基于因子分析的湖南省农业产业化效益评价

闵茹楠

(湖南工业大学城市与环境学院，湖南 株洲412007)

全面推进乡村振兴战略，时间紧任务重。而任务重点在于发展乡村产业。要加快发展现代农业，发现当地农业产业特色，因地制宜，顺应发展规律，优化产业布局，实现农业产业化和现代化目标，找到让农民增加收益的办法。可见发展农业产业对于推进乡村振兴战略具有重要意义，也是巩固完善脱贫攻坚成果的重要路径。为此，我国出台多项政策支持农业产业发展，为现代农业产业的发展提供了制度保障。例如各地方财政补贴农机具购置专项资金，2020年《关于开展2020年国家年代农业产业园创建工作的通知》，支持农产品产业园，重要农产品生产保护区等的申请创建，2021年《关于加强现代农业科技金融服务创新支撑乡村振兴战略实施意见》，支持农业高新技术产业发展，科技助农等。近年来，研究农业产业化发展和其研究方法的运用，国内外专家学者也进行了许多研究。在研究角度上，HAN Xue,QU Li-li[1]运用DEAMalmquist指数法，邵珂[2]运用因子分析法和线性回归分析，彭建刚等[3]利用耦合协调度模型，都从农业金融对农业产业化支撑的角度，对农业产业化水平和金融支持效率进行综合评价，从金融支持率方面探究完善农业产业化发展的有效途径；PENG Jing-hang等[4]从农业产业化联合体效益耦合机制方面研究，分析其制约因素，提出优化建议。在研究方法方面，汪晓文等[5]对我国31个省市、自治区和朱道才等[6]对安徽省的农业产业化水平研究，都结合主成分分析方法，构建评价指标体系，对区域农业产业化发展水平进行讨论评价；杨毅等[7]，刘旸等[8]，邵佳等[9]，张玲等[10]则应用因子分析法构建农业产业化发展水平评价指标体系，评析农业产业化发展水平；田晨笑等[11]运用数据包络的分析方法（DEA）对重庆市农业产业化效率水平进行评价；娄锋[12]运用改进的面板数据因子分析-TOPSIS综合评价法评价云南各地州（市）2008～2016年特色农业产业化水平；曾令秋等[13]采用层次分析法和德尔菲法确定相关指标权重，通过线性加权平均法测评四川农业产业化水平。

关于湖南省农业产业化的研究主要停留在定性分析或对影响农业产业的某一因素[14-16]的探究上，总体看来，对于湖南省的农业发展，产业化发展水平研究，定量分析研究较少，而定性分析又带有主观性，无法直接科学地认识湖南省农业产业发展水平的整体趋势。本文运用因子分析法，从社会经济技术水平和生态效益水平2个方面构建评价指标体系，从时间和和空间角度，对湖南省2006～2019年农业产业化发展水平和湖南省2019年14个地级行政区的农业产业化发展水平进行评价和排名，以期对加快湖南省农业产业化发展水平起到借鉴作用。

1 研究区域概况

湖南省是我国农业大省之一，地理位置在我国中部地区，省内最大的河流湘江穿过。省域下辖包括1个自治州在内的14个地级行政区。

湖南地貌地形多样，以山地丘陵为主，大体分为“七山二水一分田”，生物资源丰富多样；作为全国重要的粮食生产基地，以水稻种植为主，素有“鱼米之乡”和“湖广熟、天下足”的美誉，它是我国多年的稻谷生产冠军省份。主要农副产品有棉花、油料等。在政策上，2020年湖南省农业农村厅评选25个镇（乡）省级农业产业强镇，组织开展农业产业化省级龙头企业监测与认定等有利于农业产业化发展的相关政策，2019年规模以上农产品加工企业达5383个。2019年湖南省农林牧渔总产值为6405.06亿元。农民收入增加，2019年农村居民人均可支配收入为15395元，比上年增长1302元，2019年农村居民恩格尔系数为0.29，比上年降低0.04，呈逐年下降趋势，且下降速率加快，农民生活质量在不断改善。在生态保护方面，2019年湖南省全省森林覆盖率达到59.9%，造林面积达到57.69万公顷，农用薄膜使用量和农药使用量逐年降低。

2 研究方法与数据来源

2.1 因子分析法

因子分析[17]的原理是根据众多变量之间的相关关系，找出其中具有代表性的因子，即为公共因子，以便进一步分析。既可以为分析工作节约工作量，还可以对变量之间关系的假设检验。因子分析的步骤为：

2.1.1 原始数据标准化处理。对原始数据进行无量纲化处理，标准化计算公式为：

其中，A’ij，Aij分别为处理后的数据和原数据，Amax，Amin分别为各指标中的最大值和最小值。

2.1.2 计算相关系数矩阵R。相关系数矩阵R=(rij)mxn

2.1.3 计算初等载荷矩阵A。根据R的特征值λ以及对应特征向量u，得到

2.1.4 进行因子旋转，得到因子模型。旋转选择的因子载荷矩阵得到矩阵B

2.1.5 计算因子得分并进行综合评价。采用回归的方法，计算每个因子得分函数

2.2 数据来源

本文研究数据均来源于2007～2020年《湖南省统计年鉴》和2006～2019年《湖南省国民经济和社会发展统计公报》等相关资料，其中存在个别年份数据缺失问题，则通过其他年份计算得出。

3 结果及分析

3.1 指标体系构建

为探究湖南省农业产业化发展水平，本文对湖南省2006～2019年数据和2019年14个地级行政区的数据进行整理分析。依照指标选取的易获得性、科学性和代表性等原则，构建社会经济技术水平及生态效益水平2个准则层和13个指标层的农业产业化水平评价指标体系（见表1）。

表1 湖南省农业产业化水平评价指标体系

3.2 湖南省农业产业化水平分析

对选取的13个指标的具体数据进行标准化处理，分别对应湖南省社会经济技术发展水平和生态效益水平两个准则层，进行因子分析。得到两个准则层的指标相关系数矩阵和KMO（抽样适合性）和Bartlett（巴特利球体）检验的结果。提取累计贡献率达到85%以上的成分得到特征值，贡献率及因子载荷矩阵，并根据因子得分计算综合得分。其中因子得分出现正负值的情况，只是代表湖南省2006～2019年农业产业化水平所处的位置，不反映湖南省农业产业化真实水平。

3.2.1 社会经济技术水平分析。从社会经济技术水平来看，首先检验是否适合做因子分析，经检验，KMO=0.791>0.6，Bartlett球形检验统计量为242.249，可以进行下一步因子分析。

因子分析选取2个成分，贡献率分别为82.547%和13.769%，累计贡献率到达96.316%，能够反映所有指标信息。根据因子1和因子2的得分情况计算出综合得分。分析数据可知第1因子在农业生产总值、农业人口占农村就业人口比、农产品加工企业数目、城镇化水平、农业机械总动力、农村用电量这些变量上有较大载荷，第2因子在农林牧渔增加值变量上有较大载荷。结合图1分析，第1因子得分呈现逐年上升的趋势，随着社会的发展进步，不断上升的乡村社会经济水平，农民生活不断改善，农业产业和农业技术等也不断发展进步。第2因子主要反映农林牧渔总产值的增长情况，从图1中可以看出，2006年和2009年得分较低，2009年最低，这是因为在2006年和2009年湖南省农林牧渔总产值出现负增长的情况，2009年负增长最多，主要由金融危机的影响所致。在2009年之后，农林牧渔增加值呈现波浪式上升，2018～2019年增幅最大。根据综合得分整体来看，湖南省2006～2019年社会经济技术水平呈现上升状态。

图1 基于因子分析的湖南省社会经济技术水平变化趋势图

3.2.2 生态效益水平分析。从生态效益水平来看，同样对数据进行KMO（抽样适合性）与Bartlett（巴特利球体）检验，KMO=0.687>0.6，相伴概率为0.000，因此可以做因子分析。因子分析选取2个成分，贡献率分别为54.42%和39.618%，累计贡献率到达94.039%，能够反映所有指标信息。结合因子载荷矩阵和图2分析，第1因子在有效灌溉面积、造林面积和森林覆盖率变量上有较大载荷，体现生态恢复水平。第1因子在2012～2013年得分降低，主要因为2012年有效灌溉面积和造林面积减少，森林覆盖率增幅较小导致。2013～2014年和2016～2019年农业产业化水平上升较快，2014～2016年上升平缓。第2因子在粮食播种面积变量上占有较大比重，体现生态保护水平。第2因子在2013年得分降低主要因为2013年以后耕地面积的减少导致粮食播种面积逐年减少，且化肥施用量相比往年也是整体上升趋势。2017年以前的生态效益水平整体上升趋势，2017年以后生态效益水平下降，主要受粮食播种面积的影响，但随着现代农业、绿色生态农业的发展，可以弥补耕地资源的减少导致的效益损失，提高资源利用效率。综合得分来看，生态效益水平还是整体上升的。

图2 基于因子分析的湖南省生态效益水平变化趋势图

3.2.3 农业产业化水平分析。综合社会经济技术水平和生态效益水平2个准则层的综合得分情况，计算整理得出目标层农业产业化水平总得分，得到湖南省2006～2019年农业产业化发展水平状况。从图3中可知，2006～2019年，由于社会经济技术水平和生态效益水平整体呈上升水平，综合得到湖南省农业产业化水平整体呈现上升趋势。2006～2012年农业产业化水平上升较快，主要因为对农业生产的技术、物质投入增加，农产品加工企业增加；2012～2013年农业产业化水平相对下降，主要受造林面积和有效播种面积减少的生态效益的影响；2013年以后生态效益逐渐好转，农业产业化水平稳步上升。

图3 基于因子分析的湖南省农业产业化水平变化趋势图

3.3 湖南省14个地级行政区农业产业化水平分析

为全面了解湖南省农业产业化水平发展现状，对湖南省14个地级行政区的农业产业发展状况进行分析，对比湖南省14个地级行政区2019年的农业产业化发展水平。将指标数据标准化处理后，提取累计贡献率达到85%以上的成分，求得相关矩阵旋转前后的特征值和贡献率，最后计算得出综合得分并进行排名。图4、5中F1、F2、F数值代表因子得分和综合得分情况，不反映实际意义。

图4 湖南省14个地级行政区社会经济技术水平得分与排名

3.3.1 社会经济技术水平分析。从社会经济技术水平来看，因子分析选取2个成分，贡献率分别为50.142%和36.688%，累计贡献率到达86.830%，能够反映所有指标信息。根据因子载荷矩阵，第1因子在农林牧渔增加、农业生产总值、农业机械总动力变量有较大载荷，第2因子在农村居民人居可支配收入、城镇化水平有较大载荷，说明因子得分受这些变量影响较大。计算综合得分和排序（如表2所示），社会经济技术水平从高到低为长沙市、衡阳市、常德市、岳阳市、永州市、邵阳市、益阳市、怀化市、株洲市、郴州市、娄底市、湘潭市、湘西州、张家界市。总体来看，一个地区的经济技术发展水平较高会带动产业的效益提高，长沙市在2019年农林牧渔产值增加值、农业生产总值、农业机械总动力等指标中都相对较高，因而农业产业化是水平较高；而湘西州，张家界市在农林牧渔总产值等偏小，则排序相对较低。

表2 湖南省14个地级行政区社会经济技术水平得分与排名

3.3.2 生态效益水平分析。从湖南省14个地级行政区生态效益状况来看，因子分析也都选取2个成分，两个成分的贡献率分别达到64.292%和24.365%，累计贡献率达到88.658%，可以反映指标信息。根据因子载荷矩阵，第1因子在有效灌溉面积、粮食播种面积变量有较大载荷，第2因子在森林覆盖率变量有较大载荷，说明因子得分受这些变量影响较大。通过计算综合得分和排序（如表3所示），生态效益水平从高到低为常德市、衡阳市、邵阳市、永州市、岳阳市、郴州市、益阳市、怀化市、长沙市、株洲市、湘西州、娄底市、湘潭市、张家界市。从因子分析确定的第1因子的权重中可知，有效灌溉面积、粮食播种面积占有较大正向权重，常德市2019年的有效灌溉面积居于14个地级行政区首位，粮食播种面积也在前列，因而生态效益水平最高；张家界市的有效灌溉面积、粮食播种面积均在末位因而生态效益水平最低。

表3 湖南省14个地级行政区生态效益水平得分与排名

图5 湖南省14个地级行政区生态效益水平得分与排名

3.3.3 农业产业化水平总得分及排序。把社会经济技术水平，生态效益水平2个方面的综合得分整合分析，得到湖南省14个地级行政区农业产业化水平的总得分和排序。从表4中可知，湖南省农业产业化水平由高到低结果为衡阳市、常德市、长沙市、永州市、邵阳市、岳阳市、益阳市、郴州市、株洲市、怀化市、湘潭市、娄底市、湘西、张家界市。由表2和表3可知，衡阳市在社会经济技术水平排名和生态效益水平排名均为第2名，其平原地区相对较多，适合大面积农业生产，实际农业生产总值、农民收入、农业机械总动力和有效灌溉面积等指标在14个地级行政区中比例也较大，因而农业产业化水平排名第一；张家界市在社会经济技术水平排名和生态效益水平排名均为第14名，主要因为张家界市地形复杂多样，山地面积占比过半，有效灌溉面积较少，同样农业机械总动力投入和农业生产总值相对较少，因而农业产业化水平排名最后。

表4 湖南省14地级行政区农业产业化水平总得分与排名

再对湖南省14个地级行政区的因子分析的农业产业化水平指数进行单一样本的K-S（Kolmogorov-Smirnov）检验，从结果得知，双侧渐进性检验值为0.2，大于0.05，表明总指数均服从正态分布。根据正态分布原理，经过正态分布表查询，将湖南省14个地级行政区的农业产业化水平状况分为农业产业化高水平、农业产业化中水平及农业产业化低水平3类。根据正太分布原理，将总得分小于（μ-0.44σ）的归为农业产业化高水平，总得分介于（μ-0.44σ）与（μ+0.44σ）之间的归为农业产业化中水平，总得分高于（μ+0.44σ）的归为农业产业化低水平。

根据这一标准，得出因子分析下湖南省14个地级行政区农业产业化水平分级阈值：农业产业化水平指数小于-0.574543，农业产业化水平为低水平；农业产业化水平指数在-0.574543～0.5745434，农业产业化水平为中水平；农业产业化水平指数大于0.5745434，农业产业化水平为高水平。

整理得出湖南省14个地级行政区农业产业化水平发展状况，从表5和图6看出，常德市、衡阳市、永州市、邵阳市、岳阳市、长沙市为农业产业化高水平区；益阳市、郴州市、怀化市、株洲市为农业产业化中水平区；湘潭市，娄底市，湘西州，张家界为农业产业化低水平区。

表5 湖南省农业产业化水平评价等级

图6 湖南省农业产业化水平等级分布图

4 结论及讨论

通过对湖南省2006～2019年间农业产业化发展水平分析以及对湖南省14个地级行政区2019年农业产业化水平综合分析，具体结论如下：

（1）分别从社会经济技术水平和生态效益水平2个层面，评价湖南省2006～2019年的农业产业化水平。从社会经济技术水平来看，综合得分表明，湖南省2006～2019年社会经济技术水平呈现逐年上升状态；从生态效益水平来看，综合得分表明，除受到个别变量影响，湖南省社2006～2019年生态效益水平呈现逐年上升状态；综合社会经济技术水平和生态效益水平2个准则层的综合得分情况，得到湖南省2006～2019年农业产业化发展水平状况，2006～2019年，湖南省农业产业化水平发展整体呈现上升趋势。

（2）从湖南省2019年14个地级行政区的社会经济技术水平来看，社会经济技术水平的排序由高到低为长沙市、衡阳市、常德市、岳阳市、永州市、邵阳市、株洲市、益阳市、郴州市、湘潭市、怀化市、娄底市、湘西州、张家界市。其中长沙市的社会经济技术发展水平排名最高，张家界市的社会经济技术发展水平排名最低。

（3）从湖南省2019年14个地级行政区的生态效益水平来看，因子分析方法计算得到生态效益水平的排序结果一致，由高到低为常德市、衡阳市、邵阳市、永州市、岳阳市、郴州市、益阳市、怀化市、长沙市、株洲市、湘西州、娄底市、湘潭市、张家界市。结果表明常德市的生态效益水平排名最高，张家界市的生态效益水平排名最低。

（4）从湖南省2019年14个地级行政区的总得分和分级状况看，因子分析下湖南省农业产业化水平常德市、衡阳市、永州市、邵阳市、岳阳市、长沙市为农业产业化高水平区，益阳市、郴州市、怀化市、株洲市为农业产业化中水平区，湘潭市、娄底市、湘西州、张家界市为农业产业化低水平区。

本文通过因子分析法的分析方式，对湖南省2006～2019年农业产业化水平和湖南省2019年14个地级行政区农业产业化水平进行定量分析，指标选取具有易获得性、科学性、代表性，研究结果可以反映湖南省农业产业化水平发展的时间和空间差异。但本文主要对湖南省农业产业化水平的发展状况及区域差异进行分析，后续关于影响湖南省农业产业化水平的因素还需进一步探究。