王福林，趙勝雪，付曉明，許冰,2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱 150030;2.黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，哈爾濱 150088）

機(jī)械化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系研究

王福林1，趙勝雪1，付曉明1，許冰1,2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱 150030;2.黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，哈爾濱 150088）

為研究機(jī)械化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系模型及其參數(shù)獲取、處理，文章推導(dǎo)建立機(jī)械化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系模型，通過對(duì)綏化地區(qū)10個(gè)村100個(gè)勞動(dòng)力調(diào)研，獲得種植業(yè)機(jī)械化程度100%和0時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力所承擔(dān)耕地面積。經(jīng)檢驗(yàn)，機(jī)械化程度為100%和0勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積均符合正態(tài)分布，通過檢驗(yàn)與異常值剔除，本區(qū)域種植業(yè)機(jī)械化程度為100%時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力所承擔(dān)耕地面積平均值為8.00 hm2，種植業(yè)機(jī)械化程度為0時(shí)為1.38 hm2。依據(jù)推導(dǎo)建立機(jī)械化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系模型，計(jì)算不同機(jī)械化程度勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積。為研究農(nóng)村剩余勞動(dòng)力奠定理論基礎(chǔ)。

勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積；機(jī)械化程度；估算模型；數(shù)據(jù)獲??；數(shù)據(jù)處理

王福林,趙勝雪,付曉明,等.機(jī)械化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2016,47(5):91-97.

Wang Fulin,Zhao Shengxue,Fu Xiaoming,et al.Study on the relation between mechanization degree and affordable arable land area per labor[J].Journal of Northeast Agricultural University,2016,47(5):91-97.(in Chinese with English abstract)

Key words:affordable arable land area per labor;mechanization degree;estimation model;data acquisition;data processing

勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積是科學(xué)預(yù)測(cè)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力數(shù)量基礎(chǔ)，是國家決策部門指導(dǎo)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力合理轉(zhuǎn)移和推動(dòng)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)轉(zhuǎn)型的重要依據(jù)[1-4]。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度不斷提高，勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積增加，農(nóng)村剩余勞動(dòng)力數(shù)量增加[5-7]。因此亟需研究機(jī)械化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系，建立農(nóng)村剩余勞動(dòng)力數(shù)量預(yù)測(cè)方法體系[8-10]。

近年學(xué)者對(duì)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力數(shù)量預(yù)測(cè)方法作大量研究。Ng等采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析估算法1978～ 1992年江蘇和四川剩余勞動(dòng)力比例[11]。張雅麗等根據(jù)每公頃所需要?jiǎng)趧?dòng)工日數(shù)、勞動(dòng)力一年能提供勞動(dòng)力數(shù)及每種作物面積估算種植業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量。吳慶軍等利用動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)年法測(cè)算剩余勞動(dòng)力[12]。王福林等建立種植業(yè)機(jī)械化程度與勞動(dòng)力需求關(guān)系模型為種植業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量動(dòng)態(tài)估算提供新方法[13]。索瑞霞等考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性、階段性及地理環(huán)境等因素建立改進(jìn)工日法提高大范圍農(nóng)村剩余勞動(dòng)力估算科學(xué)性[14]。但以上研究均未考慮機(jī)械化程度對(duì)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積影響，勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積變化直接影響農(nóng)村剩余勞動(dòng)力數(shù)量。目前，有關(guān)機(jī)械化化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系研究未見報(bào)道。

本文研究推導(dǎo)建立機(jī)械化程度與勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積關(guān)系模型。在此基礎(chǔ)上研究模型參數(shù)獲取與處理方法。以綏化地區(qū)為例，通過對(duì)該地區(qū)10個(gè)村100個(gè)勞動(dòng)力調(diào)查，獲得種植業(yè)機(jī)械化程度為100%和0時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積，根據(jù)推導(dǎo)建立模型計(jì)算出不同機(jī)械化程度每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積，為估算農(nóng)村剩余勞動(dòng)力奠定基礎(chǔ)，可為其他地區(qū)每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積估算提供參考。

1 每個(gè)勞動(dòng)力可負(fù)擔(dān)耕地面積估算模型建立

依據(jù)機(jī)械化程度定義[15-16]，設(shè)s為耕地面積，s'機(jī)械完成作業(yè)面積，x為機(jī)械化程度，則有

人畜力完成的作業(yè)面積s''為

由于

當(dāng)令L（x）為種植業(yè)機(jī)械化程度為x時(shí)所需總勞動(dòng)力個(gè)數(shù)，a為種植業(yè)機(jī)械化程度為100%時(shí)每公頃耕地面積所需勞動(dòng)力個(gè)數(shù)（人），b為機(jī)械化程度為0時(shí)每公頃所需要的勞動(dòng)力數(shù)量（人），則有

令l（x）為勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積，則有

將式（5）代入式（6）得

由于種植業(yè)機(jī)械化程度為100%時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積為

種植業(yè)機(jī)械化程度為0時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積為

將式（8）、式（9）代入式（7）得

式（10）便是勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積與機(jī)械化程度關(guān)系模型。該模型中，有參數(shù)l（100%）和l（0）。

2 數(shù)據(jù)獲取研究

種植業(yè)機(jī)械化程度100%時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積l（100%）和種植業(yè)機(jī)械化程度為0時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積l（0），雖然在以往統(tǒng)計(jì)資料無法查詢，但可深入生產(chǎn)實(shí)際實(shí)際走訪獲得。

一是通過農(nóng)村走訪直接確定l（100%）和l（0）值，二是在通過調(diào)研機(jī)械化程度不同村鎮(zhèn)目前種植業(yè)機(jī)械化程度下每個(gè)勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積，并對(duì)所獲得種植業(yè)機(jī)械化程度、每個(gè)勞動(dòng)力可承負(fù)擔(dān)耕地面積數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，利用回歸得到模型求出l（100%）和l（0）數(shù)值，兩種調(diào)研樣本≥50個(gè)，對(duì)樣本統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)后，如統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果不通過，則需增加調(diào)研樣本數(shù)量，直到通過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。

在調(diào)研中需注意：調(diào)研前調(diào)查表格設(shè)計(jì)完整；明確指出勞動(dòng)力可承擔(dān)耕地面積按耕種最繁忙季確定，雇傭勞動(dòng)力應(yīng)計(jì)入勞動(dòng)力需求數(shù)量。

3 分布檢驗(yàn)

為提高數(shù)據(jù)可靠性，根據(jù)數(shù)據(jù)分布規(guī)律剔除異常數(shù)據(jù)[17-18]。

常見分布檢驗(yàn)方法是χ2檢驗(yàn)[19]：把隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生全體Ω分為k個(gè)互不相容的事件A1，A2，…，AK（A1∪A2∪…∪AK＝Ω），Ai∩Aj=，i≠j，i，j=1，2…，k，在假設(shè)H0下，可以計(jì)算pi=P（Ai），i=1，2…，k。顯然，在n次試驗(yàn)中，事件Ai出現(xiàn)頻率ni/n與pi有差異，若H0成立，則差異不顯著；若H0不成立，差異顯著?；诖似栠d（Pearson）用統(tǒng)計(jì)量[20-22]

作為衡量檢驗(yàn)假H0實(shí)際吻合程度。

χ2檢驗(yàn)法具體操作是：

假設(shè)總體ξ的理論分布為F（x），x1，x2，…，xn是F（x）樣本，F(xiàn)0（x）預(yù)先給定的一個(gè)分布函數(shù)。為要檢驗(yàn)

（1）將樣本取值范圍分成k個(gè)互不相交區(qū)間：（a0，a1]，（a1，a2]，…，（ai-1，ai]，…，（ak-1，kk]，其中-∞

（2）計(jì)算出樣本值落入每一區(qū)間（ai-1，ai]（i=1，2…，k）數(shù)ni，ni稱為實(shí)測(cè)頻數(shù)。

（3）求解理論分布下ξ會(huì)落在（ai-1，ai]內(nèi)的概率，當(dāng)H0為≤真時(shí)，ξ落在（ai-1，ai]內(nèi)的概率為pi=P {ai-1<ξ≤ai}=F0（ai-1）（i=1，2…，k）

于是求得ξ落入（ai-1，ai]內(nèi)的理論頻數(shù)npi，一般來說npi應(yīng)≥于5，否則合并分組。

（4）作統(tǒng)計(jì)量

根據(jù)皮爾遜定理知χ2-χ2（k-r-1），式中r為F0（x）中被估計(jì)參數(shù)數(shù)量。

（5）確定顯著性水平值α，查詢?chǔ)?分布表，即可獲得臨界值為χα2（k-r-1）。

（6）通過樣本數(shù)據(jù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)量χ2。

（7）推斷：若χ2>χα2（k-r-1），則拒絕H0，F(xiàn)（x）不服從分布F0（x）；當(dāng)χ2<χα2（k-r-1）時(shí)，接受H0，認(rèn)為F（x）符合F0（x）。

χ2檢驗(yàn)法是在n無限大時(shí)推導(dǎo)，因此在實(shí)際應(yīng)用過程中要保證n足夠大，以及npi不能過小。通常要求樣本容量n≥50，?npi≥5，最好滿足npi≥10，否則應(yīng)適當(dāng)合并區(qū)間（或Ai），使npi滿足該要求。

4 異常數(shù)據(jù)的剔除方法

若假設(shè)每個(gè)勞動(dòng)力所能負(fù)擔(dān)耕地面積樣本數(shù)據(jù)經(jīng)檢驗(yàn)后服從正態(tài)分布，其中μ表示每個(gè)勞動(dòng)力所能承擔(dān)耕地面積樣本數(shù)學(xué)期望，每個(gè)勞動(dòng)力所能承擔(dān)耕地面積樣本方差。因此，依據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)原理[23-24]，倘若隨機(jī)變量ξ的概率密度是：

其中-∞0為常量，則稱ξ服從參數(shù)為μ與σ的正態(tài)分布，記為ξ～N（μ，σ2）。正態(tài)隨機(jī)變量ξ分布函數(shù)為：

特別地，當(dāng)μ=0，σ=1為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，記N（0，1），概率密度與分布函數(shù)分別為

依照上述方法，樣本中任意觀測(cè)數(shù)據(jù)與該樣本期望μ差值的絕對(duì)值小于3σ概率可表示成

目前國內(nèi)外對(duì)控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，但絕大多數(shù)以μ±3σ為界限，當(dāng)樣本觀測(cè)值在區(qū)間[μ±3σ]范圍內(nèi)，即認(rèn)為該觀測(cè)值正常，若樣本觀測(cè)值不在區(qū)間[μ±3σ]范圍內(nèi)，即認(rèn)為該觀測(cè)值異常，予以剔除。因此，該異常值的剔除方法稱為3σ原則。

5 數(shù)據(jù)整理方法

若機(jī)械化程度為100%時(shí)，勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積l（100%）調(diào)查樣本數(shù)為N1，機(jī)械化程度為0時(shí)，勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積l（0）調(diào)查樣本數(shù)為N2。經(jīng)檢驗(yàn)，若l（100%）異常的數(shù)據(jù)為m1（m1

剔除異常樣本后，機(jī)械化程度為100%時(shí)，勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積第i個(gè)樣本為l（100%）i，機(jī)械化程度為0時(shí)，勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積第j個(gè)樣本為l（0）j，則有

按照上述數(shù)據(jù)整理方法，獲得l（100%）和l（0）可信。

6 實(shí)例計(jì)算

通過對(duì)綏化地區(qū)10個(gè)村100個(gè)勞動(dòng)力調(diào)查，得到機(jī)械化程度100%時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力所能承擔(dān)耕地面積如表1所示，機(jī)械化程度為0時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力所能承擔(dān)耕地面積如表2所示。

由表1樣本數(shù)據(jù)可分別計(jì)算機(jī)械化程度為100%時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積均值、方差和標(biāo)準(zhǔn)差為：

由表2樣本數(shù)據(jù)可分別計(jì)算機(jī)械化程度為0時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積均值、方差和標(biāo)準(zhǔn)差為：

假設(shè)表1、2樣本數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，由于正態(tài)分布函數(shù)定義在（+∞，-∞）上的，所以將表1中100個(gè)樣本數(shù)據(jù)分為7個(gè)區(qū)間，第一個(gè)區(qū)間為（-∞，7.16]，最后一個(gè)區(qū)間為（8.81，+∞），其余5個(gè)區(qū)間按組距0.33劃分。將表2中100個(gè)樣本數(shù)據(jù)分為9個(gè)區(qū)間，第一個(gè)區(qū)間為（-∞，1.01]，最后一個(gè)區(qū)間為（1.71，+∞），其余7個(gè)區(qū)間按組距0.10劃分。

表1 當(dāng)機(jī)械化程度為100%時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積統(tǒng)計(jì)Table 1Mechanization degree is 100%affordable arable land area per labor statistical (hm2·person-1)

表2 當(dāng)機(jī)械化的程度是0時(shí)每個(gè)勞動(dòng)力所能承擔(dān)的耕地面積統(tǒng)計(jì)Table 2Mechanization degree is 0 affordable arable land area per labor statistical

當(dāng)H0成立時(shí)，表1樣本數(shù)據(jù)ξ落在各區(qū)間概率估計(jì)值為：

當(dāng)H0成立時(shí)，表2樣本數(shù)據(jù)ξ落在各區(qū)間概率估計(jì)值為：

當(dāng)i=1，2…，k時(shí)，可分別計(jì)算出pi（100%）和pi（0）值，結(jié)果如表3、4所示。

當(dāng)機(jī)械化程度為100%時(shí)，其χ2值為：

表3 機(jī)械化程度為100%時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積χ2檢驗(yàn)計(jì)算Table 3The χ2test calculation table of affordable arable land area per labor when mechanization degree is 100%

表4 機(jī)械化程度為0時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積χ2檢驗(yàn)計(jì)算Table 4The χ2test calculation table of affordable arable land area per labor when mechanization degree is 0

由于自由度K-r-1=7-2-1=4，當(dāng)取α=0.05，查χ2分布表得：

由于χ2=5.9508

表1中數(shù)據(jù)6.33，9.67，9.67為異常數(shù)據(jù)，予以剔除。剔除異常數(shù)據(jù)后，當(dāng)機(jī)械化程度是100%時(shí)，每個(gè)勞動(dòng)力多能承擔(dān)耕地面積是：

當(dāng)該調(diào)查地區(qū)機(jī)械化程度為0時(shí)，其χ2值為

由于自由度K-r-1=8-2-1=5，當(dāng)取α=0.05，查χ2分布表得：

由于χ2=10.0473

以表2中數(shù)據(jù)2.00，2.00為異常數(shù)據(jù)，予以剔除。剔除異常數(shù)據(jù)后，機(jī)械化程度為0時(shí)，勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積為：

將l（100%）=8.00 hm2、l（0）=1.38 hm2代入式（10），并整理得：

按式（34）可分別計(jì)算不同機(jī)械化程度為0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積分別為1.38、1.50、1.65、1.84、2.06、2.35、2.74、3.28、4.08、5.41和8.00 hm2。

7 結(jié)論

a.本文推導(dǎo)建立機(jī)械化程度與勞動(dòng)力需求關(guān)系模型。

b.根據(jù)模型參數(shù)獲取、檢驗(yàn)、異常數(shù)據(jù)剔除及整理方法，通過實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù)分布檢驗(yàn)得出機(jī)械程度為100%和0時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布。

c.剔除調(diào)研數(shù)據(jù)異常數(shù)據(jù)，機(jī)械程度為100%和0時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積分別為8.00和1.38 hm2。

d.利用推導(dǎo)建立模型和整理得出機(jī)械程度為100%和0時(shí)勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積，計(jì)算給出綏化地區(qū)不同機(jī)械化程度勞均可負(fù)擔(dān)耕地面積。

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Study on the relation between mechanization degree and affordable arable land area per labor

WANG Fulin1,ZHAO Shengxue1,FU Xiaoming1,XU Bing1,2

(1.School of Engineering,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2. School of Economics and Management,Heilongjiang Agricultural Engineering Vocational College, Harbin 150088,China)

In this paper,the relation model between mechanization degree and affordable arable land area per labor and the model parameters acquisition and processing was studied.This paper established the relation model between mechanization degree and affordable arable land area per labor.In addition,affordable arable land area per labor data acquisition and processing methods were also covered when the mechanization degree was 100%and 0.One hundred labor across 10 villages in Suihua area were invested for demonstration.Upon examination,when mechanization degree was 100%or 0,the affordable arable land area per labor was in line with normal distribution,through inspection and eliminate the abnormal data,it was concluded that the in the area of 100% mechanization degree,the mean of the affordable arable land area per labor was 8.00 hectares,while 1.38 hectares for the 0 mechanization degree.The affordable arable land areas per labor under the different mechanization degrees were calculated based on the relation model.This research had lain a theoretical foundation for the study of rural surplus labor.

S23-0；F323.6

A

1005-9369（2016）05-0091-07

2016-03-16

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（13BJY098）

王福林（1959-），男，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程與管理科學(xué)與工程。E-mail:fulinwang1462@126.com

時(shí)間2016-5-27 14:59:16[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20160527.1459.026.html