王 力，陳 前,劉景德，余 渝，陳 兵

(1.石河子大學 a.經濟與管理學院；b.棉花經濟研究中心，新疆 石河子 832000; 2.新疆農墾科學院，新疆 石河子 832000)

中國棉花生產要素投入貢獻率測算與分析
——基于時變彈性生產函數法

王 力1a，1b，陳 前1a，1b,劉景德2，*，余 渝2，陳 兵2

(1.石河子大學 a.經濟與管理學院；b.棉花經濟研究中心，新疆 石河子 832000; 2.新疆農墾科學院，新疆 石河子 832000)

基于產出彈性時變的特性，放寬傳統(tǒng)生產函數假設，將棉花種植面積、單位面積物質資本投入以及單位面積勞動力投入的產出彈性看作可變參數，利用我國11個產棉省份1998—2015年棉花投入產出省際面板數據，建立時變彈性生產函數模型，用于計算各要素產出彈性，并進一步測定要素貢獻率。結果表明，在中國棉花生產要素投入產出方程中確實存在時變參數，并且要素投入處于規(guī)模報酬遞增狀態(tài)。各要素產出貢獻率呈變動趨勢，其中：棉花種植面積貢獻率先增后減，單位面積物質資本投入貢獻率逐漸降低，單位面積勞動力投入貢獻率逐漸升高，技術進步貢獻率先減后增。根據各類要素貢獻率變動趨勢，結合中國棉花生產面臨的外部環(huán)境，提出相應政策建議。

時變彈性生產函數；棉花生產；技術進步；要素貢獻率

我國棉花生產面臨著低質棉供給過剩、優(yōu)質棉供給不足的結構性失衡問題。棉花供給側結構性改革的核心在于產業(yè)層面的“提質增效”，即通過植棉技術研發(fā)，進行棉花標準化生產，降低棉花生產成本，提升產業(yè)競爭力。在前期國家臨時收儲庫存棉輪出政策支持下，國內棉花消費逐漸企穩(wěn)，但棉花產量仍舊呈現下降態(tài)勢。得益于我國棉花生產能力的迅速發(fā)展，國內棉花產量最高時曾達762.36萬t(2007年)。自2014年以來，國內棉花年均消費量保持在760萬t，然而隨著近年來棉花種植面積的持續(xù)調減，在生產層面棉花產量大幅下降，2016年較上年度下降9.7%，產需缺口近270萬t。此趨勢如不能得到扭轉，可以預計，供需缺口將不斷加大，當前期國儲棉花庫存被全面消化后，我國棉花市場必然出現供不應求的局面。如何保持有限植棉耕地約束條件下我國棉花的穩(wěn)定、高品質供給，是我國棉花產業(yè)亟待解決的嚴峻問題。我國未來棉花生產的可持續(xù)發(fā)展必然依賴于棉花生產要素投入結構的優(yōu)化與植棉技術的創(chuàng)新驅動。國內目前已擁有適用于不同自然資源稟賦、生態(tài)條件以及經濟發(fā)展水平地區(qū)的棉花高產栽培技術體系。其中，育苗移栽技術、覆膜植棉技術以及化學調控技術的研究與應用居于世界領先水平，植棉技術的不斷發(fā)展與推廣對我國棉花生產的促進作用逐漸凸顯。

當前，國內學者在對棉花技術進步貢獻率的測算上大致采用以下2類方法：一類為參數估計法。如譚硯文等[1]利用索羅增長速度方程對1978—2000年間國內棉花生產技術進步貢獻率進行測算；胡少華等[2]利用拓展生產函數分析江蘇棉花生產中產出增長的直接因素與間接因素；朱希剛等[3]、張社梅等[4]假設投入要素產出彈性不變，通過平均生產函數對我國棉花生產的技術進步進行總體評價；田偉等[5]使用SFA法測算我國棉花生產技術效率以及全要素生產率，并認為兩者在時間、空間上存在差異；宋玉蘭等[6]選用擬超越對數生產函數從各類棉花生產要素貢獻率角度為我國棉花增產提供了路徑選擇。另一類則是以數據包絡分析為基礎的非參數估計法。如續(xù)競秦等[7]利用Bootstrap-DEA法測算了我國棉花主產區(qū)的棉花生產技術效率，并探討了其影響因素，對技術效率的時間序列波動與地區(qū)差異做出進一步考查；石晶等[8]運用DEA-Tobit兩階段模型，發(fā)現我國棉花生產技術效率呈波動態(tài)勢且區(qū)域間差異較大；劉銳等[9]、石晶等[10]、關建波等[11]使用非參數Malmquist指數法測度棉花全要素生產率，且關建波等[11]通過對良種補貼與生產效率之間關系進行實證檢驗，認為棉花良種補貼對棉花全要素生產率的提高效果不明顯；王力等[12]利用非參數Malmquist與參數隨機前沿法對我國棉花全要素生產率展開雙重驗證，發(fā)現我國棉花全要素生產率具有時序增長以及空間分布特性。

回溯國內已有文獻，在我國棉花生產技術進步貢獻率測算方面已取得一定成果，但是由于方法選用以及時間、區(qū)間選取的不同，各研究報告的測算結果存在較大差異，難以形成統(tǒng)一意見。以DEA方法為代表的非參數估計法只考慮了棉花生產決策單元內部的投入產出，并未對上述外部環(huán)境進行控制，導致測度存在誤差；以生產函數為代表的參數估計法在測算跨時期動態(tài)經濟增長時，隨著時間的推移以及要素投入結構的改變，其真實結果也極易發(fā)生變化。在進行棉花生產要素貢獻率研究時，由于在時間、空間層面的經濟發(fā)展水平以及自然稟賦條件方面存在差異，各研究的要素貢獻率測定理應具有時序動態(tài)特性與區(qū)域差異，可以推知，利用上述模型對我國棉花投入要素貢獻率進行測定的結果必然與現實情況存在差距。

1 我國棉花投入產出變化與植棉技術發(fā)展

1.1 我國棉花投入產出變化情況

1.1.1 我國棉花生產要素投入情況

基于要素投入視角分析，影響我國棉花產量的4大因素分別為：棉花種植面積，單位面積物質資本投入，單位面積勞動力投入，以及植棉技術進步。根據1998—2015年《中國農村統(tǒng)計年鑒》《全國農產品成本收益資料匯編》棉花種植投入產出數據整理可以發(fā)現，1998年以來我國棉花種植面積變化大致可以分為2個時期(圖1)：第一個時期為種植面積擴張期(1998—2007年)，該時期我國棉花種植面積增加9.778萬hm2，增幅達32.89%；第二個時期為種植面積回調期(2007—2015年)，該時期我國棉花種植面積減少14.196萬hm2，降幅為35.93%。在單位面積物質資本投入方面，棉花生產單位面積物質資本投入穩(wěn)步提升，從1998年的3 895.80元·hm-2增加到2015年的5 179.50元·hm-2(2015年棉花生產單位面積物質資本投入以1998年為基期，經過農業(yè)生產資料價格指數平減，計算得出該年單位面積物質資本投入的不變價)，增幅達32.95%。棉花生產勞動力投入呈明顯下降趨勢，1998年單位面積勞動力投入為516.00工日·hm-2，到2015年單位面積勞動力投入降至255.75工日·hm-2，降幅高達50.44%?？梢姡摃r期我國棉花生產要素投入結構處于動態(tài)變化之中。

1.1.2 我國棉花總產、單產變動趨勢

1998—2015年我國棉花總產量呈整體上升趨勢(圖2)，伴隨有明顯的局部波動，該時期內棉花產量最低為382.90萬t，最高為762.30萬t。整個時期內棉花總產量增加110.24萬t，增幅達到24.49%，但近年棉花總產量逐年下降。在單位面積產量方面，該時期內棉花單產呈波動上升態(tài)勢，2003年棉花單產降至低谷，單位面積產量僅為1 023.00 kg·hm-2，2012年達到峰值，單位面積產量高達1 372.95 kg·hm-2。整個時期棉花單位面積產量增加了367.80 kg·hm-2，增幅為35.90%。

從我國棉花投入產出變動趨勢可以發(fā)現：在生產要素投入層面，棉花種植面積先升后降，單位面積物質資本投入穩(wěn)步上升，幅度較低，單位面積勞動力投入呈明顯下降趨勢；在產出層面，我國棉花總產量整體上升局部波動，單產呈波動上升態(tài)勢。在我國棉花生產要素投入結構動態(tài)調整過程中，單位面積物質資本投入緩慢增加，單位面積勞動力投入持續(xù)降低以及植棉面積的變動，尤其是近期植棉面積調減與棉花總產、單產的上升形成鮮明對比，這說明技術進步在棉花生產中的作用日益凸顯。

1.2 我國棉花生產技術進步情況

20世紀末至21世紀初，植棉技術在我國的研究與發(fā)展不斷取得新成果。主要表現為：以轉基因抗蟲棉技術為典型代表的品種優(yōu)化技術；以育苗移栽、覆膜栽培、化學調控為主的栽培技術；集中表現為棉花營養(yǎng)與施肥、高效節(jié)水灌溉、葉枝棉高產、整枝打頂以及防早衰等技術規(guī)程優(yōu)化提升的田間管理技術；以棉花機械采收技術的推廣應用為代表的采收技術[13-14]。主要植棉技術措施與效果如表1所示。

圖1 1998—2015年我國棉花生產要素投入情況Fig.1 Input factors of cotton in China during 1998-2015

圖2 1998—2015年我國棉花總產與單位面積產量情況Fig.2 Total yield and per unit area yield of cotton in China during 1998-2015

我國植棉區(qū)域分布廣，各棉花主產區(qū)自然稟賦差異較大，根據資源稟賦差異將各產棉省份劃分為3個大區(qū)：西北內陸棉區(qū)，長江流域棉區(qū)，黃河流域棉區(qū)。3大棉區(qū)植棉技術采用各有差異[14]。西北內陸棉區(qū)由于氣候干旱，覆膜栽培以及膜下滴灌栽培技術使用廣泛，加之其棉花種植規(guī)模優(yōu)勢，機采棉栽培技術在該區(qū)的推廣面積不斷擴大，尤以新疆生產建設兵團為最，作為區(qū)內主要的經濟作物，棉花的規(guī)模效率高于其他作物[15]。2014年，新疆兵團機采棉面積達到42萬hm2，約占其棉花種植面積的70%。長江流域棉區(qū)積溫與雨水充足、土壤肥力高，多熟栽培種植技術使用廣泛。在黃河流域棉區(qū)，黃淮平原棉區(qū)以棉、麥兩熟栽培技術為主，華北平原多為旱地、鹽堿地，鹽堿地棉花栽培技術應用廣泛。各棉花主產區(qū)植棉技術手段如表2所示。

伴隨著棉花生產結構調整穩(wěn)步推進、各類生產要素配置日漸優(yōu)化，新型棉花生產技術研究開發(fā)與推廣運用得以不斷發(fā)展。棉花育種、栽培、田間管理以及機械采收等方面的技術進步使我國棉花生產水平不斷提高，為我國棉花產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻。

2 模型構建與變量選取

2.1 模型構建

傳統(tǒng)生產函數隱含了2個關鍵假設：一是技術進步中性，勞動以及資本的生產效率隨時間的推移同比例增加；二是技術進步與各要素投入量之間不存在相關關系。在實際經濟增長現象中，傳統(tǒng)的索羅增長方程中對時間序列數據的處理與現實不符，這也使得上述2個假設不盡合理。為了能夠更加客觀地描述我國棉花生產的現實情況，本文在傳統(tǒng)C-D生產函數的基礎上考慮引入時變彈性生產函數。

學者們將投入要素產出彈性看作時間的非參數光滑函數，進而提出時變產出彈性的系數估計方法[16-19]，時變彈性生產函數可表示為：

(1)

(2)

由式(2)進行微分推導，可得第t期資本與勞動力投入產出彈性，結果如下：

(3)

(4)

在研究棉花投入要素產出彈性時，在式(1)的基礎上引入棉花種植面積作為土地投入要素，根據具體的變量設置，可構造時變彈性生產函數模型：

表1我國主要植棉技術

Table1Technology progress of cotton production in China

技術名稱Technology技術措施Technicalmeasures技術效果Technicaleffect推廣時間Promotingtime轉基因抗蟲棉技術Pest-resistanttransgen-ichybridcotton將蘇云金桿菌基因導入棉花基因組,獲得具備該基因功能的棉花DeliverythegeneoftheBacillusthuringiensisintothegenomeofcottoninordertocultivateanewvarietywithBtfunction提高棉花抗蟲性,減少農藥施用量,降低成本Toimprovethepestresistanceofcottonanddecreasethecostofcottonplantingthroughre-ducingtheapplicationamountofpesticide2000棉花育苗移栽技術Transplantingtechnol-ogyofcottonseedlings采取營養(yǎng)缽育苗、穴盤育苗以及水浮育苗的方式進行棉花育苗移栽Growcottonseedlingwithnutritivebowl,plugortray-waterbed通過促根、促早發(fā)達到籽棉增產的目的Increasetheoutputofseedcottonthroughim-provingthegrowthofrootandseedling1995棉花地膜覆蓋栽培技術Plasticfilmmulchingcultivation對棉田進行地膜覆蓋,提早播種,延長生育期,增溫保墑Useplasticfilmtomulchthecottonfield,ad-vancetheplantingtimeinordertoensurealongerperiodofdurationandincreasetempera-tureandconservesoilmoisture促進棉株提早發(fā)芽,提早成熟,提高籽棉單位面積產量Speedupthegerminationofcottonseedandthematurityofcottonplants,improvetheperunitareayieldofseedcotton1992棉花化學調控技術Chemicalcontroltechnology通過植物生長調節(jié)物質的使用,對棉株的生長發(fā)育進行調節(jié)Regulatethegrowthanddevelopmentofcottonplantsthroughtheapplicationofplantgrowthregulatingsubstances促進棉花植株生殖生長,加快棉花成熟與葉片脫落Speedupthereproductivegrowthofcottonplants,acceleratethematurityofseedcottonanddefoliation1990葉枝棉高產栽培技術High-yieldcultivationtechniqueofcottonwithvegetativebranch合理密植,增枝減株,通過葉枝利用與改造提高優(yōu)質鈴成鈴率Compactplantingreasonably,increasethea-mountofbranchanddecreasetheamountofplant,improvetherateofhighqualitycottonbollthroughclippingleafbranch有效減少植棉投入,降低植棉成本,提高植棉效益Decreasetheinputofcottonplantingefficient-ly,reducecottonplantingcostandincreasetheeconomicbenefitofcottonplanting2000棉花機械采收技術Machineryharvestingtechnology在棉花播種、田間管理環(huán)節(jié)制定符合機采的規(guī)程,全程機械化作業(yè)Enactsuitableoperatingproceduresforcottonmachineryharvestinginthelinkofsowingandfieldmanagement節(jié)約勞動力投入,提升棉花采摘效率,降低植棉成本Savetheinputoflaborforce,improvethepick-ingefficiencyandreducecottonplantingcost2001

據《現代中國棉花育種與栽培概論》《中國棉花栽培學》相應章節(jié)整理而得。

The contents in above table were collated from certain chapters inIntroductioninModernChineseCottonBreedingandCultivationandCottonCultivationinChina.

表2我國不同產棉區(qū)植棉技術采用情況

Table2Cotton production technology adoption in different areas of China

地區(qū)Area棉花高產規(guī)范化栽培技術Highyieldandstandardizedcultivationtechniquesofcotton西北內陸棉區(qū)CottonareainNorth-westinlandofChina棉花“矮、密、早、膜”栽培技術;棉花膜下滴灌栽培技術;機采棉栽培技術;棉田間作套種技術“Short,dense,early,film”cultivationtechniquesofcotton;Dripirrigationundermulchcultivationtechniquesofcotton;Machineryharvestingcultivationtechniquesofcotton;Inter-croppingtechniquesofcotton長江流域棉區(qū)CottonareainYangtzeRiverBasin棉花育苗移栽技術;油菜、棉花兩熟栽培技術;麥套移栽棉兩熟栽培技術;棉田多熟種植技術Transplantingtechnologyofcottonseedling;Doublecroppingsystemofoil-seedrapeandcotton;Doublecrop-pingsystemoftransplantedcottonfollowingwheatharvest;Multiplecroppingtechniquesincottonfield黃河流域棉區(qū)CottonareainYellowRiverBasin棉、麥兩熟栽培技術;旱地棉花栽培技術;棉花間作套種技術;鹽堿地棉花栽培技術;特早熟亞區(qū)棉花栽培技術Doublecroppingsystemofcottonandwheat;Cottoncultivationtechniquesindryland;Inter-croppingtech-niquesofcotton;Cottoncultivationtechniquesinsaline-alkalisoil;Extraearlyripeningcottoncultivationtech-niquesinsub-regions

據《中國棉花栽培學》相應章節(jié)整理而得。

The contents in above table are collated from certain chapters inCottonCultivationinChina.

(5)

γ(t)=γ(P1，P2，…，Pn) ；

(6)

α(t)=α(K1，K2，…，Kn) ；

(7)

β(t)=β(L1，L2，…，Ln)。

(8)

式(5)中Y為棉花總產量，A為當期棉花生產技術水平，P為棉花種植面積，K為棉花單位面積物質資本投入，L為單位面積勞動力投入。式(6)～(8)分別為棉花種植面積產出彈性、單位面積物質資本投入產出彈性以及單位面積勞動力投入產出彈性的時間序列方程。

對式(5)的主方程兩邊取對數得到線性模型如下：

lnYt=lnAt+γ(t)lnPt+α(t)lnKt+β(t)lnLt+ut。

(9)

通過選取我國棉花各主產區(qū)歷年棉花生產數據，可獲得具有時間與空間特性的面板數據，面板數據的選取不僅能夠通過增加變量多變性減少共線性，而且能夠提高自由度與有效性，在動態(tài)的棉花生產問題研究中具有較好的適用性。利用面板數據進行計量分析，則式(9)可表示為：

lnYit=lnAit+γ(it)lnPit+α(it)lnKit+β(it)lnLit+ut。

(10)

時變彈性生產函數較之前的參數模型與非參數模型而言更加一般化，與此同時，時變生產彈性函數中各要素系數是隨時間的光滑函數，這使得該生產函數模型能夠對要素產出彈性進行動態(tài)解釋[20]。

2.2 數據來源與變量選取

自1998年我國棉花流通體制改革以來，國內棉花生產完成了由計劃經濟向市場經濟的轉型，棉花種植結構進一步調整，棉花生產進入新的階段。本文以1998年作為時間節(jié)點，選取1998—2015年《中國農村統(tǒng)計年鑒》以及《全國農產品成本收益資料匯編》中相應的棉花投入產出數據，具體收集整理了包括河北、江蘇、安徽、江西、山東、河南、湖北、湖南、陜西、甘肅以及新疆11個棉花主產省份的棉花產量、棉花種植面積、單位面積物質資本投入以及單位面積勞動力投入數據，用以估計該段時期內時變彈性生產函數。

(1)產出指標。用各棉花主產省份該年度區(qū)間內棉花總產量Yt作為衡量其總產出的指標。

(2)面積指標。面積指標采用各棉花主產省份棉花播種面積Pt作為棉花種植面積指標。

(3)資本投入指標。利用各棉花主產省份棉花生產單位面積物質資本投入Kt作為衡量資本投入的指標，考慮到價格因素的影響，以1998年為基期，經過農業(yè)生產資料價格指數平減計算出各地區(qū)歷年物質資本投入的不變價格。

(4)勞動力投入指標。勞動力投入指標要求用“標準勞動”進行衡量，在《全國農產品成本收益匯編》中，棉花生產單位面積用工數量Lt的統(tǒng)計由全國各棉花主產省份跟蹤調查數據，能夠反映各省份棉花種植單位面積勞動力投入平均水平。

從總體趨勢看，我國棉花總產量變化率與棉花種植面積變化率的變動趨勢大體一致，但2003、2004年兩者變化率之間存在較大差距(圖3)。1998—2002年棉花總產量變化率與棉花種植面積變化率高度吻合，說明1998—2002年我國棉花種植面積與棉花產出呈近似1∶1變動關系。2003年異常值產生的原因可能在于該年全國范圍內的自然災害，當年農作物成災面積達3 251.6萬hm2，較上年增加19.72%(在《中國農村統(tǒng)計年鑒》中農作物受災面積是所有作物受災面積，棉花受災面積數據無法直接獲取，但農作物受災面積數據及其變動值能夠在一定程度上反映棉花作物的受災情況)，自然災害直接造成了種植面積擴張情況下棉花產量的降低。2005—2015年棉花總產量變化率總體呈高于棉花種植面積變化率的趨勢，說明棉花種植面積對棉花總產出的貢獻逐漸降低。造成這種現象的原因可能來自于植棉技術的發(fā)展，如轉基因棉花的廣泛推廣與種植。2004年我國轉基因棉花的種植面積達368.8萬hm2，占當年植棉面積的64.78%。

在單位面積物質資本投入變化率與棉花總產量變化率方面，其主要特征是變化趨勢一致，但變動幅度各異。棉花總產量變化率高于單位面積物質資本投入變化率，單位面積勞動力投入變化率與棉花總產量變化率均波動劇烈，但兩者之間無明顯關系。

圖3 棉花總產量變化率與投入要素增長率變動趨勢Fig.3 Variation of total yield growth rate and input factors growth rate

單位面積物質資本投入變化率與棉花單產變化率之間呈階段性耦合：1998—2004年，兩者之間呈明顯反方向變動關系；2005—2015年單位面積物質資本投入變化率與棉花單產變化率之間又表現為同向變動關系。單位面積勞動力投入變化率與棉花單產變化率之間前期整體變動趨勢相近，但2003年后兩者變化率之間多為負向作用(圖4)。

從各要素投入及棉花產出變動趨勢可以發(fā)現，要素投入并未能完全解釋我國棉花總產量以及單產水平的提升，這也間接證明植棉技術的研發(fā)與推廣運用對我國棉花總產量及單產水平有一定的促進作用。那么，技術進步對我國棉花生產的貢獻程度到底如何，需要進一步驗證。

根據回歸模型的需要，對上述各棉花主產省份1998—2005棉花總產量Yt、棉花播種面積Pt、單位面積物質資本投入Kt、單位面積勞動力投入Lt分別取對數處理，得出其對數處理結果lnYit、lnPit、lnKit、lnLit用于模型回歸檢驗。

3 技術進步貢獻率測定的實證分析

3.1 面板數據檢驗

采用ADF-Fisher、LLC、PP-Fisher 3種單位根檢驗方法判斷面板數據的平穩(wěn)性。檢驗結果發(fā)現，lnY為一階單整序列，lnP、lnK、lnL為零階單整序列。3個解釋變量同階單整，并且其階數小于被解釋變量的單整階數，應進一步進行協整檢驗。利用Kao協整檢驗法進行協整檢驗，結果發(fā)現，在顯著性水平小于1%的條件下，ADF的t統(tǒng)計值為-5.302 736，故而拒絕不存在協整關系的原假設，結果表明，lnY與lnP、lnK、lnL3個解釋變量的線性組合為平穩(wěn)序列，被解釋變量與解釋變量之間存在著長期的穩(wěn)定均衡關系，可以進行面板數據分析。

圖4 棉花單產變化率與投入要素增長率變動趨勢Fig.4 Variation of per unit area yield growth rate and input factors growth rate

通過Hausman檢驗，其檢驗統(tǒng)計量為7.535 7，伴隨概率為0.056 6，結果表明需建立固定效應回歸模型。本文假定對于同時間不同棉花主產省份的參數是相同的，故而模型(10)可簡化為：

lnYit=lnAt+γ(t)lnPit+α(t)lnKit+β(t)lnLit+ut。

(11)

3.2 回歸結果分析

運用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件，對我國棉花生產各項投入要素與產出的省級面板數據進行分析，可以得出上述模型的各項系數。回歸結果中，除單位面積勞動力投入外，其余變量均通過了5%顯著性水平的t檢驗，且在95%的置信條件下，整體模型通過了F檢驗(F=112.968 9)。調整后擬合優(yōu)度為0.975 8，說明該回歸結果對選取樣本區(qū)間各個觀測值擬合度很高，能夠解釋1998—2015年18 a間我國各主要植棉省份97.58%的棉花生產實際情況。各投入要素彈性如圖5所示。

總體來看，1998—2015年我國棉花生產規(guī)模報酬均值為1.71，說明該時期內我國棉花生產處于規(guī)模報酬遞增階段。其中棉花種植面積產出彈性呈平穩(wěn)下降趨勢，但始終維持在0.90以上。可以看出，我國棉花產量對棉花種植面積的依賴程度仍然比較高，棉花產出的波動性變化主要是由棉花種植面積增減所導致。單位面積物質資本投入彈性均值為0.77，說明我國棉花生產仍然屬于高投入、資本密集型產業(yè)。截至目前，我國棉花生產單位面積物質資本投入達4 989.70元·hm-2(該物質資本投入量以1998年為基期，經過農業(yè)生產資料價格指數平減計算得出)。高物質資本投入也造成了我國棉花產業(yè)缺乏國際市場競爭力的困境。勞動產出彈性均值為-0.001 7，這說明勞動力投入對棉花產出具有負向影響，我國棉花生產處于整體勞動力邊際報酬遞減階段。值得注意的是1998—2009年，我國棉花生產單位面積勞動力投入產出彈性為負，但整體處于上升趨勢，到2010年，其勞動力產出彈性為正，這種情況產生的原因可能在于前期先進植棉技術的應用替代了大量的植棉勞動力，隨著后期植棉勞動力勞動技能與專業(yè)化程度提升，棉花生產的勞動生產率得到不斷提高。

圖5 各投入要素產出彈性及規(guī)模報酬Fig.5 Output elasticity of each factors and returns to scale

通過以上模型檢驗結果，可對t時期我國棉花種植面積Pt、單位面積物質資本投入Kt、單位面積勞動力投入Lt，以及植棉技術進步At對棉花年度總產量Yt增長的貢獻率進行計算，其計算公式如下：

(12)

(13)

(14)

EAt=1-EPt-EKt-ELt。

(15)

將我國棉花產量、要素投入值及其增長率與時變彈性生產函數估計結果中各項要素投入的產出彈性數據帶入式(12)～(15)，可計算得出我國棉花生產投入要素貢獻率。2004年我國轉基因抗蟲棉的推廣面積達64.78%，比上年有較大的提升，并保持持續(xù)增長；2010年棉花產業(yè)開始逐漸向以新疆為主的高機械化程度棉區(qū)轉移，并且棉花國家臨時收儲政策對棉花單產、總產均有一定的刺激作用，故而選擇這2年作為分段的時間節(jié)點，將1998—2015年的數據分成1998—2003、2004—2009、2010—2015年，對國內棉花生產要素貢獻率進行分析，結果如表3所示。

表3各項要素對棉花的產出貢獻率

Table3Contribution rate of each essential factors %

時期PeriodEPEKELEA1998—201547.944.81-9.9657.201998—200346.8052.85-40.0440.392004—200979.6232.91-13.631.112010—201517.41-71.3123.79130.11

從表3可以看出，棉花生產投入要素的產出貢獻率存在差異，具體表現為植棉技術進步貢獻率>棉花種植面積貢獻率>單位面積物質資本投入貢獻率>單位面積勞動力投入貢獻率，并且同一生產要素貢獻率隨時間變動呈動態(tài)變化趨勢。

4 結論與政策建議

4.1 研究結論

利用時變彈性生產函數對我國11個棉花主產省份1998—2015年棉花生產各要素貢獻率進行測算與分析，結果發(fā)現：(1)植棉技術進步對我國棉花生產貢獻程度逐漸凸顯。1998—2015年間，對我國棉花產出貢獻率最大的是植棉技術進步，該時期技術進步年均貢獻率為57.20%。技術進步率則呈波動上升態(tài)勢，2010—2015年年均貢獻率高達130.11%，這充分說明植棉技術進步已然成為促進我國棉花產出增加的主要動力。(2)土地要素與資本要素投入對我國棉花生產具有一定貢獻，但呈逐漸下降趨勢。棉花種植面積對我國棉花產出的年均貢獻率為47.94%，單位面積物質資本投入貢獻率較低，年均貢獻率僅為4.81%。1998—2015年我國棉花生產土地與資本投入要素產出貢獻率呈動態(tài)變化趨勢，棉花種植面積貢獻率先增后減，最高時曾達79.62%，但近年來棉花種植面積對棉花產出的貢獻率逐漸下降；單位面積物質資本投入不斷降低，從最高的52.85%降至-71.31%。(3)單位面積勞動力投入貢獻率為負值，其對棉花產出年均貢獻率為-9.96%，勞動力邊際產出整體偏低。但分階段而言，單位面積勞動力投入對棉花產出的貢獻率逐漸升高，具體表現為前期為負向貢獻，2012年以后其對棉花產出的貢獻率變?yōu)檎?，說明隨著我國植棉勞動力素質與能力不斷提高，勞動力投入邊際收益遞減的趨勢得以緩解。

4.2 政策建議

(1)加強植棉技術研發(fā)，完善植棉技術推廣。通過模型分析可以發(fā)現，植棉技術年均貢獻率在所有投入生產要素中最高，先進的現代植棉技術已然成為推動我國棉花產業(yè)發(fā)展的主要力量。在育種、栽培以及田間管理等植棉技術研發(fā)上應當加大資金投入，構建以機采棉為核心的技術集成體系。對于先進的植棉技術，將研究成果與棉花生產結合起來，促使科技知識向生產力轉換，再通過試點、示范、推廣的方式擴大技術應用面積。同時也應在棉花經營制度、耕作方式以及棉花產業(yè)政策等廣義技術層面進行改革與優(yōu)化。

(2)轉變棉花生產理念，實現“集約型”增長。根據研究結果，我國棉花投入要素中的植棉面積貢獻率先增后減，近5 a的年均貢獻率僅為17.41%，單位面積物質資本投入貢獻率持續(xù)下降直至為負。從這種要素貢獻率的變動趨勢可以看出，棉花生產中以土地投入和資金投入為代表的高投入、粗放型生產模式已經難以為繼，未來我國棉花生產要素投入方式必須發(fā)生轉變，轉向資本、勞動力資源以及植棉技術并重的“集約化”生產模式，推動次宜棉區(qū)種植結構調整，在穩(wěn)定國內棉花供給的前提下，促使棉花生產向優(yōu)勢區(qū)域、高效種植模式區(qū)域集中。

(3)培養(yǎng)植棉優(yōu)質勞動力，發(fā)揮人力資源優(yōu)勢。棉花生產單位面積勞動力投入的貢獻率由前期的負向貢獻逐漸提升，近期內我國棉花生產單位面積勞動力年均貢獻率為23.79%。勞動力貢獻率的上升說明在我國人口紅利不斷降低的背景下，勞動力供給逐漸減緩甚至趨于停止，棉花生產這類依賴大量勞動力的“粗放型”增長產業(yè)將失去其優(yōu)越條件。在棉花生產面臨上述產業(yè)困境時，加大優(yōu)質勞動力投入有助于棉花產量的增加。應當加大棉農人力資本投入，通過普及專業(yè)植棉知識與技能培訓等方法，強化棉農生產技能，提高棉農勞動生產率。

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(責任編輯高 峻)

MeasurementandanalysisoncontributionrateofcottoninputfactorsinChina:Basedontime-varyingelasticityproductionfunction

WANG Li1a，1b， CHEN Qian1a，1b，LIU Jingde2，*, Yu Yu2, CHEN Bing2

(1a.CollegeofEconomicsandManagement; 1b.ResearchCenterofCottonEconomics，ShiheziUniversity，Shihezi832000，China; 2.XinjiangAcademyofAgriculturalandReclamationScience,Shihezi832000,China)

In the present study， the unreasonable neutral assumption of constant output elasticity of the Cobb-Douglas production function was broadened， and the output elasticity of cotton cultivated area， material capital and labor force investment per unit area were regarded as variable parameters. With panel data of input and output in the 11 main cotton production provinces through 1998-2015 in China， a model of variable parametric production function was proposed to calculate the elasticity of cotton input factors and to measure the contribution rate of each input factor. It was shown that time-varying parameters in the production function of cotton did exist， and the returns to scale continued to increase in recent years. Contribution rate of each input factor remained fluctuating. Specifically， the contribution rate of cotton cultivated area increased at first and then decreased， the contribution rate of material capital investment per unit area kept decreasing， the contribution rate of labor force investment per unit area kept increasing， and the contribution rate of technical progress decreased at first and then increased .According to the changing tendency of contribution rate of each input factor in cotton production and the external environment that cotton industry faced， policy recommendations were put forword.

time-varying elasticity production function; cotton production; technical progress; contribution rate of essential factors

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10.3969/j.issn.1004-1524.2017.11.22

2017-07-17

國家社會科學基金項目(13BJL075)；新疆兵團軟科學科技發(fā)展專項(2016CC006)；新疆兵團重大科技項目(2016AA001-4)

王力(1976—)，男，新疆石河子人，博士，教授，主要研究方向為農業(yè)經濟理論與政策、棉花經濟。E-mail: wangli2745@sina.com

*通信作者，劉景德，E-mail: ljd@163.com

S-9；F307.12

A

1004-1524(2017)11-1938-11