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长三角现代农业发展现状与对策研究

2010-01-11杜华章

决策 2010年6期
关键词:长三角现代农业聚类

杜华章

长三角现代农业发展现状与对策研究

杜华章

现代农业发展的阶段性特征在不同区域现代农业发展进程中都有不同程度的表现。长三角现代农业发展的区域差异性也较大。文章选取反映长三角现代农业发展现状的11个主要经济指标,首先采用因子分析的方法,提取出反映现代农业发展3个阶段的3个因子,对长三角16个地区现代农业发展的阶段和水平进行评价。再结合聚类分析结果,把长三角16个地区现代农业发展现状分为3个层次进行综合评价,并提出相关对策建议。

现代农业;因子分析;聚类分析;长三角

一、现代农业发展的阶段性特征及其内涵

现代农业是一个动态发展的概念,随着人类认识的发展而不断被赋予新的内涵,表现出明显的阶段性特征。我国现代农业的发展大体可归纳为3个阶段:第1阶段是传统农业与现代工业结合概念上的现代农业,强调生产力在农业发展进程中的决定作用,其特征还是传统农业的增长方式;第2阶段是现代科技武装的农业与社会的有机融合概念上的现代农业,其增长方式是仍然是粗放型的高投入、高产出的现代农业发展方式;第3阶段则是农业生产与社会发展和自然生态环境保护的有机融合概念上的现代农业,其发展方式以集约型的可持续农业发展模式为主体。现代农业的内涵,说法也比较多。其中一些主要的论断有:现代农业的基础是现代工业技术在农业中的运用,可将现代农业归纳为机械化、化学化、水利化和电气化;现代农业的实质内涵就是运用现代科学技术、现代工业提供的物质装备和现代科学管理方法全面地改造农业,使传统农业转变为具有当代世界先进水平的现代农业的过程,即农业现代化。农业现代化是传统农业转变为现代农业同时又是从自给自足农业向商品农业转变过程,是为适应工业化迅速发展的需要,使落后的农业生产部门尽快实现现代化的各种手段的总称。从农业现代化内涵的演变可以看出,农业科学技术的发展及其在农业生产中的大规模推广应用是传统农业向现代农业转变的主要内容,而其直接体现则是诸如农业机械化、电气化、化学化、水利化、良种化、工厂化等。但人们日益意识到,在农业生产过程中,大量使用化肥、农药,损害了人类健康和生态环境,属于不可持续发展的农业生产方式。因此说,实现农业现代化不仅仅是现代农业发展的重要内容,同时也是推进全面小康建设和和谐社会发展的重要组成部分。

长江三角洲地区(简称长三角地区)是我国经济比较发达,城乡协调发展水平相对较高的地区之一。近年来,该地区农业发展已经从传统的以粗放经营为特征的传统农业转向以“机械化、产业化、品牌化、规模化、外向化、多功能化”为特征的现代农业发展时代,农业科技含量不断提高,高端优质农产品不断增多,都市农业、休闲观光农业等新型农业发展形态不断涌现,有力地推动了长三角地区农村经济的发展。由于长三角地区间经济社会发展存在较为显著的不平衡性和差异性,必然使得该区域现代农业发展呈现出不同的特点和问题。研究区域现代农业发展问题,首先要找出各地区影响现代农业发展的主要因素,对不同区域农业发展状况进行区域归类,然后针对不同类别的地区制定具有差异性的区域现代农业发展对策。通常人们在处理这些问题时,大多数以经验定性分析为主,主观随意性较大。本文用因子分析和聚类分析的方法对长三角地区现代农业发展现状进行综合评价,为长三角地区制定区域现代农业发展规划提供参考和依据。

二、评价区域现代农业发展的指标体系

根据系统科学原理,构建一个系统评价指标体系,既要从不同侧面反映系统特征,能覆盖系统的主要性状,又要能反映系统的整体功能和综合效应。根据可比性、完整性、易获取性、非重叠性、定量与定性相结合的原则,建立能够从各个方面综合体现与衡量不同区域现代农业发展程度状况的指标体系,是区域现代农业发展系统分析的前提和基础。为了准确、全面地反映长三角16个地区现代农业发展的程度,根据易获取性和遵循高产高效、技术适宜、农村发展、生态资源环境良性循环的原则,借鉴有关文献提出的区域可持续农业发展系统组成分析,选取11个变量进行评价:X1乡村总人口(万人)、X2农林牧渔劳动力(万人)、X3耕地面积(千公顷)、X4农业总产值(亿元)、X5粮食总产量(万吨)、X6蔬菜总产量(万吨)、X7农民人均纯收入(元)、X8农村用电量(亿千瓦时)、X9化肥施用量(万吨)、X10农业机械总动力(万千瓦)、X11专业技术人员(万人)。2008年长三角16个地区现代农业发展现状指标数据如表1。

表1 2008年长三角各地区现代农业发展状况指标

三、长三角现代农业发展的因子分析

(一)因子分析法的基本原理和步骤

因子分析法是研究如何以最少的信息丢失将众多原有变量浓缩成少数几个因子,如何使因子具有一定的命名解释性的多元统计分析方法。它是将多个变量X1,X2,…,Xn(可以观察的随机变量,也即显在变量)综合为少数几个因子F1,F2,…,Fm(不可以观测的潜在变量)以再现指标与因子之间的相关关系,因此,一个完全的因子解应包括因子模型和因子结构两个方面。因子模型是以回归方程的形式将指标 X1,X2,…,Xn表示为因子 F1,F2,…,Fm的线性组合,因子结构即通过相关系数来反映指标与因子之间的相关关系。具体步骤有4个方面:①检验原有变量之间的是否存在线性关系,是否适合于进行因子分析;②因子提取,将原有变量综合为少数几个因子,研究如何在样本数据的基础上提取和综合因子;③使因子更具有命名可解释性,是希望通过各种方法使提取出的因子实际含义清晰,具有命名的可解释性;④计算各样本的因子得分,因子分析的最终目标是减少变量个数,以便在进一步分析中用较少的因子代替原有变量参与数据建模,并为进一步分析奠定基础。

(二)长三角区域现代农业发展现状指标的因子提取

为研究长三角区域现代农业发展现状及其进程的差异性,选取2008年长三角地区16个城市现代农业发展状况指标数据(表1),使用SPSS17.0(汉化版)软件对原始数据变量进行相关分析后,在具有一定的线性关系的变量中,进行因子分析中的因子提取。采用主成分分析法提取因子并按照特征值大于1的原则,由SPSS17.0计算11个因子解释原有变量的总方差(表2),由表2可见,第1个因子的特征值为5.724,解释原有11个变量总方差的52.040%,累计方差贡献率为52.040%;第2个因子的特征值为2.463,解释原有11个变量总方差的22.392%,累计方差贡献率为74.432%;第3个因子的特征值为1.370,解释原有11个变量总方差的12.453%,累计方差贡献率为86.885%。总体上,原有变量的信息丢失较少,分析较果理想。同时可看到,第1个因子的特征根很高,对解释原有变量的贡献最大,第4个以后的因子特征值都较小,对解释原有变量的贡献很小,因此,可以提取3个特征值或特征向量,即通过对前3个因子的分析,就可以获取原变量的绝大多数信息。

表2 因子解释原有变量的总方差

表3 旋转成份矩阵a

为了便于上述3个因子的命名解释,采用具有Kaiser标准化的正交旋转法对因子载荷进行旋转,计算结果如表3所示。从因子载荷来看,因子1(F1)在 X5、X9和 X3上具有较大的载荷,因子2(F2)在X2、X10、X4和X1上有较大的载荷,而因子3(F3)在X7、X11、X8和X6上有较大的载荷。结合各个指标的含义,可将因子F1命名为传统农业发展因子,包括粮食总产量、化肥施用量和耕地面积,是与现代农业发展的第1阶段相对应的指标,反映了传统农业与现代工业(特别是化学工业)相结合的现代农业,强调基本的农业生产资料(如土地)在农业发展进程中的决定作用,追求的目标是粮食产量,用于解决城乡居民基本的温饱问题。将因子F2命名为粗放农业发展因子,包括农林牧渔劳动力、农业机械总动力、农业总产值和乡村总人口等,是与现代农业发展的第2阶段相对应的指标,反映了现代科技武装的农业与社会的有机融合概念上的现代农业,特别强调农业机械化对农业发展的决定作用,追求社会经济效益的最大化。将因子F3命名为集约农业发展因子,包括农民人均纯收入、专业技术人员、农村用电量和蔬菜总产量,是与现代农业发展的第3阶段相对应的指标,第3阶段则是农业生产与社会发展和自然生态环境保护的有机融合的现代农业,注重农业科技的推广与投入,其中农村用电量和蔬菜产量这两个指标反映了农业电气化和设施化的水平,追求农民效益和生态环境的最佳状态。

(三)长三角各地区现代农业发展因子得分及评价

用SPSS17.0采用回归法估计因子得分系数,并输出因子得分系数矩阵(表4)由此可以写出各阶段现代农业发展因子的因子得分函数:

F1=0.042X1-0.121X2+0.284X3+0.032X4+0.331X5-0.021X6-0.247X7+0.048X8+0.273X9-0.218X10-0.001X11

F1=0.184X1+0.369X2-0.095X3+0.187X4-0.157X5+0.161X6+0.101X7-0.110X8-0.069X9+0.432X10-0.024X11

F1=0.059X1-0.071X2+0.077X3+0.111X4-0.023X5+0.219X6+0.201X7+0.352X8+0.037X9-0.223X10+0.385X11

表4 因子得分系数矩阵

其中各个变量均取标准化的值,由SPSS计算出各个因子的得分及排序情况(表5)。各因子的得分及其正负表示各地区现代农业发展在该因子上居长三角16个地区平均水平的相对位置。正值说明该地区现代农业发展某因子高于长三角平均水平,负值则说明该地区现代农业发展某因子低于平均水平。由表5可见,在F1因子得分上,南通、泰州和扬州居前3名,说明苏中地区传统农业比重较大,历史上是我国重要的粮、棉、油等大宗农产品生产区域,目前处在现代农业发展的初始阶段,同时在反映集约农业发展因子F3上的得分处于中下游的位置。在F2因子得分上,台州、杭州和宁波居前3位,说明浙江沿海地区农村经济比较发达,现代农业发展进入了第2阶段,特别是农业机械化水平相对发达;同时在传统农业发展因子F1的得分居最后3位,在F3因子得分上杭州、宁波也在中上游水平。在F3因子得分上,上海、苏州和无锡列前3位,该区域是长三角经济最为发达的核心区域,现代农业发展进入了第3阶段。上海是我国都市农业发展较快的地区,在3个因子的得分上均靠前,特别是反映农业现代化进程较快的F3因子的得分列第1位,说明上海现代农业发展在长三角处于超前阶段,综合实力也较强。但从各因子的方差贡献率(表2)来看,传统农业发展因子F1的贡献率最大,达52.040%,而反映现代集约农业发展因子F3的贡献率最小,只有12.453%,说明从总体上来看,长三角地区传统农业的比重仍然较大,现代农业发展进程与发达国家仍然有较大差距,现代农业发展的任务依然艰巨,需要做出更大的努力。

表5 各地区F1、F2、F3因子得分及排序

四、长三角现代农业发展的聚类分析

(一)层次聚类分析的基本原理和步骤

层次聚类又称系统聚类,简单地讲是指聚类过程是按照一定层次进行的。层次聚类有两种类型,分别是Q型聚类和R型聚类,即分别是对样本和变量进行聚类。对长三角现代农业发展指标进行聚类分析,选用Q型聚类,即对于长三角16个地区(样本)把具有相似性的地区(样本)聚集在一起,使差异性大的地区(样本)分离开来。给定要聚类的N的对象以及N*N的距离矩阵(或者是相似性矩阵),层次聚类方法的基本步骤如下:①将每个对象归为一类,共得到N类,每类仅包含一个对象类与类之间的距离就是它们所包含的对象之间的距离;②找到最接近的两个类并合并成一类,于是总的类数少了一个;③重新计算新的类与所有旧类之间的距离;④重复第2步和第3步,直到最后合并成一个类为止(此类包含了N个对象)。根据步骤3的不同,可将层次聚类方法分为几类:单个联结、平均联结、质心联结以及Ward联结聚类方法等。单个联结聚类法是类间距离等于两类对象之间的最小距离,若用相似度衡量,则是一类中的任一对象与另一类中任一对象的最大相似度。

(二)长三角现代农业发展聚类分析结果

这里用SPSS17.0层次聚类Q型聚类对长三角16个城市进行聚类分析。聚类方法为单个联结,其中个体距离采用平方Euclidean距离,类间距离采用最近邻居距离,同时考虑各类的重心间距离和各类所包含的个体数,聚类数确定为3个。由于原有数据不存在数量级上的差异,因此无需进行标准化处理。SPSS生成了聚类分析树形图(如图1)。另外也采用联合联结、平均联结聚类方法等进行验证,结果基本相同。由图1、图2可见,泰州、扬州和南通的相似性较高且较早聚成了一类;台州、镇江和南京的相似性也较高且较早聚成一类;因分为3类,所以其他10个地区聚成了一类。同时观察图2,从最后一行向上,现代农业发展的综合实力是逐步提高的,上海农业现代化发展水平最高,江苏苏中地区在长三角农业现代化进程中与其他地区存在较大差距。

图1 长三角现代农业发展聚类分析树形图

图2 长三角现代农业发展聚类分析水平冰挂图

五、总结与建议

结合聚类分析和因子分析的结果,总体来说,在第1层次中,主要是以沪、杭两大都市为中心,包括苏南的苏、锡、常和浙北的杭、嘉、湖、绍、甬等经济发达地区,其自然资源和社会经济条件以及农业、农村发展具有较高的相似性,其F3因子得分排名大多数在前10位,说明该层次内各地区现代农业发展较快,综合实力最强。其中舟山市是以海洋渔业为主的海岛地区,农民收入较高,接近上海,加之传统农业规模比重太小,而进入了第1层次。因此,该区域现代农业发展的功能定位是:建设与大城市和生态城市相匹配的现代都市农业,积极拓展农业的多元服务功能,强化对城市发展的服务能力、水平和质量;做强优势特色产业,拓展外向型高效农业,促进农业和农民增收,满足经济社会和城乡协调发展对农业发展的需求。农产品定位是土地、劳动力集约型,资金、技术含量高,附加值高的高端、品牌、安全的都市农业产品;发展重点是农业国际化、农业“工厂化”、农业“特色化”;发展模式是以加工企业带动型、名特优稀主导产品依托型、专业市场辐射型为主,走多模式、多元化发展之路;其战略措施:要围绕都市农业功能,在实现农业生产功能的同时,着力形成城市的农业生态“走廊”,大力发展现代农业的可持续循环农业模式,彻底解决该区域农业生产面临的严峻的工业污染和农业面源污染,建设一批创汇农业、生态农业、休闲观光农业基地;抓好农业结构的战略性调整,延伸农业产业链,提升技术体系;积极开辟投资渠道,建立多元化投资机制,加大农村基础设施建设力度,改善农村生态环境;建立区域内统筹协调机制,注意错位发展,避免雷同;把发展现代农业纳入城市经济发展的总体规划中,建立政策支撑体系、社会支撑体系、产学研联合体系。

在第2层次中,南京、镇江和台州的相似性表现为丘陵山区或浅山区农业,具有丰富的自然资源和产业基础,以及资本、技术、市场优势,以发展特色农业(林、果、茶等)为主。丘陵农业开发要以发展“高效、外向、生态”农业为方向,把丘陵山区农业开发的重点转移到农业产业开发上来,以农业结构调整为主线,突出产业开发、规模开发、科技开发,加强特色农产品品牌建设,做大做强特色优势产业,发挥丘陵山区特色自然资源优势,发展以传统特色产业升级、深加工与资源综合利用为方向的高效循环农业模式;加强生态建设,创造优美生态环境,推动山区绿色食品和有机食品产业、休闲农业、乡村旅游业的发展,探索丘陵农业区现代农业发展的有效途径。

在第3层次中,同处于苏中地区的南通、扬州和泰州,与长三角其它地区相比,农业、农村经济发展水平相对落后,其规模和比重较大的传统农业拖累了现代农业发展的进程,现代农业发展综合实力相对较弱。表现为农村人口和农业劳动力比重偏高,现代化经营方式发展滞缓,农产品加工规模小、水平低。具有建议:一是要发挥区域多样性资源优势,用现代科技改造传统农业,提升科技水平、产业化水平和外向型水平,做大做强农业优势特色产业,加大农业结构调整力度,着力加强现代农业示范区、优质粮食产业基地、特色牧业基地和特色园艺基地建设,大力发展设施农业,形成一批规模大、水平高、带动力强的高效农业基地,建成高效农业生产区与沪、宁、杭三都市圈的优质农产品供应区。二是要推进农业适度规模经营。坚持农村基本经营制度,按照“依法、自愿、有偿”原则,鼓励和促进土地承包经营权流转,实行专业化、规模化、集约化生产,扩大农业生产规模。积极发展农民专业合作组织,提高农业生产经营组织化程度。稳步发展农村土地股份合作,优化土地资源配置,提高农业适度规模经营水平。三是要大力发展农产品精深加工和现代流通业,培育壮大一批产业关联度大、市场竞争力强、辐射带动面广的龙头企业。围绕优势主导产业和县域特色主导产业,推进优势主导产业向优势区域集中,促进特色优势产业发展,形成高效农业产业带、产业链和产业群,建成高效农副产品供应基地。四是要加快发展农村工业。苏中地区现代农业发展需要发展农村工业,农村工业发展才能为现代农业提供现代物质装备。大力发展以中、小城市和中心镇为依托,以民营经济为支撑的县域经济。着力加快县域特色工业园区、专业市场建设,进一步加大农村工业、民营经济、乡镇企业,向工业集中区和中心镇集聚力度,推动农村产业集群化发展。加大创业培训的力度,鼓励农民自主创新。建立以工促农,以城带乡的长效机制,促进现代农业发展。

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杜华章(1963-),男,江苏兴化人,江苏省姜堰市农业局高级农艺师。主要研究方向:农业技术推广与科技管理,农业农村经济研究等。

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