基于主成分分析的廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平評價

李倩瑋 張莉

基于主成分分析的廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平評價

李倩瑋， 張 莉（廣東海洋大學經(jīng)濟管理學院，廣東湛江 524088）

摘要構(gòu)建了涵蓋生態(tài)、經(jīng)濟、社會3個方面，包括15個指標的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合評價指標體系，采用廣東省各地級市2013年的相關數(shù)據(jù)，運用主成分分析法，對廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平進行實證分析。結(jié)果表明，影響廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的可分為生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎、農(nóng)業(yè)資源安全、政府支持力度產(chǎn)出效益、農(nóng)村生態(tài)知識科譜5大因子；廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合得分排名前5的是韶關、清遠、河源、梅州和肇慶，綜合排名靠后的分別是湛江、汕頭、茂名、中山、潮州、佛山。綜合來看，廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平基本呈現(xiàn)出粵北最優(yōu)，珠三角居中，東西兩翼靠后的格局。

關鍵詞生態(tài)農(nóng)業(yè)；主成分分析；評價指標；廣東省

中圖分類號S-9；X171.3文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2015）28-338-03

Ecological Agriculture Development Level Evaluation in Guangdong Province Based on Principal Component Analysis

LI Qianwei，ZHANG Li （School of Economics and Management，Guangdong Ocean University，Zhanjiang，Guangdong 524088）

Abstract The ecoagriculture development comprehensive evaluation index system was constructed including 15 indicators and 3 layers of ecology，economic and society.By using 2013 relevant data of Guangdong Province，adopting principle component analysis method，the development level of ecoagriculture in Guangdong Province were analyzed.The results showed that there are 5 factors influencing ecoagriculture development level in Guangdong Province，including ecoagriculture basis，agriculture resource safety，policy support degree，output effect，rural ecology knowledge popularization； the first 5 order of comprehensive score ranking is Shaoguan，Qingyuan，Heyuan，Meizhou and Zhaoqing，the last is Zhanjiang，Shantou，Maoming，Zhongshan，Chaozhou，F(xiàn)oshan.

Key words Ecological agriculture； Principal component analysis； Evaluation index； Guangdong Province

生態(tài)農(nóng)業(yè)是緩解人口與資源矛盾、改善農(nóng)村環(huán)境和生活質(zhì)量的關鍵所在，是我國發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的必然方向，是建設生態(tài)文明的重要保障。2015年4月25日國務院印發(fā)了《關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》，要求將生態(tài)文明建設放在突出的戰(zhàn)略位置，融入社會建設各方面和全過程，協(xié)同推進新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和綠色化，加快美麗鄉(xiāng)村建設。廣東作為我國的經(jīng)濟強省，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)建設方面也居于全國前列。2013年廣東農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟基本保持穩(wěn)定，盡管受到“尤特”等強臺風特大自然災害和H7N9重大疫情的不利影響，增幅有所回落，但全年的農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值和增加值仍然比上年分別增長2.2%和2.5%，全省農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值達到4 946.81億元，占全國農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值的3.34%，位居全國第八。生態(tài)建設方面，2013年底廣東省森林覆蓋率達到58.2%，遠高于全國平均水平21.6%，林業(yè)總產(chǎn)值達5 595億元，位居全國第一，大大改善了生態(tài)環(huán)境，在生態(tài)指標方面，廣東不少建設目標高于全國，力爭建成全國綠色生態(tài)第一省。盡管廣東的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和生態(tài)建設都取得了很大成績，但仍然存在區(qū)域差異大、生態(tài)建設和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展不匹配、生態(tài)產(chǎn)品生產(chǎn)能力不高和市場需求不大等問題。因此，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)作為推進生態(tài)文明建設的一個重要方面，如何運用現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代管理成果，將經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益相統(tǒng)一于現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)，協(xié)調(diào)好發(fā)展與環(huán)境、資源利用與保護之間的關系，同時拓寬農(nóng)業(yè)功能，增加農(nóng)民收入，促進新型城鎮(zhèn)化，是廣東農(nóng)業(yè)正在進行的一場新的革命。

目前國內(nèi)對生態(tài)農(nóng)業(yè)定量測評的角度主要有以下3種：一是針對某一特定地區(qū)特定時段（通常為1年）生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展情況進行綜合定量評分，得出研究對象所處的發(fā)展階段和水平[1]；二是針對某一特定區(qū)域不同年份生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展情況進行定量測評，分析研究對象生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展進程[2-3]；三是通過引入相關指標針對生態(tài)農(nóng)業(yè)的投入產(chǎn)出進行測算，據(jù)此評定生態(tài)農(nóng)業(yè)的績效[4]。定量測評的方法主要有模糊綜合評價法[5]、層次聚類分析法[6]、層次分析法[7-8]等。以上研究方法和角度各有側(cè)重點和優(yōu)勢，然而對生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展不同區(qū)域間差異、各區(qū)域的優(yōu)勢和劣勢以及影響因子的分類和測評的研究成果并不多。筆者在前人研究的基礎上，構(gòu)建了生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展評價指標體系，采用2013年廣東各市農(nóng)業(yè)發(fā)展相關數(shù)據(jù)，運用主成分分析法分析得出廣東省不同地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)劣勢。

1指標選取、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1指標選取

遵循整體性、可操作性、因地制宜原則，在吸取國內(nèi)同類研究成果的基礎上[5，7-13]，構(gòu)建了涵蓋生態(tài)、經(jīng)濟、社會3個方面，由生境質(zhì)量指數(shù)、能量產(chǎn)出系數(shù)和農(nóng)民人均收入等15項具體指標組成的廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平綜合評價指標體系（表1）。

1.2數(shù)據(jù)來源根據(jù)表1構(gòu)建的生態(tài)農(nóng)業(yè)評價指標體系，選擇廣東省20個地級市（深圳市除外）作為樣本，依據(jù)《廣東農(nóng)村統(tǒng)計年鑒2014》、廣東省各地級市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報和廣東省環(huán)境保護廳發(fā)布的相關數(shù)據(jù)，按照對應指標體系的指標計算公式計算出廣東省20個市2013年生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的原始指標數(shù)據(jù)。由于深圳市相對于廣東省其他地級市比較特殊，缺乏設計的評價指標中反映生態(tài)系統(tǒng)的部分數(shù)據(jù)，所以綜合考慮未將深圳市列入評價范圍。

1.3評價方法

主成分分析法的原理是將原有的多個指標進行綜合，組成彼此信息不重疊、不存在相關性的綜合指標，抓住主要矛盾，選取少數(shù)幾個能代表整體水平的綜合指標，重新確定較為科學合理的指標體系，以此反映綜合水平。主成分分析法在區(qū)域經(jīng)濟評價等領域應用較多。

主成分分析法的應用步驟如下：①指標數(shù)據(jù)標準化；②判定各指標之間的相關性；確定主成分個數(shù)；③選取的主成分重新命名，解釋各主成分含義[14-20]。

2結(jié)果與分析

2.1計算原始指標數(shù)據(jù)的相關系數(shù)矩陣特征值與貢獻率

利用SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件，對計算出的原始指標數(shù)據(jù)進行標準化處理，根據(jù)特征值大于1和累計貢獻率大于75%的原則，

選取前5個主成分，結(jié)果見表2。表2中的5個主成分能夠反映15個原始指標變量76.478%的信息量，可以解釋原始指標數(shù)據(jù)中的大部分變異，因此取這5個主成分作為提取的綜合指標來替代構(gòu)建的15個廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平原始指標。

2.2計算旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣

因子載荷矩陣可以說明主成分與原有變量之間的關聯(lián)度。為解決因子載荷矩陣中公共因子的代表變量不突出的問題，該研究采用具有Kaiser標準化的正交旋轉(zhuǎn)法對因子載荷矩陣進行旋轉(zhuǎn)，迭代7次后收斂，最終得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣（表3）。

從表3可以看出：主成分1（E1）中，變量X2、X3、X4、X9、X14占了較大比重，分別是森林覆蓋率、生境質(zhì)量指數(shù)、防洪治理達標河段比例、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)村水利發(fā)電量，這些指標主要體現(xiàn)了發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)過程所需的生態(tài)環(huán)境基礎和基本設施基礎狀況，所以將E1定義為生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎因子；主成分2（E2）中，變量X6、X7、X11占了較大比重，分別是農(nóng)藥施用強度、空氣質(zhì)量指數(shù)、化肥有效利用程度，這些指標主要體現(xiàn)了發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)過程中投入的資源環(huán)境安全水平，所以將E2定義為農(nóng)業(yè)資源安全因子；主成分3（E3）中，變量X5、X10占了較大比重，分別是節(jié)水灌溉率、政府環(huán)保支持力度，這2個指標主要體現(xiàn)了政府對當?shù)匕l(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的重視程度，所以將E3定義為政府支持力度因子；主成分4（E4）中，變量X8、X15占了較大比重，分別代表能量產(chǎn)出系數(shù)、農(nóng)林牧漁服務業(yè)比重，這2個指標分別體現(xiàn)了生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中直接投入的能量產(chǎn)出程度以及相關配套資源的綜合利用程度，所以將E4定義為產(chǎn)出效益因子；主成分5（E5）中，變量X13占比最大，代表了農(nóng)村生態(tài)農(nóng)業(yè)知識科普程度，稱為農(nóng)村生態(tài)知識科普因子。

2.3計算主成分得分排名和分析運用回歸方法，結(jié)合標準化后的原始指標數(shù)據(jù)計算各個主成分的得分及排名，在5個主成分得分的基礎上，選擇各個主成分的方差貢獻率作為權(quán)數(shù)，得到各市的綜合得分和排名，結(jié)果見表4。

從表4可以看出廣東省各市生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平和優(yōu)劣勢的側(cè)重點。生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合排名前5的是韶關、清遠、河源、梅州、肇慶，除肇慶外其余4市都處于粵北山區(qū)地帶，具體從各個主成分排名來看，這5個市在生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎因子和農(nóng)業(yè)資源安全因子的排名均靠前，但在其他3個因子上的排名則存在明顯差異。具體而言，排名第一的韶關在政府支持力度因子和產(chǎn)出效益因子這兩方面存在不足，清遠的產(chǎn)出效益因子相對其他因子而言比較靠后，河源和梅州在政府支持力度因子和農(nóng)村生態(tài)知識科普因子上都存在不足，肇慶則在政府支持力度因子、產(chǎn)出效益因子和農(nóng)村生態(tài)知識科普因子3方面有待改進。

綜合排名靠后的城市分別是湛江、汕頭、茂名、中山、潮州、佛山。從各個主因子分析，佛山在生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎因子和政府支持力度因子上排名靠后，但其在農(nóng)業(yè)資源安全因子、產(chǎn)出效益因子和農(nóng)村生態(tài)知識科普因子上的排名皆靠前，說明佛山在這3個方面有一定優(yōu)勢；潮州除了在產(chǎn)出效益因子上存在優(yōu)勢外，其余4個因子得分均不高；中山在農(nóng)業(yè)資源安全因子、政府支持力度因子和農(nóng)村生態(tài)知識科普因子3個方面排名均占優(yōu)勢，但由于其在權(quán)重較大的生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎因子上排名最后，加之產(chǎn)出效益不高，因此綜合排名比較靠后；茂名和汕頭均只有1個主成分排名靠前，其余4個均不占優(yōu)勢；而綜合排名最后的湛江則各主成分得分均不理想。

綜合排名居中的城市有惠州、江門、廣州、珠海、汕尾、東莞、陽江、揭陽、云浮，這9個市在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的過程中各自的側(cè)重點也存在一定差異。具體來看，廣州和珠海在產(chǎn)出效益方面占有優(yōu)勢，這與2市相對較高的集約化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水平相關；惠州、陽江、揭陽、云浮4市在生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎因子和政府支持力度因子上排名靠前，說明這4市發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的基礎較好，并且當?shù)卣草^為重視生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在生態(tài)環(huán)保方面的支出占當年財政支出比較大的份額；汕尾、東莞、江門3市各自分別在產(chǎn)出效益、農(nóng)業(yè)資源安全、農(nóng)村生態(tài)知識科普方面存在比較優(yōu)勢。

綜上來看，廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平基本呈現(xiàn)出粵北最優(yōu)，珠三角居中，東西兩翼靠后的格局。具體從各主成分來分析，主要原因是粵北地區(qū)的生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎條件普遍最優(yōu)，而其他地區(qū)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的基礎條件不及粵北，同時在一定程度上還存在政府對發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)不夠重視，或者農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的資源利用和產(chǎn)出效益不夠高等問題。但其中分別位于東西兩翼的揭陽和陽江2市其排名不同于該區(qū)域其他地級市，而是排在中等靠前，細看其各主成分的排名情況發(fā)現(xiàn)，2市在政府支持力度因子上占據(jù)了前2名。

3結(jié)論與啟示

綜合上述分析結(jié)果來看，廣東省20個被評價的地級市在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的過程中分別在生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎、農(nóng)業(yè)資源安全、政府支持力度、產(chǎn)出效益、農(nóng)村生態(tài)知識科普5個方面各有優(yōu)勢和劣勢，同時還可以看出，當前廣東省生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展還是過多地依賴原有的生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎條件，集約化和科技手段利用方面尚未對生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展形成普遍的拉動力。此外，生態(tài)農(nóng)業(yè)作為需要國家扶持發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，地方政府的重視支持和宣傳力度在其發(fā)展過程中起到了很關鍵的作用。

安徽農(nóng)業(yè)科學2015年

廣東省作為全國的經(jīng)濟和人口大省，同時也面臨著巨大的環(huán)境壓力和能源資源緊缺的現(xiàn)實，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)能夠助力廣東建成全國綠色生態(tài)第一省，但在發(fā)展過程中，各個地區(qū)要明確自身的相對優(yōu)勢和劣勢，把握和突出自身的優(yōu)勢。粵北地區(qū)應繼續(xù)保持自身在生態(tài)農(nóng)業(yè)基礎條件方面的天然優(yōu)勢，同時在政府支持力度和產(chǎn)出效益方面還要加強，將已有優(yōu)勢發(fā)揮出最大效益；珠三角地區(qū)則借助已有的機械化和集約化水平較高的特點發(fā)揮其在產(chǎn)出效益方面的優(yōu)勢，同時也需要政府的重視和宣傳；粵東西兩翼發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)有優(yōu)勢基礎盡管不及粵北和珠三角，但還是可以通過政府的重視和大力支持，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中突破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的局限，適量施用有機肥，減少化肥、農(nóng)藥的投入，提高農(nóng)業(yè)資源安全，同時注重產(chǎn)出效益的提高。整體來看，廣東省在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的過程中應更加注重現(xiàn)代科技與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的結(jié)合，運用現(xiàn)代科學技術成果和管理手段，同時利用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗，將糧食與多種經(jīng)濟作物生產(chǎn)相結(jié)合，將農(nóng)業(yè)與第二、三產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，同時設計一些生態(tài)工程，讓生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展能夠真正為廣東省帶來生態(tài)、經(jīng)濟和社會3大效益的提高。

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