河北省粮食产量影响因素的实证分析

彭秀国，张新仕，耿记申，蔡海燕

(1.石家庄市植物园管理处，河北 石家庄 050000；2.河北省农林科学院 农业信息与经济研究所，河北 石家庄 050051)



河北省粮食产量影响因素的实证分析

彭秀国1，张新仕2，耿记申2，蔡海燕2

(1.石家庄市植物园管理处，河北 石家庄 050000；2.河北省农林科学院 农业信息与经济研究所，河北 石家庄 050051)

摘要：利用灰色关联分析方法，对包括农林牧副渔业从业人员、高中以上文化程度人员数占农村从业人员比例、年末农业机械总动力等在内的影响河北省粮食产量的9个因素进行分析，分析结果表明：影响河北省粮食产量的因素按照影响程度依次为年末农业机械总动力、化肥使用量、农药使用量、高中以上文化程度人员数占农村从业人员比例、农用塑料薄膜使用量、有效灌溉面积、受灾面积、粮食播种面积、受灾面积，并在此基础上提出提高河北省粮食产量的建议。

关键词：河北省粮食产量；影响因素；灰色关联度

2013年中央经济工作会议明确提出，切实保障国家粮食安全是2014年经济工作的首要任务，实施以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑的国家粮食安全战略。中国的粮食问题，没有因为粮食生产的连年丰收、连年增产而变得越来越安全。伴随着我国工业化和城镇化的推进，粮食安全发展面临着新的问题和情况[1，2]。河北省是农业大省，粮食作物播种面积占到农作物播种面积的70%左右，2013年全省粮食总产336.5亿公斤，比上年增加11.84亿公斤，占全国粮食总产的5.6%。从图1中可以看到河北省粮食总产量1991-1998年持续上升，

图1　河北省粮食产量情况

1998-2003年粮食总产量有所下降，从2003年到2012年粮食总产量9连增，粮食总产持续增加是多方面共同促进的结果。但从河北省单产与全国单产水平以及山东和河南两个生产大省作比较，从中发现河北省粮食单产优势不足，同时也面临着耕地面积减少、化肥农药浪费严重、自然灾害等问题[3]。因此研究粮食产量的主要影响因素，对提高粮食单产，增加粮食产量和保障粮食安全具有重要意义。

围绕粮食产量变化以及影响因素研究的比较多。李启宇(2006)等运用灰色关联分析方法，对四川省粮食单产的主要影响因素进行分析，得出单位面积化肥投入量、有效灌溉面积比例、单位面积财政支农支出和未受灾面积比例是影响四川省粮食单产的4个重要因子[4]；严士清、徐敏(2005)通过构建非线性动力学模型进一步证明了粮食产量与耕地面积之间的正比变动关系[5]；谢琼、雅鹏(2009)采用2000-2006年13个粮食主产区的面板数据，对粮食生产进行了典型相关分析，结果表明土地、劳动力贡献突出，资本投入的作用有待进一步发掘[6]。张标、刘秀丽(2013)在综合分析河北省粮食产量影响因素的基础上，运用回归分析、时间序列分析和专家经验分析等预测和决策方法，建立了河北省粮食总产和夏粮的多因素预测模型，该模型的拟合优度高于其它模型[7]。

一、研究方法、指标选取及数据来源

(一)研究方法——灰色关联度

灰色系统理论是我国著名学者邓聚龙教授于1982年提出的，灰色系统理论只要是利用已知信息来确定系统的未知信息，使系统由“灰”变“白”，其最大的特点是对样本量没有严格的要求，不要求服从任何分布。

1.原始数据变换

采用均值化变换。先分别求出各个序列的平均值，再用平均值去除对应序列中的各个原始数据，所得到新的数据列。均值法公式：

2.计算关联系数

经数据变换的母数列记为{Xo(t)},子数列记为{Xi(t)}，则在时刻t=k时亩序列{Xo(t)}与子序列{Xi(t)}的关联系数Loi(k)可由下式计算：

式中，Δoi(k)表示k时刻两比较序列的绝对差，Δmax和Δmin分别表示所有比较序列各个时刻绝对差中的最大值与最小值。因为比较序列相交，故一般取Δmin=0，ρ为分辨系数，其意义是削弱最大绝对值数值太大引起的失真，提高关联系数之间的差异显著性，ρ∈(0,1)，ρ越小，分辨力越大，本文分辨系数取0.1。

3.求关联度

关联度分析实质上是对时间序列数据进行几何关系比较，计算公式为

2.3 术前准备 术前3 d给予流质饮食。手术前晚做好肠道及术区皮肤准备，清洁灌肠、床上擦浴、供皮区及受皮区备皮。术日当天禁食。

4.排关联度

将m个子序列对同一母序列的关联度按大小顺序排列起来，便组成关联序，它直接反映各个子序列对于亩序列的“优劣”关系。

5.列关联矩阵

将roi(i=1,2,3，…，i)作适当排列，可得到关联度矩阵

(二)指标选取及数据来源

从已有文献研究来看，影响粮食产量的因素主要包括土地、资本、劳动力和科技四个方面，因此本文在借鉴已有研究的基础上，考虑到数据和资料资料的科学性、可靠性和可获得性，结合河北省实际情况，选择农林牧副渔业从业人员(单位：万人)X1、高中以上文化程度人员数占农村从业人员比例(单位：%)X2、 年末农业机械总动力(单位：万千瓦)X3、化肥使用量(单位：万吨)X4、农药使用量(单位：万吨)X5、农用塑料薄膜使用量(单位：万吨)X6、有效灌溉面积(单位：千公顷)X7、受灾面积(单位：千公顷)X8、粮食播种面积(单位：千公顷)X9共9个因素作为解释变量，选择粮食产量Y作为被解释变量来研究河北省粮食产量影响因素问题。本文研究2000-2013年间河北省粮食产量变化影响因素情况，数据来源于2001-2014年的《河北农村统计年鉴》。2000-2013年间河北省粮食产量及其影响因素情况见表1。由于各指标所代表的含义不同，首先借助于标准化的方法消除数据量纲的影响。

表1　河北省粮食产量以及影响因素数据

二、河北省粮食产量影响因素分析

根据灰色建模理论，建立河北省粮食产量变化与9个指标变量的灰色系统模型，使用DPS数据分析软件的关联度分析，计算其关联度，灰色关联度越大，对粮食产量的影响越大，反之越小。首先先求解其绝对差值，构成各因子的差序列，结果见表2。

河北省粮食产量与各影响因素灰色关联系数及各因素排序情况见表3。

表2　河北省粮食产量与影响因素的绝对产值

表3　2000-2012年河北省粮食产量影响因素灰色关联度

通过表3 可以发现，对河北省粮食产量影响程度依次为年末农业机械总动力>化肥使用量>农药使用量>高中以上文化程度人员数占农村从业人员比例>有效灌溉面积>粮食播种面积>农用塑料薄膜使用量>农林牧副渔从业人员数>受灾面积。根据关联系数的分布情况将影响因素分为三类。

第一类影响因素为农业机械总动力、化肥使用量、农药使用量，影响系数分别为0.77、0.7554、0.7012。根据计算结果，通过查阅相当文献可以解释为：化肥使用量、农业机械总动力、农药使用量每增加1个单位，河北省粮食单产各增加0.77、0.7554、0.7012个单位，它们与粮食产量关系最显著。河北省农业机械总动力从2000年的7000.39万千瓦增加到2013年的10 786.45万千瓦，年均增长3.38%，增长速度较快，农业机械化程度的提高，提高了河北省粮食生产效率。河北土地流转速度加快，规模化粮食种植的需求，以及农村大量劳动力外出打工，农户的“惜工”，加上国家及河北省农机补贴力度的加大等等，促进了河北省农业机械化程度，河北省农用机械增加最大的是联合收割机、节水灌溉机械、大中型农用拖拉机、大中型拖拉机配套农具，但河北省目前农业机械化程度远远不能满足现代农业发展的需求，化肥和农药的投入增加能够带来较大的粮食产量增长，河北省化肥投入量2013年比2000年增加了22.33%，同时粮食产量2013年比2000年增加了31.9%，两者基本同步，可见化肥在粮食产量作用至关重要，但同时化肥投入在河北粮食增产的能力逐渐下降，粮食种植过程中，普遍存在施肥方法落后、盲目增加化肥施用量等等，这些方式并不能从根本上使粮食增产，相反起到负作用，粮食的增产关键需要提高化肥的利用率，发展粮食生产须防治植物病虫害，施用农药仍是防治病虫害的主要措施，但重在科学合理使用。

第二类为高中以上文化程度人员数占农村从业人员比例、有效灌溉面积、粮食播种面积、农用塑料薄膜使用量和农林牧副渔业从业人员数。劳动力受教育程度高低，是现代农业建设的关键因素。河北省从事农业生产人员文化程度逐年提高(表1)，文化程度越高，对农业科技和新技术越关注，农业科技成果的转化越快，并且种植粮食成本低，效益高，大大提高了种植投入产出比。有效灌溉面积是反映基础设施的一个重要指标，它的大小对粮食产量具有很明显的影响。河北省有效灌溉面积从2000年到2013年持续增加，到2013年河北省有效灌溉面积达到4349.03千公顷，占到耕地面积(2008年)的78%。

在单产不变的前提下，增加粮食播种面积可以增加粮食产量。由于河北省经济快速发展和人口压力的加大，耕地面积持续下降，据统计资料显示河北省耕地面积2008年5901.44千公顷，比1949年建国面积7265.79千公顷减少了1364.35千公顷，耕地面积减少同时，河北省经济作物面积逐年上升，粮食作物面积随之下调，对粮食生产造成很大影响。所以应加强对河北基本农田的保护，提高粮食单产水平。粮食生产采用农用塑料薄膜可以提高地温、保墒等作用，还能更好地限制各种杂草的生长，在河北太行山和燕山等春播区采用地膜覆盖技术，可以大大提高作物的抗旱节水，保证作物的出苗率和成活率，提高作物产量。2013年河北省粮食每公顷产值为17 356.5元/公顷，扣除总成本13 051.8元/ 公顷，利润仅为4304.7元/公顷，由于粮食种植效益低下，从事粮食生产的劳动力转移到利润更高的二、三产业，造成了粮食生产目前劳动力短缺，更多的是老人和妇女在从事粮食生产。

第三类为受灾面积。受灾面积与影响河北省粮食产量相关系数最小，受灾面积越大，粮食产量越低。近几年影响河北省主要是旱灾、洪涝、冰雹、大风，并且灾害表现出频率较高、强度增强、持续性加大的特点，地方存在对水利灌溉施设不够重视，有的设施常年失修，

降低了抵御自然灾害的能力，容易造成粮食减产或者绝收，而且河北省成灾率一直维持在50%-70%之间(图2)，农业灾害严重制约了河北省粮食的发展。以2012年为例，河北省灾情属于“中等偏重”年份。

图2　河北省历年成灾率

三、结论与政策建议

通过以上分析，可以发现河北省粮食产量受多方面共同影响，主要是化肥、农药和农业机械化，其次是劳动力受教育水平、耕地面积、有效灌溉面积、农用薄膜、劳动力数量，受灾面积与粮食产量相关性最低。主要提出以下建议和措施：

采取测土配方施肥，保证肥料科学使用，加强作物病虫害动态监测。同时提高化肥农药的质量水平，建立严格的质量监督体系，严厉打击假化肥假农药，保护广大农民群众的合法权益，切实维护粮食安全。加强基本农田保护制度，严格保持粮食作物种植面积，河北省近几年经济作物发展迅猛[8-10]，粮食种植面积受到严重威胁，同时改造河北省中低产田，加强农田水利基础设施建设，提高河北省有效灌溉面积。

增加对粮食作物的资本和科技投入，提高粮食单产水平，培育高产、节水、优质、多抗的粮食作物新品种；同时推广了精量半精量播种、水肥一体化、地膜覆盖等适用技术[11]；继续加大实施惠农补贴政策，提高农民种粮积极性。加快土地流转，鼓励农民将承包地向专业大户、合作社等流转，发展农业规模经营。同时加大对新型经营组织的技术推广培训。加大自然灾害预测，建立预警系统，尤其是气象局与农业部门建立合作关系[12，13]，通过短信、电视、期刊等形式即使传达给种植农户。

参考文献

[1]李启宇，张文秀.四川省粮食单产影响因素的灰色关联分析[J].安徽农业科学，2006，34(15)：3585-3586，3589.

[2]梁子谦，李小军.影响中国粮食生产的因子分析[J].农村经济问题，2006 (11)：19-22.

[3]谢琼，王雅鹏.从典型相关分析洞悉我国粮食综合生产能力[J].数理统计与管理，2009(11)：1108.

[4]张标，刘秀丽.河北省分季粮食产量预测研究[J].农业展望，2013 (8)：42-47.

[5]朱再清，陈方源.湖北省粮食总产波动状况及其原因分析[J].华中农业大学学报(社会科学版)，2003(2)：13-16.

[6]严士清，徐敏.粮食产量与耕地面积间的动力学方法分析[J].农机化研究，2005(3)：60-62.

[7]宋学明，赵建华.中国粮食单位面积产量区域差异及影响因子的实证分析[J].中国农村经济，1997(7)：28-34.

[8]肖海峰,王妓.我国粮食综合生产能力影响因素分析[J].农业技术经济，2004(6)：45-49.

[9]何霞，夏建国，龚一鸿，等.灰色关联分析在粮食产量影响因素的分析中的应用——以川东地区为例[J].中国农学通报，2012，28(9)：150-153.

[10]河北省统计局.河北省农村统计年鉴2013[M].北京：中国统计出版社，2013：200-210.

[11]闵文华，章明卓，郭丽娜.浙江省粮食产量影响因子的灰色关联分析[J].山西农科科学，2011，39(3)：202-205.

[12]李瑞华，李明秋.河南省粮食产量影响因素分析[J].广东农业科学，2009(7)：323-325.

(编辑：佘小宁)

Analysis on cost and benefit of wheat production in Hebei Province

Peng Xiuguo1,Zhang Xinshi2,Geng Jishen2,Cai Haiyan2

(1.ShijiazhuangBotanicavGarden，Shijiazhuang050050，China；2.InstituteofAgriculturalInformationandEconomy,HebeiAcademyofAgricultureandForestrySciences，Shijiazhuang050051，China)

Abstract:By grey correlation analysis method, this paper analyzed nine factors affecting grain yield in Hebei province, including practitioners of animal husbandry and fisheries, proportion of high school education in rural practitioners, total power of agricultural machinery. Results show that influencing factors of grain production in Hebei province are total power of agricultural machinery, fertilizers and pesticides, proportion of high school education in rural practitioners, agricultural plastic film usage percentage, effective irrigation area, the affected area, the area sown to grain, the affected area. It also puts forward suggestions for the improvement of grain production in Hebei province.

Key words:Grain Yield in Hebei province; Affecting factors； Grey correlation

基金项目：公益性行业(农业)科研专项经费项目(201303133)；国家科技支撑计划课题(2013BAD05B05)；河北省财政专项(2014055001)

通讯作者：蔡海燕，副研究员。E-mail：25599086@qq.com

作者简介：彭秀国(1979-)，男(汉)，青岛胶南人，高级工程师，主要从事安全工作方面的研究。

收稿日期：2015-12-20

中图分类号：F326.11

文献标识码：A

文章编号：1671-816X(2016)03-0166-05