衛(wèi)小華 張立杰

摘要：農(nóng)業(yè)供給側改革的提出為調整生產(chǎn)要素投入結構、降低農(nóng)業(yè)成本、探索推進新疆維吾爾自治區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)提質增效的路徑明確了方向?；?001—2016年新疆棉花產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)對影響棉花產(chǎn)量變動的驅動因素進行分析，從生產(chǎn)條件、人力要素投入、物質投入、產(chǎn)出效益4個方面選取11個相關指標進行灰色關聯(lián)分析，判定各驅動要素與新疆棉花產(chǎn)量變動之間的灰色關聯(lián)程度及其動態(tài)變化，并以多元線性回歸方法構建各驅動要素與棉花產(chǎn)量間的回歸模型;基于通徑分析方法對其相關系數(shù)進行分解，區(qū)分各驅動因素對棉花產(chǎn)量變動的直接或間接作用。結果表明，農(nóng)業(yè)用水量、棉花種植面積是新疆棉花產(chǎn)量變動的主要驅動因素，而化肥折純量與棉花產(chǎn)量呈現(xiàn)負相關關系。

關鍵詞：農(nóng)業(yè)供給側;新疆;棉花產(chǎn)業(yè);產(chǎn)量;驅動因素回歸模型;通徑分析

中圖分類號： F326.12 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）14-0338-04

棉花是一種重要的國家戰(zhàn)略性資源，新疆維吾爾自治區(qū)（簡稱新疆）因區(qū)域內氣候干燥、光熱資源充足、宜棉區(qū)土地資源豐富等獨特的自然資源條件成為目前我國最大的商品棉基地。2014年，國家率先在新疆地區(qū)實行了棉花目標價格改革試點以進一步促進棉花價格市場化，以差別化補貼政策引導國內植棉區(qū)域向新疆集中[1]。朱會義從基本生產(chǎn)要素配置效率角度入手，指出在當前市場經(jīng)濟條件下市場力量的推動造成的勞動生產(chǎn)率區(qū)域差異是1980年以來中國棉花生產(chǎn)向新疆集中的主要原因[2]。新疆獨特的自然環(huán)境因素及地理區(qū)位因素成為其大力發(fā)展棉花紡織服裝產(chǎn)業(yè)的有利條件，但受棉花大規(guī)模種植所帶來的不斷攀升的外部環(huán)境成本及有限的土地、勞動力資源對棉花生產(chǎn)的限制和影響引起產(chǎn)業(yè)界與學術界的廣泛關注[3]。因此，有必要對新疆棉花產(chǎn)量的變動及其驅動因素進行分析。尤其是在“農(nóng)業(yè)供給側結構性改革”背景下，解決新疆棉花產(chǎn)業(yè)調整生產(chǎn)要素投入結構失衡問題、降低農(nóng)業(yè)成本對新疆在發(fā)揮自身區(qū)位資源優(yōu)勢的前提下促進棉花產(chǎn)業(yè)的轉型升級、實現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展具有重要意義。棉花生產(chǎn)是一個復雜的系統(tǒng)問題，能夠驅動棉花產(chǎn)量變動的因素眾多，王太祥等基于灰色關聯(lián)動態(tài)分析對新疆生產(chǎn)建設兵團棉花生產(chǎn)的影響因素進行分析，并指出能夠表征農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的農(nóng)村用電量、農(nóng)業(yè)機械總動力、化肥施用量等要素是影響其棉花產(chǎn)量的主導因素[4]。員臻等利用面板數(shù)據(jù)回歸對我國棉花主產(chǎn)省份相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，指出播種面積、農(nóng)業(yè)機械總動力、受災面積等對棉花產(chǎn)量有顯著影響，并認為我國棉花生產(chǎn)存在不同程度的過度施肥問題[5]。嚴彩虹等通過分析各氣象因素與新疆棉花產(chǎn)量之間的相關關系，指出對棉花產(chǎn)量的影響最顯著的是年日照時數(shù)[6]。從已有研究成果來看，氣象因素變化、種植面積、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平等均對棉花產(chǎn)量有著顯著影響，但對于這些因素綜合效應的分析卻很少。目前對于農(nóng)作物生產(chǎn)能力影響因素的綜合效應分析主要采用多元線性回歸、灰色關聯(lián)理論、因子分析、主成分分析及熵值法等，且主要的研究對象是糧食生產(chǎn)能力，這些方法大多忽略了各要素間的相關關系及潛在影響。本研究基于灰色關聯(lián)分析、多元線性回歸與通徑分析等方法從生產(chǎn)條件、人力要素投入、物質投入、產(chǎn)出效益4個方面對新疆地區(qū)棉花產(chǎn)量變動的驅動因素進行綜合分析，為加快新疆地區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)集聚與轉型發(fā)展助力并為推進新疆大力發(fā)展棉花紡織服裝產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略提供決策參考。

1 新疆棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

新疆位于我國西北內陸，因其獨特的區(qū)位、光熱條件逐步發(fā)展成為我國最大的商品棉生產(chǎn)基地，并開始由基本的棉花種植模式走向棉花產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。該地區(qū)是典型的大陸性干旱氣候，區(qū)域內干旱、光照長、少雨適合棉花生長，目前已形成北疆、南疆、東疆三大棉區(qū)，是當前我國最具競爭優(yōu)勢的產(chǎn)棉大區(qū)。根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年全國棉花播種面積337.61萬hm2，比2015年減少42.05萬hm2，同比減少11.1%，其中新疆地區(qū)棉花播種面積為180.52萬hm2，占全國總播種面積的53.47%;全國棉花總產(chǎn)量534.3萬t，比2015年減產(chǎn)26.0萬t，同比減少4.6%，其中新疆地區(qū)棉花產(chǎn)量359.4萬t，占全國總產(chǎn)量的67.27%，說明新疆已成為我國棉花供給最重要的來源地。

自2001年以來新疆棉花總產(chǎn)量逐步增加，區(qū)域內植棉規(guī)模逐年擴大，與其他諸如化肥施用量、農(nóng)藥費的增長，尤其是農(nóng)業(yè)機械動力單位消耗的逐年攀升相對應的是單位用工量的逐年下降（表1），顯示了新疆地區(qū)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展與農(nóng)業(yè)技術的廣泛應用。新疆棉花大面積連作、棉田化學物質使用量不斷增加、化學污染日趨嚴重、水資源矛盾加劇等問題顯現(xiàn)，已嚴重影響新疆棉花生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。矯健等針對當前新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的“一帶一路”建設和“加快推進供給側改革”的重要機遇期，指出要加快推進新疆外向型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉型升級，促進農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟社會穩(wěn)步發(fā)展[7]。棉花已成為新疆地區(qū)經(jīng)濟、社會發(fā)展的支柱，更是我國棉花供給的主要來源，作為我國“一帶一路”倡議的核心區(qū)域，新疆與中亞國家的互聯(lián)互通必將帶來區(qū)域內棉花產(chǎn)業(yè)集群的升級和蓬勃發(fā)展。

2 新疆棉花產(chǎn)量變動及其驅動因素關聯(lián)動態(tài)分析

2.1 研究方法選擇、數(shù)據(jù)來源

首先，采用灰色關聯(lián)分析方法對各驅動因素對新疆棉花產(chǎn)量波動的影響程度進行分析，得出能夠影響新疆棉花產(chǎn)量變動的主導因素。其次，基于多元線性回歸方法對各主導因素對新疆棉花產(chǎn)量的綜合效應進行測度，并計算其擬合精度。最后，基于上述灰色關聯(lián)分析與多元線性回歸結果采用通徑分析方法區(qū)分各驅動因素對棉花產(chǎn)量的直接或間接作用。本研究相關數(shù)據(jù)由2001—2017年《中國統(tǒng)計年鑒》《新疆統(tǒng)計年鑒》《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》等整理而得。

2.2 驅動因素選擇

影響棉花產(chǎn)量變動的驅動因素眾多且較復雜，本研究在借鑒他人研究成果的基礎上[8-10]，充分結合新疆地區(qū)棉花生產(chǎn)實際，從生產(chǎn)條件、人力要素投入、物質投入、產(chǎn)出效益4個方面選擇代表新疆棉花產(chǎn)量變動的驅動因素，并基于全面性、可靠性、可操作性及典型性原則構建新疆地區(qū)棉花產(chǎn)量變動的驅動因素體系（表2）。

2.3 基于灰色關聯(lián)分析的新疆棉花產(chǎn)量驅動因素分析

2.3.1 生產(chǎn)條件因素 棉花產(chǎn)量與生產(chǎn)條件因素中各指標間的灰色關聯(lián)度排序為受災面積（0.697 81）>有效灌溉面積（0.642 10）>棉花種植面積（0.622 17），且在各要素總排序中也位居前列，表明這幾個指標均與棉花產(chǎn)量中度相關。棉花產(chǎn)量的增長有賴于良好的光熱條件與水土資源，良好的自然條件是棉花生長的基礎，而這些因素大多是人力不可改變的，本研究對這些氣候因素不作考慮，因此應大力提升棉花品種的抗旱、抗災能力以及農(nóng)業(yè)技術水平，大力發(fā)展節(jié)水灌溉與滴灌技術以提升棉花總產(chǎn)量。

2.3.2 人力要素投入、產(chǎn)出效益因素 棉花產(chǎn)量與農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量、單位面積產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值均中低度相關，其灰色關聯(lián)度分別為0.443 95、0.348 60、0.660 85，相對來說相關程度較高。其中關聯(lián)度較高的是單位面積產(chǎn)值，說明促進棉花產(chǎn)量的增長應適度提升植棉收益，棉花產(chǎn)量高、效益好能幫助棉農(nóng)提升植棉積極性。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高，棉花種植所需的單位用工正逐步下降導致相關度不高，因此可以通過農(nóng)用機械的大規(guī)模使用替代以提升棉花總產(chǎn)量。

2.3.3 物質投入因素 棉花產(chǎn)量與物質投入因素中各指標的灰色關聯(lián)度排序為農(nóng)業(yè)用水量（1.030 66）>農(nóng)用機械總動力（0.662 50）>農(nóng)藥費（0.621 94）>化肥折純量（0.598 37）>農(nóng)膜用量（0.385 13），說明各因素與棉花總產(chǎn)量均中高度相關，對棉花產(chǎn)量的提升有較大影響。特別是農(nóng)業(yè)用水與新疆棉花產(chǎn)量之間的灰色關聯(lián)度達到了1.030 66，為高度相關，表明農(nóng)業(yè)用水是影響新疆棉花產(chǎn)量的一大重要因素。因此，建議政府部門繼續(xù)適度扶持對農(nóng)業(yè)科技的投入力度，以促進農(nóng)業(yè)科技的研發(fā)和研發(fā)成果轉化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力，促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高，以提升棉花總產(chǎn)量。

3 新疆棉花產(chǎn)量影響因素分析

3.1 多元線性回歸模型的建立

綜上基于灰色關聯(lián)分析對新疆棉花產(chǎn)量變動的驅動因素可知，各驅動因素對新疆棉花產(chǎn)量均有較高的相關性，其中最重要的驅動因素是農(nóng)業(yè)用水量，其余3類因素中與新疆棉花產(chǎn)量關聯(lián)程度較高的是受災面積、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量與單位面積產(chǎn)值?？紤]到棉花種植面積是棉花產(chǎn)量增長的基礎，因此將其作為生產(chǎn)條件方面的投入因子;而農(nóng)業(yè)用水量、化肥折純量與棉花產(chǎn)量高度相關;產(chǎn)出效益中，由于單位面積產(chǎn)量是單位面積產(chǎn)值實現(xiàn)的基礎與直接體現(xiàn)，選擇單位面積產(chǎn)量作為表征產(chǎn)出效益的因子。具體而言，將棉花產(chǎn)量作為因變量，棉花種植面積、農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)、農(nóng)業(yè)用水量、化肥折純量、單位面積產(chǎn)量等因素作為自變量進行多元線性回歸（表4）。

上述回歸模型的擬合優(yōu)度R2為0.999，其剩余因子e=1-R2=0.031 62，即模型所引入的自變量對于因變量棉花產(chǎn)量的解釋較充分，回歸模型擬合效果良好。結果表明，化肥折純量對新疆棉花產(chǎn)量呈現(xiàn)負向影響，結果雖并不顯著，但已表明新疆地區(qū)棉花生產(chǎn)已存在過度施肥的問題，該結果有力地支持了員臻等的研究結果[5]。

3.2 通徑分析

通徑分析（path analysis）的基本原理最早是由美國學者賴特于1921年創(chuàng)立的，最早應用于遺傳學世代的通徑分析，后逐步推廣應用于多個變量間。通徑分析是一種建立在多元回歸分析上的統(tǒng)計方法，可以不受度量單位和自變數(shù)變異程度的影響，區(qū)分自變量對因變量的直接和間接作用[12]。其具體步驟如下：第一，根據(jù)最小二乘法原理，將線性回歸方程 y=β0+β1x1+β2x2+…+βnxn變換成正規(guī)矩陣方程，y表示因變量;xi（i=1，2，…，n）表示n個自變量;rxixj表示xi與xj的簡單相關系數(shù);rxiy表示xi與y的簡單相關系數(shù);Pyxi表示xi對y的直接通徑系數(shù)即表4中的標準化系數(shù)。第二，相關系數(shù)的組成分析，根據(jù)公式Pxixj=rxixj×Pyxi得出間接通徑系數(shù)。根據(jù)多元線性回歸分析的結果，基于通徑分析方法將上述回歸模型（1）中的各驅動因素與因變量棉花產(chǎn)量之間的相關系數(shù)進行分解（表5）。

從通徑系數(shù)（直接作用）來看，自變量棉花種植面積（x1）、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量（x4）、農(nóng)業(yè)用水量（x5）、化肥折純量（x6）、單位面積產(chǎn)量（x10）對因變量棉花產(chǎn)量（y）的直接作用分別為0.857 6、0.174 8、-0.029 7、0.035 3、0.059 7?？梢?，各驅動因素中棉花種植面積（x1）對棉花產(chǎn)量（y）的直接影響作用最大，遠遠大于其他自變量對棉花產(chǎn)量（y）的直接影響作用。從間接通徑系數(shù)來看，各驅動因素對因變量的影響均不同程度依賴于其他因素的作用，其中農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量（x4）通過棉花種植面積（x1）對棉花產(chǎn)量（y）的間接影響最大，為0.681 6;另外，農(nóng)業(yè)用水量（x5）通過棉花種植面積（x1）對棉花產(chǎn)量（y）的間接影響同樣較大，為0.237 2，各要素對棉花產(chǎn)量的影響在很大程度上依賴于棉花種植面積（x1）。各要素的總投入量主要依賴于種植面積基礎，而單位面積內的要素投入均是有限的，說明新疆地區(qū)棉花產(chǎn)量的增長很大程度上依賴于棉花種植面積的擴張，棉農(nóng)可能受棉花收益增長驅使逐步增大植棉規(guī)模帶來棉花產(chǎn)量的逐年增長，但連續(xù)的棉花連作也會帶來一系列的嚴重問題。

3.3 主要驅動因素對新疆棉花產(chǎn)量變動的影響

首先，棉花種植面積。棉花種植面積是區(qū)域棉花總產(chǎn)量增長的基礎，2016年新疆地區(qū)棉花播種面積為180.52萬hm2，占全國總播種面積的53.47%，植棉規(guī)模的持續(xù)增長是棉花產(chǎn)量增加的源泉。在各驅動因素中，棉花種植面積對棉花產(chǎn)量的直接影響巨大，其他因素對于棉花產(chǎn)量的影響均不同程度依賴于植棉規(guī)模。回歸結果顯示，棉花種植面積每增加1個單位就會使棉花產(chǎn)量增加0.170 72萬t。其次，農(nóng)業(yè)用水量。新疆地區(qū)是典型的大陸性干旱氣候、生態(tài)環(huán)境脆弱，農(nóng)業(yè)用水量占據(jù)其生產(chǎn)性用水總量的90%以上，水資源不足已成為當前棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的瓶頸。農(nóng)業(yè)用水量對棉花產(chǎn)量的影響最大，農(nóng)業(yè)用水量的投入每增加1個單位就會使棉花產(chǎn)量增加0.179 58萬t。當前，新疆地區(qū)正大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術與滴灌技術，依托現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術發(fā)展以解決農(nóng)業(yè)用水不足的問題。最后，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量、單位面積產(chǎn)量與化肥折純量。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的逐步提高，單位面積用工量逐步減少，代之以農(nóng)業(yè)機械總動力、農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)膜等現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)科技成果的廣泛使用。隨著棉花目標價格補貼政策的推行，必將帶來植棉戶經(jīng)濟效益的顯著提升。而化肥折純量與棉花產(chǎn)量呈現(xiàn)負相關關系，說明化肥的過度使用帶來產(chǎn)量的負向增長。

4 結論與建議

4.1 結論

基于2001—2016年新疆棉花產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)對影響棉花產(chǎn)量變動的驅動因素進行灰色關聯(lián)分析，再利用多元線性回歸模型對其中關聯(lián)程度較高的因素進行定量分析，確定其回歸系數(shù)，并通過通徑分析方法對其相關系數(shù)進行分解。結果表明，新疆地區(qū)棉花產(chǎn)量與各驅動因素的相關性都很強，且農(nóng)業(yè)用水對棉花產(chǎn)量的貢獻作用最強，其次是棉花種植面積與單位面積產(chǎn)量。這與已有研究有部分出入，已有研究大都認為棉花種植面積是影響棉花產(chǎn)量最重要的指標，這可能與新疆獨特的自然區(qū)位條件有關，新疆地處干旱區(qū)，水資源約束是棉花生產(chǎn)規(guī)模擴大的主要瓶頸，因此須大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術與滴灌技術，有效提升灌溉水平促進棉花增產(chǎn)增收。棉花種植面積、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量、農(nóng)業(yè)用水量、化肥折純量、單位面積產(chǎn)量等5個因素對棉花產(chǎn)量有顯著影響，其他要素均與棉花產(chǎn)量有著中度甚至高度的相關性，發(fā)展棉花產(chǎn)業(yè)須從多角度改善棉田生態(tài)、氣候、技術等條件，以助推棉花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4.2 新疆棉花增產(chǎn)路徑選擇

農(nóng)業(yè)供給側結構性改革的提出為新疆棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展明確了方向，因此應充分發(fā)揮新疆區(qū)位和資源等優(yōu)勢，從生產(chǎn)要素投入端探索推進棉花產(chǎn)業(yè)提質增效的路徑和手段，進而提出以下建議：第一，優(yōu)化耕地種植結構，保持棉花種植面積。現(xiàn)階段棉花產(chǎn)量的提升主要依靠植棉規(guī)模的擴張，要科學合理規(guī)劃種植結構，以杏棉間作、棗棉間作、西瓜與棉花間作等方式合理利用耕地，在保持耕地規(guī)模平衡發(fā)展的基礎上提高棉農(nóng)的經(jīng)濟效益而不損害耕地生態(tài)自身。第二，加大農(nóng)業(yè)科技投入，提高棉花單產(chǎn)。新疆地處西北內陸，為典型的干旱區(qū)氣候，脆弱的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境一直是新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的阻礙。加大農(nóng)業(yè)科技投入有利于培育和推廣更多耐受性強的優(yōu)良品種;發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術、滴灌技術切實保障棉花生產(chǎn)所需;學習西方發(fā)達國家有關棉花規(guī)?；N植的有效手段，因地制宜引進、學習，為棉花的現(xiàn)代化優(yōu)化發(fā)展作出貢獻。第三，發(fā)展農(nóng)業(yè)基礎設施建設，加大水庫、水利設施投資。新疆地區(qū)生產(chǎn)用水中幾乎全部用于第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)，近年來國家已加大對農(nóng)田水利設施建設的投資，但相對新疆廣大的棉田種植面積尚不足以全面覆蓋，加強以農(nóng)田水利為重點的農(nóng)田基本建設，可提高有效灌溉面積和旱澇保收率，改善農(nóng)田生產(chǎn)條件，增強抗御自然災害的能力。第四，科學合理施肥，保護棉田生態(tài)。上述多元回歸模型中化肥折純量系數(shù)為負，說明存在一定程度的過量施肥問題。過量施肥易導致土壤肥力下降、土壤板結，甚至由于其中富含的氮磷元素會帶來水域污染，影響棉花品性。科學合理施肥，提高化肥的使用效率，有利于保護耕地，實現(xiàn)棉花高效可持續(xù)發(fā)展。

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