中国不同地区粮食生产要素的贡献测量

张玲燕，唐 焱

(南京农业大学公共管理学院，南京210095)

0 引言

粮食生产一直是国家高度重视的问题。2009年《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题决定》强调确保国家粮食安全，把发展粮食生产放在现代农业建设的首位。1983年中国95%以上的生产队实行双包到户。此后，家庭联产承包责任制的推广促进了我国粮食生产要素的市场化配置。1983年以来，全国粮食总产量在波动中上升［1］。由1983年的3.87亿t上升到2012年的近5.90亿t。然而，由于粮食生产要素的有限性，尤其是伴随着城市化的扩张，耕地面积不断减少，耕地质量下降，必须实现生产要素的优化配置才能确保粮食生产的安全。因此，探究生产要素贡献大小及变化特征具有重要意义。

当前粮食生产的研究主要集中于粮食生产能力现状、潜力及变化［2-4］、粮食供需结构［5］、耕地利用与粮食生产之间的关系［6-9］以及生产要素对粮食生产的作用机理。其中，生产要素对粮食生产的作用机理研究的一个重要方面就是生产要素对粮食生产贡献衡量。这方面的研究分歧较大。甚至对同一个问题的研究，不同的学者会得出相反的结论。其差异主要集中于变量的选取、研究尺度(空间尺度和时间尺度)及采用的计量方法。

在省级层面上，唐华仓以河南省2001—2003年109个县为研究尺度，测算了生产要素对粮食产量的贡献系数［10］，认为在既定技术条件下，灌溉是影响粮食生产的第一要素。董彦龙选取1978—2009年河南省粮食产量、从业人数、耕地面积、农业机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量、农村用电量7个时间序列作为研究指标［11］，结果表明河南省粮食产量增长贡献最大的生产要素是农村用电量和化肥施用量。宋伟等利用农户的调查数据，采用C-D生产函数，探讨了影响粮食单产的主要因素［12］。胡冰川等采用面板数据对江苏省粮食生产进行了实证研究［13］。全国层面上，黄臻等选取粮食播种面积、灌溉面积、农机总动力、化肥使用量、农村用电量5个因素，运用多元回归分析对粮食产量的贡献大小进行了分析［14］。亢霞和黄金波等分别利用随机前沿分析方法，测算了我国粮食生产的技术效率及其影响因素［15-16］。郭淑敏等运用灰色关联分析法研究了粮食主产区影响粮食产量的相关因素［17］。

已有的粮食生产要素的贡献研究存在的主要缺陷是:(1)回归方法的选取。一些研究采用OLS逐步回归方法导致一些重要的解释变量被剔除，而且对于时间序列数据采用OLS进行回归降低了估计效率。(2)研究只停留在衡量生产要素的生产弹性，而没有计算各生产要素的贡献率，不能对生产要素的贡献进行全面分析和衡量。本研究克服了这两点缺陷，在区分不同经济发展水平①“经济发展水平”综合考虑了反映地区经济发展水平的指标，包括人均地区生产总值、人均可支配收入等。下，对各生产要素的贡献进行了全面分析。

1 研究尺度与研究方法

1.1 研究尺度

1982年中央1号文件完全肯定了包产到户、包干到户的合法地位，自此农村劳动力和其他农业生产要素在更大程度上实现了市场化配置，广大农民在逐步规范的社会主义市场经济里进行生产。为此，本研究考察的时段定在1982—2012年。

在空间尺度上，以我国11个粮食主产省份为基础。按照各省的经济发展水平将11省份划分为发达地区和中等发达地区。其中，发达地区包括江苏省和山东省，中等发达地区包括黑龙江、吉林、辽宁、河南、河北、湖南、湖北、江西、安徽9 个省区［18］。

1.2 模型构建

研究中选用柯布-道格拉斯生产函数构建模型。20世纪20年代末，美国数学家柯布和经济学家道格拉斯推导出著名的C-D模型用以定量衡量不同投入要素对经济增长的影响。公式为:

式中:Y，K，L，T分别表示总产出、资本投入、劳动力投入和技术进步(以时间变量来反映技术进步);α和β分别为资本和劳动力要素的生产弹性，表示该生产要素投入的改变对总产出的影响;A为非0常数。

1957年美国学者Solow提出改进的C-D生产函数模型:Y=A0eλtKαLβMγ，将技术进步描述为时间t的函数。根据该模型的一般原理并结合我国粮食生产状况建立如下变换后的粮食生产计量模型:

式中:Y为农业产出;X1为土地要素投入;X2为劳动力投入;X3为化肥投入;X4为灌溉水平;X5为农村用电;X6为农业机械投入;T为技术进步;Vit为模型的随机误差项，描述除解释变量以外的因素对农业产出的干扰，包括政策、气候等难以具体量化的因素的影响。式(3)中，因变量用粮食产量来衡量农业产出;自变量包括粮食播种面积、农业劳动力、化肥施用量、有效灌溉面积、农业机械总动力、农村用电量。

2 实证研究

2.1 数据来源与说明

数据主要来自1982—2012年各省份的农业统计年鉴。为了对比研究不同经济发展水平下粮食生产要素的生产弹性和贡献率的差异，采用了两个面板数据。两个面板数据的时间维度是1982—2012年，横截面维度为发达地区和中等发达地区各省份历年相关数据。

2.2 模型的估计结果

对两个面板数据分别用随机效应模型和固定效应模型进行了估计并进行了Hausman检验，确定两个面板数据均采用固定效应模型为有效(表1)。

根据回归结果分别计算发达地区和中等发达地区的粮食生产要素对粮食产量增长的贡献率(表2)。

2.3 结果与分析

2.3.1 发达地区回归结果分析。从表1和表2的回归结果和生产要素贡献率的计算结果来看，发达地区各要素的生产弹性(即在其他要素投入不变的情况下):土地为 1.350，劳动力为0.046，化肥为0.215，机械为0.110。

1982—2012年生产要素对粮食生产的平均贡献率:土地(剔除异常值后)为27%，农业劳动力为1%，化肥为14%(由于有效灌溉面积和农村用电量这两个变量对粮食总产量影响不显著，故没有计算贡献率)。农业机械的生产弹性和贡献率都显著大于劳动力，说明在发达地区，机械对劳动力的替代程度很高。

表1 发达地区和中等发达地区生产弹性对比Tab.1 Comparison of production elasticity

从贡献率来看，农业机械贡献率和劳动力贡献率年际间变化不大，农业机械贡献率平均值为6%，劳动力的贡献率平均值为1%。粮食单产和粮食播种面积是影响农业机械总动力的重要因素［19-20］，农业机械贡献率的稳定性说明在发达地区农业机械的使用能够与粮食产量的变化保持一致。

劳动力贡献率的变化受经济形势和国家政策的影响很大。例如1985年劳动力贡献率达到11%，主要是因为从1983年至1985年初，我国开始实行政社分开、撤社建乡的工作，宣告了人民公社体制解体。1985年，国家对农产品的统派购制度进行全面改革，实行“双轨制”。这些政策极大地调动了农民生产积极性。1989年劳动力贡献率达到13%，主要是因为1989—1991年我国经济市场疲软、经济下滑导致就业环境恶化，农村劳动力回流农村。

有效灌溉面积对发达地区的粮食产量影响不显著。从理论上讲，有效灌溉面积越大，粮食总产量越多。但在发达地区，实证结果并未得出与理论相一致的结论。这可能是因为发达地区得益于优越的地理位置，降水充足，水资源丰富，灌溉面积对粮食产量的影响比较小。甚至由于灌溉不当，造成土壤盐碱化、潜育化和土壤污染，反而降低了粮食产量。

2.3.2 中等发达地区回归结果分析。中等发达地区各要素生产弹性:土地为0.843，劳动力为0.197，化肥为0.117，有效灌溉面积为 0.080，农村用电量为 0.034，农业机械影响不显著。1982—2012年生产要素对粮食生产的平均贡献率:土地为11%，农业劳动力仅为1%，化肥为10%，农村用电量为3%，有效灌溉面积为1%。劳动力投入对中等发达地区的粮食产量有显著的正向作用，但劳动力的贡献率并不高。这主要是由于随着劳动力机会成本的提高，以及就业机会的增加，农村劳动力由农业部门转移到非农业部门。

表2 生产要素贡献率Tab.2 The rate of contribution of production factor

2.3.3 发达地区与中等发达地区比较。在发达地区和中等发达地区，土地对粮食产量都具有显著的正向作用。在发达地区，其他投入不变，土地投入每增加1%，粮食产量增加1.35%。中等发达地区，土地投入每增加1%，粮食产量增加0.84%。表明发达地区耕地利用的集约度要高于中等发达地区。两个地区近30年的土地贡献率显著大于其他农业生产要素，这说明我国当前粮食生产还主要依靠耕地面积。从土地贡献率总体变化趋势来看，与中等发达地区相比，发达地区土地贡献率年际间变化较大。可能是由于发达地区经济发展水平较高，农民市场化意识强，劳动力素质也较高，农民能够根据市场的需求进行生产导致农作物种植结构调整幅度较大，从而使得年际间粮食播种面积波动幅度较大。自2000年以后，由于土地管理制度趋于严格和国家对粮食种植的高度重视及补贴政策，对粮食播种面积起到了一定的稳定作用，所以土地贡献率一直为正且趋于稳定。中等发达地区，土地贡献率除1988年和1989年异常偏高外，其余年份基本保持在-1～1范围内变动。

劳动力对发达地区的粮食产量影响不显著，而对中等发达地区有显著的正向影响。1982—2012年，发达地区人均粮食播种面积为0.36 hm2;中等发达地区人均粮食播种面积为0.43 hm2。人均粮食面积越大，劳动力对粮食产量的影响越显著。而与此相反的是，在发达地区农业机械总动力对粮食产量有显著的正向影响，对中等发达地区影响不显著。这说明在发达地区，农业机械对劳动力替代程度高于中等发达地区。这一问题可以从生产要素价格变动的角度解释。发达地区经济发展水平较高，乡镇经济发展迅速，能够吸纳较多的农村劳动力，许多农民在当地就能够实现非农就业。与中等发达地区相比，发达地区的劳动力机会成本更高(以农村居民家庭工资性收入代表农村劳动力的机会成本，2000—2009年，发达地区农村居民家庭工资性收入平均为2 127.19元/(人·年)，中等发达地区农村居民家庭平均工资性收入为1 057.66元/(人·年)。因此，在一定程度上农民选择用机械替代劳动力。

化肥投入对发达地区和中等发达地区的粮食产量都具有显著的正向作用，其生产弹性和贡献率都很高。化肥是农田生态系统的营养元素的重要组成部分，对粮食增产有巨大作用，但这并不意味着可以无限制地增加化肥施用量。特别是近些年来，化肥泛滥已经成为农业、食品安全研究的热点课题，也是国家高度关注的问题。过量的化肥施用会造成土壤板结，掠夺地力，使土地质量下降，影响了农业的可持续发展。近年来，由于我国耕地面积不断减少，为了确保粮食产量，化肥施用量不断增加，由1982年的1 513.4万t上升到2012年的6 000万t以上，增长了近4倍，而粮食产量增长不到2倍。

农村用电量是反映农村生产水平和生活质量的重要指标。在中等发达地区农村用电量与粮食产量有显著的正相关关系。在发达地区，农村用电量对粮食产量影响不显著。这主要是由于发达地区和中等发达地区的农村用电结构差异导致的。

综上所述，我国粮食生产要素的生产弹性和贡献率在发达地区和中等发达地区存在显著性差异。首先，土地和化肥对两个地区的粮食生产都有显著的影响。其中，发达地区的土地和化肥的生产弹性和贡献率显著高于中等发达地区。其次，劳动力、农业机械、有效灌溉面积和农村用电量对两个地区粮食产量的影响差异也很大。农业机械对发达地区的粮食生产有显著的正向影响，对中等发达地区影响不显著。劳动力、有效灌溉面积和农村用电量对中等发达地区的粮食生产有显著的正向影响，而对发达地区影响不显著。

3 结论与启示

3.1 发达地区

保持土地投入的稳定性，稳定粮食播种面积。土地要素投入的剧烈波动导致土地贡献率趋于无序，容易造成土地要素的无效使用。第一，在城镇化过程中，减少农地的过度性损失。当前，我国地方政府为了眼前利益，大量征用农地，造成了耕地资源的无效利用和浪费。严格耕地占补平衡制度的执行，确保耕地质量不降低，耕地数量动态平衡。第二，国家应加强对农业生产的服务，为农民的生产决策提供准确有效的市场信息，提高农业生产的比较利益，减少农地撂荒现象。

加大机械对劳动力的替代程度。当前我国发达地区的农业机械化水平有了长足的进步和发展，但是与发达国家相比差距仍然很大，且有不断拉大的趋势。提高农业机械效率，进一步将农业劳动力从土地中解放出来是关键。应该因地制宜，建立有效的农地流转机制，实现农地的规模化经营。目前在一些地区形成的种粮大户和新型的农业生产合作社是个很好的开端。坚持农业区域规划的原则，促进农业种植的区域化和专业化。

提高灌溉技术。一是完善灌溉系统，做到排灌结合，避免大水漫灌，节约用水，提高用水效率。二是大力推行灌溉污水预处理技术，减轻污水灌溉对土壤的污染。

3.2 中等发达地区

提高耕地利用的集约度，提高单位播种面积产出。我国人均耕地面积远低于世界平均水平，并且有大面积的中低产田，耕地后备资源不足。提高耕地利用的集约度必须依靠增加农业科技投入，大力培育和推广良种，改造中低产田，提高耕地地力。

提高农业机械化水平。第一，国家应加强对农业机械的投资力度，加大农机具购置补贴力度。有计划地加强乡镇农机服务组织建设和专业人员的培养。第二，应该提高农民整体的农业机械化意识。农民是农业生产的主体，加强对农民的机械技能培训才能从根本上提高机械化水平。涉农部门应多渠道开展送技术下乡活动。

增加有效灌溉面积。当今水资源日益紧张，增加有效灌溉面积的唯一途径就是节约用水，提高灌溉效率。有条件的地区应大力发展滴灌、喷灌等节水灌溉技术。

化肥施用问题是发达和中等发达地区在农业生产中都应高度重视的问题，走绿色农业之路势在必行。

总之，实现我国粮食增产的关键在于生产要素的优化配置。

［1］ 刘彦随，翟荣新.中国粮食生产时空格局动态及其优化策略探析［J］.地域研究与开发，2009，28(1):1-3.

［2］ 张凤荣，张晋科，张迪，等.1996—2004年中国粮食生产能力变化研究［J］.中国土地科学，2006，20(2):8-14.

［3］ 樊闽，程锋.中国粮食生产能力发展状况分析［J］.中国土地科学，2006，20(4):46-51.

［4］ 张晋科，张凤荣，张琳，等.中国耕地的粮食生产能力与粮食产量对比研究［J］.中国农业科学，2006，39(11):2278-2285.

［5］ 殷培红，方修琦，马玉玲，等.21世纪我国粮食供需的新空间格局［J］.自然资源学报，2006，27(4):625-630.

［6］ 金涛，陆建飞.江苏省粮食生产地域分化的耕地因素分解［J］.经济地理，2011，31(11):1886-1890.

［7］ 邹健，龙花楼.改革开放以来中国耕地利用与粮食生产安全格局变动研究［J］.自然资源学报，2005，24(5):1366-1375.

［8］ 马文杰.粮食综合生产能力与耕地流失的关系研究［J］.农业现代化研究，2005，26(5):353-357.

［9］ 李玉平，蔡运龙.浙江省耕地变化与粮食生产安全的分析及预测［J］.长江流域资源与环境，2007，16(4):460-469.

［10］ 唐华仓.生产要素对粮食产量的贡献系数分析［J］.三农问题研究，2007，20(12):20-21.

［11］ 董彦龙.河南省农业生产要素贡献率的比较研究［J］.安徽农业科学，2011，39(26):16245-16247.

［12］ 宋伟，陈百明，陈曦炜.东南沿海经济发达区域农户粮食生产函数研究——以江苏省常熟市为例［J］.资源科学，2007，29(6):206-211.

［13］ 胡冰川，吴强，周曙东.粮食生产的投入产出影响因素分析——基于江苏省粮食生产的实证研究［J］.长江流域资源与环境，2006，15(1):71-75.

［14］ 黄臻，李平，尚昕.我国粮食生产影响因素分析［J］.安徽农业科学，2011，39(21):13158-13160.

［15］ 亢霞，刘秀梅.我国粮食生产的技术效率分析——基于随机前沿分析方法［J］.中国农村观察，2005，35(4):25-32.

［16］ 黄金波，周先波.中国粮食生产的技术效率与全要素生产率增长:1978—2008［J］.南方经济，2010，28(9):40-50.

［17］ 郭淑敏，马帅，陈印军.我国粮食主产区粮食生产影响因素研究［J］.农业现代化研究，2007，28(1):83-87.

［18］ 谢金生，卢永昌.中国省市经济发展水平的数量分类［J］.现代财经，2011，31(3):94-97.

［19］ 庄卫东，汪春，孔祥森.黑龙江垦区农业机械总动力预测与分析［J］.黑龙江八一农垦大学学报，2002，14(2):47-49.

［20］ 何政道，何瑞银.农业机械总动力及其影响因素的时间序列分析［J］.中国农机化，2010，19(1):20-24.