié)論與建議

通過分析影響黃淮海平原糧食產(chǎn)量的14個(gè)驅(qū)動(dòng)因素，得出農(nóng)業(yè)用電量影響最大，其次為糧食作物播種面積、受災(zāi)面積，其余因素影響較小。因此，要提高黃淮海平原的糧食產(chǎn)量需保證區(qū)域的供電量，提高機(jī)械化水平，保持一定水平的耕地面積，減少受災(zāi)面積。具體措施有：

（1）保持農(nóng)業(yè)用電量，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。農(nóng)業(yè)用電量間接反映了研究地區(qū)的機(jī)械化水平，本文中用電量是影響糧食產(chǎn)量的首要因素，反映出黃淮海平原的機(jī)械化程度較高。要繼續(xù)發(fā)揮優(yōu)勢， 以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范帶和示范田為載體，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，在主要農(nóng)作物種植技術(shù)上實(shí)現(xiàn)重大突破。

（2）保護(hù)耕地面積，穩(wěn)定糧食產(chǎn)量。在該研究地區(qū)地少人多的情況下， 加強(qiáng)耕地資源的保護(hù)、管理和有效利用， 實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度， 已成為實(shí)現(xiàn)糧食安全的必然選擇。要嚴(yán)格控制各類建設(shè)用地對耕地的侵占行為， 嚴(yán)格保護(hù)耕地特別是基本農(nóng)田， 通過加大復(fù)墾力度增加耕地資源， 減緩總耕地資源減少的下降速度， 確保該地區(qū)糧食生產(chǎn)的供給能力。

（3）做好自然災(zāi)害預(yù)防工作，減少農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積。研究表明，黃淮海平原糧食產(chǎn)量與受災(zāi)面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此應(yīng)做好監(jiān)測和預(yù)防、建立工程性防御措施、加強(qiáng)救援和救助等工作。

參 考 文 獻(xiàn)：

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