山東省農業灌溉用水效率影響因素評價

徐麗蕓，鹿翠

（河海大學商學院，江蘇南京211100）

山東省農業灌溉用水效率影響因素評價

徐麗蕓，鹿翠

（河海大學商學院，江蘇南京211100）

以山東省17個地級市為研究對象，選取2010—2014年統計年鑒和水資源公報數據，篩選出4大類共9項影響因素指標，基于因子分析法，對山東省農業灌溉用水效率進行分析評價。結果表明，作物種植結構與技術、耕地灌溉技術、農業水資源擁有量、農民節水灌溉行為因子對山東省灌溉用水效率有重大影響；并且魯西平原地區灌溉用水效率高于魯中南山區和膠東沿海地區，整體呈現從西北向東南遞減的趨勢。并針對灌溉用水效率的差距，提出了提升種植技術與節水灌溉技術、加強水資源開發和強化政策支持的建議。

灌溉用水；效率；因子分析；山東省

我國水資源緊缺問題日益突出，農業作為用水第一大戶，提高其灌溉用水效率對緩解水資源短缺具有深遠意義。山東省是我國農業第一大省，人均水資源占有量卻不足全國的1/6，水資源緊缺問題已經成為制約當地國民經濟和社會發展的重要因素，所以，促進山東農業灌溉水資源合理開發和高效利用是協調水資源供需矛盾、促進經濟社會協調發展的重要課題。本研究正是基于這樣的背景下展開的。

本研究收集了山東省2010—2014年統計年鑒和水資源公報，選取了4類一共9項指標來進行因子分析，用SPSS19.0軟件進行數據處理提取出4個公共因子，對山東省灌溉用水效率進行了分析評價，并提出相關建議，以期對山東省農業灌溉用水效率的提高有所啟示。

1 理論基礎與指標體系

1.1 農業灌溉用水效率影響因素

目前，國內外對于農業灌溉用水效率的影響因素并沒有統一的標準。Molden[1]基于水平衡框架，從水分生產率、水分消耗百分率和水分有益消耗百分率3個因素對灌溉用水效率進行了評價；Tyteca[2]研究認為，灌溉用水效率可以通過可行的最小水資源使用量與實際用水量的比例來評價；Yoo等[3]對韓國農業灌溉用水效率研究認為，灌溉用水效率受當地年均氣溫、年均日照時長、相對濕度、年均降水量等氣候條件的影響較大；Maher[4]選取了灌溉用水量和水價、農業灌溉面積和農民收入、灌溉頻率指標建立回歸模型，得出水價是影響農業灌溉用水效率的主要因素。

從我國研究來看，雷波等[5]研究認為，由水價引發的農戶灌溉行為可以促進節水灌溉的推廣；王小軍等[6]從氣候角度入手，用系統動力學建模方法，分析了不同氣候條件下寶雞峽灌區灌溉用水效率變化過程，并提出降雨、氣溫、干旱指數是灌溉用水效率的影響因素；周燕等[7]對云南省幾個典型城市的灌溉用水效率進行了實地調查，得出政府節水灌溉投入是影響灌溉用水效率的主要因素；白衛東等[8]對內蒙古農業灌區研究表明，農田水利建設和灌概技術對農業用水效率影響較大；劉軍等[9]研究認為，農業用水水平、節水技術普及程度、效果評估構成的體系是考察農業用水效率的3個重要指標；李浩鑫等[10]選取了渠系水利用系數、有效灌溉率、單位面積灌溉用水量、糧食作物種植比例和單位灌溉水糧食產量等指標，用Copula函數進行分析，結果表明，供水類型豐富程度、地形地貌、作物種植結構和水價都對灌溉用水效率產生了影響；王克強等[11]從財政角度出發，認為征收水資源稅可以節約農業生產用水，提高農業用水效率。

筆者將以上研究進行整合，并結合2010—2014年山東省統計年鑒數據和水資源公報數據，認為可以將這些影響因素歸納為4類指標因素，即自然因素、資源因素、經濟因素和技術因素。具體指標列于表1。

表1 山東省農業用水效率影響因素指標

1.2 因子分析

因子分析的目的是用少數幾個因子來描述很多變量間的聯系，即將相關性緊密的幾個變量歸為同一類，用少數解釋多數，該類變量就被命名為因子，基于數據分析得出的權重確定指標間內在結構，能客觀有效地反映變量關系[12]。

因子分析模型：設有p個變量，X1，X2，X3，…，Xp，構成一個n×p階的原始矩陣，為消除變量間量綱級上的差異，對其進行標準化處理，得到新的一組變量，因子分析的基本假設就是這p個新的標準變量可以表示p個標準化變量，即：

式中，aij（i，j＝1，2，3，…，p）就是因子載荷，其組成了載荷矩陣，再根據載荷矩陣相關系數確定公共因子，計算公共因子得分和綜合得分[12]。

2 因子分析的實證研究

本研究數據來源于山東省統計局發布的2010—2014年統計年鑒和水資源公報，采用因子分析方法對山東省17個地級市近5 a的農業灌溉用水效率影響因素進行了研究。

2.1 指標信度檢驗及變量選取

首先對9個影響因素指標進行KMO檢驗和Bartlett球體檢驗來確定指標信度（表2）。檢驗結果顯示，KMO值為0.518（＞0.5），說明指標適合做因子分析。Bartlett球體檢驗近似卡方為602.721，在自由度為36時，顯著性P值為0.000，通過了顯著性檢驗，說明參與因子分析的樣本數充足，數據相關性顯著。

表2 KMO和Bartlett球體檢驗

2.2 解釋的總方差分析

運用SPSS軟件的分析模塊功能進行降維因子分析，得出山東省農業用水效率影響因素指標的總方差解釋（表3）。根據特征值＞1的成分提取出4個主成分，4個主成分的累積貢獻率達到82.096%，可以對9個影響因素指標的主要信息作出充分解釋，所以，把這4個主成分作為綜合評價的主因子。

2.3 旋轉成分分析

建立因子分析模型不僅要找出主因子，還要找出每個主因子的意義，為進一步解釋主因子的實際經濟意義，本研究用方差最大旋轉法旋轉初始因子，得出旋轉后的載荷矩陣（表4）。

表4顯示，模型提取了4個公因子。由各指標對應因子的得分可知，因子1在糧食作物種植比例和單位面積糧食產量指標上有較大載荷，這些指標反映種植結構和技術情況，故稱因子1為種植結構與技術因子；因子2在人均耕地面積、有效灌溉面積以及節水灌溉面積指標上有較大載荷，這些指標反映耕地灌溉技術情況，故稱因子2為耕地灌溉技術因子；因子3在年降水量和人均水資源擁有量指標上有較大載荷，該指標反映農業水資源擁有情況，故稱因子3為農業水資源擁有量因子；因子4在農民純收入和單位灌溉用水糧食產量指標上有較大載荷，該指標側面反映農民節水灌溉行為，故稱因子4為農民節水灌溉行為因子。

表3 山東省農業用水效率影響因素指標總方差解釋

表4 山東省農業用水效率影響因素指標旋轉成分矩陣

2.4 因子得分系數分析

對山東省農業用水效率影響因素的4個主成分因子進行線性回歸分析，得出各成分得分系數矩陣（表5）。

表5 山東省農業用水效率影響因素指標成分得分系數矩陣

將4個主因子命名為F1，F2，F3和F4，則各因子的得分計算公式如下。

再對主成分的方差貢獻率進行加權求和，計算綜合得分F。

本研究將山東省17個市2010—2014年農業用水效率影響因素數據整合計算，得出17個城市農業灌溉用水效率影響因素主成分因子得分和綜合得分，并進行排序（表6）。

從表6可以看出：（1）從整體看，山東省農業用水效率并不高，且呈現從魯西北向魯東南遞減的趨勢，魯西黃泛平原的濱州、東營、菏澤、濟寧等地區農業用水效率較高，而威海、日照、煙臺等魯南山區和膠東丘陵地區的農業水資源利用效率與其他地區相比差距較大。（2）從種植結構和技術因子上來看，菏澤、東營、濱州等糧食作物種植比例較其他地區高，種植技術成熟；日照、萊蕪和威海等城市糧食作物種植比例和種植技術均低于平均水平，這是由于該地區地形因素，適宜種植糧食作物的耕地面積比例較低。（3）從耕地灌溉技術因子上看，臨沂和煙臺的灌溉技術較低，農業灌溉用水效率也低，說明該地區灌溉技術還需提高，政府還應普及管灌、噴灌等節水灌溉技術。（4）從農業水資源擁有量情況看，山東省總體水資源總量不足，人均水資源擁有量低，而煙臺、濟南的水資源占有量最少，農業水資源開發利用程度低。（5）從農民的節水行為來看，泰安、濱州、東營等地農民節水意識較強，而淄博和青島作為農民純收入處于前列的城市，其節水行為不足平均水平，這說明該地區政府還需加強對農民進行節水灌溉宣傳和政策上的支持。

表6 山東省各市2010—2014年因子綜合得分和各因子得分

3 結論與建議

3.1 結論

通過對山東省2010—2014年統計年鑒提取數據，根據以往學者的研究，選取出9項影響山東省農業用水效率的指標，通過因子分析方法實現所有數據的分析，本研究結果表明，農作物種植結構及技術、耕地灌溉效率、農業水資源擁有量和農民節水灌溉行為是影響山東省農業灌溉用水效率的主要因子。山東省農業灌溉用水效率總體狀況偏低，且受自然條件和地形位置的制約較大，魯西平原地區農業用水效率總體高于魯中南山區和膠東丘陵地區，位于黃泛平原的濱州、東營、菏澤的農業用水效率最高，而位于山區丘陵地帶的日照、煙臺地區農業用水效率最低，與平原地區相比，仍有巨大的節水潛力。

3.2 建議

3.2.1 提升農作物種植技術山東省屬于嚴重缺水省份，農業種植必定受到水資源匱乏的極大牽制，通過改善農作物種植技術，如坡耕地采取保護性耕作技術、施肥技術等，調節土壤水分狀況，因地制宜[13]；推廣耕地保墑技術、田間覆蓋技術等調節農田水分[14]。

3.2.2 推廣節水灌溉設備和技術政府可以逐步推廣田間低壓管道灌溉技術以及節水效率較高的滴管技術和設備[15]，用交替灌溉方式優化土壤水分分配[16]，采用半量灌溉不僅可以減少灌溉用水量，還能提高作物質量[17]。

3.2.3 加強水資源開發山東省地下水和海水資源豐富，通過合理開采地下水和海水淡化工程，補充供應地表水；興建大中型水利工程和控制性工程，保證灌溉覆蓋率[18]。

3.2.4 強化政策支持對于先進節水設備、技術的引進，政府要起引導支持作用，制定支持農業節水灌溉的政策，建設灌溉輸水系統，對節水設備制造企業給予優惠經濟政策；實行參與式灌溉管理，讓農戶自主管理水資源可以激發農戶節水意識，提高灌溉效率[19]。

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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

國家社會科學基金項目（15BJY053）

徐麗蕓（1992-），女，安徽馬鞍山人，在讀碩士，研究方向：企業管理。鹿翠為通信作者。