[摘要]本文運(yùn)用隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)測(cè)度模型，對(duì)1998—2017年全國(guó)31個(gè)省級(jí)行政區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率進(jìn)行測(cè)算。研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率的均值為0.782，化肥技術(shù)效率為0.57，兩者分別呈現(xiàn)東部>中部>西部和中部>東部>西部的非平衡格局。針對(duì)不同地區(qū)化肥投入過(guò)度問(wèn)題，本文提出加大財(cái)政支出、科技投入、加強(qiáng)勞動(dòng)力資本積累、發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢(shì)等措施。

[關(guān)鍵詞]技術(shù)效率;前沿面生產(chǎn)函數(shù);糧食安全;化肥施用

中圖分類號(hào)：F224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201912

糧食安全問(wèn)題一直以來(lái)都是國(guó)家高度重視的問(wèn)題。作為人口第一大國(guó)，我國(guó)一直以來(lái)都把糧食安全問(wèn)題放在至關(guān)重要的位置。美國(guó)世界觀察研究所所長(zhǎng)布朗曾預(yù)言誰(shuí)也養(yǎng)不活中國(guó)。然而，直到現(xiàn)在中國(guó)的糧食危機(jī)并沒(méi)有出現(xiàn)。2017年我國(guó)糧食總產(chǎn)量為66 161萬(wàn)t，播種面積為16 332千hm2，我國(guó)正用占全球耕地7%的土地養(yǎng)活著世界20%的人口。

那么，是什么因素使得我國(guó)糧食產(chǎn)量一直保持持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)？除政策支持、技術(shù)進(jìn)步等要素外，化肥在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起了重要的作用?？紫橹荹1]通過(guò)測(cè)算改革開(kāi)放以來(lái)化肥對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率，表明化肥是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)尤其產(chǎn)量增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)因素。鞏前文等[2]從農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度分析其與化肥投入的關(guān)系，認(rèn)為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展與化肥投入呈現(xiàn)庫(kù)茲涅茨曲線關(guān)系，一定時(shí)間內(nèi)化肥投入能提高產(chǎn)出帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。此外，又有學(xué)者指出，化肥投入強(qiáng)度與人均國(guó)民收入呈現(xiàn)持續(xù)庫(kù)茲涅茨“倒U”型關(guān)系。關(guān)于我國(guó)化肥施用強(qiáng)度與人均GDP的關(guān)系圖（見(jiàn)圖1）驗(yàn)證了庫(kù)茲涅茨曲線的存在。

我國(guó)是世界上化肥使用量最多的國(guó)家。2017年我國(guó)的農(nóng)用化肥折純量為5 859.4萬(wàn)t，化肥投入高達(dá)352.27kg/hm2，是國(guó)際化肥施用上限（225kg/hm2）的1.57倍[3]。我國(guó)化肥投入過(guò)度已成為公認(rèn)的事實(shí)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不應(yīng)該過(guò)度依賴化肥。那么化肥對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貢獻(xiàn)度是多少？節(jié)肥潛力又是多少？如何保證在實(shí)現(xiàn)化肥減量的同時(shí)保證我國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)？這些都是本文需要探討的問(wèn)題。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率反映了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平高低，是國(guó)家穩(wěn)定發(fā)展和人民健康生活的基礎(chǔ)，直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)出效益。關(guān)于技術(shù)效率，以往研究做了很多探討。Farrel[4]最早提出了生產(chǎn)效率的衡量方法，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行了測(cè)算分析，得到生產(chǎn)效率前沿面。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)、化肥使用強(qiáng)度、農(nóng)戶兼業(yè)化、機(jī)械化水平、耕地細(xì)碎化、天氣條件等都會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率產(chǎn)生影響，而加大技術(shù)投入、提高農(nóng)業(yè)技術(shù)化水平、實(shí)行土地流轉(zhuǎn)、定期進(jìn)行培訓(xùn)教育都能對(duì)提升技術(shù)效率產(chǎn)生重要影響[5-10]。

以往的研究多是針對(duì)某幾個(gè)省份進(jìn)行微觀調(diào)研測(cè)算技術(shù)效率，少有從全國(guó)地理劃分的視角進(jìn)行探討。本文在前人研究的基礎(chǔ)上做了一些思考，可能的邊際貢獻(xiàn)在于，從全國(guó)地理劃分的角度，分區(qū)域探討我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的技術(shù)效率;針對(duì)全國(guó)農(nóng)業(yè)而非從單一作物的角度探討我國(guó)農(nóng)業(yè)總體的技術(shù)效率;模型方面運(yùn)用超越對(duì)數(shù)隨機(jī)前沿面生產(chǎn)函數(shù)分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率運(yùn)用Tobit模型分析技術(shù)效率影響因素[11-15]。

1 模型設(shè)定與變量解釋

1.1 超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型

技術(shù)是指將投入轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出的一種系統(tǒng)或者方式，而技術(shù)效率反映潛在最大產(chǎn)出與實(shí)際觀察到的產(chǎn)出之比。傳統(tǒng)方法往往把所有決策單位看成一個(gè)總體，測(cè)算效率的方法一般分為兩種：第一種是參數(shù)下的隨機(jī)前沿（SFA），第二種是非參數(shù)下的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）[16]。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法屬于非參數(shù)不能計(jì)量檢驗(yàn)，本文選擇隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)模型，估計(jì)糧食生產(chǎn)技術(shù)效率。

根據(jù)Bttese等和Coelli等的模型，構(gòu)建超越對(duì)數(shù)隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)：

lnY=β0+β1lnFit+β2lnMit+β3lnPit+β4lnEit

+β5T+β6（lnFit）2+β7（lnMit）2+β8（lnPit）2

+β9（lnEit）2+β10lnFitlnMit+β11lnFitlnPit

+β12lnFitlnEit+β13lnMitlnPit+β14lnMitlnEit

+β15lnPitlnEit+β16T2+（vi-ui）

式中：Y是被解釋變量，為單位面積農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，萬(wàn)元/公頃;Fit、Mit、Pit、Eit分別表示單位面積化肥投入，噸/公頃，單位面積機(jī)械投入，瓦/公頃，單位面積勞動(dòng)投入，人/公頃，單位面積財(cái)政投入，元/公頃;β1—β15表示待估參數(shù);ui為無(wú)效率項(xiàng)，假定服從Battese等的設(shè)定形式，即：

上述模型的非參數(shù)估計(jì)采用最大似然法估計(jì)，似然函數(shù)中構(gòu)造如下方差函數(shù)：

若γ接近于0，那么技術(shù)非效率接近于0，最小二乘法估計(jì)優(yōu)于最大似然估計(jì);若γ接近于1，那么技術(shù)非效率接近于混合誤差，最大似然估計(jì)優(yōu)于最小二乘法，模型采用隨機(jī)前沿估計(jì)是合理的?；始夹g(shù)效率公式為：

TE=exp（-ui）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （4）

式（4）反映的是樣本生產(chǎn)單元實(shí)際產(chǎn)出與可能實(shí)現(xiàn)的最大產(chǎn)出的比值，所測(cè)度的是生產(chǎn)單元的使用所有投入的技術(shù)效率。為了進(jìn)一步得到上述所定義的化肥投入效率，假定不存在無(wú)效率的生產(chǎn)，即令式（3）中ui=0，此時(shí)的投入產(chǎn)出將均處于生產(chǎn)前沿面上。

1.2 指標(biāo)選擇及數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選出1998—2017年我國(guó)31省級(jí)行政區(qū)相關(guān)投入產(chǎn)出面板數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來(lái)源為《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》《新中國(guó)60周年統(tǒng)計(jì)資料匯編》。本文所使用的產(chǎn)出變量和投入變量如下。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)出變量：是以1998年不變價(jià)格折算的單位面積農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（萬(wàn)元/公頃）。投入變量：包括化肥投入、機(jī)械投入、勞動(dòng)投入、財(cái)政投入。化肥投入：以化肥施用折純量除以農(nóng)作物播種面積計(jì)算。機(jī)械投入：主要是農(nóng)、林、牧、漁的機(jī)械動(dòng)力的總和，以機(jī)械總動(dòng)力除以農(nóng)作物播種面積計(jì)算;勞動(dòng)投入：以第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)計(jì)算，第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)除以農(nóng)作物播種面積。財(cái)政投入：用于衡量政府對(duì)農(nóng)業(yè)的支持程度，用《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》中農(nóng)林水支出除以農(nóng)作物播種面積計(jì)算[17-20]。

根據(jù)以往研究，本文將全國(guó)各省劃分為東、中、西三各地區(qū)（見(jiàn)表2）。東部地區(qū)包括京、津、冀、遼、滬、蘇、浙、閩、魯、粵、瓊等省。中部地區(qū)包括晉、蒙、吉、黑、皖、贛、豫、鄂、湘、桂等省。西部地區(qū)包括川、黔、滇、藏、陜、甘、青、寧、疆等省。

2 實(shí)證分析

2.1 技術(shù)效率描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

采用stata14.0計(jì)算我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率，其結(jié)果見(jiàn)表2。γ值為0.719，說(shuō)明模型總體效果較好，即混合誤差項(xiàng)有71.9%的因素可以用技術(shù)無(wú)效率項(xiàng)來(lái)解釋，模型適用于隨機(jī)前沿模型。單位面積化肥投入的一次項(xiàng)系數(shù)與二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)且均顯著，說(shuō)明化肥投入過(guò)度，減少化肥投入反而能提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)值;單位面積勞動(dòng)投入的一次項(xiàng)系數(shù)和二次項(xiàng)系數(shù)皆為正，且二次項(xiàng)系數(shù)顯著，證明單位面積勞動(dòng)投入量與農(nóng)業(yè)技術(shù)效率成正比;單位面積機(jī)械化投入一次項(xiàng)系數(shù)為正且不顯著，二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，說(shuō)明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的機(jī)械投入隨著時(shí)間的增長(zhǎng)在減少;單位面積農(nóng)林水支出的一次項(xiàng)系數(shù)與二次項(xiàng)系數(shù)都是負(fù)數(shù)且不顯著的。

2.2 技術(shù)效率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表3反映了各省技術(shù)效率的均值（0.782），說(shuō)明我國(guó)技術(shù)效率水平還有提升空間。其中排名最高的省份為海南（0.891），四川、湖北、福建、廣東、新疆、河南、江蘇、天津、廣西均位于全國(guó)前列。青海的技術(shù)效率最低為（0.539），云南、貴州、上海、江西、甘肅、西藏、內(nèi)蒙古、寧夏、山西、青海屬于效率較低的幾個(gè)省。以0.6、0.8為臨界點(diǎn)，將技術(shù)效率分為高中低三個(gè)檔次，高效率的地區(qū)數(shù)占總數(shù)的51.6%，中等效率的地區(qū)占總數(shù)的38.7%。低效率的地球占總數(shù)的9.7%?？傮w而言，農(nóng)業(yè)技術(shù)效率一般的地區(qū)是處在0.8以上的，效率偏低的地區(qū)（青海、寧夏、山西）占比較少。其原因是農(nóng)業(yè)技術(shù)水較高的地區(qū)多數(shù)位于東部地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，技術(shù)水平相對(duì)較高，氣候條件優(yōu)越，且有著悠久的農(nóng)業(yè)種植歷史，農(nóng)戶的綜合素質(zhì)相對(duì)較高。青海、寧夏、山西三省位于中西部地區(qū)，自然條件較為惡劣：青海地處青藏高原平均海拔3 000m以上，地貌以山地丘陵為主，且年平均降水量只有300mm左右，自然環(huán)境惡劣造就了青海技術(shù)效率較低的事實(shí);寧夏屬于溫帶大陸性半干旱氣候，常年干燥少雨，土壤類型主要為灰漠土、灰褐土，養(yǎng)分少，不適宜農(nóng)作物播種;山西位于黃土高原東部，土壤條件差，且山西屬于北部地區(qū)，冬季漫長(zhǎng)，夏季短暫，日照時(shí)間短。此外，三省經(jīng)濟(jì)水平都比較落后，技術(shù)水平相對(duì)于東部地區(qū)要差很多[21-25]。

考察1998—2017年?yáng)|、中、西部地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的趨勢(shì)圖，見(jiàn)圖3（a）。從圖片上看，農(nóng)業(yè)技術(shù)效率整體呈現(xiàn)波動(dòng)變化的狀態(tài)。1998年?yáng)|、中、西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率普遍偏低，東部地區(qū)和西部地區(qū)效率一度低于0.55，中部地區(qū)1998年也只在0.625的水平上徘徊，1998—2000年呈現(xiàn)一個(gè)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2000—2006年呈現(xiàn)波動(dòng)上升的狀態(tài)。2006年?yáng)|部地區(qū)效率升至最高狀態(tài)為0.88，之后效率下降，到了2010年效率又呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。2014年之后東部地區(qū)和西部地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)效率都緩慢下降，而西部地區(qū)先緩慢上升再呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這期間西部地區(qū)的技術(shù)效率一度超過(guò)了中部地區(qū)。

總的來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)技術(shù)效率中，東部地區(qū)>中部地區(qū)>西部地區(qū)。長(zhǎng)期以來(lái)東、中、西部三區(qū)域的地理位置、自然資源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多方面的差異使得各省份對(duì)外開(kāi)放程度參差不齊，同時(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中市場(chǎng)體制并未得到充分完善，形成較強(qiáng)的地區(qū)技術(shù)壁壘[26-27]，使技術(shù)在省際之間的擴(kuò)散并不順暢，因此不同地區(qū)所面對(duì)的技術(shù)集存在差異。各地區(qū)根據(jù)其自然資源、地理位置、技術(shù)、勞動(dòng)、資本等當(dāng)?shù)靥囟ǖ臈l件，選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來(lái)組合勞動(dòng)和資本，以提高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而有些地區(qū)可能采用資本節(jié)約型技術(shù)[28-30]，有些地區(qū)可能采用勞動(dòng)節(jié)約型技術(shù)，勞動(dòng)節(jié)約型前沿面對(duì)勞動(dòng)充裕地區(qū)而言可能并不代表其前生產(chǎn)前沿，資本節(jié)約型的前沿技術(shù)對(duì)勞動(dòng)力充裕的地區(qū)來(lái)說(shuō)也并非技術(shù)最先進(jìn)，故各地區(qū)的生產(chǎn)前沿會(huì)存在不同[31-32]。

總體來(lái)看，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢(shì)。技術(shù)效率整體在0.65～0.8波動(dòng)。東中西部地區(qū)技術(shù)效率波動(dòng)趨勢(shì)和全國(guó)波動(dòng)較為一致。從各地區(qū)技術(shù)效率與化肥技術(shù)效率的比較來(lái)看（見(jiàn)圖3（b）），東部地區(qū)技術(shù)效率最高為0.83，中部地區(qū)次之（0.77），西部地區(qū)最低，效率值為0.74。各地區(qū)化肥技術(shù)效率并不高，均值為0.57，說(shuō)明現(xiàn)有的技術(shù)水平下，化肥效率提升仍有40%左右的提升空間?；始夹g(shù)效率呈現(xiàn)中部>東部>西部的趨勢(shì)。中部地區(qū)化肥技術(shù)效率最高為0.67，西部地區(qū)化肥技術(shù)效率最低為0.47。由此可知農(nóng)業(yè)技術(shù)效率值和化肥技術(shù)效率值并不一致，且改善化肥技術(shù)效率有利于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率。

3 結(jié)論及政策建議

本文利用全國(guó)31省1998—2017年的面板數(shù)據(jù)，采用隨機(jī)前沿面生產(chǎn)函數(shù)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率進(jìn)行測(cè)算，結(jié)果顯示：我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率均值為0.782，仍有提升空間;東中西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率差異較明顯，呈現(xiàn)東部地區(qū)>中部地區(qū)>西部地區(qū)的趨勢(shì)，這主要是因?yàn)闁|部地區(qū)地理位置優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，生產(chǎn)技術(shù)更為先進(jìn)。本文實(shí)證研究顯示，化肥投入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值呈反向關(guān)系，說(shuō)明我國(guó)農(nóng)業(yè)化肥投入與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)滿足庫(kù)茲涅茨倒U型關(guān)系，即當(dāng)化肥施用強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值并不會(huì)隨著化肥投入的增加而增加;化肥效率的結(jié)果表明技術(shù)效率最高的東部地區(qū)投入效率并非是最高的，說(shuō)明化肥投入過(guò)度時(shí)，減少一定化肥投入并不會(huì)立刻提升農(nóng)業(yè)技術(shù)效率。

上述結(jié)論對(duì)于提升我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率具有非常重要的意義，本文提出如下政策建議：首先，加大科技投入在有條件的地區(qū)普及農(nóng)業(yè)機(jī)械化，開(kāi)拓新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式，推進(jìn)糧食適度規(guī)?；?jīng)營(yíng)。其次，加大財(cái)政投入，增加對(duì)農(nóng)業(yè)科研院所特別是中西部地區(qū)農(nóng)業(yè)科研院所的資金支持，鼓勵(lì)農(nóng)戶掌握正確的施肥方式，切忌過(guò)量施肥，鼓勵(lì)農(nóng)戶使用有機(jī)肥。再次，重視農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力資本積累，進(jìn)一步落實(shí)“科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)、新型職業(yè)農(nóng)民固農(nóng)”的戰(zhàn)略要求，提升勞動(dòng)者素質(zhì)。另外加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管尤為重要，目前我國(guó)化肥市場(chǎng)管理比較混亂，化肥參差不齊，農(nóng)戶對(duì)化肥質(zhì)量的信心不夠，在生產(chǎn)過(guò)程中，傾向于增施化肥提升產(chǎn)量。最后，針對(duì)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)側(cè)重點(diǎn)應(yīng)有所不同，做到發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢(shì)，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率。

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收稿日期：2019-09-15

作者簡(jiǎn)介：陶素敏，女，碩士，研究方向?yàn)榧Z食經(jīng)濟(jì)。

Are there Significant Differences in the Technical Efficiency of Chemical Fertilizers in Different Regions？

——Based on Frontier Production Function Analysis

Tao Sumin

（Institute of Food Economics of Nanjing University of Finance and Economics， Nanjing， Jiangsu 210046）

Abstract：This paper use the stochastic frontier production function model was used to calculate the technical efficiency of agricultural production in 31 provinces from 1998 to 2017.It is found that the average technical efficiency of agricultural production in China is 0.782， which is significantly higher in the eastern region than in the central and western regions.In view of the problem of excessive fertilizer investment in different regions， this paper puts forward measures such as increasing financial expenditure， science and technology investment， strengthening labor capital accumulation and giving play to regional advantages.

Key Words：technical efficiency，F(xiàn)rontier production function，food security，fertilizer