張琪，朱滿德*，劉超

（1.貴州大學經(jīng)濟學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州師范學院商學院，貴州 貴陽 550018）

“人多地少”是中國的農(nóng)情。改革開放40 年來，中國依靠有限的耕地實現(xiàn)了糧食基本自給，成功解決了14 億多人的吃飯問題，取得舉世矚目的農(nóng)業(yè)發(fā)展“中國奇跡”，為世界糧食安全做出重大貢獻[1]。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，中國糧食總產(chǎn)量由1978 年的3.05 億t 增長到2019 年的6.64 億t，約占世界的1/4；人均占有量由319 kg 增加到474 kg，也高于世界平均水平。這一成績既得益于實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包、取消農(nóng)業(yè)稅費、實施種糧補貼等一系列制度革新調(diào)動了農(nóng)民種糧積極性；同時也歸功于生物化學技術(shù)進步和農(nóng)業(yè)機械技術(shù)進步及其快速普及。

伴隨非農(nóng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展和戶籍管制放松，農(nóng)村勞動力加快向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)和城市轉(zhuǎn)移，由此產(chǎn)生了大量農(nóng)民工，農(nóng)民工監(jiān)測調(diào)查報告顯示2019 年這一群體達2.9 億人，不僅導(dǎo)致留守農(nóng)業(yè)的勞動力呈現(xiàn)弱質(zhì)化和兼業(yè)化特征，而且提高農(nóng)業(yè)就業(yè)機會成本，農(nóng)業(yè)勞動價格隨之不斷攀升。與此同時，全國農(nóng)業(yè)機械總動力大幅增加，由1.2 億kW 躍升到10億kW，三種主糧（稻谷、小麥和玉米）耕種收綜合機械化率均超過80%。這些表明，中國的農(nóng)業(yè)稟賦條件已發(fā)生重大變化[2]，較之農(nóng)業(yè)機械、化肥等工業(yè)投入品要素，農(nóng)業(yè)勞動力開始由豐裕向“相對”緊缺轉(zhuǎn)變，其稀缺性仍在提高[3]，由此誘發(fā)了要素替代和偏向性農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷。部分學者已關(guān)注到中國農(nóng)業(yè)的稟賦變化及其要素替代問題，進一步探究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素配置結(jié)構(gòu)變化、生產(chǎn)模式變化[4-5]。已有研究表明，伴隨著農(nóng)業(yè)勞動力外流，引起勞動力數(shù)量減少、質(zhì)量下滑和價格上升，促進了對勞動節(jié)約型技術(shù)的研發(fā)和加快應(yīng)用[6]；最明顯的就是農(nóng)業(yè)機械對勞動的大范圍替代，通過提高機械-勞動配比可有效緩解農(nóng)業(yè)勞動力外流的影響[7]。由于外部環(huán)境變化引起要素間相對價格變化，也影響著農(nóng)戶投入要素的選擇，促使農(nóng)戶從增加傳統(tǒng)要素投入轉(zhuǎn)向選擇更為先進的要素投入、與先進適用技術(shù)所匹配的要素投入，以實現(xiàn)產(chǎn)出和利潤最大化[8]。

20 世紀60 年代，Hicks[9]首次提出“誘致性發(fā)明”，隨后經(jīng)Ahmad[10]擴展，形成誘致性技術(shù)變遷理論（亦稱“誘致性技術(shù)創(chuàng)新理論”）。Hayami 和Ruttan[11]將其引入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，用于探究農(nóng)業(yè)部門的發(fā)展規(guī)律，為制定和完善農(nóng)業(yè)政策等提供依據(jù)。隨后，一些學者利用不同國家數(shù)據(jù)驗證了農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷主要由資源稟賦變化引起要素價格變化所誘發(fā)的[12-13]。這種資源稟賦變化引起了技術(shù)進步偏向變化，進而導(dǎo)致不同類型的農(nóng)業(yè)增長路徑，速水佑次郎和弗農(nóng)·拉坦[14]將其劃分為“新大陸路徑”、“亞洲路徑”和“歐洲路徑”。這一理論也引起國內(nèi)學者的關(guān)注。已有研究認為，要素稟賦變化引起不同要素間相互替代的難易程度還將受地形地貌、經(jīng)濟發(fā)展等條件約束，從而使不同區(qū)域間誘致性技術(shù)進步偏向路徑不同[15]。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷偏向研究的深入，進一步探討與之相關(guān)的要素生產(chǎn)率增長貢獻不同所引起的農(nóng)業(yè)增長路徑變化。如全炯振[16]認為1952—2008 年間中國農(nóng)業(yè)增長路徑是土地生產(chǎn)率導(dǎo)向的“亞洲路徑”。吳麗麗等[17]考察了不同作物的增長路徑，結(jié)果表明中國農(nóng)業(yè)增長路徑已轉(zhuǎn)向勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向。21 世紀頭20 年，中國農(nóng)業(yè)要素稟賦都有不同程度改變，并誘發(fā)要素替代及偏向性技術(shù)變遷。而且，近年土地節(jié)約型的生物化學技術(shù)對提升中國糧食土地生產(chǎn)率步伐放緩，勞動節(jié)約型的機械技術(shù)對提升糧食勞動生產(chǎn)率速度加快?；谶@一現(xiàn)實情景，本文將探究中國糧食生產(chǎn)的要素替代與誘致性技術(shù)變遷方向、糧食增長路徑轉(zhuǎn)型及其驅(qū)動力量，期望對進一步改革和優(yōu)化糧食政策指明方向。

本文選擇玉米作為考察對象，主要基于以下考慮：其一，較之稻谷和小麥，玉米的播種面積和產(chǎn)量已躍升至首位，是第一大糧食品種，2019 年分別占到糧食播種面積和產(chǎn)量的35.6%和39.3%；其二，玉米種植時空分布廣泛，在東北、華北、西北、西南地區(qū)均有種植；其三，玉米用途廣泛，可作食用、飼料、深加工等，涉及食品、飼料、淀粉、醫(yī)藥、生物能源、材料等多個行業(yè)，需求量大；其四，玉米市場化程度高，稻谷和小麥作為口糧長期受政策保護，雖然2008 年對東北產(chǎn)區(qū)玉米實施臨時收儲政策，但現(xiàn)已改革為“市場定價+生產(chǎn)者補貼”，它對市場需求和市場價格波動更為敏感。為此本文以玉米作為考察對象，研究和辨識中國糧食生產(chǎn)的誘致性技術(shù)變遷和增長路徑轉(zhuǎn)型。

1 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

1.1 理論分析

誘致性技術(shù)變遷理論為分析農(nóng)業(yè)稟賦變化、要素替代與技術(shù)變遷提供了理論基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)稟賦變化、工業(yè)化發(fā)展和制度環(huán)境等是引起要素相對價格變化的關(guān)鍵因素，微觀主體將根據(jù)市場價格信號選擇投入的要素，進而決定技術(shù)進步朝著偏向節(jié)約價格高昂要素的方向進行。改革開放以來，玉米生產(chǎn)中勞動和資本相對價格發(fā)生變化，農(nóng)戶選用低價的豐裕要素替代高價的稀缺要素，即采用機械、化肥等要素來代替勞動投入，由此推動了偏向節(jié)約勞動的技術(shù)變遷。同時，農(nóng)業(yè)企業(yè)為獲取利潤、政府部門為促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，也會積極地進行技術(shù)研發(fā)和給予政策支持。農(nóng)機制造企業(yè)、育種企業(yè)等私人部門加快研發(fā)昂貴要素的替代技術(shù)。公共部門兼顧農(nóng)業(yè)研究投資、農(nóng)業(yè)科技推廣、與技術(shù)相匹配的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)投資等方面[11]。如，推動生物種業(yè)、大型農(nóng)機、綠色投入品等研究創(chuàng)新，建設(shè)高標準農(nóng)田、重大水利工程和配套設(shè)施，實施丘陵山區(qū)宜機化改造等；推動制度創(chuàng)新，如農(nóng)地“三權(quán)分置”改革、鼓勵多種方式的適度規(guī)模經(jīng)營等。最終體現(xiàn)為農(nóng)業(yè)要素間替代和要素投入結(jié)構(gòu)調(diào)整，這就是誘致性農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷的結(jié)果。所謂偏向性農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷，即以節(jié)約稀缺要素為重心，通過某類技術(shù)進步實現(xiàn)對稀缺要素的節(jié)約利用或有效替代。需注意的是，要素相對價格變化、誘致性技術(shù)變遷整個過程，都是動態(tài)的、發(fā)展變化的，因此技術(shù)變遷可能呈現(xiàn)有偏向性、區(qū)域性、階段性等特征。

農(nóng)業(yè)技術(shù)一般被分為節(jié)約勞動的機械技術(shù)和節(jié)約土地的生物化學技術(shù)。無論是機械技術(shù)，還是生物化學技術(shù)，本質(zhì)上都既可以節(jié)約勞動、提升勞動生產(chǎn)率，也能夠節(jié)約土地、提升土地生產(chǎn)率。譬如玉米機耕、機播、機收等機械技術(shù)，深耕深松技術(shù)可以提高土壤蓄水保墑能力和肥力，精量機播技術(shù)可以保證精準播量、播深、植株行間距，不僅提高勞動生產(chǎn)率，也可以促進土地生產(chǎn)率增長；玉米良種具有抗病抗蟲害特性，提高土地生產(chǎn)率的同時，因減少除草劑、農(nóng)藥等施用，亦能減少勞動投入，提升勞動生產(chǎn)率。但相對比較，機械技術(shù)更加有助于提升勞動生產(chǎn)率（即勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向技術(shù)、勞動節(jié)約型技術(shù)），生物化學技術(shù)更加有助于提升土地生產(chǎn)率（即土地生產(chǎn)率導(dǎo)向技術(shù)、土地節(jié)約型技術(shù)）。農(nóng)業(yè)的機械化過程、生物化和化學化過程，引起由勞動生產(chǎn)率增長驅(qū)動、土地生產(chǎn)率增長驅(qū)動，或是二者同步增長共同驅(qū)動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率增長，由此演化為“勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向”、“土地生產(chǎn)率導(dǎo)向”和“中性技術(shù)導(dǎo)向”三種農(nóng)業(yè)增長路徑。

1.2 實證方法

1.2.1 偏向性農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷判別 要素替代彈性是判別是否發(fā)生偏向性農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷的重要依據(jù)。測度要素替代彈性需使用生產(chǎn)函數(shù)，本文選用包容性強的超越對數(shù)（Translog）函數(shù)，它與C-D 函數(shù)的最大不同是增加了交互項，且對產(chǎn)出彈性和替代彈性無限制。Translog 函數(shù)基本形式如（1）式。

式中：Ykt表示k省t年的玉米單產(chǎn)，βi、βij為待估參數(shù)，Xi,kt，Xj,kt為k省t年玉米生產(chǎn)中的要素Xi或Xj投入。參照現(xiàn)有研究文獻，選用勞動用工（Labor）、機械（Machinery）、農(nóng)藥（Pesticide）、化肥（Fertilizer）、種子（Seed）5 種投入要素，μk、θt分別為省份、時間的固定效應(yīng)，εkt為隨機干擾項。

要素產(chǎn)出彈性是估計要素替代彈性的前置變量。根據(jù)定義，要素Xi的產(chǎn)出彈性為：

要素替代彈性反映要素間替代程度，采用投入要素百分比變化與邊際技術(shù)替代率百分比變化的比率表示。依此定義，Boisvert[18]推導(dǎo)出要素替代彈性的公式如下：

式中：εAB表示要素A與B的替代彈性，B/A為兩種要素投入比，MRTSAB為邊際技術(shù)替代率，β為待估系數(shù)，εA、εB為要素產(chǎn)出彈性。

1.2.2 農(nóng)業(yè)增長路徑識別 依托單要素生產(chǎn)率增長軌跡的“二維相圖”是判別農(nóng)業(yè)增長路徑類型的基本方法。若用Y、A、L分別代表玉米的產(chǎn)出、土地投入和勞動投入，Y/A、Y/L、A/L和L/A則分別表示土地生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率、土地-勞動投入比率（簡稱“地勞比率”）和土地的勞動集約率。勞動生產(chǎn)率可分解為土地生產(chǎn)率和地勞比率的組合，一般有如下兩種表達：

勞動生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率所形成的軌跡即為二維相圖（圖1），可以用軌跡的斜率判斷玉米增長路徑。圖1“正坐標系”的橫軸為勞動生產(chǎn)率（Y/L），縱軸為土地生產(chǎn)率（Y/A）；“倒坐標系”的橫軸為單位產(chǎn)出占用的勞動力（L/Y），縱軸為單位產(chǎn)出占用的土地（A/Y）；45°虛線表示地勞比率（A/L）相等的“等地勞比率線”，從左上方到右下方，地勞比率逐漸增大。二維相圖中玉米增長軌跡的斜率K值表達式為：

結(jié)合土地生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率以及兩者增長軌跡的斜率，可將玉米增長路徑分為三種：①K＞1，代表土地生產(chǎn)率導(dǎo)向路徑，即“亞洲路徑”。此時玉米生產(chǎn)增長主要靠土地生產(chǎn)率增長實現(xiàn)，體現(xiàn)為依靠生物化學技術(shù)進步的路徑。②K=1，代表中性技術(shù)導(dǎo)向路徑，即“歐洲路徑”。此時玉米生產(chǎn)增長同時依靠勞動生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率增長實現(xiàn)。③K＜1，代表勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向路徑，即“新大陸路徑”。此時玉米生產(chǎn)增長主要靠勞動生產(chǎn)率增長實現(xiàn)，體現(xiàn)為依靠機械技術(shù)進步的路徑。

1.3 變量與數(shù)據(jù)

基于數(shù)據(jù)可得性，本文考察區(qū)域包含黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河北、山東、河南、云南、貴州、四川、廣西、江蘇、安徽、湖北、甘肅、寧夏、新疆19 個玉米產(chǎn)區(qū)，該區(qū)域2018 年玉米產(chǎn)量和播種面積占全國的比重都為97%，因而具有代表性；時間段為1978—2018 年。

參照現(xiàn)有文獻，本文被解釋變量選用玉米產(chǎn)出水平，用單位面積平均產(chǎn)量（kg/hm2）表示；解釋變量包括：單位面積勞動用工日（日/hm2）、機械作業(yè)費（元/hm2）、農(nóng)藥費（元/hm2）、化肥費（元/hm2）、種子費（元/hm2），以上數(shù)據(jù)來自《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》。對玉米各項成本數(shù)據(jù)，采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格指數(shù)平減，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格指數(shù)來自《中國統(tǒng)計年鑒》。原始數(shù)據(jù)存在少量零值，采用陸銘和陳釗[19]的處理方法，對該變量統(tǒng)一加上“1”（取ln 后為0）。對個別缺失數(shù)據(jù)，采用拉格朗日插值法補全。

為了與速水佑次郎和弗農(nóng)·拉坦[14]分析國際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率與增長路徑進行比較，勞動生產(chǎn)率（kg/人）采用19 省玉米產(chǎn)量之和與其所投入的勞動力人數(shù)比值表示。勞動力人數(shù)估算采用孔祥智[20]的方法估算，即玉米生產(chǎn)所使用的勞動力人數(shù)=玉米用工總量/年工作天數(shù)，其中玉米用工總量=玉米單位面積平均勞動用工日（日/hm2）×玉米播種總面積（hm2），年工作天數(shù)采用260 d 計算；土地生產(chǎn)率（kg/hm2）采用19 省玉米總產(chǎn)量與總播種面積比值表示；地勞比率用總土地面積與總勞動力人數(shù)比值表示。

2 偏向性農(nóng)業(yè)技術(shù)變遷判別：要素替代與區(qū)域分化

2.1 Translog 函數(shù)的參數(shù)估計

使用Stata15.1 軟件對模型設(shè)定及估計方法進行系列檢驗。對Translog 函數(shù)的所有交互項和平方項進行聯(lián)合顯著性檢驗，并通過1%水平上的顯著性檢驗，表明Translog 函數(shù)設(shè)定合理。Hausman 檢驗顯示選用固定效應(yīng)模型（P=0.000）；進一步檢驗表明還存在個體效應(yīng)（P=0.000）和時間效應(yīng)（P=0.000），故采用雙向固定效應(yīng)模型。由于考察時期較長，檢驗組間異方差（P=0.000）、組間同期相關(guān)（P=0.016）、組內(nèi)自相關(guān)（P=0.001），結(jié)果表明三者都存在。根據(jù)陳強[21]研究，采用可行廣義最小二乘法（FGLS）對雙向固定效應(yīng)模型進行修正。

Translog 函數(shù)模型估計結(jié)果見表1 第（4）列。作為對照，（1）—（3）列分別匯報了混合OLS、固定效應(yīng)、隨機效應(yīng)的估計結(jié)果。

2.2 要素產(chǎn)出彈性：對玉米增產(chǎn)的貢獻

根據(jù)（2）式計算并繪制玉米各投入要素的產(chǎn)出彈性，結(jié)果如圖2。其中：1）化肥產(chǎn)出彈性最高，均值為0.245，表明過去化肥在促進玉米增產(chǎn)上起到關(guān)鍵支撐作用，但自2008 年以來這種促進作用持續(xù)減弱。2）種子產(chǎn)出彈性均值為0.076，表明種子對玉米增產(chǎn)亦有重要推動作用（在20 世紀80—90 年代表現(xiàn)得尤為突出），但對增產(chǎn)的貢獻在不斷下降，2008 年以來有緩慢回升跡象。3）農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)出彈性均值為0.042，自20 世紀80 年代中期進入穩(wěn)定增長階段，并在21 世紀初超過種子的作用，表明玉米生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的機械化作業(yè)促進了玉米增產(chǎn)。4）勞動產(chǎn)出彈性均值為0.019，上世紀80年代尚為負值，21 世紀初開始穩(wěn)步上升，表明玉米增產(chǎn)并非由勞動力多寡決定。5）農(nóng)藥產(chǎn)出彈性變化并不明顯，部分年份為正值且接近于0，表明農(nóng)藥對玉米增產(chǎn)作用有限，大部分年份為負值，或意味著農(nóng)藥施用對生態(tài)環(huán)境可能造成負面影響。比較分析顯示，化肥和種子（即生物化學技術(shù)）的增產(chǎn)效應(yīng)在弱化，農(nóng)業(yè)機械（即機械技術(shù)）的增產(chǎn)效應(yīng)在增強，但生物化學技術(shù)的增產(chǎn)貢獻仍然超過機械技術(shù)。

表1 超越對數(shù)函數(shù)的回歸結(jié)果Table 1 Regression results of the transcendental logarithm function

2.3 要素替代彈性：勞動節(jié)約型的技術(shù)偏向

生物化學技術(shù)偏重于促進種子、化肥等要素對土地的替代，機械技術(shù)側(cè)重于促進機械等要素對勞動的替代。因模型采用每公頃的平均單產(chǎn)水平、要素投入量進行估計，未能考察其他要素對土地的替代，故本文重點考察在勞動價格持續(xù)上漲背景下其他要素對勞動的替代。根據(jù)（3）式計算玉米各投入要素之間的替代彈性，表2 匯報了機械、化肥等要素對勞動的替代彈性。若替代彈性大于0，表示替代關(guān)系；反之，則表示互補關(guān)系。

表2 1978—2018 年中國玉米生產(chǎn)其他要素對勞動的替代彈性Table 2 Substitution elasticities of other factors of corn production to labor in China from 1978 to 2018

農(nóng)業(yè)機械對勞動的替代彈性均值為0.789，總體表現(xiàn)為顯著的替代關(guān)系。其中，1978—1993 年農(nóng)業(yè)機械與勞動主要表現(xiàn)為互補關(guān)系，或與當時農(nóng)業(yè)機械動力的規(guī)模與結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時代特征有關(guān)。20 世紀90 年代非農(nóng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移加快，農(nóng)業(yè)機械快速替代勞動，1994 年以來已呈現(xiàn)極其穩(wěn)定的替代關(guān)系。近年農(nóng)業(yè)機械動力由原來的總量不足轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性不足，并進入農(nóng)機更新升級和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的新階段，農(nóng)業(yè)機械對勞動的替代難度加大，故2013 年以來替代彈性有所下降。

化肥對勞動的替代彈性均值為0.968，也表現(xiàn)為替代關(guān)系，特別是1995 年以來呈高水平替代?；蕦趧拥奶娲饕w現(xiàn)在化肥的施用節(jié)約了農(nóng)家肥和綠肥所需堆積、發(fā)酵、運輸、施用等復(fù)雜處理過程的勞動力[4]，采用化肥替代農(nóng)家肥和綠肥成為一種趨勢。農(nóng)業(yè)綠色革命的國際實踐表明，化肥對提升土地生產(chǎn)率起到顯著支撐作用。但過去一段時期，中國受農(nóng)村勞動力非農(nóng)轉(zhuǎn)移加快和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗依賴等影響，農(nóng)民通過增加化肥施用量的方式來彌補勞動投入減少可能引起的產(chǎn)量損失，也使得在農(nóng)村勞動力減少、農(nóng)業(yè)勞動投入減少情境下并未實質(zhì)性影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)出量或產(chǎn)出效率，因此也表現(xiàn)出替代勞動的勞動節(jié)約特征[22-23]。近年實現(xiàn)由人工施肥向機械化施肥、旋耕施肥播種一體化機械作業(yè)等轉(zhuǎn)變，化肥對勞動的替代愈發(fā)明顯。因化肥的過量施用引起土壤有機質(zhì)下降、農(nóng)業(yè)面源污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題，也造成了化肥對勞動替代的潛力在快速下降，這一點需引起重視。

種子對勞動的替代彈性均值為0.173，表現(xiàn)為替代關(guān)系。種子對勞動的替代表現(xiàn)為優(yōu)質(zhì)良種具有抗病蟲害、抗旱抗倒伏等特性，一定程度上減少病蟲害防控和田間管理等所需的勞動投入。例如，玉米先玉335 品種具有抗莖腐病、黑粉病、灰斑病、紋枯病及玉米螟蟲等病蟲害特性；鄭單958 品種則具有抗矮花葉病毒、瘤黑粉病，耐干旱、高溫、抗倒伏等特性。

農(nóng)藥對勞動的替代彈性均值僅0.018，呈低水平的替代關(guān)系，大部分年份呈現(xiàn)出互補關(guān)系。農(nóng)藥對勞動的替代體現(xiàn)為減少人工除草、除蟲等勞動投入，由于玉米良種具有的抗病蟲害特性、玉米地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用等，可能使農(nóng)藥對勞動的替代效應(yīng)變得微弱。大部分地區(qū)特別是丘陵山區(qū)農(nóng)藥施用仍采用人工方式，以及農(nóng)藥、化肥與玉米地膜覆蓋的一體化作業(yè)所需人工投入，也使得農(nóng)藥與勞動呈現(xiàn)互補關(guān)系。

以上分析表明，由于農(nóng)村勞動力非農(nóng)轉(zhuǎn)移引起農(nóng)業(yè)勞動力供給減少、非農(nóng)就業(yè)工資持續(xù)上漲引起農(nóng)業(yè)勞動機會成本和實際價格大幅攀升，不僅農(nóng)業(yè)機械等勞動節(jié)約型技術(shù)實現(xiàn)了對勞動的有效替代，化肥、良種等偏向土地節(jié)約型技術(shù)也實現(xiàn)了對勞動的替代，表明中國玉米種植已發(fā)生了誘致性技術(shù)變遷。

2.4 要素替代彈性的區(qū)域分化

作為勞動節(jié)約型要素，農(nóng)業(yè)機械對勞動的替代備受關(guān)注，它受農(nóng)業(yè)稟賦條件影響較大，平原、山區(qū)和丘陵等不同地形地貌的農(nóng)業(yè)機械對勞動的替代程度存在差異，經(jīng)濟發(fā)達和欠發(fā)達地區(qū)非農(nóng)就業(yè)機會差異也會導(dǎo)致機械對勞動替代程度的不同。

進一步將玉米主產(chǎn)區(qū)劃分為東北產(chǎn)區(qū)、黃淮海產(chǎn)區(qū)和西部產(chǎn)區(qū)，考察40 多年不同區(qū)域農(nóng)業(yè)機械對勞動的替代彈性差異，結(jié)果如圖3。三大產(chǎn)區(qū)機械對勞動的替代彈性均由負值轉(zhuǎn)為正值，此后雖有波動，但都維持在較高的替代水平，反映出伴隨農(nóng)業(yè)勞動力價格攀升和農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣，由機械替代勞動在各產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生且較為顯著，這也是玉米發(fā)生誘致性技術(shù)變遷的重要證據(jù)。

圖3 可以顯示三大產(chǎn)區(qū)玉米生產(chǎn)機械化技術(shù)應(yīng)用的先后順序，黃淮海產(chǎn)區(qū)在20 世紀80 年代中期即實現(xiàn)機械對勞動的有效替代，80 年代末90 年代初東北產(chǎn)區(qū)開始出現(xiàn)這種替代，西部產(chǎn)區(qū)這一時點則在90 年代中后期。原因之一即在于三大產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)稟賦差異，黃淮海、東北以平原為主，耕地集中連片，而西部大部分省份以山地和丘陵為主，耕地細碎分散，故平原地區(qū)的農(nóng)業(yè)機械技術(shù)應(yīng)用更早、也更為廣泛；西部地區(qū)在適應(yīng)山地的小型農(nóng)機研發(fā)應(yīng)用之后機械化作業(yè)才有稍微改善。

與此同時，玉米生產(chǎn)中機械對勞動的替代彈性在21 世紀初開始“趨同化”，三大產(chǎn)區(qū)間替代彈性差異在逐步縮小。一方面由于高標準農(nóng)田、土地整理、山區(qū)丘陵耕地宜機化改造工程等項目實施，土地耕作條件的改善一定程度弱化了對農(nóng)業(yè)機械使用的束縛；另一方面在于適用于山地的小型農(nóng)機具研發(fā)，國家實施農(nóng)機具購置補貼和報廢更新補貼，各省區(qū)農(nóng)機總動力不斷增加、農(nóng)機結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，以及區(qū)域內(nèi)部和跨區(qū)域農(nóng)機作業(yè)服務(wù)的不斷發(fā)展[24-26]。但是，隨著玉米在東北產(chǎn)區(qū)和華北產(chǎn)區(qū)全程機械化作業(yè)的推進，機械對勞動進一步替代的難度有所提升，替代彈性因此可能下降，未來機械對勞動替代的潛力在于西部產(chǎn)區(qū)，但西部產(chǎn)區(qū)丘陵山地為主要特征的耕地稟賦顯著制約了農(nóng)業(yè)機械化的推進，將潛力轉(zhuǎn)化為實際的替代難度更加突出。

3 糧食增長路徑辨識：土地生產(chǎn)率導(dǎo)向抑或勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向

要素替代引起要素投入結(jié)構(gòu)變動，進而影響勞動生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率等變化。表3 給出1978—2018 年中國玉米生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率、地勞比率以及K值。數(shù)據(jù)顯示，中國玉米勞動生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率均有明顯提升，分別由1978 年的1 714.47 kg/人、2 823.67 kg/hm2增至2018 年的17 030.07 kg/人、6 122.55 kg/hm2，年均增長率分別為5.8%和1.9%，勞動生產(chǎn)率增速顯著高于土地生產(chǎn)率增速。這表明伴隨農(nóng)業(yè)勞動力供給減少和價格提升、農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)和涉農(nóng)服務(wù)業(yè)快速發(fā)展，誘致了勞動節(jié)約型技術(shù)、土地節(jié)約型技術(shù)對勞動的共同替代，有效提升了勞動生產(chǎn)率，這是對中國農(nóng)業(yè)勞動力稟賦變化做出的合理響應(yīng)和有效反饋。

表3 1978—2018 年中國玉米生產(chǎn)的單要素生產(chǎn)率及增長路徑K 值變化Table 3 Changes of single factor productivity and the growth path K value of corn production in China from 1978 to 2018

3.1 玉米勞動生產(chǎn)率的分解

圖4 將中國玉米勞動生產(chǎn)率增長軌跡分解為土地生產(chǎn)率與地勞比率，即連接各年度土地生產(chǎn)率和地勞比率形成玉米增長路徑軌跡。中國玉米勞動生產(chǎn)率呈向右上方增長的軌跡，表明其沿著土地生產(chǎn)率不斷提升和地勞比率逐步優(yōu)化的路徑進行，且土地生產(chǎn)率增長貢獻較大，地勞比率的作用偏?。ū? 也顯示這一特征）。事實上，“人多地少”是中國最大的國情農(nóng)情，土地要素稀缺、供給彈性低，擴大耕地的邊際成本高，提高地勞比率困難，通過生物化學技術(shù)提高土地生產(chǎn)率，以此方式提升勞動生產(chǎn)率相對容易，因此現(xiàn)實也按此邏輯提升玉米勞動生產(chǎn)率。這也是速水佑次郎和弗農(nóng)·拉坦定義的以提升土地生產(chǎn)率來推動勞動生產(chǎn)率增長的第三類路徑。

3.2 玉米增長路徑變遷分析

圖5繪制了反映中國玉米增長軌跡的二維相圖，即連接各年度的玉米勞動生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率，軌跡斜率即為K值。圖示軌跡處于A/L 等于1 的45°線附近，也證實了地勞比率偏低的現(xiàn)實。如圖所示，相較于45°線，增長軌跡依次表現(xiàn)為平緩、陡峭和平緩三個階段，表明1978—2018 年中國玉米增長路徑先后經(jīng)歷了勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向、土地生產(chǎn)率導(dǎo)向并最終轉(zhuǎn)變?yōu)閯趧由a(chǎn)率導(dǎo)向。

進一步從K值（表3）分析中國玉米增長路徑變化，K值40 年來均值為0.297，但階段性特征較為明顯。1）第一階段為1978—1984 年，K值小于1，這一時期勞動生產(chǎn)率增幅較大，玉米增長為勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向，但勞動生產(chǎn)率小于土地生產(chǎn)率。期間土地裝備率（取對數(shù)處理，下同）處于負值，勞動生產(chǎn)率的增長主要由土地生產(chǎn)率增長來提高。2）第二階段為1985—2000 年，K值在大于1 和小于1 之間變換，且大于1 的年份較多，這一時期玉米增長以土地生產(chǎn)率導(dǎo)向為主，期間土地裝備率逐漸優(yōu)化（大于0）。3）第三階段為2000 年以后，由土地生產(chǎn)率導(dǎo)向轉(zhuǎn)向勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向，但其與1978—1984年勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向內(nèi)涵不同。與1978—1984 年間相比，這一階段勞動生產(chǎn)率增幅不僅大于土地生產(chǎn)率增幅，而且勞動生產(chǎn)率也大于土地生產(chǎn)率；同時，這一階段土地裝備率為正。

究其原因，改革開放初人口基數(shù)大、增長迅速，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)吸收勞動力就業(yè)有限，加上土地資源稀少，人地壓力大。這種資源稟賦決定了中國農(nóng)業(yè)發(fā)展以提高土地生產(chǎn)率為主，即重視并優(yōu)先發(fā)展土地節(jié)約型的生物化學技術(shù)，如良種培育和推廣、擴大化肥使用；此時因農(nóng)村勞動力豐富、非農(nóng)就業(yè)機會不足等，忽視了農(nóng)業(yè)機械等勞動節(jié)約型技術(shù)的研發(fā)推廣，這使得土地生產(chǎn)率增長較為顯著。到20 世紀90 年代，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展并提供大量就業(yè)，農(nóng)村勞動力非農(nóng)轉(zhuǎn)移加快，這為機械替代勞動提供了重要機遇。21 世紀初，先后實施農(nóng)機購置補貼和報廢更新補貼、加大高標準農(nóng)田建設(shè)、推動農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營等一系列政策舉措，農(nóng)業(yè)機械替代勞動進一步加快，玉米勞動生產(chǎn)率得以快速提升[27]。由于生物育種研發(fā)和推廣所耗時間較長，化肥施用強度不斷增加引發(fā)環(huán)境生態(tài)問題，土地生產(chǎn)率增長開始放緩，近年勞動生產(chǎn)率對玉米增長的貢獻已經(jīng)超過土地生產(chǎn)率增長。

總體而言，隨著農(nóng)村勞動力非農(nóng)轉(zhuǎn)移、農(nóng)業(yè)勞動成本持續(xù)上升，誘發(fā)了農(nóng)業(yè)機械化快速推進并逐步普及，中國玉米增長路徑已經(jīng)發(fā)生歷史性的轉(zhuǎn)型，由傳統(tǒng)的土地生產(chǎn)率導(dǎo)向轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化的勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向。以往觀點認為，中國人多地少，適合土地節(jié)約型的生物化學技術(shù)道路，而非機械現(xiàn)代化技術(shù)道路。然而分析表明，無論是要素投入結(jié)構(gòu)變化，還是單要素生產(chǎn)率增長速度，近年來中國玉米均表現(xiàn)為明顯的勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向，中國玉米增長選擇了一條勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向路徑，即節(jié)約勞動的機械化道路。與此同時，農(nóng)業(yè)勞動力非農(nóng)轉(zhuǎn)移在一定程度上緩解了人地壓力，土地裝備率也在逐步優(yōu)化。這一結(jié)論與吳麗麗等[17]、周曉時等[28]對中國農(nóng)業(yè)增長路徑分析結(jié)論一致。

4 結(jié)論與政策啟示

4.1 主要結(jié)論

本世紀頭20 年，中國農(nóng)業(yè)資源稟賦發(fā)生較為明顯變化，諸多農(nóng)業(yè)技術(shù)得到革新、應(yīng)用和推廣，農(nóng)業(yè)體制機制不斷改革創(chuàng)新。在這種背景下，本文的研究對創(chuàng)新新時代農(nóng)業(yè)發(fā)展的制度供給，提升政策的針對性和有效性，進一步夯實糧食安全保障基礎(chǔ)具有重大現(xiàn)實意義。運用19 個玉米產(chǎn)區(qū)1978—2018 年面板數(shù)據(jù)，系統(tǒng)考察了農(nóng)業(yè)稟賦變化這一背景下玉米生產(chǎn)的要素產(chǎn)出彈性、替代彈性和中國玉米的增長路徑。主要發(fā)現(xiàn)：

1）玉米要素投入中，化肥產(chǎn)出彈性較高，對玉米增產(chǎn)作用較為明顯，種子、農(nóng)業(yè)機械和勞動次之，農(nóng)藥產(chǎn)出彈性并不明顯。但化肥產(chǎn)出彈性在2008 年以后有明顯下降；種子產(chǎn)出彈性則在2008年以后緩慢上升。

2）不僅農(nóng)業(yè)機械這類勞動節(jié)約型技術(shù)實現(xiàn)了對勞動的有效替代，甚至化肥、種子等土地節(jié)約型技術(shù)也實現(xiàn)了對勞動的真實替代，表明我國玉米種植已經(jīng)發(fā)生了誘致性技術(shù)變遷，產(chǎn)生了偏向勞動節(jié)約型技術(shù)進步。不同區(qū)域的要素替代彈性存在差異，但這種差異正逐步縮小，呈現(xiàn)“趨同化”發(fā)展態(tài)勢。

3）中國玉米勞動生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率均有明顯提升，且近年勞動生產(chǎn)率增長顯著高于土地生產(chǎn)率增長。玉米勞動生產(chǎn)率增長主要由土地生產(chǎn)率增長推動，地勞比率也在優(yōu)化，但所起作用較弱。

4）中國玉米生產(chǎn)路徑已經(jīng)發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)型，由傳統(tǒng)的土地生產(chǎn)率導(dǎo)向轉(zhuǎn)向現(xiàn)代勞動生產(chǎn)率導(dǎo)向，這既得益于一系列推動農(nóng)業(yè)機械化政策的實施和玉米生產(chǎn)全程機械化作業(yè)在部分區(qū)域較快推廣普及，同時也歸功于良種等土地節(jié)約型技術(shù)進步。

4.2 政策啟示

1）化肥農(nóng)藥在過去相當長時間是推動玉米生產(chǎn)率增長的重要驅(qū)動力，但需注意當前化肥農(nóng)藥過量施用引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題。伴隨化肥農(nóng)藥“零增長”行動持續(xù)推進，化肥農(nóng)藥的施用將要求精準化、減量化和綠色化，現(xiàn)階段應(yīng)注意并評估其對產(chǎn)出數(shù)量、效率及勞動等要素替代的可能影響，進一步加快對綠色肥藥高效節(jié)約利用技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用和推廣的支持。

2）由于勞動成本的不斷攀升，應(yīng)用農(nóng)業(yè)機械裝備等替代勞動是當前玉米生產(chǎn)降本提效、提升競爭力的一種可選方式。平原地區(qū)的重心或在于進一步優(yōu)化農(nóng)機結(jié)構(gòu)及其配套農(nóng)機具，推進玉米生產(chǎn)的全程機械化作業(yè)，提升農(nóng)機作業(yè)效率；山區(qū)丘陵地區(qū)則是今后推進玉米生產(chǎn)機械化工作的重點，以山地機械適應(yīng)耕地稟賦、以耕地整治適應(yīng)當下農(nóng)機具是兩種路徑和方向，可因地適宜、多措并舉，一方面加強山地小農(nóng)機具研發(fā)推廣，另一方面實施高標準農(nóng)田建設(shè)、推進坡耕地整治、山地“宜機化”改造。發(fā)展經(jīng)營性農(nóng)機服務(wù)則是將現(xiàn)代農(nóng)機及其裝備技術(shù)推向普通農(nóng)戶的重要途徑，對玉米生產(chǎn)機械化推廣可達到事半功倍的成效。

3）優(yōu)化土地勞動比率、推動適度規(guī)模經(jīng)營，進而調(diào)整要素投入結(jié)構(gòu)、采用現(xiàn)代物質(zhì)技術(shù)裝備，是提升勞動生產(chǎn)率的一種重要方式。即，規(guī)范農(nóng)地流轉(zhuǎn)市場，引導(dǎo)農(nóng)地合理、有序流轉(zhuǎn)，積極培育新型玉米經(jīng)營主體和發(fā)展適度規(guī)模經(jīng)營。同時需更加重視優(yōu)質(zhì)良種的培育與推廣、病蟲害綠色防控、測土配方精準施肥等生物化學技術(shù)進步，通過提升土地生產(chǎn)率也是提升勞動生產(chǎn)率的重要途徑。