山东省农业灌溉用水效率影响因素评价

徐丽芸，鹿翠

（河海大学商学院，江苏南京211100）

山东省农业灌溉用水效率影响因素评价

徐丽芸，鹿翠

（河海大学商学院，江苏南京211100）

以山东省17个地级市为研究对象，选取2010—2014年统计年鉴和水资源公报数据，筛选出4大类共9项影响因素指标，基于因子分析法，对山东省农业灌溉用水效率进行分析评价。结果表明，作物种植结构与技术、耕地灌溉技术、农业水资源拥有量、农民节水灌溉行为因子对山东省灌溉用水效率有重大影响；并且鲁西平原地区灌溉用水效率高于鲁中南山区和胶东沿海地区，整体呈现从西北向东南递减的趋势。并针对灌溉用水效率的差距，提出了提升种植技术与节水灌溉技术、加强水资源开发和强化政策支持的建议。

灌溉用水；效率；因子分析；山东省

我国水资源紧缺问题日益突出，农业作为用水第一大户，提高其灌溉用水效率对缓解水资源短缺具有深远意义。山东省是我国农业第一大省，人均水资源占有量却不足全国的1/6，水资源紧缺问题已经成为制约当地国民经济和社会发展的重要因素，所以，促进山东农业灌溉水资源合理开发和高效利用是协调水资源供需矛盾、促进经济社会协调发展的重要课题。本研究正是基于这样的背景下展开的。

本研究收集了山东省2010—2014年统计年鉴和水资源公报，选取了4类一共9项指标来进行因子分析，用SPSS19.0软件进行数据处理提取出4个公共因子，对山东省灌溉用水效率进行了分析评价，并提出相关建议，以期对山东省农业灌溉用水效率的提高有所启示。

1 理论基础与指标体系

1.1 农业灌溉用水效率影响因素

目前，国内外对于农业灌溉用水效率的影响因素并没有统一的标准。Molden[1]基于水平衡框架，从水分生产率、水分消耗百分率和水分有益消耗百分率3个因素对灌溉用水效率进行了评价；Tyteca[2]研究认为，灌溉用水效率可以通过可行的最小水资源使用量与实际用水量的比例来评价；Yoo等[3]对韩国农业灌溉用水效率研究认为，灌溉用水效率受当地年均气温、年均日照时长、相对湿度、年均降水量等气候条件的影响较大；Maher[4]选取了灌溉用水量和水价、农业灌溉面积和农民收入、灌溉频率指标建立回归模型，得出水价是影响农业灌溉用水效率的主要因素。

从我国研究来看，雷波等[5]研究认为，由水价引发的农户灌溉行为可以促进节水灌溉的推广；王小军等[6]从气候角度入手，用系统动力学建模方法，分析了不同气候条件下宝鸡峡灌区灌溉用水效率变化过程，并提出降雨、气温、干旱指数是灌溉用水效率的影响因素；周燕等[7]对云南省几个典型城市的灌溉用水效率进行了实地调查，得出政府节水灌溉投入是影响灌溉用水效率的主要因素；白卫东等[8]对内蒙古农业灌区研究表明，农田水利建设和灌概技术对农业用水效率影响较大；刘军等[9]研究认为，农业用水水平、节水技术普及程度、效果评估构成的体系是考察农业用水效率的3个重要指标；李浩鑫等[10]选取了渠系水利用系数、有效灌溉率、单位面积灌溉用水量、粮食作物种植比例和单位灌溉水粮食产量等指标，用Copula函数进行分析，结果表明，供水类型丰富程度、地形地貌、作物种植结构和水价都对灌溉用水效率产生了影响；王克强等[11]从财政角度出发，认为征收水资源税可以节约农业生产用水，提高农业用水效率。

笔者将以上研究进行整合，并结合2010—2014年山东省统计年鉴数据和水资源公报数据，认为可以将这些影响因素归纳为4类指标因素，即自然因素、资源因素、经济因素和技术因素。具体指标列于表1。

表1 山东省农业用水效率影响因素指标

1.2 因子分析

因子分析的目的是用少数几个因子来描述很多变量间的联系，即将相关性紧密的几个变量归为同一类，用少数解释多数，该类变量就被命名为因子，基于数据分析得出的权重确定指标间内在结构，能客观有效地反映变量关系[12]。

因子分析模型：设有p个变量，X1，X2，X3，…，Xp，构成一个n×p阶的原始矩阵，为消除变量间量纲级上的差异，对其进行标准化处理，得到新的一组变量，因子分析的基本假设就是这p个新的标准变量可以表示p个标准化变量，即：

式中，aij（i，j＝1，2，3，…，p）就是因子载荷，其组成了载荷矩阵，再根据载荷矩阵相关系数确定公共因子，计算公共因子得分和综合得分[12]。

2 因子分析的实证研究

本研究数据来源于山东省统计局发布的2010—2014年统计年鉴和水资源公报，采用因子分析方法对山东省17个地级市近5 a的农业灌溉用水效率影响因素进行了研究。

2.1 指标信度检验及变量选取

首先对9个影响因素指标进行KMO检验和Bartlett球体检验来确定指标信度（表2）。检验结果显示，KMO值为0.518（＞0.5），说明指标适合做因子分析。Bartlett球体检验近似卡方为602.721，在自由度为36时，显著性P值为0.000，通过了显著性检验，说明参与因子分析的样本数充足，数据相关性显著。

表2 KMO和Bartlett球体检验

2.2 解释的总方差分析

运用SPSS软件的分析模块功能进行降维因子分析，得出山东省农业用水效率影响因素指标的总方差解释（表3）。根据特征值＞1的成分提取出4个主成分，4个主成分的累积贡献率达到82.096%，可以对9个影响因素指标的主要信息作出充分解释，所以，把这4个主成分作为综合评价的主因子。

2.3 旋转成分分析

建立因子分析模型不仅要找出主因子，还要找出每个主因子的意义，为进一步解释主因子的实际经济意义，本研究用方差最大旋转法旋转初始因子，得出旋转后的载荷矩阵（表4）。

表4显示，模型提取了4个公因子。由各指标对应因子的得分可知，因子1在粮食作物种植比例和单位面积粮食产量指标上有较大载荷，这些指标反映种植结构和技术情况，故称因子1为种植结构与技术因子；因子2在人均耕地面积、有效灌溉面积以及节水灌溉面积指标上有较大载荷，这些指标反映耕地灌溉技术情况，故称因子2为耕地灌溉技术因子；因子3在年降水量和人均水资源拥有量指标上有较大载荷，该指标反映农业水资源拥有情况，故称因子3为农业水资源拥有量因子；因子4在农民纯收入和单位灌溉用水粮食产量指标上有较大载荷，该指标侧面反映农民节水灌溉行为，故称因子4为农民节水灌溉行为因子。

表3 山东省农业用水效率影响因素指标总方差解释

表4 山东省农业用水效率影响因素指标旋转成分矩阵

2.4 因子得分系数分析

对山东省农业用水效率影响因素的4个主成分因子进行线性回归分析，得出各成分得分系数矩阵（表5）。

表5 山东省农业用水效率影响因素指标成分得分系数矩阵

将4个主因子命名为F1，F2，F3和F4，则各因子的得分计算公式如下。

再对主成分的方差贡献率进行加权求和，计算综合得分F。

本研究将山东省17个市2010—2014年农业用水效率影响因素数据整合计算，得出17个城市农业灌溉用水效率影响因素主成分因子得分和综合得分，并进行排序（表6）。

从表6可以看出：（1）从整体看，山东省农业用水效率并不高，且呈现从鲁西北向鲁东南递减的趋势，鲁西黄泛平原的滨州、东营、菏泽、济宁等地区农业用水效率较高，而威海、日照、烟台等鲁南山区和胶东丘陵地区的农业水资源利用效率与其他地区相比差距较大。（2）从种植结构和技术因子上来看，菏泽、东营、滨州等粮食作物种植比例较其他地区高，种植技术成熟；日照、莱芜和威海等城市粮食作物种植比例和种植技术均低于平均水平，这是由于该地区地形因素，适宜种植粮食作物的耕地面积比例较低。（3）从耕地灌溉技术因子上看，临沂和烟台的灌溉技术较低，农业灌溉用水效率也低，说明该地区灌溉技术还需提高，政府还应普及管灌、喷灌等节水灌溉技术。（4）从农业水资源拥有量情况看，山东省总体水资源总量不足，人均水资源拥有量低，而烟台、济南的水资源占有量最少，农业水资源开发利用程度低。（5）从农民的节水行为来看，泰安、滨州、东营等地农民节水意识较强，而淄博和青岛作为农民纯收入处于前列的城市，其节水行为不足平均水平，这说明该地区政府还需加强对农民进行节水灌溉宣传和政策上的支持。

表6 山东省各市2010—2014年因子综合得分和各因子得分

3 结论与建议

3.1 结论

通过对山东省2010—2014年统计年鉴提取数据，根据以往学者的研究，选取出9项影响山东省农业用水效率的指标，通过因子分析方法实现所有数据的分析，本研究结果表明，农作物种植结构及技术、耕地灌溉效率、农业水资源拥有量和农民节水灌溉行为是影响山东省农业灌溉用水效率的主要因子。山东省农业灌溉用水效率总体状况偏低，且受自然条件和地形位置的制约较大，鲁西平原地区农业用水效率总体高于鲁中南山区和胶东丘陵地区，位于黄泛平原的滨州、东营、菏泽的农业用水效率最高，而位于山区丘陵地带的日照、烟台地区农业用水效率最低，与平原地区相比，仍有巨大的节水潜力。

3.2 建议

3.2.1 提升农作物种植技术山东省属于严重缺水省份，农业种植必定受到水资源匮乏的极大牵制，通过改善农作物种植技术，如坡耕地采取保护性耕作技术、施肥技术等，调节土壤水分状况，因地制宜[13]；推广耕地保墒技术、田间覆盖技术等调节农田水分[14]。

3.2.2 推广节水灌溉设备和技术政府可以逐步推广田间低压管道灌溉技术以及节水效率较高的滴管技术和设备[15]，用交替灌溉方式优化土壤水分分配[16]，采用半量灌溉不仅可以减少灌溉用水量，还能提高作物质量[17]。

3.2.3 加强水资源开发山东省地下水和海水资源丰富，通过合理开采地下水和海水淡化工程，补充供应地表水；兴建大中型水利工程和控制性工程，保证灌溉覆盖率[18]。

3.2.4 强化政策支持对于先进节水设备、技术的引进，政府要起引导支持作用，制定支持农业节水灌溉的政策，建设灌溉输水系统，对节水设备制造企业给予优惠经济政策；实行参与式灌溉管理，让农户自主管理水资源可以激发农户节水意识，提高灌溉效率[19]。

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［6］王小军，贺瑞敏，尚慢廷.气候变化对区域农业灌概用水影响分析[J].中国农村水利水电，2011（1）：29-33.

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Evaluation on the Influencing Factors of Agricultural Irrigation Water Use Efficiency in Shandong Province

XULiyun，LUCui
（College of Business，Hohai University，Nanjing211100，China）

The article used 17 cities in Shandong province as the object of study,selected 2010-2014 annual statistical yearbook and water resources bulletin data,and concluded 4 major categories（including 9 factors affecting factors）to research the efficiency of agricultural irrigation water in Shandong province,based on factor analysis.The result showed that the structure and technology of crops, irrigation technology,possession of agricultural water resources,water-saving irrigation behavior of farmers had a great influence on the efficiency of irrigation,and the irrigation efficiency of western plain area was higher than south-central and eastern coast areas,generally decreasing from northwest to southeast.Therefore,the article put forward the proposals of enhancing planting technology and water saving irrigation technology,strengthening the development of water resources,increasing policy support.

irrigation water;efficiency;factor analysis;Shandong province

S274.4

A

1002-2481（2016）10-1541-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.10.29

2016-05-20

国家社会科学基金项目（15BJY053）

徐丽芸（1992-），女，安徽马鞍山人，在读硕士，研究方向：企业管理。鹿翠为通信作者。