基于主成分分析法的重慶市農業現代化發展水平分析

帥德洋

摘 要：為了解自2008年以來重慶市農業的現代化發展程度，對重慶市2008—2017年的農業現代化指標進行主成分分析。研究結果表明，在總體發展水平來看，分析年間重慶市農業現代化呈上漲的趨勢，重慶市農業現代化發展水平綜合得分在2012年全部由負值轉為正值，但是在2016年以后整個農業現代化進程陷入了低水平增長。對此提出促進農民增收，提高可利用土地面積，優化品種結構，促進智能農機研發，促進農業綠色可持續發展的對策建議，以實現新時代下重慶市農業現代化水平的穩定健康發展。

關鍵詞：農業現代化;評價指標;主成分分析;對策

中圖分類號：[S-9] ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200330059

引言

“十二五”以來，重慶在農業現代化建設取得了較好的成果，但在新局面下，仍有許多的缺陷存在于農業現代化進程之中。在重慶農業現代化研究方面，李蕓和張安明采用了層次分析法去計算重慶市現代農業發展水平，根據其理論實踐研究表明重慶市現代農業處在初步實現階段[1]。本文基于重慶2008—2017年相關指標的時間序列，對重慶市2008年以來的農業現代化發展趨勢運用主成分分析法的原理進行研究。對其影響要素進行探析，為重慶市農業現代化科學發展提供新思路。

1 重慶市農業現代化發展水平指標構建

1.1 指標構建理論基礎

農業現代化戰略目標旨在建設起一個發達的有市場競爭力的農業;建設起一個富裕的農村，提高農民收入水平;建設起一個良好的生態環境[2]。在考慮指標選取的系統性、代表性、重要性等原則下，選取了行業學者認同的共同指標。投入水平和農業產出水平這2項準則指標能夠很大程度反映農業發達程度;農村社會發展水平這一準則指標能反映農民富裕程度;農業綠色可持續發展水平這一準則指標則能反映農村環境良好與否。

1.2 評價指標體系構建

研究農業現代化水平的重要前提是指標體系的建立，此次研究在結合地區特點和理論基礎后構建了能反映重慶市農業現代化發展進程的綜合指標。用2個不同的層次對選取的指標進行分類，一級指標是能反映農業現代化戰略目標的農業投入水平、農業產出水平、農村社會發展水平以及農業可持續發展水平[3]。農業投入水平的二級指標是有效灌溉面積、第一產業占全市從業人員比重;農業產出水平的二級指標是農林牧漁總產值、糧食產量、勞動生產率、農業增加值占生產總值比重;農村技術發展水平的二級指標是農村居民消費水平、農業機械總動力;農業綠色可持續發展水平的二級指標是森林覆蓋率。

2 重慶市農業現代化發展水平方法的選取

2.1 主成分分析法的基本原理

在對眾多個體指標進行分析時，要把種類繁雜的指標通過主成分分析法進行分解簡化，并配以不同的權重，以實現全部指標數據能夠降維。同時挑選出主成分分析中更為有用的變量，用更具有代表性的少量指標數據進行分析，用盡可能少的、彼此不相關的新指標來代替原本為數較多、彼此相關的指標。此次研究從主成分分析法出發，對重慶市農業現代化個體指標冗雜繁瑣問題進行解決。

2.2 主成分分析步驟

第1步，對樣本數據進行無差異處理，也叫標準化處理。排除自變量單位不同造成的影響。標準化處理后的樣本數據記為xi=（xi1，...，xip）（i=1，2，…，n）。然后求出樣本相關系數矩陣R=（rij）p×p，根據rij的計算公式計算。得到相關系數矩陣為：M=（mij）（a×b維矩陣）。

mij=1n-1∑nk=1x*kix*kj，（i=1，…，a;j=1，…，b）

第2步，計算各個指標之間的相關系數矩陣R的非零特征根，并依大小順序排列l1≥l2≥…≥lq（其余a-b特征根為零）以及正規化特征向量[4]。

第3步，用方差貢獻率得出的結論來確定主成分個數。同時得到的累計方差貢獻率a，就是系統給出可以選擇的主成分所反映的信息占全部信息的比例，只要主成分的累計貢獻率達到了85%～95%之間，這幾個主成分就原始指標有代表意義。由累計方差貢獻率求出主成分個數s（s ? ? 3 運用主成分分析對重慶市現代化發展趨勢分析過程3.1 指標獲得及標準化處理

本文數據來自于《重慶市統計年鑒（2018年）》、《中國統計年鑒（2018年）》、重慶市統計信息網等，對獲取的原始數據按照指標的不同意義進行量化處理[5，6]。依據SPSS25.0軟件中的主成分分析方法，對指標進行主成分分析，從這些指標中間選用幾個重要的且相對獨立的綜合指標來達到評價農業現代化發展趨勢的目的。從SPSS軟件中導入數據進行標準化處理，得到標準化數據（見表1）。本文通過分析各指標在農業現代化發展水平的影響程度大小，對重慶市農業現代化發展有一個大方向的把握，再分析重慶市農業現代化發展水平在2008—2017年間隨時間變化的趨勢。由于統計數據獲取的有限性，本文只分析了2008—2017年重慶市農業現代化發展水平的變化。

3.2 指標特征值與貢獻率確定

運用SPSS軟件程序分析標準化后的數據，通過分析指標之間的關系，除去那些沒有明顯分異作用的或相互間存在明顯的線性相關關系的指標，用來確定最終目標，用方差貢獻率得出的結論來確定主成分個數，只要主成分的累計貢獻率達到了85%～95%之間，就可以選取這幾個主成分進行分析（見表2）。

從表 3 的累計率可以得知，前面2項的累計已經達到了94.502%，所以前2項已經達到作為主成分因子的標準，因此可以計算出各因子對于原始指標的載荷狀況（見表3）[7]。

在SPSS軟件中，原始指標由X表示，X1為農林牧漁總產業值，X2為糧食產量，X3為勞動生產率，X4為農業增加值占生產總值比重，X5為有效灌溉面積，X6第一產業人員占全市從業人員比重，X7為農村居民消費水平，X8為農業機械總動力，X9為森林覆蓋率。通過成分矩陣確定每個主成分中具有影響力的指標變量。根據因子載荷矩陣的信息，F1在X3、X7、X8、X9有較大載荷，F2在X4、X5、X7有較大載荷，其中X4對F2的影響達到了特別大的程度。

3.3 結果分析

從表3的主成分結果分析表明，農林牧漁總產值、農村居民消費水平、農業機械總動力、森林覆蓋率占比在主成分F1中作用明顯，這充分說明農林牧漁總產值的增加、農業機械總動力的提高對推進農業現代化進程的作用是非常突出的。在主成分F2中占比較大的是糧食產量、勞動生產率以及農村居民消費水平，這說明糧食產量、勞動生產率以及農村居民消費水平與農業現代化進程密切相關。綜合結果表明，提高農村居民消費水平和糧食產量的指標，是重慶農業現代化的研究的前進方向。

4 重慶市農業現代化發展趨勢分析

4.1 農業現代化各年綜合得分與排名

根據各指標特征值的特征向量、標準化數據以及綜合得分計算公式可以計算重慶2008—2017年間農業現代化綜合得分并排名。如果綜合得分是正數，那么該年的現代化水平比各年的平均發展水平高，如果正數值越大，說明該年發展程度更高;反之則相反，綜合得分是負數，表明該年的現代化水平比各年的平均發展水平低，如果負數值越小，說明該年發展程度更低。同時，綜合得分Y值越高，表明農業現代化發展水平越高，Y越低，則代表農業現代化發展水平越低[8]。依據綜合得分進行排名，并依此對重慶市農業現代化進程提出分析評價。農業現代化各年得分與排名（見表4）。

從表4的分析結果得知，2008年以來，重慶市農業現代化綜合得分從2008年的-1.47409提高到2017年的3.387967，農業現代化發展呈現良性發展趨勢。同時可以看到重慶市各年的現代化水平由強到弱依次是2017年、2016年、2015年、2014年、2013年、2010年、2011年、2008年、2009年。特別是在2012年實現了綜合得分由負到正的轉換。在2012年到2016年實現了較為快速的增長后，自2016年起，重慶市農業現代化發展陷入了低水平增長。

4.2 重慶市農業現代化水平發展趨勢

重慶市農業現代化發展水平綜合得分在2012年全部由負值轉為正值。但在2016年以后整個農業現代化進程陷入了低水平增長，農業現代化進程停滯不前。由此可見，目前重慶市的農業現代化還處于相對滯后的水平，農業基礎依舊薄弱、農民增收障礙多、科技創新和應用水平不高這3個“老大難”問題依然突出。近幾年來農業現代化的上升趨勢幾乎是趨近于零，如何打破瓶頸期的桎梏，幫助農民實現新一個層面的增產增收，這都是目前嚴陣以待的挑戰。

5 ?重慶市農業現代化發展水平提升的對策

5.1 提高農村居民收入水平

農民增收是促進農村居民消費水平提高的重要因素，經營性收入、工資性收入是農民收入的組成部分[9]。經營性收入是少數農民才能獲得的不具有普遍性的收入，但這正是一個切入點。如何使絕大多數的農民取得經營性收入，則需要推進農業產業化結構調整，促進農民組織化團體的產生。讓農民自發的形成群眾團體，在供給側的市場中尋求優勢以及從需求側消費不斷升級中維護自產產品優勢，從而獲得更多利益，以最終實現經營性收入的普遍性。然而重慶農民的工資性收入極低，只有將一二三產業結合起來，轉化農業劣勢的市場地位，使農民在農業的二三產業結構轉型中實現更多的工資性收入。同時，在政府財政性資金的支持下結合重慶的地區特色優勢，借鑒工業行業、服務行業最初發展方法，促進農業產業結構升級，走農業自力更生的路線。在農業中運用高新科技技術，培植農業根源性的創造能力，讓農業農村在同一時間發展起來，農業才能夠從現代化的產業結構下實現增收的可能。

5.2 提高農林牧漁產值

在實行退耕還林過后，林地減少的問題雖然得到了有限的控制，但是重慶山地的地勢導致可耕種面積根源性的不足。農業生產能力趨于飽和、農業產出帶來的邊際收益逐漸降低。特別是在2016年后，農業整體性水平的提升趨于平緩，重慶市農林牧漁產值的提升空間已越來越小。

5.2.1 提高可利用土地面積

重慶農用土地利用粗放，土地生產率較低，未利用土地占土地總面積0.4%左右。開荒擴土可增加可利用土地面積，提高農業生產規模。只有提高不斷完善農業土地利用，在響應退耕還林的政策下充分利用荒地面積以及完善農用土地結構以及流轉機制，充分利用、合理分配農用地，因地制宜選擇最佳以實現最大限度的可利用土地面積，進行規模性生產以提高產值。

5.2.2 優化品種結構

生活水平的提高使得市場上對有機農產品的需求增加，扭轉市場對國產農產品還停留在低質高量的認識，增加優質、健康農產品的供給，合計利用山地坡度，按空間垂直結構發展特色農業。同時依靠生物科技的進步充分發掘農業生產的水資源利用率、機械作業率以及降低農產品的損失，把高質高產視為當前的主要任務。

5.3 提高農業機械化程度

機械化作業的生產效率提高，是農業生產的首要選擇[10]。然而重慶農村仍然只有較少的家庭能夠使用農業機械，而且用于農業生產投入和產出的設備少之又少，傳統的低產費力的耕作方式不僅打擊了農民的耕作信心，還阻礙了農業實現高效生產發展的水平。

推進重慶市農業機械裝備研發生產的發展用以提升供給丘陵山區農業裝備的水平，為重慶的山形地貌量身定制的設備就突顯出其重要性，重慶的農業生產急需機械設備的投入，市場上現存的機械設備均不適用于重慶山地地勢下的農業。在推進重慶農業機械化生產的同一時間，最重要的是研發適合重慶使用農用機械，結合智能化的新時代技術，研發具有實用性的農機。

5.4 促進農業綠色可持續發展

促進農業綠色可持續發展行動是建設農業生態文明的前提[11]。高投入的化肥用量導致土壤肥力急劇下降、環境污染嚴重，高消耗的資源導致資源面臨枯竭，高強度的勞動力投入導致僧多粥少的局面，如何在新時代下選擇資源節約型、環境保護型、綠色生態高效的現代農業，必須結合綠色可持續發展理念運用到實踐中去。實行技術變革和機制性改革，逐漸穩步的建立起適應新階段農業可持續發展的現代農業發展新格局。

參考文獻

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（責任編輯 周康）