湖北省市、州主要農(nóng)作物產(chǎn)量按照聚類分析方法的研究

何玉平　蘇煜　李振偉

摘要：利用聚類分析的方法，針對(duì)現(xiàn)階段湖北省糧食緊缺的現(xiàn)狀，分析2009年17個(gè)市、州主要農(nóng)作物產(chǎn)量的狀況。將17個(gè)地區(qū)按照4個(gè)特征聚為4類，并且分析各個(gè)類別的特點(diǎn)及狀況。

關(guān)鍵詞：湖北省；農(nóng)作物產(chǎn)量；聚類分析

中圖分類號(hào)：Ｆ３０１．２４文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A章編號(hào)：1673-291X（2012）20-0048-02

湖北省是糧食大省，為國(guó)家的糧食安全戰(zhàn)略做出了重要貢獻(xiàn)。但近幾年湖北省糧食的產(chǎn)量卻呈現(xiàn)連續(xù)下降的趨勢(shì)。“十一五”期間，湖北省的農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了顯著成效。同時(shí)，采取了一系列措施穩(wěn)定糧食生產(chǎn)，使糧食產(chǎn)量和播種面積下降逐漸得到了有效的遏制?！笆濉捌陂g，湖北省加大了糧食安全的防治措施，為糧食產(chǎn)量和質(zhì)量筑上了一道防護(hù)墻。目前，湖北省各個(gè)地區(qū)之間的糧食產(chǎn)量還存在著差異。筆者試圖通過聚類分析，把這些地區(qū)進(jìn)行分類，以明確不同的類別，筆者試圖然后采取不同的措施，來加大湖北省的綜合糧食產(chǎn)量。

一、聚類分析

（一）聚類分析的概念

有人稱按照觀測(cè)值對(duì)變量的分類為R型聚類，而按照變量對(duì)觀測(cè)值的分類稱為Q型聚類。這兩種聚類在數(shù)學(xué)上是對(duì)稱的，沒有什么不同。事先要確定分多少類：k均值聚類或快速聚類。事先不用確定分多少類：分層聚類或系統(tǒng)聚類。處理連續(xù)和分類變量混合的大數(shù)據(jù)集：兩步聚類。聚類分析又稱群分析、點(diǎn)群分析，是根據(jù)“物以類聚”的道理，對(duì)樣品或指標(biāo)進(jìn)行分類的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法。例如，可以根據(jù)各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的機(jī)場(chǎng)數(shù)目、鐵路公里數(shù)、公路公里數(shù)、水路公里數(shù)、商船數(shù)等因素，將國(guó)家和地區(qū)分為幾個(gè)等級(jí)，再分析各個(gè)國(guó)家和地區(qū)之間不同等級(jí)運(yùn)輸量對(duì)比狀況。

（二）基本思想

根據(jù)對(duì)象間的相關(guān)程度進(jìn)行類別的聚合。在進(jìn)行聚類分析之前，這些類別是隱蔽的，能分為多少種類別事先也是不知道的。聚類分析的原則是同一類中的個(gè)體有較大的相似性，不同類中的個(gè)體差異很大。所研究的樣品（網(wǎng)點(diǎn)）或指標(biāo)（變量）之間存在程度不同的相似性（親疏關(guān)系——以樣品間距離衡量）。于是根據(jù)一批樣品的多個(gè)觀測(cè)指標(biāo)，找出一些能夠度量樣品或指標(biāo)之間相似程度的統(tǒng)計(jì)量，以這些統(tǒng)計(jì)量為劃分類型的依據(jù)。把一些相似程度較大的樣品（或指標(biāo)）聚合為一類，另外一些彼此之間相似程度較大的樣品（或指標(biāo)）又聚合為另一類，直到把所有的樣品（或指標(biāo)）聚合完畢。這就是聚類分析的基本思想。其中，類指相似元素的集合。聚類分析的概念認(rèn)為所研究的樣品或指標(biāo)之間存在著程度不同的相似性，根據(jù)一批樣品的多個(gè)觀測(cè)指標(biāo)，找出能夠度量樣品或變量之間相似程度的統(tǒng)計(jì)量，并以此為依據(jù)，采用某種聚類法，將所有的樣品或變量分別聚合到不同的類中，使同一類中的個(gè)體有較大的相似性，不同類中的個(gè)體差異較大。

二、湖北省市、州按照主要農(nóng)作物產(chǎn)量的聚類分析

以2009年湖北省市、州17個(gè)地區(qū)的主要農(nóng)作物產(chǎn)量為樣本進(jìn)行聚類分析，數(shù)據(jù)見表1。對(duì)17個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，根據(jù)表中幫統(tǒng)計(jì)量、半偏席統(tǒng)計(jì)量、偽r統(tǒng)計(jì)量、偽F統(tǒng)計(jì)量4個(gè)指標(biāo)，聚為4類最合適。

從圖1、表1和表2可以看出，17個(gè)地區(qū)中第1類包括荊州市、襄樊市、黃岡市；第2類包括孝感市、荊門市；第3類包括武漢市、十堰市、咸寧市、隨州市、恩施自治州；第4類包括黃石市、宜昌市、鄂州市、仙桃市、天門市、潛江市、神農(nóng)架林區(qū)。其中，第1類的稻谷、小麥的農(nóng)作物產(chǎn)量都較高，但是玉米、薯類的農(nóng)作物產(chǎn)量卻不太高。第2類兩個(gè)市的主要農(nóng)作物產(chǎn)量仍是稻谷、小麥，較第3類和第4類較多，但是玉米、薯類的農(nóng)作物產(chǎn)量卻不是很高。第3類除了十堰市的各個(gè)主要農(nóng)作物產(chǎn)量比較平均外，其他的4個(gè)市、州的主要農(nóng)作物產(chǎn)量都不平均，差異比較大。第4類各個(gè)市、州的主要農(nóng)作物產(chǎn)量都不是很高，但相對(duì)來說比較平均，需要每個(gè)市、州加大農(nóng)作物整體產(chǎn)量。

三、小結(jié)

中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，則必然是糧食大國(guó)，當(dāng)然糧食的主要來源是農(nóng)村。湖北省作為中部崛起重要省份的同時(shí)也是糧食大省。但湖北省人口眾多，又由于各種工業(yè)及住房用地，湖北省的可耕地越來越少，農(nóng)作物的產(chǎn)量也越來越少，人卻越來越多，最終導(dǎo)致了人均糧食產(chǎn)量越來越少，必須大量依靠進(jìn)口。為了提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及人均農(nóng)產(chǎn)品量，必須提倡保護(hù)自然資源、節(jié)約自然資源，減少可耕地的流失，大力開墾、增加可耕地。糧食問題在湖北省政府決策中占有重要位置，也是一個(gè)社會(huì)各界廣泛關(guān)注的問題。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制時(shí)期，湖北省曾經(jīng)發(fā)生了導(dǎo)致大量死亡的嚴(yán)重糧食危機(jī)。改革以來，湖北省盡管在生產(chǎn)力上有所進(jìn)步，農(nóng)作物產(chǎn)量有所上升，但是，始終沒有走出糧食問題的困擾。糧食生產(chǎn)的“多了砍，少了趕”，糧食流通的低效率和體制改革的曲折反復(fù)，以及對(duì)糧食國(guó)際貿(mào)易認(rèn)識(shí)的偏差等，使得湖北省在糧食問題上付出了極大的努力和代價(jià)。