基于C—D生產(chǎn)函數(shù)模型的保定市耕地集約利用時(shí)空變異研究

田京京　趙麗　朱永明

摘要：運(yùn)用C-D生產(chǎn)函數(shù)理論，結(jié)合投入產(chǎn)出原理，構(gòu)建保定市耕地集約評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)保定市2003-2012年問(wèn)耕地利用的投入產(chǎn)出情況進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)保定市耕地利用集約度的變化特征進(jìn)行年際間和空間上的比較研究。研究結(jié)果表明：10年間保定市耕地利用中勞動(dòng)集約度較高，資金粗放度較高，綜合集約度呈現(xiàn)波動(dòng)式發(fā)展：從空間上看，保定市各縣（市）呈現(xiàn)出東部集約程度高、西部集約度相對(duì)低的空間分布特征，空間相關(guān)性較明顯。

關(guān)鍵詞：C-D生產(chǎn)函數(shù)；耕地；集約度；粗放度；時(shí)空變異；保定市

中圖分類號(hào)：F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）09-2438-06

中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型階段，隨著城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，建設(shè)用地不斷地占用大量耕地，人地關(guān)系將更加緊張，糧食安全問(wèn)題更加嚴(yán)峻，耕地集約利用已成為中國(guó)解決糧食安全問(wèn)題、走可持續(xù)發(fā)展道路的必然途徑。近年來(lái)，中國(guó)有不少學(xué)者對(duì)耕地集約利用水平進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。多因素綜合評(píng)價(jià)法是在土地集約利用評(píng)價(jià)中被廣泛運(yùn)用的一種方法，是對(duì)土地集約利用水平進(jìn)行的定量描述。此方法指標(biāo)選取較為全面，然而，確定各指標(biāo)權(quán)重時(shí)，人為因素比較明顯，對(duì)測(cè)評(píng)結(jié)果影響很大。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)土地集約利用最原始的涵義，借助經(jīng)濟(jì)學(xué)的生產(chǎn)函數(shù)理論，提出耕地的集約度是由耕地投入要素效率提高對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻(xiàn)，并建立了基于C-D生產(chǎn)函數(shù)理論的耕地集約度測(cè)算模型，是對(duì)耕地集約利用研究方法所做的一次有益嘗試。

生產(chǎn)函數(shù)理論已趨于成熟，在較多學(xué)科中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者應(yīng)用生產(chǎn)函數(shù)模型理論來(lái)解決土地資源方面的問(wèn)題，成果頗豐。劉冬娟借助C-D生產(chǎn)函數(shù)和灰色生產(chǎn)函數(shù)理論推導(dǎo)集約度測(cè)度公式，對(duì)武漢市工業(yè)用地集約利用水平進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。王珩利用C-D生產(chǎn)函數(shù)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，對(duì)陜西省榆林市建設(shè)用地總規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)研究。林堅(jiān)等以國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)區(qū)典型企業(yè)為例，通過(guò)生產(chǎn)函數(shù)模型來(lái)計(jì)算土地等別對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的邊際貢獻(xiàn)，并根據(jù)級(jí)差地租原理來(lái)測(cè)算土地的要素價(jià)格。本研究借鑒前人基于生產(chǎn)函數(shù)理論對(duì)建設(shè)用地集約水平的研究方法，嘗試對(duì)耕地集約利用水平進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。

1 耕地集約度與粗放度內(nèi)涵的界定

傳統(tǒng)意義上土地利用集約度是指在生產(chǎn)過(guò)程中，單位面積土地上投放的資本和勞動(dòng)的數(shù)量。在其他條件不變的情況下，單位面積土地上投放的資本和勞動(dòng)的數(shù)量越多，則土地利用的集約度越高：反之，就越低。耕地集約利用水平主要由土地的投入產(chǎn)出效果來(lái)體現(xiàn)，生產(chǎn)函數(shù)可以代表一定區(qū)域內(nèi)一種作物的生產(chǎn)過(guò)程，在宏觀經(jīng)濟(jì)模型中，也可以代表一定區(qū)域內(nèi)所有作物的生產(chǎn)過(guò)程，因此可以求解出整個(gè)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)函數(shù)。對(duì)耕地的利用可以看作是對(duì)其投入若干要素組合，來(lái)達(dá)到一定產(chǎn)出的生產(chǎn)過(guò)程，耕地集約利用評(píng)價(jià)就是研究各種投入要素和產(chǎn)出的比例問(wèn)題。因此，本研究根據(jù)集約度最原始的內(nèi)涵，借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)生產(chǎn)函數(shù)理論，提出耕地集約度與粗放度的內(nèi)涵。耕地的集約度是指耕地利用過(guò)程中，由于利用效率的提高引起的耕地集約利用水平增加所占的比重，即其對(duì)促進(jìn)耕地集約利用水平的貢獻(xiàn)率。也稱作耕地效率集約度：耕地的粗放度是指由于耕地投入量的增加引起的耕地集約利用水平的增加所占的比重，即其對(duì)促進(jìn)耕地集約利用水平的貢獻(xiàn)率，也可稱作耕地的投入集約度。耕地集約化的實(shí)質(zhì)就是投入要素利用率的提高，集約化水平的高低最終必然在效率的提高上表現(xiàn)出來(lái)，這樣就可以用生產(chǎn)效率的變化來(lái)反映集約化水平的高低。

2 C-D生產(chǎn)函數(shù)模型的理論與方法

生產(chǎn)函數(shù)是指在一定時(shí)期內(nèi)，一定的政治、經(jīng)濟(jì)、自然、社會(huì)和技術(shù)條件下，生產(chǎn)中所使用的各種生產(chǎn)要素的數(shù)量與所能生產(chǎn)的最大產(chǎn)量之間的關(guān)系。C-D生產(chǎn)函數(shù)的表達(dá)式為：

Y=AK^αL^β（1）

式中，A是既定技術(shù)水平的常量，0<α<1，0<β<1，K為資本投入量。L為勞動(dòng)投入量，y為產(chǎn)出量。α為產(chǎn)出量Y相對(duì)于K的彈性，β為產(chǎn)出量y相對(duì)于L的彈性。C-D生產(chǎn)函數(shù)是α+β次的齊次函數(shù)，并且α+β=1表示規(guī)模收益不變；α+β1表示規(guī)模收益遞增。另外。C-D生產(chǎn)函數(shù)的一個(gè)特點(diǎn)是投入（資本和勞動(dòng)）之間的邊際技術(shù)替代彈性為1。

本研究借鑒陳慶吉等的研究成果，基于C-D生產(chǎn)函數(shù)的集約度與粗放度的測(cè)度公式，進(jìn)行保定市耕地集約利用評(píng)價(jià)。根據(jù)集約度的定義，所用模型的產(chǎn)出指標(biāo)為單位總產(chǎn)值，投入指標(biāo)為單位耕地面積資金投入和單位耕地面積勞動(dòng)投入，綜合考慮各影響因素來(lái)確定各項(xiàng)指標(biāo)。由于各指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的不連續(xù)性，因而采用差分測(cè)度公式進(jìn)行耕地集約度測(cè)算。

單項(xiàng)（資金、勞動(dòng)等投入）集約度差分測(cè)度公式：

式中，V^△_Pi為第i種要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)率；V^△_Xi為第i種要素投入增長(zhǎng)率；v^△_Y為產(chǎn)出量增長(zhǎng)率；I_Di為第i種要素投入的單項(xiàng)集約度；E_Di為第i種要素投入的單項(xiàng)粗放度；I^△_D為綜合集約度；E^△_D為綜合粗放度；i=1，2，…，n；b_i為第i種要素投入產(chǎn)出彈性。

利用趨勢(shì)分析方法確定各項(xiàng)投入產(chǎn)出彈性系數(shù)b_i，對(duì)C-D生產(chǎn)函數(shù)中的資金投入量K和勞動(dòng)投入量L引入表示它們發(fā)揮效能程度的系數(shù)，即勢(shì)效系數(shù)r₁和r₂，就可以得到改進(jìn)后的生產(chǎn)函數(shù)：

式中，p₁=Y/K為報(bào)告期資金產(chǎn)出率；p₂=Y/L為報(bào)告期勞動(dòng)生產(chǎn)率；p₀₁和p₀₂分別為基期的資金產(chǎn)出率和勞動(dòng)生產(chǎn)率（上一年為基期）。

2003-2012年間Ⅰ級(jí)區(qū)數(shù)量變化較大（圖5）。由2003年的9個(gè)減少到2007年的4個(gè)，而2012年Ⅰ級(jí)區(qū)數(shù)量與2007年持平，而高碑店、涿州、定興等縣市集約度均保持在較高的水平。Ⅱ級(jí)區(qū)則由2003年的9個(gè)增加到2012年的16個(gè)，且地區(qū)性變化明顯。Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)區(qū)主要分布在保定的東部和中南部平原地區(qū)，具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和良好的耕作條件。特色產(chǎn)業(yè)較突出，涿州、高碑店、定州等縣市處于環(huán)京津經(jīng)濟(jì)圉，滿城、清苑、望都等縣市緊鄰保定，均是發(fā)展投資的重點(diǎn)區(qū)域：容城縣以及東部其他縣（市）則積極調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)。推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2003-2012年間Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)區(qū)數(shù)量較少，基本上均集中于西部低山丘陵區(qū)（圖5），Ⅳ級(jí)區(qū)即耕地粗放發(fā)展模式不明顯，分布在淶源、阜平、曲陽(yáng)等山區(qū)地帶，這些縣耕地集約度平均分值僅為0.24。其中以曲陽(yáng)縣分值最低。僅為0.04，屬于耕地粗放發(fā)展模式。淶源、淶水、阜平等縣均被列為環(huán)京津貧困地區(qū)，加之自身自然條件的限制，生態(tài)環(huán)境惡劣。水資源短缺。導(dǎo)致大量土地粗放經(jīng)營(yíng)。大面積土地集約利用一直處于較低水平。但由于近些年政府加大對(duì)土地的投入力度，鼓勵(lì)發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，耕地集約利用水平具有較大的提升潛力。

整體來(lái)看，2003-2012年耕地集約水平空間自相關(guān)性明顯，尤其在2003年最為顯著。高水平區(qū)集中在東部地區(qū)，低水平區(qū)多集中于西部低山丘陵地帶，而保定中南部耕地集約水平處于中等水平。2007年除Ⅳ級(jí)區(qū)較集中外（西部低山丘陵區(qū)），Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)區(qū)表現(xiàn)為鑲嵌式分布，空間自相關(guān)性不太明顯。2012年大部分縣（市）處于Ⅱ級(jí)區(qū)，屬于耕地集約優(yōu)勢(shì)發(fā)展模式，空間自相關(guān)性顯著。

4 結(jié)論與討論

基于前人的研究成果，本研究定義了耕地的集約度與粗放度的內(nèi)涵，將引起耕地集約利用水平增加（或降低）的投入要素和生產(chǎn)效率進(jìn)行分離，提出耕地的集約度是由投入要素利用效率的提高對(duì)耕地產(chǎn)出的貢獻(xiàn)。基于C-D生產(chǎn)函數(shù)測(cè)度模型，測(cè)度2003-2012年保定市耕地集約利用情況，并從時(shí)間和空間上分析了耕地集約度變化。研究表明，基于C-D生產(chǎn)函數(shù)理論建立的耕地集約度測(cè)算模型所得到的測(cè)算結(jié)果符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，對(duì)現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和耕地集約化利用具有一定的借鑒意義。

但現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中。技術(shù)、管理等因素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，本研究限于原始資料的可獲得性，耕地的投入指標(biāo)只考慮了資金和勞動(dòng)投入，這顯然會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。

雖然存在以上不足，但本研究對(duì)耕地集約利用的研究方法仍具有一定的探索性。使用C-D生產(chǎn)函數(shù)模型對(duì)保定市耕地集約利用進(jìn)行測(cè)度，為耕地集約利用評(píng)價(jià)提供了新的參考。另外，其他幾種生產(chǎn)函數(shù)模型如線性生產(chǎn)函數(shù)、CES生產(chǎn)函數(shù)、超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)等，都可以嘗試作為耕地集約度與粗放度測(cè)度的分析模型，作為今后集約度評(píng)價(jià)的研究思路。