供給側結構性改革背景下我國農產品生產要素替代關系研究

王晶晶 于冷

摘要：為分析我國主要農產品生產要素配置問題現狀，推進農業供給側結構性改革，文章分析我國玉米生產的要素之間替代關系，研究發現：（1）機械要素與勞動力要素在2007年以后呈現出越來越強的替代關系，機械要素在緩解勞動力成本上升的問題上有著更大潛力;（2）土地要素投入與機械要素的替代關系最為明顯，且日益顯著。考慮到我國耕地面積少而分散的基本國情，只有土地首先形成較高的規模化程度，才能真正推動農業機械化發展，充分發揮機械要素的替代作用;（3）化肥和種子投入之間與勞動力、土地要素的替代彈性保持穩定水平，但者在緩解農業資源中勞動力及土地成本上升問題效果有限。

關鍵詞：農業供給側改革;農業成本;超越對數成本函數;要素替代

一、 引言

在我國農業轉型升級形勢下，農產品生產要素被市場重新定價，要素價格不斷上漲，農產品成本上升的問題亟待關注。一方面，土地成本上升問題凸顯，耕地面積在飛速增長的工業用地需求擠占下不斷縮減，導致土地成本受工業用地價格帶動不斷攀升。另一方面，我國農業生產正面臨著勞動力短缺、勞動力成本居高不下的嚴峻考驗，尤其是2000年以來，外出務工勞動力已達到2.9億人，伴隨著城鄉收入差距持續擴大，農業勞動力短缺問題將愈發嚴重。2000年～2016年期間，我國農產品生產的勞動力價格水平增長約7倍，土地價格水平增長約1.7倍，增長幅度遠高于其他要素（見圖1）。我國農產品生產中的各項要素間的相對價格以及要素的投入結構已經從根本上發生變化。

在農業成本快速上漲的背景下，近幾年來我國大宗農產品的國內與國際價差始終保持較高水平，大宗農產品價格倒掛已經成為我國農業發展主要矛盾之一。與此同時，我國大宗農產品生產凈利潤整體卻呈現虧損態勢，農產品庫存爆滿。根據國家發改委數據，2015年到2016年我國三種糧食的庫存合計高達3.69億噸，達歷史新高水平。2016年三種糧食的種植凈利潤為-8.59元/畝，其中稻谷14.45元/畝，小麥-9.86元/畝，玉米-30.13元/畝，連續兩年呈虧損狀態，以上問題均嚴重影響了我國農民增收。

中央自2015年底首次提出農業供給側改革以來出臺的眾多政策均明確指出當前主要任務之一在于優化配置資源投入，通過降成本來提升我國農產品競爭力。然而，我國農業生產的勞動力與土地成本近年來大幅上升，導致農業成本居高不下，農民種地積極性不高，嚴重制約了我國農業現代化進程。緩解農業成本上漲的關鍵措施之一是進行要素替代，在我國實施農業供給側結構性改革的大背景下，只有對勞動力要素、土地要素與其他生產要素的替代關系進行深入分析，對要素替代方案進行有效實施，推動要素自由流動，才能扎實解決農業供給側結構性改革中的存在的問題。

二、 文獻綜述

Hicks最早提出要素替代彈性的概念，其內涵是給定產出水平、其他要素價格不變的情況下，兩種要素相對價格變動導致的要素投入比例的相對變動。要素替代彈性在經濟增長和資源分配的研究中至關重要，對決策者根據價格信號采取相應對策優化資源配置具有重要意義。在農業生產要素價格不斷上升的背景下，中國農業生產中的要素替代關系引起學者廣泛關注，相關研究成果不斷豐富。馬凱等采用CES生產函數考察中國糧食作物生產數據發現機械要素對勞動力要素替代作用有限;王歐等利用超越對數生產函數測算發現農產品生產中機械要素有效替代了勞動力要素，促進我國農產品產量增加，且二者之間替代彈性在不同農產品之中存在時空差異。劉渝等基于CES生產函數，得出農業灌溉用水量與農田灌溉水利投資之間存在很強的替代關系，并建議政府提高灌溉投資水平，從而節約灌溉用水。尹朝靜等利用VES生產函數結合固定效應模型研究農業生產中資本與勞動力要素的替代彈性發現東部地區的兩要素之間替代彈性的整體水平和增速均高于中西部地區。

目前來看，上述文獻仍存在幾點不足，一是現有研究多以農產品整體為研究對象。從單項農產品角度對要素替代進行研究對我國農業發展具備更實際的政策意義。第二，各文獻實證分析所選用模型均存在一定缺陷：CES函數放松了C-D生產函數關于替代彈性的假定，但無法刻畫替代彈性的時變特征;VES生產函數形式過于復雜，進行線性估計的限制較多。而超越對數生產函數相較于上述函數具備形式限制少、包容性強的優點，能夠提供更豐富的信息，但使用時同樣存在缺陷：一是用于估算替代彈性時存在數理邏輯錯誤，研究結論可靠性受損;二是模型包含交叉項變量數量過多，存在嚴重的共線性問題。而與其對偶的超越對數成本函數在具備前者的優點的同時還有效彌補了以上不足，在測度要素替代彈性時可利用謝潑德引理將其轉化為成本份額函數，有效緩解共線性問題，提高估計的精度。帶著上述背景研究結論，采用超越對數成本函數模型測算要素間替代彈性，這彌補了現有相關研究在模型時存在的缺陷、對要素價格變化關注不足，還可以為應對勞動力成本與土地成本上升挑戰提供更有針對性的政策建議。

三、 理論模型與研究方法

為推導超越對數成本函數，首先構建包含超越對數生產函數模型：

四、 實證研究

本文選取《全國農產品成本收益資料匯編》及《中國農村統計年鑒》中得到的2000年～2016年中國玉米生產要素投入與價格數據實證分析要素間替代關系。玉米產出由每畝主產品產量衡量，勞動力投入數量與要素價格由每畝用工數量和家庭勞動日工價和平均雇工工價衡量;土地投入數量與要素價格由玉米播種面積和每畝土地成本衡量;化肥投入數量與要素價格由每畝化肥折純用量和化肥平均單價衡量;種子要素投入數量與要素價格由每畝使用種子公斤數和每畝種子費用除以種子投入量衡量;機械要素投入價格由機械化農具生產資料價格指數衡量，由于現有數據來源中均未提供農業生產中機械要素投入數量，本文通過每畝機械作業費除以機械化農具生產資料價格指數衡量。其他投入的總成本由每畝總成本扣除上述要素的總費用衡量，其他投入要素價格其他農業生產要素價格指數衡量。各項要素成本份額由單項投入要素成本與每畝總成本之比。為消除價格變動的影響，本文將要素價格折算為2000年不變價格。主要變量的描述性統計見表1。

其中，勞動力要素與其他生產要素之間相互關系的波動情況（見表2）主要有如下特征：

（1）勞動力要素與機械要素之間的關系經歷從互補到替代的變化。在2000年～2006年兩者間的互補關系是由于在我國農業機械化與自動化發展早期，機械農具的使用主要體現在小型農機的普及，此階段機械農具尚未具備明顯的勞動節約的功能。在2007年～2016年兩者呈現出越來越強的替代關系，主要是由于在農村勞動力發生大規模跨區域轉以后，農產品生產作業的勞動成本快速攀升。與此同時，大馬力拖拉機、聯合收割機、大型灌溉機等大型農機的普及大幅減少了生產作業中各環節所需的勞動力投入時間。

（2）勞動力要素與化肥及種子的要素投入始終保持較為穩定的替代關系，初步說明了化學肥料與種子的投入能夠彌補勞動力資源不足對玉米生產帶來的產量損失，從要素替代彈性的絕對水平來看，彌補效果比較有限。

（3）機械要素對勞動力的替代效果比其他要素對勞動力的替代作用呈現出更加顯著和持久的趨勢。相較于其他要素對勞動力的替代效應已趨于穩定甚至呈現出弱化勢頭，機械要素對勞動力的替代效應仍保持上升趨勢。這表明在緩解農業生產勞動力成本上升的問題上，機械要素的替代作用潛力更大。

土地要素與其他要素間相互關系波動情況（見圖3）主要有如下特征：

（1）土地投入與機械要素之間的替代關系最為明顯，土地要素與機械要素之間的替代關系也是玉米生產所有要素投入之間的替代彈性中最明顯的替代關系，年均替代彈性達0.82，且兩者之間的替代關系日益凸顯，呈現出明顯的階段性特征。其中，2000年到2005年期間，機械投入對土地投入的替代彈性較為穩定，在0.6到0.7之間波動;2006年到2016年期間兩者的替代彈性值在0.85以上，這初步說明玉米生產中大規模的普遍的機械要素投入對土地要素投入的替代主要發生在最近10年內，且逐漸增強。這與我國農業機械化及自動化水平提高、農村土地流轉深入推進、農村土地價格大幅上漲的時間點較為一致。經過多年發展，我國農業生產的機械化與自動化水平得到了充分提高，2016年我國總體機耕率已達到65%。

（2）土地要素與化肥投入和種子投入之間的替代彈性始終保持較為穩定的水平，而化學肥料與種子為土地節約型技術的代表，可以彌補生產作業中土地資源不足導致的農產品產量損失，表明我國的玉米生產長期致力于通過種子與化學肥料技術的應用來促進玉米生產水平的提高。

五、 結論與建議

農業供給側結構性改革主要任務之一在于優化農業資源配置。本文以2000年～2016年中國玉米生產要素投入與價格數據為研究樣本，基于超越對數成本函數模型和要素份額函數模型，實證測算了中國玉米生產的土地、勞動力要素與其他要素之間替代彈性，關鍵發現為：

（1）機械要素與勞動力要素在2007年以后呈現出越來越強的替代關系，且機械要素對勞動力的替代作用比其他要素的替代作用更加顯著和持久，在緩解勞動力成本上升的問題上有著更大潛力。（2）土地要素與機械要素的替代關系最為明顯。考慮到我國耕地面積少而分散的基本國情，只有土地首先形成較高的規模化程度，才能真正推動農業機械化發展，充分發揮機械要素的替代作用。（3）化肥和種子投入之間與勞動力、土地要素的替代彈性保持穩定水平，但者在緩解農業資源中勞動力及土地成本上升問題效果有限。

本文研究結果具備的政策含義在于，機械要素替代已成為解決農產品生產的勞動力與耕地資源要素短缺的關鍵措施。農業機械化與自動化是實現農業現代化的重要前提與標志。本文認為，應采取有效措施大力推進玉米生產機械化和自動化發展。一方面，打破阻礙農業生產要素流動的屏障，具體包括提高玉米生產中農業機械購置補貼水平、健全土地流轉制度體系、擴大并整合玉米種植面積。另一方面，推進提高農業生產中機械要素的生產效率，引導農業機械技術的研發和創新，如研發更適合玉米生產各環節作業的農業機械，提升機械作業質量。

參考文獻：

[1] Hicks， J.R.The Theory of Wages[J].London： Macmillan，1932.

[2] 馬凱，史常亮，王忠平.糧食生產中農業機械與勞動力的替代彈性分析[J].農機化研究，2011，33（8）：6-9.

[3] 王歐，唐軻，鄭華懋.農業機械對勞動力替代強度和糧食產出的影響[J].中國農村經濟，2016，（12）：48-61.

[4] 劉渝，張俊飚，杜江.農業灌溉投資與灌溉用水的替代彈性分析[J].財經論叢，2009，146（5）：1-5.

[5] 尹朝靜，范麗霞，李谷成.要素替代彈性與中國農業增長[J].華南農業大學學報：社會科學版，2014，（2）：16-23.

作者簡介：于冷（1966-），男，漢族，吉林省九臺市人，上海交通大學安泰經濟與管理學院教授、博士生導師，研究方向為農業經濟政策、食品安全管理、戰略管理、市場營銷;王晶晶（1993-），女，漢族，遼寧省阜新市人，上海交通大學安泰經濟與管理學院碩士生，研究方向為產業經濟、價格傳導。

收稿日期：2019-04-16。