基于主成分分析法對山東省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的研究

王成+丁慧媛+王寶海

摘 要：農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求，山東省作為改革開放發(fā)展較快地區(qū)之一，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展較快，研究山東省各市的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平，可以更好的為山東省以后發(fā)展農(nóng)業(yè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該文通過用SPPS軟件中的主成分分析法，從農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化投入、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化產(chǎn)出、農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展水平、農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)水平4個方面研究2015年山東省17地市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：主成分分析；農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化；人均GDP；山東省

中圖分類號 F323 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）17-0005-04

1 研究背景

改革開放多年來，山東省經(jīng)濟發(fā)展迅速，2015年山東GDP總量在全國位列第三，人均GDP排名第八，經(jīng)濟實力雄厚。山東省還是全國產(chǎn)糧大省，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化一直走在全國前列，其農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展力可見一斑。山東省內(nèi)各市發(fā)展較為平衡，沒有舉全省之力用在建設(shè)一城上，但是山東省各市相比較而言，還是沿海城市發(fā)展更快，靠山的魯西南地區(qū)發(fā)展較為遲緩，正是由于這些原因，研究山東省的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，能為山東省以后的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展道路提供有力支持。

2 主成分分析法的基本原理及計算步驟

主成分分析是利用降維的思想，把多個相互關(guān)聯(lián)因子的數(shù)值變量轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個不相關(guān)的綜合指標(biāo)的統(tǒng)計方法。這些綜合指標(biāo)就是原來多個變量的主成分，每個主成分都是原始變量的線性組合，并且各個主成分之間互不相關(guān)。

主成分分析的具體步驟如下：

（1）計算協(xié)方差矩陣。計算樣品數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣：

（2）求出Σ的特征值及相應(yīng)的正交化單位特征向量。Σ的前m個較大的特征值λ1≥λ2≥…λm>0，就是前m個主成分對應(yīng)的方差，對應(yīng)的單位特征向量就是主成分Fi的關(guān)于原變量的系數(shù)，則原變量的第i個主成分Ni為：

主成分的方差（信息）貢獻率用來反映信息量的大小，為：

（3）選擇主成分。最終要選擇幾個主成分，即N1，N2，……，Nm中m的確定是通過方差（信息）累計貢獻率G（m）來確定：

當(dāng)累積貢獻率大于70%時，就認為能足夠反映原來變量的信息了，對應(yīng)的m就是抽取的前m個主成分。

（4）計算主成分載荷。主成分載荷是反映主成分Ni與原變量Xj之間的相互關(guān)聯(lián)程度，原來變量Xj（j=1，2，…，p）在諸主成分Ni（i=1，2，…，m）上的荷載lij（i=1，2，…，m；j=1，2，…，p）：

3 主成分分析法計算過程

3.1 指標(biāo)選取 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是指傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)過度的過程和手段，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化需要我們用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和管理理念將農(nóng)業(yè)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)結(jié)合起來，用先進的生產(chǎn)技術(shù)將農(nóng)業(yè)從原來落后的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)農(nóng)業(yè)。所以能夠代表農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的指標(biāo)非常多，經(jīng)過對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的認真研究，仔細考量和篩選，我們從農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化投入、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟社會發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)水平等4個方面11個指標(biāo)組成判定山東17地市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的指標(biāo)體系（見表1）。

3.2 數(shù)據(jù)來源 本文數(shù)據(jù)均來自《山東統(tǒng)計年鑒2015》及山東省各市的統(tǒng)計局網(wǎng)站，恩格爾系數(shù)和城鎮(zhèn)化率均根據(jù)統(tǒng)計年鑒中的數(shù)據(jù)算出。

3.3 計算過程 借助SPSS19.0軟件，將數(shù)據(jù)利用EXCEL的形式導(dǎo)入SPSS中，然后選擇“分析”—“降維”—“因子分析”，然后進行一系列選項設(shè)置運算得出所需信息，如表2所示。

從表2中可以看出大部分相關(guān)系數(shù)都高于0.3，所選數(shù)據(jù)適合利用主成分分析法進行套運算。

系統(tǒng)默認方差大于1的為主成分，根據(jù)表3中顯示，3個主成分累計占到總方差的80.364%，所以本次分析共有3個主成分，方差分別為4.324、3.417、1.100。

根據(jù)SPSS數(shù)據(jù)，得到17地市的主成分因子數(shù)據(jù)，如表4所示。

根據(jù)表4中得到的各地區(qū)因子數(shù)計算出各地區(qū)3個主成分得分。

計算公式為：主成分得分N=因子N×主成分N的方差（N代表主成分的個數(shù)，此處N=1，2，3）。

計算出各個城市的主成分之后，最后計算出各個城市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的綜合得分為：∑（主成分N/主成分之和*主成分得分N）。

經(jīng)過計算17個市的綜合得分，經(jīng)排序后如表5。

檢驗：如果沒有計算錯誤，主成分1、主成分2、主成分3、綜合得分中17項相加數(shù)值之和為0。經(jīng)檢驗，各列中17項之和均為0，計算無誤。

4 山東省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平評述

根據(jù)山東省17地市的綜合得分可以把他們的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平分為4個等級，（1）農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平高：東營、威海、煙臺、青島。（2）農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較高：濟南、淄博、濰坊、濱州。（3）農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平一般：萊蕪、棗莊、泰安、日照、濟寧、德州。（4）農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低：臨沂、聊城、菏澤。

4.1 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平與人均GDP的關(guān)系 根據(jù)表4和表5可以看出，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平與人均GDP排名存在著正相關(guān)關(guān)系，通常情況下人均GDP高的地方，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平也高。根據(jù)兩表中的數(shù)據(jù)，可以看出，除了濰坊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平排名第7，人均GDP排名第10；日照農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平排名第12，人均GDP排名第8；相差較大以外其他地級市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平和人均GDP排名基本吻合。濰坊市是我省有名的蔬菜大市，壽光的蔬菜大棚全國聞名，濰坊也是我省蔬菜第一大市，產(chǎn)量和種植面積全省第一，所以濰坊市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平不錯，排名比較靠前。日照市地處我省沿海地區(qū)，有豐富的海洋資源和山脈資源，是我省著名的旅游城市，其旅游業(yè)是日照的支柱產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)發(fā)展較弱，所以農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程不快。綜上所述，除個別地區(qū)特殊原因外，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和人均GDP有著密切聯(lián)系（表6）。

4.2 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平與地處區(qū)域的關(guān)系 從表中可以看出綜合得分前八名的地級市有6個沿海城市，分別是東營、威海、煙臺、青島、濰坊、濱州。這說明了沿海城市的區(qū)位優(yōu)勢，沿海城市受改革開放浪潮影響，是最先發(fā)展起來的城市，工業(yè)化率高，擁有良好的工業(yè)基礎(chǔ)，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化的發(fā)展過程中，占據(jù)有利態(tài)勢，利用良好的工業(yè)基礎(chǔ)，可以迅速發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。同時這幾個城市基本都是平原地區(qū)，煙臺、威海、青島雖有丘陵地區(qū)，但是交通設(shè)施良好，對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化設(shè)備的運輸幾乎沒有影響。平原地區(qū)適合農(nóng)作物的大面積種植和收割，適合大型農(nóng)業(yè)機器設(shè)備的使用，擁有充足的水資源適合灌溉，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，這6個沿海城市的有效灌溉率、農(nóng)業(yè)機械總動力都排在全省前列，不得不說城市的區(qū)位優(yōu)勢為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供了良好的基礎(chǔ)。而農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綜合得分最低的4個城市：德州、臨沂、聊城、菏澤，都不是沿海城市，經(jīng)濟實力在山東省排名靠后，而且身處山東腹地，多是山川丘陵地區(qū)，難以實現(xiàn)農(nóng)作物的大面積種植及農(nóng)業(yè)設(shè)備的大規(guī)模運作。

5 結(jié)論與討論

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展與經(jīng)濟的發(fā)展是分不開的，在山東各市發(fā)展較為均衡的省份，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展也是存在著差異，經(jīng)濟較為發(fā)達的沿海城市與經(jīng)濟較為薄弱的內(nèi)陸城市之間還是存在著明顯的差異，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分析，引起城市之間農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要差異是城鎮(zhèn)化率、恩格爾系數(shù)、農(nóng)民人均可支配收入三項。加大對經(jīng)濟的發(fā)展，是解決農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平差異最強有力的舉措。

要大力發(fā)展魯西、魯南地區(qū)的經(jīng)濟。從以上可以看出，經(jīng)濟實力決定了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的水平，山東省西部和南部的經(jīng)濟相比沿海各市要弱很多，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平也就低了很多。加大對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平低地區(qū)的農(nóng)業(yè)投資，魯南有很多山區(qū)，溝壑縱橫，交通不便，農(nóng)民生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品運不出，先進的農(nóng)業(yè)設(shè)備無法運進山里，這在一定程度上限制了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。只有完善交通基礎(chǔ)設(shè)施，才能更好地發(fā)展當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。

不足之處，本文所選數(shù)據(jù)只有11項，有一定局限性，不能完全顯示山東省各市的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平。

參考文獻

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（責(zé)編：張長青）endprint