主成分分析在基地单元现代烟草农业建设水平评价中的应用

金亚波 王军

摘    要：以广东省烟区为研究区域，以基地单元（县）为评价主体，尝试采用主成分分析法评价广东省各基地单元（县）现代烟草农业建设水平。结果表明，利用主成分分析可以有效地识别各评价指标的重要程度及各基地单元（县）现代烟草农业建设的优势和劣势;主成分分析方法可用于基地单元现代烟草农业建设水平综合评价，综合评价指标较多时，在一定程度上简化了计算工作量，评价结果符合实际，可用于指导基地单元现代烟草农业建设。

关键词：主成分分析;基地单元;现代烟草农业;评价

中图分类号：F303                文献标识码：A           DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.01.027

Application of Principal Component Analysis to Modern Tobacco Agriculture Construction Level Assessment in Base Unit

JIN Yabo1， WANG Jun2

（1.China Tobacco Guangxi Industrial Limited Company， Nanning，Guangxi 530001， China; 2.Guangdong Nanxiong Tobacco Research Institute， Nanxiong， Guangdong 512400， China）

Abstract：Taking the Guangdong tobacco area as a case and selecting base unit or country as the evaluation subject， the modern tobacco agriculture construction level assessment in base unit was evaluated by trying to use principal component analysis （PCA）. The results showed that PCA could identify effectively the important degree of each index and advantage and disadvantage of each base unit of county. So， PCA can be used for the comprehensive evaluation on base unit construction of modern tobacco agriculture level， especially， it can simplify the calculation to a certain extent when the evaluation has many index， and its result accords with actual conditions， and can be used to guide the construction of modern tobacco agriculture in base unit.

Key words：principal component analysis;base unit;modern tobacco agriculture;evaluation

主成分分析方法是将原来众多且具有一定相关性的变量通过线性变换重新组合成一组新的相互独立的新变量来代替原来变量的一种多元统计方法[1]。主成分分析方法选取的新变量个数一般少于原始个数，选取的原则是不丢失主要信息，衡量信息量的标准是主成分方差的大小，方差越大说明主成分包含的信息量越大[2]。由于主成分分析方法具有客观性强、运算简单等优点而被广泛地应用于自然和社会科学方面的多元分析研究[3-8]。

基地单元现代烟草农业建设是现阶段我国烟草农业发展的统领性工作[9-13]，通过基地单元载体进行包括“八大基础，三大体系”的系统建设，最终实现烟叶供应基地化、质量特色化、生产方式现代化，不断提升优质烟叶原料的保障水平。基地单元现代烟草农业是一个新事物，也是一项系统的工程，没有现成的经验和模式，如何客观评价基地单元现代烟草农业建设的水平迄今为止尚未见报道。笔者以文献[14]中基地单元现代烟草农业建设验收内容为基础构建评价体系，采用主成分分析的方法，综合评价广东烟区国家级、省级及未建基地单元的县的现代烟草农业建设水平，为科学评价基地单元现代烟草农业建设水平和今后深入推进基地单元现代烟草农业建设提供科学依据。

1 评价区域及评价方法

1.1 评价区域

本次评价区域为广东省南雄市水口、湖口、黄坑、古市、雄州、乌迳6个国家级基地单元;韶关市的马市、梅州市的蕉岭2个省级基地单元;清远市的连州市，韶关市的乳源县和乐昌市，梅州市的五华县、梅县、大埔县、平远县、丰顺县，共8个未建基地单元的县（市）。评价主体总共为16个。

1.2 评价方法

1.2.1 构建评价体系 以文献[9]中的验收内容为基础，构建基地单元现代烟草农业建设水平评价体系。基地单元现代烟草农业建设水平评价体系共设3个层级，其中一级指标为基地单元现代烟草农业建设水平;二级指标为生产建设规划水平、生产管理水平、生产技术水平、基础设施建设水平、规模化种植、集约化经营和专业化服务水平、信息化管理水平、烟叶收购和工商交接水平共7个指标;三级指标共有33个指标，总分100分，具体见表1。

1.2.2 各评价指标的初步赋值 由中国烟草总公司广东省公司烟叶管理处组织相关专家按照文献[7]中的规定和方法对评价体系中的三级指标逐一进行赋值，得各基地单元（县）的33个三级指标的初步分值。

1.2.3 主成分提取 采用SPSS19.0统计分析软件包辅助统计分析。首先提取主成分，为了保证提取主成分之后，减少变量的信息丢失，用初始特征根大于1来确定主成分的个数。提取主成分后，将初始因子载荷矩阵中的第i列向量除以第i个特征根开根求得主成分得分（特征向量，aij），即来源于每个主成分的权系数。

1.2.4 评价指标权重的计算 根据公式βj=∑（| aij | · Ci）计算各评价指标的权系数。式中βj为第j个评价指标的权系数;aij 为第i个主成分的特征向量在第j个变量的分量;Ci为提取主成分之后，第i个主成分因素在所有主成分因素中的方差相当贡献率。再根据公式Wj=βj / ∑βj将权系数归一，得到最终权重系数。式中Wj为第j个变量的权重。

1.2.5 构建综合评价函数 使用公式F=∑（Wj  ·Yj）计算各基地单元（县）现代烟草农业建设水平指数。式中F为基地单元现代烟草农业建设水平指数;Wj 为各评价指标的权重;Yj为第j个评价指标的初步赋值得分。

2 评价结果分析

2.1 数据的初步分析

对获得的原始数据（未列出）初步统计发现，三级指标中的B4：计划合同管理水平、F1：信息环境配置水平、G5：烟叶等级合格率水平、G6：两条红线的执行水平方差为0，意味着16个基地单元（县）在这4项指标方面水平相同，数据显示全部为最高水平（满分），说明：（1）各评价主体皆能认真按照国家局、省局公司的计划任务组织生产，并按照要求、规范按时签订合同，签订的合同能落实到基本烟田的具体田块，能按照合同组织和管理烟叶收购，无超合同、无合同的收购现象发生;（2）各评价主体烟站各岗位皆能按照每人1台的标准配备电脑，并100%实现网络的连通;（3）各评价主体在烟叶收购环节皆能以相关的国际和行业标准要求，狠抓落实，且两条红线的控制也在国家局要求的范围内。因此，剔除这4项指标（共14分），对余下的29项指标（共86）进行主成分分析。

2.2 主成分提取及计算得分

按照1.2.3提取主成分及计算各主成分的得分。表2列出的是所提取的主成分的方差初始贡献、初始累积贡献率，在主成分中的贡献、累积贡献情况;表3为来源于每个主成分的权系数（得分）。从表2可以看出，所提取的3个主成分对方差的累计贡献为88.89%，基本上可以反映全部的29个评价指标的信息。

2.3 计算各指标权重及解释

按照1.2.3计算各指标权重（表4）。从表4可知，广东省基地单元（县）现代烟草农业建设水平评价的29项有效统计指标的平均权重为3.44 827%。通过各指标重要性比较（图1），可见B1机构扁平化水平、C4烟叶质量状况水平、E1连片种植水平、E3机械化作业水平、E4合作社建设水平、E6专业化服务覆盖率水平、F2基础操作能力水平、G4仓储管理水平这8项指标重要性都低于平均重要性，余下的21项指标的重要性都高于平均重要性。

由原始数据可算得16个基地单元各指标的平均初始赋值得分，以每个指标的平均初始赋值得分为横坐标，以每个指标的权重（重要性）为纵坐标绘制象限图，见图2。

从象限图（图2）可以直观地看出广东省各基地单元（县）现代烟草农业建设水平构成要素的优势和劣势，进而可以确定广东省各基地单元（县）现代烟草农业建设水平进一步提升的工作重点。

象限一属于得分高、重要性也高的象限（高度关注区）。主要有：C2 适用技术推广水平;C3 标准化生产水平;D1 基本烟田建设水平;D2 配套设施建设水平;D3 基础设施档案管理与管护水平，共5项指标。这5项指标的初始赋值得分与其在烟叶生产水平的重要性成比例，即对他们赋值打分与对他们所评价的合理的重要性相符，因此，应该高度重视这5项工作，确保基地单元（县）现代烟草农业建设水平的稳定和不断提升。

象限二属于得分低、重要性高的象限（优先改进区）。主要有：A1 规划报告及其手段水平;A2 基本烟田规划水平;A3 基础设施规划水平;B2 岗位专业化水平;B3 基本烟田管理水平;B5 工商合作管理水平;B6 流程规范化水平;B7 绩效考核管理水平;C1 技术方案制定水平;F3 烟站管理系统水平;E2 生产组织形式及户均规模水平;E5 合作社治理结构及规范运行水平;E7 合作社运行效果水平;G1 基层烟站硬件配置水平;G2 专业化分级散叶收购水平;G3 烟叶收购水平与烟叶收购秩序水平，共16个指标坐落在这个象限内。这个象限标志着各项指标有很大的提升空间，其初始赋值得分大大低于对他们所评价的合理的重要程度，因此，应优先加强这些指标内容建设，以促进基地单元（县）现代烟草农业建设水平向现代烟草农业进一步迈进。

象限三属于得分低、重要性也低的象限（无关紧要区）。主要有：B1 机构扁平化水平;E4 合作社建设水平;G4 烟叶仓储管理水平，共3个指标。这个象限标志着各项指标的初始赋值得分与其重要性成比例，即对他们赋值打分与对他们所评价的合理的重要性相符，因此，应保持这3项指标的现有水平程度，并密切关注国家局对此项工作的最新要求。

象限四属于得分高、重要性低的象限（维持优势区）。主要有：C4 烟叶质量状况水平;E1 连片种植水平;E3 机械化作业水平;E6 专业化覆盖率水平;F2 基础操作水平，共5项指标。这个象限指标内容是评价主体的优势，同时也标志着过度供给，对他们的赋值打分结果大大超过了对他们所评价合理的重要程度，因此，有可能的话，应减少这5项指标内容的进一步建设，而把资源转移到其他更重要内容的建设上，如第二象限的各项指标内容建设。

2.4 评价结果

根据1.2.5计算各基地单元（县）现代烟草农业建设水平指数，以此为依据对各评价主体现代烟草农业建设水平进行评价和排序（表4）。同时对获得的原始数据进行系统聚类，得聚类图（图3）。

从表4和图3可以看出，全省各基地单元（县）烟叶生产水平可分为3类：第1类为水口、黄坑、古市、始兴、蕉岭、湖口，此类烟区在烟叶生产建设规划、生产管理、生产技术、基础设施建设与管理、规模化、专业化、集约化、信息化以及烟叶的收购和调拨水平方面在所有评价主体中处于领先水平，其排名也是前6名，说明设置了基地单元并进行系统建设对提升产区现代烟草农业建设水平的作用是显而易见的。

第2类为雄州、乌迳和连州，此类烟区虽然未开始现代烟草农业基地单元建设，但其烟叶生产建设规划、烟叶生产管理、生产技术以及基础设施建设方面水平较高，其排名是第7～9，有着全面建设现代烟草农业的良好基础。建议适时全面开展现代烟草农业基地单元建设，进一步提升此类烟区的现代烟草农业建设水平。

第3类为乐昌、乳源、梅县、大埔、五华、平远和丰顺，此类烟区基础设施较为薄弱，在规划、管理、技术等方面水平较低，因此应进一步加快此类烟区的生产规划、基础设施建设和先进适用技术的推广应用，为尽早全面开展现代烟草农业建设奠定基础，最终实现烟叶生产水平的全面提升。

3 结论与建议

本文采用主成分分析方法确定权重，尽管降低了评价过程中的主观性，但不利突出评价主体限制性较强的因子对评价主体的影响作用。因此，建议今后应进一步完善基地单元现代烟草农业建设水平指标体系，在此基础上，再通过主观赋权的方法突出评价主体的限制性指标对评价对象的作用，使评价结果更加科学、客观。

象限图分析的手段直观地表达了基地单元现代烟草农业建设中的优势和劣势，这对指导今后开展基地单元现代烟草农业建设的侧重点具有重要的现实指导意义。因此，建议相关部门应该重视象限图中“优先改进区”各项内容的建设工作，确保基地单元现代烟草农业建设水平不断提升。

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