基于多元线性回归分析的农业高效节水影响因素研究

田聪华，苗红萍，韩 笑，沈 鸿

(新疆农科院农业经济与科技信息研究所，乌鲁木齐 830091)

近年来，新疆针对高效技术从生产实践及科研上进行了积极探索，取得了重大成效。在农业节水模式上，已逐步实现从传统的粗放型灌溉农业向现代高效节水型灌溉农业和节水型生态农业转变；在作物种植类型上，滴灌技术已不仅应用到大田棉花、番茄、打瓜等特色经济作物中，在果树、粮食等30多种作物中应用的微灌节水技术也取得了较好的成效[1]；在技术成果转化上，通过科技攻关，研发出了一批成熟的节水农业技术与产品，并在生产实际中得到推广应用，取得了明显的节水、增产、增效和环境生态效益；在技术推广示范上，膜下滴灌技术在宁夏、甘肃、陕西、内蒙古、黑龙江、湖北和广西等省得到了推广应用，已辐射到全国20多个省市。通过近十余年的科技研发和生产实践，高效节水较传统地面灌溉的特点与成效可概括为“两节、两高、两个促进”，即节水、节肥；高产、高效；促进农业生态环境改善，促进农村生产经营方式转变[2]。

高效节水技术的推广涉及众多因素，经济发展整体水平、农业自身发展能力、财政资金的投入、基础设施建设情况，农民的素质等因素都与高效节水技术的推行有高度正相关性。通过对这些相关因素长期以来变动趋势分析，深入把握新疆高效节水技术推行的影响机理，并测定不同因素对其的影响程度，对正确指导高效节水工作有指导意义。

1 研究方法

1.1 影响因素的确定

通过调研分析，本研究选取了水资源、投资和农户参与3个因素为影响农业节水技术推广的关键因素。

(1)水资源因素。采用农业供水量指标[1]。可供水量是不同水平年、不同保证率，考虑需水要求，供水工程设施可提供的水量。

(2)投资因素。采用农业固定资产投资和高效节水财政资金投入两大指标。农业固定资产投资主要为用于农业发展政府所投入的财政资金；高效节水财政投资主要为政府专款专用用于推广高效节水所投入的资金。

(3)农户参与因素[4]。主要采用以下几项指标：①农户的耕地规模。农户耕地规模对其采用节水灌溉技术有重要影响,因为经营规模越大,每亩耕地所摊销的节水灌溉成本就越小,由此而带来的收益就越大,进而激发农户对节水灌溉技术的渴求。②农户的家庭经济情况。农户家庭收入、获得贷款等生产投入要素多的愿意冒险接受新技术，反之则不愿意。③农户受教育因素。受教育程度增加了农户对于新技术的理解和接受能力,农业节水灌溉技术是一种新的技术,提高农户的知识水平,尤其是节水灌溉技术的知识,可促进农业节水灌溉技术的推广。④水价因素。现在许多地方灌概耕地用水价格极低,致使许多农户釆用传统的大水漫灌方式,只有提高水价,加大非节水灌溉成本,才能促进节水灌溉技术的推广。⑤农技人员比重。农户主要通过哪些方式了解节水灌溉技术和已有节水技术人才或节水技术协会，这是获得节水灌溉技术的信息和参与节水技术的诱因。⑥节水设备价格。节水设备价格过高，农民无力负担，影响农民参与的积极性。

在遵循重要性、易获取性、非重叠性、可比性、相关性等原则的基础上，参考现有文献，设立两个层面，对第一、第二个层面的影响因素共选取了具有代表性的9项指标，见表1。

表1 影响因素及指标构建

1.2 模型建立

对第一层面、第二层面的影响因素指标建立多元线性回归模型，分析各影响因素对农业高效节水面积变动的弹性。 用第一种方法下建立模型，形式如下:

Y=f1(x1)

(1)

Y=f2(x2,x3)

(2)

Y=f3(x4,x5,x6,x7,x8,x9)

(3)

式中：Y表示高效节水面积；解释变量x1～x9的含义见表1。

对所有变量值均取自然对数，建立多元线性回归模型。因为变量值的自然对数变换不改变原来的协整关系，并能使其趋势线性化，一定程度上可以消除时间序列中存在的异方差现象；并且所有变量值取对数后，多元线性回归模型中各解释变量的系数表示各解释变量对高效节水面积的弹性。

对公式(1)～(3)两边分别取自然对数可得:

lnY=a0+α1lnx1+ε

(4)

lnY=b0+a2lnx2+a3lnx3+ε

(5)

lnY=c0+a4lnx4+a5lnx5+a6lnx6+

a7lnx7+a8lnx8+a9lnx9+ε

(6)

式中：ε为随机扰动项。

1.3 样本数据

模型中使用2000-2013年有关指标的时间序列数据，数据主要来自2000-2013年《新疆统计年鉴》、《新疆调查年鉴》和自治区水利厅调研数据等，见表2。

表2 影响因素指标数据

注：数据来源于新疆统计年鉴、新疆调查年鉴、自治区水利厅调研数据。

1.4 模型结果

对因变量和9个自变量进行相关性分析，这9个因素对高效节水面积的相关性大小依次为：农民人均纯收入>水价>农技人员比重>劳动力受教育年限>农业高效节水财政投入>农业固定资产投资>农业水资源供给>高效节水单位面积投资>人均耕地面积。从中可发现：自变量x4人均耕地面积与因变量Y相关系数为0.097，显著性水平Sig.=0.804，即人均耕地面积与高效节水面积不相关，该自变量应该剔出；剩余8个自变量之间相关系数很高，即自变量之间存在多重共线性。具体结果如表3所示。

2 结果分析

基于前文各因素之间的相关性分析结果，首先剔出自变量x4，再采用逐步回归法对剩余变量进行分析，以解决自变量间的多重共线性问题。

2.1 数据无量纲化处理

本研究各自变量具有不同的量纲和量纲单位，为了消除由此带来的不可公度性，必须将各指标作无量纲化处理。鉴于本研究各自变量指标都是客观数值，采用均值化方法对指标进行无量纲化处理。

2.2 回归分析

(1)第一层次：水资源对高效节水规模的影响因素分析。运用SPSS11.5统计软件计算得式(3)回归模型为：Y=-4.195+5.195x1；R2=0.844；Sig.=0。即农业供水量变量每增长1%，高效节水面积将增长5.19%。

表3 各变量相关系数

注：**表示相关系数在0.01水平上显著；*表示相关系数在0.05水平上显著。

(2)第二层次：财政投入对高效节水规模的影响因素分析。财政投入包括高效节水财政投入和农业固定资产投入，针对第二层次做回归分析，高效节水财政投入显著性很强，回归方程为：Y=-0.419+0.581x2；R2=0.935；Sig.=0。即高效节水财政投资每增长1%，高效节水面积将增长0.58%。

(3)第三层次：农户参与对高效节水规模的影响因素分析。农户可控指标(x4、x5)。农户可控制的因素主要包括农民人均纯收入和劳动力受教育年限，其中农民人均纯收入的显著性较强，回归方程为：Y=-727+1.727x4；R2=0.989；Sig.=0，即农民人均纯收入每增长1%，高效节水面积将增长1.73%。

农户不可控指标(x6、x7、x8)。农户不可控制的因素包括农业用水价格、农技人员比重和高效节水单位面积投资，这3个因素农业用水价格显著性最强，回归方程为：Y=-387+1.387x6；R2=0.986；Sig.=0，即农业用水价格每增长1%，高效节水面积将增长1.39%。

综上所述，农业用水资源量、高效节水财政投入、农民人均纯收入和农业用水价格是高效节水面积增加的主要影响因素，应对这四大因素进行合理的调控，从而有效影响高效节水的发展。

3 结 语

为了使新疆农业高效节水技术为新疆农业可持续发展作出更大贡献。根据上述分析得出以下结论。

(1)加快农田水利、农网改造等基础设施建设，降低农业高效节水工程的建设成本。水、电资源是保障高效节水技术推行的基础条件，建议继续加强农田基础设施建设工程，加快大型灌区的续建配套与节水改造配套工程。

(2)继续加大高效节水财政投入。建议争取国家支持，加大高效节水补助资金投入力度，视各地水资源的紧缺程度、地县经济水平和发展状况区别对待，如南疆三地州的贫困县干旱缺水严重，经济滞后，高效节水面积又很少，单位面积平均补助可提高到1.05万元/hm2[1]。以缓解各地财政压力，降低农民经济负担，加快高效节水农业发展步伐。

(3)对现行水权制度做出调整，建立节水补偿机制。节水农业的发展需要对水价政策进行调整，通过水价来调节农户用水[5]。其次要建立可操作的节水补偿机制，节余的水量用于当地工矿业和城市生活新增用水的，按工矿和生活用水水价反馈给节水农民和水管部门；用于生态建设的由国家和当地政府买单，按3倍的农用水价反馈给节水农民和水管部门。进一步调动节水农民和水管部门的积极性，使农业高效节水建设健康发展。

[1] 朱光宇，田聪华，王晓伟.等.新疆农业高效节水投入产出盈亏平衡临界点实证分析[J].节水灌溉，2015,(5)：74-76.

[2] 李明传.以农业高效节水助力农业现代化----新疆农业高效节水的有益尝试[J].中国经贸导刊，2012,(19)：32-33.

[3] 孙 伟. 中国农业节水技术推广关键影响因素研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2012.

[4] 秦宏毅. 甘州区农业用水的绩效及影响因素分析----基于农民用水户协会的视角[D]. 兰州：兰州大学，2014.

[5] 赵文杰，丁凡琳.我国节水灌溉技术推广现状与对策研究综述[J].节水灌溉，2015,(4)：96-97.