宁夏干旱半干旱地区农户采用农业节水技术意愿的影响因素分析

冯 颖

(西北政法大学商学院 资源冲突与利用研究所，西安 710122)

0 引 言

截止2010年底，我国有效灌溉面积6 034.77万hm2，其中节水灌溉面积2 731.4万hm2[1]，一半以上的有效灌溉面积仍然采用传统的灌溉方式。宁夏回族自治区位于中国西北内陆，干旱、半干旱地区占全区面积的77 %，人均水资源量不足全国平均水平的1/3，占世界人均用水量的1%左右，是黄河流域水资源最为匮乏的地区之一。与此同时，宁夏灌溉水利用系数仅为0.4，管理粗放，水资源利用效率低，引黄灌区还存在着大水漫灌等水资源浪费现象[2]。预测表明，根据当前用水状况，“十二五”期间宁夏缺水约为4.10亿m3。建设节水型农业是宁夏社会经济发展、生态环境改善的需要。推进农业水技术的主体是农民，技术措施的落实也要靠农民来实现[3]，以宁夏回族自治区干旱半干旱农户为例进行研究，有利于其建设高效节水农业促进社会、经济和环境协调发展，进而也为国家制定针对性的政策提供参考。

就农户农业节水技术的选择行为，国内外学者从不同角度运用了理论及实证方法进行了考察。从国外研究来看，实证研究区域主要集中在美国加州、以色列和约旦[4-14]。Mona[15]通过对埃及4个土地复垦区的研究发现，邻近大型农户和需求方组织如农作物贸易者有效地促进了现代灌溉技术的采用。国内学者多运用Logit 模型对太行山前平原区、黄河及海河流域等地就影响农户采用节水灌溉技术的因素进行实证分析，影响因素可归纳为农户层面、政策层面、社会层面以及资源层面4方面。研究认为，户主性别、年龄、文化程度、农户节水意识、水资源稀缺程度、政府的资金补贴、水价、水费计量标准等对农户采用节水灌溉技术有显著影响。政府加大对节水灌溉的补贴、建立节水示范点、实行合理水费计量标准、加大对农民的节水意识及节水技术使用培训力度能够有效推动农业节水技术的采用[16-24]。

本文选取多项选择Multinomial Logit(MNL)模型，数据来源于同一省份三个具有相似资源禀赋特征的地区，不必采取地区虚拟变量，定义户主受教育年限等因素为连续变量。通过本文的实证分析，可得到更为精确和准确的关于农业节水技术意愿影响因素的结论。

1 农户采用农业节水技术意愿的理论分析及赋值

农户对农业节水技术的需求受到经济、自然环境、技术、政策等多方面因素的影响。本文根据已有文献并结合调研实际情况，从农户特征、资源特征和政策及诱导因素3个方面选取15个指标进行分析，其中，农户特征层面由农户个体特征、农户家庭经营特征以及农户认知情况构成(见表1)。需要说明的是，本文所研究的农业节水技术特指工程节水技术，主要包括渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、微灌、渗灌等方式。

1.1 农户特征

农户个体特征对农业节水技术的采用产生影响。现有研究认为，户主是家庭重大事务的决策者，一般来说，年轻人更敢于冒风险，选择新技术的主动较强，然而，也有研究认为，在农户获取的信息来源渠道较少、对新技术的了解程度较低的地区，农户主要凭借经验对节水技术做出决策，通常年龄越大经验则越丰富；文化程度的高低与农民是否采用先进农业技术正相关；性别影响农业技术的选择偏好[17,18]。本文选取户主性别、年龄、受教育年限3个变量作为影响农户采用农业节水技术的个体特征变量，并作如下假设：①设置变量“性别”，男性用l表示，女性取值为0，并假设女性较为保守，采用节水技术的意愿较弱，而男性相反；②对户主年龄采取实数赋值，并假设随着年龄的增长，农户采用有节水技术的意愿减弱；③对户主受教育年限采取实数赋值，并假设受教育程度越高，农户就越倾向于采用农业节水技术。

农户家庭经营特征对农户灌溉方式决策有影响。已有研究发现，家庭耕地分散，平均地块面积小，不利于节水灌溉技术的统筹规划；缺乏适度规模经营，则不能较好地体现出省工、抗旱增产等经济效益[26]；以喷灌为例，经济作物利用喷灌技术，不仅具有增产、节地、省水、省工等效果，而且经济效益十分明显[26,27],而粮食作物发展喷灌则受到一定的制约[26]；农业节水技术可在不减少作物产量的前提下减少灌溉用水量，或者在供水量不变时，通过提高灌溉水利用率增加作物产量[28]。本文选取平均地块面积、经济作物比重、种植业收入比重和每公顷平均灌溉费用4个指标作为农户家庭经营特征变量。并作如下假设：①对平均地块面积采用实数赋值，并假定平均地块面积越大，农户采用节水技术的意愿越强；②对经济作物比重采取实数赋值，并假设经济作物比重上升，农户采用有节水技术的意愿会增强；③对种植业收入比重采取实数赋值，并假设种植业收入比重越高，农户就越倾向于采用农业节水技术；④对每公顷平均灌溉费用采取实数赋值，并假设每公顷平均灌溉费用越高，农户采用农业节水技术的意愿越强。

农户认知情况对其选择何种灌溉技术产生影响。农民是节水技术的应用主体，其节水意识直接影响着农业节水技术的应用推广；理性的农户在决定是否采用农业节水技术时，首先考虑其成本收益，政府对节水灌溉设备的补贴可降低农户使用节水灌溉技术的投入成本。本文选取农户农业节水认识及对节水灌溉设备补贴满意度2个指标反映农户认知情况，并作如下假设：①将农业节水认识程度从低到高划分为5个等级，并假定农户对农业节水越重视，其采用节水技术的意愿越强；②将农户对节水灌溉设备补贴的满意度从低到高划分为5个等级，并假设随着满意度上升，农户越倾向于采用有节水技术。

1.2 资源特征

水源、灌溉用水短缺度以及土壤质地是影响农户灌溉技术选择行为的自然环境因素。水资源越短缺，农户越倾向于采用节水技术减少生产投入。土壤质地保水能力越差如砂土，农户越需要采用节水技术。

本文选取水源、灌溉用水短缺度以及土壤质地3个指标反映资源特征，并作如下假设：①设置变量“水源”，地下水用1表示，地面上取值为0，并假定使用地下水灌溉的农户更倾向于采用节水技术；②将灌溉用水短缺度从低到高划分为4个等级，并假设随着紧缺度加剧，农户采用有节水技术的意愿增强；③根据保水能力将土壤质地划分为4类，并假设土壤保水能力越强，农户采用节水技术的意愿越弱。

1.3 政策及诱导因素

科学的水费征收方式可以有效发挥水价杠杆作用，按流量征收方式将水费和农户用水量挂钩，增强了农民对水资源价值和稀缺性的认识；一般农户会观察并判断村中农户采用农业节水技术的有效性，从而形成自身的决策；政府对农户灌溉系统的资金扶持力度越大，农户自身的经济压力就会越小，采用节水技术的可能性就越大。

本文选取水费征收方式、政府扶持及村人示范3个指标反映政策及诱导因素，并作如下假设：①将水费征收方式划分为两类，按流量征收用1表示，其他方式(如按亩收费、按电价等)用0表示，并假定采用按流量缴纳水费的农户更倾向于采用节水技术；②设置“政府扶持”变量，有扶持用1表示，无扶持取0。并假设有政府扶持的农户更倾向于采用节水技术；③设置“村人示范”变量，有示范时取值为1，否则为0，并假设有村人示范的农户更倾向于采用节水技术。

2 模型与数据

2.1 模型设定

Multinomial Logit(MNL)模型以随机效用理论(Random Utility Theory)为基础，由美国经济学Daniel McFadden教授首先提出，广泛应用于西方营销领域研究[29]。由于本研究因变量有3个选项且有“无所谓”这一选项，故采用无序Multinomial Logistic模型。其具体形式如下：

lg(p1)=∂1+β11x1+…+β1nxn

lg(p2)=∂2+β21x1+…+β2nxn

(1)

本文以“②不采用农业节水技术”为对照组进行模型设立和参数估计。

2.2 数据来源

本研究于2012年7月份分别对宁夏回族自治区吴忠市盐池县、石嘴山市平罗县以及中卫市沙坡头区3地各随机抽取100户农户就其2011年的农业生产情况以及农业节水技术采用意愿进行问卷调查，去除信息不全等无效问卷，用于本文研究的有效样本量为246。

之所以选取以上三地，主要原因如下。首先，具有相似的自然资源禀赋特征。宁夏回族自治区地貌大致分为北部引黄灌区、中部干旱风沙区、南部山区3个部分。盐池县是宁夏回族自治区的东大门，也是中部干旱带上的一个农牧大县，年降雨量280 mm左右，常年干旱少雨，风大沙多；平罗县位于银川平原北部，处于干旱半干旱地带；宁夏沙坡头位于宁夏中卫市，腾格里沙漠东南缘，濒临黄河，属草原化荒漠地带。干旱缺水是制约三地经济社会发展的关键。其次，面临着相似的农业灌溉问题。调研地区农田水利设施都存在年久老化失修带病运行，灌排系统淤塞严重，输水、排水不畅，灌区续建配套和末级渠道改造缓慢，支斗渠的砌护配套率低，高效节水灌溉措施不足；节水灌溉工程标准低，达到节水灌溉工程措施面积少等问题[30-32]，表明农业节水潜力较大。水资源短缺以及农业节水技术运用不足在宁夏干旱半干旱区域有较强的代表性，据此研究得出的结论具有代表性。

2.3 变量的描述性统计

统计发现，246户农户中，愿意采用农业节水技术的农户所占比重最大，为59%；不愿意的占调查样本的26%；其余15%持无所谓的态度。

根据表1，户主年龄在23～83岁之间，平均年龄50岁，高于平均水平以上的农户占据50%，即从事农业生产的样本农户年龄普遍偏高；户主平均受教育年限为7年；户主性别中男性占97.15%；经济作物平均为20.56%；平均地块面积0.32 hm2；种植业收入比重平均水平为46.05%；每公顷平均灌溉费用为984.60元/hm2；按流量征收水费仅占11.79%；水源取自地面用水的农户为87%；土壤质地为砂土的农户占44.31%；认为农业节水很重要且身体力行的农户占22.36%；感受到村人示范的农户占6%； 86.18%的农户认为灌溉系统中没有政府资金支持；对现有灌溉补贴政策很满意仅为16.26%；认为灌溉用水紧缺或时而紧缺的农户占72.36%，其余农户认为用水紧缺或十分紧缺。

表1 变量定义及基本统计量Tab.1 Variable assignment and statistics

3 计量结果及分析

根据式(1)构建农业节水技术意愿的Multinomial Logit Model，采用STATA11.0软件对模型进行参数估计及假设检验。

3.1 多重共线性检验

为避免本文15个变量之间产生多重共线性，故采用方差膨胀因子(VIF)进行判定(见表2)。经验表明，当0

表2 多重共线性检验Tab.2 Multicollinearity test

3.2 模型检验

对MNL模型的判定通常采用3个检验，其中，自变量似然比检验用于判断各变量系数关于因变量是否同时为0，据表3，拒绝原假设；因变量似然比检验(见表4)拒绝两两结合系数为0的原假设；根据表5所示结果，支持Hausman 检验原假设，即本文因变量的3个分类类别独立不相干，具有统计意义。

3.3 模型回归结果及解释

模型的参数估计如表6所示，似然比检验结果显示：模型自变量进入之前和之后-2ln(L)之差为330.84，自由度为30，显著性概率Prob>chi2=0，表明至少有一个自变量的偏回归系数不为0，即所建立的模型是有效的。Cox-SnellR2、NagelkerkeR2以及伪R2(PseudoR2)均试图在似然值基础上模仿线性回归模型的R2解释LOGIT回归模型，三者的判定系数分别为0.74、0.87以及0.707 6，显示出较好的拟合程度。

表4 因变量的似然比检验Tab.4 LR tests for combining alternatives

表5 独立不相干检验Tab.5 Hausman tests of IIA assumption

3.3.1影响显著的因素

由表6，对模型参数估计结果进行解释如下。

(1)农户特征。①户主年龄对灌溉方式的选择有显著的正向影响，根据其RRR(Relative Risk Ratio)值，假设模型中其他变量不变，农户年龄每增长一岁，选择节水灌溉方式比不节水灌溉方式的相对比率将增长1.16倍，即年长的农户更愿意选择节水灌溉方式，这与理论预期不同。可能的原因为，从事农业生产的样本农户年龄位于45岁以上的高达61.83%，年龄越大的农户外出工作机会越少兼业程度越低，对农业生产重视程度和投入越多，更愿意采用农业节水技术；②农户对农业节水的重视程度与其选择农业灌溉方式显著正相关，与预期吻合。RRR值表明，假设模型中其他变量不变，随着农户对农业节水重视程度逐步上升，结果落在节水灌溉方式组的相对风险率是落在参照组风险率的2.42倍，表明农户更倾向于节水的灌溉方式；③农户对节水灌溉设备补贴的满意度对农业节水技术的选择有显著正向影响，与预期吻合。RRR值表明，假设模型中其他变量不变，随着农户对节水灌溉设备补贴满意度逐步上升，结果落在节水灌溉方式组的相对率是落在参照组的风险率的3.45倍，表明农户更倾向于采取节水技术。喷灌等先进节水技术的高投入使得小规模农户无法承受，农业节水灌溉设备补贴可调动农民采用节水灌溉方式的积极性。

表6 回归结果Tab.6 Results

注：*表示不同差异水平，*为p< 0.05, **为p< 0.01, ***为p<0.001。

(2)资源特征。土壤质地对农户灌溉技术意愿产生显著的负面影响，与预期吻合。假设模型中其他变量不变，考察土壤质地关于农户节水灌溉方式的RRR值可见，随着土壤质地从含水性较差的砂土向含水性较好的其他质地转变，结果落在节水灌溉方式组的相对风险率是落在参照组的0.02倍，表明农户更倾向于不节水的灌溉方式，即土壤质地含水性较差的农户具有较高需求。

(3)政策及诱导因素。水费征收方式对农户选择灌溉方式有显著的正向影响，与预期吻合。其RRR值表明假设模型中其他变量不变，随着农业水费征收方式的转变，选择节水灌溉方式的相对率高达1 998.20倍。

3.3.2影响不显著的因素

(1)农户特征。户主接受教育年限与性别的影响并不显著，可能的原因是，本文研究对象中，小学文化程度的农户比重最大为44.72%，农民整体受教育程度不高；就性别而言，女性户主仅为7户，在模型中运算不显著；农户家庭经营特征变量的影响并不显著，可能的原因是，69.5%的样本农户平均地块面积在0.33 hm2以下，耕地集中程度较低，并未产生规模效应；经济作物播种面积比重在30%以下的农户为76.02%，其经济收益并不明显；种植业收入比重在30%以下的农户占37.40%，多数样本农户家庭收入的主要来源不再为种植业；0.067 hm2灌溉费用小于50元的农户占49.19%，灌溉成本对农户的影响较小。

(2)资源特征。水源及灌溉用水紧缺度影响不显著，可能的原因如下：采用地下水的农户占13%，5.69%的农户认为水资源不紧缺，66.67%的农户认为水资源有时紧缺。即样本农户感觉到的水资源短缺程度并不严重。值得注意的是，不同农户对水资源紧缺程度的判断可能存在偏差，农户普遍存在着靠天吃饭的观念，即使水资源较为紧缺，但考虑到灌溉成本，宁愿等待降雨。

(3)政策及诱导因素。是否存在政府扶持以及是否有村人示范对灌溉方式选择的影响并不显著。86.18%的农户认为政府在灌溉方面并未对其有扶持作用，感受到村人示范的农户占据样本量的76.02%。首先，农户对政府资金扶持的概念存在较大偏差。当前，政府通过农业综合开发、水利建设等多种项目渠道推动灌区节水改造并建立节水示范园，而农户缺乏参与，对政府政策及项目的执行理解不到位。第二，访谈发现，调研对象认为周边农户所使用的农业节水技术均由政府全额出资供农户免费采用，因而，样本农户更愿意等待政府以相同的方式提供，只有近10%的农户愿意自己投资小部分资金或劳动力实施节水技术。

3.3.3农户农业节水技术选择影响因素的边际效应

自变量的边际影响是指在其他变量保持不变时，某一自变量改变一个单位，将会导致某个因素作为首选因素的概率的变化。通过计算，农户农业节水技术选择影响因素的边际效应如表7所示，即，户主年龄每增加1%，农户将节水灌溉方式作为首选因素的可能性就增加0.45%，而将不愿意选择节水灌溉方式以及持无所谓的态度作为首选因素的可能性分别降低0.39%和0.06%；按照流量缴纳水费的农户相比其他方式，将采用节水灌溉方式作为首选因素的可能性增加21.22%，把不采用节水灌溉方式作为首选因素的可能性降低18.84%；拥有土壤质地含水能力较低的农户，把不采用节水灌溉方式作为首选因素的可能性增加11.15%，把持无所谓态度作为首选因素的可能性降低7.7%；对节水灌溉设备补贴满意度较高的农户，把采用节水灌溉技术作为首选因素的可能性增加6.89%，把不采用节水灌溉方式作为首选因素的可能性降低2.36%；随着灌溉用水紧缺度逐步加剧，农户将采用节水灌溉方式作为首选因素的可能性增加6.89%。

表7 边际效应Tab.7 Marginal effects

4 结 语

本文以宁夏回族自治区3个县246户农户为样本分析了农业节水技术选择意愿，发现59%的农户愿意采用农业节水技术，26%的农户不愿意采用，持无所谓态度农户占15%。对影响因素的分析与以往文献有所不同，结果显示：户主年龄对农业灌溉方式的选择有显著的正向影响；随着农户对农业节水认识的重视程度以及对节水灌溉设备补贴满意度逐步增强，农户选择农业节水技术的意愿上升；土壤质地含水保墒能力越弱，农户采用农业节水技术的意愿越强；按流量征收水费的方式使得农户更倾向于选择农业节水技术。与回归结果一致，农户农业节水技术选择影响因素的边际效应分析也表明户主年龄增长、按流量缴纳水费的方式、节水灌溉设备补贴满意度较高、用水较为紧缺的农户将节水灌溉方式作为首选因素的可能性增加，而把不采用节水灌溉方式作为首选因素的可能性降低。通过本文的实证研究可见，政府对农业节水技术的推广尤其是针对不愿意采用或持无所谓态度的农户，首先要考虑当地自然资源禀赋，并着重从调整灌溉水费征收方式、建立与农民的沟通交流渠道、加强农业节水宣传教育方面入手。

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