耕地集約利用影響因素的協整分析

吳郁玲 馮忠壘 周 勇 胡 娟

(1.華中師范大學城環學院，湖北武漢430079;2.中國地質大學(武漢)經濟管理學院，湖北武漢430016)

耕地集約利用影響因素的協整分析

吳郁玲1馮忠壘2周 勇1胡 娟1

(1.華中師范大學城環學院，湖北武漢430079;2.中國地質大學(武漢)經濟管理學院，湖北武漢430016)

耕地利用的集約度實質上是農戶在其所面臨的各種經濟和制度環境約束條件下，所采取的不同耕種行為的直接結果和體現。本文試借助分析影響農戶耕種行為的相關因素來探討其對耕地集約利用的影響。利用Eviews 6.0統計軟件，綜合應用協整理論和誤差修正模型，以湖北省為例，剖析耕地集約利用與其影響因素的長期均衡關系和短期波動效應。研究表明:在長期，戶均農業勞動力人數、農業比較收入和耕地的產權保障對耕地利用的集約度存在正向影響，其增加1個百分點，將導致耕地利用的集約度分別提高0.166、0.430和0.035個百分點;農民家庭人均農業生產支出和農業生產資料價格指數對耕地利用的集約度存在負向影響，其增加1個百分點，將導致耕地利用的集約度分別下降0.004和0.008個百分點。而在短期，各影響因素對耕地利用集約度的作用方向相同而作用力大小不同。戶均農業勞動力人數和農業比較收入對耕地集約利用的作用程度在短期與在長期是相似的;但耕地的產權保障和農業生產成本的變化對耕地集約利用的影響卻更多體現在長期。因此，立足于穩定產權和降低農業生產成本的農業政策導向更有利于在長期保護耕地，提高耕地資源的配置和利用效率。

耕地集約利用;影響因素;協整分析;農戶視角;湖北省

人多地少是我國的基本國情。長期以來，我國有限的耕地資源承受著巨大的糧食生產壓力［1］。同時，伴隨著工業化、城市化進程的加快，非農經濟建設對耕地資源的占用呈逐年遞增趨勢。據國土資源部門統計，1978－1989年，我國年均建設占用耕地15.8萬hm2;1990－1999年，年均建設占用耕地16.8萬hm2;2000－2008年，年均建設占用耕地21.1萬hm2。而生態退耕、農業結構調整和災害損毀，也使得耕地總量不斷減少。與此同時，伴隨著我國總人口的持續增加和消費飲食結構的改變，我國對農產品的需求總量將不斷增大。有效增加單位耕地的糧食產出能力，提高耕地資源的集約利用水平已成為當前保障糧食安全、滿足巨大糧食需求的唯一可行之路。當前，大量研究分析了耕地集約利用的內涵和特征;并從影響耕地集約利用的條件因素、現狀、實現效益和生態環境等方面，利用層次分析法、多因素分析法和主成分分析法等對全國和區域不同尺度的耕地利用的集約度進行了客觀評價;探討了其空間分異規律;并提出了耕地資源集約利用的政策措施［2－7］。然而，從本質上說，耕地資源利用在微觀尺度上是一種農戶行為。作為理性個體，農戶對生產投入的選擇遵循于特定成本約束下的收入最大化原則。因此，耕地利用的集約度實質上是微觀行為主體某種行為方式的結果。要改變或提高耕地利用的集約度更重要的是分析導致這種行為結果的背后影響因素及其作用機理。以此為出發點，本文將以我國重要的糧食生產大省湖北省為例，利用1981－2008年近30年的耕地利用現狀、耕地投入、耕地產出數據及相關社會經濟數據，借助協整理論和誤差修正模型，基于農戶視角，分析耕地集約利用與其影響因素的長期均衡關系和短期波動效應，以揭示耕地利用集約度變化的內在經濟機理，并試圖闡述由此生發的政策啟示。這對于改善農戶生產行為、調控我國耕地資源利用，保障國家糧食安全將具有一定的理論價值和實踐意義。

1 變量選取、數據來源及研究方法

1.1 變量選取與數據來源

研究期選取1981－2008年，以耕地集約利用綜合指數作為被解釋變量，在解釋變量的選擇上主要考慮影響農戶耕種行為的因素，如農戶家庭的農業勞動力稟賦狀況、農戶農業經營的收入、農戶農業生產的成本以及農戶農業生產的產權保障等方面。據此，本文分別選取戶均農業勞動力人數、農業比較收入、農戶人均農業生產支出、農業生產資料價格指數和耕地的產權保障等指標作為解釋變量。所有變量的基礎數據來源于《湖北省統計年鑒》(1982－2009)，《湖北省農村統計年鑒》(1982－2009)。

1.1.1 耕地集約利用綜合指數(ILU)

耕地集約利用實質上是通過增加對單位面積耕地的其他要素投入、優化存量土地利用結構、改善土地管理制度等，來提高土地利用的產出效率和經濟效益。而耕地利用是自然生態和社會經濟環境相關要素以及農戶行為相互作用和影響的系統［8］。因此，耕地利用集約度的差異既表現為復種指數、土地墾殖率、戶均耕地面積等耕地利用現狀的不同;也體現在單位耕地面積化肥投入、農業機械投入、勞動力投入等耕地投入數量的不同;同時還表征了農戶人均農業經營純收入、單位面積耕地農業總產值、糧食單產等耕地產出數量的差異。

參照已有研究成果［2－7］，從耕地利用現狀、耕地投入、耕地產出等方面選擇復種指數、耕地有效灌溉率、土地墾殖率、戶均耕地面積、單位耕地面積化肥投入量、單位耕地面積農業機械投入量、單位耕地面積勞動力投入量、單位耕地面積農業總產值、糧食單產等9項指標，建立評價指標體系。

利用公式(1)對原始數據進行標準化處理;并將標準化處理后的指標值導入SPSS17.0統計軟件進行因子分析，得到公因子載荷矩陣、旋轉后因子載荷矩陣、各個因子綜合分值及權重。因子抽取個數取決于公因子對原始變量的方差貢獻率，重要性居前的因子總體方差貢獻率達到或超過85%時，即可作為抽取的公因子。因子模型實際上是將公因子表示為原始變量的線性組合，通過公式(2)計算得到公因子得分;最后根據公式(3)計算得到耕地集約利用綜合評價指數。耕地集約利用綜合指數計算結果見表1。

式(1)中，xij為第i個指標第j年的指標標準化值;aij為第i個指標第j年的指標實際值為第i個指標各年份的平均值;Si為第i個指標的標準差。

式(2)中，Fk為抽取的第 k 個因子得分值;β1，β2，…βn為第k個因子在原始變量的載荷值;X1，X2，…Xn為標準化后的指標值。

表1 1981－2008年湖北省耕地集約利用水平綜合指數Tab.1 Composite index of cultivated land intensive utilization of Hubei province 1981－2008

式(3)中，F為耕地集約利用綜合評價值;Fi為第i個公因子的得分，Wi為由各個公因子特征值所確定的權重。

1.1.2 耕地集約利用的影響因素

耕地利用的集約度實質上是農戶在其所面臨的各種經濟、社會和制度環境約束條件下，所采取的不同耕地利用行為方式的直接結果和體現。因此，對耕地資源集約利用影響因素的分析，關鍵是探討影響農戶耕地利用行為的相關因素。而農戶的土地耕種行為與其家庭農業勞動力人數等人口因素，農業經營的投入、產出比等經濟因素，以及相關制度政策等因素有關。各影響因素見表2。

1.2 研究方法

以往的土地集約利用影響因素的研究大多采用傳統的回歸分析和相關分析方法，然而多數社會經濟時間序列數據都是非平穩的，并不能滿足傳統的回歸分析對數據平穩性的要求［9］。因此，在未對變量進行平穩性檢驗前，直接對其進行回歸及相關分析，可能會由于非平穩的序列帶有趨勢項而顯現出一定的關系，出現“偽回歸”，因而并不能揭示變量間的真實關系。同時，由于耕地集約利用受到多種社會經濟因素的綜合影響，在一定的時間里，各影響因素與耕地集約利用間可能存在長期的均衡關系，也可能存在短期的波動效應，而傳統的回歸方法不能很好地分析這些動態因果關系。

而協整理論和誤差修正模型則能較好地解決上述問題。協整理論主要從分析時間序列的非平穩性著手，探求非平穩經濟變量間蘊含的長期均衡關系，由于能為兩個或兩個以上非平穩變量間尋找平衡關系，故常用于分析社會經濟因素與其他因素間的關系。同時，協整分析方法只有滿足變量存在平穩性這個前提的基礎上，才可以繼續分析變量間的關系，因此可以有效避免“偽回歸”問題［10］。而誤差修正模型則能將變量間的長期趨勢行為與短期變化相關聯，從而探討變量間的短期波動效應。因此，本文將借助協整理論和誤差修正模型來分析基于農戶視角的各影響因素與耕地集約利用之間的關系，揭示其相關性，并進一步分析其間是否存在長期的均衡關系和短期的波動效應，以深化現有的耕地集約利用研究，為土地資源的合理配置和利用提供一定的理論參考。

表2 基于農戶視角的耕地資源集約利用的影響因素Tab.2 Driving factors of cultivated land use intensity on base of farmers perspective

具體步驟是:首先，利用ADF單位根檢驗法檢驗各變量的平穩性及其單整階數，以避免出現偽回歸問題;其次，若各變量是同階單整的，則進行協整檢驗，以便弄清各變量之間是否存在長期穩定的均衡關系;最后，通過構建誤差修正模型分析各影響因素對耕地集約利用的短期波動效應，并得出相應的政策啟示。

2 耕地資源集約利用影響因素的協整分析

2.1 變量的單位根檢驗

采用ADF單位根檢驗法對耕地集約利用的各影響因素進行平穩性檢驗。依據原變量和差分變量的折線圖確定具體檢驗類型，即是否包含趨勢項或截矩項，檢驗的最優滯后期根據施瓦茨信息標準(SIC)自動確定。如表3所示。

從表中可見，在1%的顯著性水平下，接受序列ILU、ANL、RAI、ANC、API、RB 均有單位根的假設，但拒絕序列ILU、ANL、RAI、ANC、API、RB 的一階差分具有單位根的假設，所以這些序列是一階單整序列，可以進一步檢驗他們之間是否存在長期的協整關系。也就是說，耕地利用集約度與其影響因素戶均農業勞動力人數、農業比較收入、農戶人均農業生產支出、農業生產資料價格指數及耕地的產權保障滿足一階單整序列的假設，可通過協整模型檢驗其是否具有長期的協整關系。

表3 單位根檢驗結果Tab.3 Unit root test

2.2 變量的協整檢驗

協整理論是研究非平穩時間序列的一個強有力的理論，它使得刻畫非平穩時間序列之間的平穩關系成為可能。Engel＆Granger指出，兩個或多個非平穩時間序列的線性組合可能是平穩序列。協整關系檢驗與估計的方法主要包括:Engle－Granger兩步法和Johnsen極大似然法。本文采用Engle－Granger法檢驗耕地利用集約度與其各影響因素之間是否存在協整關系，利用耕地利用集約度與其影響因素的靜態回歸得到的殘差進行單位根檢驗，即檢驗殘差序列{ut}的單整階數。檢驗的假設是:H0:ut～I(1)，H1:ut～I(0)。在零假設下，殘差序列中存在一個單位根。故若零假設成立，則說明變量間不存在協整關系［11］。協整檢驗表明，耕地利用的集約度與其影響因素間存在顯著的長期協整關系(表4)。

2.3 誤差修正模型

協整檢驗表明耕地利用集約度與其影響因素間存在協整關系，也就是說在長期存在均衡關系，用OLS回歸方法估計得到耕地利用集約度與其影響因素之間的協整回歸模型見表5。

回歸結果顯示，模型的擬合優度、t檢驗都較好，不存在自相關，統計學檢驗有意義。同時可以看出，在長期里，戶均農業勞動力人數(ANL)、農業比較收入(RAI)和耕地的產權保障(RB)對耕地利用的集約度存在正向影響，其增加1個百分點，將導致耕地利用的集約度分別提高0.166、0.430和0.035個百分點;農民家庭人均農業生產支出(ANC)和農業生產資料價格指數(API)對耕地利用的集約度存在負向影響，其增加1個百分點，將導致耕地利用的集約度分別下降0.004和0.008個百分點。

盡管耕地利用集約度與其影響因素即使長期存在均衡關系，但在短期內由于受外界干擾，可能是不均衡的，因此，必須對這種短期波動進行修正。誤差修正模型可以將變量間的長期行為和短期變化相關聯，將均衡誤差引入一階差分后的分布滯后模型，同樣利用回歸模型可建立誤差修正模型(表6)。

表4 耕地集約利用與其影響因素的協整檢驗Tab.4 Co-integration test of cultivated land use intensity and it's driving factors

表5 耕地集約利用與其影響因素的協整回歸模型Tab.5 Co-integration equation of cultivated land use intensity and it's driving factors

由表6，模型(6)－(10)為所求的誤差修正模型，表明在短期內各影響因素對耕地集約利用的影響方式和程度;ECM項是誤差修正項，反映了變量在短期波動中偏離其長期均衡關系的程度，其系數的大小反映了對偏離長期均衡的調整力度。

可見，在短期內，各影響因素對耕地利用集約度的作用方向相同而作用力大小不同:

(1)戶均農業勞動力人數(ANL)、農業比較收入(RAI)和耕地的產權保障(RB)對耕地利用的集約度存在正向影響，其增加1個百分點，將導致耕地利用的集約度分別提高0.169、0.401和0.005個百分點;也就是說，短期內戶均農業勞動力人數和農業比較收入對耕地集約利用的作用程度與長期是相似的，差異并不顯著。但耕地的產權保障對耕地集約利用的影響卻主要體現在長期，短期內其影響系數為0.005，而長期則高達0.035。

(2)農戶人均農業生產支出(ANC)和農業生產資料價格指數(API)對耕地利用的集約度存在負向影響，其增加1個百分點，將導致耕地利用的集約度分別下降0.003和0.001個百分點。可見，與長期相比，短期內農業生產成本變化對耕地集約利用的影響相對較小，主要是因為農業生產周期長，故而，投入成本的影響還是主要體現在農戶長期的耕種行為上。

表6 耕地集約利用與其影響因素的誤差修正模型Tab.6 Error correction model of cultivated land use intensity and it's driving factors

3 結論與討論

耕地利用的集約度實質上是農戶在其所面臨的各種經濟、社會和制度環境約束條件下，所采取的不同耕地利用行為方式的直接結果和體現。因此，本文試借助分析影響農戶耕種行為的相關因素來探討其對耕地集約利用的影響。在分析方法上，綜合應用協整理論和誤差修正模型，試圖剖析耕地集約利用與其影響因素的長期均衡關系和短期波動效應。

通過協整分析可以看出，在長期，戶均農業勞動力人數、農業比較收入和耕地的產權保障對耕地利用的集約度存在正向影響;而農戶人均農業生產支出和農業生產資料價格指數對耕地利用的集約度有負向影響。而根據誤差修正模型，盡管在短期內，各影響因素對耕地集約利用的作用方向沒變，但其作用程度卻有較大差異。其中，戶均農業勞動力人數和農業比較收入對耕地集約利用的影響在長期和短期內的差異不大;而耕地的產權保障和反映農戶農業生產成本的影響因素在短期內對耕地集約利用的影響程度相對于長期而言要弱得多，說明耕地產權制度和農業生產成本對耕地集約利用的影響更多體現在長期的影響上。

在我國，農業是國民經濟發展的基礎，也由于其生產周期長，抗風險能力差，而成為國民經濟發展中較為薄弱的環節。同時，受到比較利益的驅動，工業化、城市化進程中伴隨著耕地的大量非農化。因此，要保護好耕地資源，更重要的是從穩定產權、控制或適度降低農業生產成本等方面來制定相應的制度、政策。唯有此，才能從長期真正保護好耕地資源，保障我們的糧食安全。

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Co-integration Analysis on Driving Factors of Intensive Cultivated Land Use Based on Perspective of Farmers:A Case Study of Hubei Province

WU Yu-ling1FENG Zhong-lei2ZHOU Yong1HU Juan1
(1.College of City and Environment，Huazhong Normal University，Wuhan Hubei 430079，China;2.College of Economics and Management，China University of Geosciences，Wuhan Hubei 430016，China)

Actually，the intensive degree of cultivated land use is the direct result of farmer's different farming practices which are taken in different economic and institutional environment.So，this paper tries to analyze the effects of those factors influencing farming households'farming practices on intensive cultivated land use.Taking Hubei Province as an example，by using co-integration theory and error correction model，the paper analyzes both the long-term equilibrium and the short-term fluctuation relationships between intensive cultivated land use and its influencing factors.The results show that:in the long run，the average number of one household's agricultural labor，agricultural comparative income and cultivated land property rights security have positive influences on intensive cultivated land use.When each of these factors increase 1% percentage point，the intensive degrees of cultivated land use will respectively increase 0.166%、0.430% and 0.035% percentage points.Moreover，the peasant family's per capita agricultural production expenditure and the price indices of agricultural means of production have negative impacts on intensive cultivated land use.When each of these factors increases 1%percentage point，the intensive degrees of cultivated land use will respectively decrease 0.004%and 0.008%.In the short term，all factors mentioned above have the same influence direction but different influence sizes on intensive cultivated land use.Furthermore，the short-term and long-term effects of the average number of one household's agricultural labor and agricultural comparative income on intensive cultivated land use are similar.However，the long-term effects of cultivated land property rights security and agricultural production costs on intensive cultivated land use are more evident.Therefore，the agricultural policy guidance emphasizing stable property rights and reducing agricultural production costs is more conducive to protecting cultivated land and enhancing the allocation and utilization efficiency of cultivated land in the long term.

intensive cultivated land use;driving factors;co-integration analysis;perspective of farmers;Hubei Province

F301

A

1002－2104(2011)11－0067－06

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.11.012

2011－05－23

吳郁玲，博士，副教授，主要研究方向為土地經濟與管理。

國家自然科學基金“可持續利用耕地分等定級指標體系、模型及信息集成”(編號:40671078)、教育部人文社會科學研究青年基金“農民工返鄉創業對農戶農地流轉決策行為影響研究”(編號:10YJC790285)、華中師范大學中央高校基本科研業務費項目(編號:10010144、ccnu10A02001)。

(編輯:王愛萍)