推文人 | 李静 

原文信息：Koundouri, P., Nauges, C., & Tzouvelekas, V. (2006). Technology adoption under production uncertainty: theory and application to irrigation technology. AJAE.

 

摘要：我们提出了一个理论框架来分析面临生产不确定性（可能由于缺水）和不完全信息的农民将采用更有效的灌溉技术的条件。本文运用265个位于希腊克里特岛的农场样本对该模型简化式进行了实证研究。实证结果表明，农户选择采用新技术以规避生产风险。此外，结果还表明，农民的人力资本在决定采用现代、更有效的灌溉设备方面也发挥了重要作用。

 

关键词：人力资本，信息价值，灌溉技术采纳，生产不确定性

 

一、引言

 

灌溉水是许多地区和国家农业部门的稀缺资源。水资源短缺已成为政策制定者和有竞争力的用水者关注的问题，特别是农业是缺水问题的核心。已经提出使用现代灌溉技术作为几种可能的解决方案之一。

 

一些研究试图分析农场采用灌溉技术，但缺乏经济直觉。 另一方面，在Griliches(1957)发起的关于美国采用杂交玉米的开创性的技术采用模型的背景下，对农民采取技术创新决策的分析采取了不同的方向。在这些研究中使用的各种社会经济、结构或人口统计变量中，风险已被确认为影响任何类型创新采用率的主要因素（Jensen 1982; Just and Zilberman 1983）。 采用任何一种农业技术的不确定性有两个特点：第一，采用后对未来农业产量的感知风险；第二，与农业本身有关的生产或价格不确定性。

 

一些作者考虑了农民对未来产量的感知风险对技术采用和扩散进行了实证研究（如，Tsur, ternberg, Hochman 1990; Saha, Love, Schwart, 1994），确定了在不完全信息传播和产出不确定的条件下影响技术采用和技术采用强度的因素。然而，他们明确地假设，在没有采用时，农民的利润是非随机的，因此在他们的理论框架中，他们认为新技术的风险和农民对风险的态度都不会影响采用决策。故关于农民采用技术的决策与农业生产相关的生产或价格不确定性之间的感知联系的研究似乎相对缺乏。

 

本文通过测量生产风险和不完全信息如何影响农民采用新的更有效的灌溉技术的概率弥补了目前相关文献的缺乏。具体而言，我们通过明确地将风险引入采用与非采用决策来扩展Saha, Love和Schwart(1994)的理论框架。在水是主要和稀缺投入的干旱和半干旱地区，农场预期的生产水平（以及利润）是随机的，因为它们是外生气候条件的函数。因此，规避风险的农民可能会考虑采用节水灌溉技术（即可以使用更少水来生产相同水平产量的灌溉设备），以降低他们在缺水源期间面临的生产风险。

 

调查采纳决策的完整分析框架应该理想地描述诸如信息收集、通过干中学或积累资源等可能影响农民决策的因素的时间模式(Feder, Just和Zilberman 1985；Sunding和Zilberman，2001)。与以往的文献相比，我们提出了一个更灵活的不确定性表示，利用利润分配的矩作为决定农民采用新灌溉技术的决定因素。还表明，提高农民的人力资本(即教育水平、推广服务和农业信息积累)通常会增加农民采用新灌溉技术的可能性。

 

二、数据与估计方法

 

样本是1995-96种植期间，位于克里特岛四个主要地区（Chania，Rethymno，Heraklio和Lasithi）的265个随机选择的农场的横断面数据。该研究调查了有关生产模式、生产投入、平均产量、总收入、结构特征和采用现代灌溉技术的农场数量的详细信息。

 

我们关注风险对采用决策的影响。首先，为了避免为利润的概率函数、风险分布和农民的风险偏好（即效用函数）指定函数形式，我们使用基于瞬间的方法(a moment-based approach)，允许灵活地表示生产风险(参见Antle 1983, 1987; Antle and Goodger, 1984)。采用收益分配的样本矩作为农户决策的解释变量，把生产风险和利润不确定性考虑在采纳模型中。该数据集有很大的优势，收集的是刚刚采用新灌溉技术农民的信息。具体来说，农民在决定采纳或不采纳时进行的调查。这样收益函数尚未受到采纳决策的影响，因此，可以假定利润矩阵对农民决策是外生的。第二，存在一个额外的风险源，该风险源源于未来利润流的不确定性，该不确定性通过使用新设备引入生产过程。

 

这种不确定性的成本由溢价表示，暗示寻求附加信息的价值。在我们的实证模型中，信息在采纳决策中的作用将通过以下代理变量来衡量，这些变量决定了农民的人力资本：户主的教育水平、一般活跃的农业信息收集以及与推广访问的次数(即与农技员接触的次数)。这三个变量被假定为农民的信息水平对新设备采纳呈正相关。根据人力资本理论，创新能力与这些变量密切相关，因为这些特征与农场经营者的资源配置技能有关(Nelson and Phelps, 1966; Schultz, 1972; Huffman, 1977)。信息收集，无论它是否指技术创新本身，都被认为能提高资源分配技能，从而增加采用决策的效率。拥有高水平资源分配技能的农民将更准确地预测未来的产量和盈利能力，从而做出更有效的采用决策（Stigler，1961；Huffman，2001）。类似地，有关新技术的不完全信息可能带来与技术采纳相关的风险，这可能会提高犯错误的可能性。

 

估计过程遵循两个步骤。首先，我们计算每个农民的利润分配的前四个样本矩，即均值、方差、偏度和峰度系数。第二，将传统的离散选择模型中的估计矩与其他农户特征以及与农户信息相关的变量结合起来，以分析生产风险和信息如何影响采用新技术决策。利润分配的前四个矩阵是在一个顺序估计程序得出的（见Kim and Chavas, 2003）。

 

解释变量包括以下内容：(a)农民年龄(年)；(b)农民教育水平(年)；(c)虚拟变量表示农民从其他渠道获得一般的耕作信息；(d)干旱指数（定义为该地区平均的年气温与年总降雨量的比值）(Stallings 1960)；(e)农场的总负债(欧元)；(f)推广访问农场的次数；(g)非农收入(欧元)；(h)虚拟变量表示是否是家庭农场；(j)三种土地类型的虚拟变量(即粘土砂质、粘土灰岩、泥质灰岩)和(i)三个地区虚拟变量，捕捉区域间的差异(即Rethymno、Heraklio、Lasithi)。最后，人力资本的变量（即(b)农民教育水平、(c)积极的信息收集、(f)推广访问次数）与四个利润样本矩中的每一个交互作用。

 

我们需要解决三个潜在的内生变量：农场的债务、推广访问次数和非农收入。我们采用Lee建议的以及Connelly（1992）和DeSimone（2002）使用的两阶段工具变量方法来实现这一点。在第一阶段，我们将所有上述变量指定为所有其他外生变量的函数，再加上一套工具变量。在第二阶段，这些变量（即农场债务、推广访问次数、非农收入）的观测值连同它们从第一阶段产生的相应残差的向量一起被包括在内。最后，由于我们将估计值（即利润矩）合并到概率方程(Probit)中，因此我们使用自助法(bootstrapping techniques)来获得概率模型中对应标准误差的一致估计(Politis和Romano 1994)。

 

三、估计结果

概率模型中的解释变量的符号符合我们的预期，即承担更大风险的农民更有可能采用新的节水灌溉技术。通过估计采用模型中四个样本矩中的三个(第一、第二和第四)的直接影响，可以看出风险中性的农民拒绝采纳新的节水灌溉技术。

 

就推广服务(公共或私人)而言，考虑采用技术创新(包括灌溉技术)的农民更有可能访问推广机构，以便获得充分实施新技术的必要信息。另一方面，随着时间推进，机会成本增加，人们常常假设非农收入可以提供财政资源，并刺激人们采用新技术。非农收入水平可能不是外生的，而是受农业本身的盈利能力的影响，而这又取决于技术采用决策。然而，在我们的调查中，非农收入主要来自非农活动（即旅游业）和其他非农相关部门的就业（即公共管理和建筑工作）。鉴于这些工作的技能要求不同，从分配给每个职业的时间是外来固定的意义上来说，农场和非农场收入实际上可以被假定为非竞争性的(Wozniak 1993；Lapar和Pandey 1999)。因此，非农收入很大程度上外生于采纳决策。最后，关于农场的债务，仔细观察我们的抽样调查发现，绝大多数的债务来自于种植季节开始时主要生产温室新鲜蔬菜的农场的耕作贷款。此外，在调查时，40%的采纳费用是由希腊农业部的结构性资金资助的。因此，农业债务不是决定采用新灌溉技术的内生因素。

 

在采用新的更有效的灌溉技术的决定中，风险起着重要的作用。发现与农场环境特征相关的风险是重要的。较干旱和沙质土壤都增加了作物对水的需求，从而增加了与不利的气候条件有关的生产风险。这反过来又促使农民采用具有更大的节水潜力的新技术。农民自身的特点对选择新的灌溉设备的选择也具有显著影响。结果表明越年轻，受教育程度越高的农民采用新灌溉技术的可能性就越高。具有较好信息(通过推广机构访问、一般信息渠道或教育)的农民将等待的选项设置为较低值，因此，与其他农民相比，他们更有可能采用新技术。

 

虽然灌溉技术的选择与处理生产风险(由产量的方差衡量)相关，这些结果表明技术选择不影响暴露于产量下降的不确定性。虽然灌溉技术的选择与处理生产风险（通过产量方差衡量）相关，但这些结果表明技术选择不会影响下行收益率不确定性。

 

通过将利润四个矩阵与教育、推广访问和积极信息收集进行交互作用，我们可以测试农民积累（通过教育、推广访问和信息收集）的信息量是否影响农民对风险的反应。积极的信息收集不会影响农民对利润四个矩阵的反应。然而，较高的教育水平和更频繁的推广访问会增加农民对第二利润矩阵变化的反应，并减少农民对第四利润矩阵变化的反应。前者效应表明农民对与生产相关的技术进步的知识和了解越多，他们对影响农业利润变化的参数就越敏感。后一种效应可能表明，农民受教育程度越高，了解情况越多，他就越有可能意识到对防范难以预测的极端事件的难度。因此，为了对利润分配中的极端值的进行套期保值，他采用新技术的可能性将降低。

 

四、结论

 

本文建立了一个理论模型，用来描述面临生产风险和新技术信息不完全的农民采用灌溉技术的情况。采用条件是在农民风险规避的假设下导出的，并且假设不确定性可以来自两个来源：气候条件的随机性和与新技术使用相关的未来利润流的不确定性。我们使用随机选取的位于希腊克里特岛的265个农场的样本来估计这个方程的简化形式。估计过程是分两步进行的。在第一步中，我们估计利润分配的前四个矩，在第二步中，我们将这些估计的矩合并到技术采用模型中。发现风险在农民决策中起着核心作用，首先通过采纳模型中利润分配样本矩的直接影响，其次通过信息在决策采纳中的作用。

 

这些结果具有重要的政策含义。首先，采用新的节水灌溉技术可以作为生产风险管理的手段。其次，如果农民规避风险，可变投入的边际产品的价值超过其市场价格。这一结果可能导致错误的推断，即农场在分配可变投入方面效率低下，并且需要对投入选择进行调节。在评估监管政策对投入选择和预期利润的影响时，忽略风险因素可能会给决策者提供误导性的指导。这提醒所有考虑对随机生产过程，尤其是农业，进行调节的政策制定者。第三，当政策制定者考虑引入经济手段（如补贴）以激励采用节水技术时，他应将农民从采用新技术所带来的生产风险减少中获得的预期收益纳入相关的成本收益分析中。忽视这些好处可能会导致潜在的福利增强政策无法满足成本效益标准。最后，当新技术对未来利润流的影响不确定时，提供与采纳新技术有关的信息，通过降低采纳的准期价值，促使农民之间更快地扩散。