湖北省水稻技术推广率时空演变及其影响因素研究

2018-08-07陈实刘颖宋宝辉

农业现代化研究 2018年4期

陈实，刘颖, ，宋宝辉

（1. 华中农业大学经济管理学院，湖北武汉 430070；2. 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心，长江大学，湖北荆州 434025；3. College of Agriculture, California State University, Chico, CA 95929-0310, USA）

随着农村大量劳动力向非农产业转移，资源、环境约束对我国农业发展的影响日益严峻，面对现阶段我国农业发展的新要求和国际市场的新挑战，大力推进农业技术创新与应用是实现我国农业供给侧结构性改革的必经之路。2012年中央“一号文件”首次将农业科技创新作为主题，强调农业科技对我国农业发展转型的重要作用，建议通过农业科技进步来实现农业增产、农民增收和农村繁荣的目标。截止2017年，我国农业科技贡献率达到57.5%，标志着中国农业发展已全面进入依靠科技进步的新时期，不过同发达国家相比我国仍存有较大提升潜力。值得注意的是，有效的农业科技进步不仅取决于科技本身的创新，更重要的还取决于农业科技推广体系的有力支撑[1-2]，科技成果只有被农户采纳使用，才能转化为真实有效的农业生产力。因此，适时开展农业技术推广绩效评价对于加强政府农业技术推广宏观调控指导，加速农业科技推广体系改革创新，进而提升农业科技贡献率具有重要意义。

绩效评价在企业、工程管理中应用较为普遍，但在农业技术推广领域应用却并不多。由于评价内容、方式的不同，至今未形成统一的绩效评价标准，已有的绩效评价研究主要围绕结果导向和过程导向两个方面展开[3-5]。近些年许多国内学者通过将绩效评价引入农业技术推广领域，形成了一系列切合我国国情的农技推广评价体系，邵法焕[6]将农业技术推广绩效评价总结为五个方面内容，即推广能力、推广水平、推广效率、推广效果和创新能力与推广可持续性的评价。随后，吴玲等[7]针对上述五个方面内容分别设立指标，构建了生态环境保护科技成果推广评价指标体系。曹丽娟[8]为避免技术推广绩效评价的片面性，对农业技术推广的产前、产中、产后3个阶段分别赋予相应指标，建立完整灵活的农技推广评价指标体系。部分学者从微观视角出发，以农户产量、收入、农技服务满意程度和农户技术知识是否提升作为评价农业技术推广绩效的指标，研究了影响农技人员推广绩效的主要因素[9-10]。李冬梅等[11]利用水稻产量的增产、持平及减产作为衡量县乡农技员推广绩效考核指标，并对其影响因素进行了实证分析。另一部分学者则是从社会、经济和生态三个维度来考量农业技术推广绩效，邓家琼[12]通过总结农业技术进步的三种类型，围绕技术进步带来的社会、经济、生态效应，研究了农业技术绩效评价标准的变迁。高雪莲[13]以河北省元氏县农林牧联合会为例，从经济和社会两个方面分析了我国自助型农业推广组织的发展模式与绩效的关系。还有学者通过对技术推广绩效进行综合测定来进一步验证技术推广对农业生产的贡献大小[14]。

基于上述研究成果提供的重要借鉴价值，目前关于农业技术推广绩效评价的研究在以下两个方面还有待完善：一是目前针对特定地区开展农业技术推广绩效时空演变的研究较少；二是已有的农业技术推广绩效评价研究大都以单一技术为例，缺少对同品种、不同类别技术进行归类比较。本文以技术推广率作为水稻技术推广绩效的评价指标，通过将10项常规的湖北省水稻生产技术进行合并归类，探究了1996—2014年湖北省不同类型水稻技术相对推广率的时空演变规律，并采用广义最小二乘法（FGLS）分析了影响湖北省水稻技术推广率的主要因素，以期为湖北省进一步加强水稻技术推广的宏观调控和指导提供决策依据。

1 研究方法和数据来源

1.1 水稻技术推广率的指标确定

技术推广率是指某项技术的推广面积或数量占总目标面积或数量的比率，用来反映该项技术的推广普及程度。目前对农业技术推广绩效的衡量主要可以从投入视角和产出视角两个方面来分析，前者主要从技术推广所投入的人力、物力和资本来衡量，后者则是从技术推广的品种、面积和受益对象数量来衡量。基于年鉴数据的可得性，本文确定从产出视角出发，选取各项水稻技术推广面积比率来反映该项技术的推广率，并通过计算各项水稻技术推广率的权重进行加权平均，得到水稻综合技术推广率，具体表达式如下：

式中：ei表示第i项水稻技术的推广率，Ej表示该地区水稻综合技术（i=1，2，3，…，10）、育秧栽培技术（i=1，2，3，4）、施肥技术（i=5，6）以及化学调控技术（i=7，8，9，10）的相对推广率。Si表示第i项水稻技术的推广面积，S表示该地区水稻播种总面积，qi表示第i项水稻技术推广率的权重。

根据湖北省水稻生产的技术需要，本文选取了《湖北农村统计年鉴》中推广面积较大的10项常规水稻生产技术，并按其功能特征划分为育秧栽培技术、施肥技术和化学调控技术三类。借鉴兰肇华和代玲莉[14]的经验，利用1996—2014年各项水稻技术推广率与水稻单产进行灰色关联分析（即二者序列曲线几何形状越相似，则关联度越高，权重越大），得到各项水稻技术推广率的平均权重，见表1。不难看出，水稻施肥技术和化学调控技术对水稻单产的关联强度要显著高于育秧栽培技术，其中权重较大的三项技术包括配方施肥、喷施磷酸二氢钾和喷施多效唑技术，有两项属于化学调控技术，而权重较小的三项技术则包括水稻抛栽、早稻保温育秧和化学除草剂技术，有两项属于育秧栽培技术。

表1 各项水稻技术的类别划分及推广率权重（%）Table 1 Classification and weights of various rice technologies (%)

1.2 水稻技术推广率的空间收敛

为了检验湖北省水稻技术推广率是否存在空间自相关，本文选取了全局Moran’s I指数对其加以验证，构建水稻技术推广率的全局空间Moran’s I指数表达式为：

式中：I表示水稻技术推广率的Moran’s I指数值，xi、xj表示i、j地区的水稻技术推广率，x表示湖北省水稻技术推广率的均值，wij表示空间权重矩阵元素，用来反映i、j地区的空间远近关系，本文以是否邻接来赋值，当i、j两地邻近相接时，令wij为1，反之则为0。Moran’s I取值在-1到1之间，当指数值大于0时，表明水稻技术推广率存在空间正相关；小于0时，则表示存在空间负相关；等于0时，即在空间上随机分布。

1.3 水稻技术推广率影响因素的理论分析及变量选取

农业科技成果只有被农民接纳采用，发挥具体实用价值，才能切实带来经济、社会效益，技术推广率作为衡量农业科技成果转化的重要指标，其影响因素主要包括主体要素和客体要素两类，如图1所示。其中，主体要素主要从技术的发生源（高校及科研机构）、接收对象（农户）和推广中介（政府或企业）三个方面来考量，客体要素则包括技术本身特性、先天自然条件以及技术推广过程中所面临的社会、经济环境等，只有通过这些因素的共同协作，才能有效提升农业技术推广率，推进农业科技成果向现实生产力转化。

图1 农业技术推广率的影响因素构成Fig. 1 Influencing factors of agricultural technology extension rate

基于上述理论分析与数据可得性，本文选取农技承包人员有效密度、种植业产值比重、水稻播种面积比重等6个变量来探究其对水稻技术推广率的影响。

1）农技承包人员有效密度。作为农技推广服务的核心力量，农技承包人员的数量与质量都会对农业技术推广率产生影响，曹建民等[15]指出，技术承包服务人员对农户开展的培训、沟通指导能显著提高农户技术采纳意愿。本文的农技承包人员有效密度等于该地区农技承包人员数量与农作物播种面积的比值（人/1000 hm2）。通常农技承包人员有效密度越大，越有利于农业技术推广率的提高。

2）种植业产值比重。等于种植业产值（狭义的农业产值）与农林牧渔总产值的比值，用来反映该地区种植业的产业地位。通常比重越大，说明该地区种植业发展受重视程度越高，与之相配套的农技推广体系也更加完善，从而农作物技术推广率也会更高。

3）水稻播种面积比重。采用水稻播种面积与农作物播种面积的比值表示，用来反映该地区农作物种植结构，比重越高说明该地区水稻种植规模比较优势越大，相应的水稻技术推广也更加普遍。

4）农村居民人均纯收入。是指农民当年所得总收入中扣除各项生产经营成本等支出后的可支配收入总和，用来反映各地区农村经济发展水平，尹朝静等[16]认为，农业生产方式的选择及农业技术采纳都与农村居民人均纯收入水平密切相关。为了剔除价格变化的影响，用每年实际农村居民人均纯收入除以1996年为基期的相应年份消费价格指数，得到具有可比性的农村居民人均纯收入。

5）农户经营规模。采用该地区农作物播种面积与农业从业人员的比值表示（hm2），户均种植规模的扩大有利于促进机械、新品种等农业技术的推广和应用[17]，故农户经营规模越大，越有利于提升农业技术推广率。

6）是否属于鄂中丘陵平原农业区。由于平原、盆地等地形更适宜进行水稻生产，有利于促进水稻技术的推广与应用，借鉴已有研究[18]，将湖北省农业地形简单划分为鄂中丘陵平原农业区与鄂东-鄂西山地丘陵农业区两类。其中鄂中丘陵平原农业区包括武汉、荆州、襄阳、荆门、孝感、随州、仙桃、天门和潜江；鄂东-鄂西山地丘陵农业区包括黄石、鄂州、黄冈、咸宁、十堰、宜昌、恩施、神农架。

考虑部分指标统计时间跨度不一致，最终选取1996—2012年的面板数据。表2给出了选取变量的统计描述，通过比较各变量的最大值、最小值、均值和标准差，不难看出，湖北省各市、州之间存在明显差异。其中，农技承包人员有效密度的最大最小值比已超过50，说明各市、州在农技推广服务方面配置的人员规模差异较大，而种植业产值比重、水稻播种面积比重和农户经营规模的分布则相对平稳。农村居民人均纯收入均值仅为3 142.99元（以1996年为基期的可比收入水平），说明未来较长一段时间里，“如何实现农民增收”依旧是湖北省各级政府竭力解决的主要问题。

表2 选取变量的统计描述Table 2 Descriptive statistics of selected variables

1.4 数据来源

本文选取的10项常规水稻技术包括：早稻保温育秧、杂交稻两段育秧、旱育栽培、水稻抛栽、施用专用配合微肥、配方施肥、喷施磷酸二氢钾、喷施多效挫、种子包衣以及喷施化学除草剂技术。为了确保统计口径的一致性，各项水稻技术推广面积原始数据以及推广率影响因素分析所涉及的指标数据，如农技承包人员数量、农村居民人均纯收入、农作物播种面积等，均来源于《湖北农村统计年鉴》（1997—2015年）和《湖北统计年鉴》（200—2013年）。考虑到神农架林区水稻种植面积较少，易出现技术推广率异常值，故不纳入此次研究范围。湖北省市、州划分于1996年基本趋于稳定，而《湖北农村统计年鉴》中关于各市、州农业技术推广情况的统计资料截止于2014年，故本文收集整理了1996—2014年湖北省16个市、州的农业技术推广数据。

2 湖北省水稻技术推广率的时空演变及空间自相关性

2.1 湖北省水稻技术推广率的时间演变

根据前文构建的技术推广率指标和水稻技术类别划分，分别测算出1996—2014年湖北省水稻综合技术、育秧栽培技术、施肥技术和化学调控技术的相对推广率，如图2所示。湖北省水稻综合技术推广率总体呈波动上升趋势，分别于2001、2007和2012年三次达到峰值0.34、0.33和0.37。依据其波动规律可以划分为三个时期：①1996-2001年，1996年“中央二号”文件提出全面落实我国农业推广政策，深入推进基层农业推广体系改革，极大调动了农技推广人员、组织的积极性，农业技术推广率得到显著提升；②2002-2006年，粮食丰收导致的“卖粮难”等农业结构性矛盾致使农民增产不增收问题严重，一定程度影响了农民从事农业生产的积极性[19]，农技生产投入有所下滑；③2007-2014年，农业税的全面取缔以及2007年“中央一号”文件首次提出以现代科学技术改造传统农业，积极推进农业现代化发展等一系列支农惠农政策的出台，再次激励农户加大农技生产投入。具体来看，其波动态势主要受化学调控技术和育秧栽培技术相对推广率的影响，其中化学调控技术相对推广率比重始终最大，且波动轨迹与水稻综合技术推广率基本一致；施肥技术相对推广率保持稳定，维持在0.11左右；育秧栽培技术相对推广率比重最小，但波动明显，同样也对水稻综合技术推广率产生显著影响。

图2 湖北省不同类型水稻技术推广率时间演变Fig. 2 Temporal evolution of the extension rates of different types of rice technology in Hubei

2.2 湖北省水稻技术推广率的空间布局演变

为了探究湖北省水稻技术推广率在各市、州的演变轨迹，本文利用ArcGIS 10.0制作湖北省1996、2005和2014年水稻综合技术推广率的空间分布图，如图3所示，除鄂州、随州和荆门外，湖北省水稻综合技术推广率总体出现明显改善，潜江、天门的技术推广率甚至高达0.5，逐步形成“两边高，中间低”的新局面。1996—2014年间，水稻综合技术推广率提高较为突出的地区有恩施、天门、潜江和黄石，均出现“跳级式”增长，其他地区增长速度则相对缓慢。

结合前文分析，由于湖北省水稻综合技术推广率波动主要受育秧栽培技术和化学调控技术相对推广率的影响，所以分别对这两类水稻技术相对推广率的布局演变展开深入剖析。如图4所示，水稻育秧栽培技术相对推广率整体偏低，大部分地区相对推广率尚不足0.08。空间上看发现，湖北省水稻育秧栽培技术推广经历了两个阶段：一是90年代末期，由于各市、州深入推进基层农业推广体系改革，水稻育秧栽培技术相对推广率总体出现明显改善；二是近些年随着水稻耕作模式越发成熟、农作物品种越发丰富，传统的早稻保温育秧、杂交稻两段育秧栽培等技术逐渐丧失竞争力，水稻育秧栽培技术相对推广率出现大面积回落，只有在鄂西北地区如十堰、恩施和随州等山地农业区，鉴于其对当地部分水稻生产的不可替代作用才得以被持续推广，这也是导致水稻综合技术推广率呈“两边高，中间低”态势的主要成因之一。

另一方面，湖北省水稻化学调控技术相对推广率提高显著，如图5所示，从1996年大部分地区相对推广率都不足0.08发展到2014年普遍高于0.15，说明考虑技术采用的简易性、增产效应以及节省劳动力方面，农户对化学调控技术的采纳意愿要显著高于水稻育秧栽培技术[20]。同时还发现，化学调控技术相对推广率较高区域逐渐向鄂西南方向聚集，主要分布在天门、潜江、仙桃和荆州等水稻种植规模相对较大的地区，可见水稻经营规模与农户化学调控技术采用行为之间存在一定联系。其中，增长较为突出的地区有天门、潜江、仙桃、武汉及鄂州，也都出现了“跳级式”增长。

图3 湖北省水稻综合技术推广率空间布局演变Fig. 3 Spatial distribution evolution of the extension rate of the comprehensive rice technology in Hubei

2.3 湖北省水稻技术推广率的空间自相关性

本文利用Stata14.0计算出1996—2014年湖北省不同类型水稻技术相对推广率的全局性Moran’s I指数发现，化学调控技术与施肥技术的相对推广率均不存在空间自相关，而水稻综合技术和育秧栽培技术的相对推广率则表现出逐渐趋于稳定的空间正相关性，如表3所示。从变化趋势来看，二者的全局自相关性变化表现出较强的一致性，不难看出湖北省水稻综合技术推广率的空间自相关性主要受育秧栽培技术相对推广率的波动影响。2001年以前，水稻综合技术与育秧栽培技术的相对推广率也并不存在显著空间自相关，自2002年水稻育秧栽培技术相对推广率开始出现显著的空间正相关，即育秧栽培技术主要推广地区逐渐向鄂西北等山地农业区聚集，并随时间呈现出愈发强劲的空间集聚性，直至2013年其空间自相关程度开始出现衰退。

图4 湖北省水稻育秧栽培技术相对推广率空间布局演变Fig. 4 Spatial distribution evolution of the relative extension rate of the seedling nursery technology in Hubei

3 湖北省水稻技术推广率的影响因素分析

3.1 计量模型与回归估计结果

农业技术推广对于加速农业科技成果转化，提高农业科技进步起着至关重要的作用，其推广普及率受农技推广人员、经营规模、社会经济条件和自然环境等多个方面因素影响。基于前文关于农业技术推广率的主体和客体因素分析框架，在考虑地形资源禀赋的基础上，本文构建水稻综合技术推广率影响因素模型如下：

图5 湖北省水稻化学调控技术相对推广率空间布局演变Fig. 5 Spatial distribution evolution of the relative extension rate of rice chemical regulation technology in Hubei

式中：i表示各市、州，t表示年份，E表示水稻综合技术推广率，TPD表示农技承包人员有效密度，AGDPP表示种植业产值比重，IC表示农村居民人均纯收入，RAP表示水稻播种面积比重，S表示农户经营规模，D是虚拟变量，用来表示该地区是否属于鄂中丘陵平原农业区，T表示时间趋势项，用来控制时间效应；ω表示地区固定效应，μ表示随机误差项。

考虑到实证面板数据时间跨度较大，参照尹朝静等[16]做法，本文采用长面板数据处理三步法。首先采用经过“面板校正标准误”的最小二乘法进行模型估计（OLS）；其次，在仅考虑组内自相关的基础上，采用Prais-Winsten估计法对模型进行广义最小二乘法估计（PW）；最后，在同时考虑存在组间异方差、同期相关和组内自相关的前提下，应用广义最小二乘法进行估计（FGLS），并依次对面板数据进行检验，回归结果见表4。根据OLS模型，由于时间趋势项没有通过显著性检验，表明该面板并不存在显著的时间效应，随后的PW、FGLS回归中便剔除了时间趋势项。Greene Wald检验、Wooldrige Wald检验和Breusch-Pagan LM检验结果分别表明该回归存在组间异方差、一阶组内自相关和组间同期相关。因此，本文最终选取第三类FGLS的估计结果。

表3 湖北省水稻技术推广率的全局性Moran’s I指数变化Table 3 Overall Moran’s I index change of the rice technology extension rate in Hubei

3.2 模型回归结果分析

根据FGLS模型估计结果发现，农技承包人员有效密度对湖北省水稻综合技术推广率并不存在显著影响，即农技承包人员数量增长对水稻综合技术推广率不能产生积极效应，这与胡瑞法等[21]的研究发现类似，说明湖北省农业技术推广体系可能存在两个方面问题：一是目前的农技承包人员技术素养已无法满足技术推广需要，单纯增加农技承包人员数量无法有效促进农业技术推广；二是现行的农技推广激励机制不完善，无法有效刺激农技承包人员积极开展工作。

反映农业经济发展水平的种植业产值比重和农村居民人均纯收入，都与水稻综合技术推广率呈显著正相关，并且前者在1%水平上显著。说明种植业产业地位靠前的地区，农作物科技创新与推广体系也更加完善，从而在技术推广和科技成果转化方面具有显著比较优势，以实现农业科技产业的良性循环。另一方面，促使农户积极采用农业技术的根本诱因是增加农民收入，只有在保障农民根本利益的前提下加速技术推广、推进农业现代化建设才是我国农业可持续发展的必由之路。

水稻播种面积比重与水稻综合技术推广率呈显著负相关，说明水稻技术推广速度落后于播种面积的增长速度，即水稻技术推广存在一定程度滞后，这同样也反映目前湖北省水稻技术推广体系存在效率不足等问题，亟待进一步加强完善。

农户经营规模与虚拟变量（是否属于鄂中丘陵平原农业区）都对水稻技术推广率有正向影响，并在1%水平上显著。说明现阶段水平下湖北省户均经营规模扩大、先天资源条件越适宜，越有利于实现水稻生产的规模优势和效率优势，进而促进各类水稻技术在该地区的广泛推广。这与王志刚等[22]学者的研究发现相一致，认为耕地规模对于农户采用杂交水稻、机械化等技术具有显著正效应。