基于主成分分析法評價重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展情況

王船 張鳳

摘要：文章基于2008-2016年重慶市面板數(shù)據(jù)，利用主成分分析法評價重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展情況。結(jié)果表明：農(nóng)機系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量每增加1%，指標得分增加0.27%;農(nóng)用拖拉機數(shù)量每增加1%，指標得分增加0.335%;農(nóng)機戶數(shù)量每增加1%，指標得分增加0.392%;鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量每增加1%，指標得分增加0.395%;機耕作業(yè)面積每增加1%，指標得分增加0.415%。農(nóng)機化系統(tǒng)機構(gòu)、農(nóng)機社會化服務體系、農(nóng)業(yè)裝備和作業(yè)水平等方面的發(fā)展對農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展具有顯著的促進作用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械化;重慶市;主成分分析

0? 引言

近年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已進入了機械化為主導的新階段，但地區(qū)發(fā)展不平衡的情況仍廣泛存在，2015年全國主要農(nóng)作物耕種收綜合機械化率為63.82%，重慶市同期僅為42%。重慶市作為西部地區(qū)唯一的直轄市，農(nóng)村地域廣闊，耕地類型以山地丘陵為主，相比全國農(nóng)業(yè)機械化綜合發(fā)展水平較發(fā)達的省份，仍然存在較大差距。本文選取2008-2016年重慶市面板數(shù)據(jù)，基于主成分分析法，從農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)、農(nóng)業(yè)裝備水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、社會化服務組織、農(nóng)機作業(yè)水平等視角對重慶市農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展進行綜合評價。

1? 文獻綜述

關(guān)于我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展研究中，王升升、耿令新（2016）、蔡邦國（2016）認為我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展在平原地區(qū)和丘陵山區(qū)存在不平衡現(xiàn)狀[1，2]。周晶、陳玉萍等（2013）[3]通過理論分析、金寧、包從望等（2018）[4]通過回歸模型提出地形差異是引發(fā)我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機械結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)的主要原因。為豐富丘陵地區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展理論，減緩區(qū)域間不平衡發(fā)展，本文通過主成分分析法，多指標綜合分析2008-2016年重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展情況。

2? 研究方法與數(shù)據(jù)處理

2.1 研究方法與指標構(gòu)建

主成分分析法的原理是利用降維的思維，在信息量損失最小的前提下將多個因素轉(zhuǎn)化為較少的綜合因素，作為代表原有變量的總體性指標的多元統(tǒng)計方法。其優(yōu)點是消除了指標間的相關(guān)性。

本文從多角度反應重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的綜合水平，從政府系統(tǒng)機構(gòu)建設(shè)水平、農(nóng)業(yè)裝備水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者水平、社會化服務水平和農(nóng)機作業(yè)水平等不同視角選取了5個代表性指標，建立綜合評價體系，統(tǒng)計指標如表1所示。

2.2 數(shù)據(jù)選取與標準化處理

本文數(shù)據(jù)選取2008-2016年重慶市面板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于《中國農(nóng)業(yè)機械化年鑒》、《中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)年鑒》和《重慶統(tǒng)計年鑒》。選取的指標間存在著量綱和數(shù)量級上的差距，需要對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，基于SPSS 23.0進行數(shù)據(jù)標準化處理，表2為原始數(shù)據(jù)標準化的結(jié)果，計算方法如下：

式中，x為原始數(shù)據(jù)，μ為平均數(shù)，σ為標準差。

2.3 農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展水平指標相關(guān)性分析

為檢驗各變量之間是否存在相關(guān)性，進行相關(guān)系數(shù)檢驗，檢驗結(jié)果如表3所示。通過變量相關(guān)系數(shù)矩陣表可以看出，表中大多數(shù)變量之間的相關(guān)系數(shù)在0.3以上，具有較強的相關(guān)關(guān)系：農(nóng)用拖拉機數(shù)量ZX2與農(nóng)機戶數(shù)量ZX3、鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量ZX4、機耕作業(yè)面積ZX5的相關(guān)系數(shù)分別為0.967、0.956、0.89，農(nóng)機戶數(shù)量ZX3與鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量ZX4、機耕作業(yè)面積ZX5的相關(guān)系數(shù)分別為0.984、0.956，鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量ZX4與機耕作業(yè)面積ZX5的相關(guān)系數(shù)為0.974;說明變量間存在著顯著相關(guān)和高度相關(guān)，變量間存在著數(shù)量上的依存關(guān)系，適合進一步對各組變量進行主成分提取。

為判定變量是否能進行主成分分析，進行KMO和巴特利特球形度檢驗，檢驗結(jié)果如表4所示。輸出結(jié)果表明KMO值為0.696，球形檢驗的近似卡方值為60.070，sig值為0.000;說明在5%的顯著性水平下，農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量XZ1、農(nóng)用拖拉機數(shù)量XZ2、農(nóng)機戶數(shù)量XZ3、鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量XZ4和機耕作業(yè)面積XZ5存在顯著的相關(guān)關(guān)系，適合進行主成分分析。

2.4 農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展水平主成分提取與模型構(gòu)建

運用主成分分析法提取主成分，變量特征值數(shù)值的大小反應出變量在解釋中的重要程度，當特征值大于1并累積百分比達到85%，則保留相對應的主成分，提取結(jié)果如表5所示。本次提取結(jié)果保留第一主成分特征值為3.884，方差貢獻率為77.688%;第二個主成分特征值為1.042，方差貢獻率為20.838%。前兩個主成分累積貢獻率達到98.526%，根據(jù)變量較少、損失較少的原則，保留兩個主成分，記為F1和F2。

表5為原始載荷因子和得分系數(shù)結(jié)果表，原始載荷矩陣反應主成分和原始變量之間的相關(guān)性。第一主成分和農(nóng)用拖拉機數(shù)量、農(nóng)機戶數(shù)量、鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量和機耕作業(yè)面積具有極高的相關(guān)性，記為農(nóng)機人員和裝備綜合指標F1;第二主成分同農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量存在著極高的相關(guān)性，記為農(nóng)機政府機構(gòu)指標F2。

主成分的特征向量值由原始載荷矩陣得到的相關(guān)系數(shù)Q除以對應主成分特征值λ的平方根計算所得，計算方法如下：

經(jīng)計算，得到特征向量表示主成分F1（農(nóng)機人員和裝備綜合指標）和F2（農(nóng)機政府機構(gòu)指標）和5個變量屬性間的關(guān)系：

農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展指標綜合主成分得分的由各主成分特征根所占權(quán)重乘特征向量所得，計算方法如下：

經(jīng)計算，農(nóng)機化發(fā)展指標綜合主成分得分計算公

式為：

據(jù)公式（6）可知，農(nóng)機系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量每增加1%，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展指標綜合主成分得分增加0.27%;農(nóng)用拖拉機數(shù)量每增加1%，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展指標綜合主成分得分增加0.335%;農(nóng)機戶數(shù)量每增加1%，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展指標綜合主成分得分增加0.392%;鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量每增加1%，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展指標綜合主成分得分增加0.395%;機耕作業(yè)面積每增加1%，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展指標綜合主成分得分增加0.415%。

3? 重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展水平的主成分得分評價

將特征向量與標準化后的數(shù)據(jù)相乘，得到主成分得分，計算結(jié)果如表7所示。由表中數(shù)據(jù)可知，農(nóng)機人員和裝備綜合指標得分為逐年遞增的趨勢，表明重慶市農(nóng)業(yè)機械保有量、農(nóng)業(yè)機械勞動力水平和農(nóng)業(yè)機械作業(yè)水平持續(xù)增長，發(fā)展趨勢向好。農(nóng)機政府機構(gòu)指標得分呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，表明重慶市政府機構(gòu)建設(shè)處于調(diào)整狀態(tài)。

3.1 農(nóng)機人員和裝備綜合指標得分評價

2008-2016年重慶市農(nóng)機人員和裝備綜合指標得分逐年遞增，指標得分從-2.52959增加至2.03198，反映出重慶市農(nóng)機人員和裝備綜合水平穩(wěn)步提升。

由公式（3）可知，重慶市農(nóng)機人員和裝備綜合指標同各變量均呈正相關(guān)關(guān)系;其中，農(nóng)用拖拉機數(shù)量、農(nóng)機戶數(shù)量、鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量和機耕作業(yè)面積影響程度較大，農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量影響程度較小。重慶市農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量減少導致變量得分降低，變量得分從-0.04228減少至-0.12747;重慶市農(nóng)用拖拉機數(shù)量增加導致變量得分增加，變量得分從-0.48469增長至0.70747;重慶市農(nóng)機戶數(shù)量增加導致變量得分增加，變量得分從-0.60468增長至0.54657;重慶市鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量增加導致變量得分增加，變量得分從-0.63348增長至0.53091;重慶市機耕作業(yè)面積擴大導致變量得分增加，變量得分從-0.76447增長至0.37450。

3.2 農(nóng)機政府機構(gòu)指標得分評價

2008-2016年重慶市農(nóng)機政府機構(gòu)指標得分整體上呈先增加后減少的趨勢，2008-2012年為增長階段，指標得分從-0.10167增長至0.19997;2012-2016年為負增長階段，指標得分從0.19997降低至-0.47731。這種趨勢表明重慶市農(nóng)機事業(yè)單位尚處于調(diào)整階段，與我國機構(gòu)改革的現(xiàn)實情況相吻合。

重慶市農(nóng)機政府機構(gòu)指標同農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量和機耕作業(yè)面積變量呈正相關(guān)關(guān)系，同農(nóng)用拖拉機數(shù)量、農(nóng)機戶數(shù)量和鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量變量呈負相關(guān)關(guān)系;其中，農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量影響程度較大，農(nóng)用拖拉機數(shù)量、農(nóng)機戶數(shù)量、鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量和機耕作業(yè)面積影響程度較小。重慶市農(nóng)機事業(yè)單位數(shù)量減少導致變量得分降低，變量得分從-0.10167減少至-0.477313;重慶市農(nóng)用拖拉機數(shù)量增加導致變量得分減少，變量得分從0.06244減少至-0.09113;重慶市農(nóng)機戶數(shù)量增加導致變量得分減少，變量得分從0.00851減少至-0.00769;重慶市鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量增加導致變量得分減少，變量得分從0.00593減少至-0.00497;重慶市機耕作業(yè)面積擴大導致變量得分增加，變量得分從-0.04701增長至0.02303。

3.3 重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展綜合主成分指標得分評價

2008-2016年重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展綜合主成分得分逐年遞增，指標得分從-2.63126增加至1.55467，反映出重慶市農(nóng)業(yè)機械化綜合發(fā)展水平穩(wěn)步提升。

重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展綜合主成分指標同各變量均呈正相關(guān)關(guān)系;其中，農(nóng)用農(nóng)機戶數(shù)量、鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量和機耕作業(yè)面積影響程度較大，農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量、農(nóng)用拖拉機數(shù)量影響程度較小。重慶市農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量減少導致變量得分降低，變量得分從-0.17381減少至-0.52402;重慶市農(nóng)用拖拉機數(shù)量增加導致變量得分增加，變量得分從-0.42225增長至0.61633;重慶市農(nóng)機戶數(shù)量增加導致變量得分增加，變量得分從-0.59617增長至0.53888;重慶市鄉(xiāng)村農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量增加導致變量得分增加，變量得分從-0.62755增長至0.52594;重慶市機耕作業(yè)面積擴大導致變量得分增加，變量得分從-0.81148增長至0.39753。

4? 主要結(jié)論及啟示

通過主成分綜合指標體系分析，結(jié)果表明重慶市農(nóng)業(yè)機械化系統(tǒng)機構(gòu)、農(nóng)業(yè)裝備水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、社會化服務組織、農(nóng)機作業(yè)水平等方面的發(fā)展對重慶市農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展具有顯著的促進作用。在此基礎(chǔ)上，筆者對推進重慶市農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展的提出以下建議：

①加強農(nóng)機系統(tǒng)機構(gòu)隊伍建設(shè)。重慶市農(nóng)機系統(tǒng)機構(gòu)數(shù)量持續(xù)降低，在此情況下，重慶市各級農(nóng)業(yè)機械化主管部門應當加強農(nóng)機系統(tǒng)機構(gòu)隊伍建設(shè)，提高工作質(zhì)量，保質(zhì)保量完成工作任務。切實履行安全監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督和農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣等職能，扎實推進重慶市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展工作。

②發(fā)揮農(nóng)機社會化服務體系優(yōu)勢。重慶市農(nóng)機戶和農(nóng)機從業(yè)人員數(shù)量持續(xù)增加，農(nóng)機服務市場不斷擴大。重慶市各級農(nóng)機主管部門應當充分發(fā)揮農(nóng)機服務市場的數(shù)量優(yōu)勢，提升農(nóng)機社會化服務的能力和水平。引導和對接農(nóng)戶和農(nóng)機服務業(yè)從業(yè)者，拓寬服務市場。加強對農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣和信息宣傳等公益性設(shè)施建設(shè)，完善農(nóng)業(yè)機械化信息服務體系。

③堅持宜機化和扶持政策。堅持宜機化整治工程，整合地塊，進而適合大中型拖拉機進行機械作業(yè)，實現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營，推進農(nóng)業(yè)機械化進程。認真貫徹促進農(nóng)機化發(fā)展的法律法規(guī)和政策措施，落實農(nóng)機購置補貼政策，扶持農(nóng)機合作社等專業(yè)服務組織。

參考文獻：

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