周曙東, 喬 輝, 張照辰, 郭 麗

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，江蘇 南京 210095)

花生新品種投入產(chǎn)出的技術(shù)進(jìn)步分析

周曙東, 喬 輝, 張照辰, 郭 麗

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，江蘇 南京 210095)

針對特定技術(shù)革新所帶來的生產(chǎn)前沿面的提升，運用擴展的生產(chǎn)函數(shù)來測算技術(shù)革新前后的邊際生產(chǎn)率差異，在技術(shù)進(jìn)步測算的方法上進(jìn)行了創(chuàng)新。以花生新品種的應(yīng)用為案例，分析了花生新品種的采用對技術(shù)進(jìn)步以及要素產(chǎn)出彈性的影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步運用剔除環(huán)境因素的三階段DEA模型比較花生新品種和老品種的技術(shù)效率差異。實證研究結(jié)果表明，花生新品種的應(yīng)用提高了花生生產(chǎn)前沿面；這種技術(shù)進(jìn)步不是中性技術(shù)進(jìn)步，而是勞動節(jié)約型技術(shù)進(jìn)步；花生新品種的應(yīng)用提高了花生各投入要素的產(chǎn)出彈性，同時花生新品種的技術(shù)效率較老品種有顯著的提高。

花生新品種； 技術(shù)進(jìn)步； 農(nóng)業(yè)補貼政策； 品種改良； 油料作物

一、引言

(一)研究背景與意義

花生是中國第三大油料作物，也是目前總產(chǎn)量最高的油料作物，從1989年至今總體呈現(xiàn)增長的態(tài)勢，《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒2015》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年中國花生種植面積為460.4萬公頃，花生總產(chǎn)量1648.2萬噸，花生總產(chǎn)量位居世界第一。中國花生平均單產(chǎn)在2014年達(dá)到3580.0公斤/公頃,但不同省份之間差距較大，花生單產(chǎn)最低的為1624.8公斤/公頃，最高的達(dá)到4954.7公斤/公頃，最高與最低之間相差3329.9公斤/公頃。另一方面，全國糧食的新品種覆蓋率穩(wěn)定在96%以上，但是花生的新品種覆蓋率參差不齊，從70%～95%不等，很多地區(qū)的農(nóng)民種植的仍然是以前的老品種。為什么不同省份的花生單產(chǎn)差距這么大？花生新品種的覆蓋率參差不齊？花生新品種的應(yīng)用能否推動技術(shù)進(jìn)步？因此，研究花生新品種的應(yīng)用對花生技術(shù)進(jìn)步以及投入產(chǎn)出要素變化的影響，對于推動新品種技術(shù)進(jìn)步的深入研究具有一定的理論意義，對于花生新品種推廣以及推動全國整個花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

(二)文獻(xiàn)述評

在構(gòu)建相應(yīng)生產(chǎn)函數(shù)模型對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)進(jìn)步以及生產(chǎn)要素的投入結(jié)構(gòu)變化等進(jìn)行研究方面，許多學(xué)者都做出了貢獻(xiàn)。朱希剛[1]研究分析了我國的糧食生產(chǎn)率在1979—1997年間的變化情況以及測算了技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率，同時指出物質(zhì)投入和政府政策對糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步也起著關(guān)鍵作用。趙芝俊等[2]按照C-D生產(chǎn)函數(shù)和索洛余值法的基本思路建立生產(chǎn)函數(shù)模型，測量了全國1986—2003年間的農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率。胡瑞法等[3]研究表明對像糧食等土地密集型作物來說，資本、尤其是機械對勞動的替代趨勢非常顯著。

許多學(xué)者利用超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)對生產(chǎn)要素的變化進(jìn)行了研究。如胡瑞法等[4]利用超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)測算了三大糧食作物的機械、化肥、勞動等投入要素的產(chǎn)出彈性和這些投入要素之間的替代彈性。張月玲等[5]利用超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)從替代彈性的角度分析了我國技術(shù)進(jìn)步方向的變化。周曙東等[6]基于2011年全國19省花生種植戶的調(diào)查數(shù)據(jù)，利用超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)對花生單產(chǎn)增長的主要貢獻(xiàn)因素進(jìn)行了分析。陳書章等[7]利用全國省級小麥面板數(shù)據(jù)，建立超越成本對數(shù)函數(shù)模型，著重分析了全國及五個小麥主產(chǎn)區(qū)的技術(shù)進(jìn)步及要素需求與替代行為，指出中國小麥的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步是非中性的，勞動力節(jié)約型是主要技術(shù)進(jìn)步類型。也有不少關(guān)于農(nóng)作物新品種與技術(shù)效率方面的研究。戴景瑞[8]通過模型測算出玉米新品種的應(yīng)用改善了玉米種植的技術(shù)效率，從而顯著提高了玉米產(chǎn)出水平，并指出在諸多增產(chǎn)因素中，品種改良貢獻(xiàn)最大，達(dá)到60%。鄭循剛等[9]利用微觀農(nóng)戶數(shù)據(jù)采用隨機前沿方法分析了水稻、小麥等新品種對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率的影響，認(rèn)為新品種的應(yīng)用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率的提高是逐漸顯現(xiàn)出來的。熊秋芳等[10]則從要素投入角度闡釋了油菜新品種在推動油菜種植面積的內(nèi)在機理，認(rèn)為高含油量的油菜新品種提高了油菜的質(zhì)量，提高了經(jīng)濟效益，從而使農(nóng)戶有動力并且有能力對勞動、資本要素加大投入和重新配置，進(jìn)一步提高了技術(shù)效率。另外，王秦等[11]，葉浩[12]等學(xué)者也通過相關(guān)的理論和模型分析了水稻等糧食新品種對促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的作用?？梢钥闯?，以上各位作者的分析結(jié)果都表明作物品種改良對技術(shù)效率的提高至關(guān)重要。

而對于技術(shù)效率的測定，大部分文獻(xiàn)都基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法，但是系統(tǒng)績效不僅受到系統(tǒng)內(nèi)部要素影響還會受到外部環(huán)境影響，傳統(tǒng)DEA方法在評估技術(shù)效率時，只考慮了決策單元內(nèi)部的投入產(chǎn)出，并沒有對決策單元的外部環(huán)境進(jìn)行控制，導(dǎo)致測算的技術(shù)效率存在偏誤的可能，基于此，F(xiàn)ried[13]提出的三階段DEA模型，有效剝離外部環(huán)境因素，該模型對技術(shù)效率的評估更真實有效。以上文獻(xiàn)的研究范圍普遍較為寬泛，而專門針對花生技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行研究的文獻(xiàn)較少。并且許多學(xué)者在運用DEA方法分析技術(shù)效率時，往往假定前沿面固定，沒有去研究由于前沿面的擴張所帶來的技術(shù)進(jìn)步。因此，本文將在前人研究的基礎(chǔ)上，采用一種新的研究方法，利用擴展的生產(chǎn)函數(shù)來測算前沿面的變化，并將擴展的生產(chǎn)函數(shù)和三階段DEA模型結(jié)合起來從不同角度說明問題，通過對比來研究花生新品種的應(yīng)用帶來的技術(shù)進(jìn)步、花生投入要素的產(chǎn)出彈性變化以及花生新老品種的技術(shù)效率變化，探討投入要素的變化以及花生新品種的應(yīng)用對提高花生產(chǎn)量的內(nèi)在機理。

二、研究模型和方法

本研究的基本思路在于提出一種新的測算花生新品種所帶來技術(shù)進(jìn)步的研究方法，測算投入要素產(chǎn)出彈性、投入要素邊際生產(chǎn)率以及花生種植戶技術(shù)效率，探索花生新品種發(fā)揮積極作用的內(nèi)在機理。

(一)擴展的生產(chǎn)函數(shù)

為了測算花生新老品種生產(chǎn)前沿面的變化以及資本、勞動要素的邊際生產(chǎn)率，本文利用擴展的生產(chǎn)函數(shù)形式，測算花生新品種帶來的技術(shù)進(jìn)步。具體的生產(chǎn)函數(shù)形式為：

lnyit=β0+β1lnkit+β2lnlit+β3Dit·lnkit+β4Dit·lnlit+μit

(1)

利用(1)式測算出花生新品種與老品種的生產(chǎn)函數(shù)表達(dá)式，并對2個函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行比較分析。其中，yit表示第i個農(nóng)戶t年的每畝花生產(chǎn)量(斤/畝)；lit表示第i個農(nóng)戶t年的每畝勞動投入(工日/畝)；kit表示第i個農(nóng)戶t年的每畝資本投入(元/畝)；Dit為虛擬變量，表示第i個農(nóng)戶t年是否使用花生新品種，如果采用新品種，則Dit=1，否則Dit=0；β0為常數(shù)項，β1、β2、β3為待估參數(shù)。根據(jù)上述方程，可以計算新老品種資本和勞動投入的產(chǎn)出彈性公式為：

老品種：

η1k=β1；η1l=β2

(2)

新品種：

η2k=β1+β3；η2l=β2+β4

(3)

根據(jù)要素投入的產(chǎn)出彈性可以計算要素的邊際生產(chǎn)率，以MPik和MPil(i=1,2)分別表示農(nóng)戶的資本和勞動邊際生產(chǎn)率，如(4)式所示：

MPik=ηik×yi/ki；MPil=ηil×yi/li

(4)

為進(jìn)一步分析花生生產(chǎn)不同投入要素的產(chǎn)出彈性，并對新老品種進(jìn)行比較，本研究對要素投入進(jìn)一步細(xì)分，從種子費用、化肥費用、機械作業(yè)費用、勞動投入以及其他費用5個方面來研究新老品種的要素產(chǎn)出彈性。具體生產(chǎn)函數(shù)表達(dá)形式如下：

(5)

與(1)式相同，(4)式中yit表示第i個花生種植戶t年每畝花生產(chǎn)量(斤/畝)，Dit為虛擬變量，表示第i個農(nóng)戶t年是否使用花生新品種，如果采用新品種，則Dit=1，否則Dit=0；xn表示第i個農(nóng)戶的第n種投入要素，具體從x1到x5分別表示種子費用(元/畝)、化肥費用(元/畝)、機械作業(yè)費(元/畝)和勞動投入(工日/畝)以及其他投入(元/畝)等五項。雖然解釋變量越多對模型的解釋效果越好，但是模型中增加了交互項，增加一個變量待估參數(shù)會增加很多，同時很有可能帶來比較嚴(yán)重的共線性問題，因此本文將農(nóng)藥、農(nóng)膜以及灌溉費用統(tǒng)一歸入到其他投入中，在保證模型的解釋效果的同時，減少待估參數(shù)的數(shù)量以及產(chǎn)生多重共線性的可能。根據(jù)(5)式可以得到第n種投入要素的產(chǎn)出彈性，具體表示：

(6)

根據(jù)Dit的取值可以比較新老品種要素投入的產(chǎn)出彈性差異。

(二)三階段DEA模型

1.理論模型

本文利用Fried[13]等提出的三階段DEA模型，有效剝離外部環(huán)境因素的同時，對花生新老品種種植戶技術(shù)效率進(jìn)行評估。該模型三個階段如下：

第一階段：利用經(jīng)典DEA模型測算決策單元的技術(shù)效率值，并計算各決策單元的投入冗余。經(jīng)典DEA模型可分為CCR和BBC兩種類型。其中，CCR假定規(guī)模報酬不變，而BBC則放寬了這一假設(shè)，可以用來核算規(guī)模報酬可變條件下決策單元的技術(shù)效率。本文參考Fried[13]，采用投入導(dǎo)向的規(guī)模報酬可變的BBC模型。

第二階段：構(gòu)造相似SFA分析模型，分解第一階段投入冗余。以各個投入的松弛變量為因變量，以外部環(huán)境變量作為自變量，對每一個投入變量的松弛變量構(gòu)建一個相似SFA回歸方程，共建立N個回歸方程，其中第n個回歸方程為：

sni=fn(zi;γn)+υni+μni

(7)

其中，sni表示第i個決策單元第n項投入上的松弛變量，zi表示影響決策單元技術(shù)效率的外部環(huán)境因素，假定有K個環(huán)境變量，則zi=[z1i,z2i,···,zki]，γn表示待估參數(shù)。υni+μni為綜合誤差項，其中μni≥0(通常假定其服從半正態(tài)分布)表明管理無效率，υni表示統(tǒng)計噪音，通常假定υni和μni相互獨立，并且與K個環(huán)境變量也相互獨立。fn(zi;γn)為確定的可行松弛前沿，而fn(zi;γn)+υni則為隨機的可行松弛前沿，基于此，可以對原始的N項投入進(jìn)行第二階段的調(diào)整，其調(diào)整的公式如下：

(8)

其中，第一個中括號表明將所有決策單元調(diào)整于相同環(huán)境，第二個中括號表明將所有決策單元的統(tǒng)計噪音調(diào)整為相同的情形。

第三階段：利用調(diào)整后DEA模型重新估計技術(shù)效率。將經(jīng)過第二階段調(diào)整后的投入數(shù)據(jù)代替原始的投入數(shù)據(jù)，產(chǎn)出數(shù)據(jù)仍然不變，再次利用BBC模型重新評估技術(shù)效率，由此得到的技術(shù)效率值即為剝離了環(huán)境因素和隨機誤差后的技術(shù)效率。

2.環(huán)境變量選擇

環(huán)境變量指除了投入產(chǎn)出變量外對花生技術(shù)效率產(chǎn)生影響但是不可控的因素。本研究認(rèn)為收入水平、種植年限、自然災(zāi)害以及良種補貼政策是影響花生技術(shù)效率的重要環(huán)境因素。具體來看：(1)收入水平：用人均收入表示，一般而言收入水平越高，其進(jìn)行花生種植的環(huán)境基礎(chǔ)條件越好，越有利于花生技術(shù)效率的提高。當(dāng)然，從另一方面看，收入水平越高的農(nóng)戶其投入越多，可能帶來的投入冗余也會越多，從而降低花生技術(shù)效率[14]。因此，收入水平對技術(shù)效率的影響由兩種作用機制共同決定。(2)種植年限：種植年限的高低直接反應(yīng)花生種植戶的種植經(jīng)驗，種植經(jīng)驗的積累存在“干中學(xué)”效應(yīng)，隨著花生種植戶經(jīng)驗的增加，提升花生生產(chǎn)技術(shù)效率[15]。(3)自然災(zāi)害：由于我國農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后，自然災(zāi)害對花生產(chǎn)量必然帶來巨大的負(fù)面沖擊，同時花生種植戶面對突如其來的自然災(zāi)害，由于防災(zāi)減災(zāi)能力較弱，只會通過追加投入試圖彌補自然災(zāi)害帶來的不利影響，這必然帶來更多的投入冗余，降低了花生生產(chǎn)技術(shù)效率。(4)良種補貼政策：良種補貼政策的初衷是為了降低農(nóng)戶使用新品種的成本，從而有利于優(yōu)良品種的推廣和擴散，進(jìn)而提升良種覆蓋率。而花生技術(shù)效率反映了現(xiàn)有農(nóng)業(yè)前沿技術(shù)的普及[16]。因此，良種補貼政策的實施有利于花生種植戶使用新品種，提高技術(shù)效率。

三、數(shù)據(jù)來源與描述性統(tǒng)計

本文主體研究部分相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(花生)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系組織的2011—2015年對花生種植戶的調(diào)查問卷，調(diào)查內(nèi)容包括家庭基本信息、作物經(jīng)營情況、花生生產(chǎn)、銷售情況等；剔除掉無效問卷和部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失問卷，獲得有效問卷共760份，樣本數(shù)據(jù)涵蓋山東、河南、湖北、安徽、江蘇、遼寧、吉林、江西、廣西等9個花生主產(chǎn)地；并把花生種植戶的問卷按是否使用新品種進(jìn)行了分類(分類的標(biāo)準(zhǔn)是將通過國家級、省級農(nóng)業(yè)主管部門審定或鑒定的品種作為新品種)，其中應(yīng)用花生新品種的種植戶問卷347份，應(yīng)用花生老品種的種植戶問卷413份。表1顯示的是使用新品種和老品種花生種植戶生產(chǎn)過程的投入產(chǎn)出變量描述性統(tǒng)計。并對相關(guān)變量進(jìn)行了獨立性t檢驗，可以發(fā)現(xiàn)所有樣本數(shù)據(jù)的均值均具有顯著性差異。

表1 新老品種花生種植戶投入產(chǎn)出變量描述性統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)來源：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(花生)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系組織的花生農(nóng)戶調(diào)查問卷數(shù)據(jù)，表2、4、7相同。

注:*，**，***分別表示在10%，5%，1%的統(tǒng)計水平上顯著，表2、4、7相同。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，使用花生老品種種植戶的勞動生產(chǎn)率為24.61斤/工日，使用新品種種植戶的這一數(shù)值為37.27斤/工日，較老品種提高51.45%；老品種土地生產(chǎn)率為492.71斤/畝，新品種這一數(shù)值為647.77斤/畝，較老品種提高31.47%；老品種資本生產(chǎn)率為1.08斤/元，新品種這一數(shù)值為1.22斤/元，較老品種提高12.96%。

四、模型估計與結(jié)果討論

(一)花生生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步估計分析

本文將2011—2015年花生種植戶面板數(shù)據(jù)代入到擴展的生產(chǎn)函數(shù)模型進(jìn)行回歸分析，回歸結(jié)果如表2所示，hausman檢驗值為35.35，因此方程采用固定效應(yīng)模型，主要變量資本和勞動投入均經(jīng)過t檢驗顯著，方程F值為88.82，調(diào)整R平方為0.56，說明方程整體擬合程度較好。

表2 擴展的生產(chǎn)函數(shù)回歸結(jié)果

根據(jù)表2數(shù)據(jù)和產(chǎn)出彈性公式可以計算得到新品種花生種植戶資本和勞動的產(chǎn)出彈性分別為0.335和0.077，而老品種組的這兩項產(chǎn)出彈性分別為0.319和0.060。估計結(jié)果顯示，勞動和資本的產(chǎn)出彈性均為正，表示增加這兩種投入要素會帶來花生產(chǎn)出的增加，而且資本對產(chǎn)出的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于勞動投入對產(chǎn)出的貢獻(xiàn)，即資本投入的增加比勞動投入的增加帶來產(chǎn)出的增長幅度更大。相比于老品種，新品種資本以及勞動投入對產(chǎn)出的貢獻(xiàn)要明顯高于老品種資本和勞動投入對產(chǎn)出的貢獻(xiàn)，其產(chǎn)出彈性差值分別為0.016和0.017。

1.花生新品種帶來的生產(chǎn)前沿面提升

根據(jù)表2的結(jié)果，可畫出花生新老品種種植戶的生產(chǎn)前沿面，C1表示使用花生老品種的生產(chǎn)前沿面，C2表示使用花生新品種的生產(chǎn)前沿面。如圖1所示，X軸表示資本投入，Y軸表示勞動投入，Z軸表示花生產(chǎn)量。應(yīng)用花生新品種的種植戶，在勞動投入與物質(zhì)費用投入相同的情況下，花生的產(chǎn)量有所增加，花生新品種生產(chǎn)前沿面C2比花生老品種生產(chǎn)前沿面C1有所提升。因此可以說應(yīng)用花生新品種能夠?qū)е禄ㄉa(chǎn)前沿面提升，為其帶來了技術(shù)進(jìn)步，同時生產(chǎn)可能性邊界擴大，花生的生產(chǎn)潛力也隨之提高，比較花生新老品種生產(chǎn)函數(shù)方程以及生產(chǎn)前沿面，花生新品種的生產(chǎn)前沿面向上提升了約31.5%。

圖1 花生新老品種的生產(chǎn)前沿面

2.花生新品種的技術(shù)進(jìn)步特征分析

根據(jù)?？怂?932年在《工資理論》一書中的對技術(shù)進(jìn)步類型的劃分[17]，本文進(jìn)一步分析花生新品種應(yīng)用帶來的技術(shù)進(jìn)步類型。如果技術(shù)進(jìn)步發(fā)生后，勞動邊際生產(chǎn)率和資本邊際生產(chǎn)率之比要大于技術(shù)進(jìn)步發(fā)生前，則該技術(shù)進(jìn)步屬于勞動節(jié)約型技術(shù)進(jìn)步，反之，屬于資本節(jié)約型技術(shù)進(jìn)步。若資本邊際生產(chǎn)率和勞動邊際生產(chǎn)率按同樣的比例增長，則屬于中性技術(shù)進(jìn)步。據(jù)此，本文提出技術(shù)進(jìn)步偏向率概念，用來測算技術(shù)進(jìn)步后勞動邊際生產(chǎn)率和資本邊際生產(chǎn)率之比與技術(shù)進(jìn)步之前這一數(shù)值的比率，具體表達(dá)式如下(9)式：

(9)

其中，ξ表示技術(shù)進(jìn)步偏向率，(ΔY/ΔL)1、(ΔY/ΔK)1表示技術(shù)進(jìn)步之后勞動和資本的邊際生產(chǎn)率，(ΔY/ΔL)0、(ΔY/ΔK)0則表示技術(shù)進(jìn)步之前勞動和資本的邊際生產(chǎn)率。根據(jù)上述分析可知ξ=1表示中性技術(shù)進(jìn)步，ξ>1和ξ<1則分別表示勞動節(jié)約型技術(shù)進(jìn)步和資本節(jié)約型技術(shù)進(jìn)步。

表3 花生新老品種投入產(chǎn)出變量及邊際生產(chǎn)率平均值比較

數(shù)據(jù)來源：經(jīng)作者計算所得,表5、6相同。

表3結(jié)果顯示，應(yīng)用花生新品種后，種植戶的勞動資本投入均發(fā)生變化，具體表現(xiàn)為資本有所增加，而勞動投入有所減少，單產(chǎn)水平也出現(xiàn)大幅增加。使用新品種花生種植戶的平均資本邊際生產(chǎn)率為0.41，平均勞動邊際生產(chǎn)率為2.87；而種植花生老品種的種植戶這兩個數(shù)值分別是0.34和2.24。應(yīng)用花生新品種后，花生種植戶的勞動邊際生產(chǎn)率與資本邊際生產(chǎn)率均較以前有所增加，說明確實存在技術(shù)進(jìn)步；但兩者的變化比例并不一致，即應(yīng)用花生新品種能給花生種植戶帶來的是非中性技術(shù)進(jìn)步。根據(jù)公式(9)和表3數(shù)據(jù)，老品種的平均勞動邊際生產(chǎn)率與平均資本邊際生產(chǎn)率之比為6.58，新品種的這一比例為7.02，技術(shù)進(jìn)步偏向率ξ=1.07>1，因此花生技術(shù)進(jìn)步符合勞動節(jié)約型技術(shù)進(jìn)步條件。這類技術(shù)進(jìn)步具有較大的乘數(shù)效應(yīng)，能夠大幅提高勞動生產(chǎn)率，可以緩解農(nóng)村勞動短缺的現(xiàn)狀，有效地增加生產(chǎn)的產(chǎn)出。

(二)花生新品種各要素投入估計分析

進(jìn)一步利用(5)式對花生生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行回歸，比較花生新老品種各要素投入產(chǎn)出彈性差異，具體結(jié)果如表4所示，回歸方程的F值為38.69，調(diào)整R平方為0.4170，說明方程整體擬合程度良好。

根據(jù)產(chǎn)出彈性計算公式和表4結(jié)果，利用模型中各投入要素及其交叉項求出新老品種花生種植戶各投入要素的產(chǎn)出彈性。表5為新老品種花生種植戶的種子費用、化肥費用、機械作業(yè)費用、勞動投入和其他投入費用的平均產(chǎn)出彈性，可以利用產(chǎn)出彈性來衡量比較花生新老品種各要素投入與產(chǎn)出之間的關(guān)系。

表5顯示除種子費用外，新品種的各項投入要素產(chǎn)出彈性均高于老品種，其中尤以機械作業(yè)費用的產(chǎn)出彈性為最大，新老品種的機械作業(yè)費用產(chǎn)出彈性分別達(dá)到0.147和0.121，在各自品種中均高于其他要素投入彈性，新品種組較老品種提高了約21.5%。

新品種種子費用的產(chǎn)出彈性為0.004，說明花生新品種能夠提高花生產(chǎn)量，但是老品種種子費用的產(chǎn)出彈性更大，達(dá)到0.081，這與花生新品種的單價較高以及花生用種量大有很大關(guān)系。新品種的化肥費用的平均產(chǎn)出彈性達(dá)到0.131，較老品種提高了33.7%，對提高花生單產(chǎn)做出了相當(dāng)重要的貢獻(xiàn)，說明花生新品種對化肥的投入較為敏感。

表4 花生新老品種各要素投入估計結(jié)果分析

表5 花生新老品種組投入要素平均產(chǎn)出彈性對照表

花生新品種勞動的平均產(chǎn)出彈性0.066，較老品種組提高了13.8%。說明目前勞動投入對花生增產(chǎn)能發(fā)揮重要的正向作用，同時在應(yīng)用花生新品種后，勞動力的工作效率及其創(chuàng)造的價值要大于以前，但這種差距相比于其他要素較低，說明花生使用新品種后勞動力投入對單產(chǎn)水平的貢獻(xiàn)作用并不及其他資本要素投入。

進(jìn)一步對(5)式進(jìn)行全微分，并利用表5的彈性計算結(jié)果，可以得到品種改良、化肥投入、機械投入、勞動投入和其他投入對花生應(yīng)用新品種的產(chǎn)量提升的貢獻(xiàn)率，測算結(jié)果如表6所示，其中品種改良對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率達(dá)到31.6%，化肥投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率最高，達(dá)到35.1%，機械投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率也達(dá)到20.9%，相反，由于機械對勞動力的替代，勞動的投入下降，使得勞動投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率是負(fù)數(shù)，貢獻(xiàn)率為-12.3%，其他投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率為24.7%。

表6 采用新品種后各要素投入對花生產(chǎn)量提升的貢獻(xiàn)率 單位:%

(三)花生新品種技術(shù)效率測算分析

本研究利用三階段DEA模型進(jìn)一步分析了花生新品種技術(shù)效率，根據(jù)第一階段和第二階段步驟，表7列出了資本和勞動松弛變量的相似SFA估計結(jié)果。

從表7可以看出，自然災(zāi)害對資本投入冗余和勞動投入冗余均有顯著的正向影響，分別通過5%和1%的顯著性檢驗。說明自然災(zāi)害增加了要素投入冗余，對花生生產(chǎn)技術(shù)效率產(chǎn)生不利影響，這主要歸因于農(nóng)戶為應(yīng)對自然災(zāi)害，避免花生大幅減產(chǎn)，會額外追加要素投入，與前文理論分析相一致。良種補貼對資本投入冗余有顯著負(fù)向影響，對勞動投入冗余并沒有顯著影響，這說明通過實施良種補貼政策，降低了資本的投入冗余，提高了資本的使用效率，良種補貼降低了花生新品種使用成本，進(jìn)而增加新品種使用率。另外，家庭人均收入水平降低了資本冗余，對勞動投入松弛變量并沒有產(chǎn)生顯著影響。種植年限對勞動和資本的使用效率都沒有產(chǎn)生顯著影響，根據(jù)我們的田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，花生種植戶的種植年限普遍在20年以上，已經(jīng)處于種植經(jīng)驗累積的后期階段，“干中學(xué)”效應(yīng)不再顯著。

表7 相似SFA估計結(jié)果

從上述分析可知，由于環(huán)境因素對資本、勞動投入冗余產(chǎn)生了不同程度的影響，這使得不同農(nóng)戶處于不同的環(huán)境中，因此有必要對環(huán)境因素進(jìn)行剔除，以保證各個農(nóng)戶面臨同樣的經(jīng)濟條件。圖2表明了投入經(jīng)調(diào)整后估計的農(nóng)戶花生新老品種技術(shù)效率。

圖2 樣本點花生新老品種技術(shù)效率比較

從圖2可以看出，各省份花生新品種農(nóng)戶的技術(shù)效率明顯高于花生老品種種植戶，在剔除環(huán)境因素后，調(diào)整后的技術(shù)效率依然證實使用花生新品對技術(shù)進(jìn)步的顯著作用，通過使用花生新品種，在投入相同的前提下，將會顯著提高花生的產(chǎn)量。平均來看，花生新品種技術(shù)效率為0.687，較老品種0.578的水平提高了18.9%。從不同省份看，花生技術(shù)效率存在較大的省際間差異，其中安徽、山東、江蘇、河南、吉林等地花生技術(shù)效率較高，而江西、廣西等地技術(shù)效率較低。

(四)花生新品種提高產(chǎn)量的內(nèi)在機理

我們的實證研究證明新品種的推廣對提高花生產(chǎn)量的作用是顯著的，增產(chǎn)作用機理主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.花生新品種具有更加優(yōu)秀的基因，可以提高單產(chǎn)潛力

新品種相比老品種具有更加優(yōu)秀的基因，本研究表明花生新品種的肥料產(chǎn)出彈性達(dá)到0.131，明顯高于老品種的0.098，正因為這些優(yōu)勢使得新品種能夠獲得老品種所達(dá)不到的產(chǎn)量。按莢果產(chǎn)量計算，一些地方傳統(tǒng)花生品種的單位面積產(chǎn)量僅為140—227公斤/畝。而花生產(chǎn)業(yè)體系培育的花生新品種的增產(chǎn)性能有了較大提高，其中花育33單產(chǎn)達(dá)到651.6公斤/畝，山花9號單產(chǎn)達(dá)到650公斤/畝。冀花5號單產(chǎn)達(dá)到475公斤/畝。中花16號單產(chǎn)達(dá)到420公斤/畝。在抗病品種方面，抗青枯病小果型品種遠(yuǎn)雜9102單產(chǎn)達(dá)到468.5公斤/畝。在高油酸品種方面，花育961與花育963的單產(chǎn)分別達(dá)到420.56與414.57公斤/畝。表6顯示品種改良對新品種花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率達(dá)到31.6%。

2. 花生新品種對肥料利用效率提高，從而可以獲得高產(chǎn)

傳統(tǒng)花生品種耐旱耐貧瘠，過去一般種植在缺乏灌溉條件的坡地、沙地上，產(chǎn)量不高?；ㄉ贩N改良使得花生新品種對肥料利用效率得到顯著提高，從而可以充分利用水肥光溫等生長條件，當(dāng)肥水條件改善后，單位面積產(chǎn)量明顯增長，表6顯示化肥投入對新品種花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率達(dá)到35.1%。

3.花生抗病新品種可以減少病害造成的損失

對于花生的一些細(xì)菌性、真菌性病害，打農(nóng)藥花錢多而且效果不好。但是通過培育抗病品種，如抗青枯病、抗黃曲霉、抗銹病花生新品種，則可以取得較好的效果，既減少了農(nóng)藥的費用、減少施用農(nóng)藥的人工費用，還減少了因病害造成的產(chǎn)量損失。根據(jù)花生病害防治崗位科學(xué)家的估算，花生病害導(dǎo)致的產(chǎn)量損失平均達(dá)到20%左右，也就是說通過有效的病害防止措施，可以減少花生產(chǎn)量損失，等同于提高了單產(chǎn)。

4.農(nóng)機農(nóng)藝相結(jié)合，機械化的應(yīng)用也可以提高花生新品種的產(chǎn)量

在新品種的推廣過程中，需要將農(nóng)機農(nóng)藝相結(jié)合，往往選用適合機械化的新品種(直立型品種)，將起壟、覆膜、播種一體化完成，后續(xù)再配合機械化的收獲。起壟種植有助于增加土層、便于排水抗?jié)?，并將行距、株距進(jìn)行優(yōu)化(實行大小行種植)，覆膜技術(shù)有利于保墑、防止雜草的蔓延。所以新品種推廣過程中農(nóng)機農(nóng)藝相結(jié)合有助于提高花生產(chǎn)量，表6顯示機械投入對新品種花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率達(dá)到20.9%。

既然新品種的增產(chǎn)效果這么明顯，為什么還有農(nóng)民不采用新品種？我們的實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)：從品種性質(zhì)層面看，由于花生是自花授粉作物，品種的退化現(xiàn)象并不嚴(yán)重，而且花生在地下生長，看不見摸不著，種植戶對花生產(chǎn)量的變化不敏感?；ㄉ男缕贩N覆蓋率不高的原因在于：花生用種量大，種子費高，種子退化現(xiàn)象不嚴(yán)重，所以很多農(nóng)戶采用自留種，農(nóng)戶自留種比例高達(dá)50%～60%[18]；從生產(chǎn)規(guī)模層面看，很多花生種植戶生產(chǎn)規(guī)模小，商品率低，以自家消費為主，所以對花生因使用新品種帶來的產(chǎn)量提高效應(yīng)不夠敏感，但當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到一定程度后，花生的商品率提高，單產(chǎn)水平的提高對種植戶的經(jīng)營效益的影響就很大了；從花生新品種推廣層面看，盡管各種子農(nóng)業(yè)科研人員培育出許多花生新品種，但這些新品中卻很難推廣到農(nóng)民的手中，在花生新品種的產(chǎn)業(yè)化過程中出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。種子企業(yè)不愿意投入物力和經(jīng)費用于花生的新品種繁育，全國取得種子經(jīng)營許可證且實際經(jīng)營的企業(yè)數(shù)量為10132家[18]，而有花生種子經(jīng)營許可證的企業(yè)僅為40家，僅占企業(yè)總數(shù)的0.39%，原因在于花生種子單價高，用種量大，所以花生種子費用很高，很多農(nóng)民不愿意花錢買種子，對企業(yè)來說，經(jīng)營花生種子成本高，利潤薄，風(fēng)險還大，一些花生種子還要包衣，如果當(dāng)季不能作為種子賣掉，再也不能轉(zhuǎn)變成商品花生，而種子放置一年會大幅度降低發(fā)芽率，所以大部分花生育種企業(yè)很難盈利，不像從事雜交水稻種子繁育，一個品種可以賺幾千萬，大部分育種企業(yè)更傾向于水稻、玉米、油菜的新品種繁育。

五、研究結(jié)論與政策建議

(一)研究結(jié)論

本研究試圖針對特定技術(shù)革新所帶來的生產(chǎn)前沿面的提升，運用擴展的生產(chǎn)函數(shù)來測算技術(shù)革新前后的邊際生產(chǎn)率差異，在技術(shù)進(jìn)步測算的方法上進(jìn)行了創(chuàng)新。以花生新品種的應(yīng)用為案例，分析了花生新品種的采用對技術(shù)進(jìn)步以及要素產(chǎn)出彈性的影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步運用剔除環(huán)境因素的三階段DEA模型比較花生新品種和老品種的技術(shù)效率差異，得到以下結(jié)論：

1. 應(yīng)用花生新品種后，增加了花生的生產(chǎn)潛力，使花生的生產(chǎn)前沿面得到提高。應(yīng)用花生新品種后資本投入增加，勞動投入減少，但勞動和資本邊際生產(chǎn)率較以前均有所增加。

2.種植戶采用花生新品種會帶來非中性技術(shù)進(jìn)步，花生新品種的技術(shù)進(jìn)步偏向率ξ為1.07，表明使用新品種后，勞動邊際生產(chǎn)率與資本邊際生產(chǎn)之比較老品種有所提高。因此，花生新品種技術(shù)進(jìn)步屬于勞動節(jié)約型技術(shù)進(jìn)步，這否定了很多人在研究技術(shù)進(jìn)步時采用中性技術(shù)進(jìn)步的假設(shè)。

3.從要素投入的產(chǎn)出彈性來看，在使用新品種后，化肥、機械以及勞動投入的產(chǎn)出彈性均有所提高，其中以機械投入為最大，說明在花生新品種的應(yīng)用中，機械要素投入所起到的作用更明顯。

4. 采用花生新品種后花生產(chǎn)量明顯提升，其中品種改良對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率達(dá)到31.6%，化肥投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率最高，達(dá)到35.1%，機械投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率也達(dá)到20.9%，相反，由于機械對勞動力的替代，勞動的投入下降，使得勞動投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率是下降的，貢獻(xiàn)率為-12.3%，其他投入對花生產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)率為24.7%。

5.從花生新老品種技術(shù)效率看，各個花生主產(chǎn)區(qū)花生新品種的技術(shù)效率明顯高于花生老品種的技術(shù)效率，較老品種用戶，花生新品種用戶技術(shù)效率提高18.9%。從不同省份看，花生技術(shù)效率存在較大的省際間差異，其中安徽、山東、江蘇、河南、吉林等地花生技術(shù)效率較高，而江西、廣西等地技術(shù)效率較低。

(二)政策建議

通過以上研究結(jié)論，為推動花生新品種的應(yīng)用，提出以下幾條建議：

1.加大花生新品種的研發(fā)培育力度，尤其是加強功能性特色花生新品種的研發(fā)。前面的分析主要側(cè)重于新品種對于產(chǎn)量的提高，另一方面，花生新品種對于花生品質(zhì)的提高也非常重要，如高油酸花生、高蛋白花生以及抗青枯病、高抗銹病的優(yōu)質(zhì)花生新品種，因此建議花生育種機構(gòu)加強對高油酸花生、高蛋白花生以及抗病優(yōu)質(zhì)花生新品種的培育。

2.農(nóng)作物品種審定委員會需要農(nóng)業(yè)機械化的專家參與。農(nóng)業(yè)機械化是未來的發(fā)展方向，推廣的新品種也必須適應(yīng)機械化。在美國，新品種審定專家委員會中必須要有農(nóng)業(yè)機械化的專家參與把關(guān)。一個新品種如果不能適應(yīng)機械化，則該新品種無法通過審定。以花生為例，為了便于機械收獲，要求花生新品種具備直立型、果柄強度大，莢果成熟期較一致的特點。

3. 在花生新品種推廣過程中要重視農(nóng)機農(nóng)藝相結(jié)合。通過培訓(xùn)與示范，向種植戶普及與花生新品種應(yīng)用配套的相關(guān)技術(shù)、機械化播種與收獲的技術(shù)集成與示范、花生起壟(寬窄行)技術(shù)、覆膜技術(shù)、控施肥技術(shù)、旱薄地豐產(chǎn)增效技術(shù)等，讓種植戶自己能夠掌握這些行之有效的技術(shù)手段，并應(yīng)用到花生生產(chǎn)過程當(dāng)中，以充分發(fā)揮花生新品種的生產(chǎn)潛力。

4. 加強對適度規(guī)模經(jīng)營主體的花生新品種應(yīng)用的補貼。2015年5月財政部、農(nóng)業(yè)部出臺關(guān)于調(diào)整完善農(nóng)業(yè)三項補貼政策的指導(dǎo)意見，提出在全國范圍內(nèi)調(diào)整20%的農(nóng)資綜合補貼資金用于支持糧食適度規(guī)模經(jīng)營，將農(nóng)作物良種補貼、種糧農(nóng)民直接補貼和農(nóng)資綜合補貼合并為農(nóng)業(yè)支持保護補貼，政策目標(biāo)調(diào)整為支持耕地地力保護和糧食適度規(guī)模經(jīng)營。花生新品種對花生的規(guī)?；N植的增產(chǎn)效果明顯，鑒于花生良種繁育的風(fēng)險大利潤薄的特點，建議各花生主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)主管部門要通過農(nóng)業(yè)三項補貼政策，對花生適度規(guī)模經(jīng)營主體的新品種應(yīng)用進(jìn)行支持。具體形式為:花生適度規(guī)模經(jīng)營主體向當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)主管部門上報花生擬種植面積，農(nóng)業(yè)主管部門通過招標(biāo)的方法與花生育種企業(yè)簽訂花生良種繁育合同并給予補貼，再由花生育種企業(yè)向花生適度規(guī)模經(jīng)營主體以優(yōu)惠的價格供應(yīng)花生新品種。

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Analysis on the Input-output Technical Improvement of New Peanut Varieties

ZHOU Shu-dong, QIAO Hui, ZHANG Zhao-chen, GUO Li

(CollegeofEconomicsandManagement,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)

Focusing on the advancement in the production frontier brought by particular technical renovation, this research establishes an extended production function to estimate the difference of marginal productivity before and after technical renovation, and makes methodological improvement. The application of new peanut varieties was used as example to analyze the effect of the adoption of new peanut varieties on technical improvement and factors’ production elasticity, and uses three stage DEA model controlling environment factor to compare the difference of technical efficiency between new and old varieties. The empirical result shows that the application of new peanut variety improves the production frontier and that the technical improvement is not neutral but labor saving; the application of new varieties increases peanut output elasticity of input factors and technical efficiency of new peanut varieties is significantly improved than that of the older variety.

new peanut varieties; technology renovation; agricultural subsidy policy; variety improvement; oil-bearing crops

2016-09-19

10.7671/j.issn.1672-0202.2017.01.012

國家社會科學(xué)基金重大項目(13&ZD160)；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項目(CARS-14-10B)；江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目(PAPD)

周曙東(1961—)，男，江蘇江都人，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院教授，主要研究方向為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟理論與政策。Email：sdzhou@njau.edu.cn

F323.3

A

1672-0202(2017)01-0112-11