李琳鳳,李孟剛
(北京交通大學(xué),北京市 100044)
1980年以來,我國的糧食生產(chǎn)獲得了快速發(fā)展,達(dá)到了糧食供需的基本平衡,但隨著農(nóng)業(yè)政策的變化,期間糧食生產(chǎn)出現(xiàn)了幾次較大的波動,特別是2000~2003年間,糧食總產(chǎn)量連年快速下降,供需矛盾加大。目前我國糧食的產(chǎn)需自給率大體在95%左右,從分品種看,玉米產(chǎn)需基本平衡,小麥、水稻供求偏緊,大豆存在較大缺口。從消費(fèi)用途看,口糧消費(fèi)有所下降,飼料用糧、工業(yè)用糧明顯增加。
糧食安全是關(guān)系國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的頭等大事,歷年來黨中央和國家領(lǐng)導(dǎo)人都高度重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題,尤其是糧食生產(chǎn)問題。我國的糧食產(chǎn)量不斷邁上新的臺階,全國糧食供求進(jìn)入基本平衡、豐年有余的新階段。從2004年到2008年,我國糧食總產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)“五連增”,2008年達(dá)到歷史新高,突破52850萬噸,比上年增產(chǎn)2690萬噸,增長5.4%。而從1997年到2008年的11年間,糧食產(chǎn)量僅比1996年增加2397萬噸,盡管糧食產(chǎn)量受耕地、單產(chǎn)、政策等多種因素制約,但也反映了進(jìn)一步提高糧食產(chǎn)量所需的時間跨度增加,糧食增長率放緩,未來糧食增產(chǎn)的難度加大。
(1)糧食產(chǎn)量品種結(jié)構(gòu)。建國以來,以我國稻谷、小麥、玉米3大主要糧食產(chǎn)品的構(gòu)成而言,稻谷始終是我國第一大糧食作物,目前占糧食總產(chǎn)量的比例維持在35%以上,低于建國后的最高點(diǎn)47%10個百分點(diǎn)左右。盡管稻谷產(chǎn)量不斷增加,但稻谷比例卻在下降,體現(xiàn)了我國糧食結(jié)構(gòu)的調(diào)整和變化。
我國糧食品種結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化。20世紀(jì)70年代初期以前,我國稻米產(chǎn)量比例經(jīng)歷了1957~1961年的3年下降時期后逐漸上升,在1972年達(dá)到建國后的最高點(diǎn)。這段時間,小麥和玉米產(chǎn)量比例變動相對較為穩(wěn)定,大致維持在10%~15%左右,整體來看小麥比重略高于玉米比重。期間由于南方推廣雙季稻及改善灌溉條件,水稻種植面積有了較大的增加,北方由于缺水而限制了小麥種植面積的擴(kuò)大。
20世紀(jì)70年代后,稻谷產(chǎn)量比例就一直呈下降趨勢,到80年代中期,稻谷比重下降到了43.9%左右。而這期間,小麥比重逐年上升,到1986年上升到了23.0%,為70年代初的1.5倍多。玉米產(chǎn)量比例也有所上升,但上升幅度明顯低于小麥。這與華北平原改善中低產(chǎn)田的生產(chǎn)條件、增加灌溉面積有很大的關(guān)系。
從80年代中期以后,稻谷產(chǎn)量比例進(jìn)一步降低,2006年為近年來的最低點(diǎn),稻谷產(chǎn)量比例僅為36.7%,比1972年最高點(diǎn)降幅達(dá)到了10個百分點(diǎn)。小麥比重較為穩(wěn)定,大致在20%~25%之間。而玉米產(chǎn)量比重上升非常明顯,自1998年超越小麥后,差距明顯拉大。2007年,玉米比重達(dá)到30.36%,高出小麥8個百分點(diǎn)之多。由于糧食消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化,玉米由口糧逐漸轉(zhuǎn)換為飼料用糧,同時玉米單產(chǎn)大幅度增加,玉米播種面積還有進(jìn)一步增加的趨勢。
(2)區(qū)域結(jié)構(gòu)分析。我國糧食產(chǎn)量不斷增加,各地區(qū)的糧食結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大變化。這一方面有自然條件方面的原因,我國南北氣候差異明顯,東部和西部地區(qū)條件差異較大,而氣候變化也加劇了地區(qū)間的條件差異;另一方面則主要是由于各地經(jīng)濟(jì)形勢、農(nóng)業(yè)重視程度及扶植力度、資金投入差異等造成的。在2004年到2008年,我國糧食總產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)“五連增”中,河南、吉林、山東、黑龍江、安徽等糧食主產(chǎn)?。▍^(qū))對全國糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)尤其突出。
稻谷、小麥和玉米生產(chǎn)的地區(qū)分布有較大差異。近年來,不同地區(qū)在不同糧食生產(chǎn)中的相對地位也有較大調(diào)整。當(dāng)前,我國的稻谷生產(chǎn)主要分布在華中南地區(qū)和華東地區(qū),小麥生產(chǎn)主要集中在華東地區(qū)、華中南地區(qū)和華北地區(qū),東北地區(qū)、華北地區(qū)和華東地區(qū)則是我國的玉米主產(chǎn)區(qū)。在1998~2001年的連續(xù)3年糧食減產(chǎn)中,稻谷減產(chǎn)絕大多數(shù)發(fā)生在華東地區(qū)、華中南地區(qū),二者減產(chǎn)的稻谷分別占全國減產(chǎn)的50.38%和35.56%;小麥減產(chǎn)主要集中于華北地區(qū)、華東地區(qū)和西北地區(qū),三者減產(chǎn)的小麥分別占全國減產(chǎn)的29.72%、21.14%和21.37%;玉米減產(chǎn)大多集中在東北地區(qū)和華北地區(qū),東北地區(qū)減產(chǎn)的玉米高達(dá)全國減產(chǎn)的67.78%,華北地區(qū)減產(chǎn)的玉米也達(dá)23.63%。此外,在此期間,東北地區(qū)的稻谷、華中南地區(qū)的小麥、華中南地區(qū)和華東地區(qū)的玉米都還有所增產(chǎn)。
從南北方整個區(qū)域帶來看,南部稻谷產(chǎn)量與北方旱糧基本呈相反的趨勢。近年來南方稻谷生產(chǎn)趨向滑坡,已成為全國糧食總產(chǎn)量徘徊不前的主要因素之一。北方糧食生產(chǎn)趨增,南方糧食萎縮,這種趨勢發(fā)展的結(jié)果造成全國糧食重心北移。從20世紀(jì)70年代末到80年代中期,南方糧食雖然在全國糧食格局中占有主要地位,但其地位已開始下降;而與此同時,東北地區(qū)糧食地位逐步提高,黃淮海地區(qū)糧食增產(chǎn)幅度也穩(wěn)步上升,形成了黃淮海和東北地區(qū)全國商品糧源的兩大基地。
(1)耕地面積減少且質(zhì)量下降。近年來,我國耕地面積呈現(xiàn)出下降速度逐漸加快的趨勢。2003年,我國人均耕地面積為1.43畝,2005年下降到1.4畝。2007年底,這一數(shù)字僅為1.38畝,不及世界人均耕地的40%。[1]1996年農(nóng)業(yè)普查全國耕地面積19.51億畝,2001年據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局測算,全國約有耕地面積19.06億畝,2007年底國土資源部數(shù)據(jù)表明,我國全國耕地面積已減少到18.26億畝。1996年至2001年,耕地面積平均每年遞減0.45%,2001年至2007年,平均每年遞減0.7%,大大高出前5年的遞減速度。其中,南方一些地方糧食播種面積減少幅度更大,加劇了糧食生產(chǎn)格局結(jié)構(gòu)的失衡和全國糧食市場的不穩(wěn)定。不僅如此,我國耕地的總體質(zhì)量不好,全國大于陡坡的耕地有近9000萬畝(600萬公頃),有水源保證和灌溉設(shè)施的耕地只占40%,中低產(chǎn)田占總耕地面積的79%,更有許多耕地面臨嚴(yán)重的水土流失、沙漠化、鹽堿化、風(fēng)蝕、海蝕,土地的可持續(xù)生產(chǎn)能力受到嚴(yán)重影響,對糧食安全構(gòu)成了一定的威脅。
(2)灌溉水源短缺且水質(zhì)惡化。據(jù)聯(lián)合國教科文組織數(shù)據(jù),生產(chǎn)1噸小麥需要150噸水,大米2659噸水,玉米450噸水,大豆2300噸水,生產(chǎn)1噸谷物平均耗費(fèi)約1000噸水資源。照此估算,我國年產(chǎn)萬億斤糧食,需耗費(fèi)的水資源多達(dá)5000億噸。我國是一個季風(fēng)顯著、大陸性氣候典型的國家,降水的地區(qū)差異和年變化率很大,大部分地區(qū)非常干旱,水資源十分短缺,農(nóng)業(yè)用水問題一直制約和困擾著糧食生產(chǎn)發(fā)展。目前,全國人均水資源量為1911立方米,僅是世界人均數(shù)量的1/5,全國常年缺水300億立方米,遭受干旱威脅的耕地面積在2億至3億畝之間。我國水資源分布也不平衡,北方糧食主產(chǎn)區(qū)嚴(yán)重缺水,缺水面積高達(dá)58萬平方公里。另外,隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)入工業(yè)化帶來的持續(xù)高速增長時期,工業(yè)用水和生活用水的需求量急劇增大,今后工業(yè)部門和農(nóng)業(yè)部門之間的水爭奪戰(zhàn)似將加劇。據(jù)聯(lián)合國教科文組織數(shù)據(jù),農(nóng)業(yè)用水在水總消耗量中的比率因經(jīng)濟(jì)發(fā)展而下降,亞洲大約是70%~80%,美國大約是40%,日本大約是60%。我國這一問題尤其突出,南方多水地區(qū)農(nóng)業(yè)用水利用率僅在17%以下。更不可忽視的是,水源的嚴(yán)重污染加劇了水的供求矛盾。據(jù)中國工程院院士劉鴻亮教授對全國55000千米河段進(jìn)行的研究調(diào)查報(bào)告顯示,23.3%的河段水質(zhì)污染嚴(yán)重而不能用于灌溉,而且河流自潔等生態(tài)功能嚴(yán)重衰退,形勢異常嚴(yán)峻。
(1)生態(tài)環(huán)境脆弱,總體還在惡化。近年來,在國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時,我國農(nóng)業(yè)資源經(jīng)歷了一次高強(qiáng)度、掠奪式的開發(fā),水體污染、荒漠化、酸雨、生物種類減少等問題交叉發(fā)生,草原退化、土地沙化和堿化還在加重,作為農(nóng)業(yè)、糧食和主要食物產(chǎn)業(yè)綠色屏障的生態(tài)環(huán)境十分堪憂。目前,我國嚴(yán)重退化草原已近1.8億公頃,且以每年200萬公頃的速度繼續(xù)擴(kuò)張;①森林覆蓋率遠(yuǎn)低于31.4%的世界平均水平;我國是世界上受沙漠化危害最嚴(yán)重的國家之一,每年沙漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過540億元,北方干旱和半干旱地區(qū)的沙漠化土地還在不斷擴(kuò)大;我國現(xiàn)有鹽堿化和次生鹽堿化土地5.1億畝,鹽堿化土地已經(jīng)延伸到17個省區(qū),其中僅在新疆、寧夏、甘肅和山西4?。▍^(qū))就有鹽堿地2億畝。我國未來糧食增產(chǎn)所依賴的生態(tài)環(huán)境脆弱,并且在持續(xù)惡化。
(2)自然災(zāi)害頻發(fā),增產(chǎn)壓力加大。隨著全球氣候變暖的加劇,自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,國內(nèi)外糧食生產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅。國際糧食政策研究所的報(bào)告指出,由于全球氣候變暖,到2020年全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量預(yù)計(jì)降低16個百分點(diǎn),其中發(fā)展中國家所受的影響更大。不僅如此,氣候變化還對生物多樣性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
近年來,由于氣候的溫室效應(yīng)以及資源與生態(tài)條件的惡化,我國自然災(zāi)害增多。在我國,自然災(zāi)害集中表現(xiàn)為干旱、洪澇和病蟲害3個方面。三十余年來,幾乎每隔3至4年就會發(fā)生局部的自然災(zāi)害。農(nóng)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)不同,農(nóng)作物的產(chǎn)量與自然條件緊密聯(lián)系。相應(yīng)的每隔3至4年總有1年糧食減產(chǎn),減產(chǎn)幅度在2%至5%范圍內(nèi),極個別的年份甚至達(dá)到10%。糧食減產(chǎn)造成糧食供應(yīng)量的減少,往往需要依靠儲備糧來彌補(bǔ)。
(1)基礎(chǔ)設(shè)施落后,耕作效率不高。我國大部分農(nóng)業(yè)水利等基礎(chǔ)設(shè)施都是解放初期建造的,雖然國家和地方政府每年投入到農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的資金不少,但相對于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展對基礎(chǔ)設(shè)施的要求來說還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,相當(dāng)一部分設(shè)施年久失修,功能老化,配套不全,許多溝渠淤積,導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的農(nóng)村耕地?zé)o法耕種。
(2)生產(chǎn)成本上漲,種糧效益下降。近年來,糧食生產(chǎn)成本大幅增長。2008年,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格上漲20.3%,比上年漲幅增加了約13個百分點(diǎn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格上漲幅度明顯高于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格,前者漲幅高于后者近6個百分點(diǎn),使種植業(yè)生產(chǎn)成本明顯增加,在一定程度上抵消了國家所增加的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料綜合補(bǔ)貼的效果,使糧食種植的比較效益出現(xiàn)惡化態(tài)勢。
化肥、農(nóng)藥、農(nóng)機(jī)等農(nóng)資價(jià)格上漲過快,沖抵了農(nóng)民從惠農(nóng)政策中得到的好處,間接導(dǎo)致糧食播種面積減少。種糧效益偏低,挫傷了農(nóng)民種糧積極性。大量農(nóng)民情愿種經(jīng)濟(jì)作物,不愿意種糧。農(nóng)民種糧積極性不高、大量耕地被撂荒,是導(dǎo)致糧食產(chǎn)量上不去的重要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,到2007年10月,全國撂荒耕地達(dá)9000萬畝左右,數(shù)字十分驚人。
與發(fā)達(dá)國家相比,我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力還相當(dāng)落后。突出表現(xiàn)是科技體制不順,科技與經(jīng)濟(jì)脫節(jié);科技投入少,經(jīng)費(fèi)不足,力量分散;科技專業(yè)化服務(wù)薄弱,科研成果推廣率低,形不成生產(chǎn)力;農(nóng)業(yè)糧食科技成果儲備不足,不能滿足穩(wěn)步持續(xù)提高糧食產(chǎn)量和質(zhì)量的需要,與國外先進(jìn)水平有較大差距。發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)增長的80%、農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率提高的70%都?xì)w功于農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國的農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率只有50%左右。
過去25年我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,GDP年均增長率始終保持在9%左右。從國際經(jīng)驗(yàn)看,工業(yè)化進(jìn)入到中后期階段也是城市化的高潮。城市化和工業(yè)化都是生產(chǎn)要素向非農(nóng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移的過程,不僅人口要進(jìn)城,資金、土地等生產(chǎn)要素也向城市和工業(yè)轉(zhuǎn)移。然而,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化對糧食生產(chǎn)而言是一把雙刃劍。一方面,它可以為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化提供強(qiáng)有力的資金、技術(shù)支持,緩減農(nóng)業(yè)系統(tǒng)壓力,有益于農(nóng)業(yè)發(fā)展、糧食生產(chǎn);另一方面,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快會增加農(nóng)民的非農(nóng)就業(yè)機(jī)會,誘使更多農(nóng)民退出糧食生產(chǎn),抬高糧食生產(chǎn)機(jī)會成本,擠占糧食生產(chǎn)資源要素,尤其是不可再生的土地資源。我國雖然國土遼闊,但平原只占12%。工廠、城市和道路主要都是建設(shè)在平原,而平原又是最寶貴的農(nóng)業(yè)資源。所以,土地以及糧食供給與工業(yè)化和城市化的矛盾制約著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,是未來糧食增產(chǎn)的制約因素之一。[2]我國東南沿海地區(qū)大范圍出現(xiàn)糧食生產(chǎn)能力持續(xù)大幅度萎縮的事實(shí)證明了這一點(diǎn)。
同時,從水資源利用角度看,沿海地區(qū)工業(yè)化驅(qū)使糧食生產(chǎn)重心北移,加劇了水資源空間分布不均的矛盾,北方地區(qū)糧食生產(chǎn)用水形勢更加嚴(yán)峻。在過去10年中,增產(chǎn)最多的河南、吉林、遼寧、黑龍江和山東等5省,恰好全部處于水資源較為匱乏的北方地區(qū),5省人均水資源量分別僅為全國平均水平的26%、66%、32%、67%和22%。其中,河南和山東兩省的情況最為糟糕,兩省供水總量中,依靠地下水的部分已經(jīng)分別占到了60%和46%。在其他3省中,遼寧情況不容樂觀,該省地下水占供水總量的比重已經(jīng)達(dá)到了47%。相反,在過去10年中糧食產(chǎn)量下降最快的浙江、廣東、湖北、四川、江蘇和福建等6省,多數(shù)處于南方的沿海地區(qū),6省人均水資源量分別為全國平均水平的93%、88%、93%、147%、34%和157%,除江蘇外,其他任何一個省份水資源稟賦都要好于增產(chǎn)的北方5省。
從數(shù)量角度來看,我國糧食產(chǎn)量為糧食播種面積與糧食單產(chǎn)的乘積。糧食播種面積和糧食單產(chǎn)的分析是把握糧食生產(chǎn)影響因素分析的重要基礎(chǔ)。
從播種面積來看,由于人口增長、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快等,我國糧食總播種面積呈下降趨勢,2003年播種面積為14.9億畝,為建國以來的歷史最低點(diǎn)。2004年以后,國家出臺了一系列發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新政策,糧食播種面積出現(xiàn)了穩(wěn)步增長的新形勢,但仍低于建國初期水平。
從主要品種來看,近年來,除玉米的播種面積不斷上升外,稻谷和小麥的播種面積均有不同程度的下降。但從稻谷、小麥、玉米的累積播種面積來看,2000年前緩慢上升,之后出現(xiàn)大幅回落,波動幅度加大。
然而,三大品種播種面積累加占糧食播種面積的比例卻呈現(xiàn)明顯上升態(tài)勢,從建國初期的55%上升到2007的77%以上,原因主要是其他品種的糧食播種面積下降更為明顯。
從單品種來看,玉米的播種面積及比例上升最為顯著。2007年玉米的播種面積超過了稻谷的播種面積,成為我國糧食播種面積最大的品種。這一方面體現(xiàn)了我國糧食消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、居民肉類蛋白消費(fèi)增加導(dǎo)致了玉米等飼料用糧的增加;另一方面也反映了玉米經(jīng)濟(jì)效益較高,引發(fā)3大品種外的其他糧食品種播種面積的下降。
稻谷的播種面積自20世紀(jì)70年代后期不斷下降,但其播種比率相對較為平穩(wěn),一直維持在28%左右。小麥的播種面積從1998年以來下降明顯,其播種比率也下降到22%左右,接近新中國成立初期,這是品種播種面積中應(yīng)引起關(guān)注的一個問題。
隨著科學(xué)技術(shù)、農(nóng)業(yè)投入等因素的影響加大,我國糧食作物單產(chǎn)水平不斷上升。2007年糧食單產(chǎn)水平達(dá)到316.6公斤/畝,是解放初期的4.6倍,其中稻谷的單產(chǎn)水平最高,小麥相對較低。糧食單產(chǎn)波動與糧食產(chǎn)量波動具有很強(qiáng)的相關(guān)性,單產(chǎn)水平在1960年和2000年左右出現(xiàn)了較大程度的下滑,糧食單產(chǎn)的增長率近年來有所放緩。
對糧食單產(chǎn)序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)、ADF檢驗(yàn)表明,糧食單產(chǎn)序列為非平穩(wěn)序列。通過結(jié)構(gòu)突變單位根檢驗(yàn)可知,1960年和2000年為序列的結(jié)構(gòu)突變點(diǎn)。根據(jù)糧食單產(chǎn)的結(jié)構(gòu)突變點(diǎn),同時考慮到1978年改革開放前后政策上出現(xiàn)的較大調(diào)整。從3大主要糧食品種來看,我國稻谷畝產(chǎn)最高,但90年代后期單產(chǎn)增長幅度放緩,單產(chǎn)水平較為穩(wěn)定;小麥單產(chǎn)最低,但近年來增幅加大,2007年畝產(chǎn)突破300公斤,分別為稻谷、玉米畝產(chǎn)的71.6%、89.2%,比建國初期提升了38.22個百分點(diǎn),與稻谷、玉米的畝產(chǎn)差距逐漸縮小;自90年代以來,由于玉米飼料、生物燃料功能日益突出,其受外界各因素影響較為明顯,玉米單產(chǎn)波動加大,增長幅度也有所放緩。
在單產(chǎn)水平不斷提高的同時,也要注意到自90年代后期以來水稻單產(chǎn)提高的幅度有限,糧食單產(chǎn)水平整體增勢有所減弱,為保障我國糧食的穩(wěn)定供給,提高糧食單產(chǎn)水平的任務(wù)仍十分艱巨。
從糧食播種面積和糧食單產(chǎn)水平的現(xiàn)狀分析可以看出,近年來,隨著我國糧食播種面積的下滑,糧食單產(chǎn)水平是糧食產(chǎn)量的決定性因素。在發(fā)展糧食生產(chǎn)過程中,在穩(wěn)定和擴(kuò)大糧食播種面積的同時,要大力提高糧食單產(chǎn)水平。
糧食產(chǎn)量是由糧食播種面積和單產(chǎn)水平確定的,通過對糧食播種面積及單產(chǎn)水平施加影響而造成我國糧食產(chǎn)量的波動,這些因素對于兩者的影響有可能是相互的,其作用可能是同方向的,也可能是反方向的。
從總體上看,影響糧食播種面積最基本的因素是耕地面積,這不僅在很大程度上受自然條件的硬性約束,還在一定程度上受政策等人為因素制約。糧食播種面積的提高很大程度上取決于我國耕地資源的豐裕程度,而就我國的實(shí)際情況來看,盡管我國幅員遼闊,但人口眾多,使得我國人均耕地資源只有世界平均水平的1/3,人均耕地低于l.4畝,若到2030年我國人口達(dá)到16億,即使耕地仍保持在2005年的18.3億畝(l.221億公頃)總量不變,人均耕地也會下降到1.14畝(0.0763公頃)。而事實(shí)上,耕地資源的總量和人均量的下降在一定時期內(nèi)是難以避免的。隨著我國建設(shè)用地、退耕還林等對耕地資源的占用,我國的耕地面積一直以來呈現(xiàn)快速下降的趨勢。根據(jù)國土資源部最新公布的數(shù)據(jù),截至2008年末全國耕地面積為18.2574億畝,又比上一年度減少29萬畝。這已經(jīng)是耕地面積第12年持續(xù)下降。與1996年的19.51億畝相比,12年間我國的耕地面積凈減少了1.2526億畝。盡管在我國實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度之后,耕地下降的趨勢有所扼制,但耕地減少還是不爭的事實(shí)。耕地資源的減少,勢必對必須以土地為基礎(chǔ)的糧食生產(chǎn)產(chǎn)生重大的沖擊,1999年到2003年連續(xù)5年我國的糧食播種面積下降(直接后果就是5年糧食減產(chǎn)),在很大程度上就是由于耕地面積減少引起的。而從耕地的構(gòu)成來看,產(chǎn)量相對較低的旱地則占到了55.1%。
在耕地面積有限的情況下,糧食復(fù)種指數(shù)成為了提高糧食播種面積的一個重要因素。復(fù)種指數(shù)指一年內(nèi)農(nóng)作物播種面積與耕地面積之比,說明一年內(nèi)單位耕地面積上的平均種植次數(shù),反映耕地復(fù)種程度的高低。在耕地資源一定的情況下,提高復(fù)種指數(shù)是擴(kuò)大糧食播種面積的有效途徑。以2007年我國耕地面積為基準(zhǔn),復(fù)種指數(shù)提高1%,相當(dāng)于農(nóng)作物播種面積增加1825.5萬畝(121.7萬公頃)。根據(jù)國內(nèi)學(xué)者推算,我國目前的復(fù)種指數(shù)為123.5%,理論值為198%,尚有60%的潛力可挖。
當(dāng)然,影響糧食播種面積的因素很多,如政策因素、糧食價(jià)格及比較效益等。2004年以來,受農(nóng)業(yè)稅減免、糧食直補(bǔ)、糧價(jià)上漲等多種政策或背景的影響,我國的糧食種植面積遏制住了減少的趨勢。但需要注意到,糧食播種面積的提高在一定程度上是以犧牲其他農(nóng)作物為代價(jià)的,在我國糧食比較效益較差的情況下,這種政策的影響效果會大打折扣,并非長久之計(jì)。
糧食產(chǎn)量提高另一個主要途徑就是提高單位面積產(chǎn)量,在過去的幾十年內(nèi),我國糧食作物種植面積整體下滑的同時仍能保持糧食產(chǎn)量的增長,主要的原因在于糧食單產(chǎn)大幅度提高。近年來,糧食單產(chǎn)提高對糧食總產(chǎn)量增加的貢獻(xiàn)率越來越大,但同時也看到糧食單產(chǎn)增加的幅度在放緩。對于糧食單產(chǎn)影響因素的分析把握對未來我國糧食增產(chǎn)具有十分重要的意義。糧食單產(chǎn)因素分析關(guān)鍵在于找出影響單產(chǎn)的主要因素,從而對這些因素進(jìn)行把握和調(diào)控,為提高我國糧食產(chǎn)量及各項(xiàng)決策提供依據(jù)。
在對糧食單產(chǎn)的研究中,大多采用多因素線性回歸模型。然而,由于影響糧食安全的因素眾多,很多經(jīng)濟(jì)變量并非平穩(wěn)序列,這對于估計(jì)效果也會有一定影響,而且各因素對糧食單產(chǎn)的影響具有很大的不確定性,很難用線性方式進(jìn)行表述。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過學(xué)習(xí)過程實(shí)現(xiàn)具有隱含關(guān)系的最終目標(biāo),輸入與輸出變量之間分為若干層,相鄰層間由含有非線性結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元連結(jié)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性、適應(yīng)性、容錯性等特點(diǎn)。因此,選用GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。
廣義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理是,設(shè)X是(可測量的)隨機(jī)變量x的值,隨機(jī)變量x和y的聯(lián)合概率密度函數(shù)為f(x,y),條件均值為E[y│X]。給定X時的一個條件期望回歸可由下式計(jì)算:
對于輸出單變量Y的情形,可建立概率密度函數(shù)f(X)的一個估計(jì)簇:
其中,{Xt}nt=1為輸入樣本,σ為平滑參數(shù),W(·)為平滑函數(shù)。Specht構(gòu)建對應(yīng)的廣義回歸估計(jì)式為:
其中,d(X,Xt)為向量X與Xt的距離。廣義回歸估計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
根據(jù)上述模型,選取1978~2007年我國糧食生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)算結(jié)果表明,模型的擬合優(yōu)度為0.9968,能較好地反映我國糧食單產(chǎn)現(xiàn)狀。圖2中,y1為我國農(nóng)作物受災(zāi)面積與糧食播種面積比率,反映我國糧食生產(chǎn)的受災(zāi)程度;y2為我國農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力與糧食播種面積比率,反映糧食生產(chǎn)的機(jī)械化程度;y3為農(nóng)業(yè)有效灌溉面積與糧食播種面積比率;y4為化肥施用量與糧食播種面積比率。
各輸入指標(biāo)的相對重要性分別為:化肥的施用率為0.391,有效灌溉率為0.351,農(nóng)業(yè)機(jī)械化率為0.204,農(nóng)業(yè)受災(zāi)率為0.054。
從上述結(jié)果可以看出,糧食單位面積產(chǎn)量的變化與化肥要素的投入密切相關(guān)。在實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制后,農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有了更多的自主性。為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量,農(nóng)民開始大量施用化肥,并且使用量迅速攀升?;实氖┯糜行У靥岣吡宋覈Z食單位面積產(chǎn)量。1978年我國農(nóng)業(yè)化肥施用量為884萬噸,到1980年便升至1269.4萬噸,而2007年全國農(nóng)業(yè)化肥施用量達(dá)到5107.8萬噸,是1978年的5.78倍。從糧食單位播種面積的施用量來看,2008年達(dá)到了483.5噸/千公頃,為1978年的6.60倍。化肥施用量的增長對糧食單位面積產(chǎn)量的增長居功至偉。
灌溉對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有至關(guān)重要的作用,有效灌溉面積比率是影響我國糧食單產(chǎn)的重要因素。從建國初大搞農(nóng)田水利建設(shè),到如今農(nóng)民對灌溉的重視,充分說明糧食產(chǎn)量嚴(yán)重依賴于灌溉質(zhì)量。1978年,我國有效灌溉面積占糧食播種面積的37.29%,而到了2007年這一比重增加到53.503%。有效灌溉面積比重的持續(xù)增長也是致使糧食單位面積產(chǎn)量長期快速增長的重要原因之一,其對糧食單產(chǎn)的貢獻(xiàn)僅次于化肥的使用率。從結(jié)果也可以看出,受災(zāi)率對糧食單產(chǎn)的貢獻(xiàn)率不高,這主要是由于有效灌溉率的提升大大增強(qiáng)了我國糧食的抗災(zāi)能力。
圖1 GRNN模型結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 我國糧食單產(chǎn)影響因素分析
我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的狀況是農(nóng)戶小規(guī)模經(jīng)營,精細(xì)耕作。農(nóng)業(yè)機(jī)械,特別是大型農(nóng)機(jī),在很多地區(qū)仍沒能得到推廣使用,但一些糧食生產(chǎn)基地等大規(guī)模糧食種植單位使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的數(shù)量增長極快,從而使全國農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力也大幅度增加。1978年我國農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力為1175億瓦,2007年增加到7659億瓦,是改革開放初期的6.5倍。
當(dāng)然,糧食單產(chǎn)的變動還受其他因素的影響,如農(nóng)藥、地膜、有機(jī)肥等生產(chǎn)要素的投入、勞動力投入、糧食價(jià)格、政策及制度的變動等。
[1]陳錫文.1.4畝人均耕地量即將失守[N].第一財(cái)經(jīng)日報(bào),2006-07-03(A01).
[2]于明遠(yuǎn).中國經(jīng)濟(jì)長期穩(wěn)定增長的影響因素與戰(zhàn)略選擇[J].財(cái)經(jīng)問題研究,2009(4):20-24.