山東省糧食產出增長的要素投入貢獻率測度研究

李福奪，張 健，畢曉易，傅匯藝，楊興洪，崔海洋

（1.貴州大學管理學院，貴州貴陽550025；2.貴州大學東盟研究院，貴州貴陽550025）

山東省糧食產出增長的要素投入貢獻率測度研究

李福奪1，張 健1，畢曉易1，傅匯藝1，楊興洪1，崔海洋2

（1.貴州大學管理學院，貴州貴陽550025；2.貴州大學東盟研究院，貴州貴陽550025）

為相關部門進行農業生產決策提供理論依據，采用因子分析方法將影響糧食產出增長的眾多因素濃縮為土地投入、資本投入、勞動投入和災害四大要素，通過建立柯布－道格拉斯生產函數模型分別測算這四大要素對山東省糧食產出增長的要素投入貢獻率。結果表明，山東省糧食產出增長主要得益于技術進步和資本投入的增加，土地投入對糧食產出增長的貢獻率明顯下降，而勞動投入和受災面積對山東省糧食產出增長具有明顯的負效應。提出加大農業科技投入、堅守耕地紅線保護耕地資源、優化物質資本投入結構、促進農業勞動力轉移、加強災害治理等對策建議。

糧食生產；要素投入；貢獻率；柯布—道格拉斯生產函數；索洛余值；山東

無農不穩，無糧則亂，糧食安全對于我國這樣一個發展中農業大國而言更顯重要。改革開放后，隨著市場經濟體制不斷完善與產業結構不斷優化，我國綜合國力不斷增強。同時由于城鄉二元結構日益凸顯，“三農”呈現整體脆弱性，影響糧食生產的不確定性因素也日益增多［1］。據世界糧食規劃署公布的《2013年全球糧食安全指數報告》，中國的糧食安全指數位列全球第42位，屬于輕度風險國家［2］。山東省作為我國重要的糧食主產區，其糧食產量直接關系著國家糧食安全。建國以來，特別是實行家庭聯產承包責任制以來，山東的糧食生產有了突飛猛進的發展。1984年全省糧食總產突破3 000萬t，人均糧食占有量達400kg以上，基本解決溫飽問題；1999年達4 269萬t，比1949年增長近4倍，比改革開放初的1978年增長1倍。進入21世紀以來，山東省在全國率先實現了歷史性的糧食總產“十二連增”，到2014年達4 596.6萬t。伴隨我國經濟進入新常態，面對更為復雜的國內外經濟新形勢，作為繼黑龍江、河南之后的全國第三產糧大省，山東糧食豐收為確保國家糧食安全和經濟社會平穩健康發展提供了有力支撐［3］。因此，研究影響糧食產出增長的主要因素，分析各生產要素對糧食產量增長的貢獻率，探究促進山東省糧食產量增長的根本因素，對于促進區域糧食生產、穩定糧食市場供給、保障國家糧食安全意義重大。

國內關于糧食產出增長的要素投入貢獻率的研究還不多，僅有的部分成果大都局限于技術進步對糧食產量增長的影響，采用的研究方法幾乎是基于隨機前沿生產函數模型或者基于DEA的非線性參數Malmquist指數方法［4］。為此，筆者拓展了以往指標選取的局限性，考慮山東省糧食生產實際，采用因子分析方法將影響糧食產出增長的眾多因素濃縮為土地投入、資本投入、勞動投入和災害（主要是旱災）四大要素，應用柯布－道格拉斯生產函數—索洛余值法的擴展形式分別測算這四大要素對山東省糧食產出增長的要素投入貢獻率，探明促進山東省糧食產量增長的根本因素，以期為相關部門進行農業生產決策提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

1）數據搜集。查閱《中國統計年鑒》（1994—2014）、《中國農村統計年鑒》（1994—2013）、《山東省統計年鑒》（1994—2014）和《山東年鑒》（1994—2014年）等文獻材料；搜集自1994—2014年的山東省省情資料庫、糧食局、農業廳等機構相關統計資料，內容包括1994—2014年的山東省歷年土地投入（糧食種植面積）、資本投入（種子、農膜、化肥、農藥、農業機械等）、勞動投入（農業從業人員）、受災面積及各年糧食總產量。

2）數據校對。由于歷史資料的記載可能出現偏差，導致數據不準確，因此在利用搜集的資料開展研究前反復比較、核對、核準，確保數據準確。數據按照1994—2014年的時間段序列逐年排列，應用Excel軟件對山東省20年（1994—2014年）糧食指標數據信息進行系統化整理。

3）數據處理與說明。對于投入指標，糧食種植面積以各年實際播種面積表示（單位：萬hm2）；種子、農膜、化肥、農藥和農業機械等以糧食單位種植面積的物質投入資金折算額與糧食種植面積相乘表示（單位：元），且用農業生產資料價格指數對不同年份的種子、農膜、化肥、農藥、農業機械費用數據進行調整，以消除物價變動的影響；農業從業人員用單位糧食生產的標準用工日數反映；受災面積，由于受災未成災同樣會對糧食生產造成較大影響，因此取受災成災面積與受災未成災面積之和表示（單位：萬hm2）。糧食產出以各年糧食實際總產量表示（單位：10萬t）。實證分析利用Eviewes6.0軟件完成。1.2研究方法

采用擴展的柯布－道格拉斯生產函數模型和索洛余值法測算山東省糧食產出增長的要素投入貢獻率。索洛余值是指在剝離資本和勞動等對增長貢獻后的剩余部分，一般認為，剩余部分是技術進步對增長的貢獻部分［5］。將影響山東省糧食產出增長的眾多因素濃縮為土地投入（S）、資本投入（K）、勞動投入（L）和災害（D），同時考慮技術進步對糧食產出的貢獻，則柯布－道格拉斯生產函數模型為：

式中，Y為糧食產出，S為糧食種植面積，K為資本投入，L為勞動投入，D為受災面積。

假設技術進步是中性的，代表廣義技術進步水平的參數A隨時間t變化，因此令A（t）＝A0en，其中，A0為基期的科技水平，r為技術進步率，得到擴展的柯布－道格拉斯生產函數模型：

式中，α、β、γ、δ分別為土地投入、資本投入、勞動投入和受災面積的產出彈性系數。由于對數據取自然對數不僅可以有效減小或消除異方差，而且具有明顯的經濟意義，因此，對擴展的柯布－道格拉斯生產函數進行取對數運算，并用μ表示隨機誤差性，得：

式中，α、s、k、l、d分別為技術、土地投入、資本投入、勞動投入和受災面積的增長速度，y為糧食產出的增長速度。據此，計算出技術、土地投入、資本投入、勞動投入和受災面積對山東省糧食產量增長的貢獻率。

2 結果與分析

2.1 山東省糧食生產投入產出變化

由圖1看出，1994—2014年山東省糧食生產中除受災面積波動頻率和幅度較大，土地、資本及勞動投入因素的波動頻率和幅度較小。糧食產量與資本投入波動趨勢與變化特征趨同，尤其是2002年之后更加明顯。糧食種植面積在2000年之前處于較穩定的高點，2000之后開始下降，近年來又趨于穩定。隨著糧食產量的增加，勞動投入逐年下降，這可能與農業機械化水平的提高、農業勞動機會成本的上升以及農業生產比較利益的下降等因素有關［6］。

圖1 1994—2014山東省糧食生產投入產出變化Fig.1 Input and output of grain production in Shandong during 1994－2014

2.2 山東省糧食產量與其主要影響因素之間的關系

2.2.1 回歸結果回歸分析結果表明，回歸模型（lnY＝214.478 7＋0.497 4lnS＋0.067 4lnK－0.656 6lnL－0.147 6lnD）通過F檢驗，R2＝0.898 4，調整后的R2＝0.873 0。說明，模型包含的變量對因變量的解釋程度達87%以上，擬合程度較好。所考察的糧食產量的4個解釋變量都在90%的置信水平上顯著。表明獲得的模型較好地反映1994—2014年山東省糧食產量與其影響因素之間的關系。

2.2.2 影響山東糧食生產四大要素的產出彈性彈性系數可從相對量角度反映其對糧食產出增長的重要程度。從表1看出，在影響山東省糧食產出增長的四大要素中，勞動投入的產出彈性系數最大，為0.656 6，但卻為負值，也就是說勞動投入每增加1%，糧食產量反而下降0.656 6%。說明1994—2014年山東省糧食生產處于勞動邊際報酬遞減階段。種植面積的產出彈性系數為0.497 4，對糧食產量的影響程度排第二位，說明土地要素在山東省糧食生產中仍然發揮著不可替代的作用。受災面積的產出彈性系數為0.147 6，且為負值，其對糧食產出的重要性位列第三，但近年來受災面積對糧食生產的影響有不斷增強的趨勢，必須引起警惕。資本投入對糧食產出的影響最不明顯，每增加1單位資本投入所帶來的糧食產量增量僅為0.067 4。

2.3 各影響因素對山東糧食產出增長的貢獻

一個因素對糧食產出增長的貢獻不僅取決于該因素的產出彈性，還取決于其在一定時期內的變化幅度。因此，計算因素對糧食產出增長的貢獻率，有利于了解特定時期內各因素對糧食產出增長的作用程度［7］。從表2看出，技術進步對山東省糧食產出增長的貢獻巨大。1994—2014年，技術進步對山東省糧食產出增長的貢獻率高達75.40%，高于其他4個要素貢獻率之和。說明，山東省糧食生產正在實現從主要依靠增加資源要素的投入轉向依靠科技進步的重大變化。種子、農膜、化肥、農藥和農業機械等物質資本的投入對糧食產出增長的貢獻率達43.12%，由此可見，當前山東省糧食生產對資本投入的依賴程度依然很高，糧食生產依然具有高投入的資本密集型特征，且從歷史變化來看，糧食產量與資本投入的波動特征趨同，在一定程度上反應出資本對糧食產出波動的直接影響［8］。種植面積對糧食產出增長的貢獻率為35.11%，估計的彈性系數為0.497 4，參考以往研究結果［9］發現，近年來種植面積對山東省糧食產出增長的貢獻率明顯下降，這可能與耕地面積整體上的減少有關。勞動投入和受災面積對山東省糧食產出增長具有明顯的負效應。對勞動投入而言，其貢獻率為－31.47，勞動投入越多，糧食產出的增量就越低，說明，山東省糧食生產已進入勞動邊際報酬遞減的階段，應當不斷加大農業勞動力向外轉移力度，不斷開發和應用農業先進機械和技術，走機械化和規?；a經營的道路。受災面積對山東省糧食產出增長的貢獻率為－22.16%，估計的產出彈性系數為－0.147 6。表明，山東省糧食生產依然受自然災害影響較大，使糧農種糧風險增大，效益不穩定，這也是越來越多糧農退出或者選擇兼業化經營的一個重要原因［10］。

表1 山東省糧食柯布－道格拉斯生產函數模型估計結果Table1 The estimated result of Cobb－Douglas production function model for grain production in Shandong

表2 1994—2014年各因素對山東省糧食產量增長的貢獻率Table2 Contribution rate of different investment factors for grain production growth in Shandong during 1994－2014

3 結論與討論

1）研究結果表明，山東省糧食產出增長主要得益于技術進步和資本投入的增加，土地投入對糧食產出增長的貢獻率明顯下降，而勞動投入和受災面積對山東省糧食產出增長具有明顯的負作用。

2）基于以上研究結論，作出以下討論：首先，1994—2014年山東省糧食產出增長12.36%，而僅技術進步一項對產出的貢獻率高達75.40%，說明現階段技術進步才是促進糧食產量進一步增加的強有力支撐。因此，必須繼續加大農業科技投入，提高農業科技投入在科技投入總量和財政支出總量中的比重，同時完善農業科技與科研創新體制機制，健全農技推廣服務體系，加快農業科技和科研成果向生產力轉化，繼續加大技術進步對糧食生產的促進作用［11］。

其次，進入21世紀之前，山東省糧食產出增長主要依靠土地要素投入的增加［12］，而近年來隨著城鎮化對耕地的大量占用，種植面積對糧食產出增長的貢獻率明顯下降，由于耕地是一種不可再生的稀缺資源，而糧食又是耕地密集型產品，在人類尚未開發出不使用耕地就可以進行大規模糧食生產的技術之前，必須規范耕地用途、加強現有耕地保護，確保一定的耕地面積，這也正是山東省2007年以來強調“堅守耕地紅線基本農田保護667萬hm2（1億畝）”的根源所在。

第三，當前，山東省糧食生產依然具有高投入的資本密集型特征，糧食產出對種子、農膜、化肥和農藥等物質資本的依賴程度較高，因此，可以考慮選育適合山東特殊氣候和地理條件的優良糧食作物品種，提高生物技術應用能力、擴大生物技術應用范圍，研制不會破壞土壤結構的綠色新型農膜、改善施肥結構［13］；但同時還必須要認識到，由于受邊際效益遞減規律的影響，化肥投入對山東省糧食生產的促進作用也必將逐步下降，靠增加化肥施用量來增加糧食產量的做法并不可行，關鍵是要提高化肥的使用效率。

第四，勞動投入對山東省糧食產出增長的貢獻率為負，勞動投入越多，對糧食生產的阻礙作用越大。農村務農勞動力越多，阻礙土地流轉和農業機械化進程，阻礙糧食生產適度規模經營，從而不利糧食生產的持續發展。必須通過建立靈活高效的土地流轉機制，加快農村剩余勞動力轉移步伐，促進糧食生產適度規模經營。

最后，自然災害對山東省糧食產出增長的抑制作用依然十分突出，1994—2014年山東省年均糧食受災面積都在30萬hm2以上，一些重特大災情導致了小麥、玉米和薯類等主要糧食作物單產和總產的大幅下滑，自然災害已成為山東省糧食生產最大的不穩定因素［14］。近年來，山東省加強了農田水利設施的建設，一批新型、高效的水利灌溉裝備和抗旱排澇設施陸續投入使用，以耕地質量提升為保障的作物單產水平必將有所提高，抵御干旱、洪澇等自然災害的能力也將進一步增強。但同時也要認識到，農業自然災害治理是一個復雜的系統工程，目前在自然災害預警預報方面依然存在不足，如何攻克突發性自然災害在預報方面的難關將直接關系到糧食生產與安全。

［1］劉彥隨，翟榮新.中國糧食生產時空格局及其優化策略探析［J］.地域研究與開發，2009，28（1）：1－16.

［2］FAO.2014年世界糧食不安全狀況［R／OL］.［2015－02－01］［2015－07－12］.http：／／www.fao.org／publications／sofi／2014／zh／.

［3］葛顏祥.山東省糧食生產現狀及其發展戰略探討［J］.山東農業大學學報（社會科學版），2015（3）：63.

［4］肖洪波，王濟民.新世紀以來我國糧食綜合技術效率和全要素生產率分析［J］.農業技術經濟，2012（1）：36－46.

［5］陳建軍，胡晨光.產業聚集的聚集效應——以長江三角洲區域為例的理論和實證分析［J］.管理世界，2008（6）：68－83.

［6］單 哲，李憲寶.山東省糧食安全評價分析［J］.農業技術經濟，2011（3）：95－103.

［7］喻翠玲，馮中朝，李應生.我國大豆產出增長的要素貢獻率測度與分析［J］.中國農村經濟，2005（9）：67－70.

［8］曲凌夫.山東省糧食安全的隱憂及對策［J］.農業經濟問題，2014（12）：33－39.

［9］王君鑫，楊學成.山東省糧食生產波動及主要投入要素效應的實證分析［J］.中國農業資源與區劃，2015，36（3）：18－23.

［10］楊學成.農民工家庭成員市民化的影響因素分析——基于山東省1334個城鄉戶調查數據的Logistic分析［J］.中國農村觀察，2013（1）：59－68.

［11］郭艷芝，郭靜利，王秀東.我國糧食綜合生產能力影響因素分析［J］.農業經濟問題，2007（11）：22－25.

［12］欒 健，周玉璽，李明輝.山東省糧食生產時序變異及其影響因素分［J］.經濟論壇，2015（11）：9－13.

［13］亢 霞，劉秀梅.我國糧食生產的技術效率分析［J］.中國農村觀察，2005（4）：25－32.

［14］陳國章.未來山東省農業資源綜合生產能力與食物保障［J］.地理研究，2013，21（3）：294－304.

（責任編輯：姜 萍）

Study on Contribution Rate of Investment Factors for Grain Production Growth in Shandong Province

LI Fuduo1，ZHANG Jian1，BI Xiaoyi1，FU Huiyi1，YANG Xinghong1，CUI Haiyang2
（1.School of Management，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025；2.ASEAN Institute，Guizhou University，Guiyang，Guizhou550025，China）

Four crucial factors of land investment，capital investment，labor investment and disaster to influence grain production growth are concluded from many influencing factors by the factor analysis method anDThe contribution rate of four crucial factors to grain production growth is calculated by the established Cobb－Douglas production function model to provide the theoretical basis for agricultural production decision in Shandong.Results：The grain production growth mainly profits from increase of technical progress and capital investment.The contribution rate of land investment to grain production growth declines obviously anDThe labor investment and damage area have the significant negative effect on grain production growth.The countermeasures of increasing agricultural science anDTechnology investment，sticking to the arable land minimum to protect cultivated land resource，optimizing the structure of physical capital investment，promoting agricultural labor transfer and strengthening disaster control are put forward at the same time.

grain production；investment factor；contribution rate；Cobb－Douglas production function；Solow residual value；Shandong Province

S－9

A

1001－3601（2016）10－0450－0163－04

2015－12－28；2016－09－07修回

貴州大學人文社科重點特色學科重大項目“農村土地資本化研究”（GDZT12007）；貴州省人文社會科學研究基地喀斯特地區發展戰略研究中心項目“喀斯特地區糧食生產技術效率與全要素生產率研究”（Karst2016S08）

李福奪（1992－），男，在讀碩士，研究方向：農業經濟理論與政策、糧食安全。E－mail：lifuduo2010＠163.com