草原資源約束與中國畜牧業經濟增長的時空格局演變
--基于“尾效”模型檢驗

李先東,韓 瑛,夏 詠*

(1.新疆農業大學經濟管理學院,新疆 烏魯木齊 830052; 2.新疆農業大學干旱區生態經濟與畜牧業高質量發展中心,新疆 烏魯木齊 830052)

中國是草原大國,有天然草原3.928億公頃,約占國土面積的40.9%。天然放牧草場養活了近20億人口和全球50%的牲畜,是維持草原畜牧業生產的重要物質資料[1]。資源是我國經濟社會發展的重要制約因素[2],2021年中國畜牧產值3.99萬億元,占農業總產值27.15%,比1978年提高12.17個百分點。在畜牧業取得巨大成就的同時,也要正視畜牧業發展所面臨的挑戰和問題[3-4]。2014年全國荒漠化和沙化土地面積分別高達2.6和1.7億公頃[5]。2019年,全國重點天然草原的平均牲畜超載率為10.1%,牧區縣(旗、市)平均牲畜超載率13.8%。2020年全國草原有害生物危害面積5 268.45萬公頃。第六次全國荒漠化和沙化調查結果顯示,全國荒漠化土地面積為2 573.7萬公頃,沙化土地面積為1 687.8萬公頃。草地生態系統受損[6]和草原生態環境形勢嚴峻[7]影響牧區經濟可持續發展和牧民生計安全[8-9],自然資源對我國經濟增長的制約作用正日益凸顯[10]。資源枯竭和環境污染束縛著經濟增長,轉變以資源消耗為代價的粗放型發展方式是實現經濟高質量發展的必然要求[11]。

近年來,國內外學者集中分析資源對經濟增長的影響程度,階段關注重點有所差異。早期側重宏觀層面研究資源稀缺與經濟增長的關系[12-14]、對本國經濟[15]和世界經濟[16]的影響、自然資源與經濟增長速度的相關程度[16-17]、自然資源的不可替代性[19]、資源存量影響經濟增長[17]和國家政權如何受到影響[18]等。隨著研究的深入,理論研究逐漸轉變為定量實證分析。根據Romer理論假設,對地區間的空間分布差異[19-20]、土地資源[21-22]、碳排放[23]、水土資源[24-29]、海洋資源[30]、人力資源[31-34]等進行尾效值測算,草原資源管理和畜牧業高質量發展是草牧業研究的熱點。放牧草場是典型的公共池塘資源[35],公共資源循環利用能推進經濟可持續發展[36]。草地資源是畜牧業發展的重要載體[37],必須合理的保護、建設和利用草原資源[38],轉變牧業生產方式[39]。提高牧民生態認知[40]、合理減畜[40]是維持草地生產力[41]和生態系統平衡的重要方式,能進一步保障牧民財產、生活和草場生態安全[42]。降低農牧戶對草地及牧業生產的依賴[43]、維護草原資源權屬安全[44]和生態保護[45]等是促進畜牧經濟可持續發展[46]的必要舉措。

梳理文獻發現,已有研究對資源尾效和草原畜牧業的研究對象、研究模型、分析方法、研究尺度由面到點逐漸深入、具體、完善,為本研究提供了理論借鑒和實踐思考,但仍存在不足之處,有進一步拓展的空間。第一,草原資源與畜牧經濟增長二者存在保護生態或維持生產的基本矛盾,使用定量實證研究方法分析草原資源與畜牧經濟關系亟待深入。第二,尾效模型主要用于分析自然資源對經濟增長的約束作用,當前研究中缺少針對草原資源的探析。草原資源是自然界和人類社會中可以為畜牧業開發利用[47],并產生經濟效益[48]、社會效益[49]、生態效益[50]的草原生物資源[51]及其衍生的畜牧產品價值[52]、資源使用者和資源系統的資產總和[53]。鑒于此,本文基于1998-2020年省級面板數據,構建面板數據模型,多元回歸分析測度尾效值(圖1)。在此基礎上進行空間異質性分析,劃分“尾效”類型,探討草原資源約束與中國畜牧經濟增長的時空格局演變的影響因素,對研究區域草原資源的利用與配置,推動畜牧業高質量發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 理論模型

Romer在2001年提出“growth drag”,將自然資源、土地資源納入C-D生產函數模型,用以衡量資源供給不足對經濟增長的約束。根據草原資源“尾效”特征,結合中國畜牧業發展現狀,積極響應高質量發展的要求,改進尾效模型如下:

Y(t)=K(t)αR(t)β[A(t)L(t)]1-α-β
(α>0,β>0,α+β<1)

(1)

公式(1)中,Y為畜牧業經濟產出;K為資本存量;R為草原資源數量;A為勞動的有效性;L為勞動投入量;AL為有效勞動;t為時間;α為資本產出彈性;β為草原資源產出彈性。

假設式(1)中的資本、勞動、有效勞動與索洛模型一致,即:

K(t)=sY(t)-δK(t)

(2)

L(t)=nL(t)

(3)

A(t)=gA(t)

(4)

R(t)=rR(t)r>0

(5)

其中,K表示資本存量的增量,s為儲蓄率、δ為資本折舊率;L為勞動力的增加量,n為勞動力資本增長率;A為有效勞動的增加量,g為技術進步增長率;R草原資源的增加量,r為草原資源變化率。

L0(1+n)t=Lt得出勞動增長率n:L0為1998年農牧業從業人數,Lt為2020年農牧業人數總量,t為增長期數,取值23;此方法同樣適用于草原資源消耗增長率的計算。

資源固定有限和人口增加一定程度上會降低勞動力平均資源利用量,將資源約束“存在”與“不存在”兩種情況下的經濟增長速度之差稱之為“尾效”。

公式(1)取對數得到:

lnY(t)=αlnK(t)+βlnR(t)+(1-Q-β)
[lnA(t)+lnL(t)]

(6)

gY(t)=αgK(t)+βgR(t)+
(1-α-β)[gA(t)+gL(t)]

(7)

假設經濟保持均衡增長,當草原經濟處于平衡增長路徑時,對于平衡增長路徑所需要的Y與K增速固定不變,根據公式(2),K的增長率為:

(8)

gY(t)=αgk(t)-βb+(1-α-β)(g+n)

(9)

根據假設,平衡增長路徑下gY=gK,即約束水平下平衡增長路徑上的畜牧經濟產出增長率:

(10)

平衡增長路徑上的ΔY增長率/單位勞動力為:

(11)

在不存在草原資源約束的平衡增長路徑中,R與L增長一致,R′(t)=nR(t),此時′Y增長率/單位勞動力下為:

(12)

草原資源對畜牧經濟增長產生的“尾效”為:

(13)

1.2 面板數據模型

研究以資源尾效模型為基礎構建面板數據模型對數據進行檢驗,以便進一步處理數據:

lnYit=β0+β1,ilnKit+β2,ilnRit+
β3,ilnLit+at+δi+εit

(14)

其中,i表示本文目標10省份(i=1,2,...,N),t表示年份(t=1,2,...,T),at表示時間效應,δi表示個體固定效應,εit表示隨機干擾。本文通過Eviews9.0版本對變量進行Hausman檢驗,得Prob=0.000 0,F檢驗結果為Prob=0.000 0,故選擇固定效應模型。根據LR檢驗得Prob值為0,則拒絕不存在截面固定效應的原假設。綜上選擇個體固定效應模型:

lnYit=(β0+δi)+β1,ilnKit+
β2,ilnRit+β3,ilnLit+εit

(15)

1.3 變量描述與數據處理

各個變量選取及數據處理如下:

(1)畜牧經濟產出變量Y:各地區1998-2020年畜牧業總產值(單位:億元)。畜牧業總產值以1998年為基準,按照可比價格進行調整;

(2)草原資本存量K(單位:億元):等資本產量比法可得

(16)

Kn為草原資本存量;Yn為畜牧業生產總值,以1998年為基準,按照可比價格進行調整。固定資本存量使用永續盤存法:

Kt=(1-δ)Kt-1+It

(17)

其中,Kt為t期的固定資本存量、Kt-1為t-1期的固定資本存量,δ為固定資產折舊率。研究采取張軍等[54]的假設,設定折舊率為6%,It為t期的新增資本存量,用固定資本形成總額表示,設定1998年為基期的數值為基年資本存量,根據固定資產投資價格指數進行調整。

(3)草原資源要素量R:通過構建草原資源利用評價指標體系計算得出。

(4)勞動力變量L:各地區1998-2020年農業從業人員(單位:萬人)。

1.4 草原資源要素量R的計算

1.4.1草原資源利用評價指標體系構建 草原資源是具有空間、數量、質量結構特征的自然資源[44],在我國生態文明建設和草牧業發展中發揮著重大作用[45]。畜牧經濟快速增長和人類活動過度干預導致草地承載力下降,生態環境約束壓力趨緊[46],阻礙畜牧業高質量發展進程[49],草原牧區面臨加快生產和生態保護的雙重選擇[9]。結合國家政策以及畜牧業綜合生產能力狀況[52],關注畜牧產品質量安全[49]、飼草供應情況[3]、畜牧業廢棄物資源化利用[53]、牧民認知和行為規范[37]、畜牧業高質量發展的思路和對策[39]、生態畜牧業發展模式及成效[7]等方面,本文從經濟、生態、市場、社會4個維度選取了草地可持續化、水資源供給水平、牲畜供給水平、畜禽市場化、人均肉蛋奶產量、生態環境負荷、飼料保障能力、產品生態化、農村沼氣相對產量、水資源循環、農村居民受教育水平、畜牧局相對數量、畜牧業技術進步、地方財政支持、農村牧區居民人均可支配收入、農村牧區居民人均消費支出、城鎮登記失業率、農戶社會投資這18個指標構建草原資源利用評價指標體系,通過熵權法和AHP層次分析法進一步獲得指標權重(表1)。

表1 草原資源利用評價指標體系Table 1 Grassland resource utilization evaluation index system

1.4.2資源要素評價指標權重計算 本文運用層次分析法[45]計算主觀權重w1i,運用熵值法[55]計算客觀權重w2i。

計算第j個指標的信息熵,即:

(18)

(19)

再計算第j項指標的信息熵差異度gj,其值越大,表示越重要:

gj=1-ej

(20)

然后計算各個指標的權重:

(21)

1.5 研究區域及數據來源

1.4.1研究區域 中國天然草原集中分布在東北、西北和青藏高原區,北方草原區面積占全國草地面積的80%,南方草地面積約占全國草地面積的20%。本文綜合中國草原牧區地理分布和主要畜牧產區情況,根據自然要素、經濟環境要素、文化要素、基礎設施要素等,選取研究區域:

北部地區:內蒙古草地面積5 437.42萬公頃,占全國草地面積的20.56%,位居第2;2021年畜牧業產值1 755.3億元,位居全國第10;

西北地區:新疆草地面積5 198.60萬公頃,占全國草地面積的19.65%,位居第3。2021年畜牧業產值1 265.7億元,位居全國15;青海草地面積3 947.08萬公頃,占全國草地面積的14.92%,位居第4。2021年畜牧業產值298.6億元,位居全國26;甘肅草地面積1 430.71萬公頃,占全國草地面積5.41%,位居第5。2021年畜牧業產值619.9億元,位居全國23;寧夏草地面積203.10萬公頃,占全國草地面積0.77%,位居第9。2021年畜牧業產值280.7億元,位居全國27;

東北地區:黑龍江草地面積118.57萬公頃,占全國草地面積0.45%,位居12。2021年畜牧業產值1 833.1億元,位居全國第8;

西南地區:西藏草地面積8 006.50萬公頃,占全國草地面積的30.27%,位居第1。2021年畜牧業產值129.3億元,位居全國29;四川草地面積968.78萬公頃,占全國草地面積的3.66%,位居第6。2021年畜牧業產值3 305.3億元,位居全國第1;云南草地面積132.29萬公頃,占全國草地面積的0.5%,位居11。2021年畜牧業產值2 113.3億元,位居全國第6;

南部地區:廣西草地面積27.62萬公頃,占全國草地面積0.1%,位居16。2021年畜牧業產值1 437.6億元,位居全國14。

1.4.2數據來源 草原資源利用評價指標體系中涉及的“草地可持續化”、“地方財政支出”從《中國統計年鑒》和地區國民經濟和社會發展統計公報獲取;“水資源供給水平”“畜禽市場化”“農村沼氣相對產量”“水資源循環”“農村居民受教育水平”“畜牧業技術進步”“畜牧局相對數量”“農村牧區居民人均可支配收入/消費支出”“農戶社會投資”從《中國農村統計年鑒》《中國水資源公報》《中國環境統計年鑒》《中國畜牧獸醫統計年鑒》和國研網數據庫獲取;“飼料保障能力”相關數據從《中國飼料工業年鑒》獲取。其中,由于統計年鑒中統計指標的歷史變遷,1998-2010年的農業污水排放量化學需氧量由生活污水排放量化學需氧量代替;農村牧區居民人均可支配收入/支出由農村居民平均可支配收入/支出代替;西藏地區由于環境復雜性,可得數據較少,數據統計不完整的部分用插值法補足。此外,以貨幣為計價單位的指標均以1998年不變價統計。

2 結果與分析

2.1 草原資源利用指數

根據前文研究方法計算指標權重得出草原資源利用指數,本文將草原資源利用指數計算結果設為草原資源要素投入量R,代入草原資源“尾效”模型回歸分析。

由圖2,各年度草原資源利用指數詳細測算結果顯示:1998-2004資源利用指數較低,最大值0.036 0,最小值0.013 0,年均增速保持在6.66%,總體增長趨勢緩慢。2005-2010資源利用水平提高,最大值0.059 0,最小值0.001 5,各地區年均增速保持在9.35%,總體增長趨勢上升。2011-2015資源利用指數較高,最大值0.007 0,最小值0.003 6,各地區年均增速保持在6.89%,總體增長趨勢放緩。2016-2020資源利用水平上升,最大值0.010 8,最小值0.004 7,各地區年均增速保持在7.20%,增長趨勢顯著不均衡。北部地區內蒙古資源利用水平最高,位居第3,新疆最低,位居第9;南部地區四川資源利用水平最高,位居第1,西藏最低,位居第10。結合表2可推測,畜牧產值與資源利用水平存在一定的正相關關系。草原資源利用水平呈現南高北低、東高西低的差異,與土地環境約束和生態環境約束壓力較大有關[45],天然草地資源相對較少的地區畜牧業發展基礎偏向勞動集約型、資本集約型等,因此,畜牧業經濟增長方式轉型速度較快。

圖2 草原資源利用指數Fig.2 Grassland resource utilization index

2.2 平穩性檢驗

本文通過LLC,ADF,PPC對變量進行單位根檢驗,確認數據是否平穩。檢驗發現,本文10個省份4個變量序列平穩,結果表明各變量初始值在99%的顯著水平上拒絕“存在單位根”的原假設,不需要對變量進行差分及協整檢驗(表2)。

2.3 數據回歸分析

基于面板數據模型討論各要素對中國畜牧經濟增長的影響程度,由回歸模型進一步分析lnYit,lnKit,lnRit,lnLit,可得到解釋變量的回歸參數。由表3可知,黑龍江、廣西、四川、甘肅、青海、新疆這6個地區資本彈性系數通過了顯著性檢驗,資本投入較大程度上影響著地區畜牧經濟增長;內蒙古、黑龍江、廣西、四川、云南、新疆這7個地區草原資源彈性系數通過了顯著性檢驗,草原資源數量是地區畜牧經濟增長的主要約束;目標地區10省份勞動力彈性系數都通過了顯著性檢驗,這說明資本、草原資源以及勞動力投入較大程度上影響著中國畜牧經濟增長,其中,勞動力彈性系數>草原資源彈性系數>資本彈性系數。

表3 解釋變量的回歸參數Table 3 Regression parameters of explanatory variables

2.4 尾效測度與空間差異

2.4.1尾效測算 本文將“drag”值劃分類型[30],強約束型:drag≥0.050 0;高約束型:0.050 0>drag>0.010 0;低約束型:drag≤0.010 0。根據劃分結果,青海為低約束型;廣西、四川、西藏、甘肅、新疆均為高約束型;內蒙古、黑龍江、云南、寧夏為強約束型。由表4可知,強約束型地區受草原資源彈性系數和資源消耗增長率作用較大;高約束型地區受資源消耗增長率、勞動力系數和資本彈性系數作用較大;低約束型地區受資源消耗增長率和勞動力彈性系數作用較大。草原退化和生態環境惡化等促使我國畜牧產業結構急需轉型升級,但生態畜牧業發展模式處于探索階段,粗放型生產方式尚未轉換[39]。本文在測算草原資源利用指數時發現,飼料保障能力、綠色產品等生態層次指標對草原資源數量影響較大,權重為0.38,主要畜牧產區如內蒙古、黑龍江、廣西畜牧業現代化發展水平相對較高[56],四川、云南、寧夏、青海、西藏、甘肅、新疆畜牧業現代化發展水平較低[56],推測飼料保障能力、綠色產品等是各地區草原資源數量的重要制約因素和部分地區資源彈性系數較高的主要原因,經濟增長動力單一且不足進而影響地區畜牧業經濟增長[10]。

表4 草原資源尾效測算結果Table 4 Measurement results of grassland resource tail effect

2.4.2空間差異 根據草原資源尾效測算結果,運用ArcGIS軟件繪制中國10省份草原資源“尾效”的空間分異圖,各地區畜牧經濟增長受資源約束水平較高,尾效均值為0.038 7,寧夏尾效值最高,為0.075 2;青海尾效值最低,為0.009 7(圖3)。結合圖2,草原資源利用指數較低且上升趨勢總體平緩,草原資源系統整體利用效率較低,生態環境壓力較大,西北地區尤其顯著,畜牧業生態效率低,進一步影響產出水平。從區域差異來看,總體呈東高西低、北高南低的空間特征。西北部地區天然牧草地分布廣泛,但畜牧產值較低,尾效值相對較低,因此推測尾效強度與各地區現代化畜牧業發展水平關聯[49,56]。東北地區畜牧業生產外部條件優勢顯著[39],受資本彈性[39,54]、勞動力彈性[34]等影響較大;西南部地區較西北部地區天然草地資源少,畜產品生產不完全依賴自然資本,尾效水平相對較低,但畜禽糞污排放壓力大[49],推測南部地區畜牧業產業結構偏向技術集約型發展[10]。結合中國畜牧經濟增長現狀,資源尾效與資源利用率和畜牧產值存在一定的正相關關系,與草地面積數量是否存在相關關系值得進一步討論。

3 討論

中國主要省域牧區草原資源“尾效”的平均水平為3.87%,草原資源對畜牧經濟增長有較強的制約作用[7,11]。當前中國畜牧業正處于轉型升級的高質量發展階段[2],畜牧產出不再單一依賴傳統的天然草地。現代畜牧經濟發展不再依賴傳統放牧生產,草原資源對畜牧經濟增長的約束作用體現在自然資源的生態價值層面[53],集約化養殖和舍飼圈養[20]較看重地區飼料保障能力(人工喂養)[44]、綠色產品生產、沼氣相對產量(畜禽糞污處理能力)[39]等。推動產業綠色轉型[5],政府也發揮著引導、監管、扶持等作用[8]。部分地區仍存在游牧放牧現象,偷牧、過度放牧行為[39]易造成人畜草失衡。部分地區如黑龍江、青海等積極培育新型經營主體[54],推廣集約養殖技術[55],提升畜牧業綜合生產能力[39],能有效降低畜牧經濟增長尾效。四川、廣西等地區草地資源相對較少,發展規模化優質化品牌化的特色產業[41],推進種養循環、產供銷一體化[4,53]能加快提升草原資源利用水平。

各省份草原資源“尾效”差異較大,地區畜牧業發展制約因素也不同。內蒙古、新疆、西藏、甘肅、青海是我國傳統牧區,天然草地資源豐富,但草地退化、過度放牧等問題促使其在畜牧生產過程中以技術、資本、人力等替代一定數量的資源要素,建設人工草地[45],發展規模經濟,降低平均草地資源成本。傳統的天然牧區因其地理位置和文化差異,仍存在大量游牧放牧現象,現代畜牧生產方式發展緩慢,受資源約束較大[43]。黑龍江、云南、寧夏、廣西、四川天然草地資源數量有所區別,各地區在發展畜牧經濟過程中依托自身優勢,發展特色畜牧產業[46],畜牧業發展基礎較好,養殖水平高,綜合生產能力強,技術、資本等要素發揮著更大效用。如黑龍江與內蒙古毗鄰,天然草地面積豐富,區位優勢明顯,但科技水平弱,勞動生產率低,草原資源嚴重浪費。我國主要畜牧產區擁有良好的生產基礎,降低資源尾效必須升級養殖技術、發展生態產業[7,46]、拓寬產業形態、延長產業鏈,使供給結構靈活適應市場需求。

“drag”的影響因素:β,b,n,α。草原資源消耗速度越快,畜牧經濟約束程度越高;固定資本、勞動力合理投入可減緩草原資源消耗對畜牧經濟增長的抑制作用。在資源尾效模型中,尾效值與草原資源彈性系數、草原資源消耗增長率、從業人員增長率、資本彈性系數呈正相關關系,表明經濟增長必然需要各類資源的投入。在資源配置體系中,草原資源作為不可再生資源且其有限性使得經濟體在調整產業結構時為避免出現資源閑置或浪費的現象,不斷調整生產要素比例,提高全要素生產率,實現經濟高質量增長[12]。我國是社會主義市場經濟體制,市場在資源配置中起核心作用,但政府的宏觀調控發揮著引導作用[11,45]。在畜牧經濟發展過程中,既要發揮政府職能,進行市場監管[45],維護公平的畜產品市場,還要防止政府職能越位,過度干擾市場平衡。政府合理、規范干預市場能優化資源配置[2],激發新型經營主體活力,推動形成畜牧業高質量發展格局。轉換畜牧依賴草原型的生產方式應根據牧民需求制定補貼政策形式[4,7],培育新型經營主體,推廣規模飼養;發展兼業生產,為牧民提供就業機會。

4 結論

資源差異是造成各地區畜牧發展基礎水平參差的起因,勞動力水平、資本投入是現代畜牧業可持續、高質量發展的關鍵。要推動草原生態保護和畜牧經濟增長的協調發展,必須根據各地區的草原資源水平、草原生產力狀況、勞動力綜合素質程度、基礎設施體系、政策扶持力度、資本投入彈性等建設科學的草原保護體制和畜牧發展規劃。本文以中國10省份為研究區域,研究具有一定的局限性,但根據現有研究結果,可推測中國畜牧經濟增長受到資源約束的大致格局,以此為后研究者提供借鑒。未來將繼續深入研究中國整體省域的被約束現狀以及約束程度變化,促進草原資源保護和畜牧業生態化、可持續化和高質量發展。