中國區域農業技術進步偏向與要素結構匹配研究

武舜臣，王　靜，王雪友

(1.南京財經大學糧食安全與戰略研究中心，江蘇　南京　210046；2.南開大學經濟研究所，天津　300071；3.安徽財經大學金融學院,安徽　蚌埠　233030)

中國區域農業技術進步偏向與要素結構匹配研究

武舜臣1，王靜2，王雪友3

(1.南京財經大學糧食安全與戰略研究中心，江蘇南京210046；2.南開大學經濟研究所，天津300071；3.安徽財經大學金融學院,安徽蚌埠233030)

摘要：本文在誘致性技術創新理論框架下，采用超越對數生產函數方法，運用1995—2012年全國各省市相關數據，對全國及不同區域農業技術進步偏向進行測算，并結合地方資源稟賦特征對不同區域農業技術進步模式做了一定評價。結果顯示：從全國層面看，農業技術進步呈現勞動節約型，這并不符合誘致性創新理論下中國應有的技術進步方向。分區域看，相對于中部地區，東、西部地區技術進步方向有悖于勞動力資源比較優勢特征；相比于主銷區和平衡區，主產區農業勞動力的相對稀缺則部分支持了主產區勞動節約型技術進步的選擇。

關鍵詞：技術進步偏向；誘致性技術創新理論；農業技術進步；要素結構

1引言

從2004年至今，中國農業產能年均增長率達4.58%，并成功實現了糧食生產的“十一連增”。然而，伴隨著新常態下要素投入驅動作用的減弱，一系列諸如農業資源短缺、開發過度、污染加重等問題對農業發展的阻礙作用卻日益增強，技術進步的提高已然成為實現農業可持續發展的必然選擇[1]。截至目前，國內外學者已對農業技術進步展開了詳實的研究，產生了大量的成果。然而，遺憾的是，農業技術進步的偏向性問題卻尚未得到主流研究者的重視。一般意義上說，如果技術進步偏向與資源稟賦不匹配，則會降低技術進步的促進作用，甚至會對經濟增長產生阻礙[2]。因此，忽略農業技術進步中的偏向性問題將導致研究結論的嚴謹性受到挑戰。

按照誘致性技術進步理論，生產要素的相對稟賦和積累狀態決定技術進步的偏向。從這個角度看，技術進步偏向的發生依托于要素稟賦稀缺度，這種偏向自身不會帶來效率的損失。然而，在中國，由于市場機制的不健全及要素價格的扭曲，誘致性技術進步理論難以發揮作用，技術進步的真實偏向往往有悖于誘致性路徑，現實中的技術進步偏向更趨復雜[3-4]。因此，對農業技術進步偏向做出準確判斷，并在此基礎上考察技術進步與資源稟賦的匹配問題具有重要的現實意義。

從已有研究看，以誘致性技術創新理論為分析框架，從中國現實出發對農業技術進步模式做出判斷和評價，是農業技術進步偏向問題研究的一般范式。其中，部分學者將誘致性技術進步理論與中國農業現實稟賦相結合，對農業技術進步模式“應該是什么”做出判斷[5-6]。另一部分學者利用誘致性技術進步中“勞動節約型技術”和“土地節約型技術”概念，選取一定要素作為不同技術進步的替代指標，對農業技術進步的現實模式做出判斷，考察了農業技術進步模式“現實是什么”的問題[7-9]。

相對于已有研究，本文嘗試在如下幾個方面對現有文獻做出補充。首先，不同于以往農業技術進步模式的考察方法，采用超越對數生產函數估算要素替代彈性，進一步計算得出農業技術進步的偏向性；其次，考慮到中國區域間要素稟賦的差異性，本文在測算出技術進步偏向的同時，結合地區差異對技術進步與要素稟賦的匹配程度做出判斷。

2研究方法與數據處理

考慮到應用誘致性技術進步相應假設對技術進步偏向直接進行計算方面的缺陷，本文借鑒其他領域文獻中的計算方法，選用超越對數生產函數，結合常用農業生產投入要素，最終建立生產函數具體形式如下：

(1)

其中，Y為各省農業產出變量，用第一產業增加值表示，該指標能夠避免總產值中包含的農業投入價值。為消除物價變動的影響，本文以2000年不變價做了相應處理。由于農業投入中較為可靠的固定資本存量數據難以獲取，一般以各分項投入計，本文選取化肥、機械和土地作為農業投入的固定資本，在公式(1)中分別以K1、K2、K3指代。這里，化肥采用折純量計算，機械以千瓦時表示；考慮到耕地復種指數及拋荒、半拋荒等現象，可耕地并不是農業土地投入好的指標。本文參照已有研究，利用播種面積替代土地要素[1]。L為農業勞動投入，這里選取農、林、牧、漁業從業人員數計算，該指標能夠有效剔除鄉村工業和服務業就業人員；時間趨勢T=1，2，…，表示技術進步；εit為隨機誤差項。本文所用1995—2012年各省份數據主要來自“中國經濟與社會發展統計數據庫”，部分缺失數據通過國家統計局網站數據補齊。

利用超越對數生產函數的回歸參數，可以依次求得以下指標。

要素產出彈性：

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

其中，式(6)表示i省t期技術進步率，該技術進步率包括中性技術進步率部分(βT+βTTlnT)和偏向性技術進步率部分(βK1TlnK1it+βK2TlnK2it+βK3TlnK3it+βLTLit)。

對于技術進步要素偏向的衡量，主要通過對兩種要素相對技術進步偏向差異的計算來獲得。如要考察兩種投入要素m和j的技術進步偏向差異，則可核算其要素進步之差：

(7)

其中，分子是指要素m(j)與時間趨勢T的交叉項系數，分母是要素m(j)的投入產出彈性。若Biasmj>0，表明要素m的技術進步快于要素j，技術進步偏向m；若Biasmj<0,表明要素m的技術進步慢于要素j，技術進步偏向m。

要素替代彈性反映了要素投入架構變動對要素邊際技術替代比率變化的敏感程度，在以超越對數生產函數為主要研究方法的文獻中得到較為廣泛的應用，張月玲等更是利用要素替代彈性考察了技術選擇與要素結構匹配差異問題[10]。然而，根據王燦雄等的研究，如果僅從數理層面邏輯推理出發，超越對數生產函數中替代彈性的計算存在一定錯誤[11]。考慮到本文的研究目的和誘導性技術進步的研究方法，對要素結構匹配問題的考察將不采用替代彈性指標，而是結合資源稟賦特征對該問題做方向性判斷。

3模型估計

根據誘致性理論，農業投入要素中，機械投入和勞動力要素有很強的替代性，化肥農藥等投入則對土地有很強的替代性。因此，方程(1)中部分變量間存在理論上的共線性。此外，超越對數生產函數的形式也隱含著共線性問題。共線性的存在會增大估計值的方差，降低估計的精度。Frontier4.1軟件作為估計超越對數生產函數的重要手段，能夠在克服共線性的基礎上便捷地估計出相應系數，本文借用該軟件對方程(1)進行估計，所得結果見表1。

表1　隨機前沿生產函數估計結果

續表1

注：*、**、***分別表示在10%、5%和1%水平上顯著。

由表1可見，無效率項均值μ為正，γ值接近于1，說明生產中確實存在技術上的無效率。進一步說，γ=0.9969說明可控的無效率所占比重為99.69%，隨機無效率所占比率僅為0.31%，在LR統計檢驗值在1%水平上顯著的條件下，說明選用隨機前沿模型是合理的。從參數η來看，η=-0.0064<0，這說明，時間因素對β(t)的影響將以遞增的速率增加。

從一次項系數看，勞動力投入對農業產出影響最大且非常顯著，這一方面跟近年來農業勞動力流失導致有效勞動力數量不足有關，另一方面，該數據并未區分勞動力數據中包含的勞動力質量問題，技能勞動在農業投入中的稀缺可能對該結果有放大效應。這里用以替代土地投入的播種面積系數為負數且通過了1%水平上的顯著性檢驗，張海鑫對此的解釋是在與土地質量相關技術水平尚未提示背景下，盲目擴大種植規模對耕地面積會有不利影響[12]；從二次項系數看，除機械投入要素外，其他各要素的平方項系數都為正，說明除機械投入要素外其他要素都處于規模報酬遞增階段；從交叉項系數看，化肥、播種面積的交叉項和機械、勞動力交叉項系數都為負值，這體現了化肥、土地及機械、勞動力間存在的替代效應。其他交叉項系數中，除勞動力、播種面積外(該系數未通過1%水平的顯著性檢驗)都為正，說明存在一定的互補關系。以上變量交叉項的系數符號驗證了誘致性技術創新理論在中國的適用性。

4技術進步偏向判斷及稟賦匹配分析

與已有文獻中直接用機械替代節約勞動型技術進步及化肥替代土地節約型技術進步的考察方法不同，本文根據公式(2)～(7)，在計算出各要素產出彈性的基礎上，進一步求得技術進步的偏向性。為了更全面地對區域間農業技術進步進行判斷，本文分別對東、中、西部及糧食主產區、主銷區和平衡區農業技術進步偏向進行測算，測算結果見表2。

表2　分地區技術進步偏向比較

續表2

注：技術進步偏向測算采用勞動要素的技術偏向與土地要素技術偏向的差值，故當數值大于0時意味著技術進步偏向于要素勞動，即勞動偏向型技術進步；當數值小于0時意味著技術進步偏向于要素土地，即土地偏向型技術進步。

從全國層面看，1995—2012年，平均技術進步偏向呈負值，即技術進步偏向于土地要素，屬于勞動節約型技術進步。從變動趨勢看，除個別年份外，大多數年份全國平均值也是負值，說明各省平均技術進步偏向是同屬勞動節約型。中國具有資本、土地稀缺而勞動力密集型的稟賦特征，按照誘導性技術進步理論，全國層面看應當發展生物化學型技術進步，即土地節約與勞動使用型技術進步[13]。從這個層面看，農業技術進步偏離了最優技術進步路徑，這能夠從農業投入要素的市場扭曲中得到解釋[14]。分地區看，1995—2012年，東部和西部地區整體技術進步偏向為負，其技術進步類型屬于勞動節約型，中部地區技術進步偏向數值為正，屬于土地節約型。該結果的出現可能與要素市場扭曲程度差異有關。根據朱喜等的研究，分區域而言東部和西部地區的資源配置效率扭曲較為嚴重，這能夠一定程度上對該結論給予解釋[14]。從主產主銷區角度看，主銷區和平衡區技術進步偏向均值為正，屬于土地節約型技術進步，而主產區屬于勞動節約型。主產區技術進步類型也能夠用要素市場扭曲給予解釋。當然，僅僅通過以上結果判斷不同地區技術進步對誘致性路徑的偏離程度并不嚴謹。考慮到資源稟賦的地區差異性，不同地區可以有不同的技術選擇路徑，對同一路徑選擇也存在程度上的差別。因此，要想更準確地衡量區域要素匹配程度差異，需要進一步考慮區域要素稟賦的分布情況。本文借鑒姜鑫“要素相對稀缺性”的定義，用相對勞均耕地面積來衡量區域農業勞動力資源與土地資源的相對稀缺性[8]。相對勞均耕地面積λ的計算公式如下：

(8)

其中， Li指地區i的農業勞動力投入，Landi指地區i的耕地面積，∑Li和∑Landi分別指代全國層面上農業勞動力投入總量和總耕投入總量，λi數值越大說明相對于全國而言i地區農業勞動力資源越豐富，耕地資源越匱乏。運用公式(8)分別對三大區域和主產主銷區要素相對稀缺性進行計算，最終結果見表3。

從表3中能夠看出，1995—2012年，東、中、西部要素稀缺性均值分別為0.97、0.81與1.01，說明相比于全國平均水平而言，西部地區農業勞動力資源富裕，其次為東部，最低為中部。然而，從技術進步偏向看，卻存在東、西部技術進步呈現勞動節約型，勞動力相對稀缺的中部技術進步為土地節約型的結果。從這個角度看，東、西部地區技術進步偏向與資源稟賦間扭曲程度更為嚴重。主產區、主銷區、平衡區均值分別為0.91、1.41和1.12，由此能夠判斷主銷區和平衡區相對勞動力要素都高于全國平均水平，主產區則低于全國水平。從技術進步偏向看，主銷區和平衡區更傾向于土地節約型，而主產區則傾向于勞動節約型。將以上結果結合要素稟賦可知，相對勞動力不足的主產區選擇勞動節約型技術進步具有一定的合理性。

表3　分地區要素相對稀缺性變動

5研究結論

第一，從全國層面看，1995—2012年農業技術進步偏向總體呈現負值，即技術進步模式為勞動節約型。由于中國存在土地稟賦更為稀缺的現實，該發展方向與誘致性技術創新理論下的技術進步路線并不相符，這在一定程度上與國內要素市場價格扭曲有關。當然，從變動趨勢看，2011年和2012年技術進步呈現出土地節約型，這能夠一定程度上說明國內要素市場改革的成效。

第二，分地區看，1995—2012年中部地區技術進步類型呈現土地節約型，而東西部地區則跟全國平均形勢相一致，技術進步呈現勞動節約型。結合區域稟賦情況，由于相比于東西部，中部勞動力稟賦相對更缺乏，因此，從匹配角度看，更突出了東西部地區要素市場扭曲的嚴重性。

第三，從主產主銷區角度看，主銷區和平衡區技術進步更傾向于土地節約型，而主產區則傾向于勞動節約型。考慮到主產區勞動力稟賦相對更為稀缺，從區域稟賦分工視角能得出主產區技術進步類型的選擇具有相對合理性的結論。

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(責任編輯沈蓉)

A Study on Biased Technological Progress in Chinese Regional Agriculture and Matching Difference in Factor Structure

Wu Shunchen1，Wang Jing2，Wang Xueyou3

(1.Center for Food Security and Strategic Studies of Nanjing University of Finance and Economics，Nanjing 210046，China；2.Institute of Economic，Nankai University，Tianjin 300071，China；3.School of Finance，Anhui University of Finance and Economics,Bengbu 233030，China)

Abstract：In the theoretical framework of Induced Technological Innovation Theory，trans-log production function panel date econometric method is used in this paper to calculate the agricultural biased technological progress of the entire country and its different regions from 1995 to 2012，and then some evaluation on different regional agricultural technological progress patterns is made combined with the local resource endowment characteristics.The conclusion shows that agricultural technological progress pattern in national level is a labor-saving one，which does not comply with the direction of technological progress in induced innovation theory.Compared with the central region，the direction of technological progress in the eastern and western regions is contrary to the comparative advantage characteristics of labor resources.Compared with the grain selling areas and sales balance areas，the relative scarcity of agricultural labor in grain producing areas may partly explain why its agricultural technological progress pattern is a labor-saving one.

Key words:Biased technological progress；Induced technological innovation theory；Agricultural technological progress；Factor structure

基金項目：國家自然科學基金青年項目“供應鏈視角下糧食產區和銷區利益協調政策的模擬與優化”(71403114),公益性行業(糧食)科研專項“國家糧食安全預警指標體系建設研究”(201313009-1)，江蘇省2015年度普通高校研究生科研創新計劃項目“縱向價格雙軌制下中國糧油加工企業進入退出行為研究”(KYZZ15_0279)，服務國家特殊需求博士人才培養項目開放課題“論糧食的兩個市場——原糧與成品糧價格關聯性及形成機制異質性分析”(BSXJ201509)，江蘇高校優勢學科項目建設工程(PAPD)，“青藍工程”項目(Qing Lan Project)。

收稿日期：2015-11-04

作者簡介：武舜臣(1987-)，男，山東沂水人，南京財經大學糧食安全與戰略研究中心博士研究生；研究方向：農業經濟、糧食經濟。

中圖分類號:F304.7

文獻標識碼:A