基于主成分分析的浙江省生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合效益評(píng)價(jià)

陳培彬，張精，曾芳芳，朱朝枝*

(福建農(nóng)林大學(xué) a經(jīng)濟(jì)學(xué)院，b金山學(xué)院，福建 福州 350002)

過去幾十年，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)步入高速發(fā)展階段，人們對(duì)自然資源無休止、無節(jié)制的開發(fā)，導(dǎo)致土地、空氣等不可再生資源遭受嚴(yán)重的破壞[1-2]。2010年2月6日，國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布了《第一次全國污染源普查公報(bào)》，報(bào)告顯示，我國農(nóng)業(yè)源化學(xué)需氧量(COD)排放量高達(dá)1 324.09萬t，占COD總排放量的43.7%；農(nóng)業(yè)源總磷和總氮排放量分別為28.47萬t和270.46萬t，分別占總排放量的67.4%和57.2%[3]，生態(tài)文明建設(shè)所面臨的形勢(shì)不容樂觀，治理與降低農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染的腳步刻不容緩。

隨著“生態(tài)文明”“綠色發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先”“綠水青山就是金山銀山”“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”等系列國家戰(zhàn)略發(fā)展理念的提出，對(duì)中國生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行研究具有重要意義[4-5]。1980年，葉謙吉教授首次提出我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念[6]，此后學(xué)者們對(duì)此進(jìn)行過諸多探討。當(dāng)前研究集中于生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論探析與發(fā)展模式探索，主要圍繞生態(tài)農(nóng)業(yè)的背景、驅(qū)動(dòng)機(jī)制、困境對(duì)策及我國各省市不同生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的實(shí)踐及應(yīng)用[7-13]，對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平及效益綜合評(píng)價(jià)較少。此外，層次分析法是大多數(shù)生態(tài)農(nóng)業(yè)效益評(píng)價(jià)采用的主要研究方法，但是此方法對(duì)于各個(gè)指標(biāo)權(quán)重的賦值含有較多的主觀色彩，導(dǎo)致結(jié)果有一定的主觀性[14-22]。本研究首先將生態(tài)農(nóng)業(yè)效益評(píng)價(jià)視為一個(gè)系統(tǒng)整體的工程，其次在現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)制度基礎(chǔ)上構(gòu)建涵蓋生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)3個(gè)子系統(tǒng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)效益綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，最后選取浙江省作為研究對(duì)象，利用因子分析法來對(duì)浙江省11個(gè)地級(jí)市的生態(tài)農(nóng)業(yè)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展建設(shè)提供參考借鑒。

1 指標(biāo)構(gòu)建、數(shù)據(jù)處理與方法選取

1.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

以評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性、因地制宜性等基本原則為指導(dǎo)，參考國內(nèi)外學(xué)者的研究，結(jié)合浙江省實(shí)際情況，經(jīng)過與專家反復(fù)商討交流，最終確立以下評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。一級(jí)指標(biāo)體系包括生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益3個(gè)指標(biāo)；二級(jí)指標(biāo)體系包含森林覆蓋率、有效灌溉面積、農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)用塑料薄膜使用量、水資源總量、人均生產(chǎn)總值、農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值、農(nóng)村居民人均可支配收入、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、年末城鎮(zhèn)就業(yè)人員數(shù)、農(nóng)林牧漁業(yè)服務(wù)業(yè)產(chǎn)值、糧食公頃產(chǎn)量、城鄉(xiāng)居民人均生活消費(fèi)支出等13個(gè)指標(biāo)(表1)。

1.2 數(shù)據(jù)來源與無量綱化處理

選取浙江省11個(gè)地級(jí)市作為分析樣本，結(jié)合浙江統(tǒng)計(jì)信息局發(fā)布的《2018年浙江統(tǒng)計(jì)年鑒》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，獲取指標(biāo)所需的原始數(shù)據(jù)，并對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理(表2)。

表1 生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 浙江省11個(gè)地級(jí)市生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)

1.3 評(píng)價(jià)方法

為保留原始指標(biāo)的絕大多數(shù)信息，盡可能避免指標(biāo)體系權(quán)重賦值的主觀性對(duì)結(jié)果造成干擾，選擇主成分分析方法進(jìn)行分析。在分析中，首先將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，然后根據(jù)初始變量特征判斷主成分求取方法，再判定各個(gè)變量之間的相關(guān)關(guān)系并確定主成分個(gè)數(shù)，最后為主成分命名，并結(jié)合提取的主成分分析研究問題。

2 主成分提取與因子載荷計(jì)算

將無量綱化處理的數(shù)據(jù)錄入SPSS 25.0，以特征值大于1且累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)85%作為主成分提取原則，共選取累積貢獻(xiàn)率達(dá)90.212%的前4個(gè)主成分(表3)，作為綜合指標(biāo)來替代構(gòu)建的13個(gè)原始評(píng)價(jià)指標(biāo)。

但是，此時(shí)得到的未旋轉(zhuǎn)的公共因子可能存在代表變量不突出的問題，難以解釋其實(shí)際意義。因此，本研究進(jìn)一步采用凱撒正態(tài)化最大方差法對(duì)以上因子載荷矩陣進(jìn)行正交旋轉(zhuǎn)，迭代7次后收斂，最終得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣(表4)。

表3 提取的主成分特征信息

由表4可知，主成分1中，人均生產(chǎn)總值、農(nóng)村居民人均可支配收入、年末城鎮(zhèn)就業(yè)人員數(shù)、農(nóng)林牧漁業(yè)服務(wù)業(yè)產(chǎn)值、城鄉(xiāng)居民人均生活消費(fèi)支出占比位居前列。發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)所帶來的直接效益是轉(zhuǎn)移農(nóng)村剩余勞動(dòng)力，增加農(nóng)民收入，這些指標(biāo)反映了發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)對(duì)社會(huì)就業(yè)的輻射帶動(dòng)力度，所以將主成分1定義為生態(tài)農(nóng)業(yè)社會(huì)輻射因子。主成分2中，有效灌溉面積、農(nóng)用化肥施用量、糧食公頃產(chǎn)量占比位居前列，這些指標(biāo)主要與生態(tài)的投入產(chǎn)出效率密切相關(guān)，且糧食產(chǎn)量與安全更是涉及國家紅線，所以將主成分2定義為生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率因子。主成分3中，森林覆蓋率、水資源總量占比位居前列，這2個(gè)指標(biāo)是一個(gè)地區(qū)生態(tài)資源豐裕度的直觀展示，豐富的森林資源及水資源極大地促進(jìn)了生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，所以將主成分3定義為生態(tài)農(nóng)業(yè)資源基礎(chǔ)因子。主成分4中，農(nóng)用塑料薄膜使用量、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力占比位居前列。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的機(jī)械化程度也不斷提升，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械的需求也越來越多，而農(nóng)用薄膜則是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分。換言之，這2個(gè)指標(biāo)從側(cè)面反映當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提升也將直接帶動(dòng)生產(chǎn)效率提高并增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，所以將主成分4定義為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平因子。

表4 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣

3 生態(tài)農(nóng)業(yè)效益評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

在構(gòu)建4個(gè)主成分之后，根據(jù)所得的主成分系數(shù)構(gòu)建回歸方程，分別計(jì)算浙江省11個(gè)地級(jí)市的各個(gè)主成分得分。在此基礎(chǔ)上，以各個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，最終得到各市的綜合得分和排名(表5)。

表5 浙江省11個(gè)地級(jí)市生態(tài)農(nóng)業(yè)效益綜合評(píng)價(jià)

由表5可知，浙江省11個(gè)地級(jí)市的生態(tài)農(nóng)業(yè)效益排名由高到低分別是杭州市、寧波市、紹興市、金華市、臺(tái)州市、溫州市、麗水市、嘉興市、湖州市、衢州市、舟山市。杭州市是省會(huì)城市，其經(jīng)濟(jì)水平及生態(tài)資源與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出都遙遙領(lǐng)先于其他城市。但是杭州市整體農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平還有待提升，分析原因，可能是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)用地緊張，從而制約大規(guī)模的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)與設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展。寧波市的生態(tài)資源在浙江省雖處于中下水平，但是該市地形多為平原，適合開展大規(guī)模的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提升也極大地帶動(dòng)了社會(huì)的總體就業(yè)。紹興市的生態(tài)資源雖不具有優(yōu)勢(shì)，但是其生態(tài)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率較高，拉動(dòng)了整體排名的上升。

排名居中的地級(jí)市包括金華市、臺(tái)州市、溫州市、麗水市，嘉興市。臺(tái)州市的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平最高，溫州市在這方面也具備優(yōu)勢(shì)，但是二者卻不能很好的發(fā)揮生態(tài)農(nóng)業(yè)的輻射帶動(dòng)效應(yīng)。衢州市與麗水市擁有豐富的生態(tài)資源，但受制于經(jīng)濟(jì)條件的制約，不完善的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)令現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展受限，導(dǎo)致其生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較低。嘉興市素有“魚米之鄉(xiāng)、絲綢之府”的美譽(yù)，是浙江省糧、油、畜、繭、魚的重要產(chǎn)區(qū)，農(nóng)民收入也常年占據(jù)浙江榜首，但是由于其水資源較為匱乏，并且是國家歷史文化名城，為了更好的保護(hù)文化遺產(chǎn)，人們更多的是發(fā)展生態(tài)耕作模式(例如稻蝦共生模式，水田水紅菱-泥鰍立體種養(yǎng)模式等)，限制農(nóng)業(yè)機(jī)械使用，產(chǎn)量有限，因此，綜合得分并不理想。

排名靠后的是湖州市、衢州市、舟山市。舟山市是群島城市，受制于地形地貌，島與島之間主要依靠跨海大橋聯(lián)通，交通較為不便。此外，該市可用耕地稀少，生態(tài)資源基礎(chǔ)薄弱，因而糧食產(chǎn)量較低。但是該市海域面積遼闊，漁業(yè)產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平、社會(huì)輻射2因子具有比較優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，浙江省生態(tài)農(nóng)業(yè)效益大致呈現(xiàn)浙中最優(yōu)，南北兩面居中，東西兩翼較弱的布局。其原因是多方面的，首先是生態(tài)資源不均衡，其次是各市的經(jīng)濟(jì)水平不同，導(dǎo)致的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不均衡。浙江中部地區(qū)是全省主要的經(jīng)濟(jì)中心，杭州市巨大的經(jīng)濟(jì)體量對(duì)于周邊各個(gè)城市具有極強(qiáng)的輻射效應(yīng)，同時(shí)中部地區(qū)各市之間交通十分便捷，各市之間能夠?qū)崿F(xiàn)緊密的貿(mào)易活動(dòng)，解決了農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的后顧之憂。

4 建議

浙江省是我國面積較小的省份，且省內(nèi)多為山地丘陵，耕地面積稀少，有“七山二水一分田”之說，但是其經(jīng)濟(jì)水平走在國家前列，基礎(chǔ)設(shè)施配套完善，交通便捷，勞動(dòng)力豐富，相較于土地等不可再生資源，其在資本、勞動(dòng)力等方面具有比較優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，浙江省自然氣候及地理環(huán)境也為生態(tài)農(nóng)業(yè)多樣性提供了肥沃的土壤，農(nóng)耕底蘊(yùn)深厚。因此，在鄉(xiāng)村振興機(jī)遇下，浙江省發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)大有可為。但針對(duì)各市，不可采用單一的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，應(yīng)因地制宜，以同質(zhì)性、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌兼顧、主導(dǎo)與特色相結(jié)合為原則對(duì)各市進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃。

4.1 經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)展面向國際的都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)

杭州、嘉興、寧波、紹興、湖州地區(qū)應(yīng)把握自身的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與長三角地區(qū)的接軌力度，積極承接上海大都市圈農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移，不斷釋放社會(huì)輻射帶動(dòng)能力，加大對(duì)資本、勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素的投入，增強(qiáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力，著重發(fā)展綠色蔬菜、特種水產(chǎn)品、生態(tài)畜禽、蠶桑、花卉苗木等具有較高成長性和發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)，積極建立面向國際市場(chǎng)和長三角地區(qū)城市群的都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)。

4.2 平原盆地地區(qū)加快推進(jìn)各類立體種植模式

臺(tái)州、溫州地區(qū)是浙江省主要平原地區(qū)，光照充足、雨水充沛，適宜種植茶、果、林、竹筍、食用菌等特色農(nóng)作物，應(yīng)以發(fā)展特色生態(tài)農(nóng)業(yè)為導(dǎo)向，建設(shè)特色優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶，形成不同類型的立體種植模式。金華、衢州地區(qū)擁有全省最大的內(nèi)陸盆地金衢盆地，區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜多樣，今后可在盆地周緣的江河上游農(nóng)林區(qū)打造以林業(yè)及林特產(chǎn)品加工為依托的林業(yè)產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈，在低丘崗地發(fā)展能源與資源循環(huán)模式的生態(tài)農(nóng)業(yè)，在中西部河谷平原發(fā)展立體循環(huán)高效農(nóng)業(yè)。此外，以浙贛鐵路和杭金衢高速公路為軸，金華、衢州二市為點(diǎn)，形成一軸兩心的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)布局，優(yōu)化生態(tài)農(nóng)業(yè)的外部環(huán)境，大力推進(jìn)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升農(nóng)業(yè)信息化水平，提高生產(chǎn)效率。

4.3 經(jīng)濟(jì)較落后地區(qū)立足生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)

麗水市發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素與資源的有效配置，加快替換資源耗費(fèi)嚴(yán)重、生產(chǎn)效率低下的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，應(yīng)重視對(duì)森林資源的保護(hù)，強(qiáng)化生態(tài)屏障，優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展，扶持林業(yè)創(chuàng)新性產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)，建成區(qū)域特色明顯、經(jīng)濟(jì)效益顯著的珍稀干果、竹筍、木制品、花木、山地精品水果、木本糧油、木本藥材等7大產(chǎn)業(yè)帶。舟山市應(yīng)立足海洋資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)行開發(fā)與保護(hù)并重，加快培育海洋經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)的新增長點(diǎn)，大力發(fā)展淺海、灘涂立體海水產(chǎn)品養(yǎng)殖模式。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合海島水資源短缺的狀況，積極推廣各類農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)用水利用效率，擴(kuò)大抗旱作物種植面積，促進(jìn)海島經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

綜上，浙江省各市在生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展上，應(yīng)積極貫徹落實(shí)我國鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的主要思想，注重經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益3者統(tǒng)籌兼顧，必須堅(jiān)定不移走可持續(xù)發(fā)展道路，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)參與者的生態(tài)意識(shí)，推廣農(nóng)業(yè)科技成果的廣泛應(yīng)用，優(yōu)化資源配置，最大化發(fā)揮生態(tài)效益，輻射社會(huì)效益，提升經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)有效轉(zhuǎn)型升級(jí)。