當前影響我國糧食生產的主要因素分析

李琳鳳，李孟剛

（北京交通大學，北京市 100044）

一、我國糧食生產的現狀

1980年以來，我國的糧食生產獲得了快速發展，達到了糧食供需的基本平衡，但隨著農業政策的變化，期間糧食生產出現了幾次較大的波動，特別是2000~2003年間，糧食總產量連年快速下降，供需矛盾加大。目前我國糧食的產需自給率大體在95%左右，從分品種看，玉米產需基本平衡，小麥、水稻供求偏緊，大豆存在較大缺口。從消費用途看，口糧消費有所下降，飼料用糧、工業用糧明顯增加。

1.糧食產量總體分析

糧食安全是關系國家社會經濟發展的頭等大事，歷年來黨中央和國家領導人都高度重視農業生產問題，尤其是糧食生產問題。我國的糧食產量不斷邁上新的臺階，全國糧食供求進入基本平衡、豐年有余的新階段。從2004年到2008年，我國糧食總產量實現“五連增”，2008年達到歷史新高，突破52850萬噸，比上年增產2690萬噸，增長5.4%。而從1997年到2008年的11年間，糧食產量僅比1996年增加2397萬噸，盡管糧食產量受耕地、單產、政策等多種因素制約，但也反映了進一步提高糧食產量所需的時間跨度增加，糧食增長率放緩，未來糧食增產的難度加大。

2.糧食生產結構分析

（1）糧食產量品種結構。建國以來，以我國稻谷、小麥、玉米3大主要糧食產品的構成而言，稻谷始終是我國第一大糧食作物，目前占糧食總產量的比例維持在35%以上，低于建國后的最高點47%10個百分點左右。盡管稻谷產量不斷增加，但稻谷比例卻在下降，體現了我國糧食結構的調整和變化。

我國糧食品種結構發生了較大的變化。20世紀70年代初期以前，我國稻米產量比例經歷了1957~1961年的3年下降時期后逐漸上升，在1972年達到建國后的最高點。這段時間，小麥和玉米產量比例變動相對較為穩定，大致維持在10%~15%左右，整體來看小麥比重略高于玉米比重。期間由于南方推廣雙季稻及改善灌溉條件，水稻種植面積有了較大的增加，北方由于缺水而限制了小麥種植面積的擴大。

20世紀70年代后，稻谷產量比例就一直呈下降趨勢，到80年代中期，稻谷比重下降到了43.9%左右。而這期間，小麥比重逐年上升，到1986年上升到了23.0%，為70年代初的1.5倍多。玉米產量比例也有所上升，但上升幅度明顯低于小麥。這與華北平原改善中低產田的生產條件、增加灌溉面積有很大的關系。

從80年代中期以后，稻谷產量比例進一步降低，2006年為近年來的最低點，稻谷產量比例僅為36.7%，比1972年最高點降幅達到了10個百分點。小麥比重較為穩定，大致在20%~25%之間。而玉米產量比重上升非常明顯，自1998年超越小麥后，差距明顯拉大。2007年，玉米比重達到30.36%，高出小麥8個百分點之多。由于糧食消費結構的變化，玉米由口糧逐漸轉換為飼料用糧，同時玉米單產大幅度增加，玉米播種面積還有進一步增加的趨勢。

（2）區域結構分析。我國糧食產量不斷增加，各地區的糧食結構也發生了較大變化。這一方面有自然條件方面的原因，我國南北氣候差異明顯，東部和西部地區條件差異較大，而氣候變化也加劇了地區間的條件差異；另一方面則主要是由于各地經濟形勢、農業重視程度及扶植力度、資金投入差異等造成的。在2004年到2008年，我國糧食總產量實現“五連增”中，河南、吉林、山東、黑龍江、安徽等糧食主產省（區）對全國糧食增產貢獻尤其突出。

稻谷、小麥和玉米生產的地區分布有較大差異。近年來，不同地區在不同糧食生產中的相對地位也有較大調整。當前，我國的稻谷生產主要分布在華中南地區和華東地區，小麥生產主要集中在華東地區、華中南地區和華北地區，東北地區、華北地區和華東地區則是我國的玉米主產區。在1998~2001年的連續3年糧食減產中，稻谷減產絕大多數發生在華東地區、華中南地區，二者減產的稻谷分別占全國減產的50.38%和35.56%；小麥減產主要集中于華北地區、華東地區和西北地區，三者減產的小麥分別占全國減產的29.72%、21.14%和21.37%；玉米減產大多集中在東北地區和華北地區，東北地區減產的玉米高達全國減產的67.78%，華北地區減產的玉米也達23.63%。此外，在此期間，東北地區的稻谷、華中南地區的小麥、華中南地區和華東地區的玉米都還有所增產。

從南北方整個區域帶來看，南部稻谷產量與北方旱糧基本呈相反的趨勢。近年來南方稻谷生產趨向滑坡，已成為全國糧食總產量徘徊不前的主要因素之一。北方糧食生產趨增，南方糧食萎縮，這種趨勢發展的結果造成全國糧食重心北移。從20世紀70年代末到80年代中期，南方糧食雖然在全國糧食格局中占有主要地位，但其地位已開始下降；而與此同時，東北地區糧食地位逐步提高，黃淮海地區糧食增產幅度也穩步上升，形成了黃淮海和東北地區全國商品糧源的兩大基地。

二、制約我國糧食生產的主要問題

1.自然資源的數量減少和質量下降

（1）耕地面積減少且質量下降。近年來，我國耕地面積呈現出下降速度逐漸加快的趨勢。2003年，我國人均耕地面積為1.43畝，2005年下降到1.4畝。2007年底，這一數字僅為1.38畝，不及世界人均耕地的40%。[1]1996年農業普查全國耕地面積19.51億畝，2001年據國家統計局測算，全國約有耕地面積19.06億畝，2007年底國土資源部數據表明，我國全國耕地面積已減少到18.26億畝。1996年至2001年，耕地面積平均每年遞減0.45%，2001年至2007年，平均每年遞減0.7%，大大高出前5年的遞減速度。其中，南方一些地方糧食播種面積減少幅度更大，加劇了糧食生產格局結構的失衡和全國糧食市場的不穩定。不僅如此，我國耕地的總體質量不好，全國大于陡坡的耕地有近9000萬畝（600萬公頃），有水源保證和灌溉設施的耕地只占40%，中低產田占總耕地面積的79%，更有許多耕地面臨嚴重的水土流失、沙漠化、鹽堿化、風蝕、海蝕，土地的可持續生產能力受到嚴重影響，對糧食安全構成了一定的威脅。

（2）灌溉水源短缺且水質惡化。據聯合國教科文組織數據，生產1噸小麥需要150噸水，大米2659噸水，玉米450噸水，大豆2300噸水，生產1噸谷物平均耗費約1000噸水資源。照此估算，我國年產萬億斤糧食，需耗費的水資源多達5000億噸。我國是一個季風顯著、大陸性氣候典型的國家，降水的地區差異和年變化率很大，大部分地區非常干旱，水資源十分短缺，農業用水問題一直制約和困擾著糧食生產發展。目前，全國人均水資源量為1911立方米，僅是世界人均數量的1/5，全國常年缺水300億立方米，遭受干旱威脅的耕地面積在2億至3億畝之間。我國水資源分布也不平衡，北方糧食主產區嚴重缺水，缺水面積高達58萬平方公里。另外，隨著經濟進入工業化帶來的持續高速增長時期，工業用水和生活用水的需求量急劇增大，今后工業部門和農業部門之間的水爭奪戰似將加劇。據聯合國教科文組織數據，農業用水在水總消耗量中的比率因經濟發展而下降，亞洲大約是70%～80%，美國大約是40%，日本大約是60%。我國這一問題尤其突出，南方多水地區農業用水利用率僅在17%以下。更不可忽視的是，水源的嚴重污染加劇了水的供求矛盾。據中國工程院院士劉鴻亮教授對全國55000千米河段進行的研究調查報告顯示，23.3%的河段水質污染嚴重而不能用于灌溉，而且河流自潔等生態功能嚴重衰退，形勢異常嚴峻。

2.生態環境的惡化和自然災害加重

（1）生態環境脆弱，總體還在惡化。近年來，在國民經濟迅速發展的同時，我國農業資源經歷了一次高強度、掠奪式的開發，水體污染、荒漠化、酸雨、生物種類減少等問題交叉發生，草原退化、土地沙化和堿化還在加重，作為農業、糧食和主要食物產業綠色屏障的生態環境十分堪憂。目前，我國嚴重退化草原已近1.8億公頃，且以每年200萬公頃的速度繼續擴張；①森林覆蓋率遠低于31.4%的世界平均水平；我國是世界上受沙漠化危害最嚴重的國家之一，每年沙漠化造成的直接經濟損失超過540億元，北方干旱和半干旱地區的沙漠化土地還在不斷擴大；我國現有鹽堿化和次生鹽堿化土地5.1億畝，鹽堿化土地已經延伸到17個省區，其中僅在新疆、寧夏、甘肅和山西4省（區）就有鹽堿地2億畝。我國未來糧食增產所依賴的生態環境脆弱，并且在持續惡化。

（2）自然災害頻發，增產壓力加大。隨著全球氣候變暖的加劇，自然災害頻繁發生，國內外糧食生產受到嚴重威脅。國際糧食政策研究所的報告指出，由于全球氣候變暖，到2020年全球農業產量預計降低16個百分點，其中發展中國家所受的影響更大。不僅如此，氣候變化還對生物多樣性構成嚴重威脅。

近年來，由于氣候的溫室效應以及資源與生態條件的惡化，我國自然災害增多。在我國，自然災害集中表現為干旱、洪澇和病蟲害3個方面。三十余年來，幾乎每隔3至4年就會發生局部的自然災害。農業和其他產業不同，農作物的產量與自然條件緊密聯系。相應的每隔3至4年總有1年糧食減產，減產幅度在2%至5%范圍內，極個別的年份甚至達到10%。糧食減產造成糧食供應量的減少，往往需要依靠儲備糧來彌補。

3.投入成本增加和邊際效率下降

（1）基礎設施落后，耕作效率不高。我國大部分農業水利等基礎設施都是解放初期建造的，雖然國家和地方政府每年投入到農業基礎設施建設上的資金不少，但相對于農村經濟發展對基礎設施的要求來說還遠遠不夠，相當一部分設施年久失修，功能老化，配套不全，許多溝渠淤積，導致相當數量的農村耕地無法耕種。

（2）生產成本上漲，種糧效益下降。近年來，糧食生產成本大幅增長。2008年，農業生產資料價格上漲20.3%，比上年漲幅增加了約13個百分點。農業生產資料價格上漲幅度明顯高于農產品價格，前者漲幅高于后者近6個百分點，使種植業生產成本明顯增加，在一定程度上抵消了國家所增加的農業生產資料綜合補貼的效果，使糧食種植的比較效益出現惡化態勢。

化肥、農藥、農機等農資價格上漲過快，沖抵了農民從惠農政策中得到的好處，間接導致糧食播種面積減少。種糧效益偏低，挫傷了農民種糧積極性。大量農民情愿種經濟作物，不愿意種糧。農民種糧積極性不高、大量耕地被撂荒，是導致糧食產量上不去的重要原因。據統計分析，到2007年10月，全國撂荒耕地達9000萬畝左右，數字十分驚人。

4.科技儲備不足和服務體系薄弱

與發達國家相比，我國農業科技創新能力還相當落后。突出表現是科技體制不順，科技與經濟脫節；科技投入少，經費不足，力量分散；科技專業化服務薄弱，科研成果推廣率低，形不成生產力；農業糧食科技成果儲備不足，不能滿足穩步持續提高糧食產量和質量的需要，與國外先進水平有較大差距。發達國家農業增長的80%、農業勞動生產率提高的70%都歸功于農業科學技術的進步，我國的農業科技進步貢獻率只有50%左右。

5.城鎮化步伐加快和資源矛盾加大

過去25年我國國民經濟持續發展，GDP年均增長率始終保持在9%左右。從國際經驗看，工業化進入到中后期階段也是城市化的高潮。城市化和工業化都是生產要素向非農領域轉移的過程，不僅人口要進城，資金、土地等生產要素也向城市和工業轉移。然而，工業化、城鎮化對糧食生產而言是一把雙刃劍。一方面，它可以為農業產業化提供強有力的資金、技術支持，緩減農業系統壓力，有益于農業發展、糧食生產；另一方面，工業化、城鎮化進程加快會增加農民的非農就業機會，誘使更多農民退出糧食生產，抬高糧食生產機會成本，擠占糧食生產資源要素，尤其是不可再生的土地資源。我國雖然國土遼闊，但平原只占12%。工廠、城市和道路主要都是建設在平原，而平原又是最寶貴的農業資源。所以，土地以及糧食供給與工業化和城市化的矛盾制約著經濟的發展，是未來糧食增產的制約因素之一。[2]我國東南沿海地區大范圍出現糧食生產能力持續大幅度萎縮的事實證明了這一點。

同時，從水資源利用角度看，沿海地區工業化驅使糧食生產重心北移，加劇了水資源空間分布不均的矛盾，北方地區糧食生產用水形勢更加嚴峻。在過去10年中，增產最多的河南、吉林、遼寧、黑龍江和山東等5省，恰好全部處于水資源較為匱乏的北方地區，5省人均水資源量分別僅為全國平均水平的26%、66%、32%、67%和22%。其中，河南和山東兩省的情況最為糟糕，兩省供水總量中，依靠地下水的部分已經分別占到了60%和46%。在其他3省中，遼寧情況不容樂觀，該省地下水占供水總量的比重已經達到了47%。相反，在過去10年中糧食產量下降最快的浙江、廣東、湖北、四川、江蘇和福建等6省，多數處于南方的沿海地區，6省人均水資源量分別為全國平均水平的93%、88%、93%、147%、34%和157%，除江蘇外，其他任何一個省份水資源稟賦都要好于增產的北方5省。

三、影響我國糧食生產的因素分析

1.糧食播種面積及單產現狀分析

從數量角度來看，我國糧食產量為糧食播種面積與糧食單產的乘積。糧食播種面積和糧食單產的分析是把握糧食生產影響因素分析的重要基礎。

從播種面積來看，由于人口增長、工業化和城鎮化進程加快等，我國糧食總播種面積呈下降趨勢，2003年播種面積為14.9億畝，為建國以來的歷史最低點。2004年以后，國家出臺了一系列發展農業生產的新政策，糧食播種面積出現了穩步增長的新形勢，但仍低于建國初期水平。

從主要品種來看，近年來，除玉米的播種面積不斷上升外，稻谷和小麥的播種面積均有不同程度的下降。但從稻谷、小麥、玉米的累積播種面積來看，2000年前緩慢上升，之后出現大幅回落，波動幅度加大。

然而，三大品種播種面積累加占糧食播種面積的比例卻呈現明顯上升態勢，從建國初期的55%上升到2007的77%以上，原因主要是其他品種的糧食播種面積下降更為明顯。

從單品種來看，玉米的播種面積及比例上升最為顯著。2007年玉米的播種面積超過了稻谷的播種面積，成為我國糧食播種面積最大的品種。這一方面體現了我國糧食消費結構的調整、居民肉類蛋白消費增加導致了玉米等飼料用糧的增加；另一方面也反映了玉米經濟效益較高，引發3大品種外的其他糧食品種播種面積的下降。

稻谷的播種面積自20世紀70年代后期不斷下降，但其播種比率相對較為平穩，一直維持在28%左右。小麥的播種面積從1998年以來下降明顯，其播種比率也下降到22%左右，接近新中國成立初期，這是品種播種面積中應引起關注的一個問題。

隨著科學技術、農業投入等因素的影響加大，我國糧食作物單產水平不斷上升。2007年糧食單產水平達到316.6公斤/畝，是解放初期的4.6倍，其中稻谷的單產水平最高，小麥相對較低。糧食單產波動與糧食產量波動具有很強的相關性，單產水平在1960年和2000年左右出現了較大程度的下滑，糧食單產的增長率近年來有所放緩。

對糧食單產序列進行單位根檢驗、ADF檢驗表明，糧食單產序列為非平穩序列。通過結構突變單位根檢驗可知，1960年和2000年為序列的結構突變點。根據糧食單產的結構突變點，同時考慮到1978年改革開放前后政策上出現的較大調整。從3大主要糧食品種來看，我國稻谷畝產最高，但90年代后期單產增長幅度放緩，單產水平較為穩定；小麥單產最低，但近年來增幅加大，2007年畝產突破300公斤，分別為稻谷、玉米畝產的71.6%、89.2%，比建國初期提升了38.22個百分點，與稻谷、玉米的畝產差距逐漸縮小；自90年代以來，由于玉米飼料、生物燃料功能日益突出，其受外界各因素影響較為明顯，玉米單產波動加大，增長幅度也有所放緩。

在單產水平不斷提高的同時，也要注意到自90年代后期以來水稻單產提高的幅度有限，糧食單產水平整體增勢有所減弱，為保障我國糧食的穩定供給，提高糧食單產水平的任務仍十分艱巨。

從糧食播種面積和糧食單產水平的現狀分析可以看出，近年來，隨著我國糧食播種面積的下滑，糧食單產水平是糧食產量的決定性因素。在發展糧食生產過程中，在穩定和擴大糧食播種面積的同時，要大力提高糧食單產水平。

2.糧食播種面積的影響因素分析

糧食產量是由糧食播種面積和單產水平確定的，通過對糧食播種面積及單產水平施加影響而造成我國糧食產量的波動，這些因素對于兩者的影響有可能是相互的，其作用可能是同方向的，也可能是反方向的。

從總體上看，影響糧食播種面積最基本的因素是耕地面積，這不僅在很大程度上受自然條件的硬性約束，還在一定程度上受政策等人為因素制約。糧食播種面積的提高很大程度上取決于我國耕地資源的豐裕程度，而就我國的實際情況來看，盡管我國幅員遼闊，但人口眾多，使得我國人均耕地資源只有世界平均水平的1/3，人均耕地低于l.4畝，若到2030年我國人口達到16億，即使耕地仍保持在2005年的18.3億畝（l.221億公頃）總量不變，人均耕地也會下降到1.14畝（0.0763公頃）。而事實上，耕地資源的總量和人均量的下降在一定時期內是難以避免的。隨著我國建設用地、退耕還林等對耕地資源的占用，我國的耕地面積一直以來呈現快速下降的趨勢。根據國土資源部最新公布的數據，截至2008年末全國耕地面積為18.2574億畝，又比上一年度減少29萬畝。這已經是耕地面積第12年持續下降。與1996年的19.51億畝相比，12年間我國的耕地面積凈減少了1.2526億畝。盡管在我國實行最嚴格的耕地保護制度之后，耕地下降的趨勢有所扼制，但耕地減少還是不爭的事實。耕地資源的減少，勢必對必須以土地為基礎的糧食生產產生重大的沖擊，1999年到2003年連續5年我國的糧食播種面積下降（直接后果就是5年糧食減產），在很大程度上就是由于耕地面積減少引起的。而從耕地的構成來看，產量相對較低的旱地則占到了55.1%。

在耕地面積有限的情況下，糧食復種指數成為了提高糧食播種面積的一個重要因素。復種指數指一年內農作物播種面積與耕地面積之比，說明一年內單位耕地面積上的平均種植次數，反映耕地復種程度的高低。在耕地資源一定的情況下，提高復種指數是擴大糧食播種面積的有效途徑。以2007年我國耕地面積為基準，復種指數提高1%，相當于農作物播種面積增加1825.5萬畝（121.7萬公頃）。根據國內學者推算，我國目前的復種指數為123.5%，理論值為198%，尚有60%的潛力可挖。

當然，影響糧食播種面積的因素很多，如政策因素、糧食價格及比較效益等。2004年以來，受農業稅減免、糧食直補、糧價上漲等多種政策或背景的影響，我國的糧食種植面積遏制住了減少的趨勢。但需要注意到，糧食播種面積的提高在一定程度上是以犧牲其他農作物為代價的，在我國糧食比較效益較差的情況下，這種政策的影響效果會大打折扣，并非長久之計。

3.糧食單產的影響因素分析

糧食產量提高另一個主要途徑就是提高單位面積產量，在過去的幾十年內，我國糧食作物種植面積整體下滑的同時仍能保持糧食產量的增長，主要的原因在于糧食單產大幅度提高。近年來，糧食單產提高對糧食總產量增加的貢獻率越來越大，但同時也看到糧食單產增加的幅度在放緩。對于糧食單產影響因素的分析把握對未來我國糧食增產具有十分重要的意義。糧食單產因素分析關鍵在于找出影響單產的主要因素，從而對這些因素進行把握和調控，為提高我國糧食產量及各項決策提供依據。

在對糧食單產的研究中，大多采用多因素線性回歸模型。然而，由于影響糧食安全的因素眾多，很多經濟變量并非平穩序列，這對于估計效果也會有一定影響，而且各因素對糧食單產的影響具有很大的不確定性，很難用線性方式進行表述。人工神經網絡通過學習過程實現具有隱含關系的最終目標，輸入與輸出變量之間分為若干層，相鄰層間由含有非線性結構的神經元連結。神經網絡具有非線性、適應性、容錯性等特點。因此，選用GRNN神經網絡進行分析。

廣義神經網絡的基本原理是，設X是（可測量的）隨機變量x的值，隨機變量x和y的聯合概率密度函數為f（x，y），條件均值為E[y│X]。給定X時的一個條件期望回歸可由下式計算：

對于輸出單變量Y的情形，可建立概率密度函數f（X）的一個估計簇：

其中，｛Xt｝nt=1為輸入樣本，σ為平滑參數，W（·）為平滑函數。Specht構建對應的廣義回歸估計式為：

其中，d（X，Xt）為向量X與Xt的距離。廣義回歸估計的神經網絡實現結構如圖1所示。

根據上述模型，選取1978~2007年我國糧食生產數據進行分析。計算結果表明，模型的擬合優度為0.9968，能較好地反映我國糧食單產現狀。圖2中，y1為我國農作物受災面積與糧食播種面積比率，反映我國糧食生產的受災程度；y2為我國農業機械總動力與糧食播種面積比率，反映糧食生產的機械化程度；y3為農業有效灌溉面積與糧食播種面積比率；y4為化肥施用量與糧食播種面積比率。

各輸入指標的相對重要性分別為：化肥的施用率為0.391，有效灌溉率為0.351，農業機械化率為0.204，農業受災率為0.054。

從上述結果可以看出，糧食單位面積產量的變化與化肥要素的投入密切相關。在實行家庭聯產承包責任制后，農民在農業生產上有了更多的自主性。為了提高農作物產量，農民開始大量施用化肥，并且使用量迅速攀升。化肥的施用有效地提高了我國糧食單位面積產量。1978年我國農業化肥施用量為884萬噸，到1980年便升至1269.4萬噸，而2007年全國農業化肥施用量達到5107.8萬噸，是1978年的5.78倍。從糧食單位播種面積的施用量來看，2008年達到了483.5噸/千公頃，為1978年的6.60倍。化肥施用量的增長對糧食單位面積產量的增長居功至偉。

灌溉對農業生產有至關重要的作用，有效灌溉面積比率是影響我國糧食單產的重要因素。從建國初大搞農田水利建設，到如今農民對灌溉的重視，充分說明糧食產量嚴重依賴于灌溉質量。1978年，我國有效灌溉面積占糧食播種面積的37.29%，而到了2007年這一比重增加到53.503%。有效灌溉面積比重的持續增長也是致使糧食單位面積產量長期快速增長的重要原因之一，其對糧食單產的貢獻僅次于化肥的使用率。從結果也可以看出，受災率對糧食單產的貢獻率不高，這主要是由于有效灌溉率的提升大大增強了我國糧食的抗災能力。

圖1 GRNN模型結構示意圖

圖2 我國糧食單產影響因素分析

我國農業生產的狀況是農戶小規模經營，精細耕作。農業機械，特別是大型農機，在很多地區仍沒能得到推廣使用，但一些糧食生產基地等大規模糧食種植單位使用農業機械的數量增長極快，從而使全國農業機械總動力也大幅度增加。1978年我國農業機械總動力為1175億瓦，2007年增加到7659億瓦，是改革開放初期的6.5倍。

當然，糧食單產的變動還受其他因素的影響，如農藥、地膜、有機肥等生產要素的投入、勞動力投入、糧食價格、政策及制度的變動等。

[1]陳錫文.1.4畝人均耕地量即將失守[N].第一財經日報，2006-07-03（A01）.

[2]于明遠.中國經濟長期穩定增長的影響因素與戰略選擇[J].財經問題研究，2009（4）：20-24.