基于主成分法的我国农村生态文明建设水平评价研究

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　　摘 要：生态文明建设是国家的重要战略任务，生态文明所涉及的区域主要在农村区域，能够稳步推进农村生态文明建设对于实现美丽乡村的建设显得尤为重要。在乡村经济和农村社会发展的过程中，为实现农村的全面发展应当更加注重农村生态经济建设、生态环境的保护以及农村生态文化的培养等建设措施。着眼农村生态文明的内涵分析，同时结合2019年中央一号文件中对农村生态文明建设中“绿色农业”的生态建设方针，在《中国农村统计年鉴》、《中国统计年鉴》中提取了影响农村生态文明建设的因素构建指标体系，运用SPSS软件中的主成分分析方法将我国各省市农村生态文明建设水平进行评价研究，旨在为乡村振兴发展规划下的农村生态文明建设提供科学的评价体系及合理建议。
　　关键词：农村生态文明;美丽乡村建设;SPSS软件;主成分分析
　　 引言
　　面对资源日益趋紧、环境污染严重、生态系统退化等问题，国家提出经济增长新旧动能转换，将绿色动能作为经济发展的新动力[1]。由此，在我国区域发展中树立尊重自然、顺应自然保护自然的生态文明理念，加大生态文明建设力度将成为必由之路。农村作为农业生产与农民生活的主要经济和社会活动的区域，同时也是国家自然环境以及生态区域建设的重点区域，大力推进农村生态文明的建设是事关美丽乡村的建设和农村地区农民福祉的重要问题。回顾近年来党中央对三农的发展建议，都包涵对于农村生态文明的建设性指导。在2019年中央一号文件中，党中央明确提出在实现美丽乡村的发展过程中，要加强农村污染治理和生态环境保护，同时开展农药“节肥节药”行动，着力实现化肥农药使用量的负增长，从而发展生态循环农业。因此，对于农村生态文明建设水平进行深入的研究与探讨具有重要的现实意义[2]。
　　国内诸多学者目前对农村生态文明建设及评价体系有如下观点：关于农村生态文明建设的意义，黄克亮等（2013）提出生态文明建设的意义之重大，关系于中国特色社会主义事业的建设，生态文明建设水平是衡量美丽乡村建设的一项重要标尺，必须把农村生态文明建设的任务放在美丽乡村建设的重要位置[3]。赵明霞（2015）提出农村生态文明的建设水平评价体系的建设 ，要基于经济、政治、文化、社会、环境5个方面的因素构建相关指标体系，从逻辑角度、时空尺度、筛选原则3个原则去阐述了农村生态文明的指标体系建设[4]。杨斌（2015）在农村生态文明建设中，分析了农村生态社区建设的评价因素和指标体系，更加全面的理解生态社区建设的概念[5]。在“美丽乡村”的生态建设中，张鹏等（2017）以西安市为例基于AHP层次分析法进行农村生态文明研究，得出了要构建美丽乡村首先要考虑和解决的3个问题是增强农民对环境污染带来的危害意识、改善农民住宿条件、减少耕地资源的浪费与破坏[6]。相同视角下，刘奔（2017）用凤县为实例，把生态文明建设的系统分为4个子系统：生态经济、生态资源、生态人居、生态制度，使用灰色关联法进行数据分析得出了对凤县生态文明建設的具体措施[7]。针对目前农村生态文明建设中存在的问题，朱冬琦（2018）在生态观念、管理、规划、资金4个方面探寻农村生态文明建设的发展对策，丰富了生态建设相关理论建议[8]。同时，李玉梅等（2018）在经济发展过程中，指出农村经济发展需要农村经济发展格局进行进一步优化方面的建议，提出了要实施具体的生态建养重点工程，在生态污染的治理制度的确立上具有重要意义[9]。在评价体系的建设方面，卢泽雨（2019）用SPSS改进主成分方法以更加优化的分析方法分析了邯郸市10a的水资源承载力，有效的得出了对于水资源承载能力改善的原因[10]。运用相同的SPSS主成分方法体系，岳斯玮（2019）通过综合得分情况以及结合实际情况分析了在中国四大直辖市中重庆的生态承载力是最好的，并对此做了原因分析[11]。
　　综上所述，诸多学者在农村生态文明建设的意义以及生态文明建设评价体系等方面提出了诸多细致的建议，对在农村地区开展生态文明的建设以及生态文明评价体系的不断完善发挥了重要作用。纵观国内学者研究，目前对农村生态文明的研究虽然较多，但全国各个省市级别关于农村生态文明的研究却较少，能够根据省市不同的农村生态环境特点细分到具体影响农村生态建设的因素研究目前尚存在空缺。因此，本文将按照省市级别在2017年《中国农村统计年鉴》中提取8个指标变量，将农药使用量、农用柴油使用量、化肥使用量、地膜使用量等负面因素进行数据汇总分析，同时加入森林覆盖率、农林水的投资、湿地面积、农用耕地面积等指标作正向研究，旨在从更微观的视角去分析各个省份影响农村生态文明建设的因素，完善农村生态文明的建设水平评价做出补充建议，同时为做好农村生态经济发展、农村生态环境的改善以及完善的农村生态制度建设等方面提出具体措施及建议。
　　1 研究方法和指标体系架构
　　我国目前农村发展处于全面转型发展的新时期，在脱贫致富的这个阶段的过程中需要加强经济发展、提高农产品产出的同时，也需要加强对绿色农村和生态农村角度的建设。提高农村生态文明的建设水平，可以在创造农业经济效益的同时，也为农民提供了宜居的农村生态环境，从而提高农民的居住舒适感与健康程度。而且，使用更加生态的农业生产模式来发展农村经济，不仅可以减少对生态环境的破坏，绿色生产还可以提高农产品的价格竞争力从而提高农村收入水平。本文将全国各个省市的影响农村生态文明建设的相关数据进行分析，对于农村地区生态文明建设和提升农民福祉具有重要的现实意义。
　　1.1 研究方法的选择
　　在数据分析中，有诸多的方法可以对指标数据进行数据分析。由于影响农村生态文明建设评价研究的因素众多，为精确评价各个省市的农村生态文明建设水平，本文用主成分分析对影响农村生态文明因素的相关数据进行分析。该方法的优点在于可以有效对影响结果的多个指标变量进行降维处理，从而只需要对有代表性的新变量进行分析，新的变量之间相互独立，最终使数据结果分析能够简单化，同时得到更加科学的有效数据信息，从而得出研究对象的综合得分进行全面的评价。 　　主成分分析是通过将数据正交变换的方法将统计的数据进行处理，降维的方法可以把原有的可能相关的变量转换为一组新的线性不相关的变量，转换后的这组变量叫做主成分。由于，在这个过程中可以把数据中的多个变量转化为少数的几个新变量，转换之后的新变量包含且可以代表原来变量的信息，从而是问题的处理简单化;把每个新变量所对应的方差大小依次递减的顺序将新变量进行排序，在保持新变量的总方差在数学变换中不变，将其中具有最大的方差值得的新变量称为第一主成分，第2大的方差值所对应的新变量称为第二主成分，并且和第一变量不相关。在主成分中，当前n个主成分的累积方差贡献率达到85%以上时，前n个主成分就可以代表原来的多个变量来反应研究数据的情况。最后，通过计算每个主成分Yi原始变量Xi的相关系数，记R（Yi，Xi），代表第i个主成分在第i个指标的载荷量，可以用于分析每个主成分上最具有代表性的信息含义。同时，按照前n个主成分的方差占比作为比重计算每个计算分析数据的综合得分并进行综合得分排序，从而对探究目标进行全面分析与综合评价。
　　1.2 指标体系架构和数据来源
　　根据2019年《中央一号文件》的关于农村生态建设的要求，发展农村经济需要寻求“节肥节药”新绿色生产模式，实现化肥农药使用量的负增长，使得生态循环农业的发展在农村地区得以实行。在美丽乡村的建设进程中，在提高农村经济的发展水平之外，还需要营造健康宜居的农村生态环境。本文将从2017年《中国农村统计年鉴》、《中国统计年鉴》数据中选取影响农村生态文明建设的因素作为研究指标，通过主成分法进行降维处理后可以进行综合得分情况，通过得分排名分析将各个省市的农村生态文明建设水平作出评价，以此作为美丽乡村生态建设的重要数据参考。
　　本文从农村生态文明建设的内涵出发，按照影响农村生态文明建设的因素进行分类并选取8个代表性指标作为变量。将农药、化肥指标变量选取作为研究指标之一是由于在农业生产过程中使用过量的化肥、农药产品的使用污染农村的生态环境，还会使农村的农用耕地酸化和板结，从而导致对农村环境的硝酸盐污染和土壤盐碱化结果;选取农用柴油使用量作为负向指标是因为在农村地区大多数山路崎岖亦或需要车载的负载重量较大，因柴油可以为车辆发动机提供的动力较强的优点，因此农用柴油是农村农耕机械使用的主要燃油。但农用柴油通过柴油机的排放大量尾气进入大气后，不仅导致臭氧浓度增加对空气质量产生危害，而且柴油发动机燃烧过程中会排放烟尘微小颗粒等污染物，这个排放过程要比汽油发动机燃烧后向空气当中排放量高出30～100倍，可见过量农用柴油的使用对农村大气污染危害之大。因此，本文将农用柴油使用量作为影响农村生态文明建设的负面因素之一。选取地膜的使用量作为研究变量的原因在于，地膜使用可以增加作物发芽的成功率以及对地面作物成长期的保护，大量地膜的使用增加了农村生态环境中的白色污染，白色污染的自然降解时间一般较长且对于环境的危害性较大，属于目前农村生态过程中颇受压力的关注点。通过选取以上农药使用量、农用柴油使用量、化肥使用量、地膜使用量4个变量对农村生态环境的负向影響分析，旨在研究农村农业生产过程中投入品使用量和主要农业污染物对农村生态文明建设水平的影响。
　　在对农村生态文明建设的正向指标变量的选取上，选取森林覆盖率、农林水的投资、湿地面积、农用耕地面积等指标变量进行分析，该4项指标旨对农村生态文明建设起到积极作用做正向研究。崔亚琴（2019）在山西省森林生态系统服务功能评价，阐述了森林资源不仅具有重要的经济价值，而且更有巨大的生态价值，森林覆盖率的大小对于农村生态研究具有重要现实参考依据[12]。而湿地的作用在于加强地方生态环境的自我修复机制，同时一定面积的湿地覆盖率对气候具有重要的调节作用，可以作为重要的指标之一对农村生态的评价分析。关于农林水投资指标的选取是因为农村地区的生态环境建设的资金主要来源于农林水投资的财政支持，农林水投资越多，意味着该农村地区的环保投入越多，加大农林水方面的投资对于村生态文明建设起到了正向推进作用，因此，本文选取农林水投资作为衡量农村生态文明建设水平的重要变量之一。此外，对于农用耕地的指标作为研究变量是因为农用耕地不仅是国家经济建设的重要资源之一，发挥经济作用的同时也在对农村生态环境发挥着重要的维护作用。农用耕地的生产功能和作为土地的基本生态功能在农业生产的过程中相互影响，对生态系统的平衡维系发挥重要作用。在消除二元经济结构的城乡一体化建设中，生产建设对土地尤其农用耕地的利用强度不断加大，而且大规模的经济建设导致水土流失和耕地荒漠化等问题，耕地相关的生态以及农村发展的耕地问题引起了人们的广泛关注，在我国农村发展中应当严格坚守农用耕地面积红线制度，因而农用耕地面积也是度量农村生态文明建设水平的重要指标[13]。
　　2 我国农村生态文明建设水平的评价
　　2.2 主成分结果分析及综合评价
　　从各个省市的农村生态文明综合得分总体来看，排在前面的省市是西藏、青海、宁夏、北京、上海等省市，这些省市的农村生态文明建设较好。由于北京、上海等超大城市经济结构已经转向以服务业发展为主导，因而农业居于相对次要位置，由农业引发的生态环境问题较少，同时这些超大城市由于经济实力雄厚，对农村生态文明建设有较多的投入，因而在评价结果中位居前列。西藏、青海、宁夏等省份多数为原始生态农耕经济，该省份多数地区农业生产过程中农化产品投入较少，而河南、河北、山西等省份为农业大省，由于该省份农业生产是当地的主要的营收方式，加上农产品的需求价格弹性小且不具备竞争优势等因素导致农民在生产的过程中只能单纯追求增加产量来获得超额的经营收益，从而在农耕生产的过程中对于农化产品的投入较多，则这些省份数据的综合得分排名靠后，农村生态文明建设还有很大需要提升的空间。由综合得分结果可知，对于全国的诸多省市目前仍然存在严峻的生态建设考验，需要加强对农村生态文明建设的关注度。 　　将各个省市按照区域进行分析来看，加上主成分1中代表的信息主要是农化产品的使用量且方差贡献为52.74%是最为重要因素，因此按照主成分1的得分情况，将区域进行农村生态文明建设的农化产品投入评价分析，计算出华东地区（山东、江苏、上海、浙江、安徽、福建、江西）、华南地区（广东、广西、海南）、华中地区（河南、湖南、湖北）、华北地区（北京、天津、河北、山西、内蒙古）、西北地区（宁夏、青海、陕西、甘肃、新疆）、西南地区（四川、贵州、云南、重庆、西藏）、东北地区（辽宁、吉林、黑龙江）区域平均分分别为：-0.187、-0.137、-0.571、0.289、0.384、0.3828、-0.6155。从得分结果可以明显的看出，对于粮食生产大省的东北地区以及华中地区，农业生产上存在“产量经济”为主导的生产模式，在农业生产的过程中对于农化产品、塑料地膜的使用量较大，导致追求产量的过程中存在农村生态失衡，寻求“节药节肥”的新农村经济发展模式的需求迫在眉睫。相反，西南、西北地区等省市的生态农业推进较好，多数地区农村风貌及地域风情适合发展旅游业，对于当地农村生态的压力较小，因此，農化产品使用量结果平均分排名靠前[15]。
　　3 提升我国农村生态文明建设水平的建议
　　3.1 转变农村经济的生产方式
　　通过主成分1的载荷矩阵可以看出，化肥、农药、地膜的使用量是影响各个省市农村生态文明建设水平的最重要因素。中国大多数农村地区的农业生产模式为追求产量经济，为使产量的提升的过程中存在大量投入农化产品的使用，从而使原有的农村生态饱受压力。生产方式的转变才能从根本上扭转生态文明建设恶化的现状，因此根据各个省份的实际情况开展生态农业经济，通过减少化肥、农药、地膜使用量的同时，根据当地的产品优势积极创立生态农产品品牌、树立绿色产品的品牌效益使农民增收[16]。
　　3.2 加强农村生态资源的保护
　　目前，农村地区由于农用耕地的需求加大和城镇化过程中对农用资源的消耗，森林及绿色植被等重要生态资源正在不断减少。针对此情况政府应当对农村生态起到关键性作用的重要生态资源建立严格的资源保护机制。同时，在对生态资源的破坏保护上需要相关林业部门严格落实保护生态资源的政策，加强对农林植被破坏的定损机制从而更好的加强对农村生态资源的保护。
　　从数据中农林水投资的重要性角度，政府应当设立生态建设专项基金不断加强对于农林植被的投资，使不堪重载的生态环境得到好的生态养护。定位农村生态的资源投资紧迫性和重要性去更好的保护农村生态资源，从而更好的促进生态环境的自我修复功能。
　　3.3 新型旅游业的投资建设
　　目前，诸多地区农村旅游成为旅游业中特色旅游的重要组成之一，其内容包括不同农村地区特有的风土人情而发展的农村田园旅游，也有可以投身参与农耕活动当中的农事劳动，而且在发展前景上农村生态旅游业由于发展时间较短具有较大的发展空间。农村生态旅游在能够产生经济效益的同时，也可以对于农村生态文明建设产生积极作用，良好的旅游业态发展可以提高当地农民的收入，良好的农村生态建设也可以因环境的改善从而提高农村地区农民的生活质量。因此，政府应当结合地区地理特点积极引导与采纳发展地方旅游业的措施，合理推进旅游业以更好的模式促进农村生态文明的建设。
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