2012年延邊州農機化水平的模糊聚類分析

樸銀姬 玄愛善

引言

“農業機械化”是一個“過程”，它使機械（設備）與生產勞動相結合，農藝性狀，完成驅動操作，固定的經營和農業生產的運輸業務，使用物化勞動而不是勞動。由于農業機械化系統本身是一個模糊的、復雜的系統，所以不同的理解，“反映了農業機械化水平的指標體系”是不一樣的，應該利用數學方法對農業機械化進行指標體系構建及測算。正確評價農業機械化水平對認識農業機械發展現狀、制定農業機械化發展政策具有現實意義。

1.模糊聚類的基本思想

模糊聚類分析是以模糊等價關系為理論依據，而模糊等價關系是用模糊等價矩陣來刻畫表示，并且保證為模糊等價矩陣就必須保證的任意截矩陣為普通的等價布爾矩陣。因此，對于有限論域，若能建立上的一個模糊等價矩陣，便可根據它的截矩陣進行分類，選取的取值不同，得到得分類的結果也不同。模糊聚類中當從1降到0時，不斷變化，從而形成動態聚類，這是與普通聚類分析最大的區別。

2.模糊聚類法分析2012年延邊州農機化水平

本文將應用模糊聚類分析方法，選取了2012年延邊州8個縣市（延吉市、圖們市、敦化市、琿春市、龍井市、和龍市、汪清縣、安圖縣）的農業機械化指標進行模糊聚類分析，具體步驟如下。

本文的數據來自《2012年延邊州農機統計年報》?，從中選取了2012年延邊州8個縣市的農業機械化指標。同時，為了能夠準確、客觀、合理、科學的衡量延邊州農業機械化發展水平，我們經過計算分析，從大量的指標數據中選取了11個代表性指標，記作（），這些統計指標分別為：（1）大中型拖拉機（臺）;（2）小型拖拉機（臺）;（3）大中型機配農具（部）;（4）小型機配農具（部）;（5）播種機（臺）;（6）水稻種植機（臺）;（7）施肥機械（臺）;（8）農用排灌機械（臺）;（9）收獲機械（臺）;（10）收獲后處理機械（臺）;（11）農產品初加工機械（臺）。

本文采用較為準確的極差轉化方法對原始數據進行標準化處理。

首先，對數據進行平移標準差變換：

（）

其中：，

由極差化法公式：

得到標準化的數據

應用公式：

得相似關系矩陣R。

模糊聚類分析的方法有許多種，本文采用在模糊等價關系基礎上的聚類方法，將得到的特征值由大到小進行聚類，得到動態聚類圖如下圖1所示

圖1??2012年延邊州8個縣市的農機化水平的動態聚類圖

根據統計量的值，確定最佳分類數為4類。由圖可知分成4類的結果為：

第一類：敦化市。第二類：汪清縣。?第三類：琿春市。第四類：龍井市，延吉市，安圖縣，圖們市，和龍市。

3.研究結論

考慮到延邊州8個縣市的農業機械化水平與地理位置，生態條件，社會經濟發展狀況有很大的關聯。綜合圖表模糊聚類分析結果和實際情況，八個縣市按農業機械化發展的水平大致可以分為四類。

第一類地區包括敦化市，占據了第一名的位置。敦化市處于吉林省延邊朝鮮族自治州東部山區，是吉林省地區面積最大的縣級市，地域環境優越，交通條件便利。有著歷史悠久的農耕文明，區內地形平坦，泥土肥饒、光照充裕，雨量充足。2004年3月成立了敦化市農業產業協會，下設16個鄉鎮分會，平均每個鄉鎮都有1-3個農業產業協會。這一地區是延邊農機本土企業的聚集地，目前敦化市有七家農機企業，為農業機械化的發展提供了很好的科技支撐，農業機械化的新技術也最初在這里進行推廣，可以說這一地區農業機械化的發展在很大程度上得益于技術因素。

第二類地區包括汪清縣，對于汪清縣來說，與敦化市相比農業機械化水平發展較為滯后，汪清縣處于吉林省延邊朝鮮族自治州的東北部。實有耕地面積41150公頃，占全縣總面積的7.4%。其中耕地總面積的88%是旱田。地形的條件在一定程度上限制了農業機械化的發展，因此汪清縣多以中小型機械農具推廣為主。而且汪清縣以林業資源著稱，林業發展較好。

第三類地區包括琿春市地處于吉林省東南部，長白山東麓。耕地面積相對少，出國務工人員多也是機械化發展水平低的主要原因。琿春市的土壤?PH?值呈中性偏酸，干地占琿春市大部分面積。耕地面積占地20738?公頃，水田耕地面積有7520公頃，旱田耕地面積有13218公頃。琿春市有著豐富的林業，煤田資源，森林面積有50萬多公頃，大約有5，128萬立方米的活立木總蓄積量，森林覆蓋率為86.5%，煤炭探明儲量7.78億噸，農業并不是琿春市的主要經濟支柱。

第四類地區包括安圖縣、延吉市、圖們市、龍井市、和龍市。安圖縣位于吉林省東部，地處延邊朝鮮族自治州的西南部。安圖現有耕地27174公頃，其中旱田面積23926公頃，水田面積3248公頃，農作物主要為水稻、玉米、大豆等。農民專業合作社發展到170家，有效得拉動了全縣農業機械化水平的發展。延吉市地形為東、南、北三面環山，西面開闊，中間平坦，呈馬蹄狀盆地，是延邊朝鮮族自治州，市中心地帶，耕地面積少。圖們市處于吉林省東部，位于長白山脈的東麓，圖們江的下游。延吉市和圖們市都是以旅游業和對外貿易作為經濟支柱。農業生產落后，政府對農業機械化支持力度不足，農民主要種植以藥材、蔬菜為主的經濟作物，對農業機械的要求較低。和龍市處于吉林省東部山區，位于延邊朝鮮族自治州的南部，面積大約5069平方公里。和龍的農作物主要有水稻、大豆、蔬菜、水果和煙葉。境內的平崗平原所產大米，品質特優，遠近馳名。

參考文獻：

[1]吳曉濤.“農業機械化水平”與“農業裝備水平”比較分析研究[J].安徽農業科學，?2010，?38（8）：?4257-4258，4306

[2]梁保松，曹殿立.模糊數學及其應用[M].北京.科學出版社.2007.12

[3]李柏年.模糊數學及其應用[M].合肥.合肥工業出版社，2007：103-141

[4]孫宇鋒.基于MATLAB的模糊聚類分析及應用[J].韶關學院學報2006年第09期

[5]王建衛，曲中水，凌濱.MATLAB?7.X程序設計[M].北京.中國水利水電出版社.2007

[6]延邊州農機局.2012年延邊州農機統計年報