新常態下技術進步和要素投入對農業經濟增長的影響

沈童菲 王森培 范丹

[摘要] 農業是國民經濟持續增長的重要基礎，技術進步和要素投入對農業經濟增長具有強大支撐。通過運用C-D函數和索洛余值法對西南地區唯一糧食主產區四川省“十五”到“十三五”前期農業科技貢獻率進行測算，分析技術進步和要素投入在農業發展中的具體作用，并構建基于灰色系統理論的GM（1，1）模型，對“十三五”后期農業科技貢獻率進行預測。結果顯示：物質費用投入是四川省農業經濟增長最主要來源，農業科技進步是第二大動力因素，勞動力變化是阻力致因，土地投入是潛在推動因素，未來四川省農業發展對科技的依賴性將會進一步增加。因此，需要強化科技支撐，促進農業生產集約化、現代化;完善農村公共服務體系，提升農業勞動力綜合素質;保護現有耕地，積極治理農業面源污染。

[關鍵詞] 新常態;高質量發展;索羅余值法;GM（1，1）模型

[中圖分類號] F327 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-0694（2019）06-0045-14

[作者] 沈童菲 碩士研究生 西南財經大學中國西部經濟研究中心 成都 611 1 30

王森培碩士研究生 四川省社會科學院農村發展研究所 成都 610072

范 丹 副教授 西南財經大學中國西部經濟研究中心 成都 611130

一、引言

所謂經濟新常態，是指經濟發展的特征和階段的轉變。[1]曾經很長一段時間，我國經濟高增長實質上是非平衡的粗放式增長，具體表現為追求GDP最大化、以增加投資為主要方式、對技術進步重視不足等，這種增長模式不利于可持續發展，因此中國經濟轉入新常態是一種必然結果。新常態下，我國經濟發生許多變化：經濟增速換擋回落，產業、需求和收入結構等不斷優化，經濟增長驅動方式更強調質量效率型集約增長。處于全國宏觀經濟增速放緩的大環境中，經濟下行、結構轉變壓力持續增加，各種潛在風險不斷凸顯，農業這一傳統產業也面臨更多難題，因此更好地發揮技術進步對農業經濟增長的促進作用，推動新舊動能轉換顯得尤為緊迫。四川省作為我國西南地區唯一的糧食主產區，在保障國家糧食安全中占據著重要地位?！笆濉睍r期，四川省農業總產值增速為13.77%，但隨著工業化、城鎮化的不斷推進，人地關系緊張、勞動生產率和土地產出率不高、勞動力外流、耕地非農占用等原因對農業發展帶來的負效應愈發明顯，“十三五”前期其農業總產值增速已降至3%以下，低于全國平均水平（詳見圖1）?？梢姡斍稗r業生產要素配置的不合理對四川農業經濟增長表現出更強的不合理性，四川省亟需抓住經濟發展進入新常態這一重要契機，加快轉變經濟增長方式，培育新的農業經濟增長點，緩解農業發展壓力，為全省經濟穩定增長以及整個西南地區農業集約化、現代化方向發展做出貢獻。[2]

科技進步是新常態下促進經濟增長驅動方式由要素驅動、投資驅動轉向創新驅動的重要途徑，也是實現傳統農業向現代農業轉變的關鍵因素。[3]如今，四川省農業經濟增長中技術進步和要素投入分別起了多大作用？最主要動力和阻力是什么？增長模式屬于粗放型還是集約型？厘清這些問題有利于挖掘四川省農業未來發展突破點，為更好地適應經濟新常態提供思路。

二、模型及方法

一般而言，經濟增長主要依靠增加生產要素投入和技術進步兩種途徑來實現。由于存在邊際報酬遞減規律，在一定限度后，技術進步是經濟增長的首要力量，實物投資及人力投資主要是作為技術進步的伴隨物對經濟增長發揮作用。[4]

對四川省的農業經濟增長來源進行分解，可以通過測量農業科技進步貢獻率來達到目的。Solow （1957）提出了余值法，即利用增長速度方程測算技術進步作用，[5]該方法的缺陷在于影響產出的因素考慮不全。隨后，國內外學者對農業技術進步貢獻率的測算方法進行了不斷完善和創新。在全國層面上，Battese，G.E（1992）運用前沿生產函數研究印度農戶稻田生產中的技術效率問題;[6]朱希剛（1997）將索羅余值法與C-D生產函數相結合，測算我國“一五”至“九五”時期的廣義農業科技進步貢獻率，[7]該方法后被農業部科技司認定為我國農業科技進步貢獻率統一測算方法;樊勝根（1998）認為常規測評方法存在高估現象，提出采用更適宜的擬超越對數法來測定中國農業的產出、投入和總要素生產率的增長情況;[8]趙芝?。?006）將要素彈性視為一個隨時間變化的動態值，建立投入要素彈性變化的動態生產函數，分析1985～2003年間中國農業技術進步貢獻率的變動趨勢;[9]孟令杰（2000）采用非參數的全要素生產率指數和DEA方法，對1980年至1995年期間我國農業廣義技術進步貢獻率進行測量與分解。[10]在省級和市級層面上，徐會奇（2011）通過從廣義技術進步中分離出人力資本積累、農業總投資的外部性和結構效應，更精確測算了狹義技術進步貢獻率。Ⅲ程名望（2019）基于增長核算法和空間計量模型，測算1978～2015年間中國經濟增長中資本、市場潛能、全要素生產率和勞動力的貢獻份額，結論表明“靈感”在經濟增長中已占據主導地位。[12]此外，學者們對農業科技進步貢獻率的測算還涉及北京、吉林、廣東、甘肅等省市。[13-16]

相較于其他學者更注重科技進步貢獻率測算而言，本文對要素投入貢獻率給予同等關注，并對未來時期四川省農業生產要素貢獻率進行預測。為使研究結果更具可比性，采用計算相對便捷的農業農村部官方計算方法，即索洛余值法來進行測算。該模型假設農業科技進步引起的投入產出比提高和要素投入（資本、勞動力和土地）增加是構成農業總產值增長的兩大部分。生產函數表示為：Y=AeεtKaLβMγ（0<α，β，γ<1）。其中Y，K，L，M分別代表農業總產值、資本、勞動力和土地投入，α，β，γ表示相應的產出彈性系數，e是農業科技進步率。對方程的兩邊取對數后同時對t求導后，令農業總產值增長率為y=△Y/Y，資本投入增長率為k=△K/K，勞動力投入增長率為1=△L/L，土地投入增長率為m=△M/M，得出：技術進步增長率ε= y- （αk+βl+γm），技術進步貢獻率E （A）=（y- αk -β1-γm）/y=ε/y，資本貢獻率E（K） =ak/y，勞動力貢獻率E（L） =βl/y，土地貢獻率E（M）=γm/y。

三、指標選取與數據處理

本文研究時期為2001～2017年，選取的指標數據均來源于2002～2018年的《中國農村統計年鑒》和《四川省統計年鑒》。本文所指的農業為廣義上的農業，包括農業、林業、畜牧業、漁業以及農林牧漁業服務業。農業總產值（Y）選用農林牧漁業總產值來評價，即以貨幣形式表現的農業、林業、畜牧業、漁業以及農林牧漁業服務業產品總量。由于統計年鑒上并不存在物質費用的官方統計數據，本文按照大多數學者采用的方法，以農林牧漁業中間物質消耗總額作為資本投入量，[17]即農林牧漁業生產經營中所消耗的貨物和服務的價值量，公式表達為：中間物質消耗一農林牧漁業總產值一農林牧漁業增加值?？紤]到勞動力流動現象，以四川省農、林、牧、漁四業的年末從業人員數作為農業勞動力（L）指標。本文采取年末實有耕地面積作為土地投入指標。

為防止通貨膨脹等物價因素對計算結果造成的影響，需要將四川省農林牧漁業現價總產值與物質費用以1990年為不變價格來折算成可比價格。折算方法為：第n年的農業總產值一（第n年的農業總產值指數/1990年農業總產值）×1990年的農業總產值指數;第n年的農業物質費一（第n年的實際農業物質費/以第n年價格計算的農業總產值）×第n年以1990年不變價格計算的農業總產值。受天氣、自然災害等不可控因素影響，農業生產在年際間易出現較大波動，通常對選取的數據進行平滑處理以獲得更為理想的測算結果。[18]取同一指標相鄰3年數值的算術平均值作為中間年份的該指標數值，2017年數據取最后兩年的算數平均值，以提高所選指標的穩定性，得出處理后的數據（詳見表1）。

四、計算與結果分析

1.彈性系數測算

要計算科技進步貢獻率，資本產出彈性系數α、勞動力產出彈性系數β、土地產出彈性系數γ是必須要明確的指標。本文采用變動彈性法來測算農業科技進步率，更符合四川省的實際情況。假設規模報酬不變，即α+β+γ=1，考慮到多重共線性對

從所得到的序列的ADF平穩性檢驗結果可知，所有序列的檢驗值均大于在10%顯著性水平下的臨界值，表明各原序列都非平穩。再對原序列一階差分進行單位根檢驗，發現所有序列的ADF檢驗值均小于10%顯著性水平下的臨界值，說明各序列一階差分都是平穩的，據此可判斷該序列為一階單整時間序列，結果如表3所示：

（2）協整檢驗。為進一步確定變量之間是否存在協整關系，避免存在偽回歸現象，采用約翰森協整檢驗法進行協整檢驗，結果如表4所示：

由檢驗結果可知，在5%的置信水平上，跡檢驗和最大特征根檢驗均拒絕存在O個協整關系和至多存在1個協整關系的原假設，接受至多存在2個協整關系的原假設，即農業生產總值與選定變量之間長期存在顯著的協整關系，由此對原方程進行回歸，可獲得較精確的回歸結果。

（3）回歸分析。采用上述表1的數據對（2）式進行最小二乘法分析（詳見表5）：

從回歸結果看，四川省的K'、L'均都通過檢驗?？蓻Q系數R2=0.99765，參數估計的t檢驗值均較大，通過檢驗，F統計量為1981. 363，顯著性較好，表明此回歸模型整體擬合程度較高，具有較強的模型解釋力。從K'前的估計參數來看，四川省農業總產值關于資本投入的產出彈性為0. 56，表明在其他因素不變的情況下，資本投入每增加1%，農業總產值將增加0.56%;L'前的參數估計為0. 28，表明在其他因素不變情況下，勞動力投入每增加1%，將會拉動總產值增加0. 28%?？梢妰烧唛g資本投入的增加對農業經濟增長起到了更大作用。由回歸結果可得，四川省資本產出彈性α=0.562，勞動力產出彈性β=0.284，因此土地產出彈性γ=O. 154。

2.要素增長率和貢獻率測算與分析

將所得彈性系數帶人（2）式，以幾何平均值計算期間內的相關變量年均增長率，最后計算得出表6所示結果。

由表6計算可知，“十五”期間四川省農業實際GDP增長率為4.36%，物質費用增長率為6. 03%，其對農業經濟增長的貢獻率為77. 75%，說明資本投入是四川省農業經濟增長的最主要來源，全省農業經濟增長是依靠要素投入的粗放型增長。此期間，四川省農業技術進步率為2.64%，對農業經濟增長的貢獻率為60. 48%，科技進步是拉動農業發展的第二動力。農業勞動力數量呈現負增長，年均減少4. 81%，其對農業經濟增長貢獻率為-31. 32%。四川省耕地面積累計減少32. 11萬公頃，年均增長率為-1. 95%，導致土地投入貢獻率為-6. 92%，成為四川省農業發展的阻力因素之一。

“十一五”期間四川省農業總產值增速降至4. 07%，農業技術進步和物質費用貢獻率雖有下降，但仍是經濟增長主要來源。四川省農業技術進步率為2. 26%，對農業總產值增長的貢獻率為55. 57%，高于物質費用8個百分點，成為農業發展的第一推動力量，表明對資本的依賴性逐漸減弱。采用“二調”數據后，四川省耕地面積呈現小幅度上升趨勢，對全省農業經濟增長起到促進作用;受到2008年國際金融危機的影響，大量農民工失業返鄉，全省農業勞動力外流速度減緩，對農業經濟發展的負效應降低。

進入“十二五”后，四川農業經濟發展速度持續放緩，農業總產值增長率降至3. 97%，經濟增長方式亟需轉變。物質費用貢獻率較“十一五”增加了19. 44%，是全省農業經濟增長的主導力量。四川省耕地面積緩慢增加，年均增長率為0. 63%，貢獻率維持正向增長，達到2. 43%。金融危機過后，各地經濟開始復蘇，工農收入差距的存在使農業勞動力外流成為必然，“十二五”期間務農人員比值下降迅速，拉動農業發展負增長，貢獻率為-25. 52%。①

“十三五前期時間區間較短，雖然不能準確反應整個5年的情況，但從目前可得的2016～2017年數據可看出，科技進步，物質費用和土地投入仍對四川省農業經濟增長起到積極推動作用，農業勞動人員的持續下降會繼續阻礙農業經濟發展。

3.當前四川省農業發展的特征

通常認為，當技術進步貢獻率小于50%時，是粗放型增長模式，反之為集約型增長模式。[19]四川省農業科技進步貢獻率均大于50%，但考慮到本文測量的是技術進步貢獻率，存在一定的高估，因而全省農業經濟發展并未完全實現集約型增長模式，而是處于由粗放型向集約型轉變的過渡期。同時，技術進步貢獻率呈現波動上升趨勢，物質費用貢獻率呈現波動下降趨勢，也同樣說明四川省農業正逐漸擺脫依賴資金投入增長的瓶頸。當前四川省農業發展具有以下特點：

（1）物質費用投入是四川省農業經濟增長最主要來源，但農業投資水平仍需提高。2001～2017年四川省物質費用年均增速為5%，高于農業總產值年均增速4. 42%，物質費用對農業經濟增長貢獻率一直處于較高水平，總體貢獻率為63. 55%，是推動四川省農業發展的決定性力量。農業中間消耗占總產值的比重可以用來判斷一個地區農業投資是否充足。[20]通過進一步計算發現，2001年以來，四川省農業投資總額雖然不斷上升，但中間消耗占總產值的比重處于一個波動狀態，上升趨勢十分緩慢，表明農業資本投入不穩定且力度不夠。除2008年外，四川省農業中間消耗占總產值的比重均不高于全國水平（詳見圖2），這對于一個糧食主產區而言明顯是不合理的。此外，2017年四川省全社會固定資產投資總額中，農林牧漁業投資僅占4.88%;財政支出總額中，農林水支出僅占10.92%，以上情況均說明四川省農業資本投入偏低，迫切需要加大農業投資力度。

（2）農業科技進步是第二大動力因素，四川省農業機械化發展相對緩慢。2001～2017年四川省農業技術進步率維持在2.5%左右，對農業經濟增長的總體貢獻率為55. 89%，“十一五”期間甚至高于農業物質費用的貢獻率，表明農業生產對現代技術的依賴性不斷提高。從農業機械化情況來看，2017年末四川省農業機械總動力為4420. 30萬千瓦，為2001年的2.5倍，年均增速6.02%，總體增速仍然比較緩慢。其中，大中型拖拉機和農用排灌動力機械數量增長較為可觀，小型拖拉機數量處于緩慢下降趨勢。雖然這與城鎮化進程中土地流轉速度加快有關，但對于部分山丘地區而言，使用小型農機具更合適，不應忽視對小型農用機械的研發。同時，四川省單位播種面積農機總動力緩慢增長，2017年雖達到近20年來的最高值4. 62千瓦/公頃，卻僅為全國水平的77. 77%（詳見圖3），單位面積上的農機動力較低是制約四川省農業生產發展的重要因素之一。

（3）勞動力變化是阻力致因，第一產業從業人員外流過快的負效應明顯。四川省是勞動力輸出大省，其第一產業從業人員數量每年下降幅度明顯，2001～2017年期間，四川省農業勞動力占比由55. 6%降至36. 8%，年均降幅為18. 89%，對農業經濟增長的貢獻率常年為負值，最高達到-31. 32%。比較不同時期內勞動力、物質費用和技術進步的貢獻率，可以發現三種要素之間存在一種替代關系：從“十五”時期到“十一五”時期，農業勞動力年均外流速度由4. 81%降至0.59%，物質資本和技術進步貢獻率分別由77. 75%、60. 48%降至46. 96%、55. 57%;到了“十二五”時期，勞動力年均外流速度升至3.57%，物質資本和技術進步對經濟增長的貢獻率也相應地提升至66. 40%和56. 69%。這是由于農業勞動力短缺使人工成本增加，農戶將增加其他要素的投入來代替勞動力投入，例如增加機械、化肥、農藥的使用和采用勞動節約型技術等。21]城鎮化過程中剩余勞動力的轉移誠然可以提高農民收入水平，并誘致節約勞動型技術的創新與使用，但對于經濟欠發達的四川省而言，其農業具有明顯的勞動密集型特征，當前包含有效勞動力在內的務農人員外流速度過快，資本和技術在短時間內難以完成要素替代，[22]導致四川省土地棄耕撂荒現象大量存在，“誰來種地”的問題難以解決，最終影響糧食生產和農業現代化。

（4）土地投入是潛在的推動因素，耕地面源污染治理刻不容緩。2001年以來，四川省土地投入貢獻率整體為-0. 16%，不同時期內耕地面積小幅增加，土地投入貢獻率由負轉正，雖然最高僅為3. 27%，仍給農業發展帶來正面效應。當前，社會各界對耕地面源污染關注度很高，化肥和農藥使用過量是導致耕地污染的重要原因之一。本文通過計算發現，四川省2001年以來單位面積化肥施用量處于上升趨勢，數值和增速均明顯低于全國水平;單位面積農藥使用量在波動中下降，2018年為5. 82公斤/公頃，僅為該年全國使用水平的58. 49%。盡管如此，四川省仍需進一步減少土壤污染，提升耕地質量，實現農業綠色生產。

五、未來四川省農業技術進步貢獻率的預測

1.模型構建

根據對2001～2017年四川省農業技術進步貢獻率的分析，可知科技進步在未來農業發展中將占據更重要地位。那么四川省在2018～2020年農業技術水平將會達到怎樣高度？本文以灰色系統理論為基礎構建GM（1，1）模型，對2020年四川省農業生產指標進行預測。灰色系統理論是一種研究小樣本、貧信息的新方法，以此構建的灰色預測GM（1，1）模型主要通過對原始數據的累加生成新序列建立模型來進行數據預測，預測過程中使用連續的灰色微分模型，克服了系統信息不完全、不準確的問題，從而保證較高的精確度。步驟如下：

（5）精確性檢驗。檢驗灰色GM（1，1）模型誤差，以此來保證模型的可靠性，一般通過殘差檢驗評定，模型預測精度通過平均相對誤差值Q的大小據此判定，Q值越小，模型精度越大，所得結論越具解釋力（詳見表7）。相對誤差Q計算公式為：

2.四川省農業生產指標預測的實證分析

通過GM（1，1）預測模型對2000～2017年四川省農業生產指標進行擬合分析。計算得到各個農業生產指標的灰色預測模型的系數，并對其做誤差檢驗，結果如下表8所示：

由結果可知，四個農業生產指標的平均相對誤差值均小于0. 05，屬于二級指標，說明模型預測精度較高，具有較強預測能力。因此，基于灰色GM（1，1）擬合模型，對2018～2020年四川農業生產指標進行預測，結果如下表9所示：

利用上述預測值可以計算出2016～2020年的農業各項指標貢獻率，結果如下表10所示：

結合上述表6和表10可知，未來四川省農業總產值將保持逐年遞增趨勢，但增速趨緩。四川省農業技術水平不斷發展，對農業總產值增長的貢獻份額由2010～2015年期間56. 69%增至2016～2020年期間的60. 21%，達到預期目標水平;資金對農業總產值增長的貢獻率由2010～2015年期間的65. 06%縮減至2016～2020年期間的57. 88%。由此可見，四川省農業生產對資本投入的依賴性不斷削弱，在邊際報酬遞減規律的影響下，未來資本投入貢獻率會進一步降低。耕地貢獻率依然保持正值，農業從業人員數量繼續保持減少趨勢。

六、新常態下促進四川省農業進一步發展的對策建議

通過分析明確影響農業轉型發展的因素后，結合四川省實際情況，提出如下對策建議：

1.強化科技支撐，促進農業生產集約化、現代化

當前，四川省農業經濟增長正處于粗放型向集約型轉變的過渡期，在資源短缺且促進經濟增長潛力有限的情況下，應依托政府對農業科技創新與應用的政策支持，聚焦于提高資源利用效率，強化科技對農業生產的支撐作用。一是大力培育并推廣農作物優良品種，兼顧糧食作物產量與質量，促進農業增產與農民增收。二是注重新型農業機械的研發與配置，例如研發并推廣適合山丘地區使用的小型農機具和噴灌、滴灌節水設備等，提高四川省資源利用率和農業機械化水平。三是提升糧食儲運能力，注重產后的加工運輸環節，促進保鮮保質技術升級，如采用冷鏈物流等技術手段，減少糧食在運輸過程中的損耗。四是加大對農業科研的投資力度，以投資撬動科技加快發展，以科技推動四川省實現農業集約化、現代化，全面建立符合四川省情的農業科技創新體系。

2.完善農村公共服務體系，提升農業勞動力綜合素質

四川省農業勞動力尤其是青壯年勞動力大量外流后，農村社會老齡化和空心化現象越發突出，棄耕拋荒現象頻發，未來糧食安全受到嚴重威脅。為穩定農業勞動力數量，使其與農村經濟發展水平相適應，一方面應從農村建設和農業政策出發，采取相應措施使高素質人才留在農村;另一方面注重提升現有農民綜合素質，為未來農業發展積累高質量的人力資本。具體而言有如下建議：一是加大投資力度，強化農業農村基礎設施建設。提高四川省農業投資總額，改造現有農田水利工程等，改善農業生產生活條件和環境，加強農村道路交通建設，保證農村水、電、天然氣等能源供給。二是落實相關利農政策，縮小工農收入差距。制定涉農利農惠農的相關制度，落實對種糧戶的補貼政策和各種優惠措施，激發種糧積極性。注意挖掘農業內部增收潛力，促進農業與二、三產業的深度融合，延伸農業產業鏈，推進鄉村振興和城鄉融合發展，大力發展鄉村旅游、藝術農業、綠色農業等現代農業，建立生產、加工、銷售等“一條龍農業發展產業鏈，使農民從各個環節獲益，不斷增加農民收入。三是完善農村社會保障體系，切實保障農民主體利益。讓農民享受與城鎮居民相同的醫療保障、養老保險和就業制度，提升四川農民的生活安全感、幸福感、獲得感。四是加快農村教育事業發展，大力培育新型職業農民。在農村全面普及義務教育的基礎上，加強對農村勞動力進行職業技能培訓，特別是要加強對現代農業技術的普及培訓和職業教育，提高其運用現代科技開展農業生產的綜合能力。

3.保護現有耕地，積極治理農業面源污染

四川省存在過度開墾現象，水土流失較為嚴重，山體滑坡、泥石流等自然災害的頻繁發生以及城鎮化過程中對耕地的非農占用，導致耕地面積不斷減少，人均耕地生態赤字持續擴大，[23]包括耕地污染在內的農業面源污染導致農村生態環境不斷惡化。近年來四川省政府已經出臺了一系列耕地保護的相關政策，應繼續完善各項法律法規，嚴格進行耕地審批，加強監督，對非法占用和破壞耕地的行為進行嚴厲懲罰。同時，應嚴格控制秸稈焚燒和養殖業隨意排污等行為，堅持有機肥對化肥的替代，繼續推廣“鴨稻共育”“稻蝦共養”等綠色防控手段，實現四川省化肥、農藥使用量“零增長”甚至“負增長”，從而達到控制農業面源污染的目的，走綠色循環生態農業之路。

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（責任編輯 張 筠）