基于主成分分析的山西省集中連片特困區農業經濟發展評價

楊曉輝 杜榮 秦瑞敏 徐滿厚

摘要：山西省境內的呂梁、太行兩大集中連片特困區是國家扶貧攻堅的主戰場。本研究以該片區所轄4市21個國家級貧困縣作為研究對象，從山西省統計局統計年鑒及國務院扶貧辦獲取研究區內2008—2018年共11年農業經濟數據，采用主成分分析法對區域內的農業經濟發展狀況進行評價，旨在探討山西集中連片特困區農業經濟發展狀況的時空分布特征及其與貧困之間的關系。結果表明：兩大片區的農業經濟發展水平具有地域差異性，隨著時間推移，農業經濟發展有所好轉，但農民在農業生產過程中大量使用落后的農業機械削減了農民的生產積極性，從而導致農業總產值降低，在農業種植中施用過多化肥造成土壤貧瘠、土壤質量下降，引起農作物產量減少，進一步導致貧困加重。因此，在集中連片特困區進行精準脫貧時，要“依地施策、依時施策”，改變該區傳統落后的農業生產方式，走綠色、包容、可持續的農業經濟發展道路。

關鍵詞：連片特困區；可持續農業；主成分分析；山西省；農業經濟

中圖分類號：S-9文獻標志碼：A論文編號：cjas2020-0226

An Evaluation of Agricultural Economic Development in Contiguous Poverty-stricken Areas in Shanxi Province Based on Principal Component Analysis

Yang Xiaohui， Du Rong， Qin Ruimin， Xu Manhou

（College of Geographic Science， Taiyuan Normal University， Jinzhong 030619）

Abstract： Lvliang and Taihang， two concentrated and contiguous poverty-stricken areas in Shanxi Province， are the main targets for poverty alleviation of China. In this paper， 21 state-level special poverty-stricken counties in 4 cities of these areas were taken as the research objects. The agricultural economic data of the study areas from 2008 to 2018 were obtained from the Statistical Yearbook of Shanxi Provincial Bureau of Statistics and the Poverty Alleviation Office of the State Council. The principal component analysis method was used to evaluate the agricultural economic development， in order to explore the spatial and temporal distribution characteristics of agricultural economic development and their relationship with poverty in concentrated and contiguous poverty- stricken areas in Shanxi. The results show that there are regional differences in the agricultural economic development level between Lvliang and Taihang， and the agricultural economic development has been improved with the passage of time. However， farmers’extensive use of backward agricultural machinery in agricultural production has reduced their enthusiasm for production， resulting in a decrease in the total agricultural output value. The application of excessive chemical fertilizer in agricultural planting has led to poor soil quality and crop yield decrease， and further aggravated poverty. Therefore， when targeted poverty alleviation is carried out in concentrated and contiguous poverty-stricken areas， it is necessary to“implement policies according to local conditions and time”， change the traditional backward agricultural production mode in these areas， and take a green， inclusive and sustainable agricultural economic development road.

Keywords： Contiguous Poverty- stricken Areas； Sustainable Agriculture； Principal Component Analysis； Shanxi Province； Agricultural Economy

0引言

經濟欠發達地區受到各種自然條件的限制以及不平衡發展戰略的影響，與發達地區相比，具有較大的差距，但是該區受人類影響較小，在新的發展過程中擁有巨大的發展潛力[1]。連片特困區是經濟欠發達地區中的“欠發達地區”，依托生態文明建設戰略，在精準扶貧政策下實現脫貧致富，縮小發展差距迫在眉睫。消除貧困、改善民生、逐步實現共同富裕，是社會主義的本質要求，也是踐行黨的初心和使命的必然要求[2]。到2020年現行標準下的農村貧困人口全部脫貧，是黨中央向全國人民作出的鄭重承諾，必須如期實現[3]。脫貧攻堅越到緊要關頭，越要有不獲全勝決不收兵的必勝信心[4]；脫貧攻堅越到最后階段，越要把加強和改善黨的領導抓緊抓牢[5]。

21世紀初期，中國扶貧事業取得巨大進步，隨著絕對貧困人口的減少，中國貧困已不再是因政策與制度缺失等帶有普遍性因素造成的“面上”貧困，取而代之的是因區域環境、生產條件等差異導致的“點上”貧困[6]。在中國，貧困與生態環境脆弱往往是共生的，中國農村貧困人口大部分分布在連片特困地區，因而片區扶貧攻堅在生態文明建設中處于極為重要的地位[7]。從集中連片特困區扶貧戰略提出開始，該區的發展狀況成為了很多學者的研究熱點[8]。邢慧斌等[9]采用層次分析法和德爾菲技術系統對燕山—太行山區8個連片特困縣的教育精準扶貧進行了實證分析。陳厚義[10]采用層次分析法評價3個連片特困區縣域經濟的基本競爭力。張駿逸等[11]運用Panel Data模型分析了大別山連片特困區農業經濟增長的主要因素。李永紅等[12]運用GIS和BP神經網絡技術方法對六盤山集中連片特困區村域空間貧困進行了分析。朱青[13]在實際調研的基礎上對喀斯特地區貧困農戶的可持續發展進行了分析。Garong Nima[14]以拉拉托村為研究對象，從教育、培訓、信息資源和管理組織3個方面探討了甘孜藏族自治州扶貧開發的現狀和發展，但是不同學者研究的區域、角度、方法都不同，針對山西省集中連片特困區農業經濟的研究并不多。

山西是黃土高原上一個具有悠久歷史的農業大省，其農業經濟發展水平的高低以及發展速度的快慢直接影響整個省的經濟水平[6]。山西省有4個市共21個縣列入國家確定的呂梁山和燕山—太行山連片特困地區，這些地方是山西省貧困人口最集中、貧困程度最深、攻堅難度最大的地區[15]。2017年6月，習近平總書記曾到山西考察；2020年5月，在決勝全面建成小康社會、決戰脫貧攻堅的關鍵時刻，習近平總書記再次來到山西，進農村、訪農戶、看企業、察改革，就統籌推進常態化疫情防控和經濟社會發展工作、鞏固脫貧攻堅成果進行調研。因此，研究山西農業經濟發展水平，對該省的經濟發展起促進作用，對全國人民協力打贏脫貧攻堅戰、共同邁入小康社會更是至關重要。為此，本研究以山西省連片特困區21個國家級貧困縣作為研究對象，主要從農業經濟入手，針對研究區內2008—2018年共11年的農業經濟數據，采用主成分分析法對片區內的農業經濟進行評價。通過對研究區內農業經濟數據的分析，得出該地區經濟貧困與農業經濟發展狀況的關系，以期對山西省農業經濟的發展提出相關的建議，促進地區經濟的發展。

1材料與方法

1.1研究區概況

本研究以山西省內21個國家級貧困縣作為研究區域（如圖1所示），涉及大同市（陽高縣、天鎮縣、廣靈縣、靈邱縣、渾源縣和大同縣）、忻州市（五臺縣、繁峙縣、靜樂縣、神池縣、五寨縣和岢嵐縣）、呂梁市（興縣、臨縣、石樓縣和嵐縣）和臨汾市（吉縣、隰縣、永和縣、汾西縣和大寧縣），選取研究區內2008—2018年的農業經濟數據。研究區域經濟較不發達，區域內城鎮化進程慢，發展水平低，城鎮人口就業率低，影響第三產業發展進程，導致大量人口外出[6]。山西省28.47萬深度貧困人口中，65歲以上無勞動力的18.92萬人，家庭成員喪失勞動能力的9.55萬人。與此同時，區域內自然條件較差，生態環境惡劣，全省15.6萬hm2的國土面積中，70%是丘陵和山地；437.2 hm2耕地中，76%是旱地；33 hm2旱地中，70%是中低產田，生產力水平低下，導致經濟發展水平不足，使得貧困問題更為嚴重。

1.2數據來源與預處理

本研究采用的數據為山西省4個市21個縣城農業經濟數據，時間跨度為11年（2008—2018年），來自山西省統計局統計年鑒及國務院扶貧辦檢測數據。采用收入貧困發生率指標（收入貧困人口與鄉村人口的比值）來反應該片區的經濟貧困程度，數據主要來源于中國國際扶貧中心建檔立卡項目，可以較為真實的體現當地收入貧困情況。考慮到長達11年間的數據，部分地區偶有缺失值，本研究采用鄰近值均值替換法填補缺失值。

1.3評價指標的選擇

本研究主要從農業經濟入手，探究該地區經濟貧困與農業經濟發展狀況的關系，因此排除了自然因素對經濟發展的影響。主要采用了各個地區11年常住人口、鄉村人口、從業人口等指標用于計算收入貧困發生率；以及農民糧食產量、機械用量、用電量等指標，再結合人口數與播種面積，用于計算人均水平和面積水平上的農業經濟指標[6]（如表1所示）。

1.4評價指標的標準化

不同的指標有不同的單位，可顯著影響主成分分析結果，因此在進行分析前本研究對選取的指標做無量綱處理，采用的無量綱處理方法為標準化[16]。利用SPSS 26.0統計軟件，將原始指標進行數據Z-score標準化。經過處理后的指標數據均值為0，若i地區t年的某指標大于0，則說明高于平均水平；若小于0，則說明低于平均水平。

1.5相關分析

相關分析是研究現象之間是否存在某種依存關系，并對具體有依存關系的現象探討其相關方向以及相關程度，是研究隨機變量之間的相關關系的一種統計方法[17]。本研究中，將21個地區11年的指標做皮爾遜相關。利用SPSS 26.0統計軟件，得到7個指標兩兩變量之前的相關關系，進而分析脫貧指標與貧困因素。若相關系數為正數，且顯著性小于0.05，說明這雙變量之間為正相關。若相關系數為負數，且顯著性小于0.05，說明雙變量之間為負相關。若該相關系數顯著性大于0.05，則說明無相關。當相關系數小于0.4時，說明兩變量是弱相關；當相關系數在0.4～0.6之間則為中等相關；當相關系數大于0.6時，說明兩變量為強相關。

1.6主成分分析法

主成分分析是將多個指標轉化為少量綜合指標的一種統計分析方法[18]。本研究以21個縣地區為單位，將7個標準化處理指標在SPSS 26.0統計軟件中進行主成分分析，得到矩陣的特征根與對應的方差貢獻率，并得到因子載荷量，求出主成分的線性表達式。然后，根據線性表達式計算出各個成分因子得分，且利用方差貢獻率為權重，求出綜合得分[19]。最后，將各主成分因子的綜合得分按照百分制進行折算作為評價分值，可以更真實、具體地反應該區農業經濟的發展狀況。

2結果與分析

2.1評價指標間的相關分析

對農業經濟發展狀況的7個指標進行相關分析，隨后得到皮爾遜相關矩陣表格[20]（如表2所示）。由表2可知，7個指標之間大部分存在顯著相關，即顯著性小于0.05。

其中，收入貧困發生率（PF）與人均農業總產值（NC）、農村人均用電量（ND）、人均農用機械量（NJ）、單位播種面積糧食產量（BLC）、單位播種面積機械動力（BNJ）呈現顯著負相關，相關系數均在-0.2～-0.5之間，為顯著負弱相關，而與單位播種面積化肥施用量（BNH）呈現顯著正相關，相關系數為0.377，即為顯著正弱相關。說明人均農業總產值（NC）、農村人均用電量（ND）、人均農用機械量（NJ）、單位播種面積糧食產量（BLC）、單位播種面積機械動力（BNJ）為脫貧指標，這5個指標的增長會有一定作用使得收入貧困發生率（PF）下降。而單位播種面積化肥施用量（BNH）則是致貧指標，說明單位播種面積化肥施用量的增長會在一定程度上使收入貧困發生率增高。

人均農業總產值（NC）是反應當地農業生產的重要經濟指標，由表2可知，人均農業總產值（NC）與農村人均用電量（ND）、人均農用機械量（NJ）呈現顯著正相關，且相關系數大于0.5，為中等相關強度。說明農用機械和電力的提高可以增加農業總產值[6，21]。

而農村人均用電量（ND）與人均農用機械量（NJ）之間呈現顯著正相關，且相關性大于0.6，為強相關。說明農村農業機械的普遍應用會導致電力的大量消耗，使得農村耗電量大幅升高。

同時，單位播種面積糧食產量（BLC）與農村人均用電量（ND）呈顯著負弱相關，與人均農用機械量（NJ）呈現顯著正弱相關，說明人均農用機械量的使用可以促進糧食產量。但電力的過多消耗也會使得糧食產量的下降。

單位播種面積化肥施用量（BNH）與人均農業總產值（NC）、農村人均用電量（ND）、人均農用機械量（NJ）均呈現顯著負弱相關，表明農村化肥施用過多，會造成農用機械與電力的降低，進而影響到農業總產值。并且，化肥施用過多會導致土地貧瘠，土壤質量下降，加重地區的貧困。

2.2主成分分析

2.2.1主成分分析——評價指標成分將7個標準化指標進行主成分分析，首先應該進行KMO和Bartlett球形檢驗，若KMO>0.6，且Bartlett球形檢驗顯著性小于0.05，表明該數據可進行因子分析[22]。通過SPSS 26.0軟件分析得到，本研究KMO值為0.644>0.6，且顯著性達到極顯著水平（P<0.001），因此適合做因子分析。此外，7個指標的公因子提取率均高于0.6。

本研究按照特征根大于1且累計方差貢獻率達到70%以上即可提取為主成分的原則，提取出2個成分[23]，累計方方差貢獻率為81.416%（如表3所示），說明這次主成分提取結果基本可以反應絕大部分信息。

繼續進行因子分析得到主成分系數矩陣，以此說明各主成分在各指標上的載荷[24]。為了更清晰地分析指標與成分之間的相關關系，選用最大方差法對因子進行旋轉，得到因子旋轉矩陣[25]（如表4所示）。

由表4可知，7個指標在第1主成分與第2主成分上，均無因子載荷同時大于0.5的情況，說明7個指標不需要進行刪減，各成分劃分清晰。第1主成分是人均農業總產值（NC）、農村人均用電量（ND）、人均農用機械量（NJ）與收入貧困發生率（PF），反應人均水平上農業經濟發展情況；第2主成分為單位播種面積糧食產量（BLC）、單位播種面積化肥施用量（BNH）、單位播種面積機械動力（BNJ），是反應單位播種面積水平上農業經濟發展狀況的評價指標。

由主成分1、2的方差貢獻率可計算出權重，第1主成分所占權重為0.594，第2主成分所占權重為0.406。綜合主成分等于0.594乘以第1主成分線性表達式加上0.406乘以第2主成分線性表達式。列出綜合主成分的線性方程（1）。

Y=0.485NC + 0.527ND + 0.531NJ + 0.505PF + 0.424BLC+0.300BNH+0.474BNJ…………………（1）

2.2.2農業經濟發展的空間分布特征利用SPSS 26.0統計軟件，編輯方程表達式，將7個標準化指標分別代入第1主成分、第2主成分、綜合線性方程中，隨后在進行百分制折算。可得到每個地區每年的第1主成分得分、第2主成分得分、綜合得分與百分制得分，計算出各個縣的各個得分平均分。

由表5可知，4個市的第1主成分得分：忻州市>大同市>臨汾市>呂梁市，表明在人均水平上，忻州市的農業經濟發展狀況優于其他市，呂梁市的農業經濟發展狀況最差；第2主成分得分：大同市>忻州市>臨汾市>呂梁市，表明在單位播種面積上，大同市的農業經濟發展狀況優于其他市，呂梁市的農業經濟發展狀況最差。從整體上看，大同市發展最好，忻州市和臨汾市次之，呂梁市發展最差。大同市中，大同縣>陽高縣>天鎮縣>廣靈縣>渾源縣>靈邱縣。忻州市中，五寨縣>神池縣>岢嵐縣>五臺縣>繁峙縣>靜樂縣。臨汾市中，隰縣>吉縣>大寧縣>永和縣>汾西縣。呂梁市中，臨縣>興縣>嵐縣>石樓縣。

2.2.3農業經濟發展的時間特征為了進一步分析各個地區的發展情況，本部分以年為單位，分析各個市的第1主成分得分、第2主成分得分、綜合得分與百分制得分并計算各個得分平均值。由表6可知，4個市從 2008—2018年，雖各有高低起伏，但總得體來說，2018年的各個成分得分高于2008年，說明4個市隨著時間的推移，農業經濟發展越來越好。仔細分析可得，2008—2012年，為緩慢發展期，2013—2015年4個市均有較大發展浮動，為發展迅速期，而2016—2018年，發展逐漸平緩穩定。

3結論

在人均水平上，忻州市的農業經濟發展狀況優于其他市，呂梁市的農業經濟發展狀況最差；在單位播種面積上，大同市的農業經濟發展狀況優于其他市，呂梁市的農業經濟發展狀況最差。整體而言，大同市發展最好，忻州市和臨汾市次之，呂梁市發展最差。而且，隨著時間的推移，這4個市的農業經濟發展越來越好，2008—2012年處于緩慢發展期，2013—2015年為發展迅速期，2016—2018年發展趨于穩定。

3.1農業經濟與經濟貧困的關系

農業總產值、農村用電量、農用機械量、糧食產量、機械動力這5個指標為脫貧指標，而農村化肥施用量則為致貧指標。說明，在農民生產過程中，農業機械的大量使用導致電力消耗過大，雖然可以增加糧食產量，但電力的過度使用減弱了農民從事糧食生產的積極性；同時，農業化肥施用過多造成土壤貧瘠化、土壤質量下降，這引起糧食產量減少，間接導致山區貧困加重[26]。衡量農業現代化水平的主要指標是農業勞動生產率，而農業機械化是提高農業勞動生產率的主要手段之一。農業機械化的發展使農業生產力大大提升，與此同時造成了農村人口失業率的增加，對當地的生態環境帶來一些破壞。宏觀來看，農業機械化的發展利大于弊，促進社會的進步，農民的體力勞動減少，城鄉區別日益縮小。這也表明，“脫貧攻堅”長久戰應該大力發展農村建設，方便農民用電機械化生產，提高農業總產值。化肥和農藥的使用可以有效地控制病蟲害、消滅雜草，提高農作物的產量與質量，但是過度的使用化肥農藥會帶來一系列的環境污染和食品農藥殘留問題，應該到群眾中去，給農民宣傳科學種植，避免化肥施用過多，導致土地貧瘠化[27]。

3.2農業經濟發展的空間特征

在人均水平上，忻州市的農業經濟發展狀況優于其他市，呂梁市的農業經濟發展狀況最差；在單位播種面積上，大同市的農業經濟發展狀況優于其他市，呂梁市的農業經濟發展狀況最差。從整體上看，大同市發展最好，忻州市和臨汾市次之，呂梁市發展最差。新中國成立七十年來特別是改革開放以來，大同市農村和全國一樣，堅持深化農村改革，堅持落實家庭聯產承包責任制，取消農業稅、建立種糧補貼制度，實行工業反哺農業、城市支持農村[28]。特別是21世紀以來，中央連續出臺16個“一號文件”，推進承包地“三權分置”改革、加快土地流轉、建立農民專業合作社。這一系列惠農政策極大地調動了農民發展現代農業的積極性，一大批懂農業、愛農村的新型經營主體，帶動農民收入快速增長。2018年，大同市農村居民人均可支配收入達到9710元，實現增長“十二連快”，當年增幅全省排名第二；脫貧攻堅取得了重大進展，2018年底，大同市建檔立卡貧困村、貧困人口和貧困發生率分別從2014年的745個、31.14萬人、18.36%，下降到101個、2.7萬人、1.78%，在自身發展以及國家政策扶持下，大同市的農業經濟有了顯著的成效。呂梁市是特色農業大市，有“紅棗之都”、“核桃之鄉”、“雜糧之府”的美譽[29]，但是呂梁市十年九旱，地勢多為山地、半山地，糧食單位面積產量遠低于山西省乃至全國的平均水平，規模化水平較低，結構性問題突出，且農業機械化水平低，基礎設施條件落后，導致呂梁市的農業經濟發展水平遠低于其他各市。

3.3農業經濟發展的時間特征

在11年的時間中，各個地區農村發展較快，2018年農業經濟水平遠超2008年，且2013—2015年為各個地區發展迅速期，如今農村地區發展已經較為平緩穩定，說明脫貧攻堅政策的實行有了明顯的效果，達到了一定的水平。習近平總書記2012年在河北省阜平縣考察扶貧開發工作時曾提出“全面建成小康社會，最艱巨最繁重的任務在農村、特別是在貧困地區[30]。沒有農村的小康，特別是沒有貧困地區的小康，就沒有全面建成小康社會”。2013年11月，習近平總書記在湖南湘西花垣縣十八洞村考察時首次提出了“精準扶貧”，強調扶貧要實事求是，因地制宜。要精準扶貧，切忌喊口號，也不要定好高騖遠的目標[31]。黨的十八大以來，山西省委、省政府以前所未有的力度推動脫貧攻堅取得決定性進展。因此，在國家脫貧攻堅戰略指導下，2013—2015年研究區內各市均有較大發展浮動，為發展迅速期。經過2016、2017年兩年奮戰，山西省脫貧攻堅已取得決定性進展，貧困人口分布和扶貧格局也隨之發生變化，脫貧攻堅思路需要從注重扶貧數量向更加注重扶貧質量轉變，從開發式扶貧為主向開發式與保障性扶貧并重轉變[32]。黨的十九大以來，習總書記將精準脫貧放在戰略位置，并針對脫貧工作發表了一系列新論述，提出了一系列新觀點，作出了一系列新部署，為脫貧工作的深入開展提供了理論指導。2016—2018年山西省的脫貧攻堅戰取得了決定性成果，各市的農業經濟發展水平逐漸平緩穩定。山西省堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，認真貫徹落實黨中央關于脫貧攻堅的決策部署，脫貧攻堅取得決定性成就。到2019年底，全省58個貧困縣全部摘帽，7993個貧困村全部退出，貧困發生率由13.6%降至0.1%以下，貧困群眾收入水平大幅提高，生產生活條件明顯改善，生態扶貧、光伏扶貧、易地扶貧搬遷、造林合作社等工作走在全國前列。

4討論

本研究主要對21個國家級貧困縣的農業經濟數據進行主成分分析，探究山西集中連片特困區農業經濟發展狀況的時空分布特征及其與貧困之間的關系。本研究結果對山西省集中連片特困區的經濟發展狀況有了科學的評價，同時對農業經濟的發展提出了相關意見，今后應該對自然因素對經濟發展的影響進行進一步補充說明。

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