基于主成分分析法的重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平分析

帥德洋

摘 要：為了解自2008年以來重慶市農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展程度，對重慶市2008—2017年的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化指標(biāo)進行主成分分析。研究結(jié)果表明，在總體發(fā)展水平來看，分析年間重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化呈上漲的趨勢，重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平綜合得分在2012年全部由負值轉(zhuǎn)為正值，但是在2016年以后整個農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程陷入了低水平增長。對此提出促進農(nóng)民增收，提高可利用土地面積，優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，促進智能農(nóng)機研發(fā)，促進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的對策建議，以實現(xiàn)新時代下重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的穩(wěn)定健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化;評價指標(biāo);主成分分析;對策

中圖分類號：[S-9] ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200330059

引言

“十二五”以來，重慶在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)取得了較好的成果，但在新局面下，仍有許多的缺陷存在于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程之中。在重慶農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究方面，李蕓和張安明采用了層次分析法去計算重慶市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，根據(jù)其理論實踐研究表明重慶市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)處在初步實現(xiàn)階段[1]。本文基于重慶2008—2017年相關(guān)指標(biāo)的時間序列，對重慶市2008年以來的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢運用主成分分析法的原理進行研究。對其影響要素進行探析，為重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化科學(xué)發(fā)展提供新思路。

1 重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平指標(biāo)構(gòu)建

1.1 指標(biāo)構(gòu)建理論基礎(chǔ)

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化戰(zhàn)略目標(biāo)旨在建設(shè)起一個發(fā)達的有市場競爭力的農(nóng)業(yè);建設(shè)起一個富裕的農(nóng)村，提高農(nóng)民收入水平;建設(shè)起一個良好的生態(tài)環(huán)境[2]。在考慮指標(biāo)選取的系統(tǒng)性、代表性、重要性等原則下，選取了行業(yè)學(xué)者認同的共同指標(biāo)。投入水平和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平這2項準(zhǔn)則指標(biāo)能夠很大程度反映農(nóng)業(yè)發(fā)達程度;農(nóng)村社會發(fā)展水平這一準(zhǔn)則指標(biāo)能反映農(nóng)民富裕程度;農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展水平這一準(zhǔn)則指標(biāo)則能反映農(nóng)村環(huán)境良好與否。

1.2 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

研究農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要前提是指標(biāo)體系的建立，此次研究在結(jié)合地區(qū)特點和理論基礎(chǔ)后構(gòu)建了能反映重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程的綜合指標(biāo)。用2個不同的層次對選取的指標(biāo)進行分類，一級指標(biāo)是能反映農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化戰(zhàn)略目標(biāo)的農(nóng)業(yè)投入水平、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平、農(nóng)村社會發(fā)展水平以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平[3]。農(nóng)業(yè)投入水平的二級指標(biāo)是有效灌溉面積、第一產(chǎn)業(yè)占全市從業(yè)人員比重;農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平的二級指標(biāo)是農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值、糧食產(chǎn)量、勞動生產(chǎn)率、農(nóng)業(yè)增加值占生產(chǎn)總值比重;農(nóng)村技術(shù)發(fā)展水平的二級指標(biāo)是農(nóng)村居民消費水平、農(nóng)業(yè)機械總動力;農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展水平的二級指標(biāo)是森林覆蓋率。

2 重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平方法的選取

2.1 主成分分析法的基本原理

在對眾多個體指標(biāo)進行分析時，要把種類繁雜的指標(biāo)通過主成分分析法進行分解簡化，并配以不同的權(quán)重，以實現(xiàn)全部指標(biāo)數(shù)據(jù)能夠降維。同時挑選出主成分分析中更為有用的變量，用更具有代表性的少量指標(biāo)數(shù)據(jù)進行分析，用盡可能少的、彼此不相關(guān)的新指標(biāo)來代替原本為數(shù)較多、彼此相關(guān)的指標(biāo)。此次研究從主成分分析法出發(fā)，對重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化個體指標(biāo)冗雜繁瑣問題進行解決。

2.2 主成分分析步驟

第1步，對樣本數(shù)據(jù)進行無差異處理，也叫標(biāo)準(zhǔn)化處理。排除自變量單位不同造成的影響。標(biāo)準(zhǔn)化處理后的樣本數(shù)據(jù)記為xi=（xi1，...，xip）（i=1，2，…，n）。然后求出樣本相關(guān)系數(shù)矩陣R=（rij）p×p，根據(jù)rij的計算公式計算。得到相關(guān)系數(shù)矩陣為：M=（mij）（a×b維矩陣）。

mij=1n-1∑nk=1x*kix*kj，（i=1，…，a;j=1，…，b）

第2步，計算各個指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)矩陣R的非零特征根，并依大小順序排列l(wèi)1≥l2≥…≥lq（其余a-b特征根為零）以及正規(guī)化特征向量[4]。

第3步，用方差貢獻率得出的結(jié)論來確定主成分個數(shù)。同時得到的累計方差貢獻率a，就是系統(tǒng)給出可以選擇的主成分所反映的信息占全部信息的比例，只要主成分的累計貢獻率達到了85%～95%之間，這幾個主成分就原始指標(biāo)有代表意義。由累計方差貢獻率求出主成分個數(shù)s（s ? ? 3 運用主成分分析對重慶市現(xiàn)代化發(fā)展趨勢分析過程3.1 指標(biāo)獲得及標(biāo)準(zhǔn)化處理

本文數(shù)據(jù)來自于《重慶市統(tǒng)計年鑒（2018年）》、《中國統(tǒng)計年鑒（2018年）》、重慶市統(tǒng)計信息網(wǎng)等，對獲取的原始數(shù)據(jù)按照指標(biāo)的不同意義進行量化處理[5，6]。依據(jù)SPSS25.0軟件中的主成分分析方法，對指標(biāo)進行主成分分析，從這些指標(biāo)中間選用幾個重要的且相對獨立的綜合指標(biāo)來達到評價農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢的目的。從SPSS軟件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)（見表1）。本文通過分析各指標(biāo)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的影響程度大小，對重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展有一個大方向的把握，再分析重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平在2008—2017年間隨時間變化的趨勢。由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取的有限性，本文只分析了2008—2017年重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的變化。

3.2 指標(biāo)特征值與貢獻率確定

運用SPSS軟件程序分析標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，通過分析指標(biāo)之間的關(guān)系，除去那些沒有明顯分異作用的或相互間存在明顯的線性相關(guān)關(guān)系的指標(biāo)，用來確定最終目標(biāo)，用方差貢獻率得出的結(jié)論來確定主成分個數(shù)，只要主成分的累計貢獻率達到了85%～95%之間，就可以選取這幾個主成分進行分析（見表2）。

從表 3 的累計率可以得知，前面2項的累計已經(jīng)達到了94.502%，所以前2項已經(jīng)達到作為主成分因子的標(biāo)準(zhǔn)，因此可以計算出各因子對于原始指標(biāo)的載荷狀況（見表3）[7]。

在SPSS軟件中，原始指標(biāo)由X表示，X1為農(nóng)林牧漁總產(chǎn)業(yè)值，X2為糧食產(chǎn)量，X3為勞動生產(chǎn)率，X4為農(nóng)業(yè)增加值占生產(chǎn)總值比重，X5為有效灌溉面積，X6第一產(chǎn)業(yè)人員占全市從業(yè)人員比重，X7為農(nóng)村居民消費水平，X8為農(nóng)業(yè)機械總動力，X9為森林覆蓋率。通過成分矩陣確定每個主成分中具有影響力的指標(biāo)變量。根據(jù)因子載荷矩陣的信息，F(xiàn)1在X3、X7、X8、X9有較大載荷，F(xiàn)2在X4、X5、X7有較大載荷，其中X4對F2的影響達到了特別大的程度。

3.3 結(jié)果分析

從表3的主成分結(jié)果分析表明，農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值、農(nóng)村居民消費水平、農(nóng)業(yè)機械總動力、森林覆蓋率占比在主成分F1中作用明顯，這充分說明農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值的增加、農(nóng)業(yè)機械總動力的提高對推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的作用是非常突出的。在主成分F2中占比較大的是糧食產(chǎn)量、勞動生產(chǎn)率以及農(nóng)村居民消費水平，這說明糧食產(chǎn)量、勞動生產(chǎn)率以及農(nóng)村居民消費水平與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程密切相關(guān)。綜合結(jié)果表明，提高農(nóng)村居民消費水平和糧食產(chǎn)量的指標(biāo)，是重慶農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的研究的前進方向。

4 重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢分析

4.1 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化各年綜合得分與排名

根據(jù)各指標(biāo)特征值的特征向量、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)以及綜合得分計算公式可以計算重慶2008—2017年間農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綜合得分并排名。如果綜合得分是正數(shù)，那么該年的現(xiàn)代化水平比各年的平均發(fā)展水平高，如果正數(shù)值越大，說明該年發(fā)展程度更高;反之則相反，綜合得分是負數(shù)，表明該年的現(xiàn)代化水平比各年的平均發(fā)展水平低，如果負數(shù)值越小，說明該年發(fā)展程度更低。同時，綜合得分Y值越高，表明農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平越高，Y越低，則代表農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平越低[8]。依據(jù)綜合得分進行排名，并依此對重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程提出分析評價。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化各年得分與排名（見表4）。

從表4的分析結(jié)果得知，2008年以來，重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綜合得分從2008年的-1.47409提高到2017年的3.387967，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展呈現(xiàn)良性發(fā)展趨勢。同時可以看到重慶市各年的現(xiàn)代化水平由強到弱依次是2017年、2016年、2015年、2014年、2013年、2010年、2011年、2008年、2009年。特別是在2012年實現(xiàn)了綜合得分由負到正的轉(zhuǎn)換。在2012年到2016年實現(xiàn)了較為快速的增長后，自2016年起，重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展陷入了低水平增長。

4.2 重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平發(fā)展趨勢

重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平綜合得分在2012年全部由負值轉(zhuǎn)為正值。但在2016年以后整個農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程陷入了低水平增長，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程停滯不前。由此可見，目前重慶市的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化還處于相對滯后的水平，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)依舊薄弱、農(nóng)民增收障礙多、科技創(chuàng)新和應(yīng)用水平不高這3個“老大難”問題依然突出。近幾年來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的上升趨勢幾乎是趨近于零，如何打破瓶頸期的桎梏，幫助農(nóng)民實現(xiàn)新一個層面的增產(chǎn)增收，這都是目前嚴陣以待的挑戰(zhàn)。

5 ?重慶市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平提升的對策

5.1 提高農(nóng)村居民收入水平

農(nóng)民增收是促進農(nóng)村居民消費水平提高的重要因素，經(jīng)營性收入、工資性收入是農(nóng)民收入的組成部分[9]。經(jīng)營性收入是少數(shù)農(nóng)民才能獲得的不具有普遍性的收入，但這正是一個切入點。如何使絕大多數(shù)的農(nóng)民取得經(jīng)營性收入，則需要推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進農(nóng)民組織化團體的產(chǎn)生。讓農(nóng)民自發(fā)的形成群眾團體，在供給側(cè)的市場中尋求優(yōu)勢以及從需求側(cè)消費不斷升級中維護自產(chǎn)產(chǎn)品優(yōu)勢，從而獲得更多利益，以最終實現(xiàn)經(jīng)營性收入的普遍性。然而重慶農(nóng)民的工資性收入極低，只有將一二三產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，轉(zhuǎn)化農(nóng)業(yè)劣勢的市場地位，使農(nóng)民在農(nóng)業(yè)的二三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中實現(xiàn)更多的工資性收入。同時，在政府財政性資金的支持下結(jié)合重慶的地區(qū)特色優(yōu)勢，借鑒工業(yè)行業(yè)、服務(wù)行業(yè)最初發(fā)展方法，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，走農(nóng)業(yè)自力更生的路線。在農(nóng)業(yè)中運用高新科技技術(shù)，培植農(nóng)業(yè)根源性的創(chuàng)造能力，讓農(nóng)業(yè)農(nóng)村在同一時間發(fā)展起來，農(nóng)業(yè)才能夠從現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)下實現(xiàn)增收的可能。

5.2 提高農(nóng)林牧漁產(chǎn)值

在實行退耕還林過后，林地減少的問題雖然得到了有限的控制，但是重慶山地的地勢導(dǎo)致可耕種面積根源性的不足。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力趨于飽和、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出帶來的邊際收益逐漸降低。特別是在2016年后，農(nóng)業(yè)整體性水平的提升趨于平緩，重慶市農(nóng)林牧漁產(chǎn)值的提升空間已越來越小。

5.2.1 提高可利用土地面積

重慶農(nóng)用土地利用粗放，土地生產(chǎn)率較低，未利用土地占土地總面積0.4%左右。開荒擴土可增加可利用土地面積，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。只有提高不斷完善農(nóng)業(yè)土地利用，在響應(yīng)退耕還林的政策下充分利用荒地面積以及完善農(nóng)用土地結(jié)構(gòu)以及流轉(zhuǎn)機制，充分利用、合理分配農(nóng)用地，因地制宜選擇最佳以實現(xiàn)最大限度的可利用土地面積，進行規(guī)模性生產(chǎn)以提高產(chǎn)值。

5.2.2 優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)

生活水平的提高使得市場上對有機農(nóng)產(chǎn)品的需求增加，扭轉(zhuǎn)市場對國產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品還停留在低質(zhì)高量的認識，增加優(yōu)質(zhì)、健康農(nóng)產(chǎn)品的供給，合計利用山地坡度，按空間垂直結(jié)構(gòu)發(fā)展特色農(nóng)業(yè)。同時依靠生物科技的進步充分發(fā)掘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水資源利用率、機械作業(yè)率以及降低農(nóng)產(chǎn)品的損失，把高質(zhì)高產(chǎn)視為當(dāng)前的主要任務(wù)。

5.3 提高農(nóng)業(yè)機械化程度

機械化作業(yè)的生產(chǎn)效率提高，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要選擇[10]。然而重慶農(nóng)村仍然只有較少的家庭能夠使用農(nóng)業(yè)機械，而且用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入和產(chǎn)出的設(shè)備少之又少，傳統(tǒng)的低產(chǎn)費力的耕作方式不僅打擊了農(nóng)民的耕作信心，還阻礙了農(nóng)業(yè)實現(xiàn)高效生產(chǎn)發(fā)展的水平。

推進重慶市農(nóng)業(yè)機械裝備研發(fā)生產(chǎn)的發(fā)展用以提升供給丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)裝備的水平，為重慶的山形地貌量身定制的設(shè)備就突顯出其重要性，重慶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需機械設(shè)備的投入，市場上現(xiàn)存的機械設(shè)備均不適用于重慶山地地勢下的農(nóng)業(yè)。在推進重慶農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的同一時間，最重要的是研發(fā)適合重慶使用農(nóng)用機械，結(jié)合智能化的新時代技術(shù)，研發(fā)具有實用性的農(nóng)機。

5.4 促進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展

促進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展行動是建設(shè)農(nóng)業(yè)生態(tài)文明的前提[11]。高投入的化肥用量導(dǎo)致土壤肥力急劇下降、環(huán)境污染嚴重，高消耗的資源導(dǎo)致資源面臨枯竭，高強度的勞動力投入導(dǎo)致僧多粥少的局面，如何在新時代下選擇資源節(jié)約型、環(huán)境保護型、綠色生態(tài)高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，必須結(jié)合綠色可持續(xù)發(fā)展理念運用到實踐中去。實行技術(shù)變革和機制性改革，逐漸穩(wěn)步的建立起適應(yīng)新階段農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展新格局。

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（責(zé)任編輯 周康）