基于因子分析的湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價

祝萬偉(湖北師范學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 湖北 黃石　435002)

基于因子分析的湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價

祝萬偉(湖北師范學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 湖北 黃石435002)

摘要〔〕治理農(nóng)業(yè)面源污染，促進(jìn)湖北省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，需要大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。本文依據(jù)湖北省2004-2013年十年間農(nóng)業(yè)及農(nóng)村的3大類27個指標(biāo)數(shù)據(jù)，運(yùn)用因子分析和多重目標(biāo)線性綜合法，構(gòu)建湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價體系，用以量化分析湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平和變遷過程，并提出了節(jié)約和保護(hù)水資源與土地資源、減少農(nóng)藥與化肥的使用、完善農(nóng)業(yè)保險機(jī)制等政策建議。

關(guān)鍵詞〔〕生態(tài)農(nóng)業(yè)；綜合評價體系；因子分析；湖北省

中圖分類號〔〕F323〔

文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔

文章編號〕1009- 4733(2015)06- 0057- 05

doi:10.3969/j.issn.1009-4733.2015.06.016

[收稿日期]2015—08—05

[作者簡介]祝萬偉，男，安徽宣城人，碩士研究生，研究方向為金融市場與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)。

Abstract：Govern agricultural aspect source pollution, promote sustainable development of agriculture in Hubei Province, the need to develop ecological agriculture. This paper based in Hubei Province in 2004 - 2013 three categories of 27 indicators data in agriculture and rural areas, using factor analysis and multiple objective linear synthesis method, to build a comprehensive evaluation system of development of ecological agriculture in Hubei Province. In order to quantify the level of development of ecological agriculture in Hubei Province, and proposed conservation and protection of water and land resources, reduce pesticide and fertilizer use, improve the agricultural insurance mechanisms and other policy recommendations.

1引言

在90年代，生態(tài)農(nóng)業(yè)思潮剛在中國興起的時候，就有經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)識到生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)該是在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的情況下進(jìn)行，要形成生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1～2]。而針對生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀建立評價指標(biāo)體系不僅可以實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的實時監(jiān)測和科學(xué)評價，還可以對生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到一定的推動作用。國內(nèi)關(guān)于生態(tài)農(nóng)業(yè)的評價體系研究主要集中在評價原則、評價方法以及評價標(biāo)準(zhǔn)的確定等方面。袁平夫[3]認(rèn)為，應(yīng)該以以下5項原則作為生態(tài)農(nóng)業(yè)評價的主要原則，分別是：經(jīng)濟(jì)上的有利性、技術(shù)上的可行性、生態(tài)學(xué)上的持續(xù)性、生物學(xué)上的合理性、社會上的可接受性。劉鈺[4]認(rèn)為我國的生態(tài)農(nóng)業(yè)包含了多種類型的生態(tài)農(nóng)業(yè)，因此要根據(jù)不同地區(qū)的生態(tài)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)及實際情況構(gòu)建評價指標(biāo)體系。

湖北省是一個農(nóng)業(yè)大省，而在湖北省發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)正是一個可以保障農(nóng)民收入持續(xù)增加和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)長期穩(wěn)定發(fā)展的重要途徑。關(guān)于湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)的研究主要集中在生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面，如羅芳等[5]和王鋒[6]分別以湖北省京山縣和湖北大別山區(qū)為例分析了生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的實質(zhì)，探討發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本模式。李芬[7]對大冶有色梅川生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光園進(jìn)行了研究。現(xiàn)有研究中還沒有對湖北省整體生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r作出綜合評價的文章，所以本文將在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用因子分析和多重目標(biāo)線性綜合法，構(gòu)建湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價體系，對湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平和變遷過程進(jìn)行量化分析，并提出湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策建議。

2指標(biāo)選擇與研究方法

2.1　指標(biāo)的選取

本文參照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展指標(biāo)體系和可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系的相關(guān)研究成果并結(jié)合湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際情況，并遵循以下3項基本原則，選取3大類27個指標(biāo)。見表1.

(1)全面性原則。指標(biāo)體系應(yīng)該包括研究對象的主要指標(biāo)，這些指標(biāo)要能全面、準(zhǔn)確的反映生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的各個方面。

(2)動態(tài)性原則。生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于可持續(xù)，所以不僅要關(guān)注現(xiàn)狀，還要關(guān)注其潛力，因此評價指標(biāo)要具有動態(tài)性。

表1　湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r評價體系所選取指標(biāo)

本文數(shù)據(jù)主要來源于中國統(tǒng)計年鑒，少部分補(bǔ)充數(shù)據(jù)來自湖北省統(tǒng)計年鑒、湖北省農(nóng)業(yè)年鑒及湖北省衛(wèi)計委、湖北省林業(yè)廳等政府網(wǎng)站數(shù)據(jù)。

2.2　因子分析及線性綜合評價法

由于不同指標(biāo)對生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展所起的作用和大小不同，所以評價體系中每個指標(biāo)所占有的權(quán)重也不同，因此確定各個指標(biāo)的權(quán)重會對評價結(jié)果產(chǎn)生最直接的影響。本文利用的是因子分析法，利用包含大部分原始信息的幾個因子來確定指標(biāo)權(quán)重。

因子分析的步驟：

(1)原始數(shù)據(jù)歸一化。由于所選取的各個指標(biāo)所反映的內(nèi)容和使用的量綱均有不同，因此在因子分析前進(jìn)行歸一化處理。另外，將指標(biāo)區(qū)分為正、負(fù)作用指標(biāo)，即有些指標(biāo)對生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展起到抑制，視為負(fù)作用指標(biāo)。兩者公式如下：

(2-1)

(2-2)

二式中，Yit表示原始數(shù)據(jù)Xit歸一化處理后的數(shù)據(jù)；Ximax與Ximin分別為指標(biāo)Xi在2004-2013年間數(shù)據(jù)的最大值和最小值。

(2)運(yùn)用SAS軟件對歸一化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，以累計貢獻(xiàn)率超過90%來選取因子個數(shù)，并得到因子載荷矩陣。

(3)確定各個指標(biāo)的權(quán)重。以每個指標(biāo)下每個因子的載荷和對應(yīng)因子的貢獻(xiàn)率之積的累加和來確立該指標(biāo)對總信息量的影響。計算公式如下：

(2-3)

上式中， Wi表示指標(biāo)i的權(quán)重； Dj表示因子j的貢獻(xiàn)率； Eji表示第i個指標(biāo)的第j個因子的載荷量。

(4)線性綜合評價法。線性加權(quán)綜合法對于指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的作用表現(xiàn)的更加明顯。其計算公式為：

(2-4)

上式中，S為綜合得分； Wi表示第i個指標(biāo)的權(quán)重； Yit表示第i個指標(biāo)在t時間下的值。

3湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價

3.1　數(shù)據(jù)處理

(1)首先對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，正作用指標(biāo)為21個，負(fù)作用指標(biāo)為6個。由于數(shù)據(jù)過多，篇幅限制，這里不列出原始數(shù)據(jù)表及歸一化處理后的數(shù)據(jù)表。

(2)通過SAS軟件進(jìn)行因子分析，得出各個因子的特征值和貢獻(xiàn)率。

表2　累計貢獻(xiàn)率表

選取因子的原則為特征值大于1，并且解釋總方差的累計貢獻(xiàn)率大于90%。從表中可以看出，第一個因子的特征值為21.3868，它解釋了原始數(shù)據(jù)中79.21%的信息；第二個因子和第三個因子的貢獻(xiàn)率分別為7.78%和6.21%，此時，3個因子的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到了93.21%，此時的解釋效果較好。

(3)確定提取3個因子后，運(yùn)用SAS軟件得出因子載荷矩陣。

表3　因子載荷矩陣

(4)根據(jù)因子載荷矩陣和各因子的貢獻(xiàn)率計算各個指標(biāo)的權(quán)重。即根據(jù)公式(2-3)來計算權(quán)重。

表4　各項指標(biāo)的權(quán)重

通過對各指標(biāo)權(quán)重的比較，可以看出各個指標(biāo)的權(quán)重有大有小。單位面積機(jī)械動力和農(nóng)村勞動力農(nóng)業(yè)就業(yè)比率的權(quán)重最高，為4.16%，即這兩項指標(biāo)對總體評價的影響最大。

(5)得出各指標(biāo)的權(quán)重后，即可用根據(jù)公式(2-4)來計算2004-2013年十年間湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)歷年的綜合得分。

表5　湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價表

3.2　結(jié)果分析

根據(jù)各個年份的效益值可以畫出湖北省2004-2013年十年間的生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合效益的變化趨勢圖。

圖1　湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價

湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r綜合評價分析

(1)從總體上來說，湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的評價值是呈上升趨勢的，僅06年有所下滑。據(jù)2007年湖北省農(nóng)業(yè)統(tǒng)計年鑒資料顯示，06年湖北省動植物疫病爆發(fā)比較嚴(yán)重，春季小麥條銹病、秋季稻飛虱大規(guī)模爆發(fā)，歷史罕見，同時，06年的氣候災(zāi)害對湖北省農(nóng)業(yè)的影響也很大，這些也間接造成評價體系中06年評分最低。10年相較于09年的增幅最大，達(dá)到了0.1226?？偟膩碚f，10年間，湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)的綜合效益漲了5.8倍。

(2)在3個子效益中，生態(tài)效益的增幅是最小的，僅2.4倍。觀察綜合評價圖可以看出生態(tài)效益曲線在所有曲線中走勢最為平緩，這說明湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展在生態(tài)方面做的還不是很好，主要表現(xiàn)在對于化肥、農(nóng)藥及地膜的使用量連年增長，這也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本特征，也是未來生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展亟待解決的問題。

(3)經(jīng)濟(jì)效益的評價值平均最低，10年平均值僅為0.1421，但增幅尚可，其值自04年的0.0311到13年的0.2851，共增長了9.1倍，位居3個子效益的第二位。與綜合效益類似，整體呈上升趨勢，僅在06年下滑，具體到指標(biāo)可以看出是由于X13，即糧食作物單位面積產(chǎn)量指標(biāo)值為10年里的最低，這個結(jié)果也與06年湖北省動植物疫病相佐。

(4)社會效益的發(fā)展最快，其值從04年的0.0082到13年的0.3329，漲幅為40.3倍，從圖中也可以看出，社會效益的曲線一直表現(xiàn)為增長趨勢。這也說明湖北省的農(nóng)村家庭的生存狀況正在越來越好，作為評價社會環(huán)境的指標(biāo)農(nóng)村居民家庭擁有汽車數(shù)量、初中以上文化比率、每萬農(nóng)業(yè)人口鄉(xiāng)村醫(yī)生和衛(wèi)生員等指標(biāo)也都表現(xiàn)出逐年上升趨勢。

3.3　湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段區(qū)間劃分

借鑒生態(tài)農(nóng)業(yè)指標(biāo)體系及區(qū)間劃分的相關(guān)文獻(xiàn)[8～9]以及結(jié)合湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際，本文將生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展階段劃分為5個區(qū)間。

表6　湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合評價標(biāo)準(zhǔn)

從表中可以看出04-08年湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)還處于起步階段，此時的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會效益都比較低；08年開始，湖北省開始進(jìn)入發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的階段，此階段生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兩個方面迅速發(fā)展；2010-2012年間，生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展?jié)u漸成熟，發(fā)展速度也趨于平穩(wěn)，此時綜合效益的提高主要有賴于社會效益的提高；2013年，經(jīng)過十年的發(fā)展，湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展逐漸完善，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會三方面的發(fā)展均達(dá)到了比較高的水準(zhǔn)，并都保持了比較高的發(fā)展速度。

4政策建議

根據(jù)湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及綜合評價指標(biāo)體系的分析結(jié)果，本文提出以下幾條對策建議：

(1)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)保險機(jī)制。從06年湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)整體評價值的下降可以看出，農(nóng)業(yè)本身受天災(zāi)的影響較大，對于蟲災(zāi)及氣候變化的抵抗能力較弱，這就必然使得企業(yè)及農(nóng)民遭受重大損失。因此，須盡快建立符合生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的保險機(jī)制，預(yù)防和調(diào)解天災(zāi)造成的農(nóng)業(yè)風(fēng)險?；谵r(nóng)業(yè)所具有的外部性較大，政府應(yīng)對農(nóng)業(yè)特別是生態(tài)農(nóng)業(yè)提供政策支持。

(2)加強(qiáng)水資源的有效使用。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開水，因而搞好農(nóng)田灌溉就成為了生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重中之重。生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展應(yīng)減少大水漫灌的方式，要加快節(jié)水灌溉工程的建設(shè)步伐，多建設(shè)成本小、易操作的小型灌溉設(shè)備，積極利用機(jī)電設(shè)備進(jìn)行排灌。

(3)加大水土流失的治理力度和保持森林覆蓋率。湖北省境內(nèi)流經(jīng)江河較多，因而水土流失現(xiàn)象也比較嚴(yán)重，十年間水土流失治理面積一直在增長，但未來應(yīng)把治理和防范并重。同時，應(yīng)繼續(xù)保持一定的森林覆蓋率，森林的存在對于固化土地，防治水土流失也有著重要作用。

(4)減少化學(xué)農(nóng)藥、化肥的使用量，及時回收農(nóng)用地膜。發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)一定要堅持發(fā)展生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)并重的原則。應(yīng)積極推廣有機(jī)肥料和生物肥料的使用，對化學(xué)農(nóng)藥、化肥的施用應(yīng)做到精準(zhǔn)化、少量化，以減少對農(nóng)業(yè)環(huán)境的污染。對于農(nóng)用地膜，應(yīng)盡量使用可降解材料，并且及時回收已利用完畢的地膜，減少白色污染。

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(責(zé)任編輯：胡喬)

Comprehensive assessment of ecological agriculture development

of Hubei Province based on factor analysis

ZHU Wan-wei

(School of Economy and Management, Hubei Normal University, Huangshi435002)

Key words: ecological agriculture；comprehensive assessment system；factor analysis；Hubei Province