摘要:建立農業與牧業協調發展評價指標體系,運用主成分分析法研究阿勒泰市農業與牧業的協調程度與發展現狀。結果表明,阿勒泰市的農業經濟發展水平呈上升趨勢,尤其是2005-2011年間上升幅度較大;2002-2011年,阿勒泰市牧業綜合發展水平呈先上升后下降又上升的趨勢,總體呈上升趨勢;2002-2011年,農業與牧業的協調發展度呈先上升后下降又上升的態勢,且農業與牧業協調發展度都低于0.7,屬于弱協調,協調狀況差。
關鍵詞:農業;牧業;協調發展度;阿勒泰市
中圖分類號:F301 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)17-4294-06
The Evaluation on Coordinative Development of Agriculture and Animal Husbandry of Altay City
YAN Qi,LIU Xin-ping,ZHANG Jie,WU Gui-liang
(Management School, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China)
Abstract: By establishing evaluation index system of coordinative development of the agriculture and animal husbandry, using principal component analysis method, the coordination degree and development status of agriculture and animal husbandry in Altay city were studied. The results showed that the agricultural economic development level of Altay city was on the rise, with a rapid increase during the period of 2005-2011; during 2002-2011, the development level of animal husbandry took on an up-down-up trend and an overall upwardness; the coordinative development degree of agricultural and animal husbandry of Altay city took on an up-down-up trend, and the degree was lower than 0.7, belonging to the weak coordination and poor condition.
Key words: agriculture; animal husbandry; coordinative development degree; Altay city
收稿日期:2013-04-10
基金項目:新疆維吾爾自治區科技支撐計劃項目(201342107)
作者簡介:顏 琦(1987-),女,湖北武漢人,碩士研究生,研究方向為資源利用與生態可持續發展,(電話)13164108904(電子信箱)
30113624@qq.com;通訊作者,劉新平(1959-),男,教授,博士,(電子信箱)lxping16@163.com。
當前我國農牧業已進入到一個新的發展階段,農牧業發展既面臨著一些發展的機遇,也存在資源消耗高、環境污染重等問題。在這種背景下,如何使農牧資源循環利用、協調發展,顯得愈為重要。阿勒泰市經濟結構中牧業比重很大,農牧業的可持續發展對阿勒泰市整體社會經濟可持續發展具有重要意義。本研究以阿勒泰市的農業與牧業為研究對象,借鑒國內外已有的研究成果,對阿勒泰市農業與牧業的協調發展狀況做了綜合評價,以期為構建農牧資源循環利用發展模式提供依據。
1 研究區域農牧業概況
阿勒泰市位于新疆北部,地處北緯47°27′40″—48°38′46″,東經86°53′15″—88°37′35″。阿勒泰市地勢由東北向西南遞降,自上而下可分為北部山區、中部盆地丘陵區、南部平原區3個自然地貌單元。阿勒泰市屬于中溫帶大陸性氣候區,夏季干熱,晝夜溫差大,冬季寒冷,冬春多風。年均氣溫4.5 ℃,年均降水量191.3 mm,年均蒸發量1 682.6 mm,年均無霜期146 d。
阿勒泰市因南北跨度大,地形、地貌、海拔高度、生態環境以及土壤質地、社會生產活動的不同,使其不同地區的農作物有明顯的差異。2010年阿勒泰市總播種面積為24 105.34 hm2,耕地面積為39 543.76 hm2,播種面積占耕地面積的60.96%。糧食作物以春小麥、玉米、花蕓豆為主,經濟作物有油葵、食葵、甜菜、打瓜、蔬菜等,飼料作物有苜蓿和青貯玉米,近年來阿山甜瓜等瓜果農作物也有很大程度上的發展。
2010年農林牧漁業總產值84 759.6萬元,同比增長8.6%,其中農業產值43 808.2萬元,同比增長8.8%;林業產值561.9萬元,同比增長32.6%;畜牧業產值37 092.3萬元,同比增長5.5%;漁業產值521.1萬元,同比增長25.9%;農林牧漁服務業產值1 413.4萬元,同比增長5.0%。
2 農業與牧業循環發展協調狀況評價指標體系的構建
根據阿勒泰市經濟發展與環境現狀及評價指標體系的構建原則,本研究以阿勒泰市農業與牧業循環發展的協調狀況為總體目標層(A),以農業經濟系統(X)、牧業經濟系統(Y)為系統層,共選擇了15個具體指標(Bi)來反映阿勒泰市農業與牧業循環經濟的協調狀況。阿勒泰市農業與牧業循環經濟協調狀況評價指標體系(表1)的15個指標分別是農業人口比重、人口密度、人均GDP、牧民人均純收入、第一產業比重、種植業占第一產業產值比重、畜牧業占第一產業產值比重、林業占第一產業產值比重、漁業占第一產業產值比重、草地面積比重、森林覆蓋率、水庫容量、耕地面積比重、每公頃耕地農藥化肥施用量和有效灌溉面積比重[1-3]。
3 農業發展評價與牧業發展評價
3.1 數據的來源及處理
本研究所需數據通過阿勒泰市國土資源局臺賬報表和統計年鑒查詢獲得。其中,經濟數據和生態指標數據選自《新疆統計年鑒(2003-2012)》,土地總面積、耕地面積、草地面積、林地面積選自阿勒泰市國土局臺賬報表所得。
為了消除不同指標間量綱不同或數據懸殊過大導致的噪音影響,將原始數據Bij標準化,標準化后的指標值為Cij。由于在構建阿勒泰市農業與牧業循環經濟協調發展評價指標中既有正向指標也有負向指標,有些指標對目標層有正向影響,有些指標對目標層有負向影響,所以需要分別處理[4]。這里用極值標準化法對原始數據進行標準化,具體公式如下。
正向指標處理公式:
Cij=■(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m) (1)
負向指標處理公式:
Cij=■(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m) (2)
其中,Bij表示第i個指標第j年的初始數據,Cij表示第i個指標第j年的標準化值。
3.2 農業發展評價
3.2.1 原始數據的標準化 通過用上文數據標準化公式對阿勒泰市農業發展綜合指標的初始數據進行標準化處理,得出下列標準化數據(表2)。
3.2.2 農業經濟發展綜合評價指標的相關系數矩陣 根據經過標準化的阿勒泰農業經濟發展數據,對農業經濟發展指標進行主成分分析。本研究主成分分析的運算過程及結果由統計分析軟件SPSS 17.0計算得到。
在對阿勒泰市農業經濟指標進行主成分分析之前,需要對數據進行KMO檢驗及Bartlett球度檢驗。從軟件計算分析結果可以看出,KMO值為0.712,大于0.6,Bartlett球度檢驗給出的伴隨概率為0.000,小于0.05,因此認為適合進行因子分析。
經SPSS 17.0軟件計算,得出阿勒泰市農業經濟指標的相關系數矩陣(表3)。
3.2.3 計算特征值、貢獻率及累積貢獻率 通過計算,得出阿勒泰市農業經濟指標矩陣的特征值、貢獻率及累積貢獻率(表4)。由表4可知,第一個主成分的貢獻率為78.212%,第二個主成分的貢獻率為9.600%,前面兩個主成分累積貢獻已經達到了87.812%,超過了85%的一般標準。所以,所有農業經濟指標的信息可大部分包含在這樣兩個主成分中。其中,第一個成分即農業人口比重的特征值為7.039,第二個主成分即人口密度特征值為0.864。
3.2.4 計算主因子負荷矩陣和因子負荷矩陣 由表4可知,前兩個主成分累積貢獻率達到了87.812%,超過了一般標準85%,因此可選取前兩個主成分作為主因子,計算出主因子負荷矩陣,同時運用方差極大正交旋轉法求出因子負荷矩陣(表5)。
3.2.5 阿勒泰市農業經濟發展綜合水平評價指標的權重計算 利用原變量的相關系數矩陣R與每一列載荷量fk建立回歸方程,經過計算求出系數解,并與相應的方差貢獻率Ek組合,經歸一化處理,得出各評價指標的權重值wi(表6)。
3.2.6 阿勒泰市農業經濟綜合發展水平的計算 在求出阿勒泰市農業經濟各評價指標的權重后,結合極值法標準化處理后的矩陣,可計算出阿勒泰市各年的農業經濟發展水平的綜合評價指數,計算公式如下:
ECj=■wi×Cij (3)
式(3)中的ECj為阿勒泰市第j年的農業經濟發展水平綜合評價指數,wi為第i個評價指標的權重,Cij為經極值法標準化處理后的第i個指標第j年的數據。通過計算,得出阿勒泰市歷年的農業經濟發展水平綜合評價結果(表7)。
從表7可知,2002-2011年阿勒泰市農業經濟發展水平持續上升,尤其是2005-2011年間上升幅度較大。
3.3 牧業發展評價
3.3.1 原始數據的標準化 通過用數據標準化對阿勒泰市牧業發展指標的初始數據進行標準化處理,得出下列標準化數據(表8)。
3.3.2 阿勒泰市牧業綜合評價指標的相關系數矩陣 根據經過標準化的阿勒泰市牧業數據,對牧業發展指標進行主成分分析。本研究主成分分析的運算過程及結果由統計分析軟件SPSS 17.0計算得到。
在對阿勒泰市牧業指標進行主成分分析之前,需要對數據進行KMO檢驗及Bartlett球度檢驗。從軟件計算分析結果可以看出,KMO值為0.609,大于0.6,Bartlett球度檢驗給出的伴隨概率為0.000,小于0.05,因此認為適合進行因子分析。
經SPSS 17.0軟件計算,得出阿勒泰市牧業指標的相關系數矩陣(表9)。
3.3.3 計算特征值、貢獻率及累積貢獻率 通過計算,得出阿勒泰市牧業指標矩陣的特征值、貢獻率及累積貢獻率(表10)。從表10可知,第一個主成分的貢獻率為63.248%,第二個主成分的貢獻率為22.084%,前面兩個主成分累積貢獻已經達到了85.332%,超過了85%的一般標準。所以,所有牧業發展指標的信息可大部分包含在這樣兩個主成分中。其中,第一個成分即草地面積比重的特征值為3.795,第二個主成分即森林覆蓋率特征值為1.145。
3.3.4 計算主因子負荷矩陣和因子負荷矩陣 從表10可知,前兩個主成分累積貢獻率達到了85.332%,超過了一般標準85%,因此可選取前兩個主成分作為主因子,計算出主因子負荷矩陣,同時運用方差極大正交旋轉法求出因子負荷矩陣(表11)。
3.3.5 阿勒泰市牧業發展綜合水平評價指標的權重計算 利用原變量的相關系數矩陣R與每一列載荷量建立回歸方程,求出系數解,并與相應的方差貢獻率Ek組合,經歸一化處理,求出各評價指標的權重值wi(表12)。
3.3.6 阿勒泰市牧業綜合發展水平的計算 在求出阿勒泰市牧業發展各評價指標的權重后,結合經過極值法標準化處理后的矩陣,可計算出阿勒泰市各年的牧業發展水平的綜合評價指數,計算公式如下:
EVj=■wi×Cij (4)
式(4)中的EVj為阿勒泰市第j年的牧業發展水平綜合評價指數,wi為第i個評價指標的權重,Cij為經極值法標準化處理后的第i個指標第j年的數據。通過計算,得出阿勒泰市歷年的牧業發展水平綜合評價結果(表13)。
從表13可以看出,阿勒泰市牧業綜合發展水平在2002-2011年間呈先上升后下降又上升的趨勢,總體呈上升趨勢。2002-2005年阿勒泰市牧業發展水平穩步上升,2005-2007年有所下降,2007-2011年牧業發展水平又逐漸上升。
4 阿勒泰市農業與牧業循環發展協調狀況綜合評價
4.1 評價方法
為評價阿勒泰市農業與牧業循環發展協調狀況,本研究引入協調度和協調發展度的概念。協調度是農業經濟與牧業經濟之間保持相互關聯度的數量范圍,是農業與牧業協調狀況的衡量尺度。協調發展度是用來度量協調水平高低的定量指標。
在參考大量文獻的基礎上,對協調度和協調發展度的計算,本研究選用廖重斌[5]提出的協調度發展模型:
D=■,T=αEC+βEV (5)
式(5)中,D為農業與牧業協調發展度,C為農業與牧業協調度,T為農業與牧業的綜合評價指數,α、β為待定系數。
由于農業發展水平綜合評價指數EC與牧業發展綜合評價指數EV是兩個不同系統的量,為避免把兩個不同量綱的數據放在一起比較可能會失去意義,在此引入變異系數Cv來反映兩者的協調度。變異系數Cv是標準差S與平均數之比,其公式為[6,7]:
Cv=■;Cv為變異系數,X為平均數,即
Cv=■ (6)
式(6)中,X1=EC,X2=EV,則
Cv=■ (7)
EC與EV的變異系數Cv越小越好,因此,EC×EV/((EC+EV)/2)2值越大越好。
為計算的協調度有一定的層次性,本研究選用下面模型計算農業與牧業循環發展的協調度。
C={EC×EV/((EC+EV)/2)2}n (8)
式(8)中,C為協調度,n為調節系數,n≥2。它反映了在農業效益與牧業效益一定的條件下,為使農業與牧業的復合效益最大,農業發展與牧業發展進行組合協調的數量程度,C的取值為[0,1]。
當前,倡導和諧發展,農業與牧業發展同等重要[8],故本研究中α、β均取0.5,該計算模型可用于任何區域間、任意時間段的農業與牧業發展狀況的評價和比較。參考前人研究成果,結合阿勒泰市實際情況,確定本研究的農業與牧業的協調度等級和劃分標準。當協調度值C≤0.5時為失調,0.5 4.2 評價結果 經過計算,得出阿勒泰市2002-2011年農業與牧業協調度與協調發展度(表14)。由表14可以看出,協調度在0.5以下的占20%,0.5~0.7的占40%,0.7以上的占40%。10年發展的分析數據中,沒有優質協調數據年,良好協調的數據年所占比例不到50%,同時協調度較不穩定,表明期間阿勒泰市農業與牧業的協調狀況較差。 楊士弘[6]提出的協調發展度的評價標準為0≤D<0.6為極弱協調;0.6≤D<1.2為弱協調;1.2≤D<1.8為一般協調;1.8≤D<2.4為較協調。阿勒泰市2002-2011年間協調發展度都小于1.2,屬于弱協調,協調狀況較差[5,9,10]。 5 結論 本研究是對阿勒泰市農業與牧業循環發展之前的協調狀況的一個基礎性研究。將阿勒泰市農業經濟與牧業經濟看成一個大系統中的兩個互相影響的子系統,構建了農業與牧業協調發展的評價模型,分析了2002-2011年間阿勒泰市農業與牧業的協調發展狀況,主要結論如下: 1)2002-2011年阿勒泰市農業經濟綜合發展水平保持著持續上升狀態,不過2002-2004年間,阿勒泰市農業的經濟綜合評價值發展較慢,其值比較低,經濟綜合評價值都低于0.6。2005-2011年間阿勒泰市農業經濟綜合發展水平有很大程度的提高,期間的綜合評價值從2005年的0.641上升到2011年的0.943,阿勒泰市農業發展取得了很大成就,經濟實力顯著增強。 2)2002-2011年阿勒泰市牧業綜合發展水平呈先上升后下降又上升的趨勢,總體呈上升趨勢。其中,2002-2005年阿勒泰市牧業發展水平穩步上升,2005-2007年有所下降,2007-2011年牧業發展水平又逐漸上升。2002-2011年間牧業綜合評價值在0.141~0.354之間,阿勒泰市牧業發展已經落后農業的發展,生態環境建設與保護形勢不容樂觀,加大環境保護的投入力度已是勢在必行。 3)2002-2011年阿勒泰市農業與牧業的協調發展度呈先上升后下降又上升的態勢。2002-2005年,阿勒泰市農業與牧業的協調程度持續提高;而2006-2007年間,協調發展度開始下降;2008-2011年協調發展度又開始持續上升,其中2010年由于自然條件受干旱限制,小幅度下降,但不明顯;2009年和2011年這2年的阿勒泰市農業與牧業協調發展度在這10年間屬于較高水準,其值維持在0.64以上。但是從整體角度來看,2002-2011年10年間阿勒泰市農業與牧業協調發展度都低于0.7,屬于弱協調,協調狀況差。可見,近幾年來雖然阿勒泰市的農業發展取得了很大進展,但由于阿勒泰市的牧業發展建設沒有采取有效措施,從而使得阿勒泰市農業與牧業的協調發展度差,所以必須積極構建適合阿勒泰市的農牧資源循環利用的生態經濟模式,以便提高農牧民生活水平和改善自然生態環境。 參考文獻: [1] 劉新平.土地持續利用與生態環境協調發展的耦合關系分析——以塔里木河流域為例[J].干旱區地理,2011(1):173-174. [2] 林逢春,王華東.環境經濟系統分類及協調發展判據研究[J].中國環境科學,1995,15(6):429-432. [3] 劉艷清.區域經濟可持續發展的協調度研究[J].遼寧經濟研究,2000(5):79-83. [4] 暢建霞,黃 強,王義民,等.基于耗散結構理論和灰色關聯熵的水資源系統演化方向判別模型研究[J].水利學報,2002(11):107-112. [5] 廖重斌.環境與經濟協調發展的定量評判及其分類體系——以珠江三角洲城市群為例[J].熱帶地理,1999,19(2):171-177. [6] 楊士弘.廣州城市環境與經濟協調發展預測及調控研究[J].地理科學,1994,14(2):136-143. [7] GILES ATKINSON, KIRK HAMILTON. Accounting for progress: indicators for sustainable development[J]. Environment, 1996, 38(7):16-44. [8] 吳殿廷.區域分析與規劃[M].北京:北京師范大學出版社,1999. [9] 于金方.山東省經濟與生態環境的協調發展研究[D].山東曲阜:山東師范大學,2007. [10] 張曉東,池天河.90年代中國省級區域經濟與環境協調度分析[J].地理研究,2001,20(4):506-515. (責任編輯 陳 杰)