董 瑩，穆月英

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083）

一、研究背景與文獻(xiàn)綜述

糧安天下，糧食的穩(wěn)定足量供給對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展有著重要作用。目前，一方面是我國土地資源稀缺、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能源需求增加，另一方面是全球性能源供應(yīng)緊張、價(jià)格不斷上漲，因此如何合理配置糧食生產(chǎn)要素結(jié)構(gòu)以提高糧食生產(chǎn)效率和能源效率，來實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，成為我國糧食安全供應(yīng)保障的重要途徑?；谌啬茉葱室暯菍?duì)能源效率結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行逐年分解，對(duì)于劃分糧食生產(chǎn)的能源效率不同階段，并找出各階段的主要影響因素，為我國未來的糧食生產(chǎn)與能源效率的發(fā)展方向與相關(guān)政策制定有著重要的指導(dǎo)意義。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展這種從外延式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式向內(nèi)涵式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變過程中，國內(nèi)外學(xué)者開始關(guān)注全要素生產(chǎn)率的提高，郭慶旺等在分析比較了四種全要素生產(chǎn)率測(cè)算方法的基礎(chǔ)上，認(rèn)為全要素生產(chǎn)率對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率較低，我國仍屬于要素投入性的增長模式［1］，進(jìn)一步采用非參數(shù)Malmquist指數(shù)方法對(duì)我國技術(shù)產(chǎn)業(yè)全要素生產(chǎn)效率的分析認(rèn)為，技術(shù)進(jìn)步是主要的貢獻(xiàn)因素［2］。而我國宏觀經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型與增長的趨勢(shì)也影響到了能源經(jīng)濟(jì)問題［3］。通過狀態(tài)空間模型的分析表明技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源價(jià)格是產(chǎn)生能源效率變化的重要因素［4］，在運(yùn)用IDA方法對(duì)我國能源消耗變化分析中，也同樣認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是影響能源消耗強(qiáng)度變化的主要原因［5］。孫廣生等結(jié)合原有DEA分析框架，進(jìn)一步從能源視角重新對(duì)全要素生產(chǎn)率的分解分析結(jié)果表明，通過將能源效率的變化分解為技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)效率變化與投入替代效率的變化，認(rèn)為其他投入要素替代的變化也是影響能源效率發(fā)揮的關(guān)鍵因素［6］。結(jié)合我國農(nóng)業(yè)發(fā)展與糧食安全的現(xiàn)狀及已有的全要素生產(chǎn)效率測(cè)算方法和能源效率分析思路，從能源視角對(duì)我國糧食生產(chǎn)的全要素生產(chǎn)效率的測(cè)算，并在此基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)的能源效率進(jìn)行解構(gòu)，分析歸納影響因素，對(duì)指導(dǎo)未來農(nóng)業(yè)與能源的可持續(xù)性發(fā)展有重要意義。在對(duì)1990～2004年對(duì)我國玉米全要素生產(chǎn)率、技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)增長變化的實(shí)證分析表明，技術(shù)進(jìn)步是全要素生產(chǎn)率增長存在差異性的主要因素［7］；而基于宏觀VAR模型的實(shí)證分解也證明了該觀點(diǎn)［8］；在進(jìn)一步的省級(jí)分品種糧食生產(chǎn)技術(shù)效率的研究中，亢霞等運(yùn)用1992～2002年的數(shù)據(jù)并應(yīng)用隨機(jī)前沿分析方法（SFA）的測(cè)算分析表明，擴(kuò)大土地經(jīng)營規(guī)模對(duì)糧食產(chǎn)量增加有積極作用，但進(jìn)一步增加肥料、種子和機(jī)械投入的增產(chǎn)潛力極為有限［9］；曹芳萍等進(jìn)而就1991～2009年我國各地區(qū)的糧食生產(chǎn)全要素化肥效率以及東中西地區(qū)的效率差異分布進(jìn)行了研究［10］，這種差異并未呈現(xiàn)長期明顯的β收斂趨勢(shì)［11］；師博等將知識(shí)存量納入生產(chǎn)函數(shù)，從市場(chǎng)分割視角進(jìn)行了省際全要素生產(chǎn)效率框架系的能源效率變化的影響因素實(shí)證分析，認(rèn)為市場(chǎng)分割是效率差異化的主要原因［12］。值得注意的是，全面完整的能源視角的生產(chǎn)效率測(cè)算需要將化肥、農(nóng)藥納入原有機(jī)械能源投入后的廣義能源消耗體系，而由于這些能源要素投入單位不一，因此需要引入能值核算方法，徐鍵輝的研究采用了這種能值核算方法，并基于DEA分析方法比較分析了2004～2008年各糧食主產(chǎn)區(qū)的能源效率變化［13］。

綜上所述，針對(duì)我國長期以來主要糧食品種，從廣義能源視角對(duì)全要素生產(chǎn)效率進(jìn)行系統(tǒng)性的影響因素與能源效率變化分析的文獻(xiàn)尚屬少見。本文將在對(duì)1985～2010年我國糧食生產(chǎn)的能源要素進(jìn)行廣義能值核算的基礎(chǔ)上，運(yùn)用改進(jìn)隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)模型（以下簡(jiǎn)稱SFA）對(duì)全要素生產(chǎn)效率進(jìn)行測(cè)算，并就測(cè)算結(jié)果進(jìn)行我國糧食生產(chǎn)效率的影響因素，以及各類糧食生產(chǎn)的能源效率變化在技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)效率變化、投入替代變化層面上進(jìn)行解構(gòu)分析，進(jìn)而得到相關(guān)結(jié)論。

二、我國糧食生產(chǎn)的能值核算及效率的歷史演變與現(xiàn)狀

我國作為土地資源稀缺、勞動(dòng)力資源豐富的國家，生物型與機(jī)械型技術(shù)的共同發(fā)展是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展路徑［14］。目前，我國正處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，不斷開發(fā)與加強(qiáng)糧食生產(chǎn)中的生物性技術(shù)與機(jī)械性技術(shù)的擴(kuò)散應(yīng)用，在提高了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素配置與產(chǎn)出效率的同時(shí)，也必然伴隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗量與消耗結(jié)構(gòu)的不斷演變。

（一）能源類要素生產(chǎn)性投入變化

本文研究的糧食界定為包括稻谷（早秈稻、中秈稻和粳稻、晚秈稻）、小麥、玉米和大豆的主要糧食作物品種。糧食生產(chǎn)的過程既是生產(chǎn)能量物質(zhì)的過程，同時(shí)也是消耗自然能源與投入能源的過程。前者主要指對(duì)于自然界中太陽能的消耗，后者的能源消耗方式則可以分為直接消耗與間接消耗，直接消耗主要是指農(nóng)業(yè)機(jī)械所消耗的各種石油制品和電能，間接消耗則主要是指化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等投入品的使用。為全面展現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能源消耗情況，本文將后者所包含的直接與間接能源投入要素均定義為廣義能源要素作為研究對(duì)象，并按照相應(yīng)能值體系進(jìn)行轉(zhuǎn)化核算與無量綱加總。

隨著糧食生產(chǎn)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，化肥、農(nóng)藥、電力以及機(jī)械柴油等主要能源類要素的投入量與投入結(jié)構(gòu)也在發(fā)生著變化。從圖1中能看到能源類要素的在每畝糧食作物投入的實(shí)際投入量與結(jié)構(gòu)的演變過程。從相互的變化趨勢(shì)上看，化肥、農(nóng)藥與柴油的投入與電力投入存在互補(bǔ)性。糧食生產(chǎn)中主要的電力投入體現(xiàn)在排水和灌溉上，因此其投入量也在一定程度上反應(yīng)了每畝水資源的投入，其每畝投入的提高說明我國農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善。從投入量的演變角度看，電力投入量先上升，后基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的小幅波動(dòng)階段，于2005年基本穩(wěn)定在160千瓦時(shí)的水平上；農(nóng)藥和柴油的每畝投入量在穩(wěn)步增加，且柴油的投入量增加幅度較大、有繼續(xù)增大投入量的趨勢(shì)，而農(nóng)藥的投入量則基本穩(wěn)定；每畝化肥投入量從1985～1990年小幅增加，隨后從1991～2000年開始呈階段性下降趨勢(shì)，從2001年開始，投入量上升并基本穩(wěn)定在每畝135千克左右。從單位能源消耗結(jié)構(gòu)上看，糧食單位生產(chǎn)的農(nóng)藥與柴油投入比重在增加，而化肥與電力投入則基本達(dá)到該階段的穩(wěn)定狀態(tài)。

（二）糧食生產(chǎn)的能值核算及能源消耗量變化

隨著保障糧食生產(chǎn)的相關(guān)政策的不斷升級(jí)，糧食生產(chǎn)與管理技術(shù)的不斷推廣發(fā)展，使得我國糧食種植面積雖然存在1991～1994年和1999～2003年的小幅下降，但整體糧食種植面積從2004年開始逐年上升，到2010年達(dá)到8 663萬公頃，糧食總產(chǎn)量也已實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的增長。

圖1 1985～2010年我國每畝糧食生產(chǎn)的能源類要素消耗

圖2 1985～2010年我國糧食生產(chǎn)能源消耗結(jié)構(gòu)

圖2展示了1985～2010年的糧食的細(xì)分品種的能源消耗的結(jié)構(gòu)趨勢(shì)。總體上看，我國各類糧食生產(chǎn)的能源消耗均呈現(xiàn)不明顯的周期上升趨勢(shì)，尤其是1995年基本開始呈現(xiàn)穩(wěn)定的上升趨勢(shì)。從細(xì)分糧食品種的能源消耗量看，中稻（中秈稻和粳稻）、玉米、大豆的能源消耗量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)；早秈稻和晚秈稻的能源消耗呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；小麥的能源消耗呈現(xiàn)有波動(dòng)的上升趨勢(shì)。這除了與糧食自身的能源需求特性有關(guān)，更與我國居民生活水平提高帶來的糧食消費(fèi)需求的提升是分不開的，即居民糧食需求總量增長與高質(zhì)量糧食品種的需求的結(jié)構(gòu)性增長。另外，隨著玉米生物質(zhì)能源用途逐漸被開發(fā)出來，大豆的補(bǔ)貼以及價(jià)格的逐漸提升，相應(yīng)的生產(chǎn)積極性被調(diào)動(dòng)起來，玉米及大豆的種植面積進(jìn)而生產(chǎn)所需的總能耗在上升。

（三）各類糧食生產(chǎn)能源效率變化

作為衡量能源對(duì)于產(chǎn)出的貢獻(xiàn)效率的主要指標(biāo)，長時(shí)間跨度的糧食能源效率（產(chǎn)出與能源投入比）變化則展現(xiàn)了在不斷加大能源類要素投入以提高糧食生產(chǎn)效率的過程中的實(shí)際利用效率的變化。如圖3所示，我國糧食生產(chǎn)過程總體能源效率在1985～1994年、1995～2008年存在兩次平緩的U型全周期變化，而且近一周期的絕對(duì)能源效率水平較上一周期有所降低。從各類糧食能源效率的角度看，大豆的能源效率顯著高于其他品種，波動(dòng)較大，在1997年存在較大的下降，隨后能源效率穩(wěn)定在相對(duì)低的水平上；早稻、玉米、晚稻和中稻依次較高于平均能源效率，而小麥則低于其平均水平，且均存在與總體能源效率相同的演變趨勢(shì)，其中早稻、玉米和晚稻的能源效率波動(dòng)較大，中稻和小麥的波動(dòng)較小。從2001～2007年，總體上看，各類糧食生產(chǎn)的平均能源效率基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。其中，中稻、小麥的能源效率基本穩(wěn)定在各自的水平上，早稻仍在下降，玉米仍在大幅波動(dòng)中，大豆則在有波動(dòng)的上升中；2005年之后晚稻能源效率在達(dá)到低谷之后逐漸穩(wěn)定。2009年的整體性能源效率下降則預(yù)示了現(xiàn)有情況下的，更低水平的能源效率時(shí)代的到來。

圖3 1985～2010年我國各類糧食生產(chǎn)的能源效率

三、理論模型：TFP與能源效率的變化的分解

目前，測(cè)算全要素生產(chǎn)率（以下簡(jiǎn)稱TFP）的主要方法包括隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)估計(jì)方法（參數(shù)型模型法）以及曼奎斯特生產(chǎn)率指數(shù)方法（非參數(shù)型模型方法）。目前，前者主要采用Frontier系列軟件進(jìn)行生產(chǎn)函數(shù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型系數(shù)的估算，而后者主要采用DEAP進(jìn)行數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法的數(shù)學(xué)方法估算。在分解TFP，進(jìn)而分解能源效率的過程中，兩種方法在思路上都是將TFP分解成TP（技術(shù)進(jìn)步）、TE（技術(shù)效率）以及SE（規(guī)模效率），所使用的基本數(shù)理框架是共通的，只是實(shí)證處理的方法不同。

（一）全要素生產(chǎn)率變化的分解

根據(jù)曼奎斯特指數(shù)方采用距離函數(shù)對(duì)于TFP的變化率進(jìn)行分解的最終公式如下：

xt＋1其中，xt＝（xt1，xt2…xtn）代表t時(shí)期的主要投入要素，yt代表t時(shí)期的產(chǎn)出，Tt代表t時(shí)期的生產(chǎn)技術(shù)水平；同理，xt＋1、yt＋1、Tt＋1分別代表t＋1時(shí)期的主要投入要素、產(chǎn)出與技術(shù)水平。公式（1）中的三項(xiàng)分別代表引起TFP變動(dòng)的技術(shù)效率變化、技術(shù)進(jìn)步變化以及投入規(guī)模變化。

（二）全要素生產(chǎn)率框架下的能源效率變化分解

（xt，yt）基于TFP變化的分解，仍然沿用分解框架，如果將主要的投入要素具體化為資本K、勞動(dòng)力L、能源E，即＝（Kt，Lt，Et，Yt），容易得到能源效率變化的分解式：

（三）能源效率變化在隨機(jī)前沿生產(chǎn)模型上的改進(jìn)應(yīng)用

基于以上已經(jīng)成熟的能源效率分解，本文將上述的理論框架應(yīng)用于SFA模型方法，在生產(chǎn)函數(shù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)上，更加精確的對(duì)于各主要投入要素共同作用產(chǎn)生的TFP和能源效率的變化進(jìn)行分解和估算。SFA模型相對(duì)于DEA是一種參數(shù)估計(jì)的前沿分析方法，主要優(yōu)勢(shì)在于可以將在分解TFP的基礎(chǔ)上考慮技術(shù)的無效率性以及影響技術(shù)效率的變量。Battese和Coelli［15～18］先后對(duì)于隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)形式和方法進(jìn)行了改進(jìn)，為其后的實(shí)證研究建立了模型方法的數(shù)理基礎(chǔ)。

其中f函數(shù)代表隨時(shí)間變化的生產(chǎn)可能性邊界x是投入要素向量，β是技術(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，t為時(shí)期變量，i表示第i種投入要素；u服從正態(tài)分布。為非負(fù)的隨機(jī)誤差項(xiàng)，反應(yīng)技術(shù)效率的損失，其分布形態(tài)為零點(diǎn)截?cái)嘈停鶕?jù)Kumbhakar和Lovell［16］：

ε表示要素產(chǎn)出彈性，εt表示t時(shí)期所有投入要素產(chǎn)出彈性之和，其與1進(jìn)行比較可以反應(yīng)規(guī)模報(bào)酬的遞增遞減情況。（4）式是全要素生產(chǎn)率與產(chǎn)出率的關(guān)系以及其的分解，即技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)效率及規(guī)模效率變化率。

其中，（5）式中第三項(xiàng)為替代能源變化率，反應(yīng)單位能源投入的替代要素的產(chǎn)出效率的變化率；而第四項(xiàng)則是能源投入的規(guī)模積累效率變化率。前兩項(xiàng)則保留了全要素生產(chǎn)率的測(cè)算框架。

四、模型構(gòu)建與實(shí)證分析

考慮到我國糧食生產(chǎn)全要素效率，不但取決于傳統(tǒng)的勞動(dòng)力和土地、能源類要素投入，還取決于管理方式效率因素、生態(tài)環(huán)境因素、人力資源因素和宏觀糧食政策因素。

（一）變量設(shè)置與數(shù)據(jù)來源

根據(jù)以上對(duì)影響我國糧食產(chǎn)量的因素分析，本文將影響糧食生產(chǎn)的因素分為生產(chǎn)要素、生產(chǎn)條件、人力資本以及宏觀政策四類，分別以種植面積、勞動(dòng)力、能源消耗，有效灌溉率、成災(zāi)率，初中以上比例，是否有糧食直補(bǔ)、良種補(bǔ)貼以及最低收購價(jià)來表示。

其中，能源變量數(shù)值是根據(jù)能源類要素（化肥、農(nóng)藥、電力以及柴油）在各類糧食生產(chǎn)中的消耗量，依據(jù)《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊(cè)》中的對(duì)應(yīng)能值核算。本文在進(jìn)行測(cè)算的過程中，采用數(shù)據(jù)均以糧食的細(xì)分品種，即早稻（早秈稻）、中稻（包含中秈稻與一季粳稻）、晚稻（晚秈稻）、小麥、玉米、大豆六大類糧食作為的投入產(chǎn)出的實(shí)際用量為研究對(duì)象，以1985年為基期剔除了價(jià)格指數(shù)。數(shù)據(jù)主要來源于1985～2011年《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國物價(jià)年鑒》、《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》、《新中國60年統(tǒng)計(jì)資料》。

（二）模型構(gòu)建

本文采用超對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)形式，采用Frontier4．1進(jìn)行多階段的估算。所需構(gòu)建的模型包括技術(shù)結(jié)構(gòu)模型和技術(shù)非效率模型。具體地，本文將我國糧食生產(chǎn)隨機(jī)前沿函數(shù)模型設(shè)定為：

其中，K代表播種面積（千公頃），L代表勞動(dòng)力投入量（用工天數(shù)），E代表能值核算后的能源要素投入（千卡）；β為生產(chǎn)函數(shù)方程中各變量的系數(shù)，除表1中給出的變量，i表示第i類糧食作物；t表示年份（t＝1，2，3，…26）。vit－uit是復(fù)合誤差項(xiàng)，vit～iid（0，σ2v）表示設(shè)定誤差、測(cè)量誤差和隨機(jī)因素對(duì)前沿面的影響；uit表示技術(shù)非效率，相互獨(dú)立且非負(fù)，其技術(shù)效率函數(shù)部分設(shè)定如下：

其中，δ為技術(shù)非效率方程中，各解釋變量的估計(jì)系數(shù)。在解釋變量中，IRR代表有效灌溉率（%），DIS代表成災(zāi)率（%），EDU代表初中以上學(xué)歷占比（%），Dfs（虛擬變量）代表糧食直補(bǔ)的實(shí)施情況，取值為1代表已實(shí)施該政策，取值為0代表尚未實(shí)施該政策，同理，Dss代表良種補(bǔ)貼的實(shí)施情況，而Dls代表最低收購價(jià)政策的實(shí)施情況。

（三）測(cè)算結(jié)果與能源效率變化的分解

根據(jù)1985～2010年的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證的計(jì)量估算的結(jié)見表1。首先，從我國糧食生產(chǎn)的技術(shù)結(jié)構(gòu)方程的各要素估計(jì)結(jié)果看，勞動(dòng)力一次項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，二次方項(xiàng)系數(shù)顯著為正，與時(shí)間的交叉項(xiàng)系數(shù)為正，說明勞動(dòng)力要素的單獨(dú)作用存在短期的冗余現(xiàn)象，而長期這種現(xiàn)象將會(huì)逐漸消失，產(chǎn)出彈性為負(fù)且程度遞減，但是長期存在正向的貢獻(xiàn)趨勢(shì)。而土地要素貢獻(xiàn)效果則不明顯，僅有土地與時(shí)間交叉項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，說明土地要素對(duì)投入產(chǎn)出貢獻(xiàn)存在逐步減弱的過程。能源要素一次項(xiàng)系數(shù)顯著為正，說明該要素的單獨(dú)作用對(duì)我國糧食產(chǎn)出有明顯貢獻(xiàn)。其次，從要素交叉作用的角度看，土地與勞動(dòng)力交叉項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)、能源交叉項(xiàng)系數(shù)顯著為正、勞動(dòng)力與能源交叉項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，說明能源與土地投入存在技術(shù)進(jìn)步上的互補(bǔ)性，而土地與勞動(dòng)力、勞動(dòng)力與能源要素的交叉作用則存在不同程度的替代性，這與生物化學(xué)型能源投入與土地要素的互補(bǔ)性和機(jī)械型能源投入與勞動(dòng)力要素的替代性的假設(shè)相一致。

在技術(shù)非效率方程的測(cè)算中，負(fù)的系數(shù)代表其增長存在減少技術(shù)效率損失的作用，相反的，正的系數(shù)代表其增長存在增加技術(shù)效率損失的逆向作用。關(guān)于該方程的測(cè)算結(jié)果表明，初中以上的受教育程度項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，但是其與時(shí)間的交叉項(xiàng)系數(shù)顯著為正且系數(shù)值較小，說明其對(duì)技術(shù)效率在初始階段存在減少損失的作用，但這種作用在長期積累過程中存在微弱遞減效果。糧食直補(bǔ)、糧食良種補(bǔ)貼虛擬變量項(xiàng)系數(shù)顯著為正，但是其與時(shí)間的交叉項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，說明其對(duì)技術(shù)效率在初始階段存在資源配置下的技術(shù)效率的負(fù)向作用，但在長期，兩類補(bǔ)貼政策逐漸發(fā)揮出作用，對(duì)技術(shù)效率的提高起到了促進(jìn)的作用。

表1 隨機(jī)前沿超對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型估計(jì)結(jié)果

本文進(jìn)一步根據(jù)模型的估計(jì)結(jié)果帶入公式（5），進(jìn)行能源效率變化的因素分解計(jì)算。根據(jù)公式（5），能源效率變化可以分解為全要素生產(chǎn)率框架下SFA分解得到的因素技術(shù)進(jìn)步、單位能源消耗的其他要素投入的替代效率的變化、規(guī)模積累變化率以及其他制度與環(huán)境因素。從4～7圖總體來看，勞動(dòng)替代變化率波動(dòng)較大，基本主導(dǎo)著能源效率的變化趨勢(shì)。除大豆外的其他糧食技術(shù)進(jìn)步的正向增長變化明顯且存在逐步提升的空間。

就圖4的水稻能源效率的結(jié)構(gòu)分解上看，勞動(dòng)替代變化率的波動(dòng)最大，其次是土地替代的變化率。土地替代與能源效率一直呈現(xiàn)反向的替代式變動(dòng)，但其變動(dòng)幅度逐漸減弱，說明整個(gè)階段能源效率的發(fā)揮體現(xiàn)在與土地資源互補(bǔ)的生物化學(xué)型能源要素的投入上，但是隨著化肥使用量的逐漸增加，這種關(guān)聯(lián)性變化在逐漸弱化；而1999～2005年，勞動(dòng)替代基本與能源效率呈現(xiàn)反向的替代式變動(dòng)逐漸開始明顯，說明隨著種糧勞動(dòng)力的不斷減少，誘致性機(jī)械型能源效率在逐漸地發(fā)揮出來。

其他種類糧食的能源效率結(jié)構(gòu)也有類似相關(guān)變化趨勢(shì)，但仍有各自的特點(diǎn)。玉米與大豆的規(guī)模積累變化率都經(jīng)歷了中間一段時(shí)期的較大幅度的波動(dòng)，直到最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)，基本不變，說明玉米與大豆在中期階段的能源投入規(guī)模的不斷積累時(shí)期已經(jīng)逐漸完成；玉米土地替代變化的反向互補(bǔ)作用較為明顯；前兩者整體能源效率波動(dòng)有未來進(jìn)一步擴(kuò)張的趨勢(shì)，而后兩者則在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。

五、主要研究結(jié)論

本文采用對(duì)于傳統(tǒng)的能源效率測(cè)算的改進(jìn)方法，在全要素生產(chǎn)率的研究框架下，以能源要素的能值核算為基礎(chǔ)，運(yùn)用改進(jìn)的SFA模型對(duì)1985～2010年我國6類糧食品種在生產(chǎn)效率進(jìn)行了實(shí)證分解，并根據(jù)測(cè)算結(jié)果對(duì)影響生產(chǎn)效率的因素進(jìn)行了細(xì)致分析，并進(jìn)一步將能源效率變化進(jìn)行了分解分析。主要研究結(jié)論概括如下：

圖4 水稻能源效率變化結(jié)構(gòu)

圖5 小麥能源效率變化結(jié)構(gòu)

第一，我國糧食每畝投入的能源要素中，化肥和農(nóng)藥的需求還在不斷擴(kuò)張，而電力與化肥等投入則目前基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)；糧食生產(chǎn)的總能源消耗逐年增多，結(jié)構(gòu)上尤以中稻和玉米消耗比重在不斷上升；糧食能源效率整體呈現(xiàn)周期型下降趨勢(shì)。

第二，從能源視角的全要素生產(chǎn)效率測(cè)算結(jié)果看，針對(duì)技術(shù)結(jié)構(gòu)方程結(jié)果的分析表明，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的不斷轉(zhuǎn)出，勞動(dòng)力要素的短期冗余現(xiàn)象將會(huì)逐漸消失，土地要素對(duì)投入產(chǎn)出貢獻(xiàn)也在逐步減弱，而能源產(chǎn)出彈性則顯著為正；說明能源與土地投入存在技術(shù)進(jìn)步上的互補(bǔ)性，而土地與勞動(dòng)力、勞動(dòng)力與能源要素的交叉作用則存在不同程度的替代性。針對(duì)技術(shù)非效率方程結(jié)果的分析表明，初中以上教育對(duì)技術(shù)效率短期減損作用在長期積累過程中存在微弱遞減；糧食直補(bǔ)、糧食良種補(bǔ)貼對(duì)技術(shù)效率短期造成的負(fù)向作用會(huì)在長期，隨政策效果的逐漸發(fā)揮而減少技術(shù)效率損失。

圖6 玉米能源效率變化結(jié)構(gòu)

圖7 大豆能源效率變化結(jié)構(gòu)

第三，對(duì)能源效率結(jié)構(gòu)分解分析表明：勞動(dòng)替代變化率的存在較大的波動(dòng)，對(duì)我國糧食能源效率變化情況起著主導(dǎo)的影響作用。除大豆，其他糧食技術(shù)進(jìn)步的正向增長變化明顯且存在逐步提升的空間；生物化學(xué)型能源要素投入是該階段前期能效發(fā)揮的關(guān)鍵，而機(jī)械型能源要素投入則是該階段的后期能效發(fā)揮的關(guān)鍵；特殊地，玉米與大豆生產(chǎn)的能源投入規(guī)模積累時(shí)期已基本完成；玉米土地替代變化的反向互補(bǔ)作用較為明顯；水稻和小麥能源效率波動(dòng)有未來進(jìn)一步擴(kuò)張的趨勢(shì)，而玉米和大豆的能源效率則在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。

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