基于因子分析法的新疆棉花秸稈資源化潛力SWOT分析*

田　童，劉新平，劉向暉，趙　俊

(新疆農業大學管理學院，烏魯木齊　830052)

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基于因子分析法的新疆棉花秸稈資源化潛力SWOT分析*

田童，劉新平※，劉向暉，趙俊

(新疆農業大學管理學院，烏魯木齊830052)

棉花秸稈長期以來被認知為農作物余留，決定了其資源化道路必定漫長而修遠。在全球減碳發展背景下，農業減碳成本相對較低，棉花秸稈資源化符合永續發展需求。文章基于SWOT分析框架，構建了S/W/O/T指標評價體系，采用因子分析法，評價了2004～2013年間新疆棉花秸稈資源化潛力，根據潛力曲線變化趨勢，參考旋轉成分矩陣各因子載荷數值，結合實際情況，分析了影響新疆棉花秸稈資源化潛力因子以及其所具有的優勢和劣勢，面臨的機會與挑戰。研究結果表明：(1)新疆耕地資源充足、機械化水平高，棉花秸稈資源化潛力較大。(2)受自然、社會條件約束，新疆棉花秸稈資源化潛力難以得到完全發揮。(3)新疆存在科技潛力轉變為科技紅利的現實基礎，借助跨越式發展機遇，棉花秸稈資源化潛力將會得到有效激發。(4)受現有技術、社會經濟影響，新疆棉花秸稈資源化潛力現實轉化程度有待提高。

因子分析SWOT棉花秸稈潛力新疆

0　引言

長期以來，新疆作為能源基地和其地理位置的特殊性被“譽為”擁有“重要的戰略地位”，然而，作為生態脆弱區卻被習慣的“客觀性”忽視，風沙、鹽堿的荒漠環境正逐漸成為新疆的主題景觀[1-2]。早在20世紀80年代，就有學者提出保護現有的天然植被是控制沙漠化發展的關鍵[3]，但由于經濟社會的高速發展，僅保護現有植被已無法遏制新疆荒漠化趨勢的加劇，加之近年來氣候變化和水土資源的不合理開發利用，生態環境問題日趨嚴峻，嚴重制約了區域經濟、社會的可持續發展[4]。因此，眾多學者展開對可再生資源應用的研究[5-10]，認為減碳發展是實現永續發展的重要實現途徑之一。新疆是中國棉花主產區之一，其2013～2014年棉花產量占到全國產量的60%以上[11]，棉花產量為新疆棉花秸稈資源化潛力創造了客觀條件。有學者從資源化潛力測算角度入手，基于測算得出的農作物秸稈產出量進行量化分析，通過理論潛力數值與實際數值相對比，發現不同地區在資源再利用方面仍有較大的潛力未能有效激活[12-14]。然而，資源的再利用，無法回避“熵”的量度，根據熱力學第二定律，物質世界的狀態總是自發地由有序轉變成無序，即從“低熵”變到“高熵”，因此廢棄物資源化必須附加一定條件才可以實現。換言之，僅靠理論“產出量”和“能效”判斷潛力水平是片面的，其中忽略了上述“附加條件”。文章所測算的棉花秸稈資源化潛力，整合了一定的外部(客觀)因子，得出新疆近10年的相對潛力(有別于絕對數值[15])，根據潛力水平的變化趨勢進行判斷，提出相應的對策建議。

1　研究區域與研究方法

1.1研究區域

因阿勒泰地區積溫較低不適宜種植棉花，因此該研究選擇烏魯木齊市、克拉瑪依市、吐魯番地區、哈密地區等13個地州(城市)作為研究區域，所用數據均來自《新疆統計年鑒》。此外，秉承數據來源唯一性原則，該研究未將新疆生產建設兵團相關數據納入指標體系。

1.2研究方法

表1　SWOT分析矩陣

內部因素 外部因素優勢(S)劣勢(W)機會(O)SO對策WO對策威脅(T)ST對策WT對策

SWOT分析方法于1971年由Andrews在《公司戰略概念》一書中首次提出[16]，主要用于公司間的競爭情報研究，由企業內部的優勢(Strengths)、劣勢(Weaknesses)以及外部的機會(Opportunities)和威脅(Threats)四大模塊組成，在此基礎上進行合理有效的匹配以求為制定未來戰略提供依據。其理論模型如表1所示。

此方法運用質的研究(定性研究)方法較多，缺少量的研究(定量研究)，雖然有學者運用層次分析法(AHP)與SWOT分析相結合，將指標進行量化后借助模糊數學的方法進行權重的聚類分析[17-20]，但指標來源仍有較濃的“主觀化”意識。針對該文新疆秸稈資源化潛力的研究，僅靠質的研究顯然較難客觀的、不帶個人感情的進行評析，因此，該文運用因子分析的方法將客觀指標進行量化處理，進而運用SWOT方法針對各評價結果對潛力水平進行分析。

1.2.1標準化處理

因量綱不同，故該文采用極值法對相應指標進行無量綱化處理，計算公式如下：

對第i年的第j項指標xij的無量綱處理公式為：

(1)

式中，xij(i=1， 2，…，m； j=1， 2，…，n)為指標中第i列第j行指標值； yij為原始數據根據式(1)轉化而來用于評價的值，所有值集中在[0， 1]之間。

1.2.2利用因子分析法量化各項效度值

將標準化數據載入SPSS18.0，利用其FACTOR Analysis 模塊，針對設定后的指標因子分別計算新疆棉花秸稈資源化潛力的優勢、劣勢、機會和威脅，進而根據4個模塊的綜合得分再次進行因子分析后，最終得到資源化潛力的綜合得分。

2　評價指標體系構建與評價標準

2.1評價指標體系構建原則

指標選擇與分組遵循以下3條原則：(1)系統化原則。利用直接、間接關系分組確定指標歸屬，以評價指標體系整體功能最優化為導向，調整各項指標相互關系以及指標數量，所選指標能夠全面完整的反映評價對象的主要影響因素； (2)代表性原則。選取指標含義明確、科學，盡量避免高度相關指標的重復選取，同時在不影響指標系統性的原則下，盡量減少指標的數量； (3)指標數據統一、連續性原則。為確保指標體系科學合理，應最大限度確保指標來源的唯一性和連續性，選取的評價指標要便于計算、實用性強，評價方法要簡便、明晰、可行，易于理解、掌握、操作和推廣。

2.2評價指標選取

該研究選取新疆13個地州(城市)24個指標10年期數據分別匯總后作為評價因子，根據系統性原則以及SWOT所需模式將其分為4個部分，詳見表2。

表2　新疆棉花秸稈資源化潛力指標體系

一級指標二級指標評價指標新疆棉花秸稈資源化潛力優勢Strengths人均耕地面積X1人均農業機械總動力X2人均土地面積X3人均有效灌溉面積X4人均棉花播種面積X5天然濕地占比X6劣勢Weaknesses平均每戶人口X7農業人口數X8人均化肥施用量X9人均受災面積X10人均水資源量X11機會Opportunities人均農林牧漁服務業產值X12人均農業產值X13人均牧業產值X14科技服務業平均工資X15棉花單位產量X16普通中學畢業生數X17水土流失治理面積占比X18棉花秸稈資源化指數X19威脅Threats人均工業企業能源消費量X20農村居民消費價格指數X21地均科技投入X22成本費用利潤率X23民眾對棉花秸稈認可度X24 數據來源:新疆統計年鑒(2005～2014年)注:因年鑒數據為前一年數據,故該文所用數據時段為2004～2013年

3　計算結果與特征分析

3.1計算結果

將數據標準化處理后，利用FACTOR Analysis模塊可以得出各項二級指標因子分析結果，如表3所示。P值小于0.05，模型顯著； 查表確定卡方均滿足因子分析要求。除二級指標W未通過KMO檢驗，值為0.421,原因是指標分配相對較少，但其卡方和P值均通過了Bartlett檢驗。因此模型可認定為通過KMO和Bartlett檢驗，表示指標變量可以進行因子分析。

表3　KMO 和 Bartlett 檢驗結果

KMO檢驗近似卡方dfSig.S0.70482.67115.0000.000W0.42139.89110.0000.000O0.524153.86928.0000.000T0.63355.56310.0000.000綜合潛力0.78538.5276.0000.000

利用SPSS軟件的FACTOR過程對數據進行因子分析，得出各個指標以及綜合潛力的方差貢獻律，如表4所示。各指標旋轉后的因子載荷矩陣如表5所示。

表4　方差貢獻率

表5　旋轉成份矩陣匯總

成份(S)成份(W)成份(O)成份(T)12121212X10.4350.854X20.9130.391X3-0.867-0.494X40.7190.682X50.6210.672X60.3980.869X7-0.1630.930X80.995-0.008X90.9800.007X100.8790.210X11-0.419-0.758X120.9950.036X130.974-0.210X140.974-0.219X150.975-0.206X160.9220.169X17-0.0780.993X180.922-0.113X190.818-0.067X200.960-0.159X210.993-0.076X220.950-0.242X23-0.0650.984X240.8920.255

表6　新疆棉花秸稈資源化潛力

年份F(S)F(W)F(O)F(T)F(綜合潛力)2004-1.0741-0.7408-1.6070-0.9768-0.97952005-0.9547-0.6677-1.0349-0.7439-0.62562006-0.7089-0.8294-0.4343-0.5393-0.08082007-0.3043-0.6628-0.0762-1.18330.292720080.2706-0.15080.07870.33830.199020090.2302-0.02070.28560.06470.278820100.38341.17700.17950.4972-0.384620110.63600.24060.46720.75980.349920120.71450.71720.82160.81390.360720130.80720.93741.31980.96940.5896

為更好地反映指標間相互關系，在得分輸出時選擇“回歸方法保存為變量”選項。將最終得分進行歸一化處理，可以避免不同指標最后得分過大或過小，進而影響到最后的綜合潛力得分(表6)。

3.2特征分析

3.2.1優勢分析

圖1　新疆棉花秸稈資源化潛力趨勢

根據表6和圖1所示，優勢得分起步要低于劣勢得分； 10年間優勢曲線較為平緩，呈現穩中有升的態勢，期間沒有大的波動。2007～2008年間升勢較為明顯，走勢與事實基本相符，因為選取的指標因子多為自然控制指標有關。結合旋轉成分矩陣(表5)可以看出各指標載荷差異：人均農業機械總動力和人均耕地面積載荷較大，說明新疆由于土地平整化程度較高，為農業機械化作業提供了客觀基礎； 人均土地面積指標載荷為負值，說明人均土地面積與優勢指標呈負相關，原因是過大的人均土地面積在一定程度上“稀釋”了秸稈資源化的潛力數值。但結合人均耕地面積指標載荷數值看，說明新疆耕地后備資源充足，仍存在較大的棉花秸稈資源化潛力提升空間。新疆為綠洲型農業，因此種植區域均有一定數量的濕地作為天然生態屏障，而每年基本穩定的棉花播種面積，也確保了棉花秸稈的產出量，成為棉花秸稈資源化的原料基礎。

3.2.2劣勢分析

新疆是農業大省，農業人口數量較大，且戶均人口數高于全國平均，為追求產量大量使用化肥，人均化肥施用量高企不下。水資源整體短缺，時空分配不均是制約新疆農業發展的重要因素之一。在載荷矩陣中，人均水資源量與劣勢指標呈負相關，說明人均水資源量越大，其劣勢程度越輕。自然災害在劣勢指標中也有較大載荷，往往洪澇與干旱并存，山區、河谷地洪澇發生概率要大于干旱，而在盆地、平原地帶干旱則成為主要災害。圖1表明劣勢指標始終處于優勢指標之上，說明單從優劣對比上看，新疆棉花秸稈資源化潛力得到釋放仍較為困難。2010年劣勢指標有明顯波動，原因是當年5月新疆巴州、阿克蘇等地出現強降雨，而北疆如博州等地則是出現了低溫雨，致使大面積棉花幼苗受災。

3.2.3機會分析

從圖1看，機會因子初始得分較低，但增長幅度較大，僅在2010年出現小幅度的回落，隨后重拾升勢并在2013年處于所有指標的相對高點，說明新疆棉花秸稈資源化潛力具有較大提升空間。人均農業產值一定程度上為棉花秸稈產出量與消費量提供了保障，而人均牧業產值則為棉花秸稈提供了多元化利用提渠道，農林牧漁服務業產值則搭建了棉花秸稈資源化的橋梁，政府的目的性引導成為實現棉花秸稈產出與消費有機結合的關鍵。科技服務業平均工資和普通中學畢業生數為棉花秸稈資源化的實現提供了機會，只有科學種田、健康提升棉花單位產量，摒棄重用輕養耕種模式，加強民眾對秸稈資源有序利用的認識才能將機會轉變為現實優勢。同時，確保穩定的水土流失治理面積可以在一定程度上緩解災害對棉花秸稈資源化帶來的負面影響。

3.2.4威脅分析

威脅指數波動較為明顯，但2011年以后趨于平緩，但無法排除未來仍會發生較大的波動。由圖1看出，僅在2007年和2010年威脅指數出現較大幅度回落，但隨即恢復到較高水平，說明威脅一直存在，短時間內只能避免威脅指數出現較大幅度的上升而難以降低。在威脅指數中，如表5所示，人均能源消費量在威脅指數中載荷最大，說明秸稈資源化程度與能源消費水平互為相反，能源消費越高，表示棉花秸稈資源化程度越低，其潛力越小。農村居民消費價格指數也是棉花秸稈資源化潛力的重要影響因子之一，當該指數處于較高水平時，農戶將會自覺的鎖定利潤，降低對土地的投入。秸稈產品產出量受成本費用利潤率的影響較大，當利潤與成本持平，甚至高于成本時，無論有無政府鼓勵性政策，企業都不會投入資金進行秸稈產品的研發與制備。民眾對棉花秸稈資源化的認可度尤為重要。通過調研發現，民眾對棉花秸稈資源化前景并不看好，認可度偏低，其原因主要是棉稈資源化程序較為復雜，利潤低，中小企業不愿涉及。因此新疆棉花秸稈基本停留在直接還田的初級利用階段。

3.2.5棉花秸稈資源化潛力分析

自2004年初始階段，棉花秸稈資源化潛力指數略高于優勢指數，但劣勢指數處于上方，對其形成了一定程度的壓制； 2005～2007年劣勢指數開始小幅回落，成為棉花秸稈資源化潛力較優質的兩年發展期； 2010年受自然災害影響綜合潛力指數有較大幅度的回落； 2011年綜合潛力指數恢復到2009水平，隨后兩年有小幅度上揚。由圖1發現， 2004～2013年間機會曲線一直保持強勢，對綜合潛力曲線有正向吸引作用，而其起點低于綜合潛力指數，一方面說明了新疆棉花秸稈資源化起點較低，另一方面也說明了新疆仍存在較大的發展潛力有待挖掘。上述結論皆與現實相符，驗證了模型設計較為科學。

4　結論與討論

4.1耕地資源充足、機械化水平高決定了棉花秸稈資源化潛力較大

棉花秸稈資源化潛力的現實載體是棉花產量，而充足的耕地資源確保了穩定的棉花產量，進而為棉稈資源化潛力的挖掘提供了現實可能。機械化為耕種帶來了便利，提升了農業生產效率，部分農業規模效益在向現代農業轉移時，將會有效提升棉稈資源化潛力。

4.2受自然、社會條件約束，新疆棉花秸稈資源化潛力難以完全發揮

新疆地處西北邊陲，自然生態的惡劣、農業用水區域性分布嚴重不均導致棉花產量受自然影響較大。農業人口比重高于中國平均水平，加之長期低層次的耕種行為又加劇了當地自然生態的人為壓力，土地承載力處于極限狀態，制約了棉稈資源化潛力的有效發揮

4.3新疆存在科技潛力轉變為科技紅利的現實基礎

國家西部大開發戰略的逐年實施以及對口援疆成效的逐年顯現，給新疆帶來了前所為有的發展空間，這種經濟的快速發展，教育、科技的穩定投入成為科技潛力向科技紅利轉變的現實基礎和動力。根據勞動力發展規律，產業結構總要求一定的勞動力結構與之配套[21]，產業結構的轉型升級必然會打開新疆傳統農業向現代農業轉變的窗口，借助新疆跨越式發展機遇，棉花秸稈資源化潛力將會得到有效激發。

4.4受現有技術、社會經濟影響，棉花秸稈資源化潛力現實轉化程度有待提高

科學技術是第一生產力，科技紅利的產生需要逐年的科技投入累積，短時期內難以達到期望結果。雖然新疆處于跨越式發展的起步階段，但長期以來形成的固有思維難以在第一時間改變，當地政府一方面需要著力培養農戶集約節約利用農業資源的意識，增加土地利用的“教育”投入，另一方面還需有計劃的引導當地企業節能減排，鼓勵使用農作物副產品作為商品生產的能源和原料，提高棉花秸稈資源化潛力的現實轉化程度。

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SWOT ANALYSIS OF RESOURCES POTENTIAL FOR XINJIANG COTTON STALK ON THE BASIS OF FACTOR ANALYSIS METHOD*

Tian Tong，Liu Xinping※，Liu Xianghui，Zhao Jun

(Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China)

The resources utilization of cotton stalk will last for a long time, which can meet the demand of sustainable development because of its low cost under the background of the global development of carbon reduction. Based on the SWOT analytical framework, this paper established the S/W/O/T index evaluation system, evaluated the resources utilization potential of Xinjiang cotton stalk from 2004 to 2013. According to the changing trend of potential curve and the factor loading value of rotation component matrix, this paper analyzed the advantages and disadvantages that affected the resources utilization potential of Xinjiang cotton stalk, as well as opportunities and challenges. The research showed that: (1) The cultivated land resources in Xinjiang were abundant and the mechanization level was high, the resources utilization potential of cotton stalk was huge. (2)The resources utilization potential of Xinjiang cotton stalk was difficult to develop due to the natural and social conditions. (3) Xinjiang had the basis for transforming technological potential into technological dividends, the resources utilization potential of cotton stalk will be effectively inspired on the basis of leap development opportunity. (4) The actual conversion degree of the resources utilization potential for Xinjiang cotton stalk should be improved due to the impact of existing technology and social economy.

factor analysis; SWOT; cotton stalk; potential; Xinjiang

10.7621/cjarrp.1005-9121.20160503

2015-10-19

田童(1986—)，男，山東泰安人，博士研究生。研究方向：農村發展與資源管理。※通訊作者：劉新平(1959—)，男，重慶人，教授。研究方向：土地利用與土地生態研究。Email：lxping16@163.com

S562；F224

A

1005-9121[2016]05-0013-07

*資助項目：國家自然科學基金項目“塔里木河流域農牧系統耦合原理與資源循環利用及協同機制研究”(71363054)； 2014年新疆研究生科研創新項目(XJGRI2014066)