四川省糧食生產(chǎn)影響因素分析*

陳欣月，施 莉，諶 琦

（成都信息工程大學(xué)物流學(xué)院，成都 610100）

據(jù)2022年《世界糧食安全和營(yíng)養(yǎng)狀況》報(bào)告，2021年，全球受饑餓影響的人數(shù)增加到8.28億人，較2020年增加約4 600萬(wàn)人。在糧食安全問(wèn)題持續(xù)突出的國(guó)際形勢(shì)下，保障糧食供給充足是我國(guó)糧食生產(chǎn)的重要任務(wù)。四川省作為全國(guó)13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)之一，2021年糧食總產(chǎn)量達(dá)3 582.1萬(wàn)t，居全國(guó)第九位。四川省糧食穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)對(duì)保證我國(guó)糧食安全有著重要的意義。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者從定性和定量的角度對(duì)糧食生產(chǎn)的影響因素進(jìn)行了深入探究，并據(jù)此得出了對(duì)日后研究具有重要意義的結(jié)論。

韓群柱等[1]運(yùn)用主成分分析法研究得出了影響關(guān)中地區(qū)糧食生產(chǎn)變化的三大主成分。徐英等[2]利用主成分分析法對(duì)影響山東省糧食生產(chǎn)的9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，最終得到兩個(gè)主成分，這兩個(gè)主成分代表了地理因素以及生產(chǎn)資料，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到89.66%。吳靜芬等[3]基于地理加權(quán)回歸模型分析影響長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶糧食產(chǎn)量的主要因素，并據(jù)此提出了提高長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶糧食綜合生產(chǎn)能力的建議。盧新海等[4]運(yùn)用核密度估計(jì)和系統(tǒng)廣義矩估計(jì)方法探究中國(guó)糧食生產(chǎn)能力的影響因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，糧食播種面積、農(nóng)村居民人均純收入、化肥施用量以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值對(duì)糧食生產(chǎn)能力均產(chǎn)生正向影響。楊宗輝等[5]采用空間杜賓模型(SDM)實(shí)證分析中國(guó)各省域糧食生產(chǎn)格局變動(dòng)的影響因素，研究發(fā)現(xiàn)，有效灌溉面積、化肥施用量、糧食播種面積占作物播種面積的比例及人均耕地面積均對(duì)我國(guó)糧食產(chǎn)量的增長(zhǎng)有著顯著的正向影響。劉浩然等[6]基于主成分分析法、因子分析法分析了各影響因素的作用方向和影響程度，同時(shí)，運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論量化糧食總產(chǎn)量與主要影響因素的關(guān)聯(lián)度。研究發(fā)現(xiàn)化肥施用量是近階段影響黑龍江糧食生產(chǎn)最主要的因素。郭斯華等[7]以早秈稻為研究對(duì)象，采用面板Tobit模型對(duì)影響早秈稻生產(chǎn)效率的因素進(jìn)行了分析。郭淑敏[8]運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)影響糧食產(chǎn)量的相關(guān)因素的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)行了分析，最終形成了12個(gè)相關(guān)因素的大小排序。周介銘等[9]同樣運(yùn)用灰色系統(tǒng)分析方法，對(duì)影響四川省糧食生產(chǎn)的九個(gè)因素進(jìn)行排序，研究發(fā)現(xiàn)，化肥施用量對(duì)四川省糧食生產(chǎn)的影響最大。羅萬(wàn)純等[10]利用面板數(shù)據(jù)模型對(duì)影響糧食生產(chǎn)區(qū)域格局的因素進(jìn)行了分析。

目前，在省域糧食生產(chǎn)影響因素的研究方面，學(xué)者對(duì)黑龍江、山東等地的分析較多，針對(duì)四川省的討論較少，對(duì)于四川糧食生產(chǎn)研究主要集中在糧食安全評(píng)價(jià)和糧食生產(chǎn)時(shí)空變化及影響因素分析上[11]?；诖?，本文對(duì)四川省糧食生產(chǎn)的影響因素進(jìn)行分析，研究結(jié)果可為四川省糧食生產(chǎn)政策提供支持，同時(shí)，也可以為四川省糧食生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新提供方向，這對(duì)后續(xù)促進(jìn)糧食產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)有著重要意義。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

1.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

本文的數(shù)據(jù)（1990~2020）主要來(lái)源于《四川統(tǒng)計(jì)年鑒》[12]。對(duì)于指標(biāo)的選取，綜合考慮前人對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)影響因素的研究以及四川省自身的地理環(huán)境特征，最終選取了影響四川省糧食生產(chǎn)的8個(gè)因素作為指標(biāo)，即糧食作物播種面積、耕地灌溉面積、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、年末實(shí)有耕地面積、化肥施用量、農(nóng)村用電量、受災(zāi)面積、絕收面積，如表1所示。

表1 四川省糧食生產(chǎn)影響因素指標(biāo)

1.2 主成分分析法

通過(guò)分析前人的研究過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，主成分分析法[1，2，6]、回歸 分析[3]以及灰色系統(tǒng)分析方 法[8-9]是 分析糧食生產(chǎn)影響因素的三種主要方法。其中主成分分析法作為一種主流分析方法，是一種經(jīng)典的降維方法，也就是用少數(shù)幾個(gè)新的變量（Z1，Z2，Z3...ZP）代替原始變量（Y1，Y2，Y3…YP），合并重復(fù)信息但不損失重要信息，轉(zhuǎn)化生成的新的變量被稱(chēng)之為主成分，并且各個(gè)主成分之間互不相關(guān)。主成分分析法的核心思想必須滿足三個(gè)條件：

（1）每一個(gè)主成分都是原始變量的線性組合。

（2）各個(gè)主成分之間互不相關(guān)，它們是信息不重合的。

（3）主成分最終結(jié)果按“重要性”排序，Var(Z1)>Var(Z2)>…>Var(ZP)。

滿足上述條件使主成分具有比原始變量明顯的優(yōu)越性。

運(yùn)用主成分分析法的主要步驟：

（1）將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。由于原始數(shù)據(jù)來(lái)源于不同的指標(biāo)，其量綱不同，如果不將其標(biāo)準(zhǔn)化，會(huì)對(duì)之后的計(jì)算以及最終結(jié)果產(chǎn)生影響。

（2）建立變量之間的相關(guān)系數(shù)矩陣。（3）計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值和特征向量。（4）根據(jù)方差貢獻(xiàn)率得出主成分。

2 結(jié)果與分析

2.1 四川省糧食生產(chǎn)變化趨勢(shì)

四川省糧食產(chǎn)量變化的趨勢(shì)如圖1所示，其間，糧食產(chǎn)量變化周期大致分為兩個(gè)階段。從1990年到2006年，四川省糧食生產(chǎn)處于波動(dòng)階段，糧食產(chǎn)出量穩(wěn)定度低，1992年、1999年和2005年分別是糧食產(chǎn)量高峰期，1994年、2001年和2006年是糧食產(chǎn)量的低谷期。

2006年之后，四川省糧食生產(chǎn)處于持續(xù)增長(zhǎng)階段，糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，只有2014年較2013年糧食產(chǎn)量有所降低。2006年到2020年的年增長(zhǎng)率如表2所示，年均增長(zhǎng)率為1.717%。

表2 2006~2020四川省糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)率

從圖1中可以看出2016年之后四川糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)速度逐步放緩，糧食生產(chǎn)受到了一定條件的制約。因此，分析糧食生產(chǎn)影響因素對(duì)預(yù)測(cè)糧食產(chǎn)量和促進(jìn)糧食增產(chǎn)增收有重要意義。

2.2 主成分分析結(jié)果

將1990年到2020年四川省糧食生產(chǎn)影響因素的八個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，運(yùn)用SPSS23.0軟件進(jìn)行主成分分析，可以得到相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值，具體數(shù)據(jù)如表3所示。

由表3可以得知，第一個(gè)主成分的特征值是6.065，其方差貢獻(xiàn)率為75.809%，第二個(gè)主成分的特征值是1.013，其方差貢獻(xiàn)率為12.659%，兩者的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了88.468%。因此，選取前兩個(gè)主成分作為第一主成分和第二主成分是合理的。

表3 總方差解釋表

第一主成分和第二主成分的載荷矩陣如表4所示，從表4可知，第一主成分包含農(nóng)村用電量（億kW·h）、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力（萬(wàn)kW）以及耕地灌溉面積（萬(wàn)hm2）。第二主成分包含年末實(shí)有耕地面積（萬(wàn)hm2）和糧食作物播種面積（萬(wàn)hm2）。

表4 主成分載荷矩陣

2.3 四川省糧食生產(chǎn)影響因素分析

耕地的抗旱能力，是確保糧食穩(wěn)定生產(chǎn)的重要影響因素。但四川復(fù)雜的地形不利于應(yīng)用高效灌溉，由圖

2.3.1第一主成分對(duì)糧食生產(chǎn)的影響

第一主成分包含指標(biāo)對(duì)四川省糧食生產(chǎn)影響最大，方差貢獻(xiàn)率達(dá)到75.809%。涉及到農(nóng)村用電量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力和耕地灌溉面積。本文從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)投入和耕地有效灌溉面積兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)投入。四川位于我國(guó)西部，地形復(fù)雜，以山地為主要特色，同時(shí)擁有山地、丘陵、平原和高原四種地形，其中山地和丘陵面積占到全省面積的84.5%。在山地丘陵等復(fù)雜地形上實(shí)現(xiàn)糧食作物的機(jī)播、機(jī)耕和機(jī)收面臨巨大的挑戰(zhàn)，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化和技術(shù)也有著更高的要求。近年四川省推動(dòng)農(nóng)機(jī)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級(jí)，大力推廣機(jī)械化技術(shù)和農(nóng)機(jī)裝備，不斷增加農(nóng)機(jī)總動(dòng)力，加快農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

從1990年到2020年，四川省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)投入呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，如圖2所示，其中農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力 由1990年 的0.956×107kW增 長(zhǎng) 到2020年2可知，從1990年到2020年，四川省有效灌溉面積增長(zhǎng)率僅為34.42%。因此，有效灌溉面積是影響四川省糧食生產(chǎn)的又一因素，一旦有效灌溉面積得到提升，糧食產(chǎn)量也將增長(zhǎng)。

圖2 1990~2020年四川省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)投入和耕地灌溉面積趨勢(shì)

2.3.2第二主成分對(duì)糧食生產(chǎn)的影響

第二主成分包含年末實(shí)有耕地面積和糧食作物播種面積，其方差貢獻(xiàn)率為12.659%。

耕地對(duì)于糧食生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是不可或缺的資源，由圖3可知，四川省年末實(shí)有耕地面積從1990年的4.754×107kW；農(nóng)村用電量由1990年的0.33×1010kW·h增長(zhǎng)到2020年2.059×1010kW·h，增長(zhǎng)率分別是397.28%和523.94%。由此可見(jiàn)，加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)投入對(duì)糧食產(chǎn)量增加具有重要作用。4.65×106hm2增長(zhǎng)到2018年6.72×106hm2，增長(zhǎng)率為44.52%，糧食播種面積則由1990年的6.99×106hm2下降到2020年的6.31×106hm2，下降了9.73%。耕地面積的增加主要和政府規(guī)劃中減少城市建設(shè)用地有關(guān)，而糧食播種面積的減少則與經(jīng)濟(jì)作物播種面積增加有關(guān)。糧食產(chǎn)量的增加需要保證糧食作物的播種面積，這就需要政府制定相應(yīng)的補(bǔ)助政策提高農(nóng)戶生產(chǎn)的積極性。

圖3 1990~2020年四川省年末實(shí)有耕地面積和糧食作物播種面積趨勢(shì)

3 結(jié)論與建議

（2）耕地有效灌溉面積。有效灌溉面積能夠衡量

（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)投入作為第一主成分，對(duì)四川省糧食生產(chǎn)的影響十分顯著。在2016年后，四川省糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)速度放緩，因此，為提高四川省糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)率，必須加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的投入力度，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化。

具體應(yīng)當(dāng)從需求側(cè)出發(fā)，根據(jù)四川省不同地區(qū)的地形地貌和生產(chǎn)建設(shè)的實(shí)際情況，了解糧食生產(chǎn)過(guò)程中的困難以及實(shí)際需要，因地制宜引入高效節(jié)能的農(nóng)機(jī)設(shè)備。對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較低的地區(qū)，政府部門(mén)可以推行相應(yīng)的補(bǔ)貼政策，加大補(bǔ)貼力度。

（2）灌溉因素是影響四川省糧食生產(chǎn)的又一主要因素，在四川省糧食生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。四川省有效灌溉面積增長(zhǎng)緩慢，制約著糧食生產(chǎn)。政府部門(mén)應(yīng)當(dāng)建設(shè)大型灌區(qū)，提高有效灌溉面積。同時(shí)，相較于傳統(tǒng)灌溉的費(fèi)時(shí)費(fèi)力，智慧灌溉能夠?qū)崿F(xiàn)灌溉區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)化和高效化管理，政府部門(mén)可以聯(lián)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科技公司，引入智慧灌溉設(shè)備和人才，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

（3）糧食播種面積是影響四川省糧食生產(chǎn)的次要因素，影響著糧食的供給。四川省糧食播種面積增長(zhǎng)率在2010年后放緩，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物播種面積比例，保證糧食種植面積只增不減，同時(shí)引入適合四川地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)水稻品種，促進(jìn)糧食作物增產(chǎn)增收。在提高農(nóng)戶種糧積極性方面，政府農(nóng)業(yè)部門(mén)可以制定積極政策改善當(dāng)前糧食補(bǔ)貼政策，加大對(duì)種糧農(nóng)戶的生產(chǎn)補(bǔ)貼力度，提高農(nóng)戶糧食種植積極性。