不同環節農機社會化服務對糧食生產技術效率的影響
——以早稻為例

楊思雨 蔡海龍

(中國農業大學 經濟管理學院，北京 100083)

1 問題提出與理論分析

1.1 問題提出

實施鄉村振興戰略離不開健全農業社會化服務體系，實現小農戶和現代農業發展有機銜接，并依此促進農業生產效率的提高[1]。在我國已經蓬勃發展多年[2]的農機社會化服務在糧食生產中發揮著不可替代的作用，一方面促進分工深化、誘導市場容量進一步擴大，實現“服務規模經濟”[3]，一方面替代了外出務工的農村勞動力，最終保證以技術密集型環節(播種和植保)服務避免家庭留守勞動力耕作技能降低土地產出、以勞動力密集型環節(機耕、收獲和排灌)服務避免留守勞動力體力限制降低土地產出[4]，這些都助力實現了2019年中國糧食產量實現“十六連豐”。在向現代農業過渡階段中，確保農機社會化服務推動糧食生產效率提升是農業轉型的重要手段。

由于不同作物、不同生產環節采用的生產技術和生產標準化程度不同，勞動監督成本不盡一致，對糧食生產技術效率的影響也不同。陳超等[5]的研究即發現相比以勞動替代為主的農機社會化服務而言，以技術替代為主的農機社會化服務能夠帶來更大的生產技術效率。為深入分析農機社會化服務對糧食生產效率的影響，有必要針對不同環節農機社會化服務進行對比分析，幫助全面把握農機社會化服務的作用效果。同時聚焦早稻這一我國主要口糧作物，控制作物間生產函數匹配性不足問題。

農機社會化服務與糧食生產技術效率都是農業經濟學研究中的重大熱點問題，相關研究文獻較多。然而，在農機社會化服務是否能提高糧食生產技術效率的問題上，學者們基于不同的樣本數據，得到不一致的結論。有觀點認為由于農村勞動力的大量轉移，農戶自家勞動力在數量和質量上都不能滿足糧食生產需求，而農機社會化服務標準化程度較高，易于監管，能夠有效替代農業勞動力，農戶采用農機社會化服務對糧食生產技術效率則存在顯著的正向影響[6-8,1]，但是也有學者[9]從勞動分工視角分析，認為農機社會化服務本質上屬于雇工勞動，雇工勞動的生產率顯著低于農戶家庭自用工的生產率，進而農機社會化服務對糧食生產可能存在效率損失。此外，李慧等[10]基于2005—2015年河南省統計數據，采用DEA-Tobit模型，得出農業社會化服務對農業生產效率有抑制作用，且不顯著，其原因可能在于河南省農業社會化服務業水平還不發達。但是已有研究仍然缺乏視角的系統性，且忽視不同環節農機社會化服務的影響差異。

有鑒于此，本研究基于2019年7省早稻種植戶的微觀調查數據，采用SBM模型測算農戶的生產技術效率，在采用Tobit模型探討農機社會化服務對早稻生產技術效率影響的基礎上，進一步運用分位數模型分析農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響效應。以期較為準確估計出不同環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響作用，更為重要的是能為發展農機社會化服務、提高農業生產技術效率提供實證依據。

1.2 理論分析

1.2.1農機社會化服務總體效果

本研究所涉及的農機社會化服務定義為由農機服務組織、農機戶向農戶提供的種植業生產中的機械作業服務，具體包括：機耕、機播、機收、植保和灌溉排水環節。農機社會化服務作為一種新型生產要素，改變了傳統農業生產方式，通過引入先進生產要素，推動農業規模經營，提高糧食生產效率[11-12]是農業現代化的重要標志。從農機社會化對糧食生產技術效率的影響邏輯來看，存在分工、勞動替代和技術引入三大效應：

分工效應保證了形成糧食生產環節的專業化分工優勢、簡化了糧食生產過程，加之農機社會化服務實現的服務規模收益降低了農機社會化服務的單位成本，促使理性農戶采用農機社會化服務，這反過來擴大農機社會化服務的市場規模；農機社會化服務的市場規模擴大和分工深化互動的過程，使不同勞動單位在糧食生產各環節上發揮不同的比較優勢，進而提高了糧食生產技術效率。

勞動替代效應緩解了農村勞動力進入非農業部門使農業勞動力機會成本不斷升高的局面，農機社會化服務體系的建立還使農戶具有選擇要素替代的渠道[13]。農戶采用農機社會化服務實現相對廉價、充裕的農業機械替代相對昂貴、稀缺的勞動力，緩解了農戶的勞動力約束，突破了原有資源稟賦的限制，從而有利于提高糧食生產技術效率。

技術引入效應突破小規模農戶對農業技術采用的被動性，農機社會化服務充當人力資本和知識資本的傳送器，實現了植保無人機、深耕機、水稻插秧機等先進技術引入糧食生產，通過高效的經營管理方法和現代組織制度提高糧食生產的科技含量及產出，在一定程度上提高糧食生產技術效率。

由此可知，農機社會化服務通過分工效應、技術引入效應和勞動替代效應促進了糧食生產技術效率的提升。因此，提出假說H1:在其他條件不變的情況下，農機社會化服務對早稻生產技術效率有提升作用。

1.2.2農機社會化服務效果的生產環節間差異

由于分工效應存在，農機社會化服務凸顯了不同糧食生產環節間的差異，對于糧食生產，特別是早稻生產而言，從種到收經歷多個環節，這種作物生物性生長的特征導致不同環節中應用的機械具有較強的資產專用性，導致不同農機社會化服務所用機械存在環節間的結構性差異。作物生產階段的生物性特征差異和機械利用結構差異，通過生產函數中要素組合的差異和產出水平的不同，綜合導致不同生產環節農機社會化服務的效果差異。

由于勞動替代效應的存在，農機社會化服務極大解放了農戶家庭經營中面臨的要素約束，但也導致農戶面臨對于農機社會化服務提供者的監督成本。在利用自家要素轉變為利用他人要素時，如何確保農機社會化服務的高質量是保證產出的一大關鍵因素。這引致出對農機社會化服務標準化的需求。經過多年發展，耕、種、植保幾大重要環節的機械設備生產已實現標準化生產，由此促進了農機社會化服務的標準化作業，保證生產效率。機播不再是農業機械化的短板，機械播種比人工播種更均勻，更有益于作物生長。植保農機社會化服務采用無人機打藥，能夠提高施藥對靶性，降低飄移損失，提高農藥利用率，防治效果得到有效提升。早稻耕地、播種、植保環節農機社會化服務的機械化水平、標準化水平和機械作業效率確保了農機社會化服務促進早稻生產技術效率的正向效果。

從而提出假說H2a：早稻耕、種、植保環節農機社會化服務有助于促進早稻技術效率。

從生產環節來看，收獲發生在有經濟價值的早稻生物生長環節之后，收獲環節的農機社會化服務不再促進早稻生長，其對產量的影響主要體現在收獲的損失水平。而在相關機械設備水平提升、收割機和烘干機聯合使用提高收獲環節機械化程度后，早稻糧食損失問題、質量不穩定、清選能力弱、含雜率偏高等問題可能得到緩解，其對農業技術效率的影響是否存在顯著性存疑。

灌溉排水能夠做到集體決策的有效性、科學性[14]，但是灌溉排水環節社會化服務若要充分發揮作用，還需配備相對應的基礎設施，才能保障早稻生長不同環節的水資源需求。灌溉排水環節社會化服務對早稻生產技術效率可能不具有顯著影響。

從而提出假說H2b：收獲環節和灌溉環節農機社會化服務對早稻生產技術效率影響顯著性較低。

2 研究方法

2.1 產出導向的SBM方向性距離函數模型

不同于SFA對技術無效率分布形式的具體設定，DEA模型的基本假設和參數估計相對簡單，其中SBM模型轉變了傳統DEA模型(BCC、CCR等模型)徑向和線性分段形式分析的思路，在評價效率時考慮“非期望產出”、“副產品”[15]，基于Tone[16]提出的一個非徑向、非角度的基于松弛量的效率評價模型，解決決策單元的投入和產出的冗余短缺問題，幫助測度有效的早稻生產技術效率。模型設定如下：

(1)

2.2 Tobit模型

同時為分析農機社會化服務的影響效果，使用截尾回歸模型(Tobit模型)，其中以農機社會化服務為核心解釋變量，早稻種植戶生產技術效率是一個介于0～1的受限變量，采用受限因變量的Tobit模型來檢驗。具體估計模型如下：

Yi=α+βservicei+γZi+εi

(2)

式中：Yi為早稻種植戶生產技術效率值，service為是否采用農機社會化服務，Z為其他控制變量，ε為隨機干擾項。

2.3 分位數回歸

為進一步分析農機社會化服務對不同效率水平農戶的差異性影響，采用分位數回歸方法。分位數允許條件分布y|x不是對稱分布，且追求殘差絕對值的加權平均，在消除極端值影響的同時還能提供關于條件分布y|x的全面信息。

分位數回歸的估計表達式為：

(3)

式中：yi代表因變量(早稻生產技術效率)的第i個觀測值；xi代表自變量的第i個觀測值；θ是估計時人為設定的分位數值，本研究設定為25，50和75；β是一個系數向量，代表的是模型的偏回歸系數。

3 變量選擇與數據來源

3.1 數據來源

本研究使用數據來自于2019年中國農業大學國家農業農村發展研究院在山東、安徽、江蘇、湖北、湖南、江西、四川省對早稻種植戶開展的農村調查。數據收集采取分層抽樣和隨機抽樣結合的方式，依據產量大、涉及農戶多等原則，抽取了全國早稻主產省份，即山東、安徽、江蘇、湖北、湖南、江西、四川省。然后，在每個省份抽取2個開展了農機社會化服務、早稻產量高、位于該省不同區域、代表該省不同經濟發展水平的樣本縣(市、區)。在每個縣(市、區)抽取2個開展了農機社會化服務、早稻產量高、不同區域及經濟水平的鄉(鎮)。最后，在每個鄉(鎮)抽取2個行政村。行政村的抽取規則為：抽取的2個行政村中至少有1個村開展了農機社會化服務。確定行政村后，依據早稻生產和農機社會化服務開展情況，隨機抽取10個農戶，通過走訪、座談等形式進行問卷調研。調查問卷的設計充分考慮了已有農機社會化服務與早稻生產的相關研究成果，并在正式調研之前隨機選取部分農戶進行預調查以進一步完善問卷。調研成員由中國農業大學的老師和研究生組成，采取與農戶一對一訪談的形式，問卷由調研人員填寫，充分保證每份問卷的真實性。基于早稻種植戶的調查共回收問卷331份。

3.2 變量選擇與測度

本研究采用SBM模型來測算早稻種植戶的生產技術效率，由于在DEA模型中均以單位面積來衡量投入產出指標[17-18]，因此，本研究選取1個產出指標、6個投入指標，未將土地變量納入模型。其中，產出指標是單位面積早稻產量，kg/hm2。投入指標分別是單位面積種子費用，元/hm2；單位面積化肥費用，元/hm2；單位面積農藥費用，元/hm2；單位面積機械作業費用，元/hm2；單位面積勞動力投入，元/hm2以及單位面積其他物質費用，元/hm2。描述性統計如表1所示。

從表1可看出，早稻種植戶之間生產要素投入產出差異較大，其中種子費用最大相差2 700 元/hm2，化肥費用最大相差2 850 元/hm2，農藥費用最大相差2 250 元/hm2，機械作業費用最大相差4 500 元/hm2，產量最低只有3 750 kg/hm2，最高達到10 125 kg/hm2，相差6 375 kg/hm2。調研中發現，很多生產農戶使用自留種，因此有些農戶的種子費用為0元。

表1 投入產出指標的描述性統計特征Table 1 Descriptive statistical characteristics of input-output indicators

本研究采用SBM模型測算331個有效樣本早稻種植戶的生產技術效率值，得到它在各地區上的分布情況，見表2。

表2 農戶生產技術效率分布情況Table 2 Distribution of farmers’ production technology efficiency

另在回歸變量中將早稻種植戶生產技術效率值作為被解釋變量。核心解釋變量分為兩個部分，一是總體來看農戶是否采用農機社會化服務，“0”表示未采用任何環節農機社會化服務、“1”表示采用任一環節農機社會化服務。二是分環節來看農戶的農機社會化服務利用，這里考慮的環節包括耕地、播種、植保、排灌和收獲，“0”表示未采用相應環節農機社會化服務、“1”表示采用該環節農機社會化服務。

除了農機社會化服務可能會影響糧食生產技術效率，還需控制其他可能影響農戶早稻種植生產技術效率的因素，從而克服遺漏變量可能帶來的內生性問題。本研究基于已有研究考慮農業經營變量、農戶特征變量和加入農業產業化組織情況。農業經營變量，包括地塊平均面積、土地質量、農業機械資產、家庭勞動力人數占比和家庭人均耕地面積；農戶特征變量，包括戶主年齡、戶主文化程度、戶主健康狀況、家庭干部情況和家庭農業生產經營培訓情況；加入農業產業化組織情況為加入合作社情況。

最后，本研究在技術效率模型中還加入一組地區虛擬變量，以控制不同地區在地理位置、水文條件、氣候因素以及農業生產習慣等不可觀測因素上的差異，消除地區因素對技術效率的影響。所有相關變量的定義、說明與描述性統計詳見表3所示。

表3 變量定義及描述性統計Table 3 Variable definition and descriptive statistics

4 實證結果與分析

4.1 農機社會化服務基本情況

本研究通過調查國內7個省份的早稻種植戶，了解農機社會化服務的基本情況，如表4所示。整體來看，中國農機社會化服務發展迅速，在全部樣本中，有超過66.3%的農戶購買一個或多個環節農機社會化服務，說明了農機社會化服務已成為中國農業生產的重要組成部分，直接影響中國糧食生產。其中，華東地區農戶采用農機社會化服務的比例最高，達到82.8%。農機社會化服務在不同環節采用情況差異較大。在中國，收獲環節是機械化程度最高的生產環節，三地區農戶購買收獲環節農機社會化服務最多，華東地區、華中地區和西南地區農戶購買收獲環節農機社會化服務的比例依次為73.12%、56.76%和60%；耕地與播種兩個生產環節作業的機械化程度僅次于收獲環節，農戶購買耕地與播種環節農機社會化服務也較多；不同于早稻生產的耕種收環節，農戶對植保和排灌環節農機社會化服務的認可程度不高，購買植保和排灌環節農機社會化服務則相對較少。

表4 早稻生產主要環節農機社會化服務購買比例Table 4 Proportion of agricultural machinery socialization service purchase in the main stages of early rice production

4.2 農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響分析

根據調查問卷的統計數據，本研究對早稻生產技術效率進行Tobit回歸以及在分位數25%、50%和75%上采取自助法的分位數回歸。農機社會化服務是農戶進行糧食生產的一個行為，這個行為發生后，會影響農戶在糧食生產時的各種要素投入決策，通過影響各要素投入來改變農戶的技術效率。模型I的估計結果顯示，農機社會化服務對早稻生產技術效率具有顯著的正向影響，驗證了本研究的假說。農機社會化服務是提高早稻生產技術效率的顯著性因素，原因主要有兩方面：一是農業技術的飛速發展和農機推廣的之后形成巨大的鴻溝[7]，小規模農戶難以獲得先進農業技術。農機社會化服務以外包形式將新技術包含在服務中，間接提高早稻生產技術效率。二是城鎮化使農村勞動力大量轉移到城鎮從事非農就業，造成農業勞動力短缺，農村老齡化、女性化現象嚴重。如果購買農機社會化服務，可保證每塊耕地上的勞動質量一致，彌補因農業勞動力不足所造成的效率損失，間接提高早稻生產技術效率。

除農機社會化服務因素以外，地塊平均面積、家庭人均耕地面積和戶主文化程度也對早稻生產技術效率構成顯著影響。首先，地塊平均面積表征農戶土地細碎化程度，地塊平均面積越大，土地越集中，農戶早稻生產技術效率越高。家庭人均耕地面積表征農戶擁有的土地資源稟賦，家庭人均耕地面積越大，農戶早稻生產技術效率也越高。其次，戶主文化程度對早稻生產技術效率具有顯著的正向影響，提高農戶的平均文化程度可以提高早稻生產技術效率，文化程度的提高可增強農戶學習和使用各類技術的能力，從而更容易接受先進的耕地、播種、施肥和植保技術等，促使早稻生產技術效率得到提高。

由于Tobit回歸只能分析影響因素對早稻生產平均技術效率的影響，為了分析農機社會化服務在不同的技術效率水平上的作用，以下進行分位數回歸。農機社會化服務在技術效率各個分位點上都對早稻生產技術效率具有顯著正向影響。具體而言，農機社會化服務在技術效率50%分位點上，對早稻種植戶技術效率提升效果更為明顯；在技術效率25%分位點和75%分位點上，農機社會化服務對早稻種植戶生產技術效率的提升效果不甚明顯。這說明，采用農機社會化服務對中等技術效率農戶的早稻生產技術效率提升更為有利，因此雖然農機社會化服務的推廣普及有利于提升各分位點效率水平的農戶達到最優生產前沿，且更利于中等以上技術效率早稻種植戶的技術效率收斂，但可能并不利于原本技術效率較低早稻種植農戶達到原本較高技術效率水平早稻種植戶的生產前沿，從而仍然存在早稻種植效率的明顯差異。由于技術效率是純技術效率和規模效率的綜合，因此有必要在推廣農機社會化服務的同時，推動適度規模經營的實現，以促進早稻種植農戶整體達到共同的生產前沿水平。

此外，家庭勞動力人數占比在25%分位點和50%分位點上顯示出對早稻生產技術效率的正向影響效應，家庭農業生產經營培訓情況在75%分位點上顯示出對早稻生產技術效率的負向影響效應。

由表5可得，模型I的估計結果從整體上探討農機社會化服務對早稻生產技術效率的平均影響。然而，整地、播種、植保、排灌和收獲環節農機社會化服務生產特征和技術條件迥異[19]，對農戶農業勞動力的替代程度不同，作業環節的標準化程度差異較大，勞動監督的難易程度并不相同。因此，不同環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響也不一樣。模型III的估計結果顯示了不同環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響。

表5 農機社會化服務對早稻生產技術效率影響的回歸結果Table 5 The regression results of the impact of agricultural machinery social services on the technical efficiency of early rice production

由模型III的估計結果(表6)可知，耕地、播種和植保環節農機社會化服務均對早稻生產技術效率有正向影響效應，表明農戶采用耕地、播種和植保環節農機社會化服務有利于早稻生產技術效率的提高。耕地和播種兩個環節機械化程度和標準化程度較高，不易發生道德風險，勞動監督成本較低，可以有效替代勞動力，提高早稻生產技術效率。近年來，植保機械發展迅猛，引領農業生產模式的改變。植保、耕地和播種環節農機社會化服務構成早稻生產的產中環節，對其技術效率產生正向影響。

表6 分環節農機社會化服務對早稻生產技術效率影響的回歸結果Table 6 Regression results of the impact of socialized agricultural machinery services on the technical efficiency of early rice production

由模型IV的估計結果可知，隨著早稻生產技術效率分位點的提高，耕地環節農機社會化服務對其早稻生產技術效率的影響基本呈現上升的趨勢。這說明，與技術效率較低的種植戶相比，耕地環節農機社會化服務對早稻生產技術效率較高種植戶的技術效率提升效果更大，意味著耕地環節農機社會化服務更發揮“錦上添花”的作用，而這可能并不利于早稻種植戶的技術效率收斂。

播種環節農機社會化服務在各個分位點上均對早稻生產技術效率有正向顯著影響。隨著分位點的增加，播種環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的回歸系數呈現增大趨勢。表明播種環節農機社會化服務對早稻生產技術效率較高種植戶的影響相對更大，而對早稻生產技術效率較低種植戶的影響相對較小，說明播種環節農機社會化服務對早稻生產技術效率提高產生了拉動作用。

植保環節農機社會化服務在各個分位點上均對早稻生產技術效率有正向顯著影響。隨著分位點的增加，植保環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的回歸系數呈現先增后減的趨勢(即中間大于兩端)。表明采用植保環節農機社會化服務對低技術效率和高技術效率農戶早稻生產技術效率影響相對較小，而最大受益者為中等技術效率早稻種植戶。

排灌與收獲環節農機社會化服務在各個分位點上均顯示出對早稻生產技術效率的影響并不顯著。可能由于排灌環節農機社會化服務若要充分發揮作用，還需配備相對應的基礎設施，才能有效保障早稻生長過程的水資源需求。在中國收獲環節是機械化程度最高的生產環節，但是收獲屬于糧食生產的末端環節，因此對其技術效率的影響不明顯。

5 結論與啟示

5.1 結論

總體而言，在中國當前農村環境下，農機社會化服務對早稻生產技術效率存在顯著的正向影響。然而，不同環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響存在差異，耕地、播種和植保環節農機社會化服務對早稻生產技術效率存在顯著的正向影響，說明這三個環節的農機社會化服務能夠改善技術效率；排灌和收獲環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響則并不顯著。進一步以分位數回歸方法分析農機社會化服務和各環節農機社會化服務對不同技術效率水平農戶的影響，實證結果表明農機社會化服務更能促進中等技術效率水平早稻種植戶的技術效率，而對低效率水平和高效率水平農戶的效率提升效果稍弱；不同環節農機社會化服務對不同技術效率水平農戶的技術效率提升效果也存在明顯差別，其中耕地、播種環節農機社會化服務對高效率農戶具有更明顯效率提升效果，而植保環節農機社會化服務對中等效率農戶具有更為明顯的效率提升效果。總體來看，農機社會化服務對早稻農戶種植技術效率提升效果顯著，但作用邊際效果因原本技術效率水平差異而有所差別，這種差別也體現在各生產環節上。

5.2 啟示

第一，農戶土地權益與土地資源有效利用之間的矛盾可通過農機社會化服務來解決。當前中國城鎮化進程深化，農機社會化服務整體上能有效替代農業勞動力，在一定程度上緩解由城鎮化帶來的農村勞動力短缺、女性化和老齡化對糧食生產的影響，并將各種先進技術要素以外包服務的方式導入糧食生產過程，促進糧食生產技術效率的提高。農機社會化服務在不改變農民土地承包權甚至經營權的基礎上，采用農機社會化服務以服務規模化彌補經營細碎化的嚴重不足，為小規模農戶實現較高水平的機械化提供了便利。鑒于農機社會化服務具有提升整個糧食生產技術水平的外部性，農業部門應對農機社會化服務組織給予一定的政策性補償，支持鼓勵農機社會化服務組織發展。

第二，不同環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響并不相同，收獲環節是最早出現農機社會化服務也是采納程度最高的環節，但本研究發現，真正能夠顯著影響早稻生產技術效率的是耕地、播種和植保環節農機社會化服務。其中，植保環節農機社會化服務的采納程度偏低，這可能因為早稻種植戶不重視施肥和病蟲害防治，認為植保環節消耗零碎勞動力，而耕地和播種環節勞動量較大，早稻種植戶對耕地和播種環節農機社會化服務依賴程度較高。國家應根據不同環節農機社會化服務的特性，制定相應政策措施，以提高糧食生產技術效率。重點扶持糧食生產的產中環節和重點環節，避免普惠性農機社會化服務支持政策導致的低效率，從而提高支持政策效能。

本研究的不足之處在于，受樣本限制，本研究無法引入更多有效的控制變量。后續會根據農機社會化服務發展設計調查問卷，獲取更為全面的調研數據進一步檢驗不用環節農機社會化服務對早稻生產技術效率的影響。