基于因子分析法的內(nèi)蒙古糧食安全測(cè)度評(píng)價(jià)

郭子玲

(內(nèi)蒙古師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)

引言

近年來，我國把“三農(nóng)”、鄉(xiāng)村振興、扶貧等相關(guān)話題擺在未來發(fā)展的突出位置，政府通過多方面政策的扶持，糧食安全逐漸占據(jù)了一定的市場(chǎng)地位[1]。2022年7月6日，聯(lián)合國多個(gè)組織發(fā)表《2022年世界糧食安全和營養(yǎng)狀況》，報(bào)告指出國際糧食安全正在惡化，由于糧食問題導(dǎo)致饑餓的人越來越多，約4 500 萬5歲以下的兒童因缺少食物發(fā)育不良，甚至餓死，保障糧食安全刻不容緩。糧食安全問題不是新話題，早在20世紀(jì)70年代初，由于世界糧食危機(jī)，就曾提出“消除饑餓與營養(yǎng)不良”宣言[2]?！妒澜缂Z食安全與營養(yǎng)狀況2020》顯示，2020年的新冠肺炎疫情使得0.83 億～1.32 億人糧食安全出現(xiàn)問題。我國進(jìn)一步促進(jìn)各產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，在國內(nèi)外大環(huán)境下緊跟經(jīng)濟(jì)周期，把握人們最基本的生活需求，優(yōu)化農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，保障糧食安全。

以往對(duì)于糧食安全的研究中，吳成福等從中國糧食安全文化觀出發(fā)，結(jié)合中國歷史傳統(tǒng)文化，從農(nóng)耕文化、應(yīng)對(duì)災(zāi)荒、糧食豐收等方面說明糧食的重要性，得出完善糧食儲(chǔ)備制度、調(diào)動(dòng)農(nóng)民積極性、制定糧食警戒線等建議[3]；陳兆榮等研究科技創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的作用，選取2000—2019年共20年的數(shù)據(jù)進(jìn)行糧食安全回歸分析，認(rèn)為科技創(chuàng)新作用于農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，科技創(chuàng)新對(duì)糧食安全的影響較小，是在農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)上間接產(chǎn)生的影響[4]；張平平等以安徽省1989—2018年共30年的數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，采用最小二乘法構(gòu)建線性回歸分析，提出在綠色發(fā)展的前提下，堅(jiān)持提高糧食產(chǎn)量，才能有效保障糧食安全[5]；高延雷等基于我國31 個(gè)省區(qū)市2000—2016年共17年的城鎮(zhèn)化相關(guān)面板數(shù)據(jù)，通過回歸分析探討農(nóng)業(yè)發(fā)展的新出路，認(rèn)為城鎮(zhèn)化一定程度上阻礙糧食安全[6]。

在利用因子分析法研究?jī)?nèi)蒙古糧食安全時(shí)，結(jié)合以往學(xué)者的糧食安全研究，選取2020年內(nèi)蒙古各盟市的國民指標(biāo)、政府相關(guān)指標(biāo)、糧食產(chǎn)量指標(biāo)等數(shù)據(jù)作為樣本，提取公因子，實(shí)證測(cè)算內(nèi)蒙古各盟市糧食安全狀況。

1 指標(biāo)選取與研究方法

1.1 指標(biāo)選取

選取指標(biāo)時(shí)，必須涉及多角度、代表性強(qiáng)的指標(biāo)，才能充分反映糧食安全的程度。依據(jù)指標(biāo)選取原則，選取了8 個(gè)相關(guān)指標(biāo)，如表1所示。反映內(nèi)蒙古各盟市居民日常生活狀況的指標(biāo)有土地面積、常住人口、第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、居民可支配收入，反映各盟市政府財(cái)政狀況的指標(biāo)有一般公共預(yù)算收入、一般公共預(yù)算支出，反映各盟市糧食投入與產(chǎn)出的指標(biāo)有糧食播種面積、糧食產(chǎn)量。

表1 2020年內(nèi)蒙古自治區(qū)12 盟市糧食安全水平測(cè)度指標(biāo)

1.2 研究方法

本文采用因子分析法，通過研究8 個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)，進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，最終得出內(nèi)蒙古各盟市糧食安全得分，對(duì)此進(jìn)行排序，提出內(nèi)蒙古未來如何保障糧食安全的建議。

為了降低數(shù)據(jù)過多帶來的容錯(cuò)率，需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行處理，運(yùn)用因子分析法提取能反映正確結(jié)果的主成分。每個(gè)公因子的含義不同，代表不同的側(cè)重點(diǎn)，最后將各個(gè)公因子運(yùn)用公式綜合起來得到糧食安全總得分。設(shè)Fi（i=1，2，…，m)為單個(gè)公因子，Xj（j=1，2，…，n)為各指標(biāo)變量，F(xiàn) 為總因子，bk（k=1，2，…，q）為權(quán)重系數(shù)，計(jì)算公式如下：

F1=a11X1+a12X2+…+a1sXn

F2=a21X1+a22X2+…+a2sXn

…

Fm=aP1X1+aP2X2+…+aPsXn

F=b1F1+b2F2+…+bqFn

2 基于因子分析法的內(nèi)蒙古糧食安全測(cè)度實(shí)證分析

本文采用SPSS 數(shù)據(jù)分析軟件，進(jìn)行內(nèi)蒙古糧食安全測(cè)度實(shí)證分析，以下分析均是內(nèi)蒙古各盟市數(shù)據(jù)導(dǎo)入后得到的結(jié)果。

2.1 KMO 和Bartlett 檢驗(yàn)

KMO 和Bartlett 的檢驗(yàn)?zāi)康氖谴_定內(nèi)蒙古12盟市的8 個(gè)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)是否適合進(jìn)行因子分析，是否能得出比較精確的結(jié)果。使用SPSS 軟件進(jìn)行分析后。顯示出Bartlett 的球形度檢驗(yàn)（近似卡方） 顯著性為0.000，說明變量之間存在關(guān)聯(lián)性；KMO 值為0.608，表明采用因子分析法是有意義的（見表2）。

表2 KMO 和Bartlett 的檢驗(yàn)

2.2 總方差解釋

對(duì)內(nèi)蒙古12 盟市的數(shù)據(jù)采取主成分分析法，提取公因子，當(dāng)累積貢獻(xiàn)率大于70%時(shí)，說明提取的公因子個(gè)數(shù)已經(jīng)滿足研究要求，可以被表現(xiàn)得很好。表3顯示了解釋的總方差結(jié)果，3 個(gè)主成分因子方差的百分比分別為47.234%、28.293%、14.137%，旋轉(zhuǎn)平方和載入累積百分比為89.664%，因此提取3 個(gè)主成分可作為公因子。圖1的碎石圖是解釋的總方差的折線圖表現(xiàn)，當(dāng)折線圖在陡峭和趨于平緩的交點(diǎn)時(shí)，說明已經(jīng)達(dá)到了反映結(jié)果公因子的個(gè)數(shù)，圖中顯示在第三個(gè)點(diǎn)時(shí)，滿足了這種要求。解釋的總方差與碎石圖，都體現(xiàn)出3 個(gè)主成分可以用來研究糧食安全。

表3 解釋的總方差 單位：%

圖1 碎石圖

內(nèi)蒙古糧食相關(guān)指標(biāo)對(duì)應(yīng)因子權(quán)重由各公因子方差與總累計(jì)方差之積計(jì)算得出，公式為：

Bk=Rs/89.664%（k=1，2，3；s=1，2，3） 其中，Bk（k=1，2，3）為單個(gè)公因子權(quán)重，Rs（s=1，2，3）為單個(gè)公因子旋轉(zhuǎn)平方和載入的方差。

2.3 旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣

將成分采用Kaiser 標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后，得到3 個(gè)公因子，旋轉(zhuǎn)在4 次迭代后收斂。表4顯示了旋轉(zhuǎn)成分矩陣。

表4 旋轉(zhuǎn)成分矩陣

根據(jù)旋轉(zhuǎn)成分矩陣，第一個(gè)公因子（F1）在第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值（X3）、糧食播種面積（X7）、糧食產(chǎn)量（X8）有比較明顯的表現(xiàn)，因子載荷分別為0.926、0.921、0.931，命名為糧食投產(chǎn)指標(biāo)；第二個(gè)公因子（F2）在常住人口（X2）、居民可支配收入（X4）、一般公共預(yù)算收入（X5）、一般公共預(yù)算支出（X6）有比較明顯的表現(xiàn)，因子載荷分別為0.672、0.542、0.899、0.900，命名為地方收支指標(biāo)；第三個(gè)公因子（F3）在土地面積（X1）有比較明顯的表現(xiàn)，因子載荷為0.980，命名為土地面積指標(biāo)。

2.4 得分綜合評(píng)價(jià)

按照最大方差法得到成分得分系數(shù)矩陣，再根據(jù)系數(shù)構(gòu)建因子關(guān)系方程，可得到每個(gè)盟市的單個(gè)公因子數(shù)值，再通過權(quán)重與單個(gè)公因子數(shù)值之積得出總得分。表5顯示了成分得分系數(shù)矩陣。

表5 成分得分系數(shù)矩陣

可得到每個(gè)公因子的線性組合：

F1=0.006X1+0.089X2+0.233X3-0.261X4-0.168X5+0.023X6+0.242X7+0.252X8

F2=0.101X1+0.229X2+0.066X3+0.207X4+0.469X5+0.407X6+0.019X7-0.033X8

F3=0.901X1-0.237X2+0.038X3+0.117X4+0.123X5+0.098X6+0.174X7-0.040X8

根據(jù)3 個(gè)公因子的線性組合方程，用各公因子方差的百分比除以累計(jì)百分比，得到各公因子權(quán)重分別為52.68%、31.55%、15.77%，最終反映糧食安全的綜合評(píng)價(jià)關(guān)系：

F=52.68%F1+31.55%F2+15.77%F3

將內(nèi)蒙古12 盟市2020年的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，假設(shè)Xi（i=1，2，…，p)表示第i 個(gè)對(duì)象的指標(biāo)值，Xmax表示最大值，Xmin表示最小值，Et表示歸一化值。歸一化公式為：

Et=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

將歸一化后的數(shù)據(jù)代入線性組合方程中，得出各盟市糧食安全評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，根據(jù)得分情況，對(duì)每一個(gè)公因子和總得分進(jìn)行排名，表6顯示了這一結(jié)果。

表6 內(nèi)蒙古12 盟市糧食安全得分排名

根據(jù)得分排名，可看出通遼市、赤峰市、呼倫貝爾市在糧食投產(chǎn)方面排名靠前，這也與這些地區(qū)適宜種植農(nóng)作物有關(guān)；鄂爾多斯市、呼和浩特市、赤峰市在地方收支方面排名靠前，這是因?yàn)檫@些地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)；呼倫貝爾市、阿拉善盟、錫林郭勒盟在土地面積方面排名靠前，是由于這些地區(qū)地域遼闊。由解釋的總方差可知，總得分在糧食投產(chǎn)、地方收支、土地面積占的比重分別為52.68%、31.55%、15.77%，說明在未來的發(fā)展中要把糧食投產(chǎn)作為保障糧食安全的第一位。

3 提升內(nèi)蒙古糧食安全的建議

3.1 保護(hù)耕地面積

內(nèi)蒙古位于我國北部邊疆地區(qū)，總面積名列全國第三位，根據(jù)第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，耕地面積位列全國第二，僅次于黑龍江，這一自然優(yōu)勢(shì)注定了內(nèi)蒙古必須扛起“要牢牢守住18 億畝耕地紅線”的大旗[7]。由因子分析法的結(jié)果來看，地區(qū)總面積對(duì)糧食安全的影響不大，反而是糧食播種面積與糧食產(chǎn)量，甚至整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值息息相關(guān)。為此，保證耕地面積和糧食質(zhì)量，緩解內(nèi)蒙古糧食供應(yīng)鏈的壓力，確保耕地面積達(dá)標(biāo)?！笆奈濉币?guī)劃對(duì)內(nèi)蒙古耕地提出了要求，截至2025年，內(nèi)蒙古高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田要達(dá)到367 萬hm2以上。因此，內(nèi)蒙古的呼倫貝爾市、興安盟、通遼市、赤峰市就成為保護(hù)耕地面積的重中之重，保證小麥、玉米、馬鈴薯等播種面積和產(chǎn)量，保證糧食投產(chǎn)穩(wěn)步增長(zhǎng)。

3.2 因地制宜，發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢(shì)

內(nèi)蒙古自治區(qū)地域遼闊，東西、南北跨度大，氣候環(huán)境多樣化，并非所有地區(qū)都適合大幅種植糧食作物。例如，鄂爾多斯市位于黃河流域河套地區(qū)，是內(nèi)蒙古的能源中心；包頭市工業(yè)發(fā)達(dá)，是內(nèi)蒙古的材料與現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)基地；呼和浩特市作為首府，是內(nèi)蒙古的政治、文化中心，這些地區(qū)并不適合大規(guī)模擴(kuò)張耕地面積，這就需要發(fā)揮因地制宜的作用。內(nèi)蒙古東部地區(qū)氣候濕潤(rùn)，雨水充足，水資源占內(nèi)蒙古的65%，再加上交通便利，是糧食生產(chǎn)的絕佳地區(qū)，也是我國“北糧南運(yùn)” 的重要基地。內(nèi)蒙古應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮這種優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步重視對(duì)呼倫貝爾市、赤峰市、通遼市糧食生產(chǎn)的投資，給予農(nóng)業(yè)補(bǔ)助，減緩種植人員大量流失。

3.3 利用科技保證糧食安全

在生態(tài)保護(hù)優(yōu)先和綠色高質(zhì)量發(fā)展等新理念下，內(nèi)蒙古糧食播種面積的擴(kuò)大是有限的，應(yīng)充分利用科技，保證糧食安全。

一是水資源的調(diào)配與利用。總的來說內(nèi)蒙古屬于缺水地區(qū)，而糧食生產(chǎn)最重要的因素就是水資源[8]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，內(nèi)蒙古2021年用水總量為191.66 億m3，其中，農(nóng)業(yè)用水量為122.28 億m3，63.8%的水資源都被農(nóng)業(yè)灌溉所消耗。截至2021年，全國水資源總量29 638.2 億m3，而內(nèi)蒙古水資源總量只有545.95 億m3，占全國水資源總量的1.84%。要想繼續(xù)保持糧食高產(chǎn)量，不能僅依靠自然水資源，還要依靠科學(xué)技術(shù)的力量，加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè)。

二是利用國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，培育農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)。截至2021年，內(nèi)蒙古共有9 家國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、38 家自治區(qū)級(jí)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，不同等級(jí)的園區(qū)分別發(fā)揮自身作用，聚集當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)，提升特色農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與農(nóng)業(yè)示范。以烏蘭察布為例，當(dāng)?shù)氐膰肄r(nóng)業(yè)科技園區(qū)占地17.36 km2，選育高產(chǎn)良種的馬鈴薯，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶進(jìn)行合作，幫助種植戶提升產(chǎn)量30%，充分體現(xiàn)出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的作用，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，發(fā)展高端農(nóng)業(yè)、育種技術(shù)、現(xiàn)代信息等現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)，形成高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的聚集形態(tài)。