交通基礎設施建設對農業技術效率影響的實證研究

李宗璋，李定安

（1.華南理工大學經濟與貿易學院，廣東 廣州 510640；2.華南農業大學經濟管理學院，廣東 廣州 510642）

交通基礎設施建設對農業技術效率影響的實證研究

李宗璋1，2，李定安1

（1.華南理工大學經濟與貿易學院，廣東 廣州 510640；2.華南農業大學經濟管理學院，廣東 廣州 510642）

利用中國兩次農業普查對農村主要基礎設施的調查資料，運用隨機前沿生產函數模型研究了公路、碼頭及鐵路三類交通基礎設施建設對農業生產技術效率的影響。研究結論表明：水路和公路的普及程度對中國各省區農業生產技術效率的提升有顯著的推動作用，鐵路運輸網對農業生產技術效率的改進效果尚不明顯。

交通基礎設施；農業技術效率；農業普查；隨機前沿生產函數

1 引言

農業是國民經濟社會健康和諧發展的重要保障。農業的可持續增長一方面來源于要素投入的增加，另一方面源于農業生產效率的改進。工業化城鎮化帶來的農業用地流失、生態環境惡化、農業生產資料成本上升等問題，讓農業發展面臨著非常嚴峻的資源稀缺和約束的壓力。我國農業的持續增長無法再依賴要素投入的無限擴張，粗放式的農業增長方式難以維系，我國農業的增長必須根植于農業生產效率的提升，即全要素生產率的改進。根據Fare et al.［1］的理論，全要素生產率可以分解成技術進步和技術效率，全要素生產率的改進受技術進步和技術效率的共同驅動。近年來有關農業生產效率的問題得到了學術界的廣泛關注，已經形成了一些具有共識性的結論，如Jin等［2］，Chen等［3］，李谷成［4］，周端明［5］，全炯振［6］等的研究發現我國農業生產全要素生產率的改進主要是依靠技術進步推動，農業技術效率的改善并不明顯。技術進步表現為新的生產技術推動生產前沿面的外移，而技術效率的改進則具體表現為生產單元向生產前沿面的逐步逼近。Monchuk［7］指出農業技術進步的推動依賴于增加農業研發支出、新的生產技術的推廣運用，然而，對于如何改進技術效率學術界尚還未形成一致的看法。因此，對影響農業技術效率的因素進行研究，將具有更強的現實意義和指導意義。

國內外學者對交通基礎設施對農業和農村發展的貢獻進行了大量的研究，比較有代表性的有：Rebelo［8］利用100多個國家的跨國數據證明了交通和通訊投資與農村經濟增長之間具有直接穩定的聯系。Binswanger等［9］對印度13個省的研究發現基礎設施投資降低了運輸成本，增加了農戶的市場參與程度，導致了農業生產的實質性擴張。Canning［10］的研究發現，基礎設施尤其是電話及電力的投資對農村經濟增長率具有重要的積極影響。Thorat和Sirohi［1 1］的研究表明交通基礎設施的投資對于提升農業產量的效應最顯著。Teruel和Kuroda［12］對1974—2000年菲律賓的研究發現農村基礎設施是勞動和中間投入的“替代品”，農村基礎設施投資有利于降低農業生產成本、提高農業產出。Teles和Mussolini［13］對巴西、阿根廷、智利和墨西哥的研究發現交通基礎設施能顯著提高農業生產率。Ulimwengu等［14］在針對剛果的研究中發現道路基礎設施建設能顯著改善農業生產條件。Ibrahim Bun［15］對非洲國家的研究發現道路基礎設施投資對農戶總收入有顯著地提高作用。樊勝根［16］對中國農村的研究指出道路等基礎設施投資有明顯的農業增長、減貧和縮小地區差距的效應。董曉霞等［17］研究了交通基礎設施對農村種植業結構的影響，指出農村交通基礎設施的完善不僅促進了地區種植業結構調整，而且大大削弱了生產地與中心消費地之間的地理區位對農業生產空間選擇的影響。

通過對現有文獻進行梳理可以發現,研究者對交通基礎設施投資對農業生產的增長效應進行了廣泛的研究，但主要集中在交通基礎設施對農業產出和農戶行為的影響方面，從農業技術效率的角度研究交通基礎設施對農業生產的貢獻的文獻還比較缺乏。本文重點選取了農村公路、鐵路、碼頭三類交通基礎設施，以兩次全國農業普查的調查資料為實證研究的基礎，分析這三類交通基礎設施對農業技術效率的作用，比較不同類型的交通基礎設施對農業經濟增長效應的差別，從而加深對農業增長推動因素的理解。

2 交通基礎設施建設對農業技術效率的作用機制

交通基礎設施建設對農業技術效率的作用機制主要體現在以下幾方面：

（1）交通基礎設施建設通過降低生產要素流動成本促進農業技術效率。通達便捷的交通基礎設施能降低農業生產要素的流動成本。農業生產中從種子、化肥、農業機械的購置，到農產品的收割，倉儲到交易，都離不開交通運輸。世界銀行［18］的研究報告指出在全世界由于道路和倉儲設施的缺乏，農作物從農戶流通到消費者的過程中損耗了15%，如果有較好的農村公路，化肥成本會降低14%。近年來，我國農產品運輸條件雖得到不斷改善，但農產品現代物流體系建設還比較落后，農產品運輸成本高，效率低，損耗大的問題還比較突出。我國糧食從產區到銷區的物流成本占糧食銷售價格的比重達20%～30%，比發達國家高出1倍左右。東北地區的糧食運往南方銷區一般需要20～30天。由于運輸裝卸方式落后，每年損失糧食800萬噸左右［19］。

（2）交通基礎設施通過加快技術擴散促進農業技術效率。技術擴散是一項技術從首次得到商業化應用，經過大力推廣、普遍采用，直至最后因落后而被淘汰的過程。技術擴散能促使新技術和創新在更大范圍內產生經濟效益和社會效益，推進產業技術進步和產業結構的優化。技術擴散是一個涉及科技與經濟活動的復雜過程，不僅需要物質資本和人力資本的配合，還依賴于社會環境如市場環境、制度環境以及基礎設施環境。發達的交通網絡使得新技術能得到更快普及，使農業生產者能有更多運用新的種植養殖技術的機會，擴大了新技術的運用范圍，能讓農業生產者分享科技進步帶來的經濟效益。隨著交通設施的完善，農業產業化規?；洜I也將迅速發展，在農業龍頭企業的帶動下，農戶將更樂于接受新的生產技術，抵御生產風險能力增強，從而加快農業科技投入向生產力的轉換，促進農業技術效率的提高。

（3）交通基礎設施通過優化生產要素配置促進農業技術效率。優化生產要素配置是指將勞動、資本、土地等生產要素的配置組合達到帕累托最優，是提高農業生產效率的重要環節。生產要素的優化配置可以通過引進稀缺的生產要素，發揮比較優勢，輸出冗余的生產要素，以及制度創新來實現。通達便捷的交通基礎設施有利于農業生產要素的有效配置，能夠加快農村勞動力、生產資料、農產品、信息及服務在區域間的流動，促進生產要素流向具有比較優勢的行業和地區。長期以來，我國農村經濟商業化程度不高，區域比較優勢不明顯，這在很大程度上都是由于交通基礎設施建設的滯后制約了生產要素的市場化流動。

3 研究方法和模型

為了研究交通基礎設施對農業生產技術效率的影響，首先需要對技術效率進行科學測度。技術效率的測度方法可以分為兩類：一類是非參數方法，以數據包絡分析（Data Envelope Analysis，簡稱DEA）為代表，該方法借助線性規劃的思想構造生產前沿面，其優點是無需對生產函數的形式進行任何假定，能夠討論多種投入多種產出的問題，但該方法構造的隨機前沿面是確定的，將隨機誤差也歸入到了技術非效率中，并且對分析結果無法進行統計檢驗。將DEA方法估計出的技術效率作為被解釋變量，再建立一個回歸模型來反映交通基礎設施對技術效率的影響程度。

技術效率的另一類估計方法是參數方法，以隨機前沿（Stochastic Frontier Approach，簡稱SFA）方法為代表。SFA方法構造的生產前沿面是隨機的，能夠區分隨機擾動項和技術非效率的影響，并可以通過一個非效率方程進一步分析技術非效率的影響因素。然而，隨機前沿方法也存在著不可回避的缺陷如需要對生產函數形式、技術非效率的分布做出假定，并且只適用于分析單產出多投入的問題。由于在本研究中將以我國省級層面的宏觀數據為樣本，考慮到地區之間的隨機性差異的影響顯著，隨機前沿生產函數方法更適合本文的研究需要。

Aigner,Lovell和 Schmidt［20］和 Meeusen和Van Den Broeck［21］分別獨立提出了隨機前沿生產函數模型的基本框架，在該模型中將傳統的生產函數模型中的誤差項分解成了兩部分，一部分代表隨機因素的影響，另一部分則代表了技術非效率（technical inefficiency）。為了研究技術效率的影響因素，Battese和Coelli［22］對最初的隨機前沿生產函數模型進行了改進，將技術非效率表示為一組外生性變量的函數和一個純隨機擾動項，本文就將以Battese和Coelli模型為基礎，來考察交通基礎設施與技術效率的關系，該模型的形式如下：

Yit是第t期第i個決策單元的產出，Xit是第t期第i個決策單元的k×1維投入向量，βit是1×k維的未知參數向量，Vit是經典白噪聲，服從N（0，）分布，Uit代表技術非效率，獨立于Vit，Uit服從在零點截尾的N(mit，)。技術非效率模型是：

TE等于1代表生產單元處于生產前沿面上，實際產出等于前沿產出，TE介于0到1之間，代表生產單元位于生產前沿下方，反映了生產單元的實際產出和利用該投入組合能夠實現的最大產出之間的比值。

在生產函數形式的選擇上，本文沿用在中國農業生產實證研究中（如Zhang和Carter［23］；Yao et al.［24］; Chen和Song［25］等）廣泛采用的Cobb-Douglas函數形式。以農業總產值為產出變量，土地投入、勞動力投入、機械動力投入、化肥投入和灌溉投入為要素投入變量，反映公路、鐵路及水路交通基礎設施存量的變量作為技術效率影響因素的隨機前沿生產函數模型，具體形式如下：

技術非效率模型為：

4 數據和計量結果分析

為了能客觀地反映農村地區交通基礎設施建設的發展狀況，本研究將利用全國農業普查中對鄉鎮及村一級的交通基礎設施的調查資料。雖然在我國官方出版的《中國統計年鑒》、《中國交通年鑒》中公布了公路、鐵路和水路的里程以及貨運量的數據，在《固定資產投資統計年鑒》中公布了歷年交通運輸業固定資產投資的數據，但上述數據都是基于行政區域統計的，缺乏專門針對農村交通基礎建設的數據。如果利用這類數據進行研究，不能對農村及農業生產密切聯系的交通基礎設施進行客觀真實的反應。隨著我國農業普查制度的建立，兩次全國農業普查對鄉鎮、村一級的基礎設施進行了全面深入的調查。因此，本研究將利用1996年和2006年農業普查調查的鄉鎮、村級的公路、鐵路、碼頭的普及程度來度量交通基礎設施存量。

本研究選取的樣本是31個省、直轄市和自治區，在1996年和2006年兩個年份的截面資料，將分別估計在這兩個年份的模型待估參數。這樣處理的原因有以下三點：一是迄今為止我國農業普查只開展了兩次；二是，由于1996年和2006年之間間隔長達10年，在這兩個年份的投入產出模式不是同質的，因此不宜將這兩個年份的數據作為合并數據來處理；三是，這樣處理能比較不同類型的交通基礎設施對農業技術效率的作用在兩個年份的差異。模型（4）和模型（5）中變量的定義見表1。運用極大似然法得出隨機前沿生產函數的待估參數的估計值以及各省區市在1996年和2006年的技術效率，估計結果列在表2和表3中。

（1）隨機前沿生產函數模型估計結果分析。從1996年和2006年的前沿隨機生產函數的估計結果可以看出，兩個年份的值都超過了0.8，且在0.05的水平上顯著，這表明采用隨機前沿生產函數的方法來描述1996年和2006年我國31個省區的農業生產比采用確定性的生產函數模型要合適，地區間技術效率的差異是解釋各省區農業產出差異的重要因素。

表1 隨機前沿生產函數模型中的變量定義

對比1996年和2006年兩個年份的參數估計結果可以發現，1996年農業產出對勞動力投入的彈性是0.179，而2006年該彈性為0.536，表明勞動力投入對產出的貢獻得到明顯改善。而土地投入變量的系數在1996年和2006年都不顯著，說明土地投入對產出的影響不顯著。機械動力投入的系數在1996年是0.178在5%的水平上顯著，而在2006年機械動力投入對農業產出的影響不明顯?；释度朐?996年和2006年對農業產出的影響都顯著，比較兩個年份估計的系數值可以發現，2006年農業產出對化肥投入的彈性0.527明顯小于1996年該彈性值0.814，表明隨著化肥投入的增多，土壤環境惡化，化肥投入對農業產出的貢獻下降。灌溉投入在1996年和2006年對農業產出都有顯著貢獻。

表3 區域技術效率和物流基礎設施普及程度比較

（2）技術非效率模型估計結果分析。在所考察的三類交通基礎設施中，1996年和2006年的估計結果表明，公路和碼頭普及程度對技術效率有顯著影響，而鐵路的普及程度對技術效率的作用不明顯。由于在技術非效率模型中，變量的系數反映的是該變量對技術非效率的影響，估計的系數若為負，表明該變量的增加導致了技術非效率的減少，即該變量對技術效率有積極作用。公路和碼頭的普及率對技術非效率有顯著地負面影響，實質上反映了碼頭和公路的普及率程度越高，效率損失就越低，技術效率就越高，這和預期相一致，這表明有碼頭的鄉鎮比重越高的省區、通公路的村比重越高的省區展現出更高的農業技術效率。這體現出我國農業生產更加依賴于公路和水路的這兩種運輸方式，這和我國農業生產小規模分散經營的特點是相一致的。公路運輸和水路運輸具有靈活方便的特點，適合小規模貨物的運輸，因此在公路網水路網發達的地區農業生產潛力發揮得更好。鐵路運輸則更適合于大宗貨物，貨物運輸周期長，對我國現階段農業生產的技術效率的影響尚不明顯。

對比1996年和2006年的非效率模型中公路和水路變量的系數估計結果，可以進一步發現這兩類基礎設施的普及程度帶來的技術效率的改善效應是不同的。在非效率模型中，1996年公路的系數估計值為-0.016，2006年公路的系數的估計值為-0.024，這表明農村公路普及程度對農業技術效率的作用效應得到提高，說明農業生產從公路建設中的受惠效應增加了。碼頭的系數的估計值在1996年為-0.055，在2006年為-0.031，這表明碼頭的普及程度對農業技術效率的效應下降了，這說明農業生產從水運基礎設施建設中的受惠效應2006年反而不及1996年。雖然在鄉鎮，碼頭基礎設施的普及程度有顯著提高，但是其邊際效應卻在下降，這可能是由于自然資源惡化，水資源緊缺，很多過去能使用的天然航道不再具備原有的通航能力，因此，即便是碼頭的普及程度得以改善，也無法提高其對農業技術效率的促進效果。

（3）技術效率估計結果分析。通過隨機前沿生產函數模型，利用（3）式可以估計出各省區的技術效率。從全國層面來看，1996年平均農業技術效率為0.772，2006年為0.809，表明農業技術效率整體有顯著提高。從我國的三大區域來看，在所考察的兩個年份中農業技術效率都呈現出東部最高，中部其次，西部最低的現象，但區域之間的差距卻發生了變化。從表4中可以看出，東部和中部地區農業技術效率的差距從1996年的0.129縮小到2006年的0.034，而東部和西部地區之間的該差距從1996年的0.203擴大到2006年0.236，并且這種差距在中部和西部地區之間也有增加的趨勢。比較這兩個時期交通基礎設施的普及程度可以發現，在2006年西部地區公路、鐵路、碼頭的普及程度比起1996年有了顯著提高，但是比起中東部地區這類基礎設施的普及程度仍有較大差距，這種差距加劇了區域間農業技術效率的不平衡。

5 結論

本文利用兩次全國農業普查的調查資料，通過建立隨機前沿生產函數模型對農村公路、鐵路及碼頭的普及程度對農業技術效率的影響進行了定量研究。結合實證分析的結果，有以下幾點結論：

（1）公路建設對農業技術效率的改進有顯著作用。加強農村地區公路網建設對提高農業技術效率有著重要的意義。建議政府部門要加強縣鄉道改造、連通工程、鄉鎮客運站場建設，拓寬公路建設資金來源，鼓勵農民群眾積極投工投勞，加強農村公路養護管理，構建責任明確、運轉高效的農村公路管理體制和運行機制。

（2）水路基礎設施普及程度對農業技術效率有積極作用，但其邊際貢獻卻有所下降。農業生產不可忽視水路運輸成本低、靈活方便的優勢。要利用地理區位優勢，重視對資源和環境的保護，加強對航道及碼頭的建設和維護，充分發揮公路、水路、鐵路、航空等多種運輸方式的互補作用。

（3）鐵路建設對農業技術效率的作用尚不明顯。當前我國正進入軌道交通建設的高峰期，農業生產要加快向集約化產業化規?；洜I的轉型，才能抓住我國鐵路高速建設帶來的發展契機。此外，要加強對農村地區道路和火車站場的交通銜接工程建設，火車站周邊農產品物流綜合樞紐的建設，提升鐵路站場貨物裝卸效率，降低大宗農產品的鐵路運輸成本，使農民能分享鐵路基礎設施快速發展帶來的成果。

（4）中東西部地區交通基礎設施建設的差距是區域間農業技術效率存在差異的一個重要原因。我國東部地區具有優越的水路運輸地理條件，中部地區較發達的鐵路運輸網絡，再加上地區間經濟發展的不平衡導致的交通運輸投資力度在區域間的顯著差異，這些導致了東西部區域間，中西部區域間的農業技術效率差距的加大，加劇了地區間農業生產發展的不平衡。因此，基礎設施建設投資要適當地向落后地區傾斜，國家要加強對落后地區特別是偏遠山區交通基礎設施建設的扶持。

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Empirical Research on the Effect of Transportation Infrastructure Construction on Agricultural Technical Efficiency

Li Zongzhang1，2，Li Dingan1
（1.School of Economics and Commerce,South China University of Technology，Guangzhou 510640，China；2.College of Economics and Management,South China Agricultural University,Guangzhou 510642，China）

Technical efficiency is an important index of agricultural composite production ability,and it is the core of the growth of agricultural economics.Using data of China’s agricultural census,this study applies a stochastic frontier production model to examine the effects of roads,docks,and railways on agricultural technical efficiency.The results illustrate that the popularity of docks and roads have significant positive effect on efficiency improvement of agricultural production,and the contributions of railways construction on agricultural technical efficiency are not obvious.

Transportation infrastructure;Technical efficiency;Stochastic frontier production function

2011-08-03

李宗璋（1978-），女，湖北宜昌人，華南理工大學經濟與貿易學院博士生，華南農業大學經濟管理學院講師；研究方向:農村公共投資與農業增長。

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（責任編輯 劉傳忠）