基于主成分分析和聚類分析的區(qū)域農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力分析

劉紅玉，張景川

隴南地區(qū)高山峻嶺與山谷盆地相互交錯(cuò)，復(fù)雜多變，海拔最高達(dá)4 200米，最低僅有550米，地形地貌復(fù)雜，氣候?qū)儆趤啛釒驘釒н^(guò)渡區(qū)域，最高氣溫37.29℃，最低氣溫?8℃，生物資源非常豐富，樹(shù)種就有1 300多種.但農(nóng)業(yè)對(duì)自然環(huán)境和自然條件有很強(qiáng)的依賴性，隴南市各地農(nóng)業(yè)資源分布不均，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件差異很大，因此，隴南市各縣的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平存在很大差異.據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年成縣全年糧食種植面積31.61萬(wàn)畝，全年糧食產(chǎn)量10.24萬(wàn)噸，全年肉類總產(chǎn)量0.45萬(wàn)噸，藥材產(chǎn)量0.974 6萬(wàn)噸.徽縣糧食作物播種面積45.37萬(wàn)畝，年糧食總產(chǎn)量14.58萬(wàn)噸，全年肉類總產(chǎn)量0.32萬(wàn)噸，藥材產(chǎn)量1.219 4萬(wàn)噸.兩當(dāng)縣全年糧食種植面積10.82萬(wàn)畝，全年糧食產(chǎn)量2.89萬(wàn)噸，全年肉類總產(chǎn)量0.21萬(wàn)噸，藥材產(chǎn)量1.94萬(wàn)噸，較前兩縣多.隴南地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)為紅川酒、金徽酒、核桃、油橄欖、紫皮大蒜、天麻、夏大豆、大黃、紅芪、紋黨參、半夏、天麻甙、八盤梨、當(dāng)歸、蠶桑、馬鈴薯、花椒、銀杏，狼牙蜜，黑木耳、茶葉、綠茶、烤煙、馬鈴薯和粉條.可見(jiàn)，分析隴南市各地農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平，總結(jié)研究各縣農(nóng)業(yè)發(fā)展的各種優(yōu)勢(shì)和不足，才能合理有效的配置農(nóng)業(yè)資源，提高隴南市九縣區(qū)的整體農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力.

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始研究區(qū)域農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平相關(guān)問(wèn)題.鞏一飛評(píng)價(jià)了山西省農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平.［1］劉曉楠評(píng)價(jià)了2016年河北省農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力.［2］胡玉成利用因子分析法、熵權(quán)法評(píng)價(jià)了湖北省的農(nóng)業(yè)規(guī)模、農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu).［3］王曉蓉運(yùn)用主成分分析方法和聚類分析法對(duì)山東省區(qū)域農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)展進(jìn)行分類評(píng)價(jià).［4］彭博等以主成分分析方法和聚類分析法為基礎(chǔ)，將河南省18個(gè)市的農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分解為3個(gè)梯度，對(duì)不同梯度提出相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策，為河南省農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展提供了理論支撐等.［5］本文綜合主成分分析方法和聚類分析方法，在綜合考慮各種因素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建14項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)體系對(duì)隴南市區(qū)域農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)價(jià)與分類，探尋各市（縣）農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，為隴南市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃提供決策參考.

1 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

本文參照國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于區(qū)域農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的文獻(xiàn)［6?12］，結(jié)合隴南市9個(gè)主要縣域城市的實(shí)際情況，依據(jù)指標(biāo)選取的科學(xué)性、精簡(jiǎn)性、可獲取性和可測(cè)量性的原則，建立了以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、農(nóng)業(yè)社會(huì)效益和農(nóng)業(yè)發(fā)展成果效益三方面作為該評(píng)價(jià)體系的二級(jí)指標(biāo).選用14項(xiàng)三級(jí)指標(biāo)對(duì)隴南市區(qū)域農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行分析，如表1所示.

表1 農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)部分來(lái)源于2018—2019年隴南市《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，如表2所示.

表2 隴南市各縣城市農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

2 實(shí)證分析與結(jié)果分析

2.1 數(shù)據(jù)的適用性檢驗(yàn)

對(duì)隴南市9個(gè)縣的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用KMO檢驗(yàn)和Bartlett檢驗(yàn)，進(jìn)行適用性檢驗(yàn)分析，如表3所示.

從表3可以看出，隴南市9個(gè)縣的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力KMO檢測(cè)結(jié)果為0.705，Bartlett檢驗(yàn)概率為0，表明隴南市9個(gè)縣的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力各指標(biāo)間具有較強(qiáng)的相關(guān)性，適合進(jìn)行因子分析［13］.

表3 KMO和Bartlett的檢驗(yàn)

2.2 主成分分析

根據(jù)農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力各指標(biāo)間相關(guān)性高低大小將變量進(jìn)行分組，變量之間相關(guān)性較高的分在一組內(nèi)，在各指標(biāo)間變量不相關(guān)或相關(guān)性較低的分在不同組內(nèi)，每組變量代表一個(gè)公共因子.本文分析的隴南市9個(gè)縣域城市農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力由14個(gè)變量（指標(biāo)）組成，運(yùn)用因子分析法，以幾個(gè)公因子的方差貢獻(xiàn)率的比重為權(quán)數(shù)，進(jìn)行加權(quán)求和得出總得分，即得到綜合評(píng)價(jià)函數(shù)

根據(jù)特征值大小與方差累積貢獻(xiàn)率來(lái)提取3個(gè)公因子［14?17］，對(duì)隴南市各縣農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)展的主成分分析，解釋的總分差如表4所示.成分載荷矩陣如表5所示.

表4 解釋的總分差

從表4可以看出，當(dāng)主成分個(gè)數(shù)為3時(shí)，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到89.001%，所以選擇了3個(gè)主成分作為參考數(shù)據(jù).

從表5可以看出，第一產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值、生產(chǎn)總值和全年糧食作物總產(chǎn)量比重在第一主成分上有較高載荷，這說(shuō)明第一主成分基本反映了農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)的信息；社會(huì)消費(fèi)品零售總額、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、全縣農(nóng)村從業(yè)人員在第二主成分上具有較高載荷；農(nóng)村居民人均可支配收入、全縣農(nóng)村從業(yè)人員、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、農(nóng)田機(jī)械總動(dòng)力、全年糧食作物播種面積比重在第三主成分上有相對(duì)較高載荷.

表5 成分載荷矩陣

經(jīng)過(guò)分析，計(jì)算出了隴南市9個(gè)縣域城市的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力綜合得分并且進(jìn)行了排序，綜合排名依次為成縣、武都區(qū)、禮縣、西和縣、文縣、徽縣、宕昌縣、康縣、兩當(dāng)縣.結(jié)果見(jiàn)表6.

表6 主成分得分、綜合得分及排名

2.3 聚類分析

為了能更加清晰地反映出隴南市九縣（區(qū)）區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的程度和差異，找出每類的共同特點(diǎn)，我們采用綜合得分和3個(gè)公因子得分進(jìn)行聚類分析，通過(guò)SPSS 22.0軟件中的系統(tǒng)聚類分析法，進(jìn)一步分析了農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的層次和梯度.通過(guò)組間瓦爾德法，以切比雪夫距離為度量依據(jù)，將數(shù)據(jù)代入軟件就能獲得系統(tǒng)聚類分析聚類譜系圖，如圖1所示.

從圖1可以看出，聚類結(jié)果可分為四大類：成縣為第一類，禮縣、武都區(qū)、文縣為第二類，兩當(dāng)縣和宕昌縣為第三類.康縣、西和縣和徽縣為第四類.成縣自然資源和地理位置優(yōu)越，機(jī)械化程度較高、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)建設(shè)完善、農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)品生產(chǎn)和加工技術(shù)與其他縣相比有較大的優(yōu)勢(shì)，因此在區(qū)域農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力綜合評(píng)價(jià)中排名第一.然而，綜合分析來(lái)看，生產(chǎn)效率競(jìng)爭(zhēng)力方面成縣相對(duì)較低，這充分說(shuō)明成縣還沒(méi)有很好的發(fā)揮出農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，因此，成縣還需不斷調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，不斷建立完善農(nóng)業(yè)發(fā)展制度，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)發(fā)展水平.宕昌縣、兩當(dāng)縣和文縣要借助好良好的生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展特色綠色農(nóng)業(yè)，如栽種，加工中藥材等.但由于地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，交通不便，經(jīng)濟(jì)落后，招商引資困難，農(nóng)業(yè)投資較少，農(nóng)業(yè)發(fā)展效率較低，影響了總體農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力.

圖1 隴南市各縣城市農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力聚類分析圖

3 結(jié)論與建議

利用主成分分析法，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析計(jì)算，得出了9個(gè)縣域城市的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力綜合得分.綜合排名依次為，成縣、武都區(qū)、禮縣、西和縣、文縣、徽縣、宕昌縣、康縣、兩當(dāng)縣.利用組間瓦爾德法，將切比雪夫距離作為衡量依據(jù).可聚為四大類：第一類為成縣，第二類為禮縣、武都區(qū)、文縣，第三類為兩當(dāng)縣和宕昌縣.第四類康縣、西和縣和徽縣.從聚類分析來(lái)看，隴南市9個(gè)主要縣域城市中有一個(gè)縣處于第一類，三個(gè)縣處于第二類，有兩個(gè)縣處于第三類，有三個(gè)縣處于第四類.隴南市九縣區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的層次和水平隨著地域條件的的不同而有明顯差異，且發(fā)展很不平衡，不充分.

武都區(qū)介于北緯32°47′～105°38′之間，總面積為4 683萬(wàn)平方千米，境內(nèi)高山、河谷、溶洞、丘陵、盆地交錯(cuò)，海拔667～3 600米.氣候溫暖濕潤(rùn)，光熱資源充足，非常有利于多種農(nóng)作物生長(zhǎng).有花椒、桔柑、油橄欖等經(jīng)濟(jì)林果百余種，成縣氣候濕潤(rùn)，盛產(chǎn)冬小麥、玉米、大豆、薯類，蕎麥等是主要糧食作物；冬油菜和大蒜等多種四季菜是主要經(jīng)濟(jì)作物；櫻桃、核桃、柿子、板栗等是主要經(jīng)濟(jì)林果，有杜仲、天麻、茯苓等主要中藥材.禮縣地處甘肅省東南部，小麥、玉米、洋芋、大豆等是主要的糧食作物；蘋果、花椒、核挑等是主要經(jīng)濟(jì)林果，禮縣全縣有森林面積75.9萬(wàn)畝，天然草場(chǎng)144.4萬(wàn)畝，發(fā)展畜牧業(yè)具有得天獨(dú)厚的條件.文縣地處內(nèi)陸腹地，屬秦巴山區(qū)，地形獨(dú)特，構(gòu)造復(fù)雜.境內(nèi)山高林密，江河縱橫，資源十分豐富，出產(chǎn)中藥材.西和縣位于甘肅省東南部，西漢水上游，總面積1 861平方千米，有黨參、核桃、蘋果、黃芪、花椒、半夏、洋芋等土特產(chǎn)，有粉條、亞麻和粉絲等工業(yè)產(chǎn)品，有篩子、竹席、背簍、草編工藝品等編織業(yè)產(chǎn)品.因此，政府第一要下大力氣建設(shè)相對(duì)落后縣（如兩當(dāng)縣、康縣、宕昌縣和文縣等）的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施；第二要大力發(fā)揮自然資源優(yōu)勢(shì)，將民族風(fēng)情、地域特征融入特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中，創(chuàng)建具有優(yōu)良品質(zhì)的“名牌”特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)品牌，使隴南市各縣的特色農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益綜合發(fā)展水平逐步提升；第三要緊緊依托優(yōu)美的自然資源優(yōu)勢(shì)、豐富多樣的民族文化遺產(chǎn)，大力發(fā)展鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)業(yè)（如康縣的花橋村，兩當(dāng)縣的云屏鎮(zhèn)等）.因地制宜，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，使隴南市的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平再上新的臺(tái)階.