吳麗麗　李谷成　周曉時(shí)

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.湖北農(nóng)村發(fā)展研究中心，湖北 武漢 430070)

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中國(guó)糧食生產(chǎn)要素之間的替代關(guān)系研究——基于勞動(dòng)力成本上升的背景

吳麗麗李谷成周曉時(shí)

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.湖北農(nóng)村發(fā)展研究中心，湖北 武漢 430070)

摘要：論文采用1991~2013年中國(guó)糧食生產(chǎn)的相關(guān)投入與價(jià)格數(shù)據(jù)，基于超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)的影子替代彈性估計(jì)方法，實(shí)證分析了勞動(dòng)力成本上升背景下我國(guó)糧食生產(chǎn)的要素需求與替代關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)：(1)我國(guó)糧食生產(chǎn)的要素需求正處在理性的價(jià)格調(diào)節(jié)區(qū)間，要素價(jià)格仍然是調(diào)節(jié)要素需求的經(jīng)濟(jì)杠桿；與勞動(dòng)力和化肥相比，機(jī)械投入對(duì)價(jià)格變化更為敏感，更容易受自身價(jià)格變化的沖擊。(2)農(nóng)業(yè)機(jī)械與勞動(dòng)力存在明顯的替代關(guān)系，且替代關(guān)系越來(lái)越強(qiáng)。這說(shuō)明在勞動(dòng)力成本快速上升的情形下，利用機(jī)械替代勞動(dòng)可以大幅減少農(nóng)業(yè)勞動(dòng)投入，特別是可以有效緩解勞動(dòng)力選擇性轉(zhuǎn)移帶來(lái)的勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺問(wèn)題。(3)化肥與勞動(dòng)也存在明顯的替代關(guān)系，但替代關(guān)系穩(wěn)中略降。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)是農(nóng)戶決策的首要考量因素，在勞動(dòng)力成本快速上升的背景下，選擇多量少次的施肥方式、增施化肥并減少農(nóng)家肥投入，用化肥替代勞動(dòng)成為農(nóng)戶的理性選擇。

關(guān)鍵詞：要素替代；勞動(dòng)力成本；影子替代彈性；超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)；要素替代彈性；需求價(jià)格彈性

自2004年首次出現(xiàn)“民工荒”以來(lái)，關(guān)于中國(guó)經(jīng)濟(jì)是否到達(dá)“劉易斯拐點(diǎn)”的討論快速升溫。誠(chéng)然，關(guān)于中國(guó)是否迎來(lái)了“劉易斯拐點(diǎn)”，學(xué)者們見(jiàn)仁見(jiàn)智、爭(zhēng)論不休，但自從該討論出現(xiàn)后，尤其是進(jìn)入到中等收入階段以來(lái)，一些典型的“特征化事實(shí)”毋庸置疑：一是計(jì)劃生育政策、受教育程度提高和經(jīng)濟(jì)發(fā)展多重因素疊加，使得低生育率得以形成并長(zhǎng)期持續(xù)；二是人口結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，“未富”條件下提前進(jìn)入“老齡化”社會(huì)的“未富先老”問(wèn)題；三是人口撫養(yǎng)比提高、勞動(dòng)人口比重下降，人口紅利逐漸消失；四是剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和城市化進(jìn)程使得農(nóng)村出現(xiàn)“老齡化”和“女性化”趨勢(shì)。所有這些事實(shí)最終都必然反映在勞動(dòng)力成本上升上，且具有長(zhǎng)期性、趨勢(shì)性和不可逆性。以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)家庭勞動(dòng)用工價(jià)為例，1978~2012年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)家庭勞動(dòng)用工價(jià)從0.80元/日增長(zhǎng)到10.58元/日(均為1978年不變價(jià))，增長(zhǎng)了13.22倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同期化肥價(jià)格(增長(zhǎng)了6.52倍)和機(jī)械價(jià)格(增長(zhǎng)了3.74倍)的增長(zhǎng)速度。

這意味著我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要素稟賦結(jié)構(gòu)及其相對(duì)價(jià)格正發(fā)生著重大變化，已不再是傳統(tǒng)意義上農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力投入過(guò)剩和“過(guò)密”的問(wèn)題，而是勞動(dòng)力成本日益高企，“老齡化”和“女性化”趨勢(shì)明顯的條件下如何進(jìn)一步發(fā)展的問(wèn)題[1]。那么，勞動(dòng)力成本快速上升會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)什么實(shí)質(zhì)性影響呢？是否會(huì)誘導(dǎo)農(nóng)戶減少勞動(dòng)投入呢？與此同時(shí)，勞動(dòng)力成本的快速上升也催生了要素相對(duì)價(jià)格的變化，這一變化是否會(huì)產(chǎn)生要素替代？本文試圖從要素需求價(jià)格彈性與要素替代彈性的角度來(lái)回答這些問(wèn)題。

一、文獻(xiàn)綜述

需求價(jià)格彈性指的是一定時(shí)期內(nèi)需求量變動(dòng)對(duì)價(jià)格變動(dòng)的反應(yīng)程度，是衡量需求量變化對(duì)價(jià)格變化敏感性的一個(gè)指標(biāo)。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于需求價(jià)格彈性的研究已廣泛應(yīng)用于商品進(jìn)出口、能源消費(fèi)等領(lǐng)域[2][3]。但鮮有文獻(xiàn)關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的需求價(jià)格彈性，特別是在勞動(dòng)力成本上升背景下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素需求將如何變化呢？

要素替代彈性這一概念最早由Hicks提出[4](P124-125)，是指在給定產(chǎn)出及其他要素價(jià)格不變的條件下，兩種要素相對(duì)價(jià)格的變化所帶來(lái)的這兩種要素投入比例的相對(duì)變化，用來(lái)表示要素投入變動(dòng)對(duì)要素相對(duì)價(jià)格變動(dòng)的反應(yīng)敏感程度。也就是說(shuō)，面對(duì)要素價(jià)格沖擊，決策者調(diào)整要素投入結(jié)構(gòu)的能力嚴(yán)格取決于要素替代關(guān)系及其大小，因此，準(zhǔn)確測(cè)算生產(chǎn)要素之間的替代彈性，對(duì)決策者根據(jù)要素價(jià)格變化采取相應(yīng)對(duì)策進(jìn)而改善資源配置具有重要意義[5]。

從已有文獻(xiàn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)學(xué)者從不同的角度運(yùn)用不同的方法對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的要素替代關(guān)系進(jìn)行了研究。例如，馬凱等認(rèn)為糧食生產(chǎn)中農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力與勞動(dòng)投入確實(shí)存在著一定的替代關(guān)系，但不是很明顯[6]。李紅利用超越對(duì)數(shù)函數(shù)研究得出，農(nóng)業(yè)機(jī)械與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力之間存在明顯的替代關(guān)系，且1994年以后農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)勞動(dòng)的替代是有利的[7]。劉渝等基于CES生產(chǎn)函數(shù)，得出農(nóng)業(yè)灌溉用水量與農(nóng)田灌溉投資之間存在很強(qiáng)的替代關(guān)系[8]。尹朝靜等基于VES生產(chǎn)函數(shù)測(cè)算出1978~2010年間農(nóng)業(yè)資本對(duì)勞動(dòng)的平均替代彈性為1.529，且資本對(duì)勞動(dòng)的有效替代促進(jìn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展[9]。李谷成等對(duì)油菜的研究也得出，雖然油菜生產(chǎn)經(jīng)歷了一個(gè)勞動(dòng)力凈流出的過(guò)程，但由于化肥和機(jī)械對(duì)勞動(dòng)力的顯著替代，使得勞動(dòng)力的凈流出并沒(méi)有顯著損害油菜生產(chǎn)[1]。李志俊發(fā)現(xiàn)人力資本提高了資本對(duì)土地的替代能力，因而其作用不容忽視[10]。

但上述文獻(xiàn)都將要素價(jià)格變化作為外生變量，沒(méi)有考慮要素價(jià)格變化的重要影響，特別是勞動(dòng)力成本上升對(duì)要素投入結(jié)構(gòu)的影響，而要素價(jià)格又是決定要素需求與要素替代的最關(guān)鍵因素。究其原因，一方面可能是受要素價(jià)格數(shù)據(jù)可得性的影響。由于難以獲取要素價(jià)格信息，學(xué)者們一般不直接度量要素價(jià)格變化對(duì)要素投入變動(dòng)的影響，而是轉(zhuǎn)而估計(jì)要素邊際技術(shù)替代率變動(dòng)對(duì)要素投入變動(dòng)的影響，但這難以反映要素價(jià)格變化的沖擊。另一方面，要素替代彈性的估計(jì)準(zhǔn)確性依賴于函數(shù)模型的選擇，而已有文獻(xiàn)多利用生產(chǎn)函數(shù)來(lái)刻畫(huà)要素替代關(guān)系，較少使用包含價(jià)格信息的成本函數(shù)模型。不同的生產(chǎn)函數(shù)模型蘊(yùn)含著不同的要素替代假定：經(jīng)典的C-D生產(chǎn)函數(shù)模型假定要素替代彈性為1，其經(jīng)濟(jì)意義明確，但明顯與現(xiàn)實(shí)不符；CES生產(chǎn)函數(shù)放松了替代彈性為1的假定，允許替代彈性在不同樣本觀測(cè)值之間存在差異，但不能刻畫(huà)替代彈性的時(shí)變特征；VES生產(chǎn)函數(shù)彌補(bǔ)了CES的不足，但其形式復(fù)雜，難以進(jìn)行線性估計(jì)，因此在簡(jiǎn)潔為美和實(shí)用至上的建模思路下，VES生產(chǎn)函數(shù)的應(yīng)用受到了極大的限制[11]。與C-D函數(shù)、CES、VES相比，超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)形式靈活、包容性極強(qiáng)，能夠提供更為豐富的信息，因此應(yīng)用最為廣泛，但用超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)來(lái)測(cè)度要素替代彈性同樣存在一些缺陷：一是用于估算替代彈性的計(jì)算公式存在邏輯錯(cuò)誤，使得研究結(jié)論可靠性受損[12]；二是多要素超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型往往包含的解釋變量過(guò)多，存在嚴(yán)重的共線性問(wèn)題，即便采用嶺回歸法加以修正，估計(jì)效果仍然很差。

超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)有效彌補(bǔ)了以上不足。它與超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)同屬于平方響應(yīng)面模型，具備超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)的所有優(yōu)良性質(zhì)；同時(shí)，在測(cè)度要素替代彈性時(shí)可以利用Shephard引理將超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)轉(zhuǎn)化為成本份額函數(shù)，以有效緩解共線性問(wèn)題，提高估計(jì)的精度；更重要的是，超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)將要素價(jià)格作為內(nèi)生解釋變量，可以有效刻畫(huà)微觀農(nóng)戶的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策，例如：勞動(dòng)力成本上升對(duì)農(nóng)戶要素投入結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了哪些沖擊，農(nóng)戶又是如何調(diào)整要素投入結(jié)構(gòu)以改善資源配置的。

帶著上述問(wèn)題和已有文獻(xiàn)的不足，本文采用1991~2013年中國(guó)糧食生產(chǎn)的相關(guān)投入與價(jià)格數(shù)據(jù)，將要素價(jià)格作為內(nèi)生解釋變量納入超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)模型，并基于影子替代彈性估計(jì)方法對(duì)勞動(dòng)力成本上升背景下我國(guó)糧食生產(chǎn)要素的需求及其替代關(guān)系進(jìn)行實(shí)證分析。這既可以彌補(bǔ)現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)要素價(jià)格變化關(guān)注的不足，還可以為應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力成本上升挑戰(zhàn)提供更有針對(duì)性的政策建議。

二、模型設(shè)定與估計(jì)方法

(一)基于超越對(duì)數(shù)形式的成本函數(shù)模型

超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)在結(jié)構(gòu)上屬于平方響應(yīng)面模型，無(wú)需設(shè)定特定的生產(chǎn)函數(shù)形式[13]，也不需要對(duì)要素替代彈性施加任何前提假定[14]，具有易估計(jì)和包容性強(qiáng)兩大優(yōu)勢(shì)，特別適合用來(lái)刻畫(huà)生產(chǎn)要素之間的替代/互補(bǔ)關(guān)系及其變化特征。根據(jù)本文的研究目的，首先構(gòu)建一個(gè)包含多要素投入的超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型：

(1)

式(1)中，Y為產(chǎn)出，Xi為各投入生產(chǎn)要素，α0=lnA，是反映技術(shù)水平的效率參數(shù)，αi與αij均為未知參數(shù)。

由于超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)與超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)存在對(duì)偶關(guān)系，根據(jù)對(duì)偶理論，可構(gòu)建與式(1)相對(duì)應(yīng)的最小成本函數(shù)，來(lái)反映給定產(chǎn)出水平下使總成本最小的要素價(jià)格與要素投入之間的關(guān)系。其一般形式為：

(2)

式(2)中，C為總生產(chǎn)成本，Pi為各類生產(chǎn)要素價(jià)格。鑒于該函數(shù)包含的自變量過(guò)多，直接估計(jì)往往面臨嚴(yán)重的共線性問(wèn)題，因此一般不直接估計(jì)成本函數(shù)，而是利用Shephard引理構(gòu)建并估計(jì)成本份額函數(shù)。根據(jù)Shephard引理，通過(guò)最小成本函數(shù)對(duì)要素價(jià)格求偏導(dǎo)，可以得到給定產(chǎn)出水平下使總成本最小的要素需求函數(shù)，進(jìn)而得到各要素的成本份額(Si)方程：

(3)

(二)要素替代彈性的估算

基于超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)的要素替代彈性有交叉價(jià)格彈性(cross price elasticity，CPE)、Allen替代彈性(Allen elasticity of substitution，AES)、Morishima替代彈性(Morishima elasticity of substitution，MES)以及影子替代彈性(shadow elasticity of substitution，SES)四種。CPE表示的是要素i價(jià)格變化(Pi)對(duì)要素j投入量(Xj)的影響，是一種單投入-單價(jià)格彈性，描述的是要素之間的絕對(duì)替代率，卻無(wú)法度量要素之間的相對(duì)替代率[15]。與CPE相比，AES并沒(méi)有提供更多的信息，也沒(méi)有明確的經(jīng)濟(jì)意義，因此也飽受詬病。MES反映的是在其他要素價(jià)格不變的情形下，僅由要素j價(jià)格變化(Pj)所導(dǎo)致的要素投入比例(Xi/Xj)的變化，是一種相對(duì)替代率，能較好地反映要素之間的替代關(guān)系，因此應(yīng)用較廣[15][16]。與AES及MES相比，SES反映的是兩種要素相對(duì)價(jià)格(Pj/Pi)的變化所帶來(lái)的兩種要素投入比例(Xi/Xj)的相對(duì)變化，是一種雙投入-雙價(jià)格彈性，更接近Hicks對(duì)替代彈性的原始定義[4](P124-125)，具有理論上的優(yōu)勢(shì)；且經(jīng)實(shí)證檢驗(yàn)，SES對(duì)要素之間替代關(guān)系的刻畫(huà)也更符合實(shí)際，結(jié)果的穩(wěn)健性也更強(qiáng)，因此，SES成為運(yùn)用超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)計(jì)算替代彈性的首選[5]。本文將采用超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)的影子替代彈性來(lái)刻畫(huà)我國(guó)糧食生產(chǎn)的要素替代關(guān)系。

根據(jù)Mundlak和郝楓的研究[5][17]，影子替代彈性(SES)可以通過(guò)與生產(chǎn)函數(shù)對(duì)偶的最小成本函數(shù)C(Y；P)導(dǎo)出：

(4)

式(4)中，S表示要素成本份額，E表示要素需求價(jià)格彈性，i與j分別表示不同的生產(chǎn)要素。由于S是已知的，只要擁有要素需求價(jià)格彈性數(shù)據(jù)，就可以估算出要素替代彈性的大小。根據(jù)Binswanger的研究[18]，要素需求價(jià)格彈性Eij可根據(jù)超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)及其成本份額函數(shù)的系數(shù)βij計(jì)算：

(5)

(6)

三、實(shí)證分析

(一)數(shù)據(jù)來(lái)源及說(shuō)明

本文選取1991~2013年中國(guó)糧食(指三種糧食平均，包括水稻、小麥和玉米)生產(chǎn)的相關(guān)投入與價(jià)格數(shù)據(jù)來(lái)分析要素之間的需求與替代關(guān)系，主要數(shù)據(jù)來(lái)源于《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》(1992~2014年)和《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》(1992~2014年)。其中，各變量定義如下：

1.勞動(dòng)力投入與勞動(dòng)力價(jià)格。本文選取糧食生產(chǎn)的每畝用工投入作為勞動(dòng)力投入的代理變量，以勞動(dòng)者的有效勞動(dòng)時(shí)間來(lái)表示，精確到工作日數(shù)，這有助于消除勞動(dòng)力投入由于農(nóng)忙農(nóng)閑季節(jié)長(zhǎng)短等因素帶來(lái)的不確定性和誤差。關(guān)于勞動(dòng)力價(jià)格，《農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》提供了家庭勞動(dòng)日工價(jià)與雇工工價(jià)兩大指標(biāo)，其中家庭勞動(dòng)日工價(jià)用于核算家庭勞動(dòng)用工的機(jī)會(huì)成本，雇工工價(jià)用于核算農(nóng)忙時(shí)節(jié)的勞動(dòng)力成本，考慮到勞動(dòng)力需求的季節(jié)性特征，單獨(dú)使用上述任一指標(biāo)都可能導(dǎo)致高估或低估勞動(dòng)力成本。本文用每畝人工成本除以每畝勞動(dòng)用工投入，得到勞動(dòng)力價(jià)格，可以兼顧農(nóng)閑與農(nóng)忙等季節(jié)性因素的影響。

2.化肥投入與化肥價(jià)格。化肥投入用每畝化肥折純用量(包括氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)混肥)來(lái)度量，化肥價(jià)格通過(guò)化肥費(fèi)用除以化肥投入量得到。

3.機(jī)械投入與機(jī)械價(jià)格。由于《農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》沒(méi)有提供具體的機(jī)械投入數(shù)量與價(jià)格信息，本文參考陳書(shū)章等的做法[19]，將每畝機(jī)械作業(yè)費(fèi)作為機(jī)械投入量，將農(nóng)業(yè)機(jī)械與半機(jī)械農(nóng)具價(jià)格指數(shù)作為機(jī)械價(jià)格，這雖然不是最優(yōu)選擇，卻是數(shù)據(jù)可得性約束下的次優(yōu)選擇。

4.總生產(chǎn)成本與要素成本份額。歷年的總生產(chǎn)成本為投入要素價(jià)值加總，包括每畝勞動(dòng)用工成本、化肥費(fèi)用、機(jī)械作業(yè)費(fèi)以及農(nóng)藥、農(nóng)膜、排灌費(fèi)、燃料動(dòng)力費(fèi)、管理費(fèi)、固定資產(chǎn)折舊等其他直接或間接費(fèi)用，但不包括土地成本。要素成本份額為投入要素成本與總成本之比。

以上各價(jià)值變量均按相關(guān)價(jià)格指數(shù)折算為1991年不變價(jià)，其中，勞動(dòng)力價(jià)格與勞動(dòng)用工成本按農(nóng)村居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)進(jìn)行折算，化肥費(fèi)用按化學(xué)肥料價(jià)格指數(shù)進(jìn)行折算，機(jī)械作業(yè)費(fèi)按農(nóng)業(yè)機(jī)械與半機(jī)械農(nóng)具價(jià)格指數(shù)進(jìn)行折算，物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)進(jìn)行折算。主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

(二)實(shí)證估計(jì)與檢驗(yàn)

借助Eviews7.2軟件，本文運(yùn)用1991~2013年中國(guó)糧食生產(chǎn)的相關(guān)投入與價(jià)格數(shù)據(jù)對(duì)各要素成本份額方程進(jìn)行實(shí)證估計(jì)。由于最小成本函數(shù)對(duì)相關(guān)參數(shù)施加了對(duì)稱性與要素價(jià)格齊次性約束，且各要素成本份額相加一定等于1，因此，在實(shí)際操作中僅需估計(jì)(n-1)個(gè)獨(dú)立的成本份額方程。考慮到其他要素投入涉及的內(nèi)容較多，包羅萬(wàn)象，難以確定其具體數(shù)量，也無(wú)法獲知其政策含義，本文不予估計(jì)其成本份額方程，僅僅估計(jì)了勞動(dòng)力成本份額方程、機(jī)械成本份額方程與化肥成本份額方程。同時(shí)，為了消除各要素成本份額方程之間可能存在的序列自相關(guān)問(wèn)題，本文運(yùn)用廣義差分法做了適當(dāng)修正。估計(jì)結(jié)果如表2所示。

表1　變量的描述性統(tǒng)計(jì)

表2　要素成本份額方程估計(jì)結(jié)果

注：***、**、*分別表示在1%、5%、10%的水平下顯著。

根據(jù)表2的估計(jì)結(jié)果可以看出：調(diào)整后的R2、AIC值及F統(tǒng)計(jì)量均處于理想范圍，說(shuō)明各方程的整體擬合效果較好；由DW統(tǒng)計(jì)量可知廣義差分法較好地修正了序列自相關(guān)問(wèn)題；各方程的估計(jì)參數(shù)βii均大于0，保證了最小成本函數(shù)C(Y；P)對(duì)要素價(jià)格非遞減的要求，與理論預(yù)期一致。這些都說(shuō)明本文的模型設(shè)定、變量選取以及估計(jì)程序等能較好地反映我國(guó)糧食生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)，下文我們將以此作為基準(zhǔn)模型來(lái)進(jìn)行實(shí)證分析。

(三)要素需求價(jià)格彈性分析

圖1　勞動(dòng)力、機(jī)械、化肥的需求價(jià)格彈性

(四)要素替代彈性分析

同樣，基于成本份額方程的估計(jì)結(jié)果以及影子替代彈性計(jì)算公式，可以計(jì)算出1991~2013年中國(guó)糧食生產(chǎn)的要素替代彈性(見(jiàn)圖2)。要素替代彈性是衡量要素之間替代關(guān)系強(qiáng)弱的核心指標(biāo)，SESij>0說(shuō)明要素之間存在替代關(guān)系，且數(shù)值越大替代性越強(qiáng)；SESij<0說(shuō)明要素之間存在互補(bǔ)關(guān)系。通過(guò)觀察圖2，本文有如下發(fā)現(xiàn)：

圖2　中國(guó)糧食生產(chǎn)的要素替代彈性

1.農(nóng)業(yè)機(jī)械與勞動(dòng)力存在明顯的替代關(guān)系。從圖2可以看出，農(nóng)業(yè)機(jī)械與勞動(dòng)力的替代彈性值大于0，說(shuō)明二者呈替代關(guān)系；且隨著時(shí)間的推移數(shù)值越來(lái)越大，說(shuō)明替代關(guān)系越來(lái)越強(qiáng)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力外出務(wù)工，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所面臨的要素稟賦結(jié)構(gòu)及其相對(duì)價(jià)格正在發(fā)生著根本性的變化，已逐步進(jìn)入到一個(gè)勞動(dòng)力成本快速上升的區(qū)間。如表3所示，我國(guó)糧食生產(chǎn)的勞動(dòng)力價(jià)格從1991年的3.60元/日增長(zhǎng)到2013年的26.15元/日，增長(zhǎng)了7.26倍，雖然同期機(jī)械的價(jià)格也增長(zhǎng)了1.89倍，化肥的價(jià)格增長(zhǎng)了1.65倍，但勞動(dòng)力價(jià)格的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械和化肥的增長(zhǎng)速度。根據(jù)農(nóng)業(yè)誘致性技術(shù)變遷理論，在家庭經(jīng)營(yíng)和資源配置市場(chǎng)化條件下，農(nóng)民主要根據(jù)產(chǎn)品市場(chǎng)和要素市場(chǎng)上的相對(duì)價(jià)格信號(hào)做出生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策，將更傾向于用價(jià)格低廉的要素替代價(jià)格昂貴的要素，從而改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要素投入結(jié)構(gòu)。作為一種典型的勞動(dòng)節(jié)約型技術(shù)，機(jī)械是替代勞動(dòng)的最直接和最主要的方式，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，利用農(nóng)業(yè)機(jī)械可以大大減少農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力投入時(shí)間，特別是在勞動(dòng)力選擇性轉(zhuǎn)移背景下，農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用和推廣可以有效緩解農(nóng)村男性青壯年勞動(dòng)力嚴(yán)重不足導(dǎo)致的勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺[20][21]。從表3也可以看出，隨著勞動(dòng)力成本的快速上升，勞動(dòng)用工成本與機(jī)械價(jià)格的比率也不斷提高，我國(guó)糧食生產(chǎn)越來(lái)越傾向于減少勞動(dòng)投入、增加機(jī)械投入，用機(jī)械替代勞動(dòng)。其中，糧食生產(chǎn)的勞動(dòng)投入從1991年的15.82工日/畝減少到2013年的6.17工日/畝，減少了61.00%；機(jī)械投入從1991年的5.99元/畝增加到2013年的66.11元/畝，增長(zhǎng)了11.04倍。這恰恰說(shuō)明，伴隨著勞動(dòng)力成本的快速上升以及勞動(dòng)與機(jī)械價(jià)格比率的不斷提高，機(jī)械對(duì)勞動(dòng)的替代關(guān)系會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化時(shí)代已經(jīng)實(shí)實(shí)在在地來(lái)臨，相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略也應(yīng)未雨綢繆。

表3　要素價(jià)格變化與要素投入變化

2.勞動(dòng)力與化肥也存在明顯的替代關(guān)系。從圖2可以看出，化肥與勞動(dòng)力的替代彈性值也大于0，說(shuō)明二者呈替代關(guān)系；但與機(jī)械不同，化肥與勞動(dòng)的替代關(guān)系一直較為穩(wěn)定且近年來(lái)略有下降?；适且环N典型的土地節(jié)約型技術(shù)。長(zhǎng)期以來(lái)，在人多地少的資源稟賦條件下，土地是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的瓶頸要素，因此，促進(jìn)化肥對(duì)土地進(jìn)行替代一度是我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)變革的方向，這使得化肥在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演著舉足輕重的角色[21]。但化肥與勞動(dòng)的替代關(guān)系較為復(fù)雜：一方面，化肥施用主要是靠人工完成，施肥量越多往往意味著較多的勞動(dòng)投入，二者在一定程度上是互補(bǔ)關(guān)系；另一方面，施肥方式也會(huì)影響勞動(dòng)投入強(qiáng)度，適當(dāng)增施化肥、保證作物生長(zhǎng)的養(yǎng)分，有助于減少田間管理的勞動(dòng)投入，且即便是同樣的施肥量，采用少量多次或多量少次的施肥方式對(duì)勞動(dòng)投入的影響也是截然不同的[22]。從理論上講，化肥養(yǎng)分含量高、肥效快，但養(yǎng)分單一、持續(xù)時(shí)間短[23]，為提高施肥效率，農(nóng)戶應(yīng)結(jié)合土壤及農(nóng)作物生長(zhǎng)情況適時(shí)適量施肥，并適當(dāng)搭配有機(jī)肥(如農(nóng)家肥)。然而，在生產(chǎn)實(shí)際中，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)才是農(nóng)戶決策的首要考量，特別是在勞動(dòng)力成本快速上升的背景下，選擇多量少次的施肥方式、增施化肥并減少農(nóng)家肥投入可以有效降低勞動(dòng)力成本，因此，用化肥替代勞動(dòng)成為農(nóng)戶的理性選擇。同時(shí)，值得一提的是，雖然化肥與勞動(dòng)價(jià)格比與機(jī)械勞動(dòng)價(jià)格比變化趨勢(shì)相似，但化肥投入并沒(méi)有像機(jī)械投入那樣節(jié)節(jié)高升，而是趨于平穩(wěn)，這既是農(nóng)業(yè)誘致性技術(shù)變遷的結(jié)果，也是緩解農(nóng)村面源污染、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的客觀要求。

3.機(jī)械與化肥替代關(guān)系較為復(fù)雜，且存在明顯的階段特征。由圖2可知，1991~2004年機(jī)械與化肥呈互補(bǔ)關(guān)系，2005~2011年轉(zhuǎn)為替代關(guān)系，2012~2013年再次呈互補(bǔ)關(guān)系。從理論上講，機(jī)械與化肥分別是勞動(dòng)節(jié)約型技術(shù)與土地節(jié)約型技術(shù)的典型代表，它們二者之間不存在明顯的替代關(guān)系。從表3也可以看出，機(jī)械價(jià)格與化肥價(jià)格的變化趨勢(shì)與變化幅度相當(dāng)，二者相對(duì)價(jià)格的變化對(duì)相對(duì)投入的變化影響較小。也就是說(shuō)，機(jī)械投入與化肥投入的差異主要源自其替代要素價(jià)格的差異，相對(duì)于土地價(jià)格而言，勞動(dòng)力價(jià)格增長(zhǎng)更快，而且化肥對(duì)土地的替代有更大的局限性，因此機(jī)械投入的增長(zhǎng)快于化肥投入的增長(zhǎng)。

四、研究結(jié)論與政策啟示

本文采用1991~2013年中國(guó)糧食生產(chǎn)的相關(guān)投入與價(jià)格數(shù)據(jù)，基于超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)的影子替代彈性估計(jì)方法，實(shí)證分析了勞動(dòng)力成本上升背景下我國(guó)糧食生產(chǎn)的要素需求與替代關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)：(1)我國(guó)糧食生產(chǎn)的要素需求正處在理性的價(jià)格調(diào)節(jié)區(qū)間，要素價(jià)格仍然是調(diào)節(jié)要素需求的經(jīng)濟(jì)杠桿，無(wú)論是勞動(dòng)力、機(jī)械還是化肥，其需求價(jià)格彈性都處于缺乏彈性的區(qū)間，說(shuō)明未來(lái)僅僅通過(guò)調(diào)整要素自身價(jià)格來(lái)調(diào)節(jié)要素需求的空間有限；不同要素的需求價(jià)格彈性也存在一定的差異，與勞動(dòng)力和化肥相比，機(jī)械投入對(duì)價(jià)格變化更為敏感，更容易受自身價(jià)格變化的沖擊。(2)農(nóng)業(yè)機(jī)械與勞動(dòng)力存在明顯的替代關(guān)系，且隨著時(shí)間的推移，替代關(guān)系越來(lái)越強(qiáng)。機(jī)械是一種典型的勞動(dòng)節(jié)約型技術(shù)，在勞動(dòng)力成本快速上升、勞動(dòng)與機(jī)械價(jià)格比不斷提高的情形下，利用機(jī)械替代勞動(dòng)可以大幅減少農(nóng)業(yè)勞動(dòng)投入，特別是可以有效緩解勞動(dòng)力選擇性轉(zhuǎn)移帶來(lái)的勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺問(wèn)題。(3)化肥與勞動(dòng)也存在明顯的替代關(guān)系。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)是農(nóng)戶決策的首要考量，在勞動(dòng)力成本快速上升的背景下，選擇多量少次的施肥方式、增施化肥并減少農(nóng)家肥投入可以有效降低生產(chǎn)成本，因此，用化肥替代勞動(dòng)成為農(nóng)戶的理性選擇。

本文的政策含義較為明顯。(1)要素價(jià)格仍然是調(diào)節(jié)要素需求的經(jīng)濟(jì)杠桿，因此充分發(fā)揮要素價(jià)格的調(diào)節(jié)機(jī)制需進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)要素市場(chǎng)，進(jìn)一步理順要素價(jià)格的市場(chǎng)形成機(jī)制，促使要素價(jià)格充分反映要素的稀缺程度，進(jìn)而引導(dǎo)農(nóng)戶的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策。(2)勞動(dòng)力成本快速上升、機(jī)械對(duì)勞動(dòng)的替代關(guān)系越來(lái)越強(qiáng)也意味著，我國(guó)糧食生產(chǎn)的機(jī)械化時(shí)代已經(jīng)實(shí)實(shí)在在地來(lái)臨，相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略也應(yīng)未雨綢繆，特別是要在薄弱地區(qū)(如山地和丘陵地區(qū))、薄弱作物、薄弱生產(chǎn)環(huán)節(jié)上取得突破，補(bǔ)齊農(nóng)業(yè)機(jī)械化的“短板”。(3)適當(dāng)增施化肥有助于減少田間管理環(huán)節(jié)的勞動(dòng)投入，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，但也要兼顧化肥利用效率與生態(tài)環(huán)境的承載能力，可以嘗試推廣環(huán)境友好型施肥技術(shù)并借鑒機(jī)械服務(wù)外包經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)施肥社會(huì)化服務(wù)來(lái)減少勞動(dòng)投入。

本文也存在一些不足。(1)由于超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)及影子替代彈性對(duì)理論模型的假設(shè)相對(duì)嚴(yán)格，本文并沒(méi)有將制度因素及技術(shù)因素納入模型中考慮，這可能導(dǎo)致研究結(jié)論與現(xiàn)實(shí)情況存在一定的偏差，未來(lái)可就這一問(wèn)題進(jìn)一步深入研究。(2)論文沒(méi)有考慮要素市場(chǎng)扭曲帶來(lái)的影響。有學(xué)者提出，要素價(jià)格扭曲也會(huì)影響要素投入與要素替代，但作者認(rèn)為，農(nóng)戶作為微觀決策主體，主要按其接收到的價(jià)格信號(hào)做出生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策，至于該價(jià)格是否真實(shí)地反映要素的稀缺程度、是否背離其機(jī)會(huì)成本不是農(nóng)戶決策的關(guān)鍵因素，也就是說(shuō)，要素價(jià)格扭曲主要影響的是資源的宏觀配置，對(duì)微觀農(nóng)戶的影響較小。

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(責(zé)任編輯：易會(huì)文)

中圖分類號(hào)：F323.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-5230(2016)02-0140-09

作者簡(jiǎn)介：吳麗麗(1988— )，女，湖北云夢(mèng)人，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院博士生；

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“勞動(dòng)力成本上升對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響機(jī)理與實(shí)證研究”(71473100)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“中國(guó)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)：結(jié)構(gòu)調(diào)整、比較優(yōu)勢(shì)與動(dòng)態(tài)演進(jìn)”(71273103)；國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”青年拔尖人才支持計(jì)劃項(xiàng)目；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)自主科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目“結(jié)構(gòu)調(diào)整、比較優(yōu)勢(shì)與農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)”(2012YQ003)

收稿日期：2015-12-18

李谷成(1982— )，男，湖南長(zhǎng)沙人，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師；

周曉時(shí)(1990— )，男，河南舞鋼人，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院博士生。