中國快速城鎮化階段的糧食生產率問題

[摘要]在城鎮化快速推進的過程中保障我國的糧食安全是關系國計民生的重要問題，其中，提高糧食生產率是實現糧食安全保障的重要方法。本文采用DEA中的Malmquist指數方法，對1996-2016年我國處于城鎮化快速發展階段的糧食生產進行了全要素生產率分析，結果表明，在過去的城鎮化階段，我國的糧食產量盡管有顯著提升，但源于技術要素改進的效果非常有限。因此，建議在城鎮化的快速發展階段要保障糧食安全，必須更加重視農業現代化水平的提升。

[關鍵詞]城鎮化;糧食安全;農業現代化;數據包絡方法

中圖分類號：F224

文獻標識碼：A

1 引言

中國古語云“民以食為天”，龐大的人口基數使中國的糧食安全問題一直受到學術界的重點關注。20世紀末期，面對中國即將開始的城鎮化快速發展進程，美國學者Lester^[1]根據日本和韓國的城鎮化與工業化歷程，在其專著中指出中國在城鎮化和工業化的進程中也將出現糧食安全問題。他認為，城鎮化進程將影響糧食生產所需要的土地和勞動力資源，進而威脅糧食供給，而中國龐大的人口基數和快速增加的人口量，將使糧食需求增加到影響世界糧食平衡的程度。因此，中國的糧食安全問題在21世紀不可避免。

問題提出之后，中國城鎮化與糧食安全之間的影響和關系在國內外都受到了廣泛的討論，但研究結果存在差別。楊志海等^[2]通過實證分析，認為中國的快速城鎮化并沒有威脅到糧食安全，并對此持樂觀態度。但也有學者認為，我國的城鎮化對糧食安全有威脅，并采用了不同的方法進行了研究。有學者采用統計和建模的方法，研究了1990-2010年我國的城鎮化與糧食安全之間的關系，得f}{目前二者產生了相互制約作用的結論，提出需要建立協調發展的長效機制。杜宇能^[3]通過層次分析法評價我國的工業化、城鎮化與農業現代化，并分別與糧食安全程度進行動態耦合分析，結果顯示工業化促進糧食安全、城鎮化抑制糧食安全和農業現代化滯后威脅糧食安全，認為我國要避免糧食安全問題的出現，必須調節發展方式。Gandhi等^[4]研究了中國和印度的糧食需求增長對糧食安全的威脅，指出中國城鎮化導致的肉、蛋、奶等食品需求量的快速增長是影響糧食安全的重要因素。除此之外，樊琦等^[5]總結了對糧食安全的多方面威脅，Anderson等^[6]系統研究了農業和非農產業的差距，糧食價格、土地利益博弈等要素對糧食安全的威脅，總體認為糧食安全的危機是存在的。

從上述研究來看，中國城鎮化是否會影響國家糧食安全、如何影響國家糧食安全依然存在爭論。從發達國家的經驗來看，糧食生產率的提高是保障糧食供給的重要方面;從以往的經驗來看，我國的糧食總產量確實獲得了重要的提升，但其糧食生產率是否也得到了提升，是否達到了保障糧食安全的目的，依然是一個值得研究的問題。

2 城鎮化對糧食生產的影響因素

根據世界糧農組織（FAO）的定義，糧食安全（Food Securiry）包括4個方面，即食物的可獲得性（Availabiliry）、食物的使用權（Access）、對食物的利用（Utilization）以及食物供給的穩定性（Stahiliry）。相對而言，中國通常所說的糧食安全是一種狹義上的糧食安全，是指一國對其國內主要糧食需求的自給程度。當前，中國的主糧包括谷物、豆類、薯類3大類，其中谷物涵蓋f中國人最常需求的大米、小麥和玉米等口糧，因此本文所探討的糧食安全將以中國國家糧食安全的狹義定義為準。

城鎮化是伴隨著工業化發展，非農產業在城鎮聚集、農村剩余勞動力向城鎮集中的自然歷史過程。按照諾瑟姆（Ray.M.Northam）的城鎮化S曲線規律，城鎮化率達到30%～70%的階段是城鎮化的快速發展階段。因此，中國的城鎮化快速發展階段開始于1996年，目前依然處于城鎮化的快速發展階段過程。

從生產投入要素來看，糧食生產包括3個生產要素：土地、勞動力以及技術要素。其中，土地和勞動力是糧食生產最基本的兩大要素，而城鎮化的快速發展對這兩要素都有著負向的作用。

在城鎮化快速發展的過程中，大規模的農業人口向城市轉移將引起的城市建成區范圍擴張。一國的土地供給是限定的，城市的擴張意味著鄉村土地面積的減少，耕地面積也將不可避免地受到侵蝕，即客觀上減少糧食生產的土地要素投入。同時，如果規劃不到位，城市的擴張極有可能占用質量較高的耕地，開發質量較低的新地，這種數量上的耕地“占補平衡”并不能補償總體地力的損失。根據鄧祥征等^[7]的測算，1986-2000年，中國耕地的轉出（其中40%為建設用地）和轉進使得耕地總面積增加了265萬公頃，但耕地的平均生產力卻下降了2.2%。

除了土地要素外，城鎮化過程中有大量的農業勞動力向城市轉移，將直接引起糧食生產的勞動力要素流失，也是城鎮化過程對勞動力要素的負向作用。由于在城鎮化的快速發展階段勞動力的轉移速度較快，如果在此期間，農業勞動生產率跟不上農業勞動力的流失速度，則城鎮化的快速發展階段將對糧食生產所需的勞動力要素投入帶來威脅^[8]。

因此，技術投入成為城鎮化對糧食生產唯一有著正向作用的要素。城鎮化是與工業化相互促進的發展過程，從城鎮化過程的定義來說，工業化水平的提升將促進科學技術和工業技術應用于農業生產，從而提高農業生產力和生產效率，使得富余的農業勞動力向城市轉移。因此，由于技術投入引起的生產力和生產效率的提升，使得城鎮化對糧食供給存在正向作用。當前，技術投入具體包括3個方面：一是化肥工業的發展和化肥的合理使用能改善土地肥力，提高每公頃糧田單產量;二是糧食種植屬于耗水型產業，水利工程的建設和灌溉設施的完備將提升有效灌溉面積，有利于糧食產量的提高;三是種糧機械的有效推廣和使用，能節約糧食生產的勞動力投入，提升農業勞動力的人均糧食產量^[9]。

因此，可以得出結論，即城鎮化將導致土地和勞動力等糧食生產要素投入減少，對糧食安全也是負向作用;而城鎮化能促進工業化發展，如果將工業化發展的資本和技術成果投入農業生產，通過使用農業機械等方式提升農業技術和生產效率，將有利于提高糧食生產率，對糧食安全產生正向作用。

由此，提高糧食生產力是城鎮化進程中對糧食安全唯一有正向作用的因素。在城鎮化的快速發展階段，更應重視農業發展，選擇能提高農業生產技術水平和提升糧食生產力的城鎮化模式將成為保障糧食安全問題的關鍵^[10]。

3 快速城鎮化階段的糧食生產率狀況

糧食生產率可以用兩種指標來評價：單位面積土地的產出、勞均產量。從土地要素的角度來看，決定糧食產量的指標有兩個，一個是土地面積，另一個是單位土地面積的產出，因此，在土地面積固定的情形下，提高單位面積產出就是增加糧食產量的重要方式。勞動力也與土地類似，在城鎮化快速發展的背景下，投入農業生產的勞動力必然大量減少，則提高勞均產量就是在勞動力要素減少的情形下，依然維持糧食穩定產出的重要保證^[11]。

由于谷物產量占到了糧食產量的90%以上，因此，本文僅以單位面積谷物產量說明單位面積土地的糧食生產能力，單位面積產量是以谷物總產量產量除以相應作物的播種面積，1996-2016年我國糧食單位面積產量見圖1。據圖1可知，1996-2016年，谷物的單位面積產量從4894公斤/公頃增加到5989.5公斤/公頃，增幅為22.4%。其中，單位面積稻谷產量遠高于小麥和玉米，一直保持在超過6000公斤/公頃的水平;小麥的單位面積產量則較低，除早期有所波動外，在2002年之后也基本處于穩步增加中，最高時達到5392公斤/公頃;玉米的單位面積產量在3大谷物中居于中間位置，其單位面積產量基本與谷物整體的單位面積產量保持同步的變動趨勢。因此，在單位面積糧食產量上，可以看出稻谷的貢獻是非常大的，而小麥偏低的，玉米則處于居中位置^[12-13]。

雖然稻谷的單位面積產量較高，單位面積產量卻在過去20多年中僅增加了約10.5%，而小麥的單位面積產量增加了42.60%，玉米的單位面積產量增加了14.7%，我國糧食的單位面積產量提升主要來自小麥和玉米，而水稻的單位面積產量提升卻非常有限。究其原因，與水稻的種植要求有關，在世界范圍內，水稻的種植范圍遠小于小麥和玉米，主要集中在亞洲的熱帶和亞熱帶地區，并且水稻是典型的勞動密集型作物，相比于小麥和玉米，其種植要求明濕不同，極其需要大量人類勞動的投入。我國從20世紀70年代就開始推廣雜交水稻的種植，是世界上種植雜交水稻面積最大的國家，袁隆平院士研制的雜交水稻為我國的稻谷產量提升做出了重要的貢獻。因此，稻谷的高單位面積產量應主要源于良種技術改進^[14-15]。

除土地的單位面積產量外，勞均生產量也是衡量糧食生產能力的重要指標。由于糧食的種植存在復種，即一塊土地上可能在一年中多次種植作物，因此，農業勞動力難以針對不同品種比較研究，僅能得到總體的勞均糧食產量。1996-2016年我國勞均糧食產量見圖2，從圖2中可以看f}|，在城鎮化的快速發展階段，我國的勞均糧食產量也經歷了先減少后增加的趨勢，2016年達到了2866公斤/人的新高點。勞均生產量的提升意味著我國糧食生產水平的提高，即每一個農業勞動力可以養活更多的糧食消費人口，對我國城鎮化的推進有著重要的意義。

相比于播種面積或勞動力數量等實際指標，單位土地面積產出和勞均產量屬于計算指標，即這類指標值是根據實際投入的要素和實際生產的產出結果計算的，是一種輔助了解糧食生產能力的指標。事實上，影響糧食最終產出的因素非常多，特別是在現代農業技術的輔助下，各類科技因素對糧食最終產量的影響也非常大，并不僅僅只有土地和勞動力。但無論如何，單位面積土地的產出和勞均產量依然是客觀評價糧食生產能力的重要指標，對衡量糧食生產能力和保障糧食安全有著重要意義。

4 快速城鎮化階段糧食生產率變化的實證分析

4.1 對生產率的衡量

一般認為生產率的提升包括兩個方面：一是在技術不變的情形下，生產效率的提高，如用規模化生產引起的效率提升;二是技術進步帶動的生產率提升，包括化肥配比的有效性增加、灌溉技術的改進或是使用更先進的機械設備。當前，在評價和衡量生產率方面，主要有數據包絡分析（Data EnvelopmenrAnalysis，DEA）和隨機前沿分析方法，本文主要采用數據包絡分析方法進行研究。數據包絡分析是通過數學規劃，將決策單元的投入、產出數據投映在坐標空間，以求得最大產出邊界或最小投入邊界，再通過一定的標準確定有效決策單元以及其他決策單元的相對效率。數據包絡分析方法中的Malmquist指數是由Malmquist最早在1953年提出的，1994年，Fare等”^[16]將這一理論的一種非參數線性規劃法與數據包絡分析相結合，這才使得Malmquist指數廣泛應用于生產效率測算領域。Malmquist指數通過在參照技術水平下，比較兩個時期的產出觀測值與投入的最大產出水平來比較得出生產率，如果使用兩個時期Malmquist指數的幾何平均值來計算全要素生產率，再通過分解，可以將全要素生產率分解成為技術效率和技術變化兩部分。如果在規模可變（VRS）的假定下，技術效率的變化還可以進一步分解成純效率變化和規模效率變化。

城鎮化促進糧食生產的方式是通過應用新技術和投入現代生產要素提升糧食生產率。在城鎮化快速發展階段，如果城鎮化帶來的經濟發展和工業發展成果能作用于糧食生產，那么這個作用應當能反應到生產率中。因此，本文采用DEA中的MalmqLust指數來對糧食的生產率進行分解，基于Malmquist指數可以對城鎮化快速發展階段的糧食生產率進行分解，探析其中的技術進步與技術效率變化，研究此期間我國的糧食生產是否受到了城鎮化的促進作用^[17]。

4.2 DEA模塊的構建

根據DEA方法的分析框架，糧食生產將有糧食產量1個產出，勞動力、土地、技術3項投入，其中，技術投入包括化肥、灌溉和機械。由于Malmquist指數計算需要多個決策單元（DML），因此將使用全國省區的面板數據，一共是31個決策單元。該面板數據的年份為1996-2016年，中國城鎮化率為30.96%～57.35%，所有數據源于歷年《中國統計年鑒》和《中國農村統計年鑒》。其中從2013年開始，《中國農村統計年鑒》不再提供鄉村就業人口中從事第一產業勞動人口的分省數據，所以2013-2016年的第一產業勞動人口分省數據是從全國總體數據中，按照各省份第一產業增加值占總體第一產業增加值比例折算的，僅作為對照參考。考慮2011年我國已經達到了50%的城鎮化率，因此，這部分的數據并不完全影響最終的結果。

4.3 總體結果分析

對數據進行整理后，得到糧食產出和投入的捕述性統汁結果見表1。

使用DEAP 2.1軟件對數據進行運算，全國糧食全要素生產率及其構成變化見表2。

據表2可知，1996-2016年的城鎮化快速發展階段，總體糧食生產中的全要素生產率沒有進步，對于糧食產量的增加，基本依賴于土地等傳統要素投入的增加，并沒有明顯的技術進步帶來的效率提升。對全要素生產率的分解中可以看出總體的技術變化不明顯，效率提升在生產率的提升上貢獻了更多作用，但各年間技術變化的作用多于效率變化的作用，說明機械設備等提高效率的現代技術的應用也對生產力提升的作用更大。在對效率變化的進一步分解中發現，純效率變化進步不大，而規模效率變化有增加，證明適當地擴大經營規模可能有利于提高糧食的生產率。

城鎮化快速發展階段，中國糧食生產的全要素生產率進步很小，產量的增加主要依賴于要素使用效率的提升，也反映出城鎮化的經濟發展成果向農業生產擴散、幫助農業生產力提升的作用非常有限。

4.4 對照分析

從對糧食總體分析的結果可以看出，整體上我國的糧食生產率沒有得到很大提升。為了進一步驗證結果，本文3大主糧之一的玉米作為參照，檢驗我國的糧食生產是否存在品種之間因為產量和技術應用而造成的相互抵消狀況。

選擇玉米作為對照分析，主要基于以下幾點理由：一是在我國總體的糧食生產中，谷物的產量占到了糧食總產量的90%以上，而谷物中玉米的產量在近20年時間里逐漸占到了谷物產量的40%左右，在各糧食品種中處于主力位置;二是我國區域遼闊，自然環境差異極大，在主糧的種植選擇上，北方以小麥為主，南方以稻谷為主，只有玉米生長適應環境能力較強，在全國幾乎所有省份均有種植，能夠保證在DEA分析中模塊的數量與總體保持不變;三是在過去的十幾年的時間里，玉米產量的增加為過去糧食產量增加做出了一半以上的貢獻率，分析玉米生產中的生產率變化，能幫助進一步地了解糧食生產率增加的來源。全國玉米全要素生產率及其構成變化見表3。

據表3可知，在1996-2016年的城鎮化快速發展階段，玉米生產中的全要素生產率存在明顯的進步，效率的改進和技術的改進都對玉米產量的提升做出了明顯貢獻。通過對全要素生產率的分解，可以看出效率作用的提升要大于技術作用帶來的提升，盡管各年間技術變化的作用多于效率變化的作用，但平均來看，還是使用機械設備等提高效率的現代技術的應用對生產力提升作用更大。在對效率變化的進一步分解中，可以看出純效率變化的作用要大于規模效率變化帶來的作用，證明在玉米的生產中，以期擴大面積產生的規模效應沒有預期的明顯。

對比總體糧食產量的生產率測算和玉米產量的生產率測算可知，隨著城鎮化進程的推進，城鎮化帶來的經濟社會發展對農業生產中應用現代化技術，推進農業現代化是有一些推動作用的。但是這種作用的發揮，或許是因為效率不足，或許是因為可操作性欠缺，或許是因為制度的障礙，導致最后真正對農業生產力提升的作用顯得微不足道^[18]，這就意味著，盡管從總量上來看，我國的糧食安全是得到了充分保障的，但隨著城鎮化進程的推進，實際卻可能存在更深層次和難以解決的矛盾，并將對穩定保障糧食安全形成更大的風險。

5 結論

經過實證分析可以看出，無論是機械的使用、設施的建設推廣，還是現代生物技術的應用，在城鎮化快速發展階段這些要素投入都是持續增加的。這些事實說明了在扶持農業生產的相關技術革新投入了相當大的財力與物力。但是從全要素生產率的分析來看，真正技術改進帶來的產出卻是非常有限，這就說明在糧食生產的技術投入上，效果并不盡如人意。

這種效果欠佳的原因可能有以下幾個方面：

（1）化肥使用的度量問題，太多太少都會對施用效果產生影響。因此，只有依靠城鎮化帶來的經濟發展成果和技術進步成果惠及農業生產，切實提高農業生產力，才能夠彌補城鎮化對農業發展帶來的要素損失。如果這些成果難以幫助農業生產力提高，則城鎮化的推進只會對農業發展造成傷害，并最終威脅糧食安全。 （2）糧食生產中也存在地力和人力的矛盾。農業的產出不同于工業的生產，并不是一定比例的投入就一定可以獲得相應的產出。影響農業生產的因素很多，除了最基礎的地力和人力的投入外，氣候、降水、溫度、濕度等難以受控制的自然因素都可能影響最終的產量，但即便是最基本的地力和人力，也不一定能完全按照人類的意志產生相應的結果。從人力角度來說，當城鎮化進程使得能夠投入農業生產的勞動力越來越少時，能夠對勞動力減少實施最佳替代的現代農業方式就是采用農業機械。但是不同品種的糧食有著不同的種植要求，機械替代的方式可能對于旱作的小麥或玉米有著良好的收效，對于需要人力精耕細作的稻谷來說，其可實現的人力資本替代會非常有限。因此，對于不同的糧食生產，也不能盲目地只考慮機械的作用而忽視了作物本身規律性的生長需求。從地力的角度來說，地力是作物生長的基礎，其所體現的不僅是土地的質量，更是土地可持續生產的能力，具體到物質上就是土壤中的養分和有機質。質量再好的耕地，如果不經過妥善的休耕與打理，也會逐漸變得劣質，失去生長作物的能力;質量較差的耕地，如果經過合理的施肥和調節，也有可能變得更加高產。因此，保護地力的核心在于保護耕地的可持續耕作能力，一旦土地在過度的營養汲取中喪失了耕作能力，就難以大幅提高糧食生產能力。

因此，從工業化國家的城鎮化過程來看，從事農業的人口下降和國內生產總值中農業份額的降低都是城鎮化的必然結果。這些國家農業雖然下降，但是并未帶來生產率的下降，平均一個農民可以養活幾十個城市居民。不僅如此，這些國家農業凈產值份額雖然下降，農產品產量卻極其豐富，低廉的價格反而正好符合農產品作為食品這種生活必需品的低價性質。

應當正確認識城鎮化進程的評價和衡量，不能只關注工業和服務業的發展，要實現農業的配套發展，提高農業現代化水平和農業生產效率是解決快速城鎮化進程中糧食安全問題的關鍵，只有保證農業在城鎮化進程中不被蠶食，才能實現真正可持續的城鎮化。

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