基于全局主成分分析法对中国区域奶业发展优势的评价分析
基于全局主成分分析法对中国区域奶业
发展优势的评价分析
刘秀娟
（河北农业大学经济管理学院，河北保定 071000）
摘 要：为发挥区域奶业发展优势，明确发展目标，本文采用全局主成分分析法对2003—2018年我国27个省份的奶业发展外在环境、生鲜乳生产能力、牧场经营能力、乳企经营能力、竞争绩效和综合发展能力进行评价和比较。结果表明：不同省份的奶业发展优势差异较大，根据综合得分将不同区域奶业综合发展能力划分为四级，一级区应改善奶业发展环境，保障牧场经营效益；二级区应改善乳企经营能力，提升市场竞争绩效；三级区应提高牧场和乳企的经营能力，发展特奶业；四级区应结合本地需求少量发展城郊奶业。
关键词：区域；奶业；发展优势；全局主成分分析
中图分类号：F326.3                                      文献标识码：A                          DOI编号：10.19556/j.0258-7033.20200207-02
奶业是涉及牧场、乳企两大生产主体，以奶牛为生产基础，以生鲜乳为原料，以液态奶及干乳制品（如奶粉、黄油和奶酪等）为主要产品的综合性产业。我国十分重视奶业发展，并将其作为一二三产业协调发展的战略性产业。受外在环境影响，生鲜乳生产能力出现差异，牧场和乳品企业经营能力不同，市场竞争绩效相差较大，使中国奶业区域发展呈现不平衡状态。因此，比较各区域的奶业发展优势，将综合发展能力进行分级，有助于地方政府明确区域发展目标，发挥区域优势，最终实现我国奶业全面振兴。
随着奶业产业带的初步形成，学者们对奶业区域布局的特征、变迁、成因和奶业竞争力展开了广泛研究。部分学者从自然资源、经济条件方面挖掘了区域布局的影响因素，如周旭英等[1]从奶牛品种、饲草饲料资源、经济条件等方面分析了影响奶业区域布局的成因；李帮鸿等[2]认为上期原料乳布局指数、自然资源因素是我国原料乳生产区域布局变化的重要影响因素；道日娜等[3]认为地区饲料供给、奶牛存栏一期滞后以及经济增长促进奶业集聚，而奶牛单产和人口规模递增驱使奶业扩散。此外，乳品加工企业对奶业布局也有影响，部分学者做了进一步研究。卫龙宝等[4]研究发现奶牛养殖的路径依赖和乳品企业对原料奶需求的带动效应是奶牛养殖布局变迁的主要原因；道日娜等[5]构建了“资源、资本、市场、政策”四维理论分析框架，研究奶业区域格局演化的时空特征及成因，认为大豆产量以及乳品企业年产值促进区域奶牛存栏增长。但上述研究未说明区域奶业的发展优势及将来的发展定位，为比较区域奶业发展差异，部分学者对奶业竞争力进行了评价，如成小平[6]、陈宏研等[7]、韩锐等[8]、
李婷等[9]分别提出了乳业竞争力的评价指标体系；武振利等[10]评价了青海省特奶业的市场竞争力；王世昆等[11]从实力、资源、规模、效益、成本、成长性、市场环境方面对华北地区奶业竞争力进行了评价。但上述研究没有从外在环境到生产、加工、销售全面分析区域奶业，而且在数据处理上，多数学者采用了截面数据，没有跟踪其多年表现，结论有失偏颇。为了弥补上述研究的不足，本文将构建新的奶业发展优势评价指标体系，采用全局主成分分析法，使用面板数据对27个省（自治区、直辖市）2003—2018年的奶业发展情况进行比较研究，判断其发展优势，确定奶业发展定位，提出发展建议。
1 区域奶业发展优势评价指标体系的构建
1.1奶业发展优势评价体系构建的理论基础奶业发展受多种因素影响，从奶业产业链的角度分析，首先奶业
收稿日期：2020-02-07：修回日期：2020-03-19
资助项目：河北省社会科学基金资助项目（HB16YJ057）
作者简介：刘秀娟（1976-），女，河北保定人，博士，副教授，主要从事农业经济管理研究，E-mail：***************
发展受外在环境影响；奶业的第一产出是生鲜乳，在生鲜乳生产环节，牧场的经营能力会影响生鲜乳生产的积极性，生鲜乳的生产能力直接决定了乳制品的产能；在乳制品加工环节，乳企的经营能力决定了乳制品生产的可持续性；最后在市场销售环节，竞争绩效体现了各区域奶业发展的结果。他们之间相互影响，外在环境是影响奶业发展的间接因素，牧场的经营能力和生鲜乳的生产能力、乳企的经营能力是影响奶业发展的直接因素；竞争绩效是奶业发展竞争的最终结果。具体可以表现为：第一，外在环境是奶业发展的基础。外在环境中的社会消费能力、投资能力、创新环境、人力素质、辅助产业发展情况、可持续发展能力可以影响乳制品的消费量、牧场和乳企的生产水平。智慧团建登陆
第二，产业链上乳企最接近市场，其经营能力直接影响乳制品的市场表现；牧场在乳企上游，没有市场入口，因此牧场的经营绩效受乳企经营绩效影响，同时又会影响生鲜乳生产能力；生鲜乳生产能力也直接影响乳制品的市场表现。
1.2奶业发展优势评价指标体系的设计根据外在环境、生鲜乳生产能力、牧场经营能力、乳企经营能力、竞争绩效之间的关系，构建奶业发展优势评价指标体系，具体如表1所示。
1.3数据说明基于统计数据的完整性，本文选择了27个省（自治区、直辖市），包括奶业发达地区和欠发达地区，也涵盖了都市奶业区和农牧奶业区，覆盖面广。原始数据全部来源于《中国统计年鉴》、《中国奶业年鉴》、《中国畜牧业年鉴》等统计资料，并运用SPSS 21.0软件对原始数据进行标准化处理，然后进行全局主成分分析。
根据上述指标体系，首先分别建立外在环境、生鲜乳生产能力、牧场经营能力、乳企经营能力、竞争绩效5张时序立体数据表，通过全局主成分分析得出5类影响因子得分，然后构建新的时序立体数据表进行分析，得出最终的综合发展能力得分。
1.4全局主成分分析法全局主成分分析法是在主成分分析法的基础上，将数据量扩大到1年以上，得到不同年度的综合得分，既可以进行时间轴的评价比较，也可以进行区域间的评价比较。它所确定的权数是基于数据分析而得到的，具有客观性；它简化了原始指标体系，综合指标（主成分）之间不但相互独立，而且尽可能多的反应原始指标统计特性[12-13]。其分析步骤包括：建立时序立体数据表；数据标准化；计算协方差矩阵；计算主成分及方差贡献率；求因子载荷矩阵；求指标的主成分系数；求指标权重；求综合评价函数。相关公式如下：χ=∑p a mi·a i
i=1q
（1）该公式为指标权重公式，χ代表指标权重；p代表
表1 区域奶业发展优势评价指标体系影响因子基础指标名称基础指标含义
外在环境（QL）QL1-人力素质以大专及以上人口占比反应劳动力的人员素质情况QL2-投资能力以人均GDP反应人均经济总量和投资能力英语b级考试技巧
QL3-消费能力以人均社会消费品零售额反应人均市场购买力QL4-创新能力以专利授权量反应创新能力及政府创新环境
QL5-辅助产业以种畜场个数反应辅助产业情况
QL6-可持续发展能力以单位能耗创造GDP数反应可持续发展潜力
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生鲜乳生产能力（SC）SC1-乳牛数量以乳牛头数反应奶牛储备能力
SC2-牛奶产量以牛奶产量反应牛奶供应能力
SC3-规模牧场数量以存栏100头以上的场户数反应牛奶生产规模
牧场经营能力（MY）MY1-产品销售利润率以50 kg主产品的毛利率反应盈利能力
MY2-乳牛成本利润率以一头牛的成本利润率反应成本控制能力
MY3-产品利润水平以区域50 kg主产品利润与全国之比反应盈利水平高低
乳企经营能力（RY）RY1-资产利润率以乳企资产利润率反应资产利用能力RY2-成本利润率以乳企成本利润率反应成本控制能力RY3-利润水平以区域乳企利润占比反应乳企的盈利水平
竞争绩效（JX）JX1-市场占有率以市场占有率反应销售市场竞争能力JX2-区位熵以区位熵反应奶业专业化程度
JX3-乳制品聚集率以液态奶产量占比反应产品聚集程度
选取了p 个主成分；αmi 代表第i 个主成分中第m 个基础指标的系数；αi 代表第i 个主成分的特征根；q 代表各主成分的特征根之和。
F
=∑
〔〕
p a i f i i =1q ×
（2）该公式为综合评价函数公式，其中，F 代表综合评价函数；f i 表示未标准化的第i 个主成分得分。
2 区域奶业发展优势评价指标权重
2.1因子分析检验    将标准化后的数据进行KMO 检验和Bartlett 球形检验，判断其是否适合做因子分析，检验结果如表2所示。
根据Kaiser 的观点，当KMO 检验值>0.5，表明各指标所含信息有较多共同因素，Bartlett 球形检验的显著性小于0.01（P =0.000），表明各指标间相互独立，因此数据适合进行全局主成分分析。
2.2确定评价指标权重    研究中采用累计贡献率超过80%的前几个主成分来确定权重，各类影响因子和综合指标的特征根及方差贡献率如表3所示，评价指标权重如表4所示。
3 区域奶业发展优势分析
奶业发展经历了2003—2007年的高速发展期、
2008—2014年的奶业剧烈变动期以及2015年以来的奶业平稳发展期，综合2003—2018年的变化，分5个方面分析区域奶业发展优势。
3.1外在环境比较    首先，从时间轴看，2003—2018年各省的奶业发展外在环境得分都有很大提高，说明奶业发展环境在变好。其次，从区域间看，各地发展速度不同，部分省份外在环境排名进步很大，例如内蒙古和江苏进步10名以上。最后，从经济区域分布来看，外在环境得分较高的区域大部分在东部地区。奶业发展外在环境优势区域包括北京、江苏、广东、浙江、上海、山东、辽宁、四川、
福建。
3.2生鲜乳生产能力比较    生鲜乳生产受自然环境影响较大，2003—2018年各省份的生鲜乳生产能力排名次序较为稳定，个别省份变动幅度较大。河南提高最快，主要原因是河南自2003年以来农畜结合，发挥农区奶牛养殖优势，扩大牛，生鲜乳产能改善较大。北京下降最快，主要原因是北京对低效的、需要较大环境消纳能力的奶牛养殖业进行了疏解，2018年北京牛奶产量较2004年顶峰时期下降了38.95万t 左右，而同一时期其他地区奶牛养殖业发展迅速。生鲜乳生产能力的区域分布明显，整体上长江以北省份凭借优良的饲草资源
表4 区域奶业发展优势评价指标权重表
表3 特征根及方差贡献率表
表2 KMO 与 Bartlett 检验
指标外在环境生鲜乳生
产能力牧场经营能力乳企经营能力竞争绩效综合发展情况KMO 检验值
0.748
0.7410.7070.6230.6720.526Bartlett 球形度
检验，P
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
主成分
特征根方差贡献率,%累计方差贡献率,%影响因子外在环境
1  3.26254.37254.372
2  1.41323.55577.9283
0.68411.40389.330生鲜乳生产能力1  2.75491.80991.809牧场经营能力1  2.74191.37891.378乳企经营能力1  2.22073.98873.98820.62120.70394.691竞争绩效
1  2.56385.43085.430综合指标综合发展能力
1  2.04540.90240.902
2  1.09321.86262.7643
0.995
19.893
82.657
影响因子基础指标
无线电视翡翠台基础指标系数基础指标权重影响因子权重
1
2
3
外在环境
QL1-人力素质0.416 0.384 0.2680.3910.036
QL2-投资能力0.515 0.128-0.0390.355QL3-消费能力0.527 0.061-0.0570.344QL4-创新能力0.434-0.024-0.4920.213QL5-辅助产业
0.277-0.522 0.7370.134
QL6-可持续发展能力-0.139 0.747 0.3730.139
生鲜乳生产能力
SC1-乳牛数量0.580──0.3350.245
SC2-牛奶产量
0.587──0.339SC3-规模牧场数量
0.565
──0.326牧场经营能力
MY1-产品销售利润率0.591──0.3410.296MY2-乳牛成本利润率0.575──0.332MY3-产品利润水平
0.566
─
─0.327乳企经营能力
RY1-资产利润率0.621-0.268─0.3120.183RY2-成本利润率0.600-0.430─0.275RY3-利润水平
0.468 0.909─0.413竞争绩效
JX1-市场占有率0.602──0.3480.240JX2-区位熵0.554──0.320JX3-乳制品聚集率
0.575
─
balanceddiet
─
0.332
和适宜的奶牛生活环境覆盖了前10席位；南方省份由于高温高湿的自然环境劣势覆盖了后10席位；另外都市型奶业代表（四大直辖市）生鲜乳生产能力都呈现出下滑或者停滞的发展状态。生鲜乳生产能力优势区域有内蒙古、黑龙江、河北、新疆、河南、山东、宁夏、陕西、辽宁。
3.3牧场经营能力比较牧场经营能力排名中，2003—2018年各省排名次序变化较大，说明其影响因素较多。部分省份牧场经营能力显著上升，如山西、吉林、湖北、广东、广西上升10名以上，主要原因是牧场管理水平提高，本地奶源较少，乳企收奶价格较高；部分省份牧场经营能力下降，如辽宁、山东、新疆、甘肃下降10名以上，主要原因是本地奶源充足，乳企收奶价格较低。牧场经营能力优势区域包括山西、云南、北京、广西、黑龙江、吉林、湖北、天津、湖南。
3.4乳企经营能力比较乳企经营能力排名中，2003—2018年部分省排名次序变化较大。进步较大的省份是湖北、河南、天津，进步了10名以上。乳企经营能力较强的区域有内蒙古、山东、黑龙江、陕西、河北、河南、广东、宁夏、福建。内蒙古、黑龙江、广东省乳品加工业发达，通过不断革新生产技术培育起一家甚至多家全国知名乳企，积极占领省外市场。山东、河北、河南是生鲜乳生产大省，吸引了许多知名乳企建厂，乳制品产量较大，乳企经营情况较好。福建的巴氏奶发展出，本地乳企
通过与知名乳企的差异化经营取得了良好的经营效果；宁夏形成了以塞尚、亿美为主的特乳品（稀奶油、干酪素、乳糖）加工基地；陕西省奶粉产量大，尤其是羊乳制品占绝对优势，提高了乳企的经营能力。
3.5竞争绩效比较竞争绩效体现了各省乳品加工业在全国的市场竞争能力，从2003—2018年的竞争绩效排名看，变动幅度不大，仅个别省份排名变化较大。前5名较稳定，包括内蒙古、黑龙江、河北、山东、陕西。究其原因，这些省份以生鲜乳生产为基础，培育或吸引知名乳企进驻，产品在全国市场占有率高。从排名变动情况看，进步最大的是河南，主要原因在于河南本土乳企（河南花花牛公司、科迪乳业）发展迅速，另外，随着河南奶源优势增强，2012年以来牛奶产量稳居全国前5位，吸引了省外的伊利、蒙牛、光明、三元、君乐宝等乳企在河南建基地，提升了河南的奶业竞争绩效。山西、湖南、甘肃的排名下降了10位以上，原因在于乳企数量和奶源产量都不占优势。目前湖南、甘肃、山西牛奶产量分别约为10、40、90万t左右，这些产能主要满足本地需求，较难占领省外市场；另外山西省煤炭产业发达，比较效益高，本地乳企规模小，发展缓慢，引入的大乳企近年也未能提升山西的牛奶产能。竞争绩效优势区域有内蒙古、黑龙江、河北、山东、陕西、河南、宁夏、江苏、北京。
4 区域奶业综合发展能力分级
在分别计算出奶业发展环境（QL）、生鲜乳生产能力（SC）、牧场经营能力（MY）、乳企经营能力
（RY）、竞争绩效（JX）得分基础上，计算奶业综合发展能力，即：综合发展能力=0.036QL+0.245SC+0.296MY+0.18 3RY+0.240JX。
2013—2018年的奶业综合发展能力得分均值和排名情况见表5，以0为中心首先分为正值和负值2个区域；在2个区域从0开始，取差值大于0.1的部分分级，最终分为4个等级：
4.1奶业综合发展能力一级区奶业综合发展能力一级区包括黑龙江、内蒙古、河北、山西、河南、山东，全
表5 区域奶业综合发展能力评价表
一级二级三级四级
排名区域综合得分均值排名区域综合得分均值排名区域综合得分均值排名区域综合得分均值1黑龙江  1.487新疆0.2815湖北-0.0322青海-0.35
2内蒙古  1.218陕西0.2216广西-0.0623上海-0.38
3河北0.939吉林0.2217辽宁-0.0724湖南-0.41
4山西0.8110北京0.1918江苏-0.1325安徽-0.50
5河南0.5011天津0.1519云南-0.1426浙江-0.51
6山东0.4612福建0.0920广东-0.1527重庆-0.76
13四川0.0621甘肃-0.21
14宁夏0.04
部属于长江以北生鲜乳主产区域，具有牧场、乳品加工企业经营效果较好，乳制品产量大的特点，但是山西的乳企经营和市场绩效较差。各省平均综合得分均在0.45以上。
4.2奶业综合发展能力二级区奶业综合发展能力二级区包括新疆、陕西、吉林、北京、天津、福建、四川、宁夏，大部分省份位于长江以北，新疆、陕西、吉林、宁夏属于生鲜乳主产区；北京、天津乳制品加工业发达，乳制品产量较大；四川是南方的奶业强省，各方面发展水平居中；福建生鲜乳产量小，但是牧场和乳企经营效果好。各省平均综合得分均在0.00~0.30。
4.3奶业综合发展能力三级区奶业综合发展能力三级区包括湖北、广西、辽宁、江苏、云南、广东、甘肃，大部分省份位于长江以南。甘肃、辽宁属于生鲜乳主产区，但是牧场经营效果较差；云南除了外在环境较差，其他方面发展水平较好；湖北、广西牧场、乳企经营能力较好；江苏市场竞争绩效较好；广东生鲜乳产能很低，但是乳企经营能力较好。各省平均综合得分均在-0.25~0.00。
望远镜选购
4.4奶业综合发展能力四级区奶业综合发展能力四级区包括：青海、上海、湖南、安徽、浙江、重庆。青海生鲜乳产能较好，但是其他方面均较差；南方省份的气候不利于奶牛养殖，湖南、浙江、重庆生鲜乳产能较少，竞争绩效较差；上海、安徽生鲜乳产能较好，竞争绩效处于中游。各省平均综合得分均在-0.35以下。
5区域奶业发展建议
5.1改善奶业发展环境，保障牧场经营效益一级区域是生鲜乳生产大省，但是外在环境、牧场经营情况相对较差，因此要重点改善奶业发展环境，保障牧场经营效益。第一，完善其投资、消费、创新等环境，促进奶业竞争力提升。第二，通过第三方力量介入生鲜乳价格调整，平衡乳企和牧场的利益，保障牧场的经营效益，稳定生鲜乳生产。第三，加强产能调控，在供过于求时，积极联系南方省份，转售生鲜乳。第四，提高奶牛养殖规模化和生产现代化水平，通过技术转化降低生产成本。
5.2改善乳企经营能力、提升市场竞争绩效二级区域生鲜乳产能较好，但是乳企经营能力、市场竞争绩效略差，因此要重点改善乳企经营能力、提升市场竞争绩效。第一，北京和天津的资金和高学历人才充沛，具有环境优势，可以加大同周围生鲜乳生产大省河北、山东的协作，加大技术投资，从新产品、中国急需的进口原材料替代品研发，驰名品牌创建方面，引领行业发展。第二，宁夏、四川、陕西有较丰富的生鲜乳产能，乳企经营能力、市场竞争绩效处于中上水平，未来增加高附加值的乳制品
产能，在提高乳企经营效果的基础上，改善牧场的经营情况。第三，新疆、吉林生鲜乳产能较大，但是乳品加工能力和市场竞争绩效处于中下水平，结合所处区域，建议新疆在提升乳品加工能力的基础上，借助“一带一路”加大乳制品出口，拓展周边国家的贸易市场；吉林可以与黑龙江乳企合作，改善加工能力[14-15]。第四，福建生鲜乳产能少，在以巴氏奶为特的基础上，进一步拓宽产品种类，提升市场竞争绩效。
5.3提高牧场和乳企的经营能力，发展特奶业三级区域奶业综合发展能力处于中下游，适宜结合自身优势因素，发展特奶业。第一，广东、江苏、云南、湖北地处南方，牧场和乳企经营能力较好，市场竞争绩效较好，适合突出发展加工业，除了转化本地生鲜乳外，合理利用进口原料，满足周边区域乳制品供应。第二，辽宁、甘肃生鲜乳产能较好，但牧场和乳企经营情况较差，可以结合生鲜乳生产能力，向羊奶或者牧草生产方面发展，提高经营能力。第三，广西生鲜乳产能少，但是低温奶需求旺盛，牧场和乳企经济效益较好，可以重点发展地方低温奶生产。
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