基于主成分分析的泰安市縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平研究

侯麗娟

(泰山學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，山東泰安 271021)

0 引言

1 泰安市縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)概況

泰安市位于山東省中部，東西長(zhǎng)約176.6公里，南北寬約93.5公里，總面積7762平方公里，人口540萬(wàn)人，轄泰山區(qū)、岱岳區(qū)、新泰市、肥城市、寧陽(yáng)縣、東平縣6個(gè)縣市區(qū).以2011年為例，全市農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占GDP的6.29%，農(nóng)民人均純收入8973.6元，其中農(nóng)林牧漁業(yè)純收入占48.11%.在2011年的全國(guó)縣域經(jīng)濟(jì)基本競(jìng)爭(zhēng)力百?gòu)?qiáng)縣排名中新泰和肥城兩市分列第23位和第45位，而東平縣卻是山東省的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)縣，縣域經(jīng)濟(jì)差異明顯.

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

本文數(shù)據(jù)主要來(lái)源于泰安市統(tǒng)計(jì)年鑒(2012)，以泰安市所轄6個(gè)縣(市、區(qū))為研究對(duì)象，運(yùn)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件，選取9項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析及聚類分析.

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取與分析

3.1 初始指標(biāo)選取

為了反映泰安市各縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的主要方面，本文選取以下9項(xiàng)基本獨(dú)立并能夠反映縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)的初始指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行研究:農(nóng)民人均純收入(元)(x1)、農(nóng)林牧漁業(yè)增加值(萬(wàn)元)(x2)、耕地面積(畝)(x3)、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力(千瓦)(x4)、農(nóng)村用電量(萬(wàn)千瓦小時(shí))(x5)、農(nóng)作物播種面積(畝)(x6)、糧食作物播種面積(公頃)(x7)、糧食總產(chǎn)量(噸)(x8)、非糧食物總產(chǎn)量(噸)(x9)［3］，具體見(jiàn)表1所示.

3.2 主成分分析

(1)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化.由于選取的各農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及多個(gè)領(lǐng)域，不同領(lǐng)域的初始指標(biāo)量綱不同，因此需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，本文采用Z－score函數(shù):

式中:zxij為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù);為變量j的均值;Sj為變量j的標(biāo)準(zhǔn)差.

(2)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，并對(duì)各初始指標(biāo)進(jìn)行降維.由相關(guān)系數(shù)矩陣可以看出，各初始指標(biāo)之間存在著較強(qiáng)的相關(guān)性，也就是說(shuō)選取的9項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)提供的信息有重疊部分，因此需將9項(xiàng)初始指標(biāo)進(jìn)行降維，轉(zhuǎn)化成幾個(gè)綜合指標(biāo)，使綜合指標(biāo)在損失很少信息的前提下包含了初始指標(biāo)的絕大多數(shù)信息，并且排除重疊信息的干擾.在保留原始變量主要信息的前提下起到了降低維數(shù)與簡(jiǎn)化問(wèn)題的作用，使得在研究復(fù)雜問(wèn)題時(shí)更容易抓住主要矛盾，排除重疊信息的干擾.

(3)相關(guān)系數(shù)矩陣的初始特征值和累計(jì)貢獻(xiàn)率.由表2可知，初始特征值大于1的有兩個(gè)主成分(不妨稱 F1、F2)，并且 F1、F2的方差和占全部方差的比例為93.622%，也就是累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到93.622%.通常貢獻(xiàn)率達(dá)到80%以上就說(shuō)明了該主因子代表了初始指標(biāo)的大多數(shù)信息，只損失了一小部分.［4］因此，選擇這兩個(gè)主成分具有可取性.由于初始主成分意義不明顯，對(duì)初始因子載荷矩陣進(jìn)行方差最大法正交旋轉(zhuǎn)(表3)，經(jīng)3次旋轉(zhuǎn)后得到比較令人滿意的主成分.

因子得分公式:

表1 各縣域指標(biāo)數(shù)據(jù)

表2 解釋的總方差表

表3 旋轉(zhuǎn)成份矩陣

表4 各縣域因子綜合得分表

通常因分綜合得分越大，表明該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，以上排名基本符合了當(dāng)前發(fā)展格局.其次，表4中綜合得分正值說(shuō)明該縣在泰安市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)平均發(fā)展水平之上，得分為負(fù)值就是處于平均水平之下［4］.

測(cè)量值是否有效會(huì)影響鍋爐給水、機(jī)組循環(huán)汽水的品質(zhì)的真實(shí)性，因此測(cè)量值的有效性需要被驗(yàn)證。專家診斷系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)定期掃描狀態(tài)值、校準(zhǔn)歷史、儀表設(shè)定值等，告訴用戶當(dāng)前測(cè)量值是否有效。

3.3 結(jié)果分析

第一主成分與農(nóng)民人均純收入、農(nóng)林牧漁業(yè)增加值、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、農(nóng)村用電量、非糧食物總產(chǎn)量成正相關(guān)關(guān)系明顯，稱其為集約農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)因素.這一因素得分較高的縣域?yàn)樾绿┦小⒎食鞘泻歪吩绤^(qū).這些區(qū)域是泰安市傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)，地勢(shì)平坦、灌溉便利、農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)多樣化，使得這些區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展走在了泰安市的前列，而新泰市、肥城市更是擠身全國(guó)農(nóng)業(yè)強(qiáng)縣之列.

第二主成分與糧食作物播種面積、糧食總產(chǎn)量成正相關(guān)關(guān)系明顯，而與農(nóng)民人均純收入、非糧食物總產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)，稱其為粗放農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)因素.這一因子得分較高的區(qū)域?yàn)闁|平縣，該地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)的限制性因素較多，農(nóng)民人均收入較低，農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)單一，以糧食作物種植為主，生產(chǎn)資料的投入較少.

3.4 聚類分析

根據(jù)因子得分系數(shù)矩陣和表1數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理值可以計(jì)算出主因子F1、F2的得分f1、f2，我們可以由主因子各自的貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率的關(guān)系得出其權(quán)重，之后計(jì)算出每個(gè)縣的綜合得分.如F1的權(quán)重值為49.138/93.622=0.52，F(xiàn)2的權(quán)重值為44.485/93.622=0.48，所以綜合得分為 F=0.52*f1+0.48*f2.每個(gè)縣域的得分情況見(jiàn)表4.

因子分析的結(jié)果(表4)表明泰安市6縣市區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的高低:由排名首位的肥城市綜合得分0.542到最后的泰山區(qū)得分－2.834.得分之間跨度之大也表明了泰安市縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在較大差異，為此將因子分析得到的兩個(gè)主因子作為新變量，利用SPSS中的聚類分析可將泰安市6個(gè)縣區(qū)劃分為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同的三個(gè)等級(jí):

第一個(gè)等級(jí)是肥城市、新泰市、岱岳區(qū)，這3個(gè)縣市區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)多樣化，這三個(gè)區(qū)域的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展走在泰安市的前列;

第二個(gè)等級(jí)是東平縣和寧陽(yáng)縣，這兩個(gè)區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后，農(nóng)民的人均純收入較低，農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)單一;

第三個(gè)等級(jí)是泰山區(qū)，農(nóng)作物播種面積較小，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)所占比例較小，不是主要的經(jīng)濟(jì)來(lái)源.

4 泰安市縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特征

(1)泰安市縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)總體表現(xiàn)出農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)結(jié)構(gòu)單一，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低，農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備比較落后，整體資源配置不甚合理，農(nóng)業(yè)效益較差，縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，呈兩極分化趨勢(shì)［5］;

(2)優(yōu)劣勢(shì)并存，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展程度比較低，特色不突出要;

(3)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)業(yè)影響因素較多，資源配置不佳，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施落后，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展.

［1］趙會(huì)芳.對(duì)縣域經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)和發(fā)展重要性的理解和認(rèn)識(shí)［J］.山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，6(2):8－11.

［2］文先明.縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展多指標(biāo)可拓綜合評(píng)價(jià)方法［J］.系統(tǒng)工程，2005，23(5):115－119.

［3］王亞龍，白永平，張艷萍.甘肅省縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)空間差異分析［J］.云南地理環(huán)境研究，2009，21(5):22－26.

［4］張瑞祥，王國(guó)梁.基于因子分析的臨汾市縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平研究［J］.山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013，27(2):99－101.

［5］潘竟虎，石培基.甘肅省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平區(qū)域差異的ESDA－GIS分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2008，22(10):15－20.