基于因子分析法的宜昌市农用地集约利用评价

郑艳琳 黄世祥

（安徽农业大学 经济管理学院，安徽 合肥 230036）

发展农业需要依靠土地，其中农业用地是国土资源的重要组成部分。我国人口多导致人均耕地少且农用地后备资源不足。长期以来我国建设用地的粗放经营，及日益增长的用地需求给土地供应和农用地的保护带来很大压力，而寻求新的城市建设土地只一味地侵占农用地是非常愚昧且不合理的。在城镇化过程中，想要实现农用地利用与城市建设用地扩张和谐有效，可持续性发展，只能转变现有的农地粗放管理经营方式，渐而向集约化利用形式转化。宜昌作为中部丘陵综合复杂地形地带的典型代表，其区域选择具有典型性，而农用地利用节约集约评价中对该典型性区域研究较少。所以，选择中部丘陵山区等综合地形代表城市宜昌的农用地集约利用评价体系具有重要意义。

一、农用地集约利用内涵界定

关于农用地集约利用内涵，通常理解为以改善用地结构、布局为目的，以整合、流转、置换和储备为手段，充分挖掘用地潜力，合理安排土地投放的数量，让每宗建设用地投入产出最大化，切实不断提高土地配置和利用效率，提升土地利用的集约化程度。

农用地集约利用作为土地集约利用的细化分类之一，其内涵也是土地集约利用定义的细化和扩充，要注重农用地集约利用的动态性，可持续性等特点。因此，对现有农用地集约利用概念的定义应针对不同利用层级的农用地，以增加土地投入、改善经营管理、充分发挥土地使用潜力等途径，促进土地利用的有序化和集约化，从而达到提高土地利用率和产出率，改善生产生活条件和生态环境的过程。农用地集约利用实质上是土地投入产出的关系，即在土地上最少的投入获得最高产出。其目的在于深挖农用地利用潜力，节约宝贵的农用地资源。各地各部门要转变不合理的农用地利用方式，走内涵式挖潜的道路，充分发挥农用地资源的资产效益［1］。

二、研究区的农用地集约利用综合评价

（一）研究区概况

宜昌市地处湖北省西南部，位于长江中上游的结合地带，鄂西山区向江汉平原的过渡地带，“上控巴蜀，下引荆襄”。地跨东经110°15′～112°04′、北纬29°56′～31°34′之间，东西跨距174.08公里，南北跨距180.6公里。版图面积21084平方公里。共有25个乡、62个镇，常住总人口为408.83万人。

宜昌位于中亚热带与北亚热带的过渡地带，属亚热带季风性湿润气候。有四季分明，水热同季，寒旱同季的气候特征。多年平均降水量为1215.6毫米。平均气温16.9摄氏度。宜昌位于长江中上游结合部，地处鄂西山区与江汉平原交汇过渡地带。山区占67.4%，丘陵占22.7%，平原占9.9%。宜昌地形复杂，高低相差悬殊，山区、丘陵、平原兼有。地势自西北向东南倾斜。2010年农用地面积为 1866896.2hm2，占土地总面积的87.95%。

（二）评价指标体系构建

农用地集约利用评价内容涉及范围广，评价指标体系宜分块设计，根据此思路，对指标进行三大层级的分类：目标、影响因素、指标。笔者研究的目标则是地理国情普查背景下的农用地集约利用程度，影响因素则分为社会经济，人口，生态环境，科学技术四类，在土地集约利用相关理论基础上，查找文献进行统计分析，最后确定指标层中17项使用频率高的指标［1］。构建普查背景下的宜昌市农用地集约利用评价指标梯级层次图，分成四类选定了17个指标，如表1

表1 农用地集约利用评价指标体系

（三）指标数据来源及处理

评价中采集的原始数据主要来源于宜昌年鉴（2013年），宜昌市统计年鉴（1998～2012年），宜昌市土地利用总体规划（1997～2010年），宜昌市土地利用总体规划（2006～2020年），宜昌市国民经济与社会发展统计公报（2004～2012年），湖北省统计年鉴（2013年）。

据进行标准化处理（即无量纲化），处理后的数据见表2。

（四）定量综合评价

笔者采用因子分析法对宜昌市农用地集约利用程度进行评价。通常认为因子分析法是主成分分析法的分支，它同时对公共因子和组分进行分析的方法。因子分析是讲原始变量分解为公共因子和特殊因子两部分，就是一种利用少数量的公因子解释多数观测变量的其间相互关系的方法［2］。本研究运用SPSS17.0软件中的因子分析法，以算出的各公因子得分和综合得分来反映宜昌市各年份农用地集约利用程度［2］。

运行SPSS的Factor Analysis模块，Bartlett球度检验结果显示，近似卡方值为109.833，数值比较大，显著性概率为0.001（P＜0.01），因此拒绝Bartlett球度检验的零假设，认为该数据适合做因子分析。KMO值用于比较题项间简单相关和偏相关系数，取值在0到1之间，其取值范围为：大于0.9，非常适合；0.6～0.9适合；小于0.6不适合。文中采集数据的KMO检验值为0.714，大于0.50，说明该数据适合进行因子分析。

把标准化后的数据利用SPSS软件进行因子分析，对因子进行方差最大正交旋转，算出各单因子的方差贡献率及旋转后的因子荷载矩阵，利用主成分分析法得到因子输出结果中的17个特征值，它们是因子分析的初始解，可利用这17个特征值与对应的特征向量计算因子载荷矩阵［3］，接下来确定公因子个数，其中特征值大于1的公共因子共有三个，其特征值分别为8.144、5.463、1.506，三个因子的总方差解释率为88.899%，大于80%，所以认为涵盖了大部分变量信息。因此，选取前三个因子作为公共因子。而通过旋转后的因子载荷矩阵结果得出公因子F1在五项指标上具有较大载荷量，具体为人均耕地C7（0.960）、耕地安全系数C9（0.960）、土地垦殖率C14（0.963）、灌溉指数 C16（－0.974）、耕种指数C17（－0.981），即F1可看成土地可持续利用因子；公因子F2在单位资金投入C1、劳均产值C3、地均产值C4、产投比指数C5四类指标上载荷量较大，其值分别为0.974、0.907、0.895、0.849，可归为土地产投强度因子；公因子F3在粮食单产C2（0.879）、耕地平衡指数 C10（0.801）两项指标上含有较大载荷量，可以理解为土地利用效益因子。

表2 各年份宜昌市土地集约利用评价指标无量纲值

根据最小二乘法，计算出主因子得分相关系数矩阵，再结合宜昌市共15年份的各项指标变量值，利用公式1先得出单个公因子得分，最后再利用公式2算出综合得分。

单个公因子得分函数：

其中Fi为第i个公因子的得分；wi为第i个指标数据的得分系数；Ci为第i个指标标准化后的数据。

综合得分函数：

其中F为评价目标的综合得分值；λi为第i公因子的特征值贡献率；Fi为第i个公因子的得分值；为特征值累积贡献率。

计算出最终1998～2012年各年份的综合得分（F）分别为：－1.03、－0.94、－0.85、－0.8、0.2、－0.01、0.08、0.09、0.2、0.28、0.38、0.4、0.53、0.61、0.84。

（五）评定结果分析

据统计学知识，借助于美国学者斯特吉斯的经验公式作为确定组数时参考。公式为：K＝1＋3.322LgN；d＝全距／级数。其中N为年份，则K＝1＋3.322Lg15≈5；d＝ （0.84－ （－1.03））／5＝0.374。所以理想农用地集约利用评价分级界限应为：第一级：0.466＜A≤0.84；第二级：0.092＜A≤0.446；第三级：－0.282＜A≤0.092；第四级：－0.656＜A≤－0.282；第五级：－1.03＜A≤－0.656。根据以上等级分类，结合宜昌市15年间的综合得分，最后结果第四级无年份入选则删除，得到四级分类：第一级：2012、2011、2010；第二级：2009、2008、2007、2002；第三级：2005、2004、2003；第四级：2001、2000、1999、1998。同时根据综合得分得出趋势图，如图1。

从图1可以看出，除2002年外（反常波动，与次级因子波动情一致），宜昌市农用地集约利用程度整体上呈稳定上升趋势。其中，2012年达到最大值，比最小值1996年增加了近两倍，在2003年略有回落，之后农用地集约利用程度一直呈现稳定上升趋势。根据指标分类的四大因素层，对原因共分为三点。

第一，随着经济社会的发展，政府逐年加大第一产业投资在近三年增幅尤为明显，宜昌市2012年的第一产业投资增长到112.55亿元，增长53.1%，相较于1998年的7.07亿元更是翻了近16倍。说明国家对第一产业及农地的重视度逐年增高，农业生产是关乎国民经济发展的重要一环，重视程度的提升也是社会进步的必然趋势。农地生产投资的加大，具体到实用层面，则是区域灌溉设施配套完善等一系列影响，对提高宜昌市农用地集约利用程度起到了重要作用。

图1 各年份宜昌市农用地集约利用程度综合得分情况图

第二，农业人员科学文化素养的不断提高，农用地利用科技含量投入也逐年增加，农用地产值趋于稳定，从而提高了农用地集约利用水平。虽然城市化进城的加速影响了农业从业人员的流失，同时也带来了科技反哺第一生产力的效力。整体人员的文化水平提高，农业生产人员更多学会利用先进的播种技术，遇到难题也会寻求网络资源帮助，这类科技进步带来的优势极大提高了当地农地集约利用度。

第三，农业化肥投入、机械化程度不断提高，也是促进农用地集约利用程度呈现持续走高的重要原因。当地人员在进行农用地生产利用时，由于条件的便利性，广泛使用化肥，大棚，机械操作等一系列设施也使得产量逐年增高，最终带来农地集约利用程度的提高。

三、结果与讨论

第一，宜昌地貌以山地丘陵盆地为主。由于山多地少，耕地资源匮乏，人均耕地面积比较少，耕地质量相对较差，而且近些年城市化进程的加快，建设用地不断扩张，耕地在大量流失。由此也带来一系列问题，加之宜昌雨量丰富，同时受三峡大坝建设的影响，今年多发地震或者山体滑坡导致了水土流失，使得粮食减产，粮食安全问题进一步突出。因此从粮食安全角度考虑，提高农用地集约利用水平是势在必行，也是构建节约型社会的必然要求。

第二，对宜昌市农用地集约利用采用了因子分析法的定量分析，得出的结论客观真实且具备说服力。通过对大量信息的提取和综合，既实现了降维的目的，减少了工作量，又很好地保持了样本的原有特征［2］。其中提炼的三个公因子的对指标的相关度及命名解释，也同客观实际相符合，如实反映了宜昌市农用地利用程度。

第三，在提高农用地集约程度层面来解读，因不同情况区别对待。针对集约水平低下的区域，采取加大资金投入、动力投入，走高投高产道路，同时适当因地制宜，选择符合地质地形特点结构的耕作结构类型；而对于集约水平高的区域，应努力进行技术创新，通过加大技术层投入，走内涵式的农用地集约利用路线。

［1］褚夫平.规划前期县域农用地集约利用评价研究——以招远市为例［D］.山东农业大学，2011.

［2］赵丽，朱永明，张蓬涛，等.基于因子分析法的农用地集约利用评价研究——以河北保定市为例［J］.农机化研究，2010（11）.

［3］曹明秀.基于因子分析法的城市经济转型研究［J］.中国流通经济，2009（5）.