影响新疆棉农回收残膜行为因素分析——基于Logistic实证分析及优先序研究

吕军，冯欢，李生太，蔡俊玲，何文清

（1.石河子农业科学研究院，新疆 石河子832003；2.石河子大学，新疆 石河子832003；3.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京100081）

地膜自20世纪70年代末引入中国后，由于具有保温保墒、提高作物产量等优势[1-2]，在中国应用呈快速增长趋势，截至2018年全国地膜使用量及地膜覆盖面积分别为140.40万t和1 776.47万hm2[3]。但地膜覆盖在改变农业生产方式，为农业发展带来革命性变化的同时，产生的地膜残留对土壤水分、耕地质量、土壤生态环境、农田机械化作业和作物产量的负面影响及其与农业生态环境保护和农业绿色可持续发展之间的矛盾也日益突出[4-6]。地膜残留污染治理的问题迫在眉睫。2015年原农业部印发的《全国农业可持续发展规划（2015－2030年）》将农膜残留等列为今后重点治理的农业面源污染来源之一。

关于地膜污染的治理措施已有很多研究[7-11]，但现阶段地膜回收仍是控制地膜污染的首选技术措施。2017年原农业部印发的《农膜回收行动方案》[12]提出：到2020年，全国农膜回收网络不断完善，资源化利用水平不断提升，农膜回收利用率达到80%以上，“白色污染”得到有效防控。农户是从事农业生产经营的基本单元，也是地膜回收的主体和具体执行者；所以，以农户为切入点，研究农户回收地膜行为的影响因素对“白色污染”防治政策措施制定和技术途径的选择具有重要意义[13]。目前，已有相关研究都是基于实际生产中各因素对农户回收行为的影响[14-16]，忽略了基于农户需求层面研究影响农户回收地膜的主导因素。所以，为了解决农户需求和较为关心的问题，较大程度调动其作为回收地膜主体的主观能动性，解决农田残膜污染问题，不仅要基于实际生产中各因素对农户回收地膜行为的影响程度进行分析，而且要结合农户认知水平对其回收地膜各因素的影响重要程度进行综合分析。本研究以新疆棉田为研究对象，基于农户的微观视角，通过问卷调查方式，获取研究区513份有效调研数据，运用Logistic回归模型分析在实际生产中各影响因素影响农户回收地膜行为的显著程度，同时引入优先序方法，分析在认知水平上影响农户回收地膜的各因素的重要程度，最后结合实际生产中和农户认知水平层面上各因素对农户回收地膜行为的影响程度进行综合分析并提出建议。

1 区域概况和数据来源

1.1 区域概况

新疆远离海洋，气候干燥少雨，属典型的温带大陆性干旱气候，降水量严重不足，全疆多年平均降水量为150 mm左右。新疆是我国地膜使用量和覆盖栽培面积最大的省（直辖市、自治区），2018年新疆地膜使用量及地膜覆盖面积分别为23.82万t和351.1 9万hm2[3]，分别占全国的16.97%和19.77%，位居全国第一。地膜覆盖栽培技术对新疆农业生产具有不可替代的重要作用，但随着地膜使用量的增加及覆盖面积的扩大，土壤中地膜残留污染严重，新疆长期覆膜棉田土壤耕层地膜残留量在42～540 kg·hm－2，平均残留量在200 kg·hm－2以上[17]，是全国农田地膜平均残留量的4倍多[18]。目前，新疆采用的地膜回收方式对土壤深耕层残膜回收效率不高，北疆回收率为50%～60%，南疆仅为30%。总体而言，新疆农田仍存在残膜回收率低、耕地残膜污染严重等问题[19]。

1.2 数据来源

所用数据通过问卷调查获得，调查时间为2018年3月至2019年3月，调查对象为新疆覆膜农户。调研区域包括新疆哈密、奎屯、石河子、塔城、乌苏、五家渠等地区，覆膜种植的重要作物是棉花，具有典型代表性。在正式开展问卷调查前，课题组成员通过多次研讨并借鉴之前相关项目和调研内容确定问卷内容，并于2017年3－4月对哈密地区农户进行预调查，回收问卷后根据预调查结果对问卷内容调整完善后分发于其他地区。本次调查共发放问卷535份，回收问卷527份，问卷回收率98.5%，剔除无效问卷14份，共得有效问卷513份，问卷有效率为95.9%。

2 研究方法

2.1 影响农户回收地膜行为因素的Logistic回归分析

2.1.1二分类Logistic回归分析。因变量为农户是否回收地膜，用以反映农户回收地膜行为的数据是以分类为主的离散数据，概率模型（Logistic、Probit和Tobit）是在分析离散选择问题时较为理想的估计方法[20]。因为本研究解释变量农户回收地膜行为包括无回收行为或回收不完全行为（不回收或只进行地表清理）、完全回收行为（地面全部清理干净后在翻耕时再捡拾1遍），离散数值数为2类，研究时需要采用二元概率模型；因此，采用二分类Logistic回归分析模型来量化分析农户回收地膜行为的主要影响因素。

本研究中农户是否回收地膜行为是二分类因变量。当农户完全回收地膜时，y＝1；否则，y＝0，表示地膜回收不完全。农户完全回收地膜（y＝1）的概率为P，则地膜回收不完全的概率为1－P。假设影响农户回收地膜行为的是列举的16个主要因素，即自变量（xi）（i＝1,2,…,k)，则二分类Logistic回归模 型[21]如 下：P＝P（y＝1）＝F（βixi）＝EXP(β0＋β1x1＋β2x2＋…＋βkxk)/〔1＋EXP(β0＋β1x1＋β2x2＋…＋βkxk）〕。式中，β0为截距，βi（i＝1，2，…，k）为回归系数。以θ（P）代替P，构建自变量xi的线 性 函 数：θ（P）＝ln 〔P/（1－P）〕＝β0＋β1x1＋β2x2＋…＋βkxk。式中P/（1－P）为事件的发生比率（Odds ratio）。

2.1.2评价指标选取。在实际生产中，诸多因素对农户回收地膜的行为有影响，多角度考虑后从农户自身及生产特征因素、认知因素、外在因素3个方面选取变量并进行描述性统计，详见表1。

2.1.3数据的统计及分析。采用Microsoft Excel 2016软件对问卷数据进行整理统计，运用SPSS 20.0统计分析软件进行二分类Logistic回归及参数估计。

2.2 农户回收地膜行为影响因素的优先序分析

2.2.1优先序分析。优先序应用常见于其他学科，主要是对多个选择单位按重要程度、需求程度或者影响程度等依次进行排序[22]，并且可以依据排序结果提出最优解决方案。本研究引入优先序是以农户真实想法为基础，了解农户回收地膜行为影响因素的优先序，即农户对各因素的关注程度，进而结合农户关心的问题更好地提出解决方案。本研究采用首选决定法、加权频数法及聚类分析法3种优先序分析方法结合分析的方法，以得到相互佐证的、更符合农户实际的具有共性的真实需求的优先序结果[23]。

表1 模型中变量说明及描述性统计分析

农户根据其自身实际情况和真实想法，在9项回收地膜影响因素中选出影响最为显著的几项（任选），并根据影响程度排序，即：第一位序为农户认为影响第一显著因素，第二位序为影响第二显著因素，以此类推，统计9项影响因素在4个位次上出现的频次。在运用加权频数法进行分析时，每份问卷都选取排序在前4位的影响因素，统计各影响因素在前4个位序上被选中的次数，排在第一到第四位序的影响因素分别赋予权重4、3、2和1，将前4个位序上的各影响因素被选中的次数分别与对应的权重相乘后的得分相加，得到不同影响因素的加权总分；在聚类分析中，用前2种方法计算的得分对9项农户回收地膜影响因素进行聚类分析；最后在综合考量3种分析结果的基础上确定农户回收地膜影响因素的优先序。

2.2.2评价指标选取。在与二分类Logistic回归分析指标保持一致的基础上，结合农户平常思维习惯，对优先序指标进行了调整优化。为了调研农户回收地膜影响因素的优先序，在相关研究成果基础上结合咨询专家的意见，选取了9项指标构建新疆农田地膜回收影响因素的评价指标体系。主要指标包括：①人均耕地面积；②耕地属性（个人所有或者公有以及细碎化程度）；③地膜厚度及质量；④回收效益；⑤是否有回收企业；⑥环保意识及认知；⑦环境污染监管力度；⑧是否有相关法律法规；⑨其他。

2.2.3数据的统计及分析。采用Microsoft Excel 2016软件对优先序数据进行整理统计。运用Origin Pro 2017对各影响因素进行聚类分析。

3 结果与分析

3.1 基于二分类Logistic回归的农户回收地膜影响因素分析

二分类Logistic回归模型2个维度共计16个变量的取值情况如表1、表2所示。Cox&Snell R Square、Nagelkerke R Square反映拟合优度，两者取值范围是0～1，而取值越接近于1，说明结果拟合度越高。本研究Cox&Snell R Square值为0.503，Nagelkerke R Square值为0.638，回归模型具有统计学意义。

表2 Logistic回归分析结果

农户性别和年龄对于回收地膜行为没有显著影响，农业劳工投入人数、耕地细碎化程度、地膜质量、地膜使用年限对农户回收地膜行为有显著影响，家庭农用地总面积对农户回收地膜行为有极显著影响。其中耕地细碎化程度和地膜使用年限回归系数为负值，表明二者对于农户回收地膜行为有负向影响，即农户耕地越细碎、地膜使用年限越长，地膜回收越不彻底。农业劳工投入人数、家庭农用地总面积、地膜质量的回归系数为正值，说明它们对于农户回收地膜行为有正向影响，即农户农业劳工投入人数越多，家庭农用地总面积越大，地膜质量越好，则其回收地膜越彻底。

农户认知与回收地膜行为有密切的关系。残膜危害了解途径多寡、是否有必要回收及地膜回收后是否可再次有效利用均通过显著性检验，并且回归系数均为正值，说明农户对于残膜危害了解途径越多，越认为地膜有必要回收及回收后可有效利用，则其回收地膜越彻底。

是否有回收企业、当地是否强制回收地膜、对不符合规定行为是否有处罚规定对农户回收地膜行为影响不显著。政府是否有残膜回收补贴和有无环境污染监督人员对农户回收地膜行为影响显著，且回归系数都为正值，说明政府有地膜回收补贴以及有环境监管人员会促进农户回收地膜。

3.2 回收地膜行为影响因素优先序分析

3.2.1回收地膜行为影响因素优先序的统计分析。如表3所示，9项影响农户回收地膜因素位置排列不同，各影响因素对于农户回收地膜影响程度不同。依据首选决定法得出实际生产中影响农户回收地膜行为因素的第一位序为回收效益＞环保意识及认知＞地膜厚度及质量＞耕地属性＞是否有回收企业＞环境污染监管力度＞人均耕地面积＞是否有相关法律法规＞其他；由加权频数法总分得出优先序为回收效益＞环保意识及认知＞环境污染监管力度＞耕地属性＞地膜厚度及质量＞是否有回收企业＞人均耕地面积＞是否有相关法律法规＞其他。2种方法结果均显示回收效益对农户回收地膜行为影响位于第一，其次为环保意识及认知，而2种方法的其他影响因素排位略有不同。

3.2.2影响因素优先序聚类分析。为更好地分析农户意识中各影响因素对农户回收地膜行为的影响程度，本研究利用聚类分析对这9项影响因素进行分类，结果见图1。

表3 影响农户回收地膜行为因素的首选决定法和加权频数法统计结果

图1 影响农户回收地膜因素聚类树

根据图1聚类分析结果，农户回收地膜行为的影响因素可明显聚为4个层次，第一层次、第二层次、第三层次、第四层次对农户回收地膜行为的影响程度依次递减。其中：第一层次是回收效益，在聚类分析中独占一类；第二层次是环境污染监督力度、环保意识及认知；第三层次为耕地属性（耕地细碎化程度及是否私有）、地膜厚度及质量和是否有回收企业；第四层次为人均耕地面积、是否有相关法律法规和其他。说明在农户认知水平中回收效益对农户回收地膜影响最大，是农户最为关注的因素，其次是环境污染监督力度、环保意识及认知，其他因素对农户回收地膜行为的影响相对较小。

4 讨论与建议

鉴于农户在地膜回收中的主体地位，研究影响农户回收地膜行为的因素及影响程度极为重要。目前，国内关于农户回收地膜行为影响因素的研究较多，但对于这些因素的优先序未见研究，即尚未在农户主观层面上将这些因素对其回收地膜行为的影响程度进行“量化”。本研究通过Logistic回归分析得出，回收效益在实际生产中对农户回收地膜行为具有极显著的正向作用，这与众多研究结果[14,16]一致。同时，本研究通过首选决定法、加权频数法和聚类分析法3种优先序分析方法分析发现，回收效益均位于第一位序，且对农户回收地膜行为的影响远超于其他影响因素。这是因为农户在进行某项生产决策时，其目标是效益最大化[24]，回收效益的高低是所有农户回收地膜行为所遵循的经济原则，也是影响农户回收地膜行为的最主要影响因素。地膜的回收和处置必将增加用工等成本，会降低农户的收益，进而影响农户回收地膜的积极性。因此，为提高农户回收地膜积极性，政府可以为农户提供回收地膜补贴和税收优惠，增加农户回收效益。同时，加大对研发高效地膜回收机械的支持力度，通过降低回收成本，间接提高回收效益[15,25]。

本研究通过Logistic回归分析得出，有无环境污染监督人员、残膜危害了解途径多寡、是否有必要回收及地膜回收后是否可再次有效利用等影响因素在实际生产中对农户回收地膜行为具有显著的正向作用。同时，结合3种优先序结果发现，农户认为环境污染监督力度和环保意识及认知等影响因素对于其回收地膜行为有较为重要的影响。此结果表明，以上影响因素对农户回收地膜行为的影响程度在农户实际生产中和农户认知层面上表现一致，说明政府在监督和宣传上做得较好。但根据本研究结果，仅有近一半的农户将农田地膜回收干净。因此，为了推动农户参与地膜回收，政府仍要进一步加强环境监管力度和相关宣传。环境污染监督是通过为组织或个人的环境行为提供制度性压力来实现改善环境质量的目标[26]。在实际生产中，监管人员的设立与监督对农户回收地膜形成很强的约束和引导。政府应该对监督人员进行培训，提高环境监管人员对农户回收地膜规范性引导的能力，加强对农户回收地膜规范性的监督。同时，要重视树立农户环境保护参与意识，让农户切实认识到地膜残留对生态环境以及作物生长的危害，增强其回收地膜积极性[27]。

5 结论

通过对新疆农户回收地膜行为影响因素进行调查分析，主要研究结论如下：（1）回收效益在实际生产中对农户回收地膜行为具有极显著的正向促进作用，是农户认知层面中影响回收地膜行为的最主要因素。（2）环境污染监督力度、环保意识及认知在实际生产中对农户回收地膜行为具有显著的正向促进作用，且在农户认知层面上较为重要。（3）耕地细碎化程度、地膜使用年限、农业劳工投入人数、家庭农用地总面积、地膜质量等因素在实际生产中对农户回收地膜行为具有显著作用，但不是极重要影响因素。