基于柯布-道格拉斯生產函數的綠色低碳農業發展影響因素分析

趙若彤，韓靈梅

（河南科技大學經濟學院，河南洛陽 471000）

“十四五”時期是我國全面推進鄉村振興戰略的關鍵時期，對農業發展提出了更高的要求。為使良好的生態環境成為鄉村振興的支撐點，農業發展需要兼顧生態與效率、高科技與高質量相協調，綠色低碳農業成為我國現代農業綠色轉型的重要方向，有利于農業向著綠色低碳、可持續方向發展，促進生態環境保護和農業資源的可持續利用。規模化發展是實現農業現代化的必經之路，推動農業規模化發展，一方面可以大幅度提高農業全要素生產效率及農業基礎設施的綠色利用率，另一方面可以降低農產品中化肥、農藥的使用量和對農業勞動力的需求，實現農業綠色發展，推動經濟社會發展全面綠色轉型。

在我國踐行以綠色發展理念推進生態文明建設的現階段，為使生態環境保護和經濟發展相協調，推進綠色低碳農業發展的意義重大。本文基于柯布-道格拉斯生產函數，分析了我國綠色低碳農業發展的影響因素，并提出可行性建議。

1 模型設定、變量選取與數據來源

1.1 模型設定

柯布-道格拉斯生產函數是研究經濟增長影響因素的經典模型，本文在全面推進鄉村振興的背景下，選取該模型研究我國綠色低碳農業的影響因素，模型構建如下：

式（1）中，Y為中國的生態農業經濟發展規模，L為從事農業生產總人數，K為農業固定資產投資，X1為農業人均可支配收入，X2為種植結構，X3為產業結構，βi（i=1，2，3，4，5）表示解釋變量Xi每變化1%，被解釋變量Y變化βi%。

為盡量避免異方差性，我們將等式兩邊分別取對數，得到的線性方程為：

式（2）中，u為隨機誤差項。

1.2 變量選取

1.2.1 被解釋變量

基于本文的研究目的，將我國生態農業經濟發展規模設為被解釋變量（Y）。選取農、林、牧、漁業總產值作為被解釋變量的觀測指標。

1.2.2 解釋變量

鑒于目前學界關于綠色低碳農業影響因素的實證研究較少，且影響因素多而復雜，因此，除了柯布道格拉斯生產函數原式中的從事農業生產的總人數（L）、農業固定資產投資（K）外，本文將在相關研究的基礎上選取如下解釋變量：

1）農民人均可支配收入（X1）。通過對大量文獻進行梳理，我們發現環境質量的變化與人均收入之間存在“倒U 型”關系[1-3]，本文中的環境質量變化就是指農業生產過程中因化肥、農膜施用等造成的污染。因此選擇農民人均可支配收入作為人均收入的觀測指標，探究其是否會對低碳綠色農業造成影響。

2）種植結構（X2）。本文用糧食作物與經濟作物播種面積的比例來表示種植結構[4]。由于經濟作物的播種面積越大，且其生產中使用的化肥、農藥較少等，農民的收益越高，因此種植結構對于生態農業的規模化發展也會有影響。

3）產業結構（X3）。本文的農業產業結構是指第一產業增加值占國內生產總值的比重。農業是一國的根基所在，農業產業結構的變化一定程度上也可以體現區域經濟的發展。

4）從事農業生產總人數（L）。從事農業生產的人數多，可以在一定程度上促進第一產業的發展，從業人數越多，競爭會越激烈，在“內卷化”的時代下，能夠推動一個產業的發展。

5）農業固定資產投資（K）。農業固定資產投資是指對農業生產中的車間建造、機器設備購買等方面的投資，它是進行農業生產的先決條件。政府對第一產業的重視程度也可以通過農業固定投資的多少來體現。

1.3 數據來源

本文數據均來自2010—2019年的《中國農業統計年鑒》《中國統計年鑒》《中國農業統計年鑒匯編》及國家統計局官方相關數據。為盡量避免異方差性，本文數據均進行對數處理，缺失的數據將通過自相關擬合加以估算。

2 實證檢驗

2.1 多重共線性檢驗

由于多重共線性對實證分析的影響，我們先對變量進行多重共線性診斷，通過對方差膨脹因子（VIF）進行測算，判斷模型是否存在共線性。從表1 可以看出，模型中變量LnX1、LnX2、LnL的VIF 顯著大于10，因此該模型目前存在多重共線性問題。為消除共線性對回歸分析的影響，我們將通過逐步回歸分析選出最合適的研究模型。

表1 共線性統計

2.2 逐步回歸分析

通過SPSS軟件進行逐步回歸分析，得出本文最適合模型3，即式（3）不同形態的三種解釋（如表2所示）。

表2 模型摘要

1）形態1表示預測變量僅包含常量和LnX1，其余變量（即LnX2、LnX3、LnL、LnK）被剔除；

2）形態2 表示預測變量為常量及LnX1、LnK，其余變量（即LnX2、LnX3、LnL）被剔除；

3）形態3 表示預測變量為常量及LnX1、LnX3、LnK，其余變量（即LnX2、LnL）被剔除。

由表2 可以看出最適合模型3 中相關系數R為1.000，判定系數R2為1.000，調整后的判定系數R2為0.999，估計值的標準誤差約為0.003 952，表明式（3）的擬合度較好，其預測變量為LnX1、LnK、LnX3。

如表3 所示，顯示了未通過模型引入原則而被最適合模型3 剔除掉的變量，即形態（1）中變量LnX2、LnX3、LnL、LnK被剔除，形態（2）中變量LnX2、LnX3、LnL被剔除，形態（3）中變量LnX2、LnL被剔除。可以看出式（3）中LnX2和LnL兩個變量的P值為0.881、0.579，均大于顯著性水平0.05，因此未通過顯著性檢驗被排除掉。由表4 可以看出，最適合模型3中各解釋變量的VIF 均小于10，這表明模型3 中的解釋變量不存在多重共線性問題。

表3 排除的變量共線性統計

表4 模型3共線性統計

綜上所述，最后選擇的回歸模型為最適合模型3，其中LnX1、LnK、LnX3均在顯著性水平下通過了檢驗，從表5 可以看出各變量的標準化系數，則最終的回歸方程為：

表5 各變量標準化系數

3 結果與分析

3.1 各變量與生態農業發展的相關性分析

由農民人均可支配收入（X1）、產業結構（X3）和農業固定資產投資（K）的系數均為正值可以看出，它們對生態農業總產值的影響都是正向的。

1）農業人均可支配收入每增加1%，生態農業總產值增加0.572%；農業固定資產的投資每增加1%，生態農業總產值將增加0.166%；第一產業增加值占國內生產總值的比重每增加1%，生態農業總產值增加0.313%。以上分析可以得出，各影響因子每增加一個百分點，生態農業總產值增加都不會超過1%，這主要是因為生態農業發展的前進動力不足[5]。

2）從事農業生產人數（L）未能通過檢驗的原因：從2010—2018年的數據來看，從事農業生產人數逐漸減少，生態農業生產總值卻呈遞增趨勢，可見從事農業生產人數的多少并不會對生態農業產生顯著影響。主要原因在于，當前科技的發展及機械化程度的不斷提高，農業生產方式發生了巨大變革，傳統人工勞作方式逐步被取代，一臺大型機器設備的效率相當于諸多勞動力。當今的生態農業發展要以“質”取勝，吸引更多人才及先進技術投入生態農業建設中。

3）種植結構（X2）未通過檢驗的原因：種植結構是糧食作物播種面積和經濟作物種植面積的比例，理論上講，兩種作物均可帶來生態農業總產值的增加，但經濟作物中化肥、農藥等使用量更少，因此經濟作物的收益更高。從近些年數據來看，兩種作物的農藥、化肥等使用量均呈遞減趨勢，但生態農業生產總值卻呈遞增趨勢，可見種植結構對生態農業發展的影響相對較小。

3.2 各變量對生態農業發展的潛力分析

上文相關性分析只能得出農民人均可支配收入（X1）、產業結構（X3）和農業固定資產投資（K）對低碳綠色農業的影響是顯著的，但是并不能反映各自變量對因變量的影響程度大小。為了更科學地決策，我們在相關性分析結果基礎上對各因子的影響程度進行了排序。

1）從各因子的標準化系數來看，C(LnX1)＞C(LnX3)＞C(LnK)。各變量對因變量的影響是不一樣的，影響程度排序為：農民可支配收入（X1）＞產業結構（X3）＞農業固定資產投資（K）。這一結果說明，農民人均可支配收入高，意味著從事農業生產有利可圖，將會吸引更多的高精尖人才進入農業生產行業。根據國家統計局數據，2020 年我國第一產業增加值為77 754億元，增長3.0%，其占國內生產總值比重為7.7%；第二產業增加值為384 255 億元，增長2.6%，第二產業增加值比重為37.8%；第三產業增加值為553 977 億元，增長2.1%，第三產業增加值比重為54.5%。可以看出，第二、第三產業發展迅速，但也需要農業部門加大發展力度來滿足第二、第三產業的發展需求，因此，農業產業結構對低碳綠色農業發展會產生顯著影響。

2）農業固定資產投資（K）對生態農業發展的影響程度相對較小。如圖1 所示，2010 年之前我國農業固定資產投資增長率相對較快，2010 年左右投資增長率達到峰值，之后開始放緩，在2019 年甚至出現了負增長。此外，從效益比較優勢衡量，2010年之后，農民對比了農業投入產出效率與進城務工的投入產出效率后，進城務工成為農民從業方向的首選。農業固定資產投資對綠色低碳農業的影響程度比其他兩個變量小。

圖1 2003—2019年我國農業全社會固定投資變化趨勢圖

4 研究結論與政策建議

4.1 研究結論

從國家層面看，前文實證研究表明影響我國綠色低碳農業的關鍵變量有產業結構、農民人均可支配收入和農業固定資產投資，而種植結構和從事農業生產人數對綠色低碳農業的影響并不顯著。關鍵變量的影響程度為農民人均可支配收入＞產業結構＞農業固定資產投資。通過對關鍵變量進行合理調整，可以有效推動我國綠色低碳農業發展，為全面推進鄉村振興奠定堅實基礎。

4.2 政策建議

4.2.1 加速生態文明建設，助力全球發展

生態環境保護和經濟發展是相得益彰的，因此要想提升生態農業的經濟效益，首先要加快生態文明建設，始終堅持生態優先、綠色發展的理念。實踐證明，通過破壞生態來發展經濟是要付出巨大代價的，生態本身就是經濟，保護生態就是發展生產力。習近平生態文明思想強調我們要以綠色轉型為驅動，助力全球發展；要加強綠色國際合作，共享綠色發展成果。在RCEP 簽訂成功的背景下，我們要抓住多國合作的機遇，在與成員國進行交流學習的過程中，加快農業發展方式向生態化轉型，攜手他國參與全球環境治理，共同推動全球生態發展。

4.2.2 推進農業面源污染防治，打好污染防治攻堅戰

目前我國農業資源環境正處于外源性污染和內源性污染的雙重壓力下，農業發展現狀不容樂觀，因此要促進農業全面綠色轉型，推動生態文明建設，實現生態農業發展，加強農業面源污染治理是當務之急。農業面源污染防治的關鍵途徑是用綠色有機肥料取代化學肥料，并減少農藥、農膜等強污染性化學品的使用。由于農民的認知具有階段性特征，在缺乏生態農業方面的認知時，無法將生態農業效益和自身需求相聯系，為獲取更高的經濟收益他們會選擇使用傳統農藥，這成為農業面源污染防治過程中的巨大阻礙。為使農民成為利益相關者，需要借助生態補償機制的作用誘導出農戶對耕地污染防治的參與意愿[6]。

4.2.3 加強生態農業與科技融合，推動生態農業高質量發展

科技創新是生態農業發展的加速器。科技作為核心投入要素融入進生態農業中，可以實現農業的內生增長，保障農業資源的高效利用和生態農業的規模化發展。如在5G 飛速發展的時代，科技創新讓“互聯網+智慧農業”閃亮登場，使得農業基礎設施的綠色使用率和利用率大幅提升，加快了資源的循環利用。在全球文化交融的今天，各個國家的生態農業已經迎來了嶄新的突破，借助多國合作的契機，我國可以借鑒學習他國關于生態農業方面的突出成果，并結合中國的國情和現狀，開拓出具有中國特色的生態農業之路。

4.2.4 完善生態補償機制，加快推進多元化補償

大量研究表明我國目前的生態補償機制存在一定的缺陷，仍需進一步完善。在全球共同推進生態保護的背景下，我國可以借鑒美國、歐盟的“污染防治有酬計劃”“廢棄物減量有酬計劃”等生態補貼政策，將生態環境保護放在補貼政策的核心位置。由于過度追求農產品的產出量而施用大量化肥、農藥等，土壤肥力遭到破壞，未來補貼政策不應只追求農業產出，還要考慮生態環境污染治理成本，做到增加農業從業人員福利水平的同時也能有效保護生態環境。除此之外，生態補償機制應向多元化方向發展，借助市場機制的作用，探索更多更有效的補償方式，推進生態農業的規模化發展。