基于主成分分析的浙江省生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合效益評價

陳培彬，張精，曾芳芳，朱朝枝*

(福建農(nóng)林大學 a經(jīng)濟學院，b金山學院，福建 福州 350002)

過去幾十年，我國經(jīng)濟社會步入高速發(fā)展階段，人們對自然資源無休止、無節(jié)制的開發(fā)，導致土地、空氣等不可再生資源遭受嚴重的破壞[1-2]。2010年2月6日，國家統(tǒng)計局發(fā)布了《第一次全國污染源普查公報》，報告顯示，我國農(nóng)業(yè)源化學需氧量(COD)排放量高達1 324.09萬t，占COD總排放量的43.7%；農(nóng)業(yè)源總磷和總氮排放量分別為28.47萬t和270.46萬t，分別占總排放量的67.4%和57.2%[3]，生態(tài)文明建設所面臨的形勢不容樂觀，治理與降低農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染的腳步刻不容緩。

隨著“生態(tài)文明”“綠色發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先”“綠水青山就是金山銀山”“共抓大保護、不搞大開發(fā)”等系列國家戰(zhàn)略發(fā)展理念的提出，對中國生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展情況進行研究具有重要意義[4-5]。1980年，葉謙吉教授首次提出我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念[6]，此后學者們對此進行過諸多探討。當前研究集中于生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論探析與發(fā)展模式探索，主要圍繞生態(tài)農(nóng)業(yè)的背景、驅動機制、困境對策及我國各省市不同生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的實踐及應用[7-13]，對生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平及效益綜合評價較少。此外，層次分析法是大多數(shù)生態(tài)農(nóng)業(yè)效益評價采用的主要研究方法，但是此方法對于各個指標權重的賦值含有較多的主觀色彩，導致結果有一定的主觀性[14-22]。本研究首先將生態(tài)農(nóng)業(yè)效益評價視為一個系統(tǒng)整體的工程，其次在現(xiàn)有的統(tǒng)計制度基礎上構建涵蓋生態(tài)、經(jīng)濟、社會3個子系統(tǒng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)效益綜合評價指標體系，最后選取浙江省作為研究對象，利用因子分析法來對浙江省11個地級市的生態(tài)農(nóng)業(yè)效益進行評價，以期為我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展建設提供參考借鑒。

1 指標構建、數(shù)據(jù)處理與方法選取

1.1 指標體系的構建

以評價指標體系構建的科學性、系統(tǒng)性、可操作性、因地制宜性等基本原則為指導，參考國內(nèi)外學者的研究，結合浙江省實際情況，經(jīng)過與專家反復商討交流，最終確立以下評價指標體系。一級指標體系包括生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會效益3個指標；二級指標體系包含森林覆蓋率、有效灌溉面積、農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)用塑料薄膜使用量、水資源總量、人均生產(chǎn)總值、農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值、農(nóng)村居民人均可支配收入、農(nóng)業(yè)機械總動力、年末城鎮(zhèn)就業(yè)人員數(shù)、農(nóng)林牧漁業(yè)服務業(yè)產(chǎn)值、糧食公頃產(chǎn)量、城鄉(xiāng)居民人均生活消費支出等13個指標(表1)。

1.2 數(shù)據(jù)來源與無量綱化處理

選取浙江省11個地級市作為分析樣本，結合浙江統(tǒng)計信息局發(fā)布的《2018年浙江統(tǒng)計年鑒》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，獲取指標所需的原始數(shù)據(jù)，并對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理(表2)。

表1 生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合效益評價指標體系

表2 浙江省11個地級市生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合效益評價指標數(shù)據(jù)

1.3 評價方法

為保留原始指標的絕大多數(shù)信息，盡可能避免指標體系權重賦值的主觀性對結果造成干擾，選擇主成分分析方法進行分析。在分析中，首先將原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，然后根據(jù)初始變量特征判斷主成分求取方法，再判定各個變量之間的相關關系并確定主成分個數(shù)，最后為主成分命名，并結合提取的主成分分析研究問題。

2 主成分提取與因子載荷計算

將無量綱化處理的數(shù)據(jù)錄入SPSS 25.0，以特征值大于1且累計貢獻率達85%作為主成分提取原則，共選取累積貢獻率達90.212%的前4個主成分(表3)，作為綜合指標來替代構建的13個原始評價指標。

但是，此時得到的未旋轉的公共因子可能存在代表變量不突出的問題，難以解釋其實際意義。因此，本研究進一步采用凱撒正態(tài)化最大方差法對以上因子載荷矩陣進行正交旋轉，迭代7次后收斂，最終得到旋轉后的因子載荷矩陣(表4)。

表3 提取的主成分特征信息

由表4可知，主成分1中，人均生產(chǎn)總值、農(nóng)村居民人均可支配收入、年末城鎮(zhèn)就業(yè)人員數(shù)、農(nóng)林牧漁業(yè)服務業(yè)產(chǎn)值、城鄉(xiāng)居民人均生活消費支出占比位居前列。發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)所帶來的直接效益是轉移農(nóng)村剩余勞動力，增加農(nóng)民收入，這些指標反映了發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)對社會就業(yè)的輻射帶動力度，所以將主成分1定義為生態(tài)農(nóng)業(yè)社會輻射因子。主成分2中，有效灌溉面積、農(nóng)用化肥施用量、糧食公頃產(chǎn)量占比位居前列，這些指標主要與生態(tài)的投入產(chǎn)出效率密切相關，且糧食產(chǎn)量與安全更是涉及國家紅線，所以將主成分2定義為生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率因子。主成分3中，森林覆蓋率、水資源總量占比位居前列，這2個指標是一個地區(qū)生態(tài)資源豐裕度的直觀展示，豐富的森林資源及水資源極大地促進了生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，所以將主成分3定義為生態(tài)農(nóng)業(yè)資源基礎因子。主成分4中，農(nóng)用塑料薄膜使用量、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)機械總動力占比位居前列。隨著科學技術的進步，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的機械化程度也不斷提升，對于農(nóng)業(yè)機械的需求也越來越多，而農(nóng)用薄膜則是設施農(nóng)業(yè)的重要組成部分。換言之，這2個指標從側面反映當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提升也將直接帶動生產(chǎn)效率提高并增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，所以將主成分4定義為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平因子。

表4 旋轉后的因子載荷矩陣

3 生態(tài)農(nóng)業(yè)效益評價結果及分析

在構建4個主成分之后，根據(jù)所得的主成分系數(shù)構建回歸方程，分別計算浙江省11個地級市的各個主成分得分。在此基礎上，以各個主成分的方差貢獻率作為權重，最終得到各市的綜合得分和排名(表5)。

表5 浙江省11個地級市生態(tài)農(nóng)業(yè)效益綜合評價

由表5可知，浙江省11個地級市的生態(tài)農(nóng)業(yè)效益排名由高到低分別是杭州市、寧波市、紹興市、金華市、臺州市、溫州市、麗水市、嘉興市、湖州市、衢州市、舟山市。杭州市是省會城市，其經(jīng)濟水平及生態(tài)資源與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出都遙遙領先于其他城市。但是杭州市整體農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平還有待提升，分析原因，可能是因為農(nóng)業(yè)用地緊張，從而制約大規(guī)模的農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)與設施農(nóng)業(yè)發(fā)展。寧波市的生態(tài)資源在浙江省雖處于中下水平，但是該市地形多為平原，適合開展大規(guī)模的農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提升也極大地帶動了社會的總體就業(yè)。紹興市的生態(tài)資源雖不具有優(yōu)勢，但是其生態(tài)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率較高，拉動了整體排名的上升。

排名居中的地級市包括金華市、臺州市、溫州市、麗水市，嘉興市。臺州市的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平最高，溫州市在這方面也具備優(yōu)勢，但是二者卻不能很好的發(fā)揮生態(tài)農(nóng)業(yè)的輻射帶動效應。衢州市與麗水市擁有豐富的生態(tài)資源，但受制于經(jīng)濟條件的制約，不完善的基礎設施建設令現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展受限，導致其生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較低。嘉興市素有“魚米之鄉(xiāng)、絲綢之府”的美譽，是浙江省糧、油、畜、繭、魚的重要產(chǎn)區(qū)，農(nóng)民收入也常年占據(jù)浙江榜首，但是由于其水資源較為匱乏，并且是國家歷史文化名城，為了更好的保護文化遺產(chǎn)，人們更多的是發(fā)展生態(tài)耕作模式(例如稻蝦共生模式，水田水紅菱-泥鰍立體種養(yǎng)模式等)，限制農(nóng)業(yè)機械使用，產(chǎn)量有限，因此，綜合得分并不理想。

排名靠后的是湖州市、衢州市、舟山市。舟山市是群島城市，受制于地形地貌，島與島之間主要依靠跨海大橋聯(lián)通，交通較為不便。此外，該市可用耕地稀少，生態(tài)資源基礎薄弱，因而糧食產(chǎn)量較低。但是該市海域面積遼闊，漁業(yè)產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平、社會輻射2因子具有比較優(yōu)勢。

綜上所述，浙江省生態(tài)農(nóng)業(yè)效益大致呈現(xiàn)浙中最優(yōu)，南北兩面居中，東西兩翼較弱的布局。其原因是多方面的，首先是生態(tài)資源不均衡，其次是各市的經(jīng)濟水平不同，導致的基礎設施建設不均衡。浙江中部地區(qū)是全省主要的經(jīng)濟中心，杭州市巨大的經(jīng)濟體量對于周邊各個城市具有極強的輻射效應，同時中部地區(qū)各市之間交通十分便捷，各市之間能夠實現(xiàn)緊密的貿(mào)易活動，解決了農(nóng)產(chǎn)品市場的后顧之憂。

4 建議

浙江省是我國面積較小的省份，且省內(nèi)多為山地丘陵，耕地面積稀少，有“七山二水一分田”之說，但是其經(jīng)濟水平走在國家前列，基礎設施配套完善，交通便捷，勞動力豐富，相較于土地等不可再生資源，其在資本、勞動力等方面具有比較優(yōu)勢。同時，浙江省自然氣候及地理環(huán)境也為生態(tài)農(nóng)業(yè)多樣性提供了肥沃的土壤，農(nóng)耕底蘊深厚。因此，在鄉(xiāng)村振興機遇下，浙江省發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)大有可為。但針對各市，不可采用單一的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，應因地制宜，以同質性、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌兼顧、主導與特色相結合為原則對各市進行分區(qū)規(guī)劃。

4.1 經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)發(fā)展面向國際的都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)

杭州、嘉興、寧波、紹興、湖州地區(qū)應把握自身的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)達優(yōu)勢，加強與長三角地區(qū)的接軌力度，積極承接上海大都市圈農(nóng)業(yè)轉移，不斷釋放社會輻射帶動能力，加大對資本、勞動力等生產(chǎn)要素的投入，增強生態(tài)農(nóng)業(yè)國際競爭力，著重發(fā)展綠色蔬菜、特種水產(chǎn)品、生態(tài)畜禽、蠶桑、花卉苗木等具有較高成長性和發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)，積極建立面向國際市場和長三角地區(qū)城市群的都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)。

4.2 平原盆地地區(qū)加快推進各類立體種植模式

臺州、溫州地區(qū)是浙江省主要平原地區(qū)，光照充足、雨水充沛，適宜種植茶、果、林、竹筍、食用菌等特色農(nóng)作物，應以發(fā)展特色生態(tài)農(nóng)業(yè)為導向，建設特色優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶，形成不同類型的立體種植模式。金華、衢州地區(qū)擁有全省最大的內(nèi)陸盆地金衢盆地，區(qū)域內(nèi)地形復雜多樣，今后可在盆地周緣的江河上游農(nóng)林區(qū)打造以林業(yè)及林特產(chǎn)品加工為依托的林業(yè)產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟鏈，在低丘崗地發(fā)展能源與資源循環(huán)模式的生態(tài)農(nóng)業(yè)，在中西部河谷平原發(fā)展立體循環(huán)高效農(nóng)業(yè)。此外，以浙贛鐵路和杭金衢高速公路為軸，金華、衢州二市為點，形成一軸兩心的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設布局，優(yōu)化生態(tài)農(nóng)業(yè)的外部環(huán)境，大力推進配套基礎設施建設，提升農(nóng)業(yè)信息化水平，提高生產(chǎn)效率。

4.3 經(jīng)濟較落后地區(qū)立足生態(tài)資源優(yōu)勢

麗水市發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的重點是實現(xiàn)生產(chǎn)要素與資源的有效配置，加快替換資源耗費嚴重、生產(chǎn)效率低下的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。同時，應重視對森林資源的保護，強化生態(tài)屏障，優(yōu)化農(nóng)業(yè)結構，推動林下經(jīng)濟發(fā)展，扶持林業(yè)創(chuàng)新性產(chǎn)業(yè)集群建設，建成區(qū)域特色明顯、經(jīng)濟效益顯著的珍稀干果、竹筍、木制品、花木、山地精品水果、木本糧油、木本藥材等7大產(chǎn)業(yè)帶。舟山市應立足海洋資源優(yōu)勢，實行開發(fā)與保護并重，加快培育海洋經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)的新增長點，大力發(fā)展淺海、灘涂立體海水產(chǎn)品養(yǎng)殖模式。同時，應結合海島水資源短缺的狀況，積極推廣各類農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術，提高農(nóng)業(yè)用水利用效率，擴大抗旱作物種植面積，促進海島經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。

綜上，浙江省各市在生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展上，應積極貫徹落實我國鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的主要思想，注重經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益3者統(tǒng)籌兼顧，必須堅定不移走可持續(xù)發(fā)展道路，加強農(nóng)業(yè)參與者的生態(tài)意識，推廣農(nóng)業(yè)科技成果的廣泛應用，優(yōu)化資源配置，最大化發(fā)揮生態(tài)效益，輻射社會效益，提升經(jīng)濟效益，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)有效轉型升級。