基于主成分分析法的海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平評價研究*

葛麗亞，丁生喜

(青海大學財經(jīng)學院，西寧 810016)

0 引言

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要戰(zhàn)略目標和促進經(jīng)濟健康發(fā)展的重要動力。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是指把落后的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步改造成為世界先進水平的、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的過程。我國西部地區(qū)城鎮(zhèn)化水平較低，因此西部農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)將是我國現(xiàn)代化建設(shè)的“主戰(zhàn)場”[1]。海東市地處青海省東部，處于蘭州和西寧兩個省會城市之間，同時海東市也是青海省內(nèi)一個特殊的區(qū)域單元，境內(nèi)地形復雜，溝壑縱橫，海拔在1 650～2 835m之間，總體地勢西高東低。氣候?qū)俑咴箨懶詺夂?，寒冷、干旱、日照時間長，太陽輻射強，晝夜溫差大，年平均氣溫7℃，年平均降雨量345.4mm。由于山旱地面積大，地形、地貌、生態(tài)、降雨、熱量條件等類型多樣，非常適合發(fā)展具有高原特色的旱作農(nóng)業(yè)。自古以來這里就是青藏高原傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的集聚地，既有特色的資源稟賦優(yōu)勢，同時也有傳統(tǒng)農(nóng)牧業(yè)的基礎(chǔ)。海東市耕地占全省耕地面積總資源的37.9%，鄉(xiāng)村從業(yè)人口占全省34.5%。因此，海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展具有十分重要的意義。該研究在實地調(diào)研青海省海東市及所轄2區(qū)4縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平綜合評價指標體系。試圖從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)機械化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)科學化和農(nóng)業(yè)信息化等角度，揭示青海省海東市自西部大開發(fā)以來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的動態(tài)變化，分析農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進程及影響因素，以促使海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展健康發(fā)展，這也是該文的研究重點和創(chuàng)新之處。

1 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平指標體系構(gòu)建

1.1 評價分析方法

國內(nèi)學者對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進行了大量的定量評價，提出了許多農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平指標體系。主成分分析法是以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，篩選、簡化指標體系的典型客觀賦權(quán)方法，對變量較多、指標間有相關(guān)性的評價問題特別適用，具有權(quán)重確定客觀、評價時不受各個指標間的相關(guān)性影響等特點[2-4]。文章選擇基于主成分分析法對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平進行動態(tài)評價，以解決各個指標間的相關(guān)性問題。

1.2 評價指標體系建立

構(gòu)建指標體系是該文研究的重要部分，該研究在借鑒國內(nèi)學者相關(guān)研究成果[5-11]的基礎(chǔ)上，建立由5項一級指標和16項二級指標組成的指標體系(表1)。并采用主成分分析法，對各指標進行數(shù)據(jù)處理。

表1 青海省海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化評價指標體系

2 基于主成分分析法的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平評價

2.1 主成分分析法的基本原理

主成分分析法是在數(shù)據(jù)信息損失最小的情況下，通常降維把原來的多個指標轉(zhuǎn)化為一個或幾個綜合指標，稱為主成分。數(shù)學模型是：

F1=a11ZX1+a21ZX2+…ap1ZXp

F2=a12ZX1+a22ZX2+…ap2ZXp

Fm=a1mZX1+a2mZX2+…ampZXp

式中，a1i，a2i…，a1m(i=1， 2，…m)為X的協(xié)方差陣Σ的特征值對應的特征向量，將原始變量通過標準化處理可以得到ZX1，ZX2，…ZXp，在實際應用中指標的量綱往往不同，所以計算前須先消除量綱的影響，將原始數(shù)據(jù)標準化。A=(aij)p×m=(a1，a2，…，am)，Rai=λiai。式中，R為相關(guān)系數(shù)矩陣，λi、ai是相應的特征值和單位特征向量，λ1≥λ2≥…λp≥0。

2.2 指標原始數(shù)據(jù)及其標準化

該研究以青海省海東市及其2區(qū)4縣為研究對象，通過查閱2001—2017年的《青海省統(tǒng)計年鑒》，收集到海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展指標評價體系中所需的各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，部分指標數(shù)據(jù)經(jīng)過簡單計算得到(限于篇幅，原始數(shù)據(jù)略)。通過對其標準化，再運用SPSS19.0統(tǒng)計軟件和EXCEL辦公軟件完成的，采用主成分分析法提取因子和基于特征值大于1的原則，根據(jù)貢獻率大于85%則篩選主成分。根據(jù)數(shù)據(jù)完備性和研究需要，該文從以下兩方面進行比較：(1)海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化總體水平的動態(tài)評價(2000—2016)； (2)各區(qū)縣間的發(fā)展水平評價，選擇2000—2014年的數(shù)據(jù)。

進行主成分分析前，需要進行數(shù)據(jù)標準化處理以解決量綱的影響，該研究標準化處理，經(jīng)過標準化后可以將原始指標轉(zhuǎn)化為均值為0、方差為1的標準指標，處理結(jié)果見表2。各指標數(shù)據(jù)標準化后的相關(guān)系數(shù)見表3。

表3 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平各指標標準化后的相關(guān)系數(shù)矩陣

2.3 2000—2016年海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平整體評價

首先，利用SPSS22.0統(tǒng)計分析軟件，對原始指標數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后進行KMO和Bartlett檢驗，KMO值為0.698，接近1，適合做主成分分析。檢驗結(jié)果中Sig值為0.000小于顯著水平0.05，因此拒絕原假設(shè)，說明變量之間存在相關(guān)性，因此該研究數(shù)據(jù)適合用主成分法進行分析。

其次，計算各主成分的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率，提取3個主因子，方差貢獻率分別是33.660%、26.937%、24.658%，累計方差貢獻率為85.255%。提取特征值均大于1的幾個成分作為主成分(表4)。

表4 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平指標的解釋總方差檢驗結(jié)果 %

再次，通過成分矩陣確定每個主成分中具有影響力的指標變量。根據(jù)因子載荷矩陣的信息，F(xiàn)1在X1、X2、X5、X6、X7、X8、X16有較大載荷，并命名為農(nóng)業(yè)機械化與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化因子；F2在X3、X4、X10、X14、X15有較大載荷，并命名為農(nóng)業(yè)信息化與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平因子；F3在X9、X12有較大載荷，并命名為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)科學化因子，其他因子為潛在因子(表5)。

表5 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的成分矩陣

由解釋的總方差表(表4)可得每個公因子的貢獻率，各公因子綜合反映能力的大小，對主因子進行加權(quán)，根據(jù)各主成分F的權(quán)重=各主成分方差貢獻率/累計方差貢獻率，可知f1=0.399，f2=0.316，f3=0.285，綜合得分評級模型為F=F1*f1+F2*f2+F3*f3。通過計算得出青海省海東市2000—2016年農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平各主成分得分、綜合得分和2區(qū)4縣的得分，結(jié)果見表6，表7。

表6 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化總體發(fā)展水平綜合得分

3 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平評價

3.1 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢

表6中F值越高，表明該地區(qū)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平越高，F(xiàn)越低，則代表該地區(qū)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平越低。從表6和圖1可以看出，西部大開發(fā)以來，海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綜合得分從2000年的-7.750提高到2016年的8.339，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。并且在“十一五”期間的2009年，綜合得分由負轉(zhuǎn)正，實現(xiàn)了一個突破。從表7和圖2可以看到，海東2區(qū)4縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平綜合得分到2009年全部由負值轉(zhuǎn)為正值，在進入“十二五”以來，青海省響應國家政策，重視“四化”發(fā)展，海東市的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平綜合得分明顯提升。

3.2 各主成分對海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的影響

從表6可以看出， 2000—2016年間， 3個主成分對海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平貢獻并不相同，其中農(nóng)業(yè)機械化與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化因子F1對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平起決定性作用，其余的2個主成分貢獻率值較小。海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平中農(nóng)業(yè)信息化與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出因子F2得分很少并出現(xiàn)下降趨勢，是制約農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的影響因素。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)科學化因子F3雖然在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平中的得分貢獻不高，但是“十二五”以來增長較快，可以判斷未來海東市應當充分依靠提高農(nóng)業(yè)科技水平促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

3.3 海東市各區(qū)縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平不均衡

如表7和圖2所示，海東市2區(qū)4縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平差距較大，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較高的是平安、樂都和循化，而農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低的是民和、互助和化隆。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平綜合得分最高的樂都區(qū)達到14.591，最低的化隆縣則為8.740，差距為5.851，說明海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展應當因地制宜，差異化發(fā)展。

表7 海東市2區(qū)4縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平綜合得分

圖1 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化總體發(fā)展水平綜合得分變動 圖2 海東市2區(qū)4縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平綜合得分變動

4 海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平提升的對策

4.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平

在推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程中，農(nóng)林牧、種養(yǎng)加多層次產(chǎn)業(yè)或經(jīng)營領(lǐng)域相互交織，這必然牽涉到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)空間布局的問題。同時，由于海東市自然資源稟賦、發(fā)展條件不同，各區(qū)縣在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中對于資金、技術(shù)的利用效率存在較大的差距。所以在推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程中，應該調(diào)整各區(qū)縣的農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方向和重點，加強生態(tài)環(huán)境保護，優(yōu)化農(nóng)業(yè)開發(fā)的空間布局，形成優(yōu)勢、特色農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)的良性互動局面，進一步提升特色優(yōu)勢農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)出水平。

4.2 平衡區(qū)域發(fā)展差異，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

海東市各區(qū)縣存在經(jīng)濟、人口、技術(shù)等方面的不平衡，這種區(qū)域間的不平衡大大延緩了海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程。因此，要根據(jù)現(xiàn)有的特色資源、技術(shù)等潛力，提升各區(qū)縣特色產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實現(xiàn)互補互助，最終農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的新格局[12]。

4.3 加大科技投入，提高農(nóng)業(yè)信息化水平

海東市農(nóng)業(yè)科技水平不高，信息基礎(chǔ)設(shè)施和傳播體系不健全，對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程形成明顯阻礙。因此，在農(nóng)牧業(yè)技術(shù)方面，要通過舍飼、圍攔、封育等措施，減輕草地生態(tài)壓力； 加快開發(fā)海東市光能、生物質(zhì)能等可再生資源，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供新能源動力。政府還要加大財政轉(zhuǎn)移支付，支持農(nóng)村信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高農(nóng)牧區(qū)信息化水平，使海東市借助互聯(lián)網(wǎng)促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平有效提升。

5 結(jié)論

在參考我國相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合青海省海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展實際情況，構(gòu)建了可以衡量海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的評價指標體系，包括了農(nóng)業(yè)機械化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)科學化、農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平5個一級指標和16個二級指標。該指標的相關(guān)數(shù)據(jù)均可從青海省歷年統(tǒng)計年鑒和海東市發(fā)展公報中獲取，數(shù)據(jù)真實可靠。

主成分分析法是以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將多個變量通過線性變換以選出較少重要變量的一種多元統(tǒng)計分析方法。該研究選擇主成分分析方法研究青海省海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平，評價結(jié)果與海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展情況基本符合，說明該評價方法有效。

利用主成分分析法對青海省海東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展情況進行評價研究，從評價結(jié)果來看，海東市總體農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展勢頭較好， 2區(qū)4縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平也呈現(xiàn)上升趨勢。