基于主成分分析的农业区域竞争力评价_郑会军

主成分分析在评价我国农业经济发展中的应用作者：彭妍周丽来源：《中国经贸导刊》2018年第20期摘要：本文旨在综合评价我国各省市的农业经济发展水平，通过对2016年的数据进行预处理，从农业生产条件、农业产出能力、农民生活水平、农业科技投入四个方面共选取12个指标进行主成分分析和聚类分析。

结果表明：我国农业经济发展水平具有从东部平原等沿海地区向西部高原等内陆地区递减的规律。

关键词：农业经济发展主成分分析聚类分析一、引言长期以来，我国一直保持较快增长，但在经济社会的发展过程中出现了“三农”问题和较为严重的城乡差距。

农业作为人类社会发展的基础，生态农业一直是党和政府高度重视的议题，中国虽是农业强国，但随着人口基数不断扩大、各个区域的地理位置以及有关经济发展的基础建设力度存在差异，各区域的农业经济发展也存在一定的差距，个别地区的农业经济还需大力发展。

国内众多学者对农业经济发展问题进行了大量卓有成效的理论与实证研究。

汪慧玲对西部地区各省市的农业经济发展水平进行综合评价和排名，将西部的十二省市按照农业经济实力分为四个层次[1]；邢彩萍的研究发现：由于各区域不同的自然和经济因素，甘肃省县域农业经济水平整体显现“西高东低，北高南低”的特征[2]。

吕阳对湖北省各地市综合农业经济水平做出分析，湖北地区的结果差异显著[3]，本文扩大研究范围，运用主成分分析法和聚类分析法，旨在综合评价我国各省市的农业经济发展水平。

二、实证研究及结果（一）变量说明为分析我国各省市农业经济发展差异水平，基于2016年中国统计年鉴中的数据，根据研究区综合地域系统特征，从农业生产条件、农业产出能力、农民生活水平、农业科技投入这四个大方面[4]，选取能够代表我国 31个省市农业经济发展状况的12个指标变量进行主成分分析以及聚类分析。

具体指标如表1：表1具体指标一级指标二级指标单位农业生产条件单位面积农业机械总动力X1千瓦/公顷单位面积耕地面积施肥量X2吨/公顷有效灌溉率X3%农业产出能力劳均农业增加值X4元/人人均粮食占有量X5千克/人人均肉类占有量X6千克/人土地生产率X7元/公顷农民生活水平农村居民人均可支配收入X8元农村居民消费水平X9元城镇化率X10%人均用电量X11千瓦时/人农业科技投入农业牧渔占比重X12%（二）数据处理与分析观察到指标之间度量单位不同、取值差异非常大，为了消除量纲的影响，首先对原始数据进行标准化处理：zxij=xij-xjSJ式中：zxij为标准化数据； xj 为变量 j 的均值； Sj 为变量 j 的标准差考虑到主成分分析方法适用于变量之间存在较强相关性的数据，如果原始数据相关性较弱，运用主成分分析不能很好地起到简化和降维的目的，因此对标准化后X1，X2，…，X12进行KMO和Bartlett球形检验，结果为：KMO=0601（>06），Bartlett球度检验p值为0000（（三）模型构建主成分分析法[5]的基本思想是在保留原始变量尽可能多的信息的前提下，将多个复杂指标综X合成少数几个互不相关的综合变量（主成分Y），使得主成分的方差尽可能的接近原始变量的总方差，基于此，建立如下模型：Yj=β1jX1+β2jX2++βpjXp，j=1，2，，m式中，β为相关阵的特征根对应的标准化特征向量。

哈尔滨市耕地集约利用评价及配置模式探讨李宏关国锋关利民(黑龙江省国土资源勘测规划院）摘要：研究目的：耕地作为人们赖以生存和发展的最根本的物质基础,在中国耕地数量很难保持不减少的情况下,实现耕地集约利用具有特别重要的意义。

研究方法：、主成分分析法。

研究结果：①哈尔滨市西部地区耕地集约利用效益较高，东南部次之，北部偏低;②2０0１—２０05年哈尔滨市各地区耕地集约利用度在5年中变化不大，总体上呈现上升的趋势.③哈尔滨市地集约利用水平与其系统的协调度成正相关,④常规式可持续高产模式、高效节约型模式、立体多级循环模式是哈尔滨耕地集约利用的主要模式.关键词;耕地集约利用；主成分分析;配置模式;哈尔滨市1研究的目的耕地作为人们赖以生存和发展的最根本的物质基础,是人类获取粮食及其它农产品而不可替代的生产资料。

农业的发展，人们物质生活水平的提高,乃至整个国民经济的发展直接或间接依赖耕地数量的多寡和质量的好坏.为了保障粮食安全,在大陆地区耕地数量很难保持不减少的情况下,实现耕地集约利用具有特别重要的意义。

因此，耕地集约利用方面的研究势在必行。

本文试从耕地利用的人地关系入手，从区域空间的角度探讨基于（一一）框架的耕地集约利用评价,并在此基础上借助主成分分析法，结合技术，绘制了耕地集约利用空间分布等级图,试图找出其空间利用差异的根本原因，并根据差异性分析结果，寻求适宜的土地集约利用配置模式。

为耕地的集约、高效利用提供借鉴和参考。

2技术思路与模型构建２．1 框架与模型构建耕地的集约利用意味着在特定的时间和有限的区域内，通过采取各种有效措施,不断提高耕地的产出效率与效益.耕地集约利用面临的压力(）主要来自两方而：一是区域内有限的耕地将面临来自人口、粮食需求以及城市扩张所带来的压力;二是耕地向外拓展所面临的后备资源限制。

耕地集约利用所表现出来的状态(）主要是指耕地的数量、质量和耕地的使用强度以及由此而带来的经济效益、生态效益和社会效益的总和.社会响应(）则指的是耕地管理者、决策者和政策制定者对耕地集约利用面临的压力、所表现出来的状态及其变化所做出的响应。

黑小麦主要农艺性状的相关性和主成分分析作者：袁青锋郑新疆张静管利军来源：《安徽农业科学》2015年第14期[目的]对新疆14个黑小麦品种资源的8个主要农艺性状进行了相关性分析和主成分分析，为选择具有优良性状的黑小麦品种提供依据。

[方法]通过一年多点试验，记载黑小麦主要农艺性状，用以评价黑小麦的综合性指标。

[结果]在单株粒重性状上变异丰富，株高、千粒重和结实小穗数等性状在供试材料中差异不大；典型相关分析中有5对性状达极显著相关；累积方差贡献率达到89.60%。

[结论]根据各品种主成分并对其进行综合评价，选择综合经性状优良的品种（系）2个。

关键词黑小麦；农艺性状；相关性；主成分分析中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）14-036-02随着人们生活水平的提高及小麦消费向多元化发展，作为黑色谷物的黑小麦以其自然性、营养性、功能性和科学性日益受到人们的重视[1]。

梁云娟等[2]、王小国等[3]、余丹凤等[4]、邵立刚等[5]对普通小麦和野生二粒小麦的农艺性状进行了较为深入的研究。

但对黑小麦研究仅集中在栽培方面[6-8]，在农艺性状方面的研究较少。

笔者应用主成分分析法，对新疆十三师农科所选育的14个黑小麦品种资源的8个主要农艺性状进行了分析，以期为今后选择具有优良性状的黑小麦品种提供参考。

1 材料与方法1.1 试验材料黑小麦品种（系）14个，分别为新春36号、1446、1447、1449、1410、1411、2392、1433、1466、1477、1499、14100、14111、23922。

试验在哈密垦区4个团场进行。

1.2 试验设计采用随机区组排列，重复3次，播量675万粒/hm2，行距15 cm，小区面积30 m2。

田间管理按一般麦田常规管理进行。

1.3 测定项目株高X1、穗长X2、总小穗数X3、结实小穗数X4、主穗粒数X5、主穗粒重X6、单株粒重X7、千粒重X8。

基于PCA的区域产业竞争力系统评价分析摘要：本文首先对影响产业竞争力的因素进行了分析，指出影响因素的分散和数量众多，导致实证分析过程难度加大，因此提出快速的数值计算方法——主成份分析法进行区域内产业竞争力的系统评价分析；其次本文对PCA的基本思路进行了介绍，依据评价指标的设定原则，对评价指标进行了细致科学的选取和说明；最后，采用实证的方法证明了PCA方法的可行性和有效性。

关键词：主成份分析；产业竞争力；系统评价一、引言为了更清晰了解各行业在地区经济发展中的地位，充分发挥优势产业在区域经济中的带头作用，本文认为应对区域内主要产导进行分析、对比，确定区域的优势产业，大力发展优势产业，提高其竞争力，同时发挥优势产业的溢出和集群效应，带动区域经济整体发展。

美国经济学家迈克尔·波特指出竞争优势可以细分至产业乃至企业竞争优势，并提出了著名的“钻石模型”。

该模型由需求条件、生产要素、企业的结构战略、相关产业和支持产业的表现和竞争对手等四个关键因素，同时他认为政府行为、机遇等也会影响竞争力，可作为两个辅助因素加以研究。

这些因素会强化或者改变其它因素的表现，共同作用形成一个动力系统，相互影响和制衡的情况下，决定和影响着特定产业的竞争地位及竞争优势[1]（P.29-164）。

二、PCA法及评价指标的选择产业竞争力量化评价的基本思路是通过科学合理方法对评价指标界定，并对各指标进行科学的权重分配；根据选取的评价指标，通过调查手段对各指标进行数据采集，经标准化处理后运用相关程序分析计算，即得竞争力量化评价水平。

评价体系的构建，是开展科学的评价研究的前提。

运用成熟和定型的分析框架分析，结果易于使人信服，也可以简化研究工作。

产业竞争力评价是一项前瞻性、客观性、科学性要求很高的工作，而不同的产业有其各自的特点，就目前看关于产业竞争力评价还没有形成统一的分析框架。

在借鉴前人研究基础上，结合所要研究的新问题，本文确立了新的分析框架，采用PCA（主成份分析法）进行产业竞争力评价。

基于主成分和聚类分析的50份冬小麦材料主要农艺性状评价郑彩霞;孙小东;杨振常;李榕鑫;闫文君;张宗迪【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2024(59)1【摘要】【目的】了解冬小麦农艺性状间的关系,探究冬小麦农艺性状对产量的影响,从而筛选高产冬小麦品系。

【方法】本研究以50份冬小麦品种(系)为研究对象,对其15个农艺性状进行了遗传变异分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。

【结果】遗传变异分析表明,供试材料农艺性状存在差异,除生育期变异系数为0.71%外,其他农艺性状变异系数较大,为7.46%~51.68%。

产量与穗粒质量(0.935**)、千粒质量(0.740**)、穗粒数(0.616**)呈极显著正相关,与小穗数(0.289*)呈显著正相关,与其他农艺性状相关性不显著。

主成分分析结果表明,小穗数、穗粒数、小穗粒数、穗粒质量、千粒质量对冬小麦产量提高有较大的正向作用,株高、不育小穗数对冬小麦产量提高有负作用,有27份参试材料基于15个农艺性状综合表现好。

聚类分析结果表明,50份冬小麦供试材料划分为多粒高产型、多粒中产型、少粒低产型3大类群,各类群特征表现明显。

【结论】50份冬小麦参试材料在15个农艺性状上具有丰富的多样性,通过综合评价筛选出了21份综合性状表现优良的冬小麦材料,可以从中选育出具有高产潜力的冬小麦新品种,同时为冬小麦杂交选育提供了优良的亲本资源和理论参考。

142-3-3-1(D38)、141-1-8-1(D35)和2012Y-01-6-1(D43)3份材料较对照陇麦844综合表现优良,产量高。

【总页数】11页(P102-112)【作者】郑彩霞;孙小东;杨振常;李榕鑫;闫文君;张宗迪【作者单位】白银市农业科学研究所【正文语种】中文【中图分类】S512.1【相关文献】1.基于主成分与聚类分析的辣椒主要农艺性状评价2.基于主成分与聚类分析的甘蔗新品种(系)主要农艺及产量性状的评价3.基于主成分和聚类分析的鲜食蚕豆农艺与品质性状综合评价4.东北地区部分彩色稻主要农艺性状相关性、主成分及聚类分析5.苦荞杂交后代主要农艺性状的主成分与聚类分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于主成分分析法对山东省农业现代化发展的研究作者：王成丁慧媛王宝海来源：《安徽农学通报》2017年第17期摘要：农业现代化是农业发展的必然要求，山东省作为改革开放发展较快地区之一，农业现代化发展较快，研究山东省各市的农业现代化发展水平，可以更好的为山东省以后发展农业提供基础数据。

该文通过用SPPS软件中的主成分分析法，从农业现代化投入、农业现代化产出、农村经济社会发展水平、农村经济结构水平4个方面研究2015年山东省17地市农业现代化发展趋势。

关键词：主成分分析；农业现代化；人均GDP；山东省中图分类号 F323 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）17-0005-041 研究背景改革开放多年来，山东省经济发展迅速，2015年山东GDP总量在全国位列第三，人均GDP排名第八，经济实力雄厚。

山东省还是全国产粮大省，农业现代化一直走在全国前列，其农村经济发展力可见一斑。

山东省内各市发展较为平衡，没有举全省之力用在建设一城上，但是山东省各市相比较而言，还是沿海城市发展更快，靠山的鲁西南地区发展较为迟缓，正是由于这些原因，研究山东省的农业现代化水平，能为山东省以后的农业现代化发展道路提供有力支持。

2 主成分分析法的基本原理及计算步骤主成分分析是利用降维的思想，把多个相互关联因子的数值变量转化成少数几个不相关的综合指标的统计方法。

这些综合指标就是原来多个变量的主成分，每个主成分都是原始变量的线性组合，并且各个主成分之间互不相关。

主成分分析的具体步骤如下：（1）计算协方差矩阵。

计算样品数据的协方差矩阵：（2）求出Σ的特征值及相应的正交化单位特征向量。

Σ的前m个较大的特征值λ1≥λ2≥…λm>0，就是前m个主成分对应的方差，对应的单位特征向量就是主成分Fi的关于原变量的系数，则原变量的第i个主成分Ni为：主成分的方差（信息）贡献率用来反映信息量的大小，为：（3）选择主成分。

最终要选择几个主成分，即N1，N2，……，Nm中m的确定是通过方差（信息）累计贡献率G（m）来确定：当累积贡献率大于70%时，就认为能足够反映原来变量的信息了，对应的m就是抽取的前m个主成分。

哈密地区春小麦品种（系）主要性状的主成分分析作者：朱晓平郑新疆管利军来源：《安徽农学通报》2017年第15期摘要：该研究以哈密地区30个春小麦品种（系）为参试品种（系），对其12个农艺性状进行了主成分分析。

结果表明：生育期、最高总茎数、收获穗数3个农艺性状是影响哈密地区春小麦产量的主要因子，当春小麦品种（系）生育期较低、最高总茎数适中，收获穗数较高时，春小麦较易获得高产；主成分分析得出，前3个主成分累计方差贡献率达99.83%，初步筛选出综合性状较好的品系3个为A4、A8、A14。

关键词：春小麦；农艺性状；主成分分析中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）15-0031-3Abstract：30 Spring Wheat Varieties （lines） were used as the experimental object， principal component analysis was carried out on 12 agronomic characters. The results showed that there were 3 main factors affecting the yield of spring wheat in Hami area. When the growth period was shorter，the highest total stem number was moderate， the number of spike and the rate of spike were higher， spring wheat varieties （lines）was easy to obtain high yield. The 3 traits of the cumulative contribution rate reached 99.83%，3 strains were screened out according to comprehensive traits.Key words：Spring wheat；Agronomic characters；Principal component analysis近年来，新疆全面推广小麦规范化播种、测土配方施肥、节水高产、病虫害综合防治等先进实用技术，总产持续增加，但受到冬春冻害、干旱、风雹、强降雨等自然灾害的影响，小麦单产始终徘徊在5250kg/hm2左右，对小麦生产的可持续发展有较大的影响。

收稿日期：2021-12-30基金项目：内蒙古自治区重大专项（2020ZD0005-0403、zdzx2018017）；内蒙古自治区人才引进项目（2020YJ007）；内蒙古自治区农牧业科学院青年创新基金项目（2017QNJJN01）；内蒙古自治区草原英才个人培养项目（CY2020016）作者简介：刘战勇（1993-），男，河南周口人，硕士，主要从事旱作农业及农田生态治理研究，（电子信箱）****************；通信作者，张向前（1985-），男，内蒙古赤峰人，研究员，博士，主要从事作物栽培、土壤耕作和农田生态研究，（电话）188****9351（电子信箱）***************************。

刘战勇，张佳倩，李娟，等.大兴安岭南麓农田土壤养分空间异质性分析［J ］.湖北农业科学，2023，62（3）：25-29，74．农田土壤养分是作物必需的营养元素，直接影响土壤肥力［1］。

土壤有机质、全氮、全磷、全钾的空间异质性受地形、气候、成土母质、土壤类型等自然因素和施肥、耕作方式、管理制度等人为活动的多方面影响，对农田施肥水平、耕地合理利用、农业绿色发展具有重要的指导意义［2-4］。

阿荣旗耕地面积较大，土壤养分高，但由于耕地的不合理利用，农业资源开发过度，耕地地力下降，农业可持续发展受到阻碍，因此，研究阿荣旗农田土壤养分空间异质性对平衡土壤养分、提高施肥水平具有重要意义［5，6］。

为明确阿荣旗农田土壤养分的空间异质性，本研究利用地理信息系统（GIS ）、SPSS 等技术［7-9］，分析大兴安岭南麓农田土壤养分空间异质性分析刘战勇1，张佳倩1，李娟1，张向前2，厉雅华1，张德健1（1.内蒙古大学生命科学学院/牧草与特色作物教育部重点实验室，呼和浩特010070；2.内蒙古自治区农牧业科学院/退化农田生态修复与污染治理重点实验室，呼和浩特010031）摘要：以大兴安岭南麓阿荣旗农田土壤为研究对象，探索阿荣旗农田土壤养分空间异质性。

基于主成分和聚类分析的黑土肥力质量评价吴海燕;金荣德;范作伟;彭畅;高洪军;张秀芝;李强;朱平【期刊名称】《植物营养与肥料学报》【年(卷),期】2018(024)002【摘要】[目的]以吉林省农业科学院(公主岭)国家黑土长期定位试验基地为研究平台,定量评价不同施肥措施对土壤肥力质量的影响,为建立东北黑土区合理施肥模式和土壤肥力质量定量评价体系提供科学依据.[方法]通过主成分和聚类分析,综合评价了长期不同培肥措施的土壤肥力质量差异.以欧氏距离作为衡量不同处理肥力差异的大小,采用最短距离法对各定位施肥处理进行系统聚类.[结果]长期不同施肥处理的玉米产量与土壤酶活性、土壤全量养分、速效养分、有机质、微生物碳和微生物量氮都表现出显著或极显著正相关,与土壤pH值表现出负相关趋势.玉米产量与土壤硝态氮、铵态氮没有明显的相关性.土壤生物肥力与化学肥力呈极显著的正相关关系.土壤肥力质量排序为1.5 (NPK+M1)＞NPK+M2＞NPK+M1＞NPK+M1 (R)＞NPK+S＞NPK＞ CK,其中R表示轮作.不同培肥措施的土壤肥力质量可聚为4类,1.5 (NPK+ M1)和CK单独聚为一类,分别为土壤肥力质量最好(一等)和最差(四等);NPK+ M2、NPK+ M1、NPK+ M1 (R)三个处理聚为一类,土壤肥力质量为二等;NPK+S和NPK聚为一类,土壤肥力质量为三等.[结论]长期有机肥与化肥配施土壤肥力质量明显优于秸秆还田和单施化肥处理,秸秆还田的土壤肥力质量优于化肥单施.因此,应提倡长期有机无机肥配施以提高土壤肥力质量,实现农田的可持续利用.%[Objectives] Based on long-term experiment on black soil fertility and fertilizer efficiency (Gongzhuling),a field experiment was conducted to assess the effects of different fertilization measures on the qualities of soilfertility,so as to provide scientific references for establishing the optimal fertilization pattern in the northeast black soil region of China.[Methods] By means of principal component and cluster analysis,differences of soil fertility quality were assessed under long-term fertilization comprehensively,soil fertility difference on different fertilization was developed using Euclidean distance method and single linkagecluster.[Results] Maize yields were positively and significantly correlated with soil enzyme activity,the contents of total N,P and K,available N,P and K,soil organic matter,soil microbial carbon and nitrogen (P ＜ 0.05,P ＜0.01),negatively correlated with soil pH,not significantly correlated with soil nitrate N and ammonium N.The soil fertility qualities were in order of 1.5 (NPK + M1) ＞ NPK + M2 ＞ NPK + M1 ＞ NPK + M1(R) ＞ NPK + S ＞ NPK ＞ CK,whereas R was rotation of corn with soybean.The soil fertility quality was clustered into four classes,the fertility quality in 1.5 (NPK + M1) and CK were respectively clustered into the best (first-class) and the worst (fourth-class) one,and those in treatments ofNPK + M2,NPK + M1,NPK + M1 (R) were clustered into the second-class,those in NPK + S and NPK treatments were clustered into the third-class.[Conclusions] The soil fertility qualities are in descended order of chemical fertilizers combined with manures,NPK fertilizer combined with straw returning,single NPK fertilizers and CK.Therefore,mixed application of chemical fertilizers with organic fertilizers should be promoted for the improvement of soil fertility quality and the everlasting use of farmland.【总页数】10页(P325-334)【作者】吴海燕;金荣德;范作伟;彭畅;高洪军;张秀芝;李强;朱平【作者单位】吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【相关文献】1.基于主成分-聚类分析评价长期施肥对砂姜黑土肥力的影响 [J], 陈欢;曹承富;张存岭;李玮;乔玉强;杜世州;赵竹2.基于主成分和聚类分析的德宏橡胶林土壤肥力评价 [J], 陈玉芹;胡永亮;张丽萍;尹红星;黄家卫;李守岭3.基于主成分和聚类分析的丹江口水源区农田土壤肥力质量评价——以淅川县为例[J], 张君;蔡德宝;杨树琼;陈秀文;陈吉宝4.基于主成分-聚类分析评价不同轮作模式对土壤肥力的影响 [J], 张成君;康文娟;张翠梅;薛雨彤;周彤;刘畅;肖海龙;师尚礼5.基于主成分和聚类分析的太原市小店污灌区土壤肥力评价 [J], 韩文辉;赵颖;刘娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。