摘要：基于有偏技術(shù)進(jìn)步、要素替代的研究框架理論，探究了糧食生產(chǎn)要素組合及技術(shù)變動(dòng)趨勢(shì)。構(gòu)建超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型，利用全國(guó)30個(gè)省份2001～2013年面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究，計(jì)算了各要素價(jià)值份額和替代彈性。實(shí)證結(jié)果顯示，糧食生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥的邊際貢獻(xiàn)遞減，而農(nóng)用柴油、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的邊際貢獻(xiàn)遞增；勞動(dòng)用工量的邊際貢獻(xiàn)遞增，且與其他物質(zhì)要素的替代關(guān)系明顯。為此，通過(guò)提高要素利用效率和要素替代彈性等推動(dòng)糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素組合的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：糧食生產(chǎn)；有偏技術(shù)進(jìn)步；替代彈性；要素組合

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.04.07

中圖分類(lèi)號(hào)：F307.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-8409（2017）04-0027-04

Abstract：This paper analyzes technology change tendency and factors combination of Chinese grain production based on biased technology progress and substitution elasticity. It constructs translog production function model， and makes regression analysis by the data of 30 provinces in China from 2001 to 2013， and calculats the output elasticity and substitution elasticity of each energy element. Empirical results show that the contribution of energy element to Chinese grain production is greater， the marginal contribution of fertilizers， pesticides are decreasing， while the marginal contribution of diesel oil， agricultural machinery and equipment are increasing. The marginal contribution of labor is increasing， and the elasticity of substitution of agricultural labor to energy input is significantly. Therefore，it is important to take countermeasures to promote grain production technology progress and achieve energy saving， such as improving the efficiency of elements and the alternative energy input， etc.

Key words：grain production； biased technology progress； substitution elasticity； factors combination

黨的十八大報(bào)告指出，要增強(qiáng)中國(guó)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，通過(guò)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)的數(shù)量與質(zhì)量效益并重，走資源節(jié)約、環(huán)境友好和產(chǎn)出高效的新型糧食安全道路。中國(guó)糧食保持了十二年連續(xù)豐產(chǎn)，用全球7%的耕地生產(chǎn)出了全球21%的糧食，但也消耗了全球35%的化肥和超過(guò)30%的農(nóng)藥、除草劑等?；?、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油等石油能源的高強(qiáng)度、低效率施用和碳、磷、氮等過(guò)度排放造成了大氣、土壤、水體污染。技術(shù)創(chuàng)新能夠顯著優(yōu)化要素組合，降低糧食生產(chǎn)的物質(zhì)要素投入水平。莊瑞瑤、鄭旭媛認(rèn)為，以化石能源為原材料的化肥、農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑和以石油為動(dòng)力來(lái)源的農(nóng)田灌溉、農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)糧食豐產(chǎn)的重要因素，但帶來(lái)的土壤退化、水資源短缺等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題是影響糧食質(zhì)量安全的重大因素[1]。牛亮云等基于灰關(guān)聯(lián)熵模型對(duì)化肥、農(nóng)藥、農(nóng)田灌溉、農(nóng)用柴油等化石能源為原料、動(dòng)力的要素投入在糧食生產(chǎn)中的貢獻(xiàn)程度進(jìn)行實(shí)證分析表明，化肥、農(nóng)藥和灌溉的產(chǎn)出貢獻(xiàn)大但效率低，農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)用柴油的產(chǎn)出貢獻(xiàn)大、效率高，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是彌補(bǔ)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺的重要途徑[2]。實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)投入節(jié)約的關(guān)鍵措施是依靠科技創(chuàng)新，發(fā)展精細(xì)農(nóng)業(yè)，強(qiáng)調(diào)通過(guò)技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)對(duì)化肥、農(nóng)藥、耕地、水資源的節(jié)約使用。陳書(shū)章等運(yùn)用全國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行的實(shí)證研究表明，中國(guó)小麥生產(chǎn)呈現(xiàn)勞動(dòng)力節(jié)約型、化肥節(jié)約型和機(jī)械使用型等非中性技術(shù)進(jìn)步特征[3]。李光泗、朱麗莉等基于超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)的實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，化肥、機(jī)械、勞動(dòng)力和耕地對(duì)糧食總產(chǎn)量的產(chǎn)出彈性均為正，其中勞動(dòng)力的貢獻(xiàn)最大；耕地對(duì)勞動(dòng)的替代彈性較大，而化肥、機(jī)械對(duì)勞動(dòng)的替代作用較小，糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步尚不能滿足物質(zhì)要素對(duì)勞動(dòng)力流出的彌補(bǔ)與替代[4]。針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，姚延婷等認(rèn)為，提高化肥、農(nóng)藥和農(nóng)田灌溉效率及其投入效率的技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)糧食生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型、保障糧食質(zhì)量安全的科學(xué)路徑[5]。

已有文獻(xiàn)主要從推動(dòng)糧食增產(chǎn)的角度分析各要素的貢獻(xiàn)作用，但從有偏技術(shù)進(jìn)步、要素替代視角對(duì)糧食生產(chǎn)要素組合變動(dòng)的系統(tǒng)研究較為少見(jiàn)。為此，本文構(gòu)建包含有偏技術(shù)進(jìn)步、要素替代的超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型，運(yùn)用2001～2013年全國(guó)30個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)對(duì)糧食生產(chǎn)要素組合變動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)研究，估計(jì)要素投入對(duì)糧食豐產(chǎn)的要素貢獻(xiàn)、價(jià)值份額和替代關(guān)系，為推動(dòng)糧食生產(chǎn)集約化和保障糧食安全提供科學(xué)依據(jù)。

1 理論分析與研究設(shè)計(jì)

1.1 有偏技術(shù)進(jìn)步

根據(jù)?？怂梗?932）的理論，技術(shù)進(jìn)步可分為勞動(dòng)節(jié)約型、資本節(jié)約型和中性技術(shù)進(jìn)步三種類(lèi)型，其中中性技術(shù)進(jìn)步反映的是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)所有要素效率的提升和節(jié)約。Acemoglu（2002）認(rèn)為能夠改變要素邊際生產(chǎn)率的技術(shù)進(jìn)步為要素增強(qiáng)型技術(shù)進(jìn)步，能夠改變要素間邊際替代率的則稱(chēng)為要素偏向型技術(shù)進(jìn)步，即有偏技術(shù)進(jìn)步。如果通過(guò)技術(shù)進(jìn)步使要素i的邊際技術(shù)替代率相對(duì)于要素j更大的提高，則技術(shù)進(jìn)步是偏向要素i的。在有偏技術(shù)進(jìn)步中，如果要素間是替代關(guān)系，則要素增強(qiáng)型技術(shù)進(jìn)步也有助于提升要素i的效率；如果要素間是互補(bǔ)關(guān)系，則要素增強(qiáng)型技術(shù)進(jìn)步則是中性的。糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步對(duì)化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油等能源要素的節(jié)約主要包括兩個(gè)途徑：通過(guò)中性技術(shù)進(jìn)步提高糧食生產(chǎn)的全要素生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)包括能源要素在內(nèi)的成本節(jié)約；基于要素替代關(guān)系，推進(jìn)糧食生產(chǎn)中的要素偏向性技術(shù)進(jìn)步，提升糧食生產(chǎn)綜合效率。

1.2 模型設(shè)置

選擇超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型的原因在于：①該模型既能夠科學(xué)估計(jì)要素產(chǎn)出貢獻(xiàn)，又能夠有效計(jì)算各要素間的替代或互補(bǔ)關(guān)系；②超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)在測(cè)算要素替代彈性時(shí)不需要任何前提假設(shè)，能夠?qū)Z食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步偏向做出判斷[6]；③超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)可看作是經(jīng)過(guò)二次微分生產(chǎn)函數(shù)的二階近似，且無(wú)需對(duì)其具體形式進(jìn)行規(guī)定[7]。

假設(shè)糧食生產(chǎn)函數(shù)為：Y=Y（AL，AF，AP，AD，AM），其中Y表示糧食生產(chǎn)函數(shù)，AL、AF、AP、AD、AM分別為勞動(dòng)力、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)用柴油的投入變量。使用三階泰勒展開(kāi)式能夠更詳細(xì)地解釋超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)二階展開(kāi)式難以進(jìn)行的檢驗(yàn)（Stevenson，1980），為此選擇超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)的三階泰勒展開(kāi)式作為估計(jì)模型：

小于零意味著技術(shù)進(jìn)步使兩要素的投入比增加，呈總體互補(bǔ)關(guān)系[8，9]。增加自變量數(shù)目有助于提高回歸方程的擬合優(yōu)度，但估計(jì)參數(shù)會(huì)成倍增加，增大復(fù)雜性；鑒于上述要素投入已是糧食生產(chǎn)總成本的主體，選擇這些指標(biāo)能夠說(shuō)明糧食生產(chǎn)實(shí)際。

1.3 變量描述與數(shù)據(jù)來(lái)源

基于數(shù)據(jù)的可得性，本文選擇糧食單產(chǎn)水平為被解釋變量，選擇勞動(dòng)用工量、化肥施用量、農(nóng)藥施用量、農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力投入和農(nóng)用柴油使用量為解釋變量。AL、AF、AP、AD、AM分別為勞動(dòng)用工量、化肥施用量、農(nóng)藥施用量、農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)用柴油施用量的變量符號(hào)。

（1）勞動(dòng)用工量（AL）：糧食生產(chǎn)中每畝勞動(dòng)用工日作為指標(biāo)，數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的深入推進(jìn)，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力持續(xù)由第一產(chǎn)業(yè)向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，糧食生產(chǎn)中的勞動(dòng)力供給、尤其是技能型的勞動(dòng)力供給對(duì)糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)將會(huì)越來(lái)越突出。

（2）化肥施用量（AF）：每畝糧食生產(chǎn)施用的化肥數(shù)（千克）作為指標(biāo)，數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》。我國(guó)糧食生產(chǎn)依然處于石油農(nóng)業(yè)階段，以石油為原材料的肥料對(duì)糧食豐產(chǎn)的貢獻(xiàn)具有重要地位。

（3）農(nóng)藥施用量（AP）：每畝糧食生產(chǎn)施用農(nóng)藥數(shù)（千克），數(shù)據(jù)源于歷年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。隨著氣候變暖和病蟲(chóng)害的持續(xù)增加，農(nóng)藥在糧食生產(chǎn)中扮演著非常重要的地位。

（4）農(nóng)業(yè)機(jī)械投入量（AD）：每畝糧食生產(chǎn)投入的機(jī)械動(dòng)力（千瓦），數(shù)據(jù)源于歷年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》及相關(guān)省份農(nóng)業(yè)廳網(wǎng)站。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中耕、種、收全過(guò)程的機(jī)械化率在持續(xù)提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在糧食生產(chǎn)中的貢獻(xiàn)分析具有重要意義。

（5）農(nóng)用柴油使用量（AM）：每畝糧食生產(chǎn)中農(nóng)用柴油投入數(shù)（千克），數(shù)據(jù)源于歷年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。農(nóng)用柴油使用量對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械、設(shè)備、灌溉等都具有重要作用，是糧食生產(chǎn)中的重要原材料供給。

2 實(shí)證結(jié)果及分析

2.1 回歸分析結(jié)果

根據(jù)前文對(duì)解釋變量、計(jì)量模型的設(shè)置，選擇中國(guó)大陸除西藏外的30 個(gè)省、市、自治區(qū)的糧食生產(chǎn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型進(jìn)行計(jì)量分析?；贔檢驗(yàn)和Hausman檢驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)用個(gè)體固定效應(yīng)模型進(jìn)行面板回歸分析較為合適，模型設(shè)計(jì)、變量選擇和估計(jì)方法能夠較為恰當(dāng)?shù)胤从持袊?guó)糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（見(jiàn)表1）。

由表1的超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型估計(jì)結(jié)果顯示，各解釋變量的回歸系數(shù)均顯著，有一半生產(chǎn)要素交互項(xiàng)的回歸系數(shù)顯著，除化肥之外其他要素平方項(xiàng)的回歸系數(shù)均顯著，各解釋變量的估計(jì)結(jié)果與理論預(yù)期相同?；谟?jì)量模型的回歸分析結(jié)果說(shuō)明，所選擇的超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型、解釋變量和計(jì)量分析過(guò)程等，能夠較為準(zhǔn)確地反映糧食生產(chǎn)的基本情況。從勞動(dòng)用工量對(duì)糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)程度看，勞動(dòng)用工量對(duì)糧食產(chǎn)量增產(chǎn)的回歸系數(shù)及平方項(xiàng)系數(shù)均為正值且顯著，說(shuō)明現(xiàn)階段的勞動(dòng)用工量對(duì)糧食增產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)作用和邊際貢獻(xiàn)，即未來(lái)的作用都呈正向趨勢(shì)。這與我國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)村勞動(dòng)力持續(xù)向城市、第二三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，投入在糧食生產(chǎn)中的人工勞動(dòng)日益減少的現(xiàn)實(shí)情況相符合。勞動(dòng)用工量投入的持續(xù)減少使其邊際貢獻(xiàn)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。勞動(dòng)用工量與其他物質(zhì)要素交互項(xiàng)的回歸系數(shù)均為負(fù)值，勞動(dòng)用工量與化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油交互項(xiàng)的回歸系數(shù)結(jié)果不顯著，說(shuō)明其存在替代關(guān)系、但不明顯；勞動(dòng)用工量與農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力投入的交叉項(xiàng)回歸結(jié)果顯著為負(fù)值，說(shuō)明農(nóng)業(yè)機(jī)械、自動(dòng)化設(shè)備對(duì)人力的替代作用在持續(xù)增強(qiáng)。

從農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)糧食產(chǎn)量的回歸結(jié)果看，其回歸系數(shù)及平方項(xiàng)回歸系數(shù)均顯著為正值，說(shuō)明農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在糧食生產(chǎn)中發(fā)揮著正向作用且這種作用的邊際貢獻(xiàn)呈遞增狀態(tài)。這與現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度在糧食生產(chǎn)的耕、種、收各階段持續(xù)提高的現(xiàn)實(shí)情況相符合。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備投入與化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油使用量交叉項(xiàng)的回歸系數(shù)均為正值，說(shuō)明我國(guó)糧食生產(chǎn)的機(jī)械化程度對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)更加顯著。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)勞動(dòng)力具有一定的替代作用，在糧食生產(chǎn)中的作用持續(xù)增強(qiáng)，與已有文獻(xiàn)[10]的研究結(jié)論一致。

隨著在糧食耕、種、收等生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化程度的提高，糧食生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)農(nóng)用柴油使用量也隨之增加，本文的實(shí)證研究很好地驗(yàn)證了理論預(yù)期與現(xiàn)實(shí)情況。農(nóng)用柴油使用量的一階回歸系數(shù)顯著為正值，說(shuō)明其對(duì)糧食產(chǎn)量的貢獻(xiàn)顯著，而農(nóng)用柴油使用量平方項(xiàng)的回歸系數(shù)顯著為正值，說(shuō)明隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的持續(xù)提高，未來(lái)一段時(shí)間里農(nóng)用柴油使用量對(duì)糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)依然處于上升態(tài)勢(shì)。農(nóng)用柴油使用量與化肥施用量、農(nóng)藥施用量交叉項(xiàng)的回歸系數(shù)均為正值，說(shuō)明農(nóng)用柴油使用量與化肥、農(nóng)藥能夠協(xié)同推進(jìn)糧食增產(chǎn)。但相對(duì)而言，農(nóng)用柴油使用量與化肥施用量的協(xié)同作用程度比其與農(nóng)藥施用量的協(xié)同作用程度更顯著。

從表1的化肥、農(nóng)藥對(duì)糧食產(chǎn)量的回歸結(jié)果看，在糧食生產(chǎn)過(guò)程中，化肥、農(nóng)藥對(duì)現(xiàn)階段的糧食增產(chǎn)具有顯著貢獻(xiàn)，化肥依賴型農(nóng)業(yè)是現(xiàn)階段我國(guó)糧食生產(chǎn)的主要特征；在氣候變暖、病蟲(chóng)害頻發(fā)的情況下，糧食生產(chǎn)對(duì)農(nóng)藥的依賴程度依然較高。從糧食生產(chǎn)的技術(shù)變動(dòng)趨勢(shì)看，化肥、農(nóng)藥對(duì)糧食產(chǎn)量的邊際貢獻(xiàn)呈遞減趨勢(shì)，表現(xiàn)為化肥施用量、農(nóng)藥施用量平方項(xiàng)的回歸系數(shù)均為負(fù)值，新型肥料開(kāi)發(fā)與種植技術(shù)創(chuàng)新成為糧食豐產(chǎn)技術(shù)的變革方向。這也印證了牛亮云、何蒲明、婁方舟、劉英基等關(guān)于化肥、農(nóng)藥對(duì)糧食生產(chǎn)貢獻(xiàn)作用的研究結(jié)果[2，11，12]。農(nóng)藥施用量平方項(xiàng)的回歸系數(shù)顯著為負(fù)值，由此可見(jiàn)農(nóng)藥對(duì)糧食產(chǎn)量的貢獻(xiàn)從長(zhǎng)期看是負(fù)向的，這必將影響到糧食生產(chǎn)要素的未來(lái)變動(dòng)趨勢(shì)，如何通過(guò)糧食種植技術(shù)抗病蟲(chóng)害，減少農(nóng)藥施用量將成為未來(lái)糧食生產(chǎn)技術(shù)需要突破的領(lǐng)域?；适┯昧颗c農(nóng)藥施用量交叉項(xiàng)的回歸系數(shù)顯著為正值，說(shuō)明二者在促進(jìn)糧食增產(chǎn)中是互補(bǔ)協(xié)同關(guān)系，而非替代關(guān)系?；逝c農(nóng)藥、農(nóng)用柴油、農(nóng)業(yè)機(jī)械的交互項(xiàng)回歸系數(shù)均顯著為正，農(nóng)藥與農(nóng)用柴油、農(nóng)業(yè)設(shè)備的交互項(xiàng)系數(shù)均顯著為正，說(shuō)明化肥、農(nóng)藥與農(nóng)用柴油使用量、農(nóng)業(yè)設(shè)備在現(xiàn)階段糧食生產(chǎn)中呈正向協(xié)同促進(jìn)作用。

2.2 生產(chǎn)要素價(jià)值份額

根據(jù)糧食生產(chǎn)超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型的回歸分析結(jié)果，將化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油、勞動(dòng)用工和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的回歸系數(shù)和要素?cái)?shù)據(jù)分別代入價(jià)值份額公式，可計(jì)算出各投入要素價(jià)值份額或產(chǎn)出彈性。

由表2可見(jiàn)，糧食生產(chǎn)的要素價(jià)值份額估計(jì)結(jié)果與理論預(yù)期相符，勞動(dòng)用工量、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備、農(nóng)用柴油使用量的價(jià)值份額呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)，化肥施用量、農(nóng)藥施用量的價(jià)值份額呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)變動(dòng)特征。在糧食生產(chǎn)中不同生產(chǎn)要素的價(jià)值份額差異較大，勞動(dòng)用工量、化肥施用量在糧食生產(chǎn)中的價(jià)值份額較大。從生產(chǎn)要素在糧食增產(chǎn)中的價(jià)值份額看，各要素價(jià)值份額均大于零。首先，勞動(dòng)用工量的價(jià)值份額連續(xù)保持最大且呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，從2001年的0.731增長(zhǎng)到0.820，說(shuō)明在農(nóng)村勞動(dòng)力持續(xù)流向城市和二三產(chǎn)業(yè)的情況下，勞動(dòng)用工量逐漸成為糧食生產(chǎn)的緊缺資源，其邊際貢獻(xiàn)持續(xù)上升。隨著精細(xì)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，糧食生產(chǎn)對(duì)勞動(dòng)用工量需求將持續(xù)增加，勞動(dòng)用工的價(jià)值份額呈遞增趨勢(shì)。其次，化肥施用量和農(nóng)藥施用量在糧食產(chǎn)量中的價(jià)值份額總體上呈波動(dòng)增長(zhǎng)特征，糧食增產(chǎn)對(duì)化肥、農(nóng)藥等要素的依賴程度依然較高；糧食生產(chǎn)的石油農(nóng)業(yè)階段性特征依然存在。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備、農(nóng)用柴油使用量在糧食生產(chǎn)中的價(jià)值份額也呈波動(dòng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)糧食生產(chǎn)的產(chǎn)出貢獻(xiàn)持續(xù)增加，這與農(nóng)田灌溉、機(jī)械化程度提升密切相關(guān)。但在粗放型生產(chǎn)模式下，化肥、勞動(dòng)力的價(jià)值份額依然顯著高于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。

2.3 要素替代彈性

基于超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型估計(jì)結(jié)果和要素替代彈性計(jì)算公式，可計(jì)算出各糧食生產(chǎn)要素間的替代彈性（見(jiàn)表3），深入分析糧食生產(chǎn)要素間的替代彈性估計(jì)結(jié)果，可得出如下結(jié)論：

（1）糧食生產(chǎn)要素的替代關(guān)系與互補(bǔ)關(guān)系并存。替代彈性是指在要素價(jià)格與技術(shù)水平不變條件下，生產(chǎn)要素投入比例的相對(duì)變動(dòng)除以要素間邊際技術(shù)替代率的相對(duì)變動(dòng)。當(dāng)要素替代彈性δij>0時(shí)，兩要素在生產(chǎn)過(guò)程中存在替代關(guān)系；當(dāng)替代彈性δij<0時(shí)，兩要素在生產(chǎn)過(guò)程中存在互補(bǔ)關(guān)系。由表3可見(jiàn)，2001～2013年的估計(jì)結(jié)果看，多數(shù)要素替代彈性大于零，說(shuō)明這些要素之間存在替代關(guān)系；也有些要素之間的替代彈性小于零，說(shuō)明這些要素在糧食生產(chǎn)中能夠相互支持、協(xié)同互補(bǔ)。

（2）勞動(dòng)用工量與化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油使用量、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)要素之間存在顯著的替代關(guān)系。勞動(dòng)用工量與其他物質(zhì)生產(chǎn)要素間的替代彈性均大于0.8，除了與農(nóng)藥施用量的替代彈性在0.8～0.95之間外，與其他要素的替代彈性存在大于1的情況。這充分說(shuō)明了我國(guó)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力流出使其邊際貢獻(xiàn)達(dá)到了遞增狀態(tài)，與前文研究結(jié)論一致。也說(shuō)明我國(guó)糧食生產(chǎn)已由傳統(tǒng)的靠生產(chǎn)要素投入實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)，開(kāi)始向依靠精耕細(xì)作的集約型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。提升農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力技能，增加有知識(shí)、技術(shù)含量的勞動(dòng)用工量對(duì)糧食生產(chǎn)中的物質(zhì)要素節(jié)約具有重要意義。

（3）農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備與農(nóng)藥施用量、農(nóng)用柴油使用量的替代彈性為負(fù)值，存在顯著的互補(bǔ)關(guān)系，與化肥施用量的替代彈性為正值但數(shù)值較小，存在微弱的替代關(guān)系。

3 結(jié)論與啟示

綜合本文的理論分析與實(shí)證研究，可以初步得出以下基本結(jié)論：①中國(guó)糧食生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步非常明顯，且呈穩(wěn)定發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)糧食豐產(chǎn)具有重要貢獻(xiàn)。但中國(guó)糧食生產(chǎn)依然處于依靠化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油等投入的粗放型階段，這些能源要素對(duì)當(dāng)期糧食生產(chǎn)具有促進(jìn)作用，其中化肥、農(nóng)藥對(duì)糧食生產(chǎn)的長(zhǎng)期貢獻(xiàn)呈遞減趨勢(shì)；而農(nóng)用柴油、勞動(dòng)力、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)糧食生產(chǎn)的長(zhǎng)期影響呈遞增作用。②中國(guó)糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步是非中性的，存在著有偏技術(shù)進(jìn)步特征?；诔綄?duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)的計(jì)量結(jié)果、價(jià)值份額和替代彈性計(jì)算可以看出，中國(guó)糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的特征與趨勢(shì)表現(xiàn)為：化肥、農(nóng)藥使用型依然廣泛存在，但化肥、農(nóng)藥的邊際貢獻(xiàn)呈遞減趨勢(shì)；勞動(dòng)節(jié)約型和機(jī)械設(shè)備使用型趨勢(shì)增強(qiáng)，反映了糧食生產(chǎn)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展邁進(jìn)的步伐加快；糧食生產(chǎn)要素之間的替代與互補(bǔ)關(guān)系并存，但要素替代關(guān)系顯著。勞動(dòng)用工與化肥、農(nóng)藥和農(nóng)用柴油使用量等物質(zhì)要素存在明顯的替代關(guān)系；農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備與化肥存在替代關(guān)系，與農(nóng)藥、農(nóng)用柴油存在一定的互補(bǔ)關(guān)系。中國(guó)糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的特征表明，中國(guó)糧食生產(chǎn)要素與技術(shù)組合處于動(dòng)態(tài)變化中，基于此得到以下政策啟示：

（1）加大對(duì)糧食生產(chǎn)的科技與管理創(chuàng)新支持，通過(guò)系統(tǒng)創(chuàng)新提升糧食生產(chǎn)效率，促進(jìn)糧食生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步、效率提升，最終實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)。將糧食安全建立在基于科技進(jìn)步、管理創(chuàng)新推動(dòng)的生產(chǎn)效率增長(zhǎng)基礎(chǔ)之上。

（2）推動(dòng)糧食生產(chǎn)的有偏技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)技術(shù)、要素組合的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。面對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重、工業(yè)“三廢”排放污染持續(xù)超出環(huán)境承載力的現(xiàn)實(shí)情況和提升糧食質(zhì)量安全的迫切要求，有必要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)，降低糧食生產(chǎn)中的化肥、農(nóng)藥施用強(qiáng)度。加大對(duì)化肥、農(nóng)藥的研發(fā)創(chuàng)新支持，著力發(fā)展高效、緩控釋肥技術(shù)，積極發(fā)展低毒、無(wú)害化病蟲(chóng)害防治技術(shù)。

（3）重視糧食生產(chǎn)中“人”的因素，提升糧食生產(chǎn)者的技能與素質(zhì)。在保障糧食質(zhì)量過(guò)程中，加強(qiáng)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)，以此提升糧食種植效率成為糧食生產(chǎn)的必然要求。其中，糧食生產(chǎn)者的素質(zhì)和技能是實(shí)現(xiàn)上述發(fā)展的關(guān)鍵因素。要通過(guò)完善政策機(jī)制支持有知識(shí)、有技能的勞動(dòng)力投入到糧食生產(chǎn)之中，加大對(duì)糧食生產(chǎn)者技能培訓(xùn)的財(cái)政支持力度。

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