我国粮食生产影响因素的研究——基于主成分分析和协整分析，本文主要内容关键词为：粮食生产论文,成分论文,因素论文,我国论文,和协论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F302.5 文献标志码：A 文章编号：1008-4339(2009)05-0398-05
民以食为天，粮食问题是关系到国计民生的重大问题。我国人口众多，人均耕地面积很少，粮食需求量很大，粮食问题如果解决不好，就会给我国的经济发展和社会稳定带来制约和冲击。保证13亿人口的粮食供给是我国的头等大事，它直接影响到整个国家政治、经济、文化的持续发展。自改革开放以来，我国粮食总产量逐年递增，1996-1998年连续三年丰收，1998年粮食总产量（51229.5×10[7]千克）达到了历史最高水平。但从1999年开始，由于自然灾害较严重，特别是加快农业结构调整和粮食价格低迷导致粮食播种面积减少，我国粮食产量连续三年减少，其中2000年的减产幅度高达上年粮食产量的9.1%，全国粮食总产量2001年为45264×10[7]千克，2002年较上年增加1%，达到45706×10[7]千克，2003年全国粮食产量又进一步减产，减产总量达2637×10[7]千克，减幅达到6%，当年粮食产量仅为43069×10[7]千克，稻谷的产量为1982年以来的最低水平，小麦的产量为1984年以来的历史次低水平。鼓励粮食生产和保障粮食安全问题，成为当前倍受社会关注的焦点问题。
对于经济转型中的中国，影响因素设计理论有着很深的现实意义。为了确保粮食安全和农民增收，减轻农民不合理的负担，提高粮食生产效率，并进一步完善农村改革机制，调整农村产业结构，已成为我国农村经济工作的重中之重。2003年至今，是改革开放以来中央财政对“三农”投入增加最多、增长最快的时期，2003-2007年中央财政用于“三农”的支出累计达1.6万亿元。政府还通过减税增补的方式，优化农用机械，提升种植效率。现在农民种粮不仅不用交税，还有补贴，且补贴额度越来越大。补贴项目主要有粮食直补、农机具购置补贴、农资综合直补和良种补贴等，这对鼓励农民“多种粮、种好粮、多调粮”起到了积极作用。同时政府还实施粮食最低收购价等政策调动农民的种粮积极性。鼓励种粮的影响因素已初见成效，2004年的粮食产量为46947×10[7]千克，改变了自2000年以来粮食产量下跌的趋势。到目前为止，我国粮食产量已实现连续四年大丰收。
许多学者就粮食生产的影响因素进行了深入研究。贾金荣和朱捷[1]分析了传统家庭承包责任制的局限性，提出要尽快构建市场经济体制的影响因素来稳定和提高粮食生产水平。吴奇修等[2]以湖南省为例，分析了粮食生产影响因素的演进过程，认为应充分利用农业保险的激励功能。张晓山[3]给出了八个措施来应对我国所面临的粮食安全问题，提出关键是要建立一个农民增收、农业增效、农村社会稳定和谐的长效机制来确保粮食安全。陆云航[4]应用回归分析和协整理论对统购统销制度的影响因素进行了分析研究。
本文应用主成分分析方法和计量经济方法来分析和解决粮食生产的影响因素问题。第一部分对本文应用的数据来源及粮食生产基本模型进行说明；第二部分应用主成分分析对粮食生产的几个主要因素进行处理；第三部分对粮食生产进行单位根检验和协整检验；第四部分应用回归方法分析粮食生产的影响因素；第五部分做出总结。
一、数据及模型说明
粮食主要是指谷物（稻谷、小麦、玉米）、豆类和薯类。粮食生产的影响因素很多，主要有价格、肥料、播种面积、劳动力、良种、天气等。源于数据取得的方便性和现实性，本文主要考虑粮食生产的六大因素：播种面积(b)、受灾面积(s)、化肥施用量(h)、机械化程度(j)、农业劳动力(l)和粮食价格(p)。粮食价格(p)数据采用产品生产价格指数，是反映一定时期内农产品生产者出售农产品价格水平变动趋势及幅度的相对数。该指数可以客观反映全国农产品生产价格水平和结构变动情况，满足农业与国民经济核算需要。其他数据都采用官方公布的单位计量，比如面积的单位为千公顷，化肥施用量的单位为千克，机械化程度的单位为万千瓦，劳动力的单位为万人。本文选取1985-2007年之间的年数据为样本，样本数为23。数据来源于《中国统计年鉴(1986-2008)》和国家农业部官方网站。
为了对单位进行统一的量化处理，本文对粮食产量(z)采用如下函数形式进行建模，即
为了下文更好地探讨价格机制对粮食生产的影响，图1、图2给出了粮食产量和粮食价格指数图，图3给出了粮食生产的六大因素的相关系数矩阵。从图1可以看出粮食产量和粮食价格存在相似的趋势变化，这说明粮食价格的高低直接影响着粮食产量。从图3中可以看出化肥施用量、机械劳动力和粮食价格之间的相关度达到了0.8以上。
二、粮食生产的主成分分析
在分析粮食生产的影响因素时，必然会从制约粮食产量的各种因素出发，制定合理有效的机制，但是由于部分因素之间存在相关性和重叠效应，为了使设计的机制不累赘、不重复，有必要在不损失总体信息的前提下，将各种因素进行归类分析。下面就应用主成分分析来处理各种因素。
主成分分析[5]是从多个变量中提取较少的、互不相关的指标来反映总体信息，可以在不忽略总体信息的前提下，减少变量间的相关性和多重共线性。
从图3可以看出，化肥施用量、机械劳动力和粮食价格之间存在很大的相关性，如果直接用它们来进行建模，将导致粮食生产模型不准确，即多重共线性问题导致的模型估计不准确。这里先通过主成分分析从六大因素中提取有效的主成分，减少多重共线性产生的可能。
对播种面积、受灾面积、化肥施用量、机械化程度、农业劳动力和粮食价格进行主成分分析的结果见表1、表2和表3。
KMO统计量和Bartlett球形检验得KMO统计量＝0.557＞0.5，球形检验卡方统计量＝136.5，单侧P＝0.0＜0.01，说明适用于进行主成分分析。
三、粮食生产的协整分析
根据第二部分的分析，得到影响粮食产量的基础因素和附加因素，下面将考虑两大因素和粮食产量之间的长期关系，为建立合适有效的影响因素服务。
协整理论由Engle和Granger[6]提出，表示两个或多个非平稳时间序列变量之间的长期均衡关系。这一部分的研究主要考虑粮食产量和基础因素、附加因素之间的协整关系。首先根据ADF检验得出序列的平稳性情况见表4，单位根检验时的滞后长度通过AIC准则来确定。
式中，（·）表示对应参数的标准差。
由此可以看出，粮食生产与附加因素之间存在比例为0.907的长期关系，与基础因素之间存在比例为1.689的长期关系。从长期来看，同时增加一个单位，基础因素所产生的粮食增量比附加因素带来的粮食增量要多近78%。
四、粮食生产的回归分析
从第二、三部分我们知道，粮食生产的六大因素被整合为基础因素和附加因素两类，而附加因素的影响弹性更大一些，为了考察整个粮食生产的影响因素情况，有必要对每种影响因素再进行分析。对模型(2)进行估计得
=0.98；DW=2.03；F=262.18；（·）表示对应参数的标准差。
统计量表示回归模型的拟合优度；DW统计量反映了回归模型残差的自相关性；F统计量反映的是回归模型的整体显著性。
估计结果说明拟合效果较好，模型的系数和模型整体是显著的，不存在自相关。但是粮食价格对粮食产量的影响是负的，这与现实大相径庭。通过图1、图2可以看出，当期的粮食价格并不直接影响粮食产量，粮食产量会受上期价格的影响。这里引入粮食价格的滞后变量进行再估计得
播种面积对粮食生产的弹性系数为0.96，说明土地对粮食生产起到很大的作用。我国粮食主产区主要有三区，东北粮食主产区（辽宁、吉林、黑龙江）、黄淮海粮食主产区（河北、山东、河南）和长江中下游流域粮食主产区（江苏、安徽、江西、湖南、湖北、四川）。针对目前农用土地面积减少，可以建立合理土地使用机制，有效控制不当的商业用地、工业用地；积极进行耕地开发和土地整理，实现耕地占补平衡，提高耕地单位面积产量。受灾面积对粮食产量的负面弹性系数为0.14，由于我国农业在很大程度上是受气候等客观因素影响的，所以要尽可能采用优质粮种，增强农作物的抗虫性，这有待于国家对科技兴农的投入和开发，以及地方政府的积极配合和有效落实。在进行农业经济规划和调整时应充分考虑各区的地理特征、土壤特质和气候等情况，因地制宜，做到土地资源的有效配置。
无论多么优厚的客观条件，没有人去利用，也无济于事。劳动力对粮食产量的弹性系数为0.25，虽然不如播种面积那么大，但在以科技兴农为主导的现代农业体系里，人力是高效率高生产的。政府为了保护农民的利益和种粮积极性，采取了有力措施。从“集体化”、“公社化”到现在的“土地生产责任承包制”、“减税增补政策”，在兼顾了人们自身利益的同时也满足了集体利益。政策的演变，正是一种农业机制的转变。从计划体制下的激励方式到市场体制下的激励方式，现在政府只是进行宏观调控，在有效利用更少信息的同时，达到了影响因素的良好效果。
但是，粮食播种面积始终是有限的，劳动力过多将可能造成“大锅饭”时的结果，所以增加附加因素的作用也是很有必要的。化肥施用量对粮食产量的弹性系数为0.36。机械劳动力对粮食产量的弹性系数为0.15，考虑到我国地域广阔，土地资源差异很大，农业机械化推广范围有限，所以机械劳动力的弹性不会很高。在进行机械化技术推广和实施过程中，要根据各地的地理特征，选用适合的农业机械。其实化肥施用量和机械化劳动力并不独立地对粮食产量做出贡献，在很大程度上还依赖人们对它们的利用，还依赖于粮食种子的优劣程度。价格对粮食产量的弹性系数为0.07。我国粮食供求并不完全是由市场决定的，国家为了保护生产者的积极性对稳定粮食价格采取了多种措施，比如制定粮食最低收购价等政策，这在很大程度上鼓励了人们种粮的积极性。粮食价格的滞后影响作用说明应适当提高人们对粮食价格的预期，以鼓励和保护种粮积极性。
其实影响粮食生产的各种因素是相辅相成的，只有合理有效地利用了各种因素才能真正实现粮食增产。
五、结语
我国在进行农村改革的进程中，从计划体制到市场体制，从“公社化”到“责任承包制”，从粮权公有到私有，逐步成功地解决了人们最基本的吃饭问题，这是机制设计理论应用的成功体现。为了持续促进粮食产量增长，保证粮食安全，充分调动人们的生产积极性，任何时候都不能忽视农业，不能放松粮食生产，要继续贯彻“三农”补贴政策，继续落实按保护价敞开收购农民余粮的政策，保护农民的切身利益和种粮积极性。总之，农业经济机制应该不断进行创新改革，保持与时俱进。
收稿日期：2009-01-22.