当政府补贴遇上种植规模,会产生怎样的激励效应?江西农业大学基于442份柑橘家庭农场的调查数据,用机器学习方法首次系统解构了农户采纳水肥一体化技术的内外动因。结果显示:政府补贴力度、种植规模和政策宣传是驱动采纳行为的三大核心因素,且规模与补贴存在显著的协同放大效应。
一、绿色技术推广的“认知盲区”
柑橘产业是我国南方地区的重要经济支柱,在满足国内外市场需求、促进农民增收方面发挥着关键作用。然而,传统柑橘种植模式长期依赖化学肥料和农药,不仅导致土壤退化、水资源浪费,还加剧了生态环境污染问题,严重制约产业可持续发展。
水肥一体化技术作为一种高效、精准的绿色生产技术,能够通过优化灌溉与施肥方式,提高水肥利用效率,减少环境污染,改善土壤质量,并促进柑橘提质增效。然而,农户对该技术的采纳行为存在显著差异,这种差异不仅受到农户自身认知和经济条件的影响,也受到政策支持和市场环境等外部因素的制约。如何精准识别这些影响因素,成为推广绿色技术的关键前提。
二、科创亮点:XGBoost+SHAP让农户决策“可解释”
2026年2月24日,江西农业大学经济管理学院王火根教授团队在《生态与农村环境学报》发表研究,首次将机器学习方法引入农户绿色技术采纳行为分析,基于江西省442份柑橘家庭农场的调查数据,运用XGBoost模型和SHAP解释方法对水肥一体化技术采纳行为的影响因素进行系统分析。
亮点一:方法论突破——从“解释性建模”到“预测性建模”
传统农户行为研究主要采用有序Probit模型、中介效应模型、内生转换模型等计量经济学方法进行因果关系推断。这类方法只在特征变量与目标变量之间存在线性关系时有效,难以处理复杂的非线性决策过程。
本研究首次采用机器学习方法,具有两大独特优势:
无严格假设条件限制:预测准确性高、灵活性强,通过机器学习算法能够处理非线性关系,满足更高维和更复杂的决策过程建模
可解释性强:能够清晰地呈现各特征变量对响应变量的重要性及正负性,分析各特征变量间的交互效应,甚至进行单个样本的预测
与传统回归模型相比,基于集成学习的可解释机器学习模型预测性能明显更优。
亮点二:数据发现——三大核心驱动因素
研究结果显示,在所有特征变量中,影响家庭农场水肥一体化技术采纳行为的最重要的三个因素为:
| 排名 | 影响因素 | 影响方向 | 类别 |
|---|---|---|---|
| 第1位 | 政府补贴力度 | 显著正向 | 外部因素 |
| 第2位 | 种植规模 | 显著正向 | 内部因素 |
| 第3位 | 政策宣传 | 显著正向 | 外部因素 |
亮点三:关键规律——外部因素主导,补贴与规模协同
研究揭示了两个重要规律:
外部因素主导:总体来看,外部因素(政府补贴、政策宣传、市场环境)对家庭农场水肥一体化技术采纳行为产生的影响大于内部因素(个体特征、家庭特征、认知特征)。这意味着政策工具的精准发力比单纯改变农户认知更为有效。
补贴-规模协同效应:种植规模与政府补贴力度能够发挥出更大的激励效应——两者存在显著的交互作用,规模较大的农户对补贴更敏感,补贴政策在规模户群体中产生放大效应。
亮点四:理论视角——农户是“有限理性人”
研究基于农户行为理论,综合了理性小农学派和组织生产学派的观点,认为农户会基于利益最大化和风险最小化进行效用最大化决策,即受到内部因素和外部因素的制约而做出有限理性的决策行为。
这一理论定位为理解农户技术采纳行为提供了更贴近现实的视角——农户不是纯粹的经济理性人,也不是纯粹的风险规避者,而是在内外部约束下寻求最优解的“有限理性人”。
三、应用前景:为政策精准施策提供“导航图”
1. 补贴政策的精准投放
研究发现政府补贴力度是首要驱动因素,但“撒胡椒面”式的普惠补贴未必最优。政策制定者可根据种植规模设置差异化补贴标准,发挥补贴-规模的协同效应,使有限的财政资源产生最大激励效果。
2. 宣传策略的优化方向
政策宣传位列第三大影响因素,但传统宣传方式往往“大水漫灌”。研究提示,针对不同规模农户设计分层分类的宣传内容——对规模户侧重经济效益,对小农户侧重技术易用性和风险可控性。
3. 技术推广的靶向施策
研究显示,种植规模是唯一的内部核心驱动因素。这意味着技术推广应优先聚焦适度规模经营主体,通过规模户的示范效应带动周边小农户跟进,形成“先规模户、后小农户”的推广路径。
4. 方法论推广价值
本研究提供的XGBoost+SHAP分析框架,可推广至其他绿色生产技术(如秸秆还田、测土配方施肥、绿色防控等)的采纳行为研究,为农业政策评估提供更强大的分析工具。
四、产业意义:让绿色技术推广从“经验”走向“精准”
这项研究的深层价值在于将机器学习方法引入农业技术推广领域,为政策制定提供了数据驱动的决策依据。传统农业技术推广高度依赖“试点-总结-推广”的经验模式,而本研究证明:通过大数据+机器学习,可以精准识别哪些因素真正起作用、对谁起作用、在什么条件下起作用。
正如论文结论所言:“上述结论对政府进一步推广水肥一体化技术具有重要的参考价值。”当农业政策从“一刀切”走向“靶向施策”,绿色技术推广的效率将实现质的跃升。
来源:江西农业大学经济管理学院;作者:王火根、胡霜、丁泉;题目:基于机器学习的家庭农场绿色生产技术采纳行为影响因素研究:以柑橘水肥一体化技术为例;发表于:《生态与农村环境学报》(2026年2月24日)。












