孫致陸

(中國農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與發(fā)展研究所，北京 100081)

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我國三大主糧單產(chǎn)水平的時空演進與地區(qū)收斂

孫致陸

(中國農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與發(fā)展研究所，北京 100081)

在分析1978—2015年我國稻谷、小麥和玉米單產(chǎn)時空演進趨勢的基礎上，檢驗了全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)的收斂情況。研究表明:全國三大主糧單產(chǎn)均在波動變化中顯著提升，且主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)基本都持續(xù)高于非主產(chǎn)區(qū)省份；全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)均存在顯著的收斂趨勢，單產(chǎn)絕對差距持續(xù)縮小，初期單產(chǎn)較低省份的單產(chǎn)提升速度更快，離自身穩(wěn)態(tài)值越遠的省份單產(chǎn)的提升速度也越快；主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)收斂趨勢則不具有普遍性，小麥單產(chǎn)絕對差距未明顯縮小，稻谷單產(chǎn)提升速度也無明顯差異；與主產(chǎn)區(qū)省份相比，非主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)收斂趨勢更顯著。

稻谷； 小麥； 玉米； 主產(chǎn)區(qū)； 非主產(chǎn)區(qū)； 糧食單產(chǎn)

一、引言

作為世界上人口基數(shù)最大的國家，確保糧食安全是我國當前及未來相當長的一段時間內(nèi)面臨的重大挑戰(zhàn)[1]。我國政府始終高度重視農(nóng)業(yè)發(fā)展，出臺了一系列支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要政策措施，用不到世界7%的耕地資源，養(yǎng)活了近22%的世界人口[2]。2003—2015年我國糧食總產(chǎn)量歷史性地實現(xiàn)了“十二連增”，十三年間增產(chǎn)了19075萬噸[3]。但即便如此，我國糧食仍不能完全自給，供求總量還存在一定缺口，所以，適度的糧食凈進口仍然必不可少[4]。入世以來，我國糧食進口規(guī)模大幅增長，其中谷物和大豆的進口量分別從2001年的344萬噸和1394萬噸大幅增加到2015年的3272萬噸和8169萬噸，年均增長率分別為17.45%和13.46%，2015年凈進口量分別達3218萬噸和8156萬噸[5]。當然，這其中也有國內(nèi)糧食供給品種結(jié)構(gòu)不適應市場需求、國內(nèi)糧食生產(chǎn)成本高且效益低導致缺乏國際競爭力和國際糧價自2012年底起持續(xù)下跌等因素共同引起國內(nèi)外糧食出現(xiàn)持續(xù)較大價差的原因[6-7]。更需考慮的是，我國現(xiàn)有的13億多人口還會增長，將來對糧食的需求量還會增加[6]。在此背景下，我國政府提出了國家糧食安全戰(zhàn)略，明確要求適度進口國內(nèi)供求存在缺口的糧食等農(nóng)產(chǎn)品，通過統(tǒng)籌利用國內(nèi)國際兩個市場、兩種資源，確保“谷物基本自給、口糧絕對安全”。糧食綜合生產(chǎn)能力是糧食安全的基礎，糧食綜合生產(chǎn)能力的安全是糧食安全的核心[8]，鞏固并增強糧食綜合生產(chǎn)能力需主要通過擴大糧食種植面積和提高糧食單產(chǎn)水平來實現(xiàn)。然而當前，我國糧食生產(chǎn)仍面臨著耕地數(shù)量減少、耕地質(zhì)量下降、科技支撐不強等諸多隱憂[9-10]。因此，按照2016年“中央一號”文件提出的推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革[11]，未來要確保我國國家糧食安全，做到中國人的吃飯問題基本靠自己來解決、中國人的飯碗牢牢端在自己手里[6]，將主要依靠糧食單產(chǎn)的進一步提升。

我國政府對稻谷、小麥、玉米等主要糧食作物(簡稱“主糧”)生產(chǎn)實施的農(nóng)業(yè)支持保護補貼政策(2015年起實施，由以前的種糧直補、農(nóng)資綜合補貼和良種補貼合并)、小麥稻谷最低收購價政策、玉米臨時收儲政策(2016年起改革為玉米生產(chǎn)者補貼制度)、產(chǎn)糧大縣獎勵政策等一系列扶持政策，均是以主產(chǎn)區(qū)省份為重點實施范圍，并且主產(chǎn)區(qū)省份相對于非主產(chǎn)區(qū)省份在耕地、水資源等農(nóng)業(yè)資源稟賦方面一般也更具優(yōu)勢。那么，我國全國以及主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份主糧單產(chǎn)的演進趨勢如何？主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份主糧單產(chǎn)是否存在顯著差異？全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份主糧單產(chǎn)是否存在收斂趨勢？對這些問題的深入探究，有助于更全面準確地把握我國主糧單產(chǎn)變化規(guī)律，可為在新形勢下更好地完善國家糧食安全政策提供一定的現(xiàn)實依據(jù)。目前，國內(nèi)已有研究我國糧食單產(chǎn)的文獻主要分析了主糧單產(chǎn)變化趨勢及其波動幅度和波動周期[12-14]、主糧單產(chǎn)變化影響因素[15-17]、主糧單產(chǎn)提升對糧食增產(chǎn)的貢獻[18-21]等，關(guān)于不同省份糧食單產(chǎn)的比較及其收斂趨勢，僅有田旭等[1]對全國30個省份稻谷、小麥和玉米進行了相關(guān)研究，并在此基礎上進一步估算了三大主糧歷年的生產(chǎn)潛能，但還鮮有關(guān)于三大主糧主產(chǎn)區(qū)和非主產(chǎn)區(qū)單產(chǎn)收斂趨勢的研究。因此，本文在已有相關(guān)文獻的基礎上，先分析1978—2015年我國稻谷、小麥和玉米單產(chǎn)的時空演進趨勢，然后利用多種收斂性檢驗方法對三大主糧單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份的收斂情況進行檢驗。

二、收斂檢驗模型構(gòu)建及數(shù)據(jù)來源

(一)收斂性檢驗模型構(gòu)建

收斂性研究最早關(guān)注經(jīng)濟增長問題，按照變化特征，收斂性可分為σ收斂和β收斂。σ收斂是指各經(jīng)濟體人均收入等指標值的絕對差距隨著時間的推移逐漸縮小，也稱絕對σ收斂[22],本文利用變異系數(shù)(CV)和如下模型對絕對σ收斂進行檢驗。

CVt=C+αt+εt

(1)

其中，t表示時間趨勢，C和εt分別表示常數(shù)和白噪聲；當系數(shù)估計值α<0且在統(tǒng)計上顯著時，說明各省份主糧單產(chǎn)絕對差距隨著時間的推移顯著縮小，即絕對σ收斂存在。

β收斂包括絕對β收斂及條件β收斂。絕對β收斂是指指標初始值較低的經(jīng)濟體增長速度要明顯快于初始值較高的經(jīng)濟體，表明各經(jīng)濟體指標值絕對差距隨著時間的推移逐漸縮??；條件β收斂是指指標初始值離其穩(wěn)態(tài)值越遠的經(jīng)濟體增長速度也越快，表明落后經(jīng)濟體增長速度明顯快于發(fā)達經(jīng)濟體[23]。根據(jù)Barro等的研究[24]，絕對β收斂檢驗模型可以表示為：

(2)

其中，Yieldi,t和Yieldi,0分別表示i省份在考察期和基期的主糧單產(chǎn)；φ表示系數(shù)估計值，當φ<0且統(tǒng)計顯著時，表明主糧單產(chǎn)低的省份主糧單產(chǎn)的增長速度顯著快于主糧單產(chǎn)高的省份，即存在絕對β收斂。借鑒Mankiw等的研究[25]，絕對β收斂的平均收斂速度λ可根據(jù)下式求得：

(3)

根據(jù)本文研究樣本期，式(2)和式(3)可分別改寫為：

(4)

(5)

根據(jù)Mille等[26]的研究，條件β收斂檢驗模型可表示為：

gVi,t=lnYieldi,t-lnYieldi,t-1=C+φlnYieldi,t-1+εi,t

(6)

其中，gVi,t表示i省份主糧單產(chǎn)從t-1期到t期的增長率；φ表示系數(shù)估計值，當φ<0且統(tǒng)計顯著時，說明離穩(wěn)態(tài)值越遠的省份主糧單產(chǎn)的增長速度也越快，即存在條件β收斂。條件β收斂的平均收斂速度γ可利用下式計算得到：

(7)

(二)數(shù)據(jù)來源及說明

表1 我國三大主糧產(chǎn)區(qū)省份情況 單位：%

注：廣西和海南的數(shù)據(jù)在1978—1987年不可分，因此將海南的數(shù)據(jù)全部合并入廣西;四川和重慶的數(shù)據(jù)在1978—1996年不可分，因此將重慶的數(shù)據(jù)全部合并入四川。

本文采用的我國全國及各產(chǎn)區(qū)省份稻谷、小麥和玉米的單產(chǎn)數(shù)據(jù)是根據(jù)全國及各產(chǎn)區(qū)省份稻谷、小麥和玉米的產(chǎn)量與播種面積數(shù)據(jù)計算得到(單位：噸/公頃)；其中，稻谷包括早稻、中稻和晚稻，小麥包括冬小麥和春小麥。研究樣本期為1978—2015年，數(shù)據(jù)均來自國家統(tǒng)計局國家數(shù)據(jù)庫?？紤]到樣本期內(nèi)數(shù)據(jù)的完整程度以及每種主糧各產(chǎn)區(qū)省份產(chǎn)量占該種主糧全國總產(chǎn)量比重情況，本文研究的稻谷、小麥和玉米的全國產(chǎn)區(qū)省份與主產(chǎn)區(qū)省份及2015年主產(chǎn)區(qū)省份稻谷、小麥和玉米的產(chǎn)量與播種面積合計分別占全國比重情況如表1所示。

三、我國三大主糧單產(chǎn)水平的時空演進

(一)全國范圍內(nèi)三大主糧單產(chǎn)水平的變化

根據(jù)圖1可知，全國三大主糧單產(chǎn)總體上均在波動變化中顯著提升。1978—2015年，全國稻谷、小麥和玉米每公頃產(chǎn)量分別增加了2.91噸、3.55噸和3.09噸，單產(chǎn)年均增長率分別為1.50%、2.94%和2.03%。全國三大主糧單產(chǎn)在同一年份相互之間的大小關(guān)系均一直表現(xiàn)為：稻谷>玉米>小麥。需要特別提及的是，受多方面因素影響，我國糧食總產(chǎn)量在1998—2003年間連續(xù)5年下降，從51230萬噸降至43070萬噸[4]，在此期間全國三大主糧單產(chǎn)總體上也是以降為主。

圖1 1978—2015年全國三大主糧單產(chǎn)變化情況

表2 不同時期全國三大主糧單產(chǎn)平均值及變化幅度 單位：噸/公頃

注：平均值等于該時期各年份單產(chǎn)的算術(shù)平均值；變化幅度等于該時期起止年份單產(chǎn)之差。

根據(jù)表2可知，伴隨著全國三大主糧單產(chǎn)的進一步提升，各時期全國三大主糧單產(chǎn)平均值總體上也在不斷增長。全國稻谷、小麥和玉米單產(chǎn)的平均值在2011—2015年比在1978—1980年分別增加了2.66噸/公頃、3.13噸/公頃和2.90噸/公頃。從不同時期全國三大主糧單產(chǎn)變化幅度來看，稻谷單產(chǎn)變化幅度和玉米單產(chǎn)變化幅度總體上均呈現(xiàn)出了近似“M”型的變化特征，小麥單產(chǎn)變化幅度則持續(xù)波動變化。

(二)產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)水平的時空變化

1. 產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)水平的時空變化

根據(jù)圖2可知，我國稻谷主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份的單產(chǎn)總體上均顯著提高。從主產(chǎn)區(qū)省份看(圖2-a)，遼寧、江蘇、四川、河南、吉林和湖北的稻谷單產(chǎn)一直位處前列，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；湖北、吉林、江蘇、黑龍江和河南的稻谷單產(chǎn)1978—2015年總體增長幅度位處前5位，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；黑龍江、湖北、吉林、江西和廣西的稻谷單產(chǎn)年均增長率位處前5位，其中黑龍江、江西和廣西的稻谷單產(chǎn)在1978年均排在后幾位；稻谷單產(chǎn)最高省份和最低省份的單產(chǎn)絕對差距從1978年的2.31噸/公頃進一步擴大到2015年的2.93噸/公頃。從非主產(chǎn)區(qū)省份看(圖2-b)，2015年，新疆、上海、山東、寧夏和陜西的稻谷單產(chǎn)位處前5位，且明顯高于其他非主產(chǎn)區(qū)省份；新疆、內(nèi)蒙古、山東、天津和上海的稻谷單產(chǎn)1978—2015年總體增長幅度位處前5位，且明顯高于其他非主產(chǎn)區(qū)省份；內(nèi)蒙古、新疆、天津、山東和甘肅的稻谷單產(chǎn)年均增長率位處前5位，且這5個省份的稻谷單產(chǎn)在1978年均排在后幾位；稻谷單產(chǎn)最高省份和最低省份的單產(chǎn)絕對差距從1978年的5.19噸/公頃縮小到2015年的4.02噸/公頃。

圖2-a主產(chǎn)區(qū)省份 圖2-b非主產(chǎn)區(qū)省份

圖2 主要年份我國稻谷主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份單產(chǎn)變化情況

2. 產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)水平的時空變化

根據(jù)圖3可知，我國小麥主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份的單產(chǎn)總體上均明顯提升。從主產(chǎn)區(qū)省份看(圖3-a)，2015年，河南、河北、山東、安徽和新疆的小麥單產(chǎn)位處前5位，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；新疆、河南、安徽、河北和山東的小麥單產(chǎn)1978—2015年總體增長幅度位處前5位，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；新疆、安徽、河北、河南和山東的小麥單產(chǎn)年均增長率位處前5位，其中河北和新疆的小麥單產(chǎn)在1978年均排在后幾位；小麥單產(chǎn)最高省份和最低省份的單產(chǎn)絕對差距從1978年的1.42噸/公頃進一步擴大到2015年的2.67噸/公頃。從非主產(chǎn)區(qū)省份看(圖3-b)，西藏、天津、北京和上海的小麥單產(chǎn)一直位處前列，且明顯高于其他非主產(chǎn)區(qū)省份；遼寧、西藏、天津、吉林和山西的小麥單產(chǎn)1978—2015年總體增長幅度位處前5位，且明顯高于其他非主產(chǎn)區(qū)省份；內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、山西和廣東的小麥單產(chǎn)年均增長率位處前5位，且這5個省份的小麥單產(chǎn)在1978年均排在后幾位；小麥單產(chǎn)最高省份和最低省份的單產(chǎn)絕對差距從1978年的3.09噸/公頃進一步擴大到2015年的4.71噸/公頃。

圖3-a主產(chǎn)區(qū)省份 圖3-b非主產(chǎn)區(qū)省份

圖3 主要年份我國小麥主產(chǎn)省份和非主產(chǎn)省份單產(chǎn)變化情況

3. 產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)水平的時空變化

根據(jù)圖4可知，我國玉米主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份的單產(chǎn)總體上都明顯提高。從主產(chǎn)區(qū)省份看(圖4-a)，吉林、內(nèi)蒙古、山東、黑龍江和遼寧的玉米單產(chǎn)基本都位處前列，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；吉林、山東、內(nèi)蒙古、黑龍江和河北的玉米單產(chǎn)1978—2015年總體增長幅度位處前5位，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；吉林、山東、河北、河南和四川的玉米單產(chǎn)年均增長率位處前5位，其中山東、河北、河南和四川的玉米單產(chǎn)在1978年均排在后幾位；玉米單產(chǎn)最高省份和最低省份的單產(chǎn)絕對差距從1978年的1.75噸/公頃進一步擴大到2015年的2.24噸/公頃。從非主產(chǎn)區(qū)省份看(圖4-b)，寧夏、上海、北京、甘肅、新疆和江蘇的玉米單產(chǎn)基本都位處前列，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；新疆、寧夏、安徽、湖南和江西的玉米單產(chǎn)1978—2015年總體增長幅度位處前5位，且明顯高于其他主產(chǎn)區(qū)省份；江西、湖南、廣東、安徽和新疆的玉米單產(chǎn)年均增長率位處前5位，其中江西、湖南、廣東和安徽的玉米單產(chǎn)在1978年均排在后幾位；玉米單產(chǎn)最高省份和最低省份的單產(chǎn)絕對差距從1978年的4.48噸/公頃縮小到2015年的3.29噸/公頃。

圖4-a主產(chǎn)區(qū)省份 圖4-b非主產(chǎn)區(qū)省份

圖4 主要年份我國玉米主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份單產(chǎn)變化情況

四、我國三大主糧單產(chǎn)水平的地區(qū)收斂分析

(一)絕對σ收斂檢驗

1. 稻谷

根據(jù)圖5可知，從全國來看，1978年以來全國產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)的變異系數(shù)在持續(xù)波動變化中以降為主，從1978年的0.217減少至2015年的0.132。從主產(chǎn)區(qū)來看，1978年以來主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)變異系數(shù)的變化幅度相對較為平緩且總體上有所下降，從1978年的0.180減少至2015年的0.155，主產(chǎn)區(qū)省份的稻谷單產(chǎn)變異系數(shù)在樣本期的大多數(shù)年份里均高于全國。從非主產(chǎn)區(qū)來看，1978年以來非主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)變異系數(shù)的變化幅度相對較為劇烈且總體上出現(xiàn)了顯著下降，從1978年的0.311減少至2015年的0.148，并且非主產(chǎn)區(qū)省份的稻谷單產(chǎn)變異系數(shù)在樣本期內(nèi)一直高于全國產(chǎn)區(qū)省份，在大多數(shù)年份里也高于主產(chǎn)區(qū)省份。因此，隨著時間推移，我國稻谷單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份之間、主產(chǎn)區(qū)各省份之間和非主產(chǎn)區(qū)省份之間的絕對差距總體上均出現(xiàn)了不同程度縮小。

注：圖中虛線表示變化情況的趨勢線；下同。

表3 我國稻谷單產(chǎn)絕對σ收斂檢驗模型估計結(jié)果

注：***和**分別表示在1%和5%的水平上統(tǒng)計顯著；圓括號內(nèi)數(shù)值為系數(shù)估計值的t統(tǒng)計量,方括號內(nèi)數(shù)值為檢驗統(tǒng)計量的相伴概率。下同。

根據(jù)表3中對模型(1)的估計結(jié)果可知，各個模型的擬合效果均較好；對于全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，α的估計值均小于0且在1%水平上統(tǒng)計顯著，這表明全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)的絕對差距都顯著縮小。因此，隨著時間的推移，我國稻谷單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在絕對σ收斂。

2. 小麥

根據(jù)圖6可知，從全國來看，1978年以來全國產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)的變異系數(shù)在不斷波動變化中以降為主，從1978年的0.448減少至2015年的0.333。從主產(chǎn)區(qū)來看，1978年以來主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)變異系數(shù)在前期大幅波動變化且近期變化較為平緩，總體上略有下降，從1978年的0.215減少至2015年的0.199，主產(chǎn)區(qū)省份的小麥單產(chǎn)變異系數(shù)在樣本期內(nèi)一直顯著低于全國。從非主產(chǎn)區(qū)來看，1978年以來非主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)變異系數(shù)的變化幅度相對較大且總體上出現(xiàn)了顯著下降，從1978年的0.541減少至2015年的0.335，并且非主產(chǎn)區(qū)省份的小麥單產(chǎn)變異系數(shù)在樣本期內(nèi)一直高于全國各產(chǎn)區(qū)省份，也顯著高于主產(chǎn)區(qū)省份。因此，隨著時間推移，我國小麥單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份之間和非主產(chǎn)區(qū)省份之間的絕對差距總體上均出現(xiàn)了不同程度縮小，而主產(chǎn)區(qū)省份之間絕對差距的變化趨勢并不非常明顯。

圖6 1978—2015年我國小麥單產(chǎn)變異系數(shù)變化情況

表4 我國小麥單產(chǎn)絕對σ收斂檢驗模型估計結(jié)果

根據(jù)表4中對模型(1)的估計結(jié)果可知，對于全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，α的估計值均小于0且分別在5%和1%水平上統(tǒng)計顯著，這表明全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)的絕對差距隨時間推移都顯著縮??；對于主產(chǎn)區(qū)省份，α的估計值大于0但在統(tǒng)計上不顯著，這表明主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)的絕對差距隨時間推移的變化趨勢不明顯。因此，我國小麥單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在絕對σ收斂，主產(chǎn)區(qū)省份則不存在絕對σ收斂。

如圖1～圖3的結(jié)果對比所示，本文所使用求解器的應力和位移結(jié)果與ABAQUS計算結(jié)果非常接近，該求解器可以很好的進行螺栓預緊力分析。同時，X、Y、Z三個方向上的位移結(jié)果誤差按誤差公式得到誤差值，分別是4.86×10-6、4.16×10-6、3.34×10-6。由此可以看出，ATLAS計算結(jié)果與ABAQUS結(jié)果誤差非常小。

3. 玉米

根據(jù)圖7可知，從全國來看，1978年以來全國產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)的變異系數(shù)在持續(xù)波動變化中以降為主，從1978年的0.358減少至2015年的0.173，從主產(chǎn)區(qū)來看，1978年以來主產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)變異系數(shù)在前期大幅波動變化且近期變化較為平緩，總體上有所下降，從1978年的0.161減少至2015年的0.125，主產(chǎn)區(qū)省份的玉米單產(chǎn)變異系數(shù)在樣本期內(nèi)一直顯著低于全國。從非主產(chǎn)區(qū)來看，1978年以來非主產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)變異系數(shù)的變化幅度相對較大且總體上出現(xiàn)了顯著下降，從1978年的0.439減少至2015年的0.191，并且非主產(chǎn)區(qū)省份的玉米單產(chǎn)變異系數(shù)在樣本期內(nèi)基本都高于全國產(chǎn)區(qū)省份，也顯著高于主產(chǎn)區(qū)省份。因此，隨著時間推移，我國玉米單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份之間、主產(chǎn)區(qū)省份之間和非主產(chǎn)區(qū)省份之間的絕對差距總體上均出現(xiàn)了不同程度的縮小。

圖7 1978—2015年我國玉米單產(chǎn)變異系數(shù)變化情況

表5 我國玉米單產(chǎn)絕對σ收斂檢驗模型估計結(jié)果

根據(jù)表5中對模型(1)的估計結(jié)果可知，各個模型的擬合效果均較好；對于全國各產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，α的估計值均小于0且在1%水平上統(tǒng)計顯著，這表明隨時間推移，全國各產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)的絕對差距都顯著縮小。因此，我國玉米單產(chǎn)在全國各產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在絕對σ收斂。

(二)絕對β收斂檢驗

1. 稻谷

根據(jù)表6中對模型(4)的估計結(jié)果可知，對于全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，β的估計值均小于0且在1%水平上統(tǒng)計顯著，這表明全國和非主產(chǎn)區(qū)稻谷單產(chǎn)低的省份稻谷單產(chǎn)比稻谷單產(chǎn)高的省份以更快速度增長，即全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)均存在絕對β收斂且平均收斂速度λ分別為6.83%和11.98%，非主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)平均收斂速度顯著高于全國產(chǎn)區(qū)省份。對于主產(chǎn)區(qū)省份，β=-0.0068<0但統(tǒng)計上不顯著，這表明稻谷單產(chǎn)低的省份稻谷單產(chǎn)增長速度和稻谷單產(chǎn)高的省份差異不明顯，主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)不存在絕對β收斂。

表6 我國稻谷單產(chǎn)絕對β收斂檢驗模型估計結(jié)果

2.小麥

根據(jù)表7中對模型(4)的估計結(jié)果可知，對于全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，β的估計值均小于0且統(tǒng)計顯著，這表明全國、主產(chǎn)區(qū)和非主產(chǎn)區(qū)小麥單產(chǎn)低的省份小麥單產(chǎn)都比小麥單產(chǎn)高的省份以更快速度增長，即全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)均存在絕對β收斂且平均收斂速度分別為1.66%、9.42%和2.00%，非主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)平均收斂速度顯著低于主產(chǎn)區(qū)省份，但高于全國產(chǎn)區(qū)省份。

3.玉米

根據(jù)表8中對模型(4)的估計結(jié)果可知，對于全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，β的估計值均小于0且統(tǒng)計顯著，這表明全國、主產(chǎn)區(qū)和非主產(chǎn)區(qū)玉米單產(chǎn)低的省份玉米單產(chǎn)都比玉米單產(chǎn)高的省份以更快速度增長，即全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)均存在絕對β收斂且平均收斂速度分別為3.77%、3.80%和3.99%，非主產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)平均收斂速度同時高于主產(chǎn)區(qū)省份和全國產(chǎn)區(qū)省份。

表7 我國小麥單產(chǎn)絕對β收斂檢驗模型估計結(jié)果

表8 我國玉米單產(chǎn)絕對β收斂檢驗模型估計結(jié)果

(三)條件β收斂檢驗

面板數(shù)據(jù)模型主要有混合估計、固定效應、隨機效應等模型設定形式，而根據(jù)不同設定形式估計得到的結(jié)果往往存在較大差異。為了檢驗模型(6)設定形式的合理性并提高估計結(jié)果的穩(wěn)健性，本文在進行條件β收斂檢驗時，兼顧面板數(shù)據(jù)的個體效應及時期效應，首先在固定效應下進行冗余固定效應LR檢驗，然后在隨機效應下進行Hausman檢驗，再根據(jù)兩種檢驗結(jié)果確定合適的模型設定形式，并據(jù)此進行估計和分析。根據(jù)表9、表10和表11可以看出，第一種檢驗的H0都在1%水平下被拒絕，表明固定效應均好于混合估計；第二種檢驗的H0也都在1%水平下被拒絕，表明固定效應均好于隨機效應。所以，本文在兼顧面板數(shù)據(jù)的個體效應及時期效應的情況下，利用基于面板數(shù)據(jù)固定效應的模型(6)來分別對全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份主糧單產(chǎn)是否存在條件β收斂進行檢驗。根據(jù)表9、表10和表11中估計得到的相關(guān)主要檢驗統(tǒng)計量值可知，各個模型的整體擬合效果均很好。

1. 稻谷

根據(jù)表9可知，對于全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，φ的估計值均小于0且在1%水平上統(tǒng)計顯著，這表明全國、主產(chǎn)區(qū)和非主產(chǎn)區(qū)離自身穩(wěn)態(tài)值越遠的省份稻谷單產(chǎn)增長速度也越快，即全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)都存在條件β收斂且平均收斂速度γ分別為1.56%、1.96%和1.45%，非主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)平均收斂速度同時低于主產(chǎn)區(qū)省份和全國產(chǎn)區(qū)省份。

表9 我國稻谷單產(chǎn)條件β收斂檢驗模型估計結(jié)果

注：冗余固定效應LR檢驗的原假設Ho是混合估計優(yōu)于固定效應，當該檢驗的檢驗統(tǒng)計量顯著時，Ho被拒絕；Hausman檢驗的原假設Ho是隨機效應優(yōu)于固定效應，當該檢驗的檢驗統(tǒng)計量顯著時，Ho被拒絕。下同。

2. 小麥

根據(jù)表10可知，對于全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，φ的估計值均小于0且都在1%水平上統(tǒng)計顯著，這表明全國、主產(chǎn)區(qū)和非主產(chǎn)區(qū)離自身穩(wěn)態(tài)值越遠的省份小麥單產(chǎn)增長速度也越快，即全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)都存在條件β收斂且平均收斂速度γ分別為1.43%、0.87%和1.60%，非主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)平均收斂速度同時高于主產(chǎn)區(qū)省份和全國產(chǎn)區(qū)省份。

3. 玉米

根據(jù)表11可知，對于全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份，φ的估計值均小于0且在1%水平上統(tǒng)計顯著，這表明全國、主產(chǎn)區(qū)和非主產(chǎn)區(qū)離自身穩(wěn)態(tài)值越遠的省份玉米單產(chǎn)增長速度也越快，即全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)都存在條件β收斂且平均收斂速度γ分別為1.19%、2.00%和0.98%，非主產(chǎn)區(qū)省份玉米單產(chǎn)平均收斂速度同時低于主產(chǎn)區(qū)省份和全國產(chǎn)區(qū)省份。

表10 我國小麥單產(chǎn)條件β收斂檢驗模型估計結(jié)果

表11 我國玉米單產(chǎn)條件β收斂檢驗模型估計結(jié)果

五、提升非主產(chǎn)區(qū)糧食單產(chǎn)潛力的重要性

本文在分析我國稻谷、小麥和玉米單產(chǎn)時空演進趨勢的基礎上，利用絕對σ收斂檢驗、絕對β收斂檢驗和條件β收斂檢驗，對全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)收斂情況進行了檢驗。結(jié)果表明，從全國來看，三大主糧單產(chǎn)均在波動變化中顯著提升，且同一年份相互之間的大小關(guān)系一直呈現(xiàn)：稻谷>玉米>小麥。從產(chǎn)區(qū)省份來看，主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)基本都持續(xù)高于非主產(chǎn)區(qū)省份；主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)最高省份和最低省份的單產(chǎn)絕對差距均顯著小于非主產(chǎn)區(qū)省份。從三大主糧單產(chǎn)收斂情況來看，稻谷單產(chǎn)及玉米單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在絕對σ收斂，小麥單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在絕對σ收斂；小麥單產(chǎn)及玉米單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在絕對β收斂，稻谷單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在絕對β收斂，主產(chǎn)區(qū)省份小麥單產(chǎn)的絕對β收斂速度快于非主產(chǎn)區(qū)省份，玉米單產(chǎn)則相反；三大主糧單產(chǎn)在全國產(chǎn)區(qū)省份、主產(chǎn)區(qū)省份和非主產(chǎn)區(qū)省份均存在條件β收斂，主產(chǎn)區(qū)省份稻谷單產(chǎn)和玉米單產(chǎn)的條件β收斂速度快于非主產(chǎn)區(qū)省份，小麥單產(chǎn)則相反。

在我國糧食“十二連增”的過程中，主產(chǎn)區(qū)的作用非常突出。2015年，我國主產(chǎn)區(qū)省份稻谷、小麥和玉米的產(chǎn)量分別占全國的87.22%、91.36%和77.76%，播種面積分別占全國的86.48%、86.11%和75.45%。但今后主產(chǎn)區(qū)依靠改造中低產(chǎn)田的潛力和擴大播種面積實現(xiàn)糧食增產(chǎn)的空間已經(jīng)十分有限，這預示著依靠主產(chǎn)區(qū)來實現(xiàn)全國糧食增產(chǎn)的難度越來越大，未來應在繼續(xù)保障主產(chǎn)區(qū)糧食生產(chǎn)穩(wěn)定的基礎上，大力挖掘非主產(chǎn)區(qū)糧食生產(chǎn)潛力[18]?？紤]到非主產(chǎn)區(qū)省份三大主糧單產(chǎn)大多低于主產(chǎn)區(qū)省份，按照2016年“中央一號”文件提出的“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，今后可在非主產(chǎn)區(qū)省份重點通過加強推廣優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種、建設高標準農(nóng)田、推進農(nóng)業(yè)機械化和信息化等方式，持續(xù)提高非主產(chǎn)區(qū)省份糧食單產(chǎn)，并以此來帶動和促進全國糧食綜合生產(chǎn)能力的鞏固與提升。

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Spatial Temporal Evolution and Regional Convergence of the Yields of China’s Three Major Grains

SUN Zhi-lu

(InstituteofAgriculturalEconomicsandDevelopment,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081,China)

Based on analysis on the spatial-temporal evolution tendency of yields of China’s three main grains--rice, wheat and maize, from years 1978 to 2015, this paper tests the convergence of yields of the three major grains of national producing provinces, major producing provinces and non-major producing provinces. The results show that, national yields of three major grains have been significantly improved with some fluctuation, and yields of three major grains of major producing provinces are basically higher than that of non-major producing provinces. There are significant convergent tendencies for yields of three major grains of national producing provinces and non-major producing provinces, absolute difference of yields are continuously reducing, yields of provinces with comparatively lower yields in initial stage have faster increasing speed, and which considerably below steady-state values also have faster increasing speed. But the convergent tendencies for yields of three major grains producing provinces may not be universal, reduce of wheat production between major producing provinces and non-major producing provinces is not significant, and also the increasing speed of rice production. Compared with major producing provinces, the convergent tendencies for yields of three major grains of non-major producing provinces are more significant.

rice; wheat; maize; major producing areas; non-major producing areas; yield of grain

2017-01-20

10.7671/j.issn.1672-0202.2017.03.002

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項(1610052016011)；國家自然科學基金面上項目(71473253)；中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程(ASTIP-IAED-2016-06)

孫致陸(1983—)，男，安徽銅陵人，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與發(fā)展研究所助理研究員，主要研究方向為農(nóng)產(chǎn)品市場與貿(mào)易。E-mail：sunzhilu@caas.cn

F326.11

A

1672-0202(2017)03-0012-15