王善高，田旭

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 南京210095）

中國(guó)糧食生產(chǎn)成本上升原因探究
——基于稻谷、小麥、玉米的實(shí)證分析

王善高，田旭

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 南京210095）

基于1985-2014年中國(guó)糧食（稻谷、小麥和玉米）生產(chǎn)成本的省級(jí)宏觀數(shù)據(jù)，采用隨機(jī)前沿成本函數(shù)模型對(duì)三種作物生產(chǎn)成本上升之源進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：1）要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)是驅(qū)動(dòng)糧食生產(chǎn)成本增加的首要因素，其次是生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)，而技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)和效率改進(jìn)效應(yīng)均能降低糧食生產(chǎn)成本，但技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)降低成本的作用更明顯。2）勞動(dòng)、化肥和其他要素價(jià)格均表現(xiàn)出正的價(jià)格調(diào)整效應(yīng)，其中勞動(dòng)價(jià)格影響最大。3）三種作物均存在規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，但稻谷的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性有所下降，而小麥和玉米的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性有略微的提升。4）技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)能降低生產(chǎn)成本，其中，稻谷的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)對(duì)成本的降低作用要高于小麥和玉米，但效率提升對(duì)降低生產(chǎn)成本的作用較小?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)論，我們認(rèn)為進(jìn)一步深化規(guī)?；N植、推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和推進(jìn)小麥、玉米機(jī)械作業(yè)等均能降低糧食生產(chǎn)成本。與此同時(shí)，考慮到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素價(jià)格上漲趨勢(shì)不可避免，可以嘗試增加農(nóng)產(chǎn)品附加值（如套種）、延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈等來(lái)增加土地收益，從而提高農(nóng)民生產(chǎn)積極性，保障我國(guó)糧食供給安全。

糧食生產(chǎn)；生產(chǎn)成本；糧食安全；隨機(jī)前沿成本函數(shù)；效應(yīng)分解

Abstract：Based on the provincial production cost data of rice, wheat, and corn and applying a stochastic frontier cost function, this paper investigated the driving forces of rising production costs of main grains in China. Results show that: 1) rising grain production costs are mainly attributed to increased input prices and deteriorated scale effects. On the contrary, both technological progress and effciency change, particularly the former one, can lower the production costs; 2) increasing prices of labor, fertilizer and other inputs contribute to the soaring production costs, of which rising labor cost has the largest impact; 3) the scale effect of rice declined slightly, while that of wheat and corn increased slightly; and 4) technological progress can reduce main grain production costs, especially for rice; while effciency change only has limited infuence on reducing production costs. This study implicates that increasing production scale and promoting technology and mechanization in wheat and corn production can reduce production costs. In addition, developing valueadded agricultural production system (e.g., interplanting) and extending the value chain of agriculture products can serve as an alternative way to increase land yield, and stimulate farmers’ interests and improve China’s food security.

Key words：grain production; production costs; food security; stochastic frontier cost function; effect decomposition

改革開(kāi)放30多年來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)取得了巨大增長(zhǎng)。糧食產(chǎn)量由1978年的3.05億t增長(zhǎng)到2015年的6.21億t，年均增長(zhǎng)率為2%。尤其是自2004年以來(lái)，糧食產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了史無(wú)前例的“十二連增”。然而，在取得這些顯著成就的同時(shí)，迅速上升的糧食生產(chǎn)成本卻給我國(guó)的糧食供給安全帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。這主要是由于糧食生產(chǎn)收益偏低，隨著生產(chǎn)成本的上升，糧食生產(chǎn)收益率在持續(xù)下降，有些年份甚至出現(xiàn)了虧本現(xiàn)象，糧食生產(chǎn)收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同期外出打工收益，嚴(yán)重削弱了農(nóng)民種糧積極性[1-2]?！度珖?guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》數(shù)據(jù)顯示[3-4]，1985-2014年，我國(guó)稻谷、小麥、玉米成本分別由1 159.5元/hm2、903元/hm2、862.5元/hm2增加到17 649元/hm2、14 476.5元/hm2、15 958.5元/hm2，分別增長(zhǎng)了14.2倍、15.0倍和17.5倍；而同期凈收益分別從960元/hm2、471元/hm2、646.5元/hm2增長(zhǎng)至3 072元/hm2、1 317元/hm2、1 227元/hm2，僅增長(zhǎng)了3.2倍、2.8倍和1.9倍。成本收益率分別從82.8%、52.2%、75.0%下降為17.4%、9.1%和7.7%，生產(chǎn)成本的上升速度顯著快于利潤(rùn)，這說(shuō)明我國(guó)農(nóng)民糧食生產(chǎn)的投資回報(bào)率在下降。需要說(shuō)明的是，這里的成本和收益均是名義價(jià)格，考慮到通貨膨脹的影響，實(shí)際糧食生產(chǎn)成本的上升速度要慢一些。“民以食為天”，糧食生產(chǎn)在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的戰(zhàn)略地位，保證糧食產(chǎn)量，維護(hù)糧食安全，是中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要任務(wù)[5]。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，保證糧食生產(chǎn)的關(guān)鍵是提高農(nóng)民糧食生產(chǎn)積極性[6]，而農(nóng)民最關(guān)切的是種糧成本和收益。因此在糧食生產(chǎn)成本逐年上升的背景下，系統(tǒng)分析我國(guó)糧食生產(chǎn)成本，尋找出成本提升之源，并有針對(duì)性地提出降低糧食生產(chǎn)成本的措施和建議，將有助于調(diào)動(dòng)農(nóng)民糧食生產(chǎn)積極性。

現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)糧食生產(chǎn)成本進(jìn)行了廣泛而深入的研究，梳理下來(lái)，主要集中在以下幾個(gè)方面：第一，研究糧食生產(chǎn)成本的變化趨勢(shì)及成本變化帶來(lái)的影響，如王雙進(jìn)[7]和李寧[8]通過(guò)梳理主要糧食品種平均生產(chǎn)成本變動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)糧食生產(chǎn)總成本的快速上漲主要是由物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用和土地成本的快速上漲所致。鐘甫寧[9]通過(guò)邏輯和數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和收入增長(zhǎng)以及勞動(dòng)力成本的飆升是導(dǎo)致糧食作物生產(chǎn)成本迅速上升的主要原因。第二，從不同視角尋找成本上升的原因，即對(duì)糧食生產(chǎn)成本進(jìn)行影響因素分析。如藍(lán)海濤和姜長(zhǎng)云[10]研究發(fā)現(xiàn)受經(jīng)濟(jì)周期波動(dòng)影響，我國(guó)糧食生產(chǎn)成本呈波浪型上升態(tài)勢(shì)。郭亮[11]認(rèn)為農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)大容易導(dǎo)致生產(chǎn)者過(guò)度依賴(lài)社會(huì)化服務(wù)，從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本上升。吳清華等[12]研究發(fā)現(xiàn)灌溉設(shè)施和等外公路的建設(shè)對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本有正向促進(jìn)作用。第三，將我國(guó)的糧食生產(chǎn)成本同其他代表性國(guó)家進(jìn)行對(duì)比，探討不同國(guó)家間的糧食生產(chǎn)差異。如黃季焜和馬恒運(yùn)[13]研究指出中國(guó)與美國(guó)、加拿大相比，種植業(yè)規(guī)模小，勞動(dòng)力投入成本大，是大部分農(nóng)作物生產(chǎn)成本高的根本原因。龐守林等[14]將中國(guó)與美國(guó)糧食成本和價(jià)格數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩國(guó)糧食國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力差異主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼和成本結(jié)構(gòu)差異所產(chǎn)生的補(bǔ)貼效應(yīng)。除此之外，范成方和史建民[15]、李首涵等[16]、吳麗麗等[17]、Wang等[18]還將糧食生產(chǎn)成本上升作為研究背景，對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)的比較利益、種植結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)要素替代等進(jìn)行了研究。

縱覽文獻(xiàn)可知，雖然有關(guān)糧食生產(chǎn)成本研究的文獻(xiàn)非常廣泛，但當(dāng)前對(duì)糧食生產(chǎn)成本上升原因的研究大多采用的是邏輯推理和數(shù)據(jù)梳理的方法，即使使用計(jì)量實(shí)證，也多是采用影響因素分析模型，這對(duì)糧食生產(chǎn)成本節(jié)約的討論很有限，鮮有學(xué)者采用參數(shù)化方法對(duì)糧食生產(chǎn)成本上升問(wèn)題進(jìn)行研究。有鑒于此，本文擬構(gòu)造隨機(jī)前沿成本模型，從成本分解視角來(lái)探尋成本上升之源。在糧食生產(chǎn)成本迅速上升的背景下，是什么導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的快速增長(zhǎng)？降低生產(chǎn)成本的源泉又在哪里？這兩個(gè)問(wèn)題直接關(guān)乎我國(guó)的糧食供給安全，而要想回答這些問(wèn)題，就需要我們對(duì)糧食生產(chǎn)成本的效應(yīng)做出科學(xué)而精確的分解。因此本文將以稻谷、小麥、玉米作為研究對(duì)象，采用隨機(jī)前沿成本函數(shù)模型，對(duì)三種作物的生產(chǎn)成本效應(yīng)進(jìn)行分解，從而尋找出生產(chǎn)成本上升之源，在此基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地提出降低糧食生產(chǎn)成本的措施和建議，提高農(nóng)民生產(chǎn)積極性，維護(hù)我國(guó)糧食供給安全。

1 理論方法與模型設(shè)定

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)成本效率的測(cè)算主要有數(shù)據(jù)包絡(luò)法（DEA）和隨機(jī)前沿方法（SFA）。DEA方法對(duì)生產(chǎn)技術(shù)及其效率形式不做限制，根據(jù)樣本數(shù)據(jù)觀察到的信息構(gòu)造生產(chǎn)可能性集合，然后通過(guò)線性規(guī)劃方法求解技術(shù)效率，因此忽視了隨機(jī)誤差和數(shù)據(jù)的隨機(jī)擾動(dòng)，其參數(shù)是計(jì)算出來(lái)的而不是估計(jì)出來(lái)的，結(jié)果受數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)誤差影響較大[19]。相比之下，SFA方法則事先設(shè)定前沿生產(chǎn)技術(shù)的函數(shù)形式和隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)的分布形式，能更好的擬合經(jīng)濟(jì)環(huán)境中的不確定性因素。由于氣候條件、自然災(zāi)害以及其他外生因素的影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通常被視為一個(gè)隨機(jī)變量[20]，因此參數(shù)方法（SFA）比非參數(shù)方法（DEA）更適用于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率問(wèn)題研究。

1.1 隨機(jī)前沿成本函數(shù)

隨機(jī)前沿分析始于對(duì)生產(chǎn)最優(yōu)化的研究，自Aigner等[21]、Meeusen和Broeck[22]開(kāi)創(chuàng)性的提出隨機(jī)前沿模型以來(lái)，隨機(jī)前沿模型被廣泛地用于效率分析。根據(jù)Battese和Coelli[23-24]的研究，隨機(jī)前沿成本函數(shù)的基本形式為：

式中：Cit代表觀測(cè)到的實(shí)際成本；f (Yit,Pit,Wit)為確定性前沿成本；表現(xiàn)為具體設(shè)定的成本函數(shù)形式；Yit表示產(chǎn)出；Pit代表要素價(jià)格；Wit代表影響成本的其他因素，如技術(shù)進(jìn)步、效率提升等。vit為傳統(tǒng)誤差項(xiàng)，表示各種隨機(jī)環(huán)境因素對(duì)前沿成本的影響（如天氣、自然災(zāi)害等），假定服從獨(dú)立于uit的正態(tài)分布N(0, σ2v)；第二個(gè)誤差項(xiàng)uit為非效率項(xiàng)，用以衡量技術(shù)的非有效性，服從獨(dú)立于vit的半正態(tài)分布N+(0, σ2u)。

根據(jù)定義，可以將生產(chǎn)單元i的成本效率（Cost effciency）表示為：

式中：CEit為成本效率，E為期望條件，Cf為前沿成本，Cr為真實(shí)成本。在實(shí)證分析過(guò)程中，為了盡可能的降低模型設(shè)定誤差，本文選擇相對(duì)靈活的超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)。則（1）式可表示為：

式中：Cf為前沿成本，它由產(chǎn)出水平、要素價(jià)格和技術(shù)進(jìn)步共同決定，即Cf=C(y, p, t)，y為產(chǎn)出水平，p為要素價(jià)格，t為時(shí)間，代表外生技術(shù)進(jìn)步。θt和θtt表示技術(shù)進(jìn)步對(duì)所有個(gè)體的共同影響，體現(xiàn)技術(shù)外溢和技術(shù)擴(kuò)散對(duì)前沿成本的共同作用；θty表示非中性技術(shù)進(jìn)步，反映個(gè)體在學(xué)習(xí)能力上的差異。為了使成本函數(shù)具有良好的性質(zhì)，（3）式還需要滿足對(duì)稱(chēng)性、齊次性和規(guī)模收益不變的條件：

1.2 成本變動(dòng)效應(yīng)分解

本文參照Kumbhakar和Lovell[19]、何曉萍[25]、何小鋼和張寧[26]的研究方法，將成本變動(dòng)的總效應(yīng)分解為4種效應(yīng)：生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)、要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)和效率提升效應(yīng)。具體的分解過(guò)程如下：

1.2.1 產(chǎn)出變動(dòng)對(duì)前沿成本的邊際影響 在隨機(jī)前沿成本函數(shù)中，產(chǎn)量和成本之間存在著必然的聯(lián)系。為了刻畫(huà)產(chǎn)出增長(zhǎng)對(duì)成本的影響，我們將（3）式對(duì)lny求偏導(dǎo)，從而得到產(chǎn)出變動(dòng)對(duì)前沿成本的邊際影響。

在（5）式中，RTS即為產(chǎn)出變動(dòng)對(duì)前沿成本的邊際影響，表示產(chǎn)出每變動(dòng)1單位所引起的前沿成本變動(dòng)率。如果RTS＜1，說(shuō)明存在規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，隨著規(guī)模的擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)化分工引起規(guī)模報(bào)酬遞增和平均成本下降；反之，如果RTS＞1，則說(shuō)明存在規(guī)模不經(jīng)濟(jì)，此時(shí)在既定的技術(shù)水平、資源條件和農(nóng)戶(hù)管理能力等條件下，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模將導(dǎo)致平均成本的增加；如果RTS=1，則說(shuō)明生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和分工細(xì)化帶來(lái)的成本收益剛好平衡。y為產(chǎn)出水平，p為要素價(jià)格，i指不同的投入要素，具體包括：勞動(dòng)、化肥、機(jī)械等生產(chǎn)要素，t為時(shí)間，αy、αyy、αiy和θty為公式（3）中的估計(jì)參數(shù)。

1.2.2 要素成本份額 根據(jù)謝潑德引理[27]（Shephard’s Lemma），我們將（3）式對(duì)lnpi求偏導(dǎo)，得到確定性前沿成本中要素i的成本份額。

式中：Si(y, p, t)表示確定性前沿成本中第i種生產(chǎn)要素的成本份額，y為產(chǎn)出水平，p為要素價(jià)格，t為時(shí)間，i指不同的投入要素，具體包括：勞動(dòng)、化肥、機(jī)械等生產(chǎn)要素。c表示糧食生產(chǎn)的實(shí)際成本。βi、βij和αiy為公式（3）中的估計(jì)參數(shù)。

1.2.3 技術(shù)進(jìn)步效應(yīng) 為了簡(jiǎn)化分析，我們假設(shè)技術(shù)進(jìn)步外生，即技術(shù)水平由獨(dú)立于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以外的因素決定，并且技術(shù)進(jìn)步隨時(shí)間變化。我們將（3）式對(duì)t求偏導(dǎo)，得到技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)。

式中：CT(y, p, t)表示外生技術(shù)進(jìn)步對(duì)前沿成本的邊際影響，y為產(chǎn)出水平，p為要素價(jià)格，t為時(shí)間，c表示糧食生產(chǎn)的實(shí)際成本，θt、θty和θtt為公式（3）中的估計(jì)參數(shù)。

將c式中的 ? lnCr和? lnCE展開(kāi)：

將d式中的 ? lnCf展開(kāi)：

以上推導(dǎo)過(guò)程是對(duì)實(shí)際成本變動(dòng)的分解，主要分為4個(gè)部分，具體如下：

式中：方程（8）式將實(shí)際成本變動(dòng)分解為生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)、要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)和效率變動(dòng)效應(yīng)4項(xiàng)效應(yīng)。其中，表示實(shí)際成本變動(dòng)。RTS× Y˙表示生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)，反映了產(chǎn)出變動(dòng)對(duì)前沿成本的影響，RTS為產(chǎn)出變動(dòng)對(duì)前沿成本的邊際影響，為產(chǎn)出變化率表示要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)，反映了要素價(jià)格調(diào)整而引起的前沿成本的變動(dòng)，Si為確定性前沿成本中第i種生產(chǎn)要素的成本份額，為要素價(jià)格變化率。CT表示技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)，反應(yīng)了技術(shù)變遷對(duì)前沿成本的影響。表示效率變動(dòng)效應(yīng)，反映了效率變動(dòng)對(duì)前沿成本的影響。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源和變量說(shuō)明

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文使用的數(shù)據(jù)來(lái)源于《建國(guó)以來(lái)全國(guó)主要農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編1953-1997》[3]（簡(jiǎn)稱(chēng)《資料匯編1》）、《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編（1998-2014歷年）》[4]（簡(jiǎn)稱(chēng)《資料匯編2》）和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[28]。需要說(shuō)明的是，在《資料匯編1》中，1984年以前有些作物只統(tǒng)計(jì)了物質(zhì)費(fèi)用合計(jì)數(shù)，沒(méi)有分項(xiàng)的明細(xì)數(shù)據(jù)，而1985年以后各品種成本收益表及物質(zhì)費(fèi)用表的數(shù)據(jù)相對(duì)較為完整，因此本文主要考察1985年以后我國(guó)三種主要糧食作物的生產(chǎn)成本變化情況。此外，本文之所以選擇稻谷、小麥和玉米作為研究對(duì)象，是因?yàn)樗麄兪俏覈?guó)三大主要糧食作物，種植面積廣泛，幾乎涵蓋了全國(guó)各大省區(qū)，對(duì)其研究更具有代表意義。

2.2 變量說(shuō)明

綜合隨機(jī)前沿成本函數(shù)對(duì)投入產(chǎn)出指標(biāo)的基本要求以及數(shù)據(jù)可獲得性的限制，本文選擇了如下的變量：

1）總生產(chǎn)成本（C，元/hm2）：歷年的總生產(chǎn)成本為所有投入要素價(jià)值的加總，包括每公頃的用工費(fèi)用、化肥費(fèi)用、機(jī)械作業(yè)費(fèi)以及農(nóng)藥、農(nóng)膜、管理、固定資產(chǎn)折舊等直接費(fèi)用和間接費(fèi)用。

2）作物產(chǎn)出（Y，kg/hm2）：這里指稻谷、小麥、玉米三種作物每公頃的平均產(chǎn)量。需要說(shuō)明的是，在《資料匯編》中，稻谷分為早秈稻、中秈稻、晚秈稻和粳稻四種，本文以各自成本份額作為權(quán)重，將4種作物的產(chǎn)出加權(quán)平均。

3）勞動(dòng)力價(jià)格（Pl，元/工日）：本文用每公頃勞動(dòng)力費(fèi)用除以勞動(dòng)力投工計(jì)算，包括雇工和自用工兩部份。

4）化肥價(jià)格（Ph，元/kg）：本文用每公頃化肥費(fèi)用除以化肥折純用量（包括氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥）計(jì)算。

5）機(jī)械價(jià)格（Pj，元/hm2）：由于《資料匯編》中只提供了每公頃機(jī)械費(fèi)用而沒(méi)有提供機(jī)械投入數(shù)量，本文將每公頃機(jī)械費(fèi)用作為機(jī)械價(jià)格。雖然一些學(xué)者將農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格指數(shù)作為機(jī)械的價(jià)格，但《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》僅從1994年才開(kāi)始統(tǒng)計(jì)機(jī)械價(jià)格指數(shù)，為了更大限度的保留樣本，本文最終采用每公頃機(jī)械費(fèi)用這一指標(biāo)。

6）每公頃其他投入要素價(jià)格（Po，元/hm2）：考慮到其他要素投入內(nèi)容較多，無(wú)法確定每一種要素的具體數(shù)量，本文參考吳麗麗等[17]、陳書(shū)章等[29]的方法，用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料綜合價(jià)格指數(shù)來(lái)代替其他投入要素價(jià)格。此外，為保證生產(chǎn)資料綜合價(jià)格指數(shù)的連續(xù)性，我們將1984年作為基期對(duì)歷年指數(shù)進(jìn)行折算。

需要說(shuō)明的是，第一，每公頃農(nóng)作物的總生產(chǎn)成本、作物產(chǎn)出、勞動(dòng)力價(jià)格、化肥價(jià)格和機(jī)械價(jià)格數(shù)據(jù)出自《資料匯編1》和《資料匯編2》，每公頃其他投入要素價(jià)格數(shù)據(jù)出自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。第二，本文研究的樣本省份為中國(guó)大陸31個(gè)?。ㄊ校?，香港、澳門(mén)和臺(tái)灣地區(qū)不在研究范圍內(nèi)。第三，對(duì)于缺失數(shù)據(jù)，本文將樣本省份劃分為六大區(qū)域，用缺失數(shù)據(jù)省份所在區(qū)域的均值代替，以避免樣本的大量損失，六大區(qū)域的劃分參照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局標(biāo)準(zhǔn)：華北地區(qū)包括：北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古（5個(gè)）；東北地區(qū)包括：遼寧、吉林、黑龍江（3個(gè)）；華東地區(qū)包括：上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東（7個(gè)）；中南地區(qū)包括：河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南（6個(gè)）；西南地區(qū)包括：重慶、四川、貴州、云南、西藏（5個(gè)）；西北地區(qū)包括：陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆（5個(gè)）?？紤]一個(gè)基于勞動(dòng)、化肥、機(jī)械、其他投入的4要素成本函數(shù)，并結(jié)合上文的分析，此時(shí)我們可以將公式（3）表示為：

在求解上式過(guò)程中，由于要同時(shí)滿足（4）式的限制條件，為避免協(xié)方差矩陣的齊次性，我們使用兩種要素的相對(duì)價(jià)格來(lái)替代單一要素價(jià)格。此外，為了反映地區(qū)特征，我們?cè)谀Ｐ椭屑尤肓说貐^(qū)虛擬變量（Dummy）。因此，最終的估計(jì)方程是以相對(duì)價(jià)格的形式表示：

式中：C表示糧食生產(chǎn)成本。y表示糧食產(chǎn)出。pl為勞動(dòng)力價(jià)格，ph為化肥價(jià)格，pj為機(jī)械價(jià)格，po為其他投入要素價(jià)格，t為時(shí)間。Dummy為地區(qū)虛擬變量。vit為傳統(tǒng)誤差項(xiàng)，uit為非效率項(xiàng)。β0、αy、αyy、βh、βj、βo、βhl、βjl、βol、βhj、βho、βjo、αhy、αjy、αoy、θt、θty和θtt均為待估計(jì)參數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 模型檢驗(yàn)和估計(jì)

表1給出了主要統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的結(jié)果。首先，關(guān)于變差率γ的單邊似然比檢驗(yàn)，由于γ=0在邊界上，其真實(shí)分布與普通χ2分布相差較大，此時(shí)用普通χ2分布來(lái)檢驗(yàn)γ的似然比統(tǒng)計(jì)量不可靠，而應(yīng)采用混合χ2分布，它能更好地解決成本效率前沿面上的參數(shù)檢驗(yàn)問(wèn)題，混合χ2的臨界值來(lái)自Kodde和Palm[30]。本文發(fā)現(xiàn)稻谷、小麥和玉米變差率為零的假設(shè)檢驗(yàn)均在1%的水平上通過(guò)檢驗(yàn)，說(shuō)明稻谷、小麥和玉米生產(chǎn)中均存在成本無(wú)效的情況，因此建立隨機(jī)前沿成本函數(shù)是必要的。其次，關(guān)于模型設(shè)定形式檢驗(yàn)，無(wú)論是稻谷、小麥還是玉米均在1%的顯著性概率下拒絕原假設(shè)，因此本文采用超越對(duì)數(shù)函數(shù)的形式是合理的。表2展示了（10）式的估計(jì)結(jié)果，通過(guò)（4）式的對(duì)稱(chēng)性和齊次性條件，可以求出（9）式中所有參數(shù)值。

表1 模型設(shè)定形式檢驗(yàn)Table 1 Test of model setting

3.2 糧食成本變動(dòng)率及效應(yīng)分解

根據(jù)上文隨機(jī)前沿成本函數(shù)的估計(jì)系數(shù)以及成本效應(yīng)分解模型（公式（5）-公式（8）），本文將稻谷、小麥、玉米三種作物的成本效應(yīng)分解為：生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)、要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)和效率提升效應(yīng)。需要說(shuō)明的是，本文的考察期為1985-2014年，時(shí)間跨度為30 a，考慮到2003年是我國(guó)糧食產(chǎn)量的一個(gè)低谷，而從2004年以后糧食產(chǎn)量出現(xiàn)了十二連增，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)可能在這兩年發(fā)生了變化，因此本文將2003-2004年作為節(jié)點(diǎn)，將時(shí)間劃分為兩段：即1986-2003和2004-2014，以此進(jìn)行對(duì)比研究，詳細(xì)分解結(jié)果展示在表3中。

表2 隨機(jī)前沿成本函數(shù)模型估計(jì)Table 2 Estimation of the stochastic frontier cost function model

總體來(lái)看，在三種作物生產(chǎn)中，產(chǎn)出規(guī)模擴(kuò)大和要素價(jià)格調(diào)整均會(huì)提高糧食生產(chǎn)成本，但要素價(jià)格調(diào)整是推動(dòng)生產(chǎn)成本上升的首要因素，其中尤以勞動(dòng)價(jià)格表現(xiàn)最強(qiáng)，而規(guī)模擴(kuò)大對(duì)成本增加的作用相對(duì)較小。除此之外，前沿技術(shù)進(jìn)步和效率提升均能降低糧食生產(chǎn)成本，但前沿技術(shù)進(jìn)步對(duì)降低生產(chǎn)成本的效果更明顯。本文將對(duì)四種效應(yīng)做進(jìn)一步展開(kāi)討論：

1）生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)。根據(jù)上文分析，生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)等于產(chǎn)出變動(dòng)對(duì)前沿成本的邊際影響（RTS）和產(chǎn)出增長(zhǎng)率的乘積，RTS＜1說(shuō)明平均成本將隨產(chǎn)出擴(kuò)大而下降，且RTS越小規(guī)模經(jīng)濟(jì)性越高。首先，來(lái)看RTS，本文發(fā)現(xiàn)稻谷、小麥、玉米三種作物的RTS均值依次為0.51、0.53和0.44，都小于1，這說(shuō)明三種糧食作物均有顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性。但從1986到2014年，稻谷的RTS均值從0.45提高為0.61，說(shuō)明稻谷的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性在下降。而在此期間，小麥、玉米的RTS均值都出現(xiàn)了下降趨勢(shì)，說(shuō)明小麥和玉米的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性有所提高。其次，來(lái)看生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)，由于生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)是RTS和產(chǎn)出增長(zhǎng)率的交互作用，雖然三種作物的RTS均表現(xiàn)出規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，但由于產(chǎn)量在增長(zhǎng)，所以稻谷、小麥、玉米的生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)均為正?！度珖?guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》數(shù)據(jù)顯示[3-4]，1985-2014年，我國(guó)粳稻、小麥、玉米每公頃產(chǎn)量分別從5 608.65 kg、2 977.2 kg、4 453.05 kg增長(zhǎng)到8 301.45 kg、6 420.15 kg、7 496.85 kg，每公頃產(chǎn)量分別增加了2 692.8 kg、3 442.95 kg、3 043.8 kg。值得注意的是，無(wú)論稻谷、小麥還是玉米，2004年以后的生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)均顯著高于2004年之前的生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是2004年以后，我國(guó)糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，實(shí)現(xiàn)了史無(wú)前例的“十二連增”，因此糧食產(chǎn)出增長(zhǎng)率提高是2004年以后生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)增強(qiáng)的原因。

2）要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)。在稻谷、小麥、玉米生產(chǎn)中，要素價(jià)格變動(dòng)對(duì)成本上升的貢獻(xiàn)依次為10.28%、7.81%和9.11%，其中，勞動(dòng)力價(jià)格的貢獻(xiàn)依次為8.09%、5.5%和6.74%，化肥價(jià)格的貢獻(xiàn)依次為1.13%、0.53%和0.90%。我們發(fā)現(xiàn)三種作物生產(chǎn)中，勞動(dòng)力價(jià)格均表現(xiàn)出較高的貢獻(xiàn)，說(shuō)明勞動(dòng)力價(jià)格上漲是推動(dòng)糧食生產(chǎn)成本上升的首要價(jià)格因素，這與鐘甫寧[9]的研究結(jié)論相一致。而且《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》數(shù)據(jù)也顯示[3-4]，1985-2014年我國(guó)糧食作物用工價(jià)格從1.5元/日提高到了74.4元/日，增長(zhǎng)了近50倍。此外，我們還發(fā)現(xiàn)2004年以后，無(wú)論稻谷、小麥還是玉米，勞動(dòng)力價(jià)格對(duì)生產(chǎn)成本上升的貢獻(xiàn)進(jìn)一步增強(qiáng)。值得注意的是，化肥在稻谷生產(chǎn)中對(duì)成本上升的貢獻(xiàn)要高于其在小麥和玉米中的作用，一種可能的解釋是在稻谷生產(chǎn)中化肥的使用量和使用次數(shù)要明顯多于小麥和玉米，這與我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況符合。

表3 三種糧食作物成本變動(dòng)效應(yīng)分解Table 3 Decomposition of three main grain cost change effects

有意思的是，機(jī)械在稻谷和小麥、玉米生產(chǎn)中表現(xiàn)出相反的貢獻(xiàn)，機(jī)械在稻谷生產(chǎn)中的貢獻(xiàn)為0.65%，而在小麥和玉米中的貢獻(xiàn)分別為-1.04%和-0.25%，一種可能的解釋是稻谷生產(chǎn)中對(duì)勞動(dòng)的需求較大，隨著勞動(dòng)力成本上升，稻谷種植中機(jī)械大量替代勞動(dòng)，從而增加了生產(chǎn)成本。而小麥和玉米的生產(chǎn)對(duì)勞動(dòng)的需求相對(duì)較小，因此機(jī)械的使用會(huì)對(duì)勞動(dòng)力或者其他生產(chǎn)要素形成替代，從而降低生產(chǎn)成本。圖1展示了稻谷、小麥和玉米每公頃平均機(jī)械費(fèi)用的年份折線圖。我們發(fā)現(xiàn)，粳稻每公頃平均機(jī)械費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥和玉米，而且稻谷（以各自成本作為權(quán)重，加權(quán)平均）的每公頃平均機(jī)械費(fèi)用在2007年以后，也超過(guò)了小麥和玉米。

3） 技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)。在稻谷、小麥、玉米的生產(chǎn)中，技術(shù)進(jìn)步對(duì)生產(chǎn)成本的貢獻(xiàn)分別為-3.06%、-0.86%和-0.86%，說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步能夠推動(dòng)生產(chǎn)成本的降低。技術(shù)進(jìn)步可能的來(lái)源有農(nóng)業(yè)科研投入和農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新等，《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示[31]，2003-2012年我國(guó)農(nóng)業(yè)科研R&D支出由19.5億元增加到106億元，增長(zhǎng)了4.4倍。而在農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新上，劉春香和閆國(guó)慶[32]整理資料發(fā)現(xiàn)，改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)培育的農(nóng)作物新品種多達(dá)一萬(wàn)多個(gè)，大規(guī)模的農(nóng)作物品種更新?lián)Q代達(dá)到5-6次，良種覆蓋率從1949年的0.06%提高到2012年的96%。此外，我國(guó)還研發(fā)了150多種高效、低殘留、低毒農(nóng)藥，使作物重大病蟲(chóng)害得到了有效控制。但需要引起重視的是，小麥和玉米2004年以后的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)顯著低于2003年之前的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)，這可能是由于當(dāng)前我國(guó)小麥和玉米農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)處在較高水平，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步來(lái)降低小麥和玉米生產(chǎn)成本的空間在變小。

圖1 稻谷、小麥、玉米每公頃平均機(jī)械費(fèi)用比較Fig. 1 Comparison of mechanical costs of rice, wheat and corn

4）效率提升效應(yīng)。根據(jù)上文分析，效率提升效應(yīng)即為成本效率（CE）的增長(zhǎng)率。在稻谷生產(chǎn)中，效率提升對(duì)生產(chǎn)成本的貢獻(xiàn)為-0.16%，而在小麥和玉米中的貢獻(xiàn)分別為-0.04%和-0.08%，說(shuō)明效率提升能夠在一定程度上降低生產(chǎn)成本，但作用較小。這從側(cè)面反映了我國(guó)稻谷、小麥、玉米的成本效率處在較高水平，因此年際間的變化較小。但有意思的是，無(wú)論稻谷、小麥還是玉米，2004年以后的效率提升效應(yīng)均明顯高于2003年以前的效率提升效應(yīng)，說(shuō)明2004年以來(lái)，我國(guó)糧食生產(chǎn)成本效率有了很大改善。

3.3 糧食成本變動(dòng)的特征

上文從總體上分析了我國(guó)稻谷、小麥、玉米三種作物生產(chǎn)成本變動(dòng)率以及各類(lèi)效應(yīng)的概況，但沒(méi)有分析他們?cè)谡麄€(gè)時(shí)間段的特征，為此本文進(jìn)一步展示了稻谷、小麥、玉米生產(chǎn)成本變動(dòng)的年份折線圖（圖2）。總體來(lái)看，無(wú)論稻谷、小麥還是玉米，糧食生產(chǎn)成本變動(dòng)率曲線大部分在0刻度線以上區(qū)域波動(dòng)，說(shuō)明自1986年以來(lái)，我國(guó)糧食生產(chǎn)成本在持續(xù)增長(zhǎng)。值得關(guān)注的是，在三種作物中，成本變動(dòng)率曲線與要素價(jià)格效應(yīng)曲線幾乎重合，而勞動(dòng)力價(jià)格曲線又和要素價(jià)格效應(yīng)曲線的變化趨勢(shì)保持一致，這進(jìn)一步說(shuō)明我國(guó)糧食生產(chǎn)成本的上升主要是由要素價(jià)格中的勞動(dòng)力價(jià)格增長(zhǎng)引起的。此外，三種作物的生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)曲線均略微高過(guò)0刻度線，說(shuō)明糧食產(chǎn)量的增加能夠?qū)е鲁杀旧仙珜?duì)成本上升的作用相對(duì)較小。而三種作物的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)曲線存在一定差異，具體而言，稻谷的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)曲線要比小麥和玉米低，說(shuō)明稻谷生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步對(duì)成本的降低作用要高于小麥和玉米。最后，三種作物的效率提升效應(yīng)曲線均在0刻度線附近波動(dòng)，而且隨著時(shí)間推移，有趨近于0的趨勢(shì)，說(shuō)明通過(guò)效率提升來(lái)降低生產(chǎn)成本的潛力較小。

圖2 稻谷、小麥和玉米生產(chǎn)成本變動(dòng)的特征Fig. 2 Characteristics of rice, wheat and corn production cost changes

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

1）總體來(lái)看，在誘發(fā)糧食生產(chǎn)成本變動(dòng)的各種效應(yīng)中，要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)是驅(qū)動(dòng)成本增加的首要因素，其次是生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)。而技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)和效率改進(jìn)效應(yīng)均能降低糧食生產(chǎn)成本，但技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)降低成本的作用更明顯。

2）在生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)中，稻谷、小麥、玉米三種作物的RTS均值都小于1，說(shuō)明三種糧食作物均存在規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，但稻谷的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性有所下降，而小麥和玉米的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性有略微的改善。在要素價(jià)格調(diào)整效應(yīng)中，勞動(dòng)價(jià)格、化肥價(jià)格和其他要素價(jià)格均表現(xiàn)出正向作用，其中勞動(dòng)價(jià)格表現(xiàn)最強(qiáng)，而機(jī)械價(jià)格在稻谷生產(chǎn)中表現(xiàn)出正向作用，在小麥和玉米生產(chǎn)中表現(xiàn)出負(fù)向作用。

3）三種作物的成本變動(dòng)率曲線、要素價(jià)格效應(yīng)曲線和勞動(dòng)價(jià)格曲線均表現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì)，說(shuō)明我國(guó)糧食生產(chǎn)成本的上升，主要是由要素價(jià)格中的勞動(dòng)價(jià)格增長(zhǎng)引起的。此外，稻谷的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)曲線要比小麥和玉米低，說(shuō)明稻谷生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步對(duì)成本的降低作用要高于小麥和玉米。而三種作物的效率提升效應(yīng)曲線均有趨近于0的趨勢(shì)，說(shuō)明當(dāng)前我國(guó)糧食生產(chǎn)成本效率已經(jīng)處于較高水平，通過(guò)效率提升來(lái)降低生產(chǎn)成本的潛力較小。

4.2 討論

我們的結(jié)果表明，在糧食生產(chǎn)成本迅速上升的背景下，要素價(jià)格增長(zhǎng)是導(dǎo)致糧食生產(chǎn)成本上升的根源，而產(chǎn)出規(guī)模擴(kuò)大則是次要因素。同時(shí)，前沿技術(shù)進(jìn)步和效率提升均能降低糧食生產(chǎn)成本，但前沿技術(shù)進(jìn)步對(duì)降低生產(chǎn)成本的效果更明顯，而效率提升對(duì)降低糧食生產(chǎn)成本的作用隨著時(shí)間推移有逐漸縮小的趨勢(shì)，因此降低糧食生產(chǎn)成本的關(guān)鍵還應(yīng)從要素價(jià)格、生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)進(jìn)步入手。第一，考慮到稻谷、小麥、玉米的生產(chǎn)均存在較高的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性（RTS＜1），因此進(jìn)一步深化規(guī)模化種植將是未來(lái)我國(guó)降低糧食生產(chǎn)成本的一個(gè)有效手段。第二，由于三種作物生產(chǎn)中前沿技術(shù)進(jìn)步對(duì)降低生產(chǎn)成本的效果均要高于效率提升，因此加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新在一定程度上能夠降低我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。第三，考慮到機(jī)械對(duì)小麥和玉米的生產(chǎn)成本有降低作用，因此進(jìn)一步深化小麥和玉米的機(jī)械作業(yè)水平也是降低其生產(chǎn)成本的一個(gè)選擇。最后，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素價(jià)格上漲趨勢(shì)已經(jīng)不可避免，而要素價(jià)格增長(zhǎng)又是糧食生產(chǎn)成本上升的根源，在此背景下，可以通過(guò)增加農(nóng)產(chǎn)品附加值（如套種）、延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈等來(lái)增加土地收益，以此抵消要素價(jià)格上漲的影響。

本文存在的不足之處是：用每公頃的機(jī)械費(fèi)用作為機(jī)械價(jià)格，因此機(jī)械價(jià)格效應(yīng)實(shí)際反映的是機(jī)械費(fèi)用變化的影響。但考慮到《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》是以每公頃平均作為計(jì)量單位，所以每公頃的平均機(jī)械費(fèi)用在一定程度上也是對(duì)機(jī)械價(jià)格的反映，雖然這不是最優(yōu)選擇，卻是數(shù)據(jù)可得性約束下的次優(yōu)選擇。

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（責(zé)任編輯：王育花）

Causes of the rising grain production cost in China: An empirical analysis of rice, wheat and corn

WANG Shan-gao, TIAN Xu
（College of Economics and Management, Nanjing Agricultural University, Nanjing, Jiangsu 210095, China）

F304.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-0275（2017）04-0571-10

10.13872/j.1000-0275.2017.0065

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Wang S G, Tian X. Causes of the rising grain production cost in China: An empirical analysis of rice, wheat and corn[J]. Research of Agricultural Modernization, 2017, 38(4): 571-580.

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71473123；71333008）；國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重大項(xiàng)目（14ZDA037）。

王善高（1992-），男，江蘇揚(yáng)州人，博士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及生產(chǎn)效率分析，E-mail：1551927977@qq.com；通訊作者：田旭（1986-），男，湖北黃岡人，博士，副教授，主要從事食物消費(fèi)與營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)型、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生產(chǎn)效率分析研究，E-mail：xutian@njau. edu.cn。

2017-02-28，接受日期：2017-04-26

Foundation item: National Natural Science Foundation of China (71473123; 71333008); National Social Sciences Foundation of China (14ZDA037).

Corresponding author: TIAN Xu, E-mail: xutian@njau.edu.cn.

Received 28 February, 2017;Accepted 26 April, 2017