基于随机前沿的灌溉用水效率及影响因素研究——以陕西关中地区小麦为例

农业部门是我国用水大户,随着水资源短缺问题的日益严峻,提高农业灌溉用水效率是实现农业可持续发展的重要途径。本文基于陕西关中地区小麦种植户实地调研数据,选取C-D生产函数构建随机前沿模型(SFA)测算小麦种植中的生产技术效率与灌溉用水效率,在此基础上选取农户个人特征、家庭特征、灌溉特征和耕地特征相关变量,采用Tobit模型进行影响因素分析,以识别限制和促进灌溉效率的关键因素。研究结果显示,关中地区小麦生产技术效率较高,为0.7~1.0,均值为0.87。灌溉用水效率远低于生产技术效率,为0~0.5,均值仅为0.31,存在较大的提升空间。对影响因素的研究发现,农户教育水平、家庭经济水平、灌渠完好程度、用水紧缺程度和节水灌溉技术等对灌溉用水效率等有显著的正向影响,农户非农就业、家庭非农收入比例为负向影响,农户年龄、灌溉水价、经营规模和耕地块数与灌溉用水效率没有明显相关性。说明关中地区灌溉用水具有节水空间,可通过维修灌渠、改进节水灌溉技术、适当提高水价等,逐步提高灌溉用水效率。     

基于证据理论的农业机械选型风险因素评价方法

农业机械选型是国家机具补贴政策实施的核心步骤之一,其实施过程具有复杂性、不确定性以及难以准确度量风险因素的特点.该研究借助证据理论的相关原理,提出基于证据理论的农业机械选型风险评价方法.从需求、能力、技术、合作、产品性能及评标决策支持系统开发6个方面,分析了农业机械选型过程中的主要风险因素及其内涵、来源、后果集.在此基础上,根据证据理论的相关概念和决策步骤,采取问卷调查的方式获得相关证据,确定出基本可信度分配函数和信度函数,并采用Dempster合成法则对证据进行合成;然后构造风险评价绩效函数,用于比较各个因素风险的大小.实证分析表明,利用D-S证据推理方法对农业机械选型风险因素进行评价具有一定的有效性和实用价值.     

规模化水产养殖技术效率及其影响因素分析

水产养殖园区是推动水产养殖业规模化生产的一种重要形式,对于促进中国水产养殖业生产方式转变和供给侧结构性改革具有重要意义。该文以浙江省为例,采用随机前沿方法分析了水产养殖产业园区的技术效率及其影响因素。结果表明:1)规模化水产养殖园区提高了养殖生产效率园区技术效率,技术效率从建成前的0.673上升到建成后的0.712;2)水产养殖园区标准化水平提升了养殖业技术效率,对技术无效率的回归系数为-0.0003;3)疾病控制设备对技术无效率起到积极的促进作用(回归对系数为0.0033),这意味着过度的基础设施投资将导致设备闲置,阻碍了提高技术效率;4)品牌建设对提高养殖技术效率起到积极作,回归对系数为0.0033;5)龙头企业对提高技术效率有最大的积极作用,渔业合作组织次之,养殖大户促进作用最小,三者对技术无效率的回归系数分别是-0.0017、-0.0015和-0.0008;而普通养殖户的回归系数则为0.0012,不利于提高养殖技术的效率。上述结果至少具有如下政策启示:应加大对水产养殖园区生产要素的投入,基础设施投入应遵循规模适度原则,注重品牌建设和创新渔业组织模式。     

退耕还林农户经营非木质林产品的技术效率分析

为了研究退耕还林农户经营非木质林产品的技术效率,该文利用四川省雅安市235户退耕还林农户经营非木质林产品的投入产出数据,考虑农户经营非木质林产品的技术异质性,以种苗投入强度和劳动力投入强度作为技术类别的条件变量,建立超越对数形式的潜类别随机前沿模型,分析退耕还林农户经营不同类别非木质林产品的技术效率,结果表明,退耕还林农户经营的非木质林产品存在林下养殖与药材类、水果与木本药材类、林下粮菜类、干果类4个技术类别,各技术类别的技术效率从高到低依次为林下养殖与药材类、水果与木本药材类、干果类和林下粮菜类,要素投入产出弹性不同是农户经营非木质林产品分成不同技术类别的主要原因。研究结果可为保持或促进退耕还林工程的成果提供依据。     

基于DEA时间窗分析的广东省农业生产效率评价

农业生产效率是农业综合生产能力的主要组成部分。广东现已进入现代农业建设全面推进阶段,农业生产效率的相关研究备受关注。本文应用基于数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)的时间窗分析方法, 对广东省21个地市在1994~2007年间农业投入产出的效率进行了测算, 并从横向(同一地区不同时间窗)和纵向(同一时间窗不同地区)两个方面对各地市农业发展的相对效率和动态趋势进行了对比分析和评价。结果表明, 广东省农业发展的平均效率和稳定性存在较为明显的区域差距, 珠三角地区农业投入产出的绩效相对最优, 东西两翼农业生产的整体效率水平低于珠三角, 但却处于较为稳定的发展状态。农业发展效率较差且随时间波动较大的地区主要集中在山区5个地市, 其中清远的效率较其他地区低, 韶关农业发展的波动性相对最为明显。研究结果可为深入了解农业投入产出绩效的整体情况和发展趋势提供参考, 同时为相关管理部门制定有利于提高农业发展效率的政策措施等提供科学论据。     

国际土壤农药污染研究进展与前沿——基于CiteSpace分析

为了提高农作物产量,农药施用强度不断增加,导致土壤等环境介质含有大量农药残留。为了把握土壤农药污染领域发展历程和关系脉络,明确该研究领域的重点和前沿方向,本文利用Cite Space 5.6.R4可视化软件,基于Web of Science(WOS)数据库获得的样本进行分析,得到如下结论:(1)国际土壤农药污染研究分为两个阶段:平稳发展阶段和研究激增阶段。平稳发展阶段研究视角宽广,研究内容宽泛,为后续的深入研究提供了指导性意见。研究激增阶段热点多样,研究热度持续时间长;(2)中美法为主要贡献国家,但国际研究机构合作并不紧密;(3)该领域研究受到国际高水平期刊的重视,值得后续深入探究;(4)研究热点主要围绕污染类型、降解机制和风险评估展开;(5)围绕农药生产、施用后遗留的有机污染展开污染源解析、污染空间分布、修复机理、风险评价等多角度探究为该领域的研究前沿。     

中国粮食生产水土资源配置效率及其影响因素——基于农地流转视角的研究

[目的] 研究中国粮食生产水土资源配置效率及其影响因素,为保障粮食安全提供理论支持。[方法] 结合农地流转对粮食生产水土资源配置效率的作用机制,基于2005—2020年30个省份的面板数据,利用DEA模型测度了粮食生产水土资源配置的综合效率,探究了农地流转对水土资源配置的影响。[结果] 从时间序列来看,中国的粮食生产水土资源配置效率大体上呈现波动性上升趋势。从省份来看,其中河南和吉林等省区在研究期间效率值都为1,实现了DEA有效。安徽、甘肃、宁夏3个省份的粮食生产水土资源配置效率的上升趋势在1%的显著性水平下显著。重庆、浙江、青海和广西4个省份的下降趋势明显;基于空间分布分析得出,地区上水土资源配置效率大致呈现：东北地区＞东部地区＞中部地区＞西部地区。其中河南和吉林省的水土资源配置效率最高,青海省最低。[结论] Tobit回归结果表明农地流转对粮食生产水土资源配置效率有显著影响,并且是有利于提高水土资源配置效率的。     

中国与主要发达国家化肥施用配置及效率对比分析

结合前期创建的化肥配置效率评价模型,同时采用联合国粮农组织2002～2017年各国农用氮磷钾化肥数据和主要粮食作物收获面积和产量数据,对中国和8个主要发达国家(德国、法国、英国、荷兰、美国、加拿大、日本和韩国)的氮磷钾化肥施用配置及其效率进行研究,为中国农业生产节肥增效和高质量可持续发展决策提供学术参考.研究表明:从2...     

沙丘前沿区河流的特性分析

沙丘前沿区河流是一种特殊的水文情况,与我国其它河流相比,有着许多独特的规律。采用常规的设计暴雨洪水计算方法出入很大,对于沙丘前沿河流径流的变化决不能用降水量规律来类比。掌握沙丘前沿区河流的特性,为我地区今后开展水利工作提供了翔实、可靠的资料。使有限的水资源更好地为本地区经济建设和发展服务。     

基于数据包络分析的河套灌区农业生产效率评价

为了科学评判农业生产水平,实现资源优化配置,该文运用数据包络分析(data envelopment analysis,DEA),同时考虑蓝水、绿水等多种要素,分析了河套灌区5个区域2000-2008年的农业生产相对效率,并对非DEA有效决策单元(decision making unit,DMU)提出建议。结果表明:各区域农业生产综合效率差异不显著。杭后和五原效率的提高主要取决于能否有效利用生产技术,而生产规模是影响前旗效率的主要因素。为实现DEA有效,21个非DEA有效DMU的各投入平均调整幅度分别为16.66%(蓝水),22.23%(绿水),19.46%(盐渍化灌溉面积),20.66%(非盐渍化灌溉面积)和23.82%(农业人口)。灌区应该调整产业结构,改善灌溉设施,加强土地管理,同时在现有绿水资源利用情况下,建立节水高效型种植结构。该研究为探寻河套灌区农业高效生产模式,指导其他灌区农业系统改善提供参考。     

基于不同农业经营主体的农业绿色生产机械购置行为

农业绿色生产是农业绿色发展的重要内容,而绿色生产机械的购置与运用是农业绿色生产的关键,基于不同农业经营主体的农业绿色生产机械购置行为研究,有助于提升相关政策的有效性和针对性。文章基于计划行为理论,提出了理论假设,构建了结构方程模型,通过社会调查获得数据,运用AMOS软件,对模型进行了检验,对假设进行了验证。计算结果显示,"行为态度"、"主观规范"、"知觉行为控制"3个潜变量和"购置意愿"潜变量之间的路径系数分别为-0.208、0.5、0.434,"购置意愿"和"购置行为"之间的路径系数为0.693,"身份"、"经营规模"个体特征变量和"购置意愿"之间的路径系数分别为0.146、0.053。研究认为,农业经营主体购置农业绿色生产机械的行为意愿受主观规范影响最大,也比较显著;感知行为控制的影响次之,行为态度和购置意愿关系失调。购置意愿和购置行为呈显著正向关系。农业经营主体的个性特征对购置意愿的影响存在差异,其中,身份和经营规模显著影响购置意愿,文化程度和年龄对购置意愿的影响不显著。因此,应培育农业绿色生产机械购置与使用主体,强化绿色生产宣传和典型示范,完善绿色生态导向的补贴政策,形成绿色生产机械有效需求和有效供给,推动绿色生产机械的购置与使用,助力农业绿色发展。     

农田作业机械测速方法试验

实时对地速度测量是精准农业智能装备必备的一项功能。该研究的目的是评价不同农田作业机械地速测量传感器的性能情况,选用多普勒雷达、霍尔元件、RTK-GPS、RTD-GPS和单点定位GPS 5种不同测速设备,在小麦地、翻耕地、未耕地和水泥地等4种典型地表环境下进行农田作业机械测速性能试验。试验结果表明：在作业机械匀速行驶过程中,差分GPS（RTK-GPS和RTD-GPS）输出的速度值变异系数较大,单点定位 GPS、雷达与霍尔元件传感器输出的速度值相对稳定,与平均速度接近。而在作业机械加速和减速过程中,各种传感器测速误差均增大,其中单点定位GPS速度误差和测速延迟显著增大。田间试验和分析表明,低成本单点定位GPS和霍尔元件在正常旱田作业条件下,可以作为精准农业智能装备有效的测速手段。     

基于模板重构的小型农业作业机变异设计方法

小型农业作业机作为典型的小批量多品种产品,变异设计是降低成本和缩短开发周期的有效途径。针对通过产品的局部变型来满足客户需求的方法可能会导致约束冲突的问题,提出了基于模板的约束关系重构实现产品变异的设计方法。在已有模板的基础上,利用超图表示模板的对象属性及其约束关系,通过模板对象重组和约束规则重构,形成新的规则数据库,在新模板的基础上进行具体结构的配置。该设计方法在小型农业作业机的变异设计中的具体应用,验证了设计方法的可行性。     

基于区块链的农机跨区域调度模型构建与应用

由于各区域之间的调度策略与农产品种类存在差异使得相互之间难以管理,因此农机跨区域调度呈现无中心的管理模式。且由于区域之间距离较远导致个体农户与调度方之间难以建立信任关系,从而无法充分利用已有的农机资源,难以有效降低各区域农机的购买成本。针对上述问题,该研究构建了基于区块链的农机跨区域调度系统。首先,对农机的调度成本进行分析,建立以农机数量、农机需求量与机手数量为约束条件的农机跨区域调度模型;然后以调度成本最小化为目标,采用基于最短距离的农机跨区域调度匹配方法求解农机调度方案,并通过区块链智能合约自动执行调度匹配算法;最后根据江苏省宜兴市与安徽省广德市的农田与农机数据以及随机生成的调度任务进行仿真试验,并与区域内的调度成本与农机利用率进行对比。结果表明：区块链的去中心化特点可以满足无中心的跨区域调度需求,其身份认证机制与高透明度、不可篡改的技术特性可为用户提供技术上的信任保障。在各区域农机总量充足的情况下,跨区域调度可以减少农机购买成本,并将农机利用率提升至90%,相较于域内调度,跨区域调度的投入成本随着任务数的增加而下降,当任务数为10时,成本下降大约21.3%。研究结果可为农机跨区域调度模式的建立提供科学依据。     

农机购置补贴对农户购机投入模型与影响分析

农业机械购置补贴是一项重要的现行农业政策,但现有文献对补贴效果的时空差异、农机类型差异和内生性问题讨论不足。为了更准确地评估政策效果,并分析政策效果的时空差异和农机类型差异,该研究基于国家油菜产业体系18省（区）农户固定观察点3 287个农户2008－2018年之间15 089个样本的大样本调查数据,采用非平衡面板固定效应模型、面板高维固定效应模型、Box-Cox模型和分位数回归模型,考察了农业机械购置补贴对农户农业机械购置金额投入在不同年度、地形区域和不同类型农机具之间的差异化影响,并分别采用面板工具变量固定效应模型、面板Tobit固定效应模型和Heckman样本选择模型进行了稳健性检验。结果显示：1）农机补贴金额对农户农机购置投入金额的边际效应为2.530 8,激励效应显著,有效带动了农户购机投入;2）补贴在平原县的边际效应为1.408 5,在丘陵山区县的边际效应为3.108 2,在平原地区和丘陵山区之间存在显著差异;3）补贴的激励效应在年度间存在明显波动,部分年份表现为挤出效应;4）补贴效果总体上随着农机具价值增加而增强,对大中型农机具的政策效果更高。因此,建议未来继续实施农机补贴政策,并继续坚持向非平原地区和大中型农机具适当倾斜,对农机生产企业研发丘陵山区机械化所需机型和大型先进农机具给予适当研发补贴,鼓励各地在农机补贴新产品补贴试点目录中及时纳入丘陵山区适用机型和大型先进农机具,加快新产品转化和推广应用步伐,同时,根据补贴实施情况和农机化发展情况不断调整完善补贴方式。     

基于聚类分析的农机购置补贴区域分类

为提高农机购置补贴效果,合理配置补贴资源,提出健全农机购置补贴政策应进行区域分类研究。该文提出粮食生产能力、经济水平、农民购买能力及自然条件是影响补贴区域分类的4个主要因素,并选取粮食产量、人均GDP、农民人均纯收入、丘陵山区所占比重作为衡量指标,利用Q-型系统聚类分析方法,对中国农机购置补贴进行区域分类,通过定性修正得出将31个省（市、区）分为4类区域的分类结果。针对各区域特征、农业机械化发展及投入现状,在补贴总量及结构、补贴机具、补贴标准等方面提出优化农机购置补贴的政策建议。     

基于ANSYS的农机底盘驱动桥壳可靠性分析

为提高农机底盘关键零部件的可靠性,以4LZ-2稻麦联合收割机经改进后的驱动桥壳为研究对象,分别对驱动桥壳在最大垂向力、最大牵引力、最大制动力和最大侧向力4种典型工况下的强度和刚度可靠性进行了研究。基于ANSYS/APDL参数化设计语言建立驱动桥壳参数化模型,并依据可靠性干涉原理建立了驱动桥壳强度和刚度可靠性模型;将驱动桥壳的几何尺寸、载荷、材料强度等设为服从正态分布和均匀分布的随机变量,运用ANSYS概率设计模块和Monte-Carlo抽样法,对驱动桥壳的可靠性进行仿真分析,得出驱动桥壳在最大垂向力和最大侧向力2个工况下可靠行较差;通过参数灵敏度分析可知,当动载荷系数、满载轴荷和最大牵引力增大时,驱动桥壳趋于失效状态;当材料强度、左右板簧座间距和半轴套管大端直径增大时,驱动桥壳将趋于更加可靠。该研究方法与结果可为农机底盘驱动桥壳等关键零件的精益设计提供理论指导。     

大功率农机作业效率与机组合理运用模式的研究（简报）

为了科学管理、合理运用大功率农业机械,提高机组的作业效率,在调查测试播种和麦收作业的基础上,对测试机组分别进行了时间利用率和作业效率分析。结果表明：影响播种作业和小麦割晒作业时间利用率与总作业效率的主要因素分别是加种子肥料、故障维修和地头转向,个别机组存在动力匹配不合理的问题。根据调查和分析的结果,针对大功率农机作业中存在的问题提出了机组的合理运用模式。     

基于广义灰关联的农机离合器可靠性分析

为具体分析离合器总成中各部件对其工作的影响程度,在农机离合器可靠性分析中引入灰关联分析法,结合离合器失效形式建立灰色关联模型,确定了离合器可靠性评定序列,通过Matlab绘制数据折线图比较各采样序列与特征行为序列的逼近程度,以获取最优样机序列。分析中发现当采用传统灰关联法评定离合器总体可靠性时,分析得出结果10号数据样本为最优样机指标序列,其所含碟形弹簧变形特性,主从动盘轮毂强度,花键的机械效率三个指标均低于所设定的行为特征序列。但考虑到灰关联分析法在各评定指标点分布离散度高时,不能全面反映评定对象的序列特性,而采用广义灰关联分析法分析时,其绝对灰关联法可从曲线间的相似性角度,分析采样序列与特征序列的关联程度;相对灰关联法从曲线相对变化率角度阐述曲线间的关联性;综合灰关联法可整体考虑曲线间的相似性与接近性,评价视角更为全面、合理。其分析结果最优序列为只有主从动盘温度特性、减震弹簧抗震特性两个指标低于特征行为序列的7号序列。与10号样本序列进行对比,7号样本序列的两个指标的重要度相对较小,故综合判定7号样本数据为最优解。最后,两种方法的分析结果与离合器生产现场失效统计数据做对比后得出,广义灰关联分析法所得最优解更贴近工程实际,该分析可为同类产品的可靠性研究提供参考。