基于因子分析法的草业生产优势区域研究*

石自忠，王明利

(中国农业科学院农业经济与发展研究所，北京 100081)

我国种草具有悠久的历史，其萌芽期要追溯至石器时代［1］，但由于我国传统农耕文化的影响，牧草一直没有被作为一个产业得到各界重视。随着我国畜牧业整体规模的快速扩大，畜产品的质量安全问题凸显，社会各界才开始逐步重视草业的发展。特别是“三聚氰胺”事件后，国内对于优质奶产品的需求骤升，苜蓿作为“牧草之王”，苜蓿产业作为“牛奶生产的第一车间”，倍加受到人们的关注［2-3］。2008年国家从政策层面第一次将牧草作为现代农业产业技术体系的50个品种之一，并启动了国家牧草产业技术体系项目。近年来我国牧草产业快速发展，已经初步建立起育种、栽培、病虫害防治、收获、加工、机械等比较齐全的产业链条，逐步向成熟发展［4］。截至目前，我国草业发展已经取得较大的突破，区域布局较为显著，苜蓿生产已形成“两带一区”区域布局，即以内蒙古、甘肃、宁夏和陕西为核心的苜蓿生产带，辽宁、吉林和内蒙古东部为核心的苜蓿生产带及河北、山东和山西为核心的苜蓿生产区［5］。

但是，国内草业发展存在着较为突出的问题，主要表现在草业发展基础落后，生产技术发展滞后，产业的公益性和国家扶持政策较为落后等方面［6］。此外，我国草产品市场供需存在严重缺口，自2008年起，牧草及草种子进口量急剧上升，进口价格居高不下，出口不断萎缩，已成为我国草业发展面临的严峻问题［7］。积极推进草业发展，改变国内现状刻不容缓。同时，需要关注的是，草业发展具有不可忽略的生态效益。对于西部生态脆弱地区，如青藏高原、云贵高原、内蒙古高原和黄土高原等，要推行退耕还草工程，合理利用天然草原［8］，还要积极发展牧草产业以改善生态;对于北方土地荒漠化严重的农牧交错区，要积极发展苜蓿产业，以保障生态、经济和社会的可持续发展［9］。当前，一定要做好草业发展优势区域布局，保障草业市场供给及生态环境安全。2005年，张自和提出要依据甘肃省区位、资源、科技、人才和发展机遇等多重优势，将甘肃打造成为草业生产优势区［10］。为了解草业发展的优势区域，该文根据中国草业统计可获得指标，采用因子分析法对全国30各省市区 (除上海、香港、澳门和台湾外)生产优势进行粗略评价，以探索我国草业发展区域布局现状，并为国家政策走向提供略微参考依据。

1 相关问题的说明

1.1 草业生产优势区评价说明

该文研究草业生产的优势区域，根据可获得性原则，选择牧草新增种植面积、牧草产量、草种子产量、商品草种植面积及产量，以及资金投入作为评价不同区域草业生产优势依据。选择指标有11个，分别为一年生牧草种草新增面积 (A1)、多年生牧草人工种草新增面积 (A2)、多年生牧草改良种草新增面积 (A3)、牧草种子田面积 (A4)、多年生牧草种子产量 (A5)、一年生牧草种子产量 (A6)、资金投入(A7)、一年生牧草产量 (A8)、多年生牧草产量 (A9)、商品草生产面积 (A10)和商品草总产量(A11)。牧草、草种子及商品草的种植面积越大，那么其基础优势就越好;牧草产量、草种子产量及商品草产量越高，表明越具有优势;而资金的投入量则间接体现了对草业的重视程度。为综合考虑和评价不同地区在这几个指标的优势性，采用因子分析法取其综合得分来评价不同地区草业生产的优势性，以划分我国草业生产的优势区域，为国家政策的取向提供依据。

1.2 草业的价值及性质

草业是草食畜牧业的基础，优质草业的发展是提升畜产品产量和质量的保障，在奶业生产领域其作用尤为明显。要保障草食畜牧业的可持续发展，就有必要推进草业的稳健发展。研究发现，种植牧草的经济效益要明显优于种植农作物，优质牧草能提升畜产品的产量和质量，保障国家粮食安全。种植牧草是提高农牧民经济收益的重要出路，也是提高畜牧业产量，保障畜产品品质的重要举措。草业不仅具有显著的经济效益，还能滋生较好的生态效益和社会效益。在生态脆弱地区，发展草业不仅能改善当地的生态环境，也能为发展经济，特别是畜牧业提供基础，这一功能在西南石漠化地区表现得最为明显。

传统牧草是作为公共资源加以利用，但公共资源容易步入“公地的悲剧”。当前，牧草产业发展路径选择有二，其一为政府管制，其二为私有化处理。草业发展的未来走向需要市场来规范，因此，私有化处理将是未来草业发展的大致走向。但作为新兴产业，草业的发展还处在起步阶段，再加上当前传统的农业观念，发展草业与农作物及经济作物相比不具有优势，但其又处在重要的战略位置，因此，需要政府继续加以扶持。那么，也就有必要对我国草业生产进行优势区域划分，为国家制定生产区域布局和扶持政策提供方向和依据。

2 草业生产优势指标体系及方法设计

2.1 数据说明及处理

该文根据可操作性原则，考虑到牧草统计资料较少，统计指标尚不完善，故选择2010年和2011年11个指标对各地区的草业生产区域优势进行分析 (表1)，数据源自2010年和2011年《中国草业统计》［11-12］。在进行因子分析时，对数据进行无量纲化处理，处理方法为DXi=Xi/max(x)，其中，DXi为无量纲化处理后第i地区的指标值，Xi为第i地区的指标原值，max(x)为该指标中的最大值。由于资料的欠缺性，在建立指标体系时尽可能多选取指标，那么各指标必然存在着不可避免的相关性，通过因子分析进行降维，可达到评价各地区生产优势的目的。该文采用SAS软件进行因子分析，同时为得出更好的效果，进行了因子轴正交旋转。

表1 基于可获得统计数据的中国30个省区草业生产优势评价指标体系

2.2 公共因子

对无量纲化处理之后的数据进行分析，根据特征根大于1的原则，该文保持3个公共因子，即F1、F2和F3，2010年的方差贡献率分别为52.39%、17.57%和12.07%，累计方差贡献率为82.04%;而2011年相应的方差贡献率为53.30%、19.60%和10.58%，累计方差贡献率为83.48%(表2)。公共因子的贡献率表示该公共因子反映原指标的信息量，累计贡献率则表示相应几个因子累计反映原指标的信息量［13］。由累计方差贡献率可知，3个公共因子可以反映2010年和2011年原指标82.04%和83.48%的信息量，因此，可将11项指标粗略综合为F1、F2和F3等3个公共因子。

表2 公共因子的特征值及方差贡献率

2.3 因子载荷

由因子分析可得出旋转后的因子载荷矩阵，具体如表3所示，其反映了3个公共因子与各项指标之间的关系。由因子载荷矩阵可知，就2010年而言，F1在A3、A4、A6、A7和A9有较高的载荷量，其综合了全部指标体系52.39%的信息量。F2在A1、A2、A5和A8有较高的载荷量，其综合了指标体系中17.57%的信息量。F3在A10和A11上有较高载荷量，认为其综合了指标体系12.07%的信息量。2011年，F1在A3、A4、A5、A6、A7和A9上有较高载荷，F2在A1、A2、A8和A10上因子载荷较高，而F3在A11上有较高因子载荷。

表3 旋转后的因子载荷矩阵

2.4 因子得分及综合得分

通过SAS软件分析后，得出各公共因子的得分，同时计算出各地区的综合得分，其计算公式为:(1)2010 年的综合优势F=(F1×0.523 9+F2×0.175 7+F3×0.120 7)/0.820 4，(2)2011年的综合优势 F=(F1×0.533 0+F2×0.196 0+F3×0.105 8)/0.834 8。将计算出来的综合得分及公共因子得分进行排名，其具体结果如表4和表5所示。

表4 各地区草业生产区域优势得分及排名 (2010年)

内蒙古 1.110 4 03 0.269 6 04 4.913 0 01 -0.774 1 29辽宁 -0.168 5 12 -0.241 4 13 0.235 8 07 -0.440 7 24吉林 -0.288 8 17 -0.901 1 30 0.592 0 03 1.086 6 04黑龙江 0.013 2 08 -0.546 5 29 0.269 8 05 2.069 0 03江苏 -0.433 2 27 -0.472 5 25 -0.358 8 21 -0.370 8 13浙江 -0.420 6 25 -0.449 2 24 -0.342 7 19 -0.410 2 20安徽 -0.440 2 28 -0.522 3 28 -0.240 4 15 -0.375 4 14福建 -0.400 2 22 -0.410 7 19 -0.364 6 22 -0.407 2 17江西 -0.338 9 19 -0.383 8 18 -0.139 1 11 -0.435 0 23山东 -0.183 2 13 -0.174 7 11 -0.356 1 20 0.031 5 08河南 -0.085 7 09 0.071 8 07 -0.503 7 28 -0.160 7 09湖北 -0.323 6 18 -0.325 3 15 -0.232 2 14 -0.449 6 25湖南 -0.232 3 15 -0.190 2 12 -0.193 8 12 -0.471 2 26广东 -0.406 9 24 -0.415 0 20 -0.375 4 23 -0.417 8 21广西 -0.375 0 20 -0.375 2 17 -0.341 3 18 -0.423 5 22海南 -0.432 7 26 -0.448 6 23 -0.419 0 26 -0.384 0 16重庆 -0.403 2 23 -0.423 2 21 -0.340 1 17 -0.408 7 18四川 1.064 3 04 0.788 1 03 0.611 1 02 2.924 0 02贵州 0.059 2 07 0.225 6 05 0.135 3 09 -0.773 6 28云南 -0.207 0 14 -0.273 7 14 0.218 3 08 -0.536 6 27西藏 -0.152 5 11 -0.006 2 08 -0.457 7 27 -0.343 0 11陕西 0.264 6 05 -0.075 6 09 -0.664 3 29 3.093 4 01甘肃 2.179 5 01 3.232 0 02 0.264 8 06 0.400 1 05青海 2.006 5 02 3.718 9 01 -1.054 9 30 -0.968 2 30宁夏 -0.254 4 16 -0.369 6 16 0.089 7 10 -0.255 2 10新疆0.264 1 06 0.211 9 06 0.392 3 04 0.304 0 06

表5 各地区草业生产区域优势得分及排名 (2011年)

3 区域生产优势综合评价结果与分析

3.1 综合评价分析

由表4可知，就2010年而言，在F1方面，青海、甘肃、四川、贵州和内蒙古5省区最强，吉林、黑龙江、天津、北京和安徽5省市最差。这说明青海、甘肃、四川、贵州和内蒙古在综合多年生牧草改良种植、牧草种子面积投入、一年生牧草种子产量、资金投入和多年生牧草产量等方面做得较好，即表示在这些方面表现出其较强优势。相反，吉林、黑龙江、天津、北京和安徽等5个地区最不具优势，远不如青海等5地区。在F2方面，内蒙古、四川、吉林、新疆和黑龙江5省区最强，青海、西藏、河南、西藏和海南等地区较差;这说明内蒙古、四川、吉林、新疆和黑龙江5个地区在一年生牧草种草新增面积、多年生牧草人工种草、多年生牧草种子产量、一年生牧草产量等方面具有优势，而青海、西藏、河南、西藏和海南等省区在这方面不具有优势。在F3方面，陕西、四川、甘肃、黑龙江和吉林5省最强，青海、内蒙古、贵州、云南和湖南5省区最差;陕西、四川、甘肃、黑龙江和吉林5省在商品草生产面积和商品草产量方面表现出优势性，而青海、内蒙古、贵州、云南和湖南在这两个方面表现差。

从2011年的结果可知 (表5)，F1综合的是多年生牧草改良种草新增面积、牧草种子田面积、多年生牧草种子产量、一年生牧草种子产量、资金投入及多年生牧草产量等指标;甘肃、青海、四川、内蒙古和贵州5地区排名最前，说明在这几个方面表现出其优势性，而吉林、安徽、北京、天津和福建最不具有优势性。F2综合的是一年生牧草种草新增面积、多年生牧草人工种草新增面积、一年生牧草产量及商品草生产面积等;内蒙古、四川、吉林、新疆和黑龙江排名靠前，而青海、江苏、海南、西藏及天津则排名最后，这说明内蒙古、四川、吉林、新疆和黑龙江等地在这几个方面最具优势。从F3看，其代表的是商品草产量这一指标，黑龙江、四川、吉林、青海和山东等地排名最前，表示这5个地区在商品草产量方面最具优势，而内蒙古、贵州、云南、湖南和新疆则不具优势。

从两年的综合得分来看，甘肃、青海、内蒙古、四川、陕西、新疆、贵州和黑龙江等排名靠前，天津、北京、安徽、海南、福建和江苏等排名靠后，这说明甘肃等省区具有草业生产的优势，而天津和北京等地则不具有优势性;研究结果基本与生产实际相符合。

图1 草业生产优势区分布

3.2 优势区域划分

综合而言，甘肃、青海、内蒙古、四川、陕西、新疆、贵州和黑龙江等省区草业生产最具优势，天津、北京、安徽、海南、福建和江苏等省市不具优势。根据其综合得分，画出2010年和2011年各省区生产优势分布图，如图1所示，左侧图为2010年分布图，右侧图为2011年的优势分布图。由此可见，我国牧草生产优势区大概可以分为3个优势区，即西北优势区、西南优势区和东北优势区。西北优势区主要以甘肃、青海和内蒙古为中心，也包括新疆和陕西，该5省区2010年的综合得分分别为2.179 5、2.006 5、1.110 4、0.264 1 和 0.264 6，2011 年的综合得分分别为 2.219 4、1.856 1、1.193 3、 -0.045 2 和 -0.041 0。西南优势区主要以四川为中心，包括贵州省，该两省2010年的综合得分为1.064 3和0.059 2，2011年的得分为1.124 2和0.006 9。另外，东北的黑龙江其两年的综合得分为0.013 2和0.617 8，也表现出较强的生产优势性，或为东北优势区的中心。

从区域分布来看，我国草业生产在西北、西南和东北表现出较强的优势性，东中部地区发展落后，总体而言呈现出发展的非均衡性和显著的区域性。究其原因，西北、西南和东北地区处于传统的畜牧业发展优势区域，草业发展是畜牧业发展的基础，且该地区草地面积广大，草业资源丰富，故而显现出较强的优势性;而中原地区和东南沿海地区，工业、服务业和种植业是其重要的支柱，畜牧业发展处于次要地位，草业不是地区性重点产业，因此不具有草业生产的优势性。

4 主要结论及政策启示

4.1 主要结论

其一，我国30个省、市、区草业生产优势综合水平呈现出非均衡性和显著的区域性。优势性排名靠前的省区依次为甘肃、青海、内蒙古、四川、陕西、新疆、贵州和黑龙江，排名在后面的省市有天津、北京、安徽、海南和江苏等;优势区域主要分布于东北、西北和西南地区，中部、南部和东部沿海地区相对来说不具有优势，其区域性和非均衡性非常明显。

其二，我国草业生产优势区可分为3个，即西北优势区、西南优势区和东北优势区。在三大优势区中，西北优势区最具优势，主要是青海、甘肃、内蒙古、新疆和陕西5省区，其综合优势排名靠前;西南优势区以贵州和四川为中心;东北优势区以黑龙江为主。有必要将我国草业发展的主体功能区打造在这3个优势区内。

4.2 政策启示

首先，出台相应扶持政策，打造草业生产优势“三区”发展。发展牧草产业要注重生产的区域优势性，要结合西北地区草原畜牧业的传统优势，将草业发展重点放在西北地区;同时，结合西南地区草地畜牧业的发展，不断推动西南草业的发展，为当地畜牧业发展提供有力的饲草资源保障，并作为全国草业供给的重要补充;另外，结合东北黑龙江的生产优势，继续推动当地草业发展，以带动东北地区草业和畜牧业的快速发展。

其次，要做好草业生产、保护和资金投入工作。为配合草业优势区建设，在草业生产的优势区，继续推动人工种草和改良种草工作，加大草种子种植面积，不断开发和培育新型种质资源，提高草种子和牧草的单位产量。同时，增加草业发展的财政投入，鼓励私人资本进入草业中，并建立完善的草产品市场机制。此外，推进草业商业化水平，提高商品草种植面积，为我国牧草产业发展和畜牧业的饲料来源提供坚实的基础保障。

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