山东省马铃薯种植收益影响因素分析

徐洪文，郑 军，张明月

(山东农业大学 经济管理学院，山东 泰安 271018)

随着中国不断推进社会主义现代化，经济发展水平的提高和农业及相关产业的绿色发展将会使国民对粮食的需求量持续增加，扩大粮食消费规模。因此，粮食安全是国家全局发展的战略性问题，对解决社会主要矛盾、推动农业农村现代化、实现共同富裕具有基础支撑意义。一方面，中国耕地长期处于高强度利用状态，耕地面积持续减少，农药和化肥的过度使用使耕地面临重金属污染、土壤结构被破坏、土壤肥力不断下降的困境；另一方面，农村青年劳动力流失严重，大量青壮年不愿意从事农业生产而选择进城谋生，农村呈老龄化趋势，农田水利设施老化失修严重，甚至出现了土地荒芜的现象。由此可见，中国人口与耕地的关系仍然处于一种不平衡态势，国家粮食安全问题令人担忧。马铃薯作为第四大主粮有着粮菜兼用的优势，在粮食安全中的重要性不言而喻。除了富含多种人体需要的营养物质这一优势外，马铃薯也可以很好地适应严寒、干旱、瘠薄的生长环境，而且节水省肥，具备良好的推广种植特性。2015年，中共中央就推进马铃薯主粮化战略的实施召开了研讨会，会议讨论了马铃薯主粮化的目标任务以及发展路径。会议指出在保证其他三大主粮稳定供应的基础上，通过提高生产效率、扩大马铃薯的种植面积以增加粮食供应总量，进而提高中国人均粮食占有量。从中国马铃薯成本结构与收益变化来看，生产成本呈现上涨趋势，人工成本增速较快，生产成本利润率逐渐下降，每50 kg主产品利润变化最为明显[1]。如何提高马铃薯的投入产出比是农户关心的首要问题。以中国马铃薯主要产地山东省为例，分析马铃薯成本收益的影响因素，探索提升马铃薯收益提升的路径，对稳定马铃薯种植面积、对接马铃薯主粮化战略意义重大。

目前，国内许多学者对马铃薯生产现状以及马铃薯种植收益的影响因素进行了研究讨论。中国马铃薯主要产地集中在西部，但是由于受到气候、土壤等因素的综合影响，马铃薯单位面积产量并没有进入高水平行列；种植收益较低且波动较大，不利于农户生产积极性的提高[2]。影响马铃薯产量的因素中物质费用的投入起关键性作用，增加投入部分物质费用可以使马铃薯增产，加大土壤修复的投入、增加劳动成本对马铃薯产量有正向促进作用；而农户负担的加重和马铃薯价格的上升对产量有抑制作用[3]。从马铃薯产业发展的影响因素角度来看，中国马铃薯种植规模逐年增加，已经成为马铃薯种植大国，但是马铃薯生产能力和技术水平不高，优良种薯的使用率不高、脱毒种薯的生产规模小、优良品种更新速度慢、种植分散且产量低、种植效益不显著等诸多因素限制了马铃薯产业的持续发展。因此，为了保证粮食的供给、提高粮食的转化率水平，必须增强马铃薯的综合生产能力。在应对马铃薯产业发展所面临的挑战时，可以转变经营模式、创新科学技术、改善马铃薯商品品质并提高加工增值水平、延长马铃薯产业链条、多渠道营销以及开拓市场[4]，也可以通过加强品种选育以及栽培技术、提高马铃薯产品研发水平、加强马铃薯产业体系平台建设、加大产业扶持力度、申请品牌认证等来推进马铃薯主粮化战略[5]。

1 数据选取与模型选择

1.1 数据来源

选取2010—2020年11年作为样本时段，基于《全国农产品成本收益资料汇编》以及《山东省省农村统计年鉴》获取山东省马铃薯的净利润数据、价格数据和生产要素投入成本数据，所得到的统计数据连续性好，可信度高，覆盖面广。由于2010年和2011年山东省马铃薯数据部分缺失，为了减小误差、保证研究的可靠性，将相应年份济南市和青岛市马铃薯相关数据取平均值后进行分析。

1.2 变量选择

马铃薯种植收益受价格、产量以及生产要素投入的总成本共同影响。由于农产品产量与产地的降水量、光照、温度、技术水平等众多因素密切相关，这些因素量化处理的过程复杂；而马铃薯种植成本的各项费用和价格指标均可在统计年鉴中获得，且可以进行计量。因此本文从价格水平和种植成本的角度，通过对山东省马铃薯成本投入和收益的各指标要素进行筛选，结合专家学者对农产品收益影响因素的研究，以净利润为被解释变量，选取种植成本中数值排名靠前的影响因素和50 kg主产品售价为解释变量，对山东省马铃薯种植收益影响进行实证分析。

1.3 模型选择

主要采用主成分回归和灰色关联度分析两种分析方法。灰色关联分析是通过计算各个因素之间的关联系数，按关联系数值大小来确定各因素间关联程度强弱的一种方法。主成分分析法利用降维的思想，将多个指标通过线性变换转化为几个主成分，使每个主成分都能充分反映原始资料中的大部分变量。主成分分析可消除评价指标之间的相关影响，而灰色关联分析法对样本数量要求不高，可以更直观地展示各个影响因素与马铃薯种植净利润的关联度[6]，采用以上两种分析方法对马铃薯成本收益的影响因素进行综合评价，找到提升马铃薯收益提升的路径。

1.3.1 灰色关联分析

影响山东省马铃薯种植收益的因素有很多，这些因素的联合作用影响了马铃薯单位面积净利润，分析各个因素对马铃薯成本收益的影响程度的大小可以更有针对性、目的性地提出建议、采取改进措施，进而提升马铃薯种植的收入水平。下面选用灰色关联度分析对山东省马铃薯收益净利润与各因素之间的关联度进行计算分析。

1)确定分析数列。参考数列X0和比较数列Xi的计算公式为

X0={X0(k)|k=1,2,…,n}

(1)

Xi={Xi(k)|k=1,2,…,n}，i=1,2,…,m

(2)

2)数据无量纲化处理。选取均值化法作为无量纲化的处理方式，即

(3)

3)计算绝对值差值。计算出比较序列与参考数列的差值的绝对值ΔX0i、最大值M、最小值M′。

ΔX0i=|X′0(k)-X′i(k)|，

k=1,2, …,n,i=1,2…,m

(4)

(5)

4)计算关联系数。

(6)

5)计算关联度。计算出各个比较序列与参考数列之间的关联度γ0i，一般认为关联系数值介于0.7与1之间属于强关联关系，0.35与1.7之间表示存在中等关联关系，0与0.35之间属于弱关联关系。

(7)

1.3.2 主成分回归分析

从山东马铃薯种植收益的角度出发，选择净利润为被解释变量、影响种植收益的因素作为解释变量建立回归模型，利用SPSS软件进行分析。模型构建如下：

Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+

β5X5+β6X6+β7X7+β8X8+ε

(8)

式中：Y代表山东省马铃薯单位面积净利润；X1～X8分别表示影响种植收益的8个变量因素；β0表示常数项；β1～β8分别代表净利润与各个影响因素之间的相关系数，其含义为当解释变量变化一单位时被解释变量的变化情况；ε为误差项。

2 结果分析

2.1 马铃薯成本收益影响因素灰色关联分析

首先通过对各项因素进行无量纲化处理，采用均值化法进行计算得到山东省马铃薯种植收益数据标准化矩阵，见表1。

表1 2009—2019年山东省马铃薯种植收益数据标准化矩阵

依据计算公式对无量纲化处理后的数据求得绝对差值找出数据中的最小差值Δmin=0.063 5，最大差值Δmax=3.445 9，计算得到山东省马铃薯种植收益数据绝对差值矩阵，见表2。

表2 2009—2019年山东省马铃薯种植收益数据绝对差值矩阵

依据计算公式进行关联度计算，将其进行大小排序，结果见表3。

表3 山东省马铃薯成本收益影响因素关联度排序

通过计算山东省马铃薯种植成本收益影响因素的灰色关联度，将影响马铃薯净利润各因素按照关联系数值由大到小依次排序为：人工成本、种子费用、租赁作业费、化肥费用、50 kg主产品售价、农药费用、间接成本、土地成本。根据上述计算结果可以看出，人工成本这项要素对马铃薯单位面积净利润的影响程度可表示为强关联关系，关联系数为0.717,说明马铃薯种植过程中人工成本严重影响收益情况。随着工业化、信息化、城镇化以及农业现代化的不断推进，减少农业劳动力的数量提高效率、做到劳动力要素与生产要素的最佳结合、提高劳动者素质以发挥人才效益提高劳动生产率、提高机械化水平已经成为降低人工成本的基本方式。种子费用、化肥费用、租赁作业费、农药费、50 kg主产品售价的影响程度虽没有达到强关联关系，但关联系数也都达到了0.6以上，皆可定义为中等程度关联。在种植马铃薯过程中，各项生产要素的投入量直接决定生产成本的高低，进而影响种植收益。因此合理控制各项生产要素的投入量、提高生产效率，可以降低马铃薯生产成本、提高种植收益水平。

2.2 马铃薯成本收益影响因素主成分回归分析

通过SPSS计量分析软件利用主成分回归模型对山东省马铃薯种植收益各指标数据进行分析，并且对所选取的数据进行KMO检验和Bartlett检验。输出结果见表4，KMO数值介于0.5～1；卡方显著性水平不超过显著性检验规定的数值0.05。因此认为所选指标数据适合做主成分分析。

表4 KMO与Bartlett检验结果

从方差解释的计算结果(表5)可以看出，最终筛选出3个因子，此3个因子的特征值依次为4.199、2.185、1.103，方差累计百分比依次为51.486%、78.802%以及92.588%，这说明3个因子可以反映所选变量中90%以上的信息。可以用这3个变量代替原有变量，消除共线性，作为新的变量去分析与马铃薯收益的相关性[7]。

表5 总方差解释结果

根据表6求得的3个因子的特征值对应的特征向量，计算出3个主成分表达式：

S1=-0.644X1-0.736X2+0.724X3-0.224X4-

0.025X5+0.940X6+0.943X7-0.902X8

(9)

S2=0.710X1+0.611X2+0.641X3+0.854X4-

0.079X5+0.237X6+0.286X7-0.153X8

(10)

S3=0.180X1-0.034X2+0.069X3-0.075X4+

0.994X5-0.101X6-0.072X7-0.253X8

(11)

表6 特征值所对应的特征向量

根据得出的主成分因子建立回归分析模型，模型表达式为

Y=a0+a1S1+a2S2+a3S3

(12)

式中：Y代表马铃薯单位面积净利润；a0表示为常数项；a1～a3分别表示3个因子的相关系数。将数据代入模型并进行回归分析，结果见表7。

表7 主成分模型回归分析结果

由模型输出结果可知，R2与DW值通过了检验，因子的显著性也都小于0.05，说明模型的拟合度是符合要求的，将表7中的对应数值代入模型，得到的表达式为

Y=-1.543×10-16-0.250S1-

0.193S2+0.720S3

(13)

再将S1、S2、S3表达式代入上述模型，得到模型表达式为

Y=-1.543×10-16+0.154X1+0.042X2-

0.255X3-0.275X4+0.737X5-

0.354X6-0.343X7+0.086X8

(14)

通过对马铃薯种植净利润与选定的各个要素进行主成分分析，对各因素对净利润的影响结果进行解释：在各个自变量中，种子费用、化肥费用、主产品售价、间接成本正向影响马铃薯种植收益，农药费、租赁作业费、人工成本以及土地成本负向影响马铃薯收益。观察上述模型结果的影响程度大小可以看出，50 kg主产品售价、人工成本和土地成本对马铃薯种植收益的影响较大。50 kg主产品价格与单位面积净利润的相关系数达到0.737，位列第1，影响程度最高，其含义为在其他影响因素不变的条件下，主产品价格每增加1个单位，单位面积净利润就会增加0.737个单位。马铃薯的价格明显地影响着利润水平，积极推进山东省马铃薯价格市场化，同时要保证马铃薯价格的稳定；政府落实马铃薯保价收购政策，对马铃薯的生产种植给予一定的补贴，提高农户马铃薯种植的积极性。而人工成本和土地成本对马铃薯净利润均为负向影响，这可以解释为在其他条件不变的情况下，增加其中一种生产要素的投入会使净利润下降。随着二、三产业的快速发展，种植马铃薯劳动力的机会成本日益上升，且种植马铃薯劳动力的机会成本与其收益之间的差距变大，从而使劳动力务农工资水平提高，因此，人工成本成为影响马铃薯种植收益的重要因素；土地产权制度体系不断健全推进农地流动以及农村土地市场化，致使土地成本在马铃薯种植成本中所占的比例上升。

3 结论与政策启示

3.1 结论

通过对马铃薯收益影响因素进行实证分析，获得各因素间关联程度：人工成本>种子费>租赁作业费>化肥费>50 kg主产品售价>农药费>间接成本>土地成本。运用SPSS软件对各影响因素进行主成分回归分析，从回归结果可以看出，马铃薯售价、人工成本和土地成本对马铃薯种植收益的影响较大。另外，对马铃薯净利润正向影响的因素包括种子费、化肥费、50 kg主产品售价、间接成本；负向影响的因素为农药费、租赁作业费、人工成本以及土地成本。

3.2 政策启示

1)规范马铃薯农资市场，稳定农资价格。在种植马铃薯的过程中，农资投入是一项极其重要的成本投入，种子品质、农药和化肥的使用量等农业生产要素都不同程度地影响马铃薯的产量和质量，马铃薯的采购价格也会对马铃薯生产成本产生直接的影响。因此，为了控制马铃薯种植的成本、增加马铃薯利润收益，农业相关各部门要规范马铃薯生产资料市场，确保市场价格平稳，保证农资产品质量安全。政府部门要加强对马铃薯农资产品价格的宏观调控，充分了解农资市场价格浮动情况，对市场环境、气候变化等各种可能会引起价格变动的因素进行充分考量，把握马铃薯农资市场发展的形势状态，有目的性、有针对性地采取价格管控措施。

2)注重马铃薯科技研发，提升马铃薯产量。通过更新农业科技使马铃薯增产，并且使马铃薯产品质量得到更好保障，开发马铃薯单产潜能。农业科研部门可以从改良马铃薯品种着手，加大力度研发马铃薯新型优质品种，改善马铃薯品种品质，培育有抗病虫害且高产特性的马铃薯品种。山东省相关部门要推动建立马铃薯种植科技转化机制，加速研究成果的普及。通过政策扶持推动科技研究，鼓励农业科研人员进行马铃薯种植技术的研发，广泛推广、宣传和应用马铃薯优良品种，加大价格优惠力度，减少农户对种子价格问题的担忧，鼓励农户种植新培育的马铃薯品种，提高马铃薯生产水平，提高利润收入。

3)充分利用土地资源，推动马铃薯开展规模化、规范化生产。当前山东省马铃薯种植比较分散，多数都是个体种植户自有地种植，土地规模小，零散分布，农业基础设施不齐全，马铃薯灌溉以及旱涝排水设施不够完善。在马铃薯主粮化战略实施的背景下，为了保证马铃薯生产水平能够有所提高，增强马铃薯的市场竞争优势。农业相关部门要制定规范化种植的标准，从育种栽培到施肥浇灌再到收获的整套流程各个方面进行规范化管理，做到有标准可依、有章可循，改善马铃薯种植规模小、杂乱分散的局面，提升马铃薯规模化、规范化种植水平。