2012年延边州农机化水平的模糊聚类分析

朴银姬 玄爱善

引言

“农业机械化”是一个“过程”，它使机械（设备）与生产劳动相结合，农艺性状，完成驱动操作，固定的经营和农业生产的运输业务，使用物化劳动而不是劳动。由于农业机械化系统本身是一个模糊的、复杂的系统，所以不同的理解，“反映了农业机械化水平的指标体系”是不一样的，应该利用数学方法对农业机械化进行指标体系构建及测算。正确评价农业机械化水平对认识农业机械发展现状、制定农业机械化发展政策具有现实意义。

1.模糊聚类的基本思想

模糊聚类分析是以模糊等价关系为理论依据，而模糊等价关系是用模糊等价矩阵来刻画表示，并且保证为模糊等价矩阵就必须保证的任意截矩阵为普通的等价布尔矩阵。因此，对于有限论域，若能建立上的一个模糊等价矩阵，便可根据它的截矩阵进行分类，选取的取值不同，得到得分类的结果也不同。模糊聚类中当从1降到0时，不断变化，从而形成动态聚类，这是与普通聚类分析最大的区别。

2.模糊聚类法分析2012年延边州农机化水平

本文将应用模糊聚类分析方法，选取了2012年延边州8个县市（延吉市、图们市、敦化市、珲春市、龙井市、和龙市、汪清县、安图县）的农业机械化指标进行模糊聚类分析，具体步骤如下。

本文的数据来自《2012年延边州农机统计年报》 ，从中选取了2012年延边州8个县市的农业机械化指标。同时，为了能够准确、客观、合理、科学的衡量延边州农业机械化发展水平，我们经过计算分析，从大量的指标数据中选取了11个代表性指标，记作（），这些统计指标分别为：（1）大中型拖拉机（台）;（2）小型拖拉机（台）;（3）大中型机配农具（部）;（4）小型机配农具（部）;（5）播种机（台）;（6）水稻种植机（台）;（7）施肥机械（台）;（8）农用排灌机械（台）;（9）收获机械（台）;（10）收获后处理机械（台）;（11）农产品初加工机械（台）。

本文采用较为准确的极差转化方法对原始数据进行标准化处理。

首先，对数据进行平移标准差变换：

（）

其中：，

由极差化法公式：

得到标准化的数据

应用公式：

得相似关系矩阵R。

模糊聚类分析的方法有许多种，本文采用在模糊等价关系基础上的聚类方法，将得到的特征值由大到小进行聚类，得到动态聚类图如下图1所示

图1  2012年延边州8个县市的农机化水平的动态聚类图

根据统计量的值，确定最佳分类数为4类。由图可知分成4类的结果为：

第一类：敦化市。第二类：汪清县。 第三类：珲春市。第四类：龙井市，延吉市，安图县，图们市，和龙市。

3.研究结论

考虑到延边州8个县市的农业机械化水平与地理位置，生态条件，社会经济发展状况有很大的关联。综合图表模糊聚类分析结果和实际情况，八个县市按农业机械化发展的水平大致可以分为四类。

第一类地区包括敦化市，占据了第一名的位置。敦化市处于吉林省延边朝鲜族自治州东部山区，是吉林省地区面积最大的县级市，地域环境优越，交通条件便利。有着历史悠久的农耕文明，区内地形平坦，泥土肥饶、光照充裕，雨量充足。2004年3月成立了敦化市农业产业协会，下设16个乡镇分会，平均每个乡镇都有1-3个农业产业协会。这一地区是延边农机本土企业的聚集地，目前敦化市有七家农机企业，为农业机械化的发展提供了很好的科技支撑，农业机械化的新技术也最初在这里进行推广，可以说这一地区农业机械化的发展在很大程度上得益于技术因素。

第二类地区包括汪清县，对于汪清县来说，与敦化市相比农业机械化水平发展较为滞后，汪清县处于吉林省延边朝鲜族自治州的东北部。实有耕地面积41150公顷，占全县总面积的7.4%。其中耕地总面积的88%是旱田。地形的条件在一定程度上限制了农业机械化的发展，因此汪清县多以中小型机械农具推广为主。而且汪清县以林业资源著称，林业发展较好。

第三类地区包括珲春市地处于吉林省东南部，长白山东麓。耕地面积相对少，出国务工人员多也是机械化发展水平低的主要原因。珲春市的土壤 PH 值呈中性偏酸，干地占珲春市大部分面积。耕地面积占地20738 公顷，水田耕地面积有7520公顷，旱田耕地面积有13218公顷。珲春市有着丰富的林业，煤田资源，森林面积有50万多公顷，大约有5，128万立方米的活立木总蓄积量，森林覆盖率为86.5%，煤炭探明储量7.78亿吨，农业并不是珲春市的主要经济支柱。

第四类地区包括安图县、延吉市、图们市、龙井市、和龙市。安图县位于吉林省东部，地处延边朝鲜族自治州的西南部。安图现有耕地27174公顷，其中旱田面积23926公顷，水田面积3248公顷，农作物主要为水稻、玉米、大豆等。农民专业合作社发展到170家，有效得拉动了全县农业机械化水平的发展。延吉市地形为东、南、北三面环山，西面开阔，中间平坦，呈马蹄状盆地，是延边朝鲜族自治州，市中心地带，耕地面积少。图们市处于吉林省东部，位于长白山脉的东麓，图们江的下游。延吉市和图们市都是以旅游业和对外贸易作为经济支柱。农业生产落后，政府对农业机械化支持力度不足，农民主要种植以药材、蔬菜为主的经济作物，对农业机械的要求较低。和龙市处于吉林省东部山区，位于延边朝鲜族自治州的南部，面积大约5069平方公里。和龙的农作物主要有水稻、大豆、蔬菜、水果和烟叶。境内的平岗平原所产大米，品质特优，远近驰名。

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