湖北省市、州主要農作物產量按照聚類分析方法的研究

何玉平　蘇煜　李振偉

摘要：利用聚類分析的方法，針對現階段湖北省糧食緊缺的現狀，分析2009年17個市、州主要農作物產量的狀況。將17個地區按照4個特征聚為4類，并且分析各個類別的特點及狀況。

關鍵詞：湖北省；農作物產量；聚類分析

中圖分類號：Ｆ３０１．２４文獻標志碼：A章編號：1673-291X（2012）20-0048-02

湖北省是糧食大省，為國家的糧食安全戰略做出了重要貢獻。但近幾年湖北省糧食的產量卻呈現連續下降的趨勢。“十一五”期間，湖北省的農業和農村經濟結構調整取得了顯著成效。同時，采取了一系列措施穩定糧食生產，使糧食產量和播種面積下降逐漸得到了有效的遏制。“十二五“期間，湖北省加大了糧食安全的防治措施，為糧食產量和質量筑上了一道防護墻。目前，湖北省各個地區之間的糧食產量還存在著差異。筆者試圖通過聚類分析，把這些地區進行分類，以明確不同的類別，筆者試圖然后采取不同的措施，來加大湖北省的綜合糧食產量。

一、聚類分析

（一）聚類分析的概念

有人稱按照觀測值對變量的分類為R型聚類，而按照變量對觀測值的分類稱為Q型聚類。這兩種聚類在數學上是對稱的，沒有什么不同。事先要確定分多少類：k均值聚類或快速聚類。事先不用確定分多少類：分層聚類或系統聚類。處理連續和分類變量混合的大數據集：兩步聚類。聚類分析又稱群分析、點群分析，是根據“物以類聚”的道理，對樣品或指標進行分類的一種多元統計分析方法。例如，可以根據各個國家和地區的機場數目、鐵路公里數、公路公里數、水路公里數、商船數等因素，將國家和地區分為幾個等級，再分析各個國家和地區之間不同等級運輸量對比狀況。

（二）基本思想

根據對象間的相關程度進行類別的聚合。在進行聚類分析之前，這些類別是隱蔽的，能分為多少種類別事先也是不知道的。聚類分析的原則是同一類中的個體有較大的相似性，不同類中的個體差異很大。所研究的樣品（網點）或指標（變量）之間存在程度不同的相似性（親疏關系——以樣品間距離衡量）。于是根據一批樣品的多個觀測指標，找出一些能夠度量樣品或指標之間相似程度的統計量，以這些統計量為劃分類型的依據。把一些相似程度較大的樣品（或指標）聚合為一類，另外一些彼此之間相似程度較大的樣品（或指標）又聚合為另一類，直到把所有的樣品（或指標）聚合完畢。這就是聚類分析的基本思想。其中，類指相似元素的集合。聚類分析的概念認為所研究的樣品或指標之間存在著程度不同的相似性，根據一批樣品的多個觀測指標，找出能夠度量樣品或變量之間相似程度的統計量，并以此為依據，采用某種聚類法，將所有的樣品或變量分別聚合到不同的類中，使同一類中的個體有較大的相似性，不同類中的個體差異較大。

二、湖北省市、州按照主要農作物產量的聚類分析

以2009年湖北省市、州17個地區的主要農作物產量為樣本進行聚類分析，數據見表1。對17個地區的數據進行聚類，根據表中幫統計量、半偏席統計量、偽r統計量、偽F統計量4個指標，聚為4類最合適。

從圖1、表1和表2可以看出，17個地區中第1類包括荊州市、襄樊市、黃岡市；第2類包括孝感市、荊門市；第3類包括武漢市、十堰市、咸寧市、隨州市、恩施自治州；第4類包括黃石市、宜昌市、鄂州市、仙桃市、天門市、潛江市、神農架林區。其中，第1類的稻谷、小麥的農作物產量都較高，但是玉米、薯類的農作物產量卻不太高。第2類兩個市的主要農作物產量仍是稻谷、小麥，較第3類和第4類較多，但是玉米、薯類的農作物產量卻不是很高。第3類除了十堰市的各個主要農作物產量比較平均外，其他的4個市、州的主要農作物產量都不平均，差異比較大。第4類各個市、州的主要農作物產量都不是很高，但相對來說比較平均，需要每個市、州加大農作物整體產量。

三、小結

中國是一個農業大國，則必然是糧食大國，當然糧食的主要來源是農村。湖北省作為中部崛起重要省份的同時也是糧食大省。但湖北省人口眾多，又由于各種工業及住房用地，湖北省的可耕地越來越少，農作物的產量也越來越少，人卻越來越多，最終導致了人均糧食產量越來越少，必須大量依靠進口。為了提高農產品產量及人均農產品量，必須提倡保護自然資源、節約自然資源，減少可耕地的流失，大力開墾、增加可耕地。糧食問題在湖北省政府決策中占有重要位置，也是一個社會各界廣泛關注的問題。計劃經濟體制時期，湖北省曾經發生了導致大量死亡的嚴重糧食危機。改革以來，湖北省盡管在生產力上有所進步，農作物產量有所上升，但是，始終沒有走出糧食問題的困擾。糧食生產的“多了砍，少了趕”，糧食流通的低效率和體制改革的曲折反復，以及對糧食國際貿易認識的偏差等，使得湖北省在糧食問題上付出了極大的努力和代價。