河北省小麦-玉米复种区域微咸水灌溉利用技术效率及影响因素分析*——基于农户调研数据

王桂荣，王慧军，张新仕

（1.东北农业大学经济管理学院，哈尔滨 150030；2.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，石家庄 050051）

河北省小麦-玉米复种区域微咸水灌溉利用技术效率及影响因素分析*
——基于农户调研数据

王桂荣1,2，王慧军1，张新仕2

（1.东北农业大学经济管理学院，哈尔滨 150030；2.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，石家庄 050051）

根据渤海粮仓小麦-玉米复种区域微咸水灌溉利用技术调研数据，运用DEAP2.1 和SPSS软件回归分析技术效率及影响因素，得出结论，小麦-玉米复种区域微咸水灌溉利用技术效率较高，达0.907，但技术效率、纯技术效率、规模效率优势未完全发挥，存在技术效率损失，可通过合理配置生产要素提高技术效率。投资成本与经营面积、技术培训与参加保险、地块数量分别在1%、5%和10%显著水平下影响技术效率。经营面积、技术培训、参加保险、投资成本呈正相关，地块数量呈负相关。建议通过提高技术规模化和集约化经营水平、加强农户技术培训、健全和完善微咸水灌溉利用社会化服务体系提高微咸水灌溉利用技术效率。

小麦-玉米复种；微咸水利用；技术效率

一、引言

2015年河北省小麦和玉米播种面积分别达2 318.9和3 248.1千公顷，占河北省粮食作物播种面积87.09%，两大作物灌溉用水占农业用水70%以上，水资源压力巨大（河北省人民政府，2016）。河北省低平原地区为重要粮食主产区，水资源短缺最严重，为地下漏斗严重区域，浅层微咸水资源虽分布广泛，但尚未大面积开发利用，总储量约达159亿立方米，其中矿化度2～5克/升的微咸水占70%以上，相当于该地区年可利用淡水资源量50%。因此浅层微咸水资源开发是缓解淡水资源紧张、治理地下水超采的有效途径之一。

鉴于此，充分挖掘微咸水高效利用潜力，提高小麦-玉米生产效率，探索技术生产效率的影响因素，对推广该技术和缓解地下水资源压力具有积极作用。微咸水利用研究多集中于微咸水利用对小麦、玉米产量及土壤盐分的影响。陈素英等（2011）在不同区域研究不同矿化度咸水非充分灌溉对冬小麦产量、产量构成、生理指标及后茬玉米产量的影响。韩合忠（2012）建立鲁北地区作物微咸水补灌技术模式和应用技术规程。何建华等（2007）研究表明，微咸水利用应针对不同作物制定相应灌溉模式，构建不同地区微咸水利用模式。目前，微咸水利用技术效率及影响因素研究较少。

技术效率测算多采用随机前沿生产函数方法（SFA）和数据包络分析方法（DEA）。何忠伟（2014）、曹暕（2005）等认为内蒙古、青海等地奶牛生产技术效率损失值高达73%。宋国宇等（2016）运用C2R模型分析指出，黑龙江省绿色（有机）食品出口发展总体效率偏低且呈下滑态势，现有资源潜力未充分挖掘，资源配置未达最优状态，产业发展呈“规模不经济”态势。马惠兰等（2015）、周曙东等（2013）、吴丽云（2012）采用随机前沿生产函数法分别研究红枣、花生和设施草莓生产，发现不同产区、经营主体、种植模式及种植规模下技术效率存在显著差异。农户技术效率受年龄、教育程度、收入占家庭收入比重、种植规模、种植年数及信息获取渠道等变量的影响程度不同。

本文研究小麦-玉米复种区域某单项技术效率评价及影响因素。根据小麦-玉米复种区域微咸水灌溉利用农户调研数据，采用DEA数据包络分析方法，分析微咸水灌溉利用技术效率及影响因素，以期为改进与推广该技术模式提供参考。

二、研究方法与数据来源

（一）研究方法

1.DEA数据包络分析

本文采用非参数数据包络分析DEA中面向投入的CCR模型。CCR原始分式规划模型：假设DMU有m种投入，s种产出，共n个DMU，则

式中hjo表示某特定DMU相对效率值，hjo≤1，Yrj表示第j个DMU第r项产出，Xij表示第j个DMU 第i项投入，Ur为第r个产出项权重，Vi为第i个投入项权重，ε为非阿基米德数（极小的正数，计算时取10-6）。

其中，θ为标量，λ为N×1常熟向量，获得θ值为第i个决策单元效率值。据Farrell（1957）定义，θ≤1，取值为1时表示该点在前沿面上，即该决策单元技术有效。

2.回归分析

回归方程显著性检验，检验全部自变量xj（j=1，2，…p）作为整体与因变量Y线性关系是否显著，得多元线性回归数学模型：

其中，β0，β1，β2，…βp是p+1个待估参数，x1，x2，…，xp是p个可精确测量或可控变量，ε1，ε2，…，εN是N个相互独立且服从同一正态分布（0，σ2）的随机变量。多元线性回归数学模型可表现为矩阵形式，即Y=Xβ1+ε。

（二）数据来源及指标选取

1.数据来源

微咸水在河北省平原呈不均衡分布状态，利用具有较强区域性，利用方式与效果差异较大。为提高研究准确性，本文选择利用规模较大、利用方式较规范、具有代表性的微咸水灌溉利用示范县景县开展实地调研，为保证调研准确性和精确性，采取典型和随机抽样方式调查75个不同经营规模农户，收回有效问卷71份，有效率95%。问卷内容包括农户家庭基本特征、各生产要素投入和产出、技术采用效果、技术采用满意度等。

2.技术效率测算指标

技术效率计算指标包括6个投入指标和1个产出指标。投入指标选取每公顷投入种子、化肥、农药、机械、灌溉（主要考虑灌溉用电费）及用工。由于农户种植小麦和玉米无雇工费用，家庭用工折算按《河北省农产品成本资料汇编》2015年日工资68元计算。产出指标为单位面积小麦-玉米产量。从投入看，各主要生产要素投入成本由大到小依次为家庭用工、机械、化肥、灌溉、种子、农药，分别占总成本53.92%、14.68%、13.77%、7.41%、6.11%、4.12%。用工投入7 140～15 300元/公顷，均值11 004.51元/公顷；机械投入1 575～4 500元/公顷，均值2 996.83元/公顷；化肥投入1 500～5 250元/公顷，均值2 811.13元/公顷；灌溉投入1 125～3 750元/公顷，均值1 511.62元/公顷；种子投入900～1 650元/公顷，均值1 246.48元/公顷；农药投入270～1 500元/公顷，均值840.42元/公顷。

3.技术效率影响因素指标

技术效率影响因素指标选取考虑户主特征变量、耕地面积及土地细碎程度、技术培训、农业保险政策等。结合技术特点与实际情况，选取8个自变量，指标见表1。

表1 指标定义

农户技术效率影响因素统计结果见表2。从事种植业户主平均年龄61.83岁，户主受教育程度以小学和初中为主。相较于其他行业，从事种植业劳动力存在年龄偏高和受教育程度偏低现象，不利于技术推广和应用；农户经营面积均值0.62公顷，平均地块数量2.96个，说明种植仍以农户小规模经营为主，地块较分散，规模化经营程度低；技术培训平均值0.86，说明农户参与培训程度较高，技术需求强烈。参加保险平均值0.35，农户参与保险程度低；投资成本是否增加均值为1.11，说明农户增加成本较小。

表2 技术效率影响因素统计描述

三、研究假设与估计结果

（一）研究假设

1.技术效率

测算农户采用技术效率水平，假设微咸水灌溉技术利用水平高，技术效率达到1，不存在技术效率损失值。若存在技术效率损失，拒绝原假设，并分析造成农户技术非效率原因，从生产要素合理性提出建议。

2.户主年龄

丁毅等（2016）认为户主年龄对生产效率有显著正向影响，但余国新等（2011）、孙致陆等（2013）认为户主年龄对生产效率有显著负向影响。户主年龄越高，小麦-玉米生产越偏重传统生产方式。即使农户采用新技术，也存在排斥心理。假设户主年龄对微咸水灌溉技术效率存在负效应。

3.户主受教育程度

通过接受教育，农户接触、消化、吸收新技术能力增强，认识到技术可提高生产效益，对技术效率产生积极作用。假设户主受教育程度对技术效率存在正效应。

4.从事农业劳动力

从事农业劳动力需考虑数量和质量两方面。从数量看，家庭农业劳动力越多，越能保证小麦-玉米生长过程充足的劳动投入；从质量看，采用技术后应注重精细化管理，考虑劳动力受教育程度是否对技术效率产生影响。假设农业劳动力对技术效率影响不明确。

5.经营面积

苏宝财（2009）认为茶农家庭拥有茶园面积与技术效率正相关。曹卫华（2015）认为同一技术模式下，家庭农场和种植大户技术效率值较高。农户耕地规模越大，技术成本越低，可形成规模效益。假设经营面积对技术效率存在正效应。

6.地块数量

经营面积大、地块集中，技术操作更便捷高效。调研发现，因地块分散，农民采用技术难度大，若地块集中，仍倾向于采用技术。假设地块数量对技术效率存在负效应。

7.技术培训

技术培训使农户掌握微咸水灌溉技术关键要领，提高技术应用能力和水平，进一步提高技术效率。假设技术培训对技术效率存在正效应。

8.参加保险

曹卫芳（2013）认为农业保险可推动农业现代化发展并提供保障，赵立娟（2015）认为农业保险政策实施对农业生产效率提升具有显著促进作用。因此，假设农业保险对技术效率存在正效应。

9.投资成本

从普通农户和种植大户两者考虑，普通农户投资成本越高，采用技术可能性越小，反之，更倾向于获得免费农业技术；种植面积大和雇佣劳动力的农户，投资新技术获得利润高于投资劳动力。假设投资成本对技术效率影响不明确。

（二）估计结果

1.技术效率分析

运用DEAP2.1处理数据，分析结果见表3。由表3可知，不考虑规模效益时，小麦-玉米微咸水利用技术效率为0.907，未达DEA有效，拒绝原假设，存在技术效率损失；考虑规模效益时，纯技术效率0.944，说明技术生产要素投入配置不合理；规模效率0.961，说明技术规模有待改进。71个调查农户中，仅2个农户呈规模报酬递减，50个呈规模报酬递增，19个规模收益不变。

表3 技术效率结果

从样本技术效率区间分布看（见表4），18户技术效率为1，占25.35%，投入产出DEA有效，29.58%的农户技术效率达0.9～1，35.21%的农户技术效率处于0.8～0.9，9.86%农户技术效率低于0.8，52.11%农户技术效率超过平均值。纯技术效率等于1情况下，15户规模效率不等于1，其规模与投入产出不匹配，技术效率、纯技术效率、规模效率优势未完全发挥，技术效率改进空间较大，潜力有待挖掘。

表4 技术效率区间分布

2.技术效率冗余分析

农户实际投入产出与最优间存在一定差距，模型中定义为松弛变量。结合小麦-玉米微咸水灌溉技术，考虑投入和产出松弛变量，具体分析见表5。

表5 投入与产出松弛度分布

由表5可知，要素投入冗余由大到小依次为用工、机械、灌溉、化肥、种子、农药，投入冗余分别为271.73、119.45、85.29、84.19、38.00、35.90。涉及农户分别为15、21、15、17、17、20户，占比分别为21.13%、29.58%、21.13%、23.94%、23.94%、28.17%，各生产要素均存在问题。统计各户投入生产要素冗余情况得出，6户同时存在种子、化肥、农药、机械、用工5项冗余，种子和农药单纯存在投入冗余各4户，其余多集中于每户2～3项投入冗余。产出方面24户出现松弛变量，均值为461.16千克，产出提高空间较大。不减少投入情况下，改进技术与合理搭配生产投入要素，每公顷可增加产出461.16千克。

3.微咸水灌溉技术效率影响因素分析

在小麦-玉米微咸水灌溉利用技术效率计算基础上，分析技术效率影响因素。通过方差分析选取技术指标（见表6），由表6可知，显著性检验P值为0.000，小于0.05显著水平，F=4.375＞1，各组均值差异具有统计学意义。

表6 方差分析（ANOVA）

运用SPSS19.0逐步回归方式处理数据，分析结果见表7。

标准化回归系数β消除单位影响，可比较自变量间解释力。标准系数越大，自变量对因变量影响越大，具体分析结果如下。

户主年龄、受教育程度和从事农业劳动力未通过显著性检验，但年龄显著性接近10%，具有一定参考价值。农业劳动力越年轻、文化程度越高，采用新技术搭配各生产要素更合理。但从调研数据看，技术采用者平均年龄61.83岁，户主受教育程度以小学和初中为主，该技术模式较传统种植方式省工，单位面积用工量较固定，三项指标对技术效率影响不显著。

经营土地面积对农户技术效率具有正向作用，与假设一致，技术采用规模化和集中化程度越高，技术效率优势越显著。地块细碎程度对技术效率具有负向作用，与假设一致，地块越集中，技术效率越明显。

将技术培训和参加保险归为政策性因素。技术培训和参加保险对技术效率具有正向影响，与假设一致。技术培训可增加农户技术认知，使其在技术应用过程中更注重合理搭配生产要素与技术操作规程，参加保险有助于农户规避采用新技术的投资风险，对提高技术效率作用显著。

投资成本对技术效率具有正向影响，投资成本降低，农户采用技术效率提高。受结构性改革和去库存压力影响，小麦、玉米价格持续走低，玉米价格出现断崖式下降，种植利润低，科技增效成为农业发展趋势，利用技术提高作物产量和经济效益成为农户选择。

表7 模型分析结果

四、结论与对策建议

（一）结论

采用数据包络分析DEA方法测算得出小麦-玉米微咸水灌溉技术效率较高，达0.907，但技术效率优势未完全发挥，需改进生产要素投入搭配，技术效率提升空间较大。

采用回归分析得出土地经营规模、地块细碎程度、技术培训、投资成本和农业保险对微咸水灌溉技术效率影响较大，微咸水灌溉技术应用规模化和集中化、加强技术培训、减少农户投资和降低投资风险度，对提高农户技术效率具有积极作用。

（二）对策建议

1.提高技术利用规模化和集约化经营水平

在小麦-玉米微咸水灌溉利用区域，提高小麦-玉米规模经营，改善土地细碎化现象，在家庭联产承包责任制基础上，加快土地流转，简化技术操作程序，培育傻瓜式、便捷式微咸水灌溉技术。加强种粮大户、新型经营主体培育力度，在投资、培训、指导等方面予以倾斜，使微咸水灌溉利用技术成为农户小麦和玉米增产主要途径。

2.加强农户技术培训

调研发现，农户技术需求与宣传不成正比，农户对新技术需求较强烈。应利用广播电视、多媒体、网络等方式和途径宣传，科研人员和推广人员应进村、进地加强农户技术指导，使农户既听懂又学会。加强技术实际操作培训，一对一操作示范，注重技术规范性与标准化。

3.健全和完善微咸水灌溉利用社会化服务体系

加大技术政策补贴力度，提高保险标准，使技术补贴和政策落到实处，真正做到技术落地；鼓励科研单位、推广组织和大专院校参与技术推广工作，建立区域示范点，推进技术示范村、示范县建设工作，以点带村、以村带乡，通过技术减少农户投资成本，降低采用技术风险度，提高技术转化率。

[1]陈素英,张喜英,邵立威,等.微咸水非充分灌溉对冬小麦生长发育及夏玉米产量的影响[J].中国生态农业学报,2011,19(3): 579-585.

[2]韩合忠.鲁北地区粮食作物咸水补灌技术研究[D].济南:山东大学,2012.

[3]何建华.河北省小麦—玉米两熟丰产高效技术集成体系综合效益评价[D].保定:河北农业大学,2007.

[4]何忠伟,韩啸,余洁,等.我国奶牛养殖户生产技术效率及影响因素分析——基于奶农微观层面[J].农业技术经济,2014(9):46-51.

[5]曹暕,孙顶强,谭向勇.农户奶牛生产技术效率及影响因素分析[J].中国农村经济,2005(10):42-48.

[6]宋国宇,赵莉,康粤.黑龙江省绿色(有机)食品出口发展效率评价研究[J].农业经济与管理,2016(1):45-54.

[7]马惠兰,苏洋,李凤.新疆红枣种植生产技术效率及影响因素分析[J].新疆农业科学,2015,52(5):969-974.

[8]周曙东,王艳,朱思柱.中国花生种植户生产技术效率及影响因素分析——基于全国19个省份的农户微观数据[J].中国农村经济,2013(3):27-36.

[9]吴丽云.设施草莓生产技术效率及影响因素实证研究——基于超越对数随机前沿生产函数与果农微观数据[D].南京:南京农业大学,2012.

[10]丁毅,徐秀英.农村劳动力转移对竹林生产效率的影响研究[J].林业经济问题，2016,36(3):215-221.

[11]余国新,张建红.新疆番茄产业发展与农户种植模式分析[J].北方园艺,2011(14):179-182.

[12]孙致陆,肖海峰.农牧户羊毛生产技术效率及其影响因素研究——基于内蒙古、新疆等5省份农牧户调查数据的分析[J].农业技术经济,2013(2):86-94.

[13]苏宝财.茶农生产性投资行为研究——以福建安溪为例[D].福州:福建农林大学,2009.

[14]曹卫华.江苏省稻麦两熟区机械化生产模式及其效率研究[D].北京:中国农业大学,2015.

[15]曹卫芳.农业保险和农业现代化的互动机制研究[J].生产力研究,2013(2):36-38.

[16]赵立娟.农业保险发展对农业生产效率影响的动态研究——基于DEA和协整分析的实证检验[J].湖北农业科学,2015,54(21): 5476-5480.

[17]郑春莲,曹彩云,李伟,等.不同矿化度咸水灌溉对小麦和玉米产量及土壤盐分运移的影响[J].河北农业科学,2010,14(9):49-51.

[18]曾福生,高鸣.我国各省区现代农业发展效率的比较分析——基于超效率DEA及malmquist模型的实证分析[J].农业经济与管理,2012(4):38-44.

[19]姚福增,刘欣.种粮大户粮食生产技术效率及影响因素实证分析——基于随机前沿生产函数与黑龙江省460户微观调查数据[J].科技与经济,2012,25(2):60-64.

Brackish Water Irrigation Utilization Technology Efficiency and Influencing Factor Analysis on Multiple Cropping Area of Wheat and Maize of Hebei Province——Based on Investigation of Farmers

WANG Guirong1,2,WANG Huijun1,ZHANG Xinshi2

（1.School of Economics and Management,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China; 2.Institute of Agricultural Information and Economics,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,China）

Through the investigation of techniques of brackish water irrigation and utilization in multiple cropping area of wheat and maize in Bohai granary region,the technology efficiency and influencing factors were analyzed via DEAP2.1 software and SPSS regress analysis.Results showed high technology efficiency was up to 0.907 for brackish water irrigation and utilization in multiple cropping areas of wheat and maize,however,the potentials of technology efficiency,sole technology efficiency and scale efficiency were not yet fully achieved.The loss of the technology efficiency could be reduced by the decrease of production factors and their rational allocation.The factors affecting technology efficiency at the significant level of 1%were mainly the technology inputs and operation area;technical training and attending insurance were the main factors at the significant level of 5%and land fragmentation at the level of 10%,of which the factors of operation area,technical training,agricultural insurance and costs of investment were inpositive correlation with the technology efficiency,but in negative correlation with the factor of land fragmentation.It is suggested to improve the technical efficiency of brackish water irrigation by increasing the scale of technology and intensive management level,strenthening the technical training of farmers,improving and perfecting the socialized service system of brackish water irrigation.

multiple cropping of wheat and maize;utilization of brackish water;technology efficiency

F303.1；S298

A

1674-9189（2017）02-0071-09

*项目来源：国家科技支撑计划项目（2013BAD05B05）；国家农业部公益性项目（201303133）；国家农业部公益性项目（2015 03130）；河北省现代农业产业技术体系小麦/玉米创新团队产业经济与政策研究项目（HBCT2013120201）；河北省级科技项目（494-0402-YBN-BL0L）；河北省财政专项（494-0402-YBN-BSOD）；河北省渤海粮仓科技示范工程专项（494-0501-YSN-IBDF）。

王桂荣（1968-），女，博士研究生，研究员，研究方向：农业技术经济、产业经济。

王慧军（1957-），男，教授，博士生导师，研究方向：农业技术经济。