基于主成分分析法的重庆农业发展水平研究

(重庆三峡学院 重庆 404632)

一、引言

农业是其他一切产业发展的基础，农业的发展，往往对其他产业的发展有着先决和推动的作用；虽然在经济发展的后期，农业的作用和地位有所下降，但是依然起着基础性的作用，如果农业的发展太过滞后，还会阻碍其他产业的发展，最终导致整个经济体系崩坏。

重庆市，地处中国西部地区，作为中央直辖市之一，同时也是长江上游的经济中心之一。地跨东经105°11'—110°11'，北纬28°10'—32°13'，东西跨度470KM,南北跨度450KM，全市面积82402.95KM2。地貌以丘陵山地为主，素有“山城”之称，境内有大巴山、巫山、武陵山环绕，长江、嘉陵江、乌江等河流流经。降雨较为丰沛，且多集中于夏秋季，因为地处山区，所以湿度较大，同时，重亲还有“雾都”之称，使得日照很少，是中国日照资源最缺乏的地区之一。重庆市农业历史文化悠久，兼有旱地农业和水田农业。因为地形的限制，农业的发展受到很大程度上的限制，机械化、现代化、信息化进程缓慢。通过对重庆农业发展水平的综合评价体系，研究重庆农业发展的动态过程，分析影响农业发展的主要因素，以促进重庆农业的发展水平提高。

二、基于主成分分析法的农业发展水平评价

(一)指标体系的建立与数据来源。国内的专家学者对农业发展的研究做出了巨大贡献，提出了许多的指标体系，在参考了众多文献的基础下，选取了农村居民人均收入(元)、粮食作物单位面积产量(公斤/公顷)、人均耕地面积(公顷/人)、农业机械总动力(万千瓦)、有限灌溉面积(公顷)、劳均粮食产量(吨/人)、农用化肥施用折算量(万吨)、农作物播种面积(公顷)、第一产业终端消费量(按等价值计算)(万吨标准煤)、农业商品化率(%)十项指标组成的指标体系。

研究所用数据大部分来源于《重庆统计年鉴》，部分指标数据通过简单计算得到，个别数据取自文章《农村公共产品供给对农民收入的影响分析》。

(二)主成分分析。该研究采用主成分分析方法对重庆市的农业发展作出评价。该方法的宗旨是降维，将多个指标转化为少数几个综合指标，起到简化数据的作用，同时又能够保留大量的原始信息。另一个作用就是原始指标体系繁多赘述，指标之间关联度大，信息重复度非常高，通过主成分分析方法将指标体系综合化后，得到的数据之间互不干扰，减少了重复内容。

1.原始数据标准化。运用SPSS17.0将2002至2016年重庆市农业发展指标数据标准化，已解决量纲的影响，经标准化的数据见表1。

表1 重庆市农业发展水平指标体系标准化数据

年份X6X7X8X9X102002年-0.8215-1.544030.46673-0.23437-1.544732003年-0.75091-1.73487-0.53381-0.23567-1.215772004年-0.37454-1.152680.28486-0.58448-1.010182005年-0.22022-0.918940.34065-0.03612-0.804582006年-2.29627-0.77526-2.016940.18203-0.53732007年-0.69944-0.36998-1.630290.25419-0.886822008年-0.300340.0396-1.11940.37938-0.598982009年-0.328490.36447-0.526680.303850.161742010年0.181670.43417-0.201910.690610.429022011年0.490140.837310.139480.972070.49072012年0.663370.884490.550191.391470.655172013年0.772560.950960.792371.596360.860772014年0.791811.017440.94852-1.618661.128052015年0.949611.067831.17385-1.564451.354212016年1.942540.89951.33239-1.49621.51869

2.重庆市2002—2016农业发展水平整体评价。通过SPSS17.0计算主成分的特征值、贡献率以及累计贡献率。使用主成分分析方法，在提取主因子的时候通常采用特征值大于1的标准，累计贡献率一般要求达到85%。计算结果如表2。

表2 因子特征值、贡献率、累计贡献率

根据计算结果，提取特征值大于1的两个主因子，方差贡献率分别为72.433%和13.548%，累计贡献率分别为72.433%和85.981%。

根据成分得分系数矩阵(见表3)，确定主成分中具有相对较大影响力的指标变量。计算结果显示，X5(有效灌溉面积)、X7(农用化肥施用折算量)、X9(第一产业终端消费量(按等价值计算))对主成分F1的影响比较大；将F1命名为农业产业化与精深化因子，这些因素表明，农业的发展水平十分依赖对农业的投入、基础设施的建设。中国在城市化、工业化进程中，农业提供了巨大的贡献，主要包括资本贡献、要素贡献、市场贡献和外汇贡献，使得农业发展长期处于不利地位、缺乏资金、技术、人才的支持。所以，农业产业化与精深化因子F1对农业的发展起着决定性的作用。X3(人均耕地面积)、X6(劳均粮食产量)、X8(农作物播种面积)对主成分F2的影响较大；将F2命名为农业均分化因子，这些因素表明，农业的发展水平还取决于人均量。中国虽然国土广袤，地大物博，但是人口众多，人均拥有量非常少。重庆作为直辖市，西部经济中心之一，人口密度比较大，重庆的地形以山地丘陵为主，耕地面积十分有限。较大的人口密度加上有限的耕地面积，使得农业产业的人均拥有量很少。所以，提高农业发展水平的另一个重要举措是提高人均拥有量。

表3 主成分得分系数矩阵

从表2中可以得到各主成分因子的贡献率可以算出他们的权重，反应因子对综合指标的影响程度。权重=主成分贡献率/累计贡献率。可以求得主成分因子F1的权重f1=0.824，主成分因子F2的权重f2=0.1576。综合得分的计算公式为：F=F1*f1+F2*f2。计算结果如表4所示。

表4 重庆市农业发展水平综合得分

表4中的F值越高，则农业发展水平越高，相反F值越低，则农业发展水平越低。从表4和图1中可以看到，从2002年以来，重庆的农业发展水平整体上呈现出上升的趋势，从2002年的-1.0733提升到2016年的1.2239。自“十二五”以来，国家提出工业反哺农业，城市支援农村，重庆市积极响应国家号召，在2009年，重庆市农业发展综合评分由负值转化为正值，农业发展水平得到巨大提升，农业发展迈向新阶段。

图1 重庆市农业发展水平综合得分变动

三、重庆市农业发展水平提升建议

(一)加大农业投入，提高农业产业化水平

中国农业有着悠久的历史积淀，但过去几千年都是传统农业，发展速度极其缓慢。要构建现代化农业体系，使农业的发展更得上工业化的步伐，首先要解决的就是资金的投入，无论是农业机械化、产业化、信息化、自动化，还是开发、整合各地的特色农业资源，都需要大量的资金投入。过去几十年里，农业为工业的发展提供了巨大的支持，在于工业交互中长期处于不利地位，现在，我国已经，也应该进去工业支持农业的发展。由于农民和农业的保守型、依赖性，农业很难通过自身的积累实现现代化，所以，必须需要政府和二、三产业的支持。

(二)加快劳动力转移，提高农业资源的人均拥有量

小规模的小农经济不可能实现现代化，也没有任何出路。要实现农业的长远发展，必须将农业规模化。重庆较大的人口密度和稀少的农业用地，使得人均拥有的农业资源十分匮乏。而人均拥有量很大程度上决定劳动的边际产出，人均拥有量越低，劳动的边际产出越低，反之则越高。现实情况也是如此，从事农业人数占总人口的比重，远远高于第一产业创造的GDP占总GDP的比重，说明了农业劳动生产率低下。因此，应该加快农村剩余劳动力的转移，将这部分人从农村转移到城市，从农业转移到工业和服务业中去。以此来提高农业规模化，提高农业劳动生产率。

四、结论

该文运用主成分分析方法，选取了十个指标对重庆市2002-2016年的农业发展情况做了研究，主要的结论有：(1)将影响农业发展的水平的十个因素归纳为农业产业化与精深化因子、农业均分化因子两个主成分，具有一定的科学性。(2)重庆市农业发展水平在2002-2016年间整体呈上升趋势，并分为两个阶段，2002-2008年为较低水平阶段，2009-2016年为较高水平，农业发展的水平得到质的提升。(3)重庆市农业水平的提升要注重农业投入和人均农业资源拥有量这两个方面。