彭博，羅澤舉

(重慶工商大學電子商務及供應鏈系統(tǒng)重點實驗室，重慶 400067）

河南省各地區(qū)農業(yè)經(jīng)濟評價*
——基于聚類和主成分分析

彭博，羅澤舉＊＊

(重慶工商大學電子商務及供應鏈系統(tǒng)重點實驗室，重慶 400067）

綜合歷史文獻和河南省的基礎狀況，提出了評價河南省農業(yè)的8項指標，綜合運用主成分分析法和聚類分析法，把河南省18個市的農業(yè)發(fā)展狀況劃分為3個梯度，并對每一個梯度提出相應的發(fā)展策略，為河南省各地區(qū)農業(yè)的快速發(fā)展做出理論支持。

聚類分析；主成分分析；農業(yè)

1 研究概況

河南地處中原腹地，歷史上有“中原熟，天下定”的說法。河南是農業(yè)第一大省，產(chǎn)糧第一大省，糧食轉化第一大省，勞務輸出第一大省。從地域分布看，20個糧食生產(chǎn)大市(縣)周口市占7個，駐馬店市占4個，商丘市占3個，南陽市、信陽市各占2個，安陽市、濮陽市各占1個。

2 指標選擇與研究方法

2.1 指標選擇

為準確評估河南省各市農業(yè)區(qū)域經(jīng)濟評價，必須構建區(qū)域指標體系。在各個具體指標的設置上，針對指標選擇的全面性、可操作性、簡潔性和可比性原則，參考已有研究的指標體系，王爽英、李立輝、戴向洋設置了8項指標，包括人均耕地面積、有效灌溉面積比例、單位面積機械動力、農業(yè)勞動力比重、單位面積化肥使用量、單位勞動力產(chǎn)值、糧食作物單位產(chǎn)量、農民人均純收入［1］。此處結合河南省的實際情況，提出稍有不同的8項指標，包括人均播種面積、有效灌溉面積比例、單位面積機械動力、農業(yè)勞動力比重、單位面積化肥使用量、單位勞動力產(chǎn)值、糧食作物單位產(chǎn)量、農民人均純收入。這里采用人均播種面積而非人均耕地，能更切實際。本指標體系原始數(shù)據(jù)均來自《2012年河南省統(tǒng)計年鑒》。

2.2 研究方法

聚類分析是依據(jù)研究對象(樣品或指標)的特征，對其進行分類的方法，是一種非參數(shù)分析方法，數(shù)據(jù)總體無需作分布假設。

主成分分析(Principal components analysis，PCA)是一種分析、簡化數(shù)據(jù)集的技術，具有減少數(shù)據(jù)集的維數(shù)，同時保持數(shù)據(jù)集對方差貢獻最大的特征。這是通過保留低階主成分，忽略高階主成分做到的。由于主成分分析依賴所給數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)的準確性對分析結果影響很大。

此處在采取聚類分析的同時采用了主成分分析，不但能夠重點把握區(qū)域優(yōu)勢，而且能夠在重點中把握重點。

3 數(shù)據(jù)處理及相關意義

3.1 指標體系構建

對河南省農業(yè)綜合發(fā)展水平的研究情況利用8項指標進行分析。人均播種面積，反映了農業(yè)的最本質情況；有效灌溉面積，反映了該地農業(yè)配套設施狀況；單位面積機械動力，反映了該地機械化程度；農業(yè)勞動力比重，反映了農業(yè)的重要性程度；化肥施用量比重，反映了該地區(qū)的農業(yè)化肥施用情況；糧食作物單產(chǎn)量，反映了農業(yè)發(fā)展程度；農民人均純收入經(jīng)濟指標，反映了農民的收入程度；單位勞動力產(chǎn)值，反映了農業(yè)發(fā)展水平。

選取2012年河南省18個市級區(qū)域農業(yè)各項指標數(shù)據(jù)(表1)。

表1 河南省各地區(qū)農業(yè)指標值

3.2 聚類分析

此處采用系統(tǒng)聚類法，其基本思想就是，在聚類分析的開始，每個樣本自成一類，然后按照某種方法度量所有樣本之間的親疏程度，并把最相似的樣本首先聚成一小類；接下來，度量剩余的樣本和小類之間的親疏程度，并將當前最接近的樣本或小類再聚成一類；再度量剩余的樣本和小類之間的親疏程度，并將當前最接近的樣本或小類再聚成一類；如此反復，直到所有的樣本聚成一類為止。這個聚類過程可以用譜系聚類圖表達出來［6］。

利用SPSS軟件完成系統(tǒng)聚類分析過程。在這里，聚類方法選用的是聚類分析中的系統(tǒng)聚類法，距離采用離差平方和法。利用SPSS 21.0軟件進行系統(tǒng)聚類，得到的系統(tǒng)聚類分析樹狀圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)聚類結果示意圖

結合圖1，根據(jù)具體情況，可將18個地區(qū)分為3個梯度。第一梯度為安陽、漯河、新鄉(xiāng)、洛陽、南陽、三門峽、開封、平頂山、濮陽、信陽、商丘、駐馬店、周口；第二梯度為焦作、許昌、鶴壁、濟源；第三梯度為鄭州。

3.3 主成分分析

各地區(qū)農業(yè)指標體系涉及面廣，所對應的數(shù)據(jù)構成了多元數(shù)據(jù)，如何對這些數(shù)據(jù)進行最佳綜合簡化，是一個至關重要的問題，因為一方面這些數(shù)據(jù)龐雜，另一方面它們之間往往具有多重線性相關性。利用SPSS 21.0軟件代替手工運算，完成河南省各地區(qū)農業(yè)發(fā)展狀況的主成分分析，結果輸出分析如表2。

表2 相關系數(shù)矩陣

由相關系數(shù)矩陣可以看出，一些指標存在較高的正相關性，一些指標存在較高的負相關性，說明其反映的農業(yè)經(jīng)濟信息有一定的重疊和錯位。

表3 特征值及主成分的貢獻率和累積貢獻率

由特征值及主成分的貢獻率和累積貢獻率可以看出，前3個主成分已經(jīng)能達到78.378%了，這點雖說不是太高，但也能達到要求，基本能滿足它的代表作用。

表4 主成分載荷

由表4可知，農村人均純收入、勞動力產(chǎn)值、農田機械動力比重在第一主成分上均具有較高載荷，這說明第一主成分基本反映了這些指標的信息；人均播種面積、有效灌溉面積比例和糧食作物單產(chǎn)在第二主成分上具有較高載荷；化肥使用量和農業(yè)勞動力比重在第三主成分上具有較高載荷。

表5 河南省18個市農業(yè)發(fā)展綜合水平的主成分得分

續(xù)表

上述結果與現(xiàn)實情況基本相符，個別有出入的排名是由于主成分分析本質上的缺陷造成的。由表5可以看出，綜合得分在全省平均水平以上的有濟源市、焦作市、鶴壁市、鄭州市、濮陽市、新鄉(xiāng)市、開封市、商丘市、安陽市、漯河市。鄭州市、三門峽市、濟源市分別在第一、第二、第三主成分排名第一，這符合實際。如鄭州市是河南省的省會，經(jīng)濟發(fā)展好，這對第一主成分有大的影響；三門峽市雖然在第二主成分的排名靠前，但是綜合排名沒有達到省平均水平，影響它的主要是第一、第三主成分，即勞動力產(chǎn)值和農田機械動力，該市的機械化程度低，勞動產(chǎn)值低。其他8市的綜合得分均處于全國平均水平之下(＜0)，說明該省農業(yè)發(fā)展不是很均衡，大部分城市農業(yè)水平較低，亟待采取措施，加大農業(yè)發(fā)展步伐。

4 區(qū)域農業(yè)發(fā)展策略

綜合上述的聚類分析和主成分分析，結合實際情況和區(qū)域特色，可將河南省18個市分為3個等級。農業(yè)先頭區(qū)：安陽、漯河、新鄉(xiāng)、開封、濮陽、信陽、商丘、駐馬店；農業(yè)發(fā)展區(qū)：焦作、許昌、鶴壁、濟源、三門峽、平頂山、南陽、周口；農業(yè)后發(fā)區(qū)：鄭州市、洛陽。然后分別對應每一個農業(yè)區(qū)進行全面的策略分析。

4.1 農業(yè)先頭區(qū)

對于安陽、漯河、新鄉(xiāng)、開封、濮陽、信陽、商丘、駐馬店這幾個農業(yè)走在全省前列的市，應該積極響應國家農業(yè)的政策，加快農業(yè)現(xiàn)代化、信息化、集體化的步伐，積極向外省的農業(yè)大市學習，取其精髓，去其糟粕；采取抱團發(fā)展策略，形成規(guī)模效益，吸引大的食品加工企業(yè)進入，促進農業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展。抱團式發(fā)展不是要大家團在一起發(fā)展，而是要團中有競爭式的發(fā)展。應該加強對農業(yè)新品種的研發(fā)，培育一批高產(chǎn)的品種，加緊梳理農業(yè)基礎設施。

4.2 農業(yè)發(fā)展區(qū)

對于焦作、許昌、鶴壁、濟源、三門峽、平頂山、南陽、周口這些市，農業(yè)綜合實力在河南省隸屬中間地帶，這些地區(qū)在第一、第三主成分上得分不太高，即農村人均純收入、農田機械動力比重低。這一區(qū)域占全省面積一半，它的農業(yè)綜合實力的強弱決定了該省農業(yè)綜合實力的強弱。政府應該重點發(fā)展這一區(qū)域，政策上給予支持，加快該地區(qū)的機械化普及程度；多招商引資，加快農產(chǎn)食品的加工發(fā)展，提高農民收入；向兄弟省轄市的農業(yè)優(yōu)勢學習。

4.3 農業(yè)后發(fā)區(qū)

鄭州、洛陽，是該省經(jīng)濟最靠前的兩個省轄市，要在鄭州、洛陽重點培育一些農業(yè)園區(qū)、農業(yè)龍頭企業(yè)，為農業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈做出貢獻，促進農業(yè)的發(fā)展。這兩個城市應該秉乘集中化的策略，即重點、集中地發(fā)展，這樣才能產(chǎn)生一批高產(chǎn)區(qū)域。集中化的策略并不是盲目地集中、擴張，而是有特色的集中。只有這樣，才能促進農業(yè)經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。

5 小結

通過對河南省2012年18個直轄市農業(yè)綜合發(fā)展水平的評價和分類，發(fā)現(xiàn)上述18個市農業(yè)發(fā)展的區(qū)域差異十分明顯，綜合評價得分小于零的省份占到絕大多數(shù)；從聚類分析來看，上述18市中，絕大多數(shù)處于第二類；農業(yè)發(fā)展層次以及速度也因所在區(qū)域的不同而呈現(xiàn)出明顯的差異。因此要加大對農業(yè)基礎設施落后城市的投入力度，加強管理，逐步提升各市農業(yè)綜合發(fā)展水平。

［1］王爽英，李立輝，戴向洋.基于主成分分析方法的湖南省農業(yè)區(qū)域經(jīng)濟評價及發(fā)展方向［J］.農業(yè)現(xiàn)代化研究，2010，31(2)： 241－244

［2］黃季焜.中國農業(yè)的過去和未來［J］.管理世界，2004(3)：95－111

［3］劉彥隨，吳傳鈞，魯奇.21世紀中國農業(yè)與農村可持續(xù)發(fā)展方向和策略［J］.地理科學，2002(4)：23－56

［4］黨耀國，米傳民，錢吳永.應用多元統(tǒng)計分析［M］.北京：清華大學出版社，2012

Economic Evaluation on Regions of Henan Province Based on Clustering and Principal Component Analysis

PENG Bo，LUO Ze-ju

(Chongqing Key Laboratory of Electronic Commerce and Supply Chain System，Chongqing Technology and Business University，Chongqing 400067，China)

In combination of historical literature and the situation of Henan Province，this paper puts forward 8evaluation indexes of agriculture in Henan Province.By the methods of principal components analysis and clustering analysis，this paper divide agriculture development of 18municipalities directly under Henan Province into three gradients，and designs corresponding strategies，which theoretically support rapid development of agriculture in Henan.

cluster analysis；principal component analysis；agriculture

F30

A

1672－058X(2015)04－0091－06

10.16055/j.issn.1672－058X.2015.0004.020

2014－10－28；

2014－11－20.

教育部人文社會科學研究項目(10YJA630012)；重慶工商大學創(chuàng)新型項目(yjscxx2012－037－036；yjscxx2012－037－037).

彭博(1988－)，男，河南許昌人，碩士研究生，從事管理決策與技術研究.

＊＊通訊作者：羅澤舉(1965－)，男，重慶市人，教授，博士，碩士生導師，從事數(shù)據(jù)挖掘研究.Email：luozeju@126.com.