江苏省粮食产量影响因素的灰色关联分析及对策建议

范心慈

（重庆三峡学院财经学院，重庆万州 404100）

农业是国之根本，是国家经济发展的基础，而粮食则是维持人类生产活动的不可或缺的必需品。稳定粮食播种面积和产量事关国家经济发展和民生大事，是我国全面推进乡村振兴的工作重点。仓廪实，天下安，粮食产量是保障粮食安全的基石，对国家安全、国民经济健康稳定发展具有重要战略意义。粮食产量预测是明确国内粮食供给能力、衡量国家粮食安全水平的基础。

国内学者关于粮食产量的研究主要聚焦于粮食产量影响因素和波动因素分析、粮食产量的预测和模型研究。黄凯等测算了1978—2017年气候因素、有效灌溉面积、肥料使用折纯量等因素对广西省粮食增产的作用[1]；黄琦兰等提出一种ADE-LSS-VM 的粮食产量预测模型，通过误差评判指标结果预测粮食产量[2]；李正等运用主成分分析法对黑龙江省垦区粮食产量进行分析，发现粮食播种面积、耕地面积、化肥用量和农用机械总动力是主要影响因素，农药用量、地膜用量为次要影响因素[3]；李红伟等利用改进的灰色关联模型对甘肃省2009—2019年旱作农业区粮食综合生产能力影响因素进行分析发现，粮食收购价格、降水量及粮食播种面积是影响粮食综合生产能力的主要因素[4]。本研究选取江苏省2010—2021 年的粮食产量及影响因素为参考数据，采用灰色关联法计算分析影响江苏省粮食产量的因素，以期提出稳定该省粮食生产的相关对策建议。

1 江苏省粮食生产条件与现状

1.1 粮食生产条件

1.1.1 自然条件优越

江苏省地处长江经济带，是长江三角洲地区的重要组成部分，辖域内地势平坦。江苏跨江临海，河流纵横交错，海陆相邻，拥有全国第三、第四大淡水湖太湖、洪泽湖。江苏省属东亚季风气候，四季分明，以淮河、苏北灌溉总渠一线划界，其北部地区属暖温带湿润、半湿润季风气候，南部地区属于亚热带湿润季风气候，是我国重要的粮食主产区之一。

1.1.2 社会经济条件发达

江苏省严格落实粮食安全党政同责，将粮食生产目标层层分解到县乡及具体作物。科技发展是助推农业生产的主要动力，江苏省级财政每年投入17亿元左右助力高校学科建设，推进高等教育内涵发展，至2021 年底，江苏省农业行业累计获得国家科学技术奖19 项。据2021 年《江苏统计年鉴》，2021 年，江苏省机耕面积为680.44 万hm2，占本省农作物播种总面积的90.55%；机械收获面积为567.37 万hm2，占农作物总播种面积的75.50%；有效灌溉面积占农作物总播种面积的56.32%，达到423.20万hm2。

1.2 近年来粮食生产现状

江苏省作为我国东部沿海地区的典型发达省份，以占全国1.07%的土地，聚集了全国约6%的人口；截至2021 年人均GDP 增速较全国平均水平快0.5 个百分点。据江苏省统计局公布的粮食生产数据显示，江苏省2021 年粮食总产量达3 746.1 万t，比上年增长17 万t，增长0.5%；其中，夏粮总产1 380.7 万t，增长0.5%；秋粮总产2 365.4 万t，增长0.4%。2021 年粮食播种面积为542.75 万hm2，比上年增加2.19 万hm2，增长0.4%，全年粮食播种面积实现连续两年回升。粮食单位面积产量为6 902.02 kg·hm-2，比上年增加0.2 kg，增长0.1%。

2 模型建立与数据处理

2.1 模型选择

灰色关联法是由邓聚龙教授首创的对系统可控性、可观性的分析理论，是灰色系统理论的内容[5]。灰色关联分析法是将选取的不同变量因素进行数学分析计算，根据数值间的曲线关系来判断变量之间的关系。如果变量曲线变化趋势相近，则说明变量间的灰色关联度高；反之，如果变量曲线变化趋势差异较大，则说明变量间的灰色关联度低。灰色关联分析法的两个变量因素可以称为参考数列和比较数列，比较数列的发展方向和速率与参考数列的变化越接近，两者的关系越紧密。该法在实际运用中对研究对象的样本数据的时间变化没有规律要求，方便操作且适用范围广泛。

2.2 数学模型构建

根据灰色关联法的数学原理，构建步骤如下：

第一步：确定灰色关联法所需的分析数列，把反应体系特征的数列定为参考数列X0，在本研究中指江苏省的粮食产量（x0）；把影响系统行为的数列定为比较数列xi，在本次研究中指影响江苏省粮食产量的因素xi。

第二步：由于选取变量因素之间的单位存在差异，则需对数列进行无量纲化处理。常用的无量纲化方法有初值法、均值法等，本研究采用初值法，即：

第三步：求出方差序列、最大差和最小差：

第四步：根据下列公式求出关联系数：

上式中，ρ 称为分辨系数，其取值范围是ρ ∈(0,∞)，当ρ取值越小，其分辨力越大，一般ρ的取值区间为()0,1，具体取值可根据实际情况决定。当ρ≤0.546 3时，分辨力最好，通常ρ取0.5。

第五步：根据求出的关联系数计算关联度。因为关联系数反映的不同时刻变量的数值关系，因此，要想得出整体的关联度则需要将计算出的关联系数进行相同时刻的求和然后取其平均值，最后求出的数值即为变量之间的关联度。关联度Ri即为比较数列与参考数列间关联程度的数量关系，公式如下：

第六步：根据所求数值的大小对关联度进行排序。

2.3 影响因素指标与数据来源

所有变量因素数据来源于《江苏统计年鉴》，时间序列为2010—2021年。时间序列数据可以反映粮食产量的发展变化过程，用以研究粮食产量增减变化的发展趋势和发展速度，还可以探索各个因素对粮食产量的影响，甚至可以预测。

本次研究选取了影响江苏省粮食产量的7 项指标[6]，包括：X1粮食播种面积；X2农业机械总动力、X3农村用电量、X4化肥施用提纯量、X5农药使用量、X6有效灌溉面积、X7除涝面积。

2.4 结果与分析

对数据进行无量纲化处理（表1），列出方差序列矩阵（表2），得出各影响因素的关联度及排序（表3）。

表1 无量纲化处理

表2 方差序列矩阵

表3 各影响因素的关联度及排序

根据关联度得出，影响江苏省粮食产量的因素从大到小依次为：有效灌溉面积X6＞粮食播种面积X1＞农业机械总动力X2＞除涝面积X7＞农村用电量X3＞化肥使用提纯量X4＞农药使用量X5。

在2010—2021年期间对粮食产量影响因素排在首位的是有效灌溉面积，其次是粮食播种面积和农业机械总动力。由上述数据得出这些因素对粮食总产量的灰色关联度均大于0.8，从中可以看出江苏省粮食总产量对有效灌溉面积、粮食播种面积和农业机械总动力因素的变化十分敏感，且有效灌溉面积在江苏省粮食产量中占主导地位，提高粮食作物的有效灌溉面积对江苏省粮食产量具有重要作用。

将以上数据进行对比分析得出，在2010—2021年期间对江苏省粮食总产量的影响排在次一级的因素有除涝面积、农村用电量、化肥使用提纯量，农药使用量是对粮食总产量影响最小的因素。除涝面积、农村用电量、化肥使用提纯量都属于科技因素范畴，“科学技术是第一生产力”，只有将科技与农业生产活动相结合才能够实现农业现代化。

3 对策建议

3.1 提高有效灌溉面积

对江苏省粮食产量影响最大的是有效灌溉面积，因此，江苏省在粮食作物生长过程中要加强和改善粮食农田水利设施，确保粮食作物能够得到合理灌溉。在农业生产活动中，注重节水高效灌溉技术的发展与应用，因地制宜制定适当的灌溉方式。加快实现对现有灌溉区域水资源的高效利用，提高灌溉水的利用率，积极推广提高农田、耕地水资源利用率的技术措施。加大对农田水利设施的资金投入，对符合条件的农田配备水利灌溉设备，积极引导农户有效正确地进行粮食作物灌溉。对缺少水源的农田、耕地进行水资源调配，修缮堤坝，合理开凿水渠。在水土资源条件适宜区规划新建现代化灌区，优先将大中型灌区建成高标准农田。

3.2 推动农业现代化发展

1）推进农业机械化的发展。提升农机装备研发应用水平，实现农机数量的增长与农机质量协调发展。兼顾粮食油料作物的农业机械化水平发展与其他农副产品机械化发展水平的关系。利用现代科学技术改造传统农业，提高农业机械化的科技创新能力；加强农业机械研究人才的引进，提高我国农业机械化的科研水平；坚持以社会主义市场为基本导向，提高我国农业机械化对社会的服务能力；确保我国农业机械发展过程中的安全，加大对农业机械研发过程的监督，完善管理机制。

2）加大农业科研研发投入。农业增长一般通过粗放型增长和集约型增长实现。传统的生产要素投资的低收益率是造成农业落后的原因。要想获得高收益率或者改造传统农业，必须提高农业科学技术的研发与利用率，加大对农业科研的资金投入。政府要加强对农户种粮的扶持，吸引农业技术人员到相关岗位就职，对农户进行专业知识传授。根据地区特色采用科学技术方法使各个地区都能够合理地进行农业要素投入，聘请专业人员根据地区实际情况制定适合自己的科学技术方法，以求在农业生产活动中达到地区产量最大化，协调产业布局。

3.3 稳定粮食播种面积

保护好耕地是稳定粮食播种面积的前提，要严守18亿亩耕地红线。农村土地种粮是我国粮食的主要来源之一，加强对农村流转土地用处的监督围绕土地流转构建完善的试产监督体系，防止土地被过于商业化导致农民土地被侵占。引导农村土地经营权规范有序流转，政府部门应设置适当的土地流转制度，将保障农民的利益放在首位。将“三权”分置的土地政策贯彻落实到位，努力稳定土地经营权，合理利用土地。明确划分农村土地的各个用途，严禁违反《土地管理法》。国家要建立相关的法律规定农村土地的使用途径，严厉打击非粮化非农化现象，对国家人员使用土地进行严格的监管。适当对农民进行种粮补贴，宣传粮食种植对于我国的重要性，引导农民加入到农田保护中去，村里要对农村土地进行巡查，严禁出现抛荒现象。

3.4 科学施用化肥农药

随着粮食生产的要求，化肥、农药在粮食增产过程中的地位越来越重要。但是，过度使用化肥、农药会给江苏省耕地资源造成严重的生态破坏，造成土壤养分流失，阻碍粮食作物的生长。因此，农民在粮食生产活动中，要控制化肥、农药施用量，合理使用农药，推广科学施肥、秸秆还田，提升农田土壤肥力，改善土地生态环境。对于化肥、农药因为生产成本变高导致市场价格升高这一现状，政府要加大对农民的资金补贴，发挥其对市场的监管职能，稳定市场化肥农药价格。