基于TAM 的植保无人机农户持续使用意愿影响因素分析

韩 晓，雷亚曈，甄铁军，黄 莺

(1.西南民族大学计算机科学与工程学院，四川 成都 610041；2.西南民族大学公共管理学院，四川 成都 610041)

相较于我国传统的手工或半机械化操作的植保方式，植保无人机便捷高效、自动智能、环保安全的产品特点更有益于农户植保工作综合效率的提升.据中国产业信息网统计:截至2020 年，我国植保无人机使用总量达11 万台，作业面积累计100 000 万亩[1].近年来政府相继出台了诸多辅助、补贴政策来促进植保无人机的应用推广，但纵观全国，植保无人机的应用范围还很有限，无论是农户覆盖率还是植保无人机技术应用的宣传推广，仍存在极大拓展空间. 提高农户对植保无人机技术应用的满意度、强化农户的持续使用意愿是该项技术提升用户粘度、扩大应用范围的关键策略.所以，对“哪些因素对植保无人机技术的农户持续使用意愿有显著影响、影响机理如何”这类问题的研究有助于农业相关部门探寻更有针对性的推广途径，推出更有效的技术推广策略.

在信息技术接受意愿、满意度、持续使用意愿的相关研究领域中，技术接受模型(Technology Acceptance Model，TAM)是被应用地最广泛的理论模型之一.因此，本文基于TAM，通过文献梳理，新增“外部环境”“农户个体特征”两个变量来对基本的TAM 进行扩展，构建植保无人机农户持续使用意愿模型，依据模型假设设计问卷，并选取陕西省农户为实证研究的调查对象，使用R 语言函数包对实证数据进行分析和假设检验，试图梳理出影响植保无人机技术农户持续使用意愿的主要因素及其作用方式；并探索提升农户使用意愿的对应策略.

1 相关研究现状评述

1.1 现代农业技术推广的研究进展

智慧农业连带着新兴现代农业技术蒸蒸日上，大幅降低农业发展对于劳动力的依赖[2].近年对于新兴农业技术应用推广的研究成果颇为丰富，胡火琴(2016)以二元Logistic 回归模型为工具进行实证研究，发现家庭农场农业技术的扩散主要受劳动力数量、文化程度、家庭农场土地经营面积、投资规模，农业生产技术人员和农技推广部门的影响[3]；陈立梅(2017)基于TAM 建立江苏农村移动信息服务接受模型，结合结构方程实证发现:感知有用性、感知信息质量、感知网络质量三个因素对农户移动信息服务的采纳意愿存在着正向影响[4].

近年来，随着各类科技和技术在农业应用的深入推进，不同研究方向的学者们还对TAM 在农业金融、农业科技等方向上的应用进行拓展和丰富. 李艳芳(2018)利用修正的TAM 模型融合整合型科技接受模型实证了使用态度、感知价值、社会环境、绩效期望、努力期望和个体创新正向影响农户对于互联网金融的接受意向和行为，努力期望、绩效期望在个体创新、社会环境与行为态度间起中介作用，性别、年龄、学历、网龄、收入也在不同程度上影响着农户接受度[6].许家莹(2019)结合SWOT-PEST 、TAM 模型对湖南水稻直播技术推广战略进行分析改进，调整农户感知有用性、感知易用性、采纳态度、采纳条件、社会影响对应得现实条件以提升农户的满意度[7]. 王亚娜(2020)综合创新扩散理论、理性行为理论、TOE 框架、TAM 模型提出农业信息技术采纳模型，得出结论:外部环境、合作社特性正向显著影响农户合作社信息技术接受意向，而技术特性对其不产生直接影响[8].

1.2 植保无人机应用推广的研究现状

植保无人机的应用潜力与发展前景广阔，因此植保无人机的应用推广对于其在农业发展中的价值体现十分重要，而提高用户的接受度、满意度是拓展植保无人机推广应用的重要切入点.马一丹(2018)通过网络调查与实地调研了解植保无人机用户使用感，通过Rhino5.0 三维建模和KeyShot4.0 材质渲染来对植保无人机进行物理升级以提升用户满意度，再用BP神经网络建立多指标评价模型对研究成品进行综合评价验证其用户满意度和接受度达到最高[9].常瑜等人(2019)就以Kano 问卷采集用户数据得出了用户对于植保无人机各组合要素的满意程度，并就其分析结果提出植保无人机“造型一体化、材料轻量化、色彩多样化、整体科技化”的设计方案[10].

对文献梳理结果不难发现，TAM 模型是目前研究现代农业技术用户满意度应用最为广泛、成熟的模型之一；然而学者们对植保无人机应用推广的研究多集中于对其进行物理结构、适用功能上的改进(如其飞控、喷药、导航、病虫害监测方面)，以植保无人机用户接受度、满意度为视角的研究并不多见，对于植保无人机用户持续使用意愿的影响因素的相关研究更是屈指可数.基于此研究现状，以植保无人机的用户持续使用意愿影响因素为研究焦点，以TAM 为理论基石，分析农户植保无人机持续使用意愿的影响因素及其影响机理，并针对这些因素的作用方式提出推广建议，对于此项技术的推广应用就有非常必要的意义.

2 模型构建及研究假设

2.1 模型构建

TAM 由美国学者Davis 于1989 年研究用户信息系统接受度时提出，该模型将个体对于新技术采纳行为的主要影响因素归纳为“感知有用性”“感知易用性”两个维度，分别映射了个体对于该技术应用后工作效率的提升和应用过程简易度的感知. TAM 认为“感知有用性”“感知易用性”会在一定程度上影响个体的行为意向从而影响个体的实际行为.

在信息技术的应用中，用户的个人特征，如年龄、性别、教育背景、经济状况、资源拥有量、对智能设备、信息技术的使用习惯和信任态度等会在根本上影响用户受社会氛围影响的程度及持续使用意愿，在农业技术的推广也是如此. 政府、农推机构及商家对于植保无人机的价值推广及售后服务体系的重视度会影响到农户对植保无人机的信任程度和持续使用意愿.同时，因农民教育背景的参差程度会导致其思维方式会被本身特点及所处环境所影响，不同的年龄、性别、经济水平、文化背景共同决定了他们对于新兴农业技术的接受能力.通常，年长的、经济水平一般的农户更不愿意“试错”，稳定的生活方式使他们更具安全感.而年轻的、经济更宽裕的农户，对于现代科技的嗅觉则更加灵敏，探索更智能高效生活方式的兴趣也更浓烈.

综上，以探究不同年龄和性别的用户对于植保无人机价值、功能的宣传力度、服务质量的感知以及农户主观因素对于农户持续使用意愿的影响情况，本文新增了“外部环境”“农户个体特征”两个变量对TAM模型进行丰富性调整，设计了图1 所示的植保无人机农户持续使用意愿模型:

图1 植保无人机农户持续使用意愿模型Fig.1 The model of farmers′ willingness to continue using plant protection UAV

2.2 研究假设的提出

2.2.1 感知易用性

感知易用性是衡量用户在运用信息技术方面的难易程度，感知易用性同时影响着个体的感知有用性及行为意向[12].本次研究中，感知易用性映射了用户对于植保无人机使用场地限制、操作复杂程度以及技术维护和指导的主观评判.若农户体验后认为植保无人机的应用、操作过程轻松简便将会加深农户的感知有用性和持续使用意愿，反之，若植保无人机应用场地标准高、操作繁琐、维护艰难，那么农户则更愿意保留之前的植保方法. 因此基于本次研究模型，提出以下假设:

H1:感知易用性对感知有用性具有正向影响.H1a:感知易用性对持续使用意愿具有正向影响.H1b:感知易用性在外部环境和持续使用意愿之间存在中介效应.

2.2.2 感知有用性

感知有用性指个体对于使用某一信息技术后工作效率提升的感知，通常，感知有用性愈强个体接纳态度和持续使用意向也随之愈强[11].因此，若农户感知到使用植保无人机参与植保工作相较于传统植保手段有质的提升，如更环保、更安全，以及人力、物力、资金等投入成本的节省，或是作物产量和收益等的大幅提升，又或是植保环节的灵活性明显改善，那农户则更倾向于持续使用植保无人机进行植保工作.因此基于本次研究模型，提出以下假设:

H2:感知有用性对持续使用意愿具有正向影响.

H2a:感知有用性在感知易用性和持续使用意愿之间存在中介效应.

H2b:感知有用性在外部环境和持续使用意愿之间存在中介效应.

2.2.3 外部环境

外部环境以差异化的技术、设备、策略、资源条件等方面联系着个体的行为采纳[13]. 当一项新的信息技术被引进时，个体的感知有用性、感知易用性随着外部支持条件丰富度正向变化.农民群体本身具一定的特殊性，其对于植保无人机技术的了解程度及周围人使用植保无人机的情况或评价都会在一定程度上影响他们的行为判断，而且外部环境中政府对于植保无人机功能效果、应用价值宣传推广力度越强、配套服务体系完善程度越高、补贴等政策优惠力度越大、植保无人机价格越亲民，那么农户对植保无人机技术的感知有用性、感知易用性、接受度和持续使用意愿也相应越强.因此基于本次研究模型，提出以下假设:

H3:外部环境对持续使用意愿具有正向影响.

H3a:外部环境对感知有用性具有正向影响.

H3b:外部环境对感知易用性具有正向影响.

2.2.4 农户个体特征

除以上因素外，性别、年龄、教育背景共同影响着人的思维方式，有研究表明教育背景正向影响着个体对新技术的接受意愿[14]，农户的年龄和收入水平对于农户采纳信息技术、装备的行为在一定程度上有着正向影响[15].类似地，农户的性别、年龄、受教育程度和对信息技术的使用态度会综合影响着农户植保无人机使用过程的顺畅程度，进而影响到农户的感知有用和持续使用意愿. 因此基于本次研究模型，提出以下假设:

H4:文化水平对感知有用性对持续使用意愿的影响关系起着调节作用.

H5:年龄对感知有用性对持续使用意愿的影响关系起着调节作用.

H6:收入水平对感知有用性对持续使用意愿的影响关系起着调节作用.

H7:性别对感知有用性对持续使用意愿的影响关系起着调节作用.

3 研究过程

3.1 问卷量表设计

本次问卷分为3 个部分:问卷说明、个体信息填写及量表题项填答.将农户使用植保无人机后工作成果和效率的提升、使用植保无人机过程中操作复杂度的感知及农户周遭和社会整体环境对于农户心理的影响与问卷具体问项进行联系，设计为由19 个题项组成的李克特5 点量表，受访者按照五个级别的认可程度回答各题项，“1”表示“完全不认同”，“2”表示“比较不认同”，“3”表示“一般”，“4”表示“认同”，“5”表示“完全认同”.

3.2 实证结果分析

本次研究问卷回收总量为259，删除其中33 份不合格问卷(包含IP 重复及所有题项答案都相同的问卷)，最终有效问卷数为226 份，回收率为87.3%.通过SPSS 对226 份有效数据进行描述性分析的结果显示汇总如表1 所示:

表1 描述性统计分析结果汇总Table 1 Summary of descriptive statistical analysis results

3.2.1 信效度及相关性分析

信度分析通过Cronbach′s Alpha 值反应问卷整体的可靠性[16]，通过SPSS 可靠性分析后整体量表及的Cronbach′s Alpha 值为 0.972，各个分量的 Cronbach′s Alpha 值如表2 所示:

表 2 Cronbach′s Alpha 值汇总Table 2 Summary of Cronbach′s Alpha values

由表所示，各分量 Cronbach′s Alpha 值均大于0.90，因此本量表的数据具有较好的一致性.

效度分析是通过KMO 和巴特利特(Bartlett)球形度检验值反应出测量方式与期望目标的契合度，依据Kaiser 研究给出的KMO 值标准[17]，本次研究数据分析结果问卷的总体KMO 值为0.913，巴特利特球形检验显著性小于0.05，变量相关性高、结构效度好.

一般认为，-1 ＜r(相关系数) ＜1，且绝对值越大关联性越强.本文通过 R 语言分析“感知有用性、感知易用性、外部因素以及持续使用意愿”之间的相关关系，结果汇总如表3 所示:

表3 相关性分析结果汇总Table 3 Summary of correlation analysis results

3.2.2 中介效应检验

中介效应即为了验证自变量X 是否通过某一变量M 影响着因变量Y[18][19]，本文以R 语言[20]mediation 函数包的mediate()函数针对以下三条路径作中介效应的检验:

(1)H2a 感知有用性在感知易用性和持续使用意愿之间存在中介效应结果如图2 所示:

图2 H8 中介效应检验结果Fig.2 Results of H8 mediation effect test

(2)H1b 感知易用性在外部环境和持续使用意愿之间存在中介效应结果如图3 所示:

图3 H9 中介效应检验结果Fig.3 Results of H9 mediation effect test

(3)H2b 感知有用性在外部环境和持续使用意愿间存在中介效应检验结果如图4 所示:

图4 H10 中介效应检验结果Fig.4 Results of H10 mediation effect test

如上图所示，三条路径的检验中间接效应(ACME)、直接效应(ADE)、总效应(Total Effect)的 bootstrap 置信区间均不包含0，因此中介模型成立.

H2a(感知易用性—＞感知有用性—＞持续使用意愿)中感知有用性作为中介变量对于感知易用性对持续使用意愿影响关系的解释率为68.3%，且bootstrap95%置信区间为0.512 ～0.81，不包含0，因此感知有用性在H8 路径中的中介作用显著.

H1b(外部环境—＞感知易用性—＞持续使用意愿)中感知易用性作为中介变量对于外部环境对持续使用意愿影响关系的解释率为56.9%，bootstrap95%置信区间为0.342 ～0.70，不包含0，因此感知易用性在H9 路径中产生中介作用.

H2b(外部环境—＞感知有用性—＞持续使用意愿)中且感知有用性作为中介变量对于外部环境对持续使用意愿影响关系的解释率为73.38%，bootstrap95%置信区间为0.492 ～0.83，不包含0，因此感知有用性在H10 路径中产生中介作用.

3.2.3 调节效应检验与回归分析

调节效应即为了验证自变量X 影响因变量Y 的程度是否受到某一变量M 的影响，本次检验是研究农户个体特征(年龄、性别、文化水平、收入水平)是否在“感知有用性—＞持续使用意愿”这一路径中产生调节作用.依据艾肯西和韦斯特[21]提出的方法，利用R 语言的线性回归函数lm()对本次研究模型进行调节效应检验，结果汇总如表4 所示:

表4 调节效应检验结果汇总Table 4 Summary of the results of the regulatory effect test

如表4，模型1 包括自变量(感知有用性)，目的在于考察不考虑调节变量的干扰时感知有用性对于持续使用意愿的影响；模型2 在模型1 的基础上加入调节变量(年龄、性别、文化水平、收入水平)，模型3在模型2 的基础上加入交互项(感知有用性与调节变量的乘积项).以上年龄、性别、收入水平三个调节因素的模型检验结果显示ΔR2变化甚微且模型3 中P值均大于0.05，证明感知有用性与此三个调节变量的交互项不呈现显著性，因此年龄、性别、收入水平对于该路径未起调节作用. 而文化水平的调节模型中虽ΔR2变化不大，但是 P 值 0.074 接近于 0.05 且小于0.1，表示感知有用性与文化水平的交互项具显著性，因此文化水平对于该路径起到调节作用.后续根据上表，以持续使用意愿为因变量作回归分析，模型R2值为0.88，模型总体的P 值远小于0.05，证实了模型整体显著有效.

3.3 实证结果

根据上文的数据分析，将假设验证结果汇总如表5:

表5 假设检验结果汇总Table 5 Summary of hypothesis testing results

基于技术接受模型相关理论以及本次研究的分析的结果可知，感知有用性、感知易用性、外部环境对陕西省农户对植保无人机的持续使用意愿具有显著正相关作用，感知有用性在感知易用性与持续使用意愿之间和外部环境与持续使用意愿之间、感知易用性在外部环境与持续使用意愿之间均存在中介作用.根据调节作用分析结果可知四项个体特征中，年龄、性别、收入水平对于持续使用意愿都不存在调节作用，而文化水平对于农户的植保无人机技术持续使用意愿存在调节效应.

收入水平调节效应检验结果与现实情况有出入，只因本文研究对象为使用过植保无人机的农户，对于他们而言已具备了购机条件，且家庭收入情况涉及到个体隐私，因此可能存在大多农户在该因素覆盖的题项上未真实作答，所以导致研究结果有所偏颇，这也是本文的不足之处.

4 基于农户持续使用意愿的植保无人机技术推广策略

在农业技术推广应用中，提高农户对技术的满意度和使用意愿能起到其他推广途径无法替代的示范效应，并且这种方式还有成本低、推荐效果明显的优势.因此，新兴农业技术的推广应该侧重从农户持续使用意愿入手，突破技术推广应用的瓶颈. 针对植保无人机技术而言，感知有用性、感知易用性及外部环境对农户持续使用意愿有显著影响，农户文化水平在持续使用意愿提升中的加速调节作用，以下这些策略对于推动植保无人机的应用会有较强的现实指导意义.

4.1 提升植保无人机技术的感知有用性

在软件方面提升植保无人机技术应用的综合价值，加大植保无人机技术科研力度，包括植保无人机动力系统、喷药系统、控制系统等的优化改善，可结合当今的5G 从技术本身入手力求植保无人机中各系统运作的整体效率最大化.从而实现为农户服务过程中各类成本的有效降低，以及植保工作过程中功能性、灵活性、智能性的有效保障及加强，最终达到农业植保达标、农作物产量提升、农产品质量优渥以及农户收益总体增加的目标.

4.2 提升植保无人机技术的感知易用性

在植保无人机硬件方面做到组件各尽其责、无一不用，最大程度简化农户采用植保无人机过程的操作步骤及复杂程度. 另一方面，对于植保机器附上生动形象、言简意赅的纸质版操作指南，在机器上印上操作视频二维码以供使用人员随时查看.对于植保无人机的售后维护工作要做到申请过程简约顺畅，技术人员“随时待命”，给予农户最大的安全感.

4.3 改善植保无人机技术应用的外部环境

在植保无人机涉及的资源方面，政府可加强补助力度、配套服务体系完善度等相应的鼓励性政策来增强农户使用植保无人机的信心. 另一方面，相关机构或部门要积极主动地拓宽该技术的宣传广度与深度，增加植保无人机硬件展示、优势宣讲、技能培训等公益性活动的举办频率，为广大农户营造积极的植保无人机使用氛围.

4.4 提升农户的技术素养

实证研究证明了受教育水平对农户持续使用意愿的调节作用，这说明高文化水平能对技术的感知有用性和感知易用性，乃至外部环境对持续使用意愿的作用起到加速作用.反之，起到抑制作用.因此提升农户的综合素质，尤其是技术素养能让农户更深刻体会到技术的感知有用性和感知易用性.为提升农户的技术素养，政府要搭建农户和技术人员的多功能交流平台，鼓励农户主动参与植保无人机技术相关知识的学习活动，加大相关学习资源的投入，通过讲座、示范案例等多种方式来提升农户的技术素养，突破农户应用新兴技术在文化水平方面的制约.

5 结束语

智慧农业发展对新兴技术推广的力度和范围都提出了更高的要求，从技术供给方出发的推广策略已凸显乏力，而从农户自身出发的推广策略必须建立农户对技术本身的高度满意和强烈的持续使用意愿之上.因此，新兴农业技术的推广策略应侧重从农户的满意度和持续使用意愿出发. 本文以此为出发点，结合当前植保无人机技术应用现状，用“外部环境”和“农户个体特征”两个潜在变量对TAM 模型进行扩展，得到植保无人机技术农户持续使用意愿模型. 再通过问卷调查法对基于模型提出的相关假设进行了验证.通过对问卷调查结果的相关性分析、回归分析、中介效应、调节效应检验，得出不同潜在变量对植保无人机技术农户持续使用意愿的影响机理.最后根据这些影响因素的作用机理提出提升植保无人机技术农户持续使用意愿的针对性策略.鉴于该次研究调查对象局限在陕西省，因此本文的研究方法和思路广泛地研究全国的植保无人机农户持续使用意愿提供一个借鉴，也是本选题亟待深入研究的空间.