基于灰色關(guān)聯(lián)分析的云南省糧食產(chǎn)量影響因素分析

周娜娜 饒志堅(jiān)

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，云南 昆明 650500)

引言

糧食作為人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)、根本基礎(chǔ)、不可動(dòng)搖的基礎(chǔ)；現(xiàn)階段應(yīng)堅(jiān)持自己國家的碗里主要裝本國的糧食，確?；灸軌蜃越o自足，解決好最基本的吃飯問題一直以來是極其重要的事情。歷年來，我國都非常重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及糧食綜合生產(chǎn)能力的提高。2019年，中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)了“夯實(shí)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)，保障重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給”，其中農(nóng)田建設(shè)水平的提高，穩(wěn)定生產(chǎn)等方面的任務(wù)，都需要進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力；2020年，中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)糧食生產(chǎn)要穩(wěn)定，政策要穩(wěn)定，地區(qū)要穩(wěn)定發(fā)出了明確的政治信息；2021年，優(yōu)先事項(xiàng)是加強(qiáng)保障獲得糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品的能力。糧食安全非常重要，因?yàn)榇_保特定地區(qū)的糧食安全也是國家糧食安全的重要組成部分。為此，本文以云南省為例，采用多元統(tǒng)計(jì)中的灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)影響云南省糧食生產(chǎn)的主要因素進(jìn)行了量化分析，找出主要驅(qū)動(dòng)因素，并以此為依據(jù)提出合理的建議和對(duì)策，以期能夠更好地促進(jìn)糧食的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)。

1 研究區(qū)概述和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

云南省位于我國西南邊陲，大多以山地高原為主，典型的亞熱帶高原季風(fēng)氣候，土地總面積約為39.41萬km2，共有8個(gè)省轄市、8個(gè)民族自治州；17個(gè)市轄區(qū)、16個(gè)縣級(jí)市、29個(gè)民族自治縣、67個(gè)縣[1]。從糧食的生產(chǎn)條件看，云南省土地面積的84%是山地，人均耕地面積較少，是我國糧食產(chǎn)量較少的省份，2019年全省糧食產(chǎn)量為1870.03萬t，屬于明顯的“缺糧少地”省份。2019年云南省總?cè)丝跒?858.3萬人，占全國總?cè)丝诘?.47%，鄉(xiāng)村人口2482.1萬人，占云南省總?cè)丝诘?1.1%，占全國鄉(xiāng)村人口的5.13%[2]。對(duì)于農(nóng)業(yè)人口大省來說，確保糧食的供給尤為重要。1978年云南省糧食總產(chǎn)量只有864.05萬t，播種面積367.8萬hm2，單產(chǎn)為2.35t·hm-2；到2020年糧食總產(chǎn)量達(dá)1895.86萬t，播種面積416.74萬hm2。云南省近10a糧食產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)變化如圖1所示，從圖1可以看出，糧食總產(chǎn)量由2010年的1650萬t增加到2020年1895.86萬t，增長了1.15倍，年增長率1.4%，期間糧食增產(chǎn)的年份有10個(gè)，減產(chǎn)的年份有1個(gè)，雖然2016年出現(xiàn)轉(zhuǎn)折但之后呈現(xiàn)緩慢增長的趨勢；同時(shí)可以看出，播種面積的變化與產(chǎn)量的變化大體一致，可見播種面積影響著糧食產(chǎn)量的變化，而影響糧食產(chǎn)量的因素較多，因此有必要分析這些因素對(duì)糧食產(chǎn)量的影響程度并采取適當(dāng)?shù)拇胧┮源_保糧食安全。

圖1 云南省糧食產(chǎn)量及播種面積變化趨勢圖

1.2 數(shù)據(jù)來源及影響因子選取

本文根據(jù)2010—2020年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》，將糧食產(chǎn)能的影響因素進(jìn)行綜合整理，最終選取y糧食總產(chǎn)量(萬t)、X1糧食播種面積(萬hm2)、X2農(nóng)用機(jī)械總動(dòng)力(萬kW·h)、X3農(nóng)村用電量(億kW·h)、X4耕地灌溉面(萬hm2)、X5化肥施用量(萬t)、X6農(nóng)用塑料薄膜使用量(萬t)、X7農(nóng)藥使用量(萬t)、X8農(nóng)業(yè)人口(萬人)為研究因子。其中糧食包括稻谷、小麥、玉米、豆類、薯類[1]。

2 灰色關(guān)聯(lián)分析法

灰色關(guān)聯(lián)分析(GRA)是由鄧聚龍教授提出的一種統(tǒng)計(jì)多因素分析方法，定量分析了系統(tǒng)時(shí)間序列相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)幾何關(guān)聯(lián)動(dòng)態(tài)匹配過程中的趨勢，并計(jì)算了原始序列與每個(gè)原始序列之間的灰色關(guān)聯(lián)度，以確定不同因素之間的關(guān)聯(lián)度[2]。灰色關(guān)聯(lián)方法少到可以用4個(gè)樣本，在定量結(jié)果和定性結(jié)果沒有矛盾的不規(guī)則數(shù)據(jù)的情況下也適用。將處理與評(píng)價(jià)指數(shù)缺乏基準(zhǔn)有關(guān)的問題，并按顯著性程度對(duì)其進(jìn)行分類?；疑P(guān)聯(lián)的應(yīng)用涉及廣泛的社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)領(lǐng)域，特別是社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，如作為國民經(jīng)濟(jì)各部門投資回報(bào)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益分析等。

由于變量測量的差異，分析因素不同，通常會(huì)影響分析，難以獲得合理的結(jié)果[3]。通過對(duì)相對(duì)值相對(duì)相關(guān)性的分析，僅計(jì)算了序列相對(duì)于起始點(diǎn)的變化系數(shù)，不管單個(gè)觀測數(shù)據(jù)的大小如何，這部分彌補(bǔ)了絕對(duì)相關(guān)系數(shù)的不足。簡單來講，就是在一個(gè)灰色系統(tǒng)中，假設(shè)知道某一個(gè)指標(biāo)可能與其他某幾個(gè)因素是相關(guān)的，而這個(gè)指標(biāo)與具體哪個(gè)因素相對(duì)來說更有關(guān)系與哪個(gè)因素相對(duì)關(guān)系弱一點(diǎn)，并依次類推，把這些因素進(jìn)行排序，最后得到一個(gè)分析結(jié)果，這樣就能夠得出關(guān)注的這個(gè)指標(biāo)與哪些因素更相關(guān)。該理論模型求解的過程如下。

確定目標(biāo)序列和參考序列；變量的無量綱化，因?yàn)樵诜治龅倪^程中涉及到不同的度量單位需要進(jìn)行無量綱化處理，以減少誤差；計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，計(jì)算公式：

式中，ρ為分辨系數(shù)，ρ的值越小，關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異就越大，分辨能力也越強(qiáng)；min，max代表兩級(jí)最小極差和兩級(jí)最大極差。

按關(guān)聯(lián)度大小排序，通過比較大小，確定哪個(gè)參考數(shù)列和比較數(shù)列更為相似。計(jì)算公式：

3 結(jié)果與分析

糧食產(chǎn)量受多種因素的影響，所以對(duì)這些因素進(jìn)行量化分析是分析研究的基礎(chǔ)，但這同時(shí)也是一項(xiàng)比較復(fù)雜和困難的工作。因此，本文將堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)的可獲取性以及指標(biāo)量化的可行性原則、重點(diǎn)分析主導(dǎo)因素等，并以此為出發(fā)點(diǎn)[3]，結(jié)合云南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際狀況，選取糧食總產(chǎn)量y為參考序列，以糧食播種面積(X1)、農(nóng)用機(jī)械總動(dòng)力(X2)、農(nóng)村用電量(X3)、耕地灌溉面積(X4)、化肥施用量(X5)、農(nóng)用塑料薄膜使用量(X6)、農(nóng)藥使用量(X7)、農(nóng)業(yè)人口(X8)為比較序列，來構(gòu)建糧食生產(chǎn)的指標(biāo)體系，見表1。

表1 2010—2020年云南省糧食產(chǎn)量及其影響因素?cái)?shù)據(jù)

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)理論原理[4]，借助MATLAB軟件將表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算，如圖2所示。

圖2 灰色關(guān)聯(lián)分析流程圖

計(jì)算出各因素的灰色關(guān)聯(lián)度，然后對(duì)其進(jìn)行排序，得到各因素對(duì)云南省糧食產(chǎn)量的影響程度，見表2。

表2 云南省糧食產(chǎn)量影響因素的灰色關(guān)聯(lián)分析

從表2可以看出，化肥與農(nóng)藥在灰色關(guān)聯(lián)分析中關(guān)聯(lián)序排名分別為第1、第3，說明化肥施用量的投入能夠極大促進(jìn)糧食的生產(chǎn)水平，極大地提高糧食產(chǎn)量，起著重要的作用。但一味依靠肥料的投入將會(huì)加重環(huán)境負(fù)擔(dān)，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也會(huì)增加農(nóng)業(yè)污染的可能性，雖然這與目前我國糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀一致，我國多數(shù)主要通過生產(chǎn)資料的高投入、高污染、高消耗的方式來實(shí)現(xiàn)糧食的增產(chǎn)，但這代價(jià)也是巨大的，因此在加大農(nóng)藥、化肥使用的同時(shí)，也要注意合理科學(xué)使用，并進(jìn)一步研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)來緩解對(duì)環(huán)境造成的壓力，努力提高積極因素克服消極影響。

耕地灌溉面積在灰色關(guān)聯(lián)分析中排名第2，對(duì)糧食產(chǎn)量也有著較大的影響，進(jìn)一步說明保障糧食增產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，必須要加大農(nóng)田水利的建設(shè)，完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

糧食播種面積在云南省影響因素的灰色關(guān)聯(lián)分析中排第4，是除化肥、農(nóng)藥外對(duì)糧食產(chǎn)量影響較大的因素，糧食播種面積相較于農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力對(duì)糧食產(chǎn)量影響排在前，直接影響著糧食產(chǎn)量，在一定程度上促進(jìn)糧食的增產(chǎn)。

農(nóng)用薄膜與農(nóng)業(yè)人口在灰色關(guān)聯(lián)分析中排名第6和第7，可見與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)程度較小，2010—2020年農(nóng)用薄膜從8.569萬t增至12.1558萬t，增幅約為29.5%，農(nóng)用薄膜用量持續(xù)增長且對(duì)環(huán)境造成壓力，因此需科學(xué)使用，保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。農(nóng)村人口從2999.8萬人減少至2358.6萬人，降幅約為21.4%，城鎮(zhèn)化的建設(shè)必然導(dǎo)致農(nóng)村人口的減少，這與現(xiàn)實(shí)情況相符。

農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力與農(nóng)村用電量體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，分別在關(guān)聯(lián)分析中排第5、第8，位置較為靠后，說明農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低，在糧食生產(chǎn)的整個(gè)過程中機(jī)械化發(fā)揮著重要的作用，如種子加工機(jī)械及耕整地機(jī)械都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的農(nóng)具，能夠極大提高產(chǎn)前及產(chǎn)中的效率，而現(xiàn)實(shí)情況是這些糧食生產(chǎn)技術(shù)占據(jù)了較少的比重，這主要是由于目前我國種子加工體系比較龐雜，在糧食生產(chǎn)技術(shù)中沒有起到主導(dǎo)作用，以及保護(hù)性耕作技術(shù)沒有得到廣泛推廣[5]。而對(duì)于收獲和收獲后技術(shù)在糧食的脫粒、干燥等方面極大地提高了農(nóng)民的勞動(dòng)效率，而這些收獲技術(shù)也有待提升，需不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

云南省糧食產(chǎn)量增加主要依靠化肥與農(nóng)藥的大量投入，而過度地使用化肥農(nóng)藥將產(chǎn)生一系列的問題，如導(dǎo)致土壤的板結(jié)與酸化、土壤有機(jī)質(zhì)的減少以及鹽堿化等[6]。據(jù)相關(guān)研究學(xué)者表示，農(nóng)藥的使用不僅嚴(yán)重影響農(nóng)作物本身的生長，同時(shí)還會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境帶來負(fù)擔(dān)。截至2020年，化肥施用量較2010年增加了約12.074萬t，增幅約為6.14%，雖然自2017年以來有小幅下降趨勢，但其規(guī)模依然較大;農(nóng)藥使用量呈現(xiàn)遞減的趨勢，但用量仍然較大；這種高投入高污染的生產(chǎn)方式違背了綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的理念[7]，不利于當(dāng)?shù)卮蛟炀G色農(nóng)業(yè)，也會(huì)限制高端農(nóng)業(yè)的發(fā)展。有效灌溉面積對(duì)糧食產(chǎn)量的影響位列第2，說明有效灌溉面積對(duì)于提高糧食產(chǎn)量作用不容小覷，在提高水資源利用效率的同時(shí)，更要加強(qiáng)改善農(nóng)田水利配套設(shè)施的建設(shè)，以提高耕地灌溉率從而保證糧食穩(wěn)產(chǎn)增收。

云南省農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高是推動(dòng)糧食增產(chǎn)的重要因素。農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力自2010年來呈穩(wěn)步增長態(tài)勢，2017年出現(xiàn)了遞減，2018年后緩慢增長，但仍處于較低水平，農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣與普及不僅能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，也是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)競爭力必不可少的條件，對(duì)于加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，打造高原特色農(nóng)業(yè)等方面起著重要的積極作用，因此云南省農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平有著很大的提升空間。

4.2 建議

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的加快推進(jìn)，非農(nóng)建設(shè)用地將會(huì)不斷增加，糧食有效播種面積也呈減少的趨勢，2020年云南糧食作物播種面積為416.74萬hm2，比2010年下降了3.1%。堅(jiān)持云南人的飯碗主要裝云南的口糧[8]，各級(jí)政府部門有必要把抓糧食生產(chǎn)工作放在首位，守住基本農(nóng)田紅線，有效防止耕地變?yōu)榉寝r(nóng)用地，提高糧食加工轉(zhuǎn)換的能力，合理調(diào)整結(jié)構(gòu)性矛盾，切不可打著發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的名號(hào)，不合理地大面積擴(kuò)大高效經(jīng)濟(jì)作物的種植。

針對(duì)高投入、高消耗現(xiàn)象，建議政府相關(guān)部門努力做好宣傳工作，組織農(nóng)民學(xué)習(xí)農(nóng)藥化肥使用有關(guān)知識(shí)，并正確引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)使用化肥，依據(jù)生產(chǎn)作物種類進(jìn)行測土配方施肥，避免浪費(fèi)肥料，多使用農(nóng)家肥、有機(jī)肥等，避免過量施肥或單一化肥的使用，減少面源的污染[9]；在農(nóng)藥方面，要加大對(duì)農(nóng)藥的科研投入，加強(qiáng)研發(fā)安全農(nóng)藥的研究，從而達(dá)到降低環(huán)境污染的目的，此外還要大力發(fā)展生物農(nóng)藥，做好農(nóng)民的宣傳和培訓(xùn)，使農(nóng)民充分意識(shí)到使用化學(xué)農(nóng)藥的危害性及合理使用農(nóng)藥的必要性，使其了解生物農(nóng)藥在作物生產(chǎn)中的適用性，從主觀上樹立環(huán)保意識(shí)[10]。

大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，同時(shí)進(jìn)行推廣，如噴灌、滲灌、調(diào)壓灌溉等[10]。加大對(duì)農(nóng)田水利的建設(shè)，擴(kuò)大有效灌溉面積，確保提升糧食產(chǎn)量的有效途徑。農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)一步解放了農(nóng)村勞動(dòng)力，有效解決了城鎮(zhèn)化后“誰來種田”的糧食生產(chǎn)問題，因此應(yīng)該建立多元化的農(nóng)機(jī)技術(shù)開發(fā)體系，完善發(fā)展農(nóng)村科技性服務(wù)組織體系，在具體實(shí)施中，必須做到以下幾點(diǎn)[11]。加強(qiáng)科研投入，增強(qiáng)生產(chǎn)與科研的聯(lián)系，在較短時(shí)間內(nèi)將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力；努力建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社，運(yùn)用現(xiàn)代化管理理念控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)營；加強(qiáng)農(nóng)民培訓(xùn)，農(nóng)業(yè)科技培訓(xùn)應(yīng)結(jié)合農(nóng)村實(shí)際，培養(yǎng)具有技術(shù)、操作技能和管理知識(shí)的新型農(nóng)民，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村勞動(dòng)力向科技知識(shí)的轉(zhuǎn)化。