河南粮食产量与农业生产条件的灰色关联分析

赵奇　郭运宏

摘 要：运用灰色关联分析方法，对河南省2004-2012年粮食产量与农业生产条件的8个因素进行实证分析。分析结果表明，农业生产条件对河南省粮食产量影响关联序为：农药施用量、化肥施用量、农田有效灌溉面积、农用塑料薄膜使用量、常用耕地面积、农村用电量、农林牧渔从业人数和农用机械总动力。在此基础上，依据关联度的分析，就提高河南粮食产量提出了建议。

关键词：河南省；粮食产量；农业生产条件；灰色关联分析

中图分类号 F323 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）08-06-03

Abstract：Using grey correlation analysis method，this paper analyzed eight conditions of agricultural production on grain production of Henan province from 2004 to 2012 years. The results showed that various factors that affected grain production of Henan province were in the correlation order as follows：pesticides dosage，fertilization dosage，effective irrigation area，use of plastic film，regularly cultivated area，rural power consumption，agricultural workers，agricultural machinery power. Based on the analysis of correlation，some suggestions were given on how to improve the grain production of Henan province。

Key words：Henan Province；Grain production；Condition of agricultural production；Grey correlation analysis

“民以食为天，食以粮为源”，13亿人口的吃饭问题是中国政府首要关注的民生问题。2000年至今，河南保持全国第一产粮大省，2004年至今，河南粮食持续增产，为保障全国粮食安全发挥着重要作用。

1 河南粮食产量变化现状

据《河南统计年鉴》[1]资料，截止到2012年河南省粮食产量5 638.6万t，实现连续9a增产。由图1可以看出，在2004-2012年的9a时间里，河南粮食产量逐年上升。9a里，河南粮食产量变化有2个明显的阶段：2004-2005年，河南粮食总产量低于5 000万t，2006年至今河南粮食产量稳定在5 000万t以上。

从粮食产量增幅变化趋势可以看出，粮食产量递增幅度呈波动下降趋势，2004年增幅最高，接近20%的增幅。从2007年至今，增幅均在5%以下，其中2009年增幅最低，增幅不足0.5%。

中原经济区是国家粮食生产优势区，是国家粮食安全重点区。河南作为中原经济区的主体，肩负着夯实中原经济区建设基础、保障国家粮食安全的重大责任。就河南省实情，存在着很多阻碍粮食产量提高的不利因素，本文拟用灰色关联分析多个农业生产条件，希望找出制约粮食增产的限制因子，寻求河南粮食产量稳定增产的主要途径。

2 2004-2012年河南省粮食产量与农业生产条件的关联分析

2.1 灰色关联分析步骤 灰色关联分析是分析系统中各因素关联程度的统计分析方法，它认为：关联度大表明该因素是影响系统发展的主要影响因子，关联度小为影响系统发展的非主要影响因子。采用邓聚龙灰色关联理论的分析步骤如下[2]：

2.1.1 确定参考序列和比较序列 设粮食产量为X0，建立因变量参考数列X0（k），X0（k）=﹛X0（1），X0（2），X0（3），…，X0（k）﹜；建立自变量比较序列Xi（k），Xi（k）=﹛Xi（1），Xi（2），Xi（3），…，Xi（k）﹜。

2.1.2 变量序列无量纲化处理 采用均值化转换，将原始数据的量纲（或单位）转换为可比较的数据序列。X′i（k）=Xi（k）/X。

2.1.3 求比较序列与参考序列之间的差序列、最小差和最大差 差序列：△i（k）=[x′0（k）-x′i（k）]；最小差为[miniminkx′0（k）-x′i（k）]；最大差为[maximaxkx′0（k）-x′i（k）]。

2.1.4 关联系数计算

ξoi（k）=[miniminkx′0（k）-x′i（k）+δmaximaxkx′0（k）-x′i（k）x′0（k）-x′i（k）+δmaximaxkx′0（k）-x′i（k）]，式中：ξoi（k）是第k个时刻参考数据列与比较数据列的关联系数，δ为灰数白化值，δ∈（0，1），一般取0.5。

2.1.5 关联度计算和关联排序 关联度roi=[1n][knξoi（k）]，就关联度数值大小进行排序。

2.2 农业生产条件因子的选择 参考范建刚[3]、何春花[4]、王海燕[5]文章研究，通过定性判断并借鉴河南统计年鉴结果，确定8个影响粮食产量的因素，设x1为农林牧渔从业人数，万人；x2为年底常用耕地面积，万hm2；x3为农用机械总动力，万kW；x4为农田有效灌溉面积，万hm2；x5化肥施用折纯量，万t；x6为农村用电量，亿kWh；x7为农药施用实物量，万t；x8农用塑料薄膜使用量，万t。2004-2012年主要农业生产条件见表1。其中2009开始，年底常用耕地面积数据缺少，考虑2005年以后，年底常用可耕地面积保持稳定，徘徊在720.2万hm2左右，故采用720.2万hm2为研究数值。

2.3 关联分析结果 研究时把河南省粮食产量作为因变量，选用的8个农业生产条件作为自变量，运用邓聚龙的传统灰关联分析方法[5]，把8个自变量与因变量进行关联排序，表2为关联分析结果。

3 结果分析与对策建议

3.1 结果分析 依据灰色关联分析结果，可以看出：第一，农业生产条件8个因素与粮食产量的增长都有较强关联，这意味着这8个要素的投入均有促进粮食增产的显著效果。第二，单就农业生产条件对粮食产量影响来看，增产效应前3位的生产条件要素依次为：农药施用实物量、化肥施用折纯量、农田有效灌溉面积。

3.2 对策建议

3.2.1 农药与化肥施用 这是与2004-2012年粮食产量关联第1和第2的农业生产要素，可见农药和化肥施用量对河南省粮食产量的增加发挥了非常重要的作用。但是农药和化肥投入逐渐增加，一方面单位投入获得的经济效益在减少，另一方面会引起农业生态环境的破坏。在我省粮食高产田区，施用农药化肥产生的效益已经接近国际先进水平。因此，未来农药的施用上要着眼于新农药的开发，提高农民农药施用技术，通过农药减量技术来获取粮食增产。对化肥的施用量，要加以控制，广辟有机肥源，提倡有机生态肥施用，建立与环境友好的施肥方式。

3.2.2 农田有效灌溉面积和农用塑料薄膜使用量 这是与2004-2012年粮食产量关联第3和第4的农业生产要素。从2004年农田有效灌溉面积482.91万hm2，逐年增加到2012年520.56万hm2。灌溉保证率从2004年的67.28%增加到2012年的72.2%，灌溉保证率较高。我省春季易干旱少雨，因此我省应充分利用有效的水资源，加强农田水利建设，发展农业灌溉来抵御旱灾，才能确保我省粮食产量稳产增产。农业生产上用塑料薄膜可以有效防止水分流失，提高农作物抗灾能力，但是农用薄膜进入土壤会引起土壤水分的交换障碍，处理不当会引起环境污染，粮食安全得不到保障，所以应当重视地膜使用带来的生态环境污染，大力推广耐老化、生物降解类型的地膜，以此解决农用地膜可能带来的白色污染问题。

3.2.3 常用耕地面积 通过关联分析可知，在农业生产条件中，耕地面积位于第4位，但是也不能忽视其对粮食产量的限制作用。尤其是河南省推行城镇化的道路上，势必会占用大量耕地，为了保证粮食产量的安全稳定，要严格保护基本农田，开垦后备耕地资源，提高田地复种指数来应对可耕面积减少的局面。

3.2.4 农村用电量、农林牧渔从业人数和农用机械总动力 关联分析表明，农村用电量、农林牧渔从业人数、农用机械总动力排序为第6、7、8位。农村用电量和农用机械总动力体现的是农业现代化的水平，随着农业现代化水平的提高，农林渔牧从业人数从2004年起逐年递减，不能为了片面增加粮食产量而加大农村劳动力的投入。未来农业的发展趋势是，农业劳动力投入减少造成的粮食产量降低，完全可以通过农业现代化水平要素给予补偿，可采用改善农田水利工程的建设，扩大可灌溉农田面积；有效的化肥投入和合理的施肥方式；加大农业机械动力投入；普及农业科学技术等环节，这些现代化要素的推行，还能有效解放农村剩余劳动力，提高农民的总收入，也利于河南粮食产业的稳健发展。

参考文献

[1]国家统计局河南调查总队.河南统计年鉴2013[M].北京：中国统计出版社，2013.

[2]邓聚龙.灰色理论基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.

[3]范建刚.1983-2004年陕西粮食含量与主要投入要素的灰色关联分析[J].干旱地区农业研究，2007，25（3）：209-212.

[4]何春花，胡丽平，李炳军.河南省粮食生产影响阴虚的灰色关联动态分析[J].农业系统科学与综合研究，2011，27（3）：311-315.

[5]王海燕.河南省主要影响粮食产量的因子分析[J].中国商界，2009，174：53-54. （责编：施婷婷）

2.3 关联分析结果 研究时把河南省粮食产量作为因变量，选用的8个农业生产条件作为自变量，运用邓聚龙的传统灰关联分析方法[5]，把8个自变量与因变量进行关联排序，表2为关联分析结果。

3 结果分析与对策建议

3.1 结果分析 依据灰色关联分析结果，可以看出：第一，农业生产条件8个因素与粮食产量的增长都有较强关联，这意味着这8个要素的投入均有促进粮食增产的显著效果。第二，单就农业生产条件对粮食产量影响来看，增产效应前3位的生产条件要素依次为：农药施用实物量、化肥施用折纯量、农田有效灌溉面积。

3.2 对策建议

3.2.1 农药与化肥施用 这是与2004-2012年粮食产量关联第1和第2的农业生产要素，可见农药和化肥施用量对河南省粮食产量的增加发挥了非常重要的作用。但是农药和化肥投入逐渐增加，一方面单位投入获得的经济效益在减少，另一方面会引起农业生态环境的破坏。在我省粮食高产田区，施用农药化肥产生的效益已经接近国际先进水平。因此，未来农药的施用上要着眼于新农药的开发，提高农民农药施用技术，通过农药减量技术来获取粮食增产。对化肥的施用量，要加以控制，广辟有机肥源，提倡有机生态肥施用，建立与环境友好的施肥方式。

3.2.2 农田有效灌溉面积和农用塑料薄膜使用量 这是与2004-2012年粮食产量关联第3和第4的农业生产要素。从2004年农田有效灌溉面积482.91万hm2，逐年增加到2012年520.56万hm2。灌溉保证率从2004年的67.28%增加到2012年的72.2%，灌溉保证率较高。我省春季易干旱少雨，因此我省应充分利用有效的水资源，加强农田水利建设，发展农业灌溉来抵御旱灾，才能确保我省粮食产量稳产增产。农业生产上用塑料薄膜可以有效防止水分流失，提高农作物抗灾能力，但是农用薄膜进入土壤会引起土壤水分的交换障碍，处理不当会引起环境污染，粮食安全得不到保障，所以应当重视地膜使用带来的生态环境污染，大力推广耐老化、生物降解类型的地膜，以此解决农用地膜可能带来的白色污染问题。

3.2.3 常用耕地面积 通过关联分析可知，在农业生产条件中，耕地面积位于第4位，但是也不能忽视其对粮食产量的限制作用。尤其是河南省推行城镇化的道路上，势必会占用大量耕地，为了保证粮食产量的安全稳定，要严格保护基本农田，开垦后备耕地资源，提高田地复种指数来应对可耕面积减少的局面。

3.2.4 农村用电量、农林牧渔从业人数和农用机械总动力 关联分析表明，农村用电量、农林牧渔从业人数、农用机械总动力排序为第6、7、8位。农村用电量和农用机械总动力体现的是农业现代化的水平，随着农业现代化水平的提高，农林渔牧从业人数从2004年起逐年递减，不能为了片面增加粮食产量而加大农村劳动力的投入。未来农业的发展趋势是，农业劳动力投入减少造成的粮食产量降低，完全可以通过农业现代化水平要素给予补偿，可采用改善农田水利工程的建设，扩大可灌溉农田面积；有效的化肥投入和合理的施肥方式；加大农业机械动力投入；普及农业科学技术等环节，这些现代化要素的推行，还能有效解放农村剩余劳动力，提高农民的总收入，也利于河南粮食产业的稳健发展。

参考文献

[1]国家统计局河南调查总队.河南统计年鉴2013[M].北京：中国统计出版社，2013.

[2]邓聚龙.灰色理论基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.

[3]范建刚.1983-2004年陕西粮食含量与主要投入要素的灰色关联分析[J].干旱地区农业研究，2007，25（3）：209-212.

[4]何春花，胡丽平，李炳军.河南省粮食生产影响阴虚的灰色关联动态分析[J].农业系统科学与综合研究，2011，27（3）：311-315.

[5]王海燕.河南省主要影响粮食产量的因子分析[J].中国商界，2009，174：53-54. （责编：施婷婷）

2.3 关联分析结果 研究时把河南省粮食产量作为因变量，选用的8个农业生产条件作为自变量，运用邓聚龙的传统灰关联分析方法[5]，把8个自变量与因变量进行关联排序，表2为关联分析结果。

3 结果分析与对策建议

3.1 结果分析 依据灰色关联分析结果，可以看出：第一，农业生产条件8个因素与粮食产量的增长都有较强关联，这意味着这8个要素的投入均有促进粮食增产的显著效果。第二，单就农业生产条件对粮食产量影响来看，增产效应前3位的生产条件要素依次为：农药施用实物量、化肥施用折纯量、农田有效灌溉面积。

3.2 对策建议

3.2.1 农药与化肥施用 这是与2004-2012年粮食产量关联第1和第2的农业生产要素，可见农药和化肥施用量对河南省粮食产量的增加发挥了非常重要的作用。但是农药和化肥投入逐渐增加，一方面单位投入获得的经济效益在减少，另一方面会引起农业生态环境的破坏。在我省粮食高产田区，施用农药化肥产生的效益已经接近国际先进水平。因此，未来农药的施用上要着眼于新农药的开发，提高农民农药施用技术，通过农药减量技术来获取粮食增产。对化肥的施用量，要加以控制，广辟有机肥源，提倡有机生态肥施用，建立与环境友好的施肥方式。

3.2.2 农田有效灌溉面积和农用塑料薄膜使用量 这是与2004-2012年粮食产量关联第3和第4的农业生产要素。从2004年农田有效灌溉面积482.91万hm2，逐年增加到2012年520.56万hm2。灌溉保证率从2004年的67.28%增加到2012年的72.2%，灌溉保证率较高。我省春季易干旱少雨，因此我省应充分利用有效的水资源，加强农田水利建设，发展农业灌溉来抵御旱灾，才能确保我省粮食产量稳产增产。农业生产上用塑料薄膜可以有效防止水分流失，提高农作物抗灾能力，但是农用薄膜进入土壤会引起土壤水分的交换障碍，处理不当会引起环境污染，粮食安全得不到保障，所以应当重视地膜使用带来的生态环境污染，大力推广耐老化、生物降解类型的地膜，以此解决农用地膜可能带来的白色污染问题。

3.2.3 常用耕地面积 通过关联分析可知，在农业生产条件中，耕地面积位于第4位，但是也不能忽视其对粮食产量的限制作用。尤其是河南省推行城镇化的道路上，势必会占用大量耕地，为了保证粮食产量的安全稳定，要严格保护基本农田，开垦后备耕地资源，提高田地复种指数来应对可耕面积减少的局面。

3.2.4 农村用电量、农林牧渔从业人数和农用机械总动力 关联分析表明，农村用电量、农林牧渔从业人数、农用机械总动力排序为第6、7、8位。农村用电量和农用机械总动力体现的是农业现代化的水平，随着农业现代化水平的提高，农林渔牧从业人数从2004年起逐年递减，不能为了片面增加粮食产量而加大农村劳动力的投入。未来农业的发展趋势是，农业劳动力投入减少造成的粮食产量降低，完全可以通过农业现代化水平要素给予补偿，可采用改善农田水利工程的建设，扩大可灌溉农田面积；有效的化肥投入和合理的施肥方式；加大农业机械动力投入；普及农业科学技术等环节，这些现代化要素的推行，还能有效解放农村剩余劳动力，提高农民的总收入，也利于河南粮食产业的稳健发展。

参考文献

[1]国家统计局河南调查总队.河南统计年鉴2013[M].北京：中国统计出版社，2013.

[2]邓聚龙.灰色理论基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.

[3]范建刚.1983-2004年陕西粮食含量与主要投入要素的灰色关联分析[J].干旱地区农业研究，2007，25（3）：209-212.

[4]何春花，胡丽平，李炳军.河南省粮食生产影响阴虚的灰色关联动态分析[J].农业系统科学与综合研究，2011，27（3）：311-315.

[5]王海燕.河南省主要影响粮食产量的因子分析[J].中国商界，2009，174：53-54. （责编：施婷婷）