徐志剛 鄭姍 劉馨月

摘 要：糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展關(guān)乎國運民生，減少要素投入、提升生產(chǎn)率是糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容，機械化在這一過程中發(fā)揮著重要作用。從糧食生產(chǎn)分環(huán)節(jié)視角，基于對機械化要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的分析，檢視分環(huán)節(jié)機械化對糧食生產(chǎn)要素減量和全要素生產(chǎn)率提升的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）機械作業(yè)不僅能減少勞動投入，而且對其他要素投入也有影響。機械播種會增加種子投入費用，機械施肥有助于化肥減量。（2）機械化有助于提高全要素生產(chǎn)率但環(huán)節(jié)異質(zhì)性明顯。機械播種對全要素生產(chǎn)率影響不顯著，技術(shù)存在提升空間;機械施肥明顯有助于提升全要素生產(chǎn)率，值得推廣;機械收獲對全要素生產(chǎn)率影響不顯著。通過加深對糧食生產(chǎn)不同環(huán)節(jié)機械作業(yè)的要素減量和全要素生產(chǎn)率提升效應(yīng)的認識，對進一步改進各環(huán)節(jié)機械技術(shù)，強化要素匹配，提高全要素生產(chǎn)率，加快推進糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展具有一定啟示。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械化;糧食高質(zhì)量生產(chǎn);環(huán)節(jié)異質(zhì)性;替代效應(yīng);技術(shù)效應(yīng)

一、引言

黨的十九大報告指出，我國經(jīng)濟已經(jīng)由追求高速增長階段向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，也步入了新舊動能轉(zhuǎn)換的全面推進期，開始遵循高質(zhì)量發(fā)展路徑（鐘鈺，2018）。農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求由追求數(shù)量規(guī)模向追求高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，由粗放經(jīng)營向集約規(guī)模發(fā)展轉(zhuǎn)變，通過減少生產(chǎn)要素投入數(shù)量、以技術(shù)進步作為增長動力，實現(xiàn)以更少的投入獲得更高的產(chǎn)出，減少資源消耗與環(huán)境污染，進而達到推動全要素生產(chǎn)率提升的目的。農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的本質(zhì)（黃祖輝，2021），同時也是鄉(xiāng)村振興的重要內(nèi)容。在勞動力成本逐漸攀升的背景下，減少勞動投入、尋求高效持久的替代品成為穩(wěn)定農(nóng)業(yè)高質(zhì)生產(chǎn)的重要手段，同時中央1號文件多次提到要加快推進農(nóng)藥化肥減量、全面提升全要素生產(chǎn)率，這為發(fā)展高質(zhì)量農(nóng)業(yè)提供了重要的政策指導(dǎo)和實現(xiàn)路徑。高質(zhì)量發(fā)展目標的實現(xiàn)要依托于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要素的高效率投入?？焖侔l(fā)展的農(nóng)業(yè)機械化作為我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的產(chǎn)物，是我國糧食生產(chǎn)中貢獻率逐步提升的重要投入要素（呂雍琪等，2021）。那么農(nóng)業(yè)機械化作為農(nóng)業(yè)技術(shù)進步的具體表征，其發(fā)展與利用對糧食高質(zhì)量生產(chǎn)發(fā)揮了怎樣的作用？

中國農(nóng)村勞動力的大量外流造成了農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量的減少和結(jié)構(gòu)的變化，誘發(fā)了對農(nóng)業(yè)機械的需求。在政策支持下我國農(nóng)業(yè)機械化水平快速發(fā)展，1990年全國農(nóng)作物耕種收綜合機械化率僅為32.3%，2019年這一比率已經(jīng)超過70%（彭超和張琛，2020）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化可以替代勞動使得生產(chǎn)輕簡化，提高作業(yè)效率，對勞動的減量效應(yīng)在學(xué)界已經(jīng)初步達成共識。但從栽培技術(shù)來看，農(nóng)業(yè)機械通過改變栽培技術(shù)可能影響種子和化肥等非勞動要素的投入和生產(chǎn)率，比如機械作業(yè)對土壤質(zhì)量的改善可能提高化肥利用率，減少化肥施用量。此外，機械化作為技術(shù)進步的載體，也會推動技術(shù)效率進步和實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)進而提高全要素生產(chǎn)率，但由于各生產(chǎn)環(huán)節(jié)機械作用條件或技術(shù)復(fù)雜程度存在差異，不同環(huán)節(jié)機械化對全要素生產(chǎn)率的影響可能不盡相同。然而現(xiàn)有研究較少從糧食生產(chǎn)分環(huán)節(jié)機械化的視角，考察機械化對要素投入的減量效應(yīng)及對全要素生產(chǎn)率的影響。全面評價農(nóng)業(yè)機械化的影響，有必要對這一問題進行系統(tǒng)分析。

本文利用課題組2018年8月在黑龍江、河南、四川和浙江4省開展的“糧食規(guī)模化生產(chǎn)情況”調(diào)查得到的地塊層面數(shù)據(jù)，從環(huán)節(jié)異質(zhì)性角度分析農(nóng)業(yè)機械化對糧食生產(chǎn)要素投入和全要素生產(chǎn)率的影響。本文的邊際貢獻在于兩個方面，一是，有別于其他研究只關(guān)注機械化的要素替代效應(yīng)或只關(guān)注對全要素生產(chǎn)率的影響，本文將機械化的替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)放在同一分析框架中，更系統(tǒng)揭示機械化在糧食高質(zhì)量生產(chǎn)中的作用。二是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)異質(zhì)性強，不同于現(xiàn)有文獻只考慮單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，指標衡量單一化，本文分環(huán)節(jié)、多指標衡量機械化水平并檢驗機械化的要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)及環(huán)節(jié)異質(zhì)性。研究不僅對關(guān)于機械化對糧食生產(chǎn)影響的文獻作了有益補充，其針對中國現(xiàn)階段機械化要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)環(huán)節(jié)異質(zhì)性的認識可為未來糧食生產(chǎn)機械研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新方向選擇提供參考依據(jù)。

二、文獻綜述與分析框架

理論上，糧食生產(chǎn)機械化對糧食生產(chǎn)質(zhì)量的影響存在兩個效應(yīng)：替代效應(yīng)與技術(shù)效應(yīng)。替代效應(yīng)本質(zhì)上是資本對勞動等要素的替代，會促進生產(chǎn)要素重新配置;技術(shù)效應(yīng)不僅源于機械作為栽培等技術(shù)進步的重要載體，會促進技術(shù)進步，而且源于機械作業(yè)的高標準化程度和高作業(yè)質(zhì)量，能提升生產(chǎn)技術(shù)效率（如圖1所示）。

目前學(xué)界對農(nóng)業(yè)機械化要素減量效應(yīng)的研究主要集中于探討其對勞動的替代，認為機械對勞動具有明顯的替代效應(yīng)（王歐等，2016;鄭旭媛和徐志剛，2017;張琪等，2021）。很少有文獻關(guān)注機械對非勞動要素替代以及其作為新技術(shù)載體所產(chǎn)生的影響?？紤]化肥減量施用的政策倡導(dǎo)和現(xiàn)實需要，一些學(xué)者開始從不同角度考察機械對化肥施用的影響。胡浩和楊泳冰（2015）從價格角度分析表明機械對化肥有替代作用，即機械價格提高，農(nóng)戶會減少機械投入，增施化肥來保證產(chǎn)量，而吳麗麗等（2016）認為兩者并不存在替代關(guān)系。張露和羅必良（2020）、謝琳等（2020）考察了機械服務(wù)外包對化肥減量的影響，發(fā)現(xiàn)服務(wù)外包會降低化肥施用強度。然而，Zhang等（2015）認為服務(wù)外包對施肥強度沒有顯著影響，甚至可能加重過度施肥程度。可見目前學(xué)界就機械化對施肥的影響仍未達成一致結(jié)論。

學(xué)界對農(nóng)業(yè)機械化與全要素生產(chǎn)率的關(guān)系進行了大量研究。朱滿德等（2015）利用省級數(shù)據(jù)，以畝均耕地農(nóng)機動力代理農(nóng)業(yè)機械化水平，研究表明農(nóng)業(yè)機械化對全要素生產(chǎn)率影響不顯著，而薛超等（2020）得出不同結(jié)論，認為農(nóng)業(yè)機械化會顯著提高全要素生產(chǎn)率;考慮外部約束的存在，史雪陽和周宏（2021）基于2000～2017年省級數(shù)據(jù)，從地形約束視角分析了機械化對全要素生產(chǎn)率的影響，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化對全要素生產(chǎn)率沒有顯著作用，但當?shù)匦伍T檻值達到一定閾值后，對全要素生產(chǎn)率產(chǎn)生負向影響。

上述文獻為本文提供了有益參考，但仍存在以下問題。一是，關(guān)于農(nóng)業(yè)機械化與要素投入的關(guān)系，學(xué)界主要集中于探討機械化與勞動的替代及演變，缺乏對機械化與非勞動要素替代關(guān)系的系統(tǒng)研究，機械化與化肥施用關(guān)系的少數(shù)研究也未形成一致結(jié)論;二是，多數(shù)采用宏觀層面數(shù)據(jù)忽略了土地這一重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入的質(zhì)量?，F(xiàn)有研究大多采用省級層面的數(shù)據(jù)，少數(shù)采用農(nóng)戶層面數(shù)據(jù)，都忽略了不同地塊之間的差異，而地塊稟賦會影響機械作業(yè)質(zhì)量，如果不加以控制，將影響對機械化效果的準確評估;三是，未考慮機械作業(yè)環(huán)節(jié)異質(zhì)性。以往研究通常使用耕種收綜合機械化水平作為機械化程度的代理變量，未明確區(qū)分不同環(huán)節(jié)的機械投入差異。例如，當利用整體機械化水平衡量機械化對化肥投入的影響時，如果施肥環(huán)節(jié)并沒有采用機械，此時結(jié)果是有偏的或是虛假因果關(guān)系。

由于糧食生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的農(nóng)藝復(fù)雜性、要素投入、機械替代難度等方面的差異，農(nóng)業(yè)機械化的替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)在各個環(huán)節(jié)的作用效果不盡相同。就替代效應(yīng)而言，機械替代勞動，既能節(jié)約人工成本和降低勞動強度，也能提高作業(yè)效率和緩解農(nóng)時約束，這是農(nóng)業(yè)機械化的最初目的也是重要目的，不過，由于機械作業(yè)標準化程度和作業(yè)質(zhì)量高，還可能對種子、化肥等要素投入數(shù)量產(chǎn)生替代效應(yīng)，達成減量目的。具體地，機械對勞動的替代發(fā)生在糧食生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，特別是勞動投入密集的播種、插秧環(huán)節(jié)，勞動強度大的耕地和收獲環(huán)節(jié)，機械化會明顯減少人工投入數(shù)量，而機械對其他非勞動要素的替代可能主要表現(xiàn)在種子和化肥上。在播種和插秧環(huán)節(jié)，有研究發(fā)現(xiàn)在地形和地塊大小不受嚴重限制條件下，機械作業(yè)能更好保障種苗行距配置標準化、種苗深度一致，使得種苗返青快，分孽率多，成活率高，能節(jié)省種苗投入量（許洪海，2020）。然而機械播種和插秧對種苗要求較高，導(dǎo)致種苗價格偏高。因此，機械化播種和插秧雖然可能減少種苗投入數(shù)量，但往往可能會增加種苗投入費用（黃金苓，2015;吳勁松等，2012）。在施肥環(huán)節(jié)，機械施肥能實行定量化與標準化控制，保證施用量的均勻和精準性并避免施用損耗（張露和羅必良，2020），同時機械施肥有助于采用側(cè)深施肥等節(jié)肥方式，通過減少化肥流失和提升化肥利用效率，達到減少化肥施用量的目的。

就技術(shù)效應(yīng)而言，理論上機械化可通過推動技術(shù)進步和提升技術(shù)效率兩條路徑提升全要素生產(chǎn)率（TFP），促進糧食高質(zhì)量生產(chǎn)。技術(shù)進步是指生產(chǎn)生產(chǎn)函數(shù)邊界隨著技術(shù)水平提高向外移動，其經(jīng)濟學(xué)意義是可以更少投入獲得相同產(chǎn)出，或以同樣投入組合獲得更多產(chǎn)出;技術(shù)效率提升則是指在特定生產(chǎn)面上，生產(chǎn)點向既定最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)前沿面靠近，其本質(zhì)是在既定技術(shù)水平下，通過優(yōu)化要素配置和提升管理效率提升生產(chǎn)效率和全要素生產(chǎn)率。有研究表明，機械化整體上確實有助于提升全要素生產(chǎn)率（張麗和李容，2021）。而且，隨著小農(nóng)戶被卷入分工，專業(yè)化機械服務(wù)也有利于農(nóng)戶生產(chǎn)技術(shù)進步（梁志會等，2020）。但是，受各環(huán)節(jié)農(nóng)藝和機械作用發(fā)揮條件限制，機械技術(shù)效應(yīng)在不同環(huán)節(jié)會存在顯著異質(zhì)性。在耕地環(huán)節(jié)，機械作業(yè)和人工作業(yè)各有優(yōu)劣勢，對全要素生產(chǎn)率的影響存在不確定性。一方面機械耕整地標準化程度高，特別是深松等機械作業(yè)被普遍認為有助于增產(chǎn)和提升全要素生產(chǎn)率（李宏等，2021），但另一方面頻繁翻耕地對耕地質(zhì)量和糧食生產(chǎn)影響也一直存在較大爭議，少耕免耕等保護性耕作技術(shù)得到推廣即是一個證明。另外，機械耕整地也不如工人作業(yè)靈活，要求地塊規(guī)整，地勢平整，否則作業(yè)到位率和質(zhì)量都會打折扣。在播種和插秧環(huán)節(jié)，一方面，機械的高效、及時作業(yè)有助于爭取農(nóng)時、延長作物生長期，促進增產(chǎn)，但另一方面，機械播種和插秧作業(yè)質(zhì)量也易受地塊地形條件影響，技術(shù)本身的作用也還存在爭議（梁素明，2013），因此，播種環(huán)節(jié)機械化對全要素生產(chǎn)率的影響也存在較大不確定性，會因內(nèi)外部條件而異。在施肥環(huán)節(jié)，機械施肥標準化能保證作業(yè)質(zhì)量和均勻施肥，還有助于采用側(cè)、深施肥方式，提高肥料利用率，機械施肥對提升全要素生產(chǎn)率的作用較為明確。在收獲環(huán)節(jié)，機械技術(shù)作用于作物產(chǎn)后，理論上對全要素生產(chǎn)率不會有影響。

綜上所述，糧食生產(chǎn)機械化在耕整地、播種、施肥和收獲等各環(huán)節(jié)替代勞動和減少人工投入的影響不存爭議，對化肥施用也應(yīng)當有減量效應(yīng)，對種子用量雖有減量效應(yīng)但種子費用可能不降反升。理論上機械化對糧食生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率提升會有潛在正面影響，不過，收獲這類機械簡單替代勞動環(huán)節(jié)的機械化對TFP應(yīng)當不會有明顯影響;施肥這類對單產(chǎn)影響較大環(huán)節(jié)的機械化理論上對TFP應(yīng)當有顯著影響;而播種和插秧環(huán)節(jié)機械化的影響理論上尚存爭議，加上機械作業(yè)效果受耕地地形、種子質(zhì)量和氣候等因素影響較大，對TFP的影響會存在更大不確定性。

基于上述分析，本文提出以下研究假說：

假說1：綜合機械化水平提高能促進勞動投入減少和全要素生產(chǎn)率提升;

假說2：機械施肥能促進化肥減量和全要素生產(chǎn)率提升;

假說3：機械播種會增加種子投入費用。

三、模型與數(shù)據(jù)

（一）計量經(jīng)濟模型設(shè)定

1.機械化對勞動、種子、化肥投入影響模型

本部分采用多元回歸模型檢驗機械化對勞動、種子及化肥投入的影響，具體模型如下：

L=l0+ρiM+ρjX+ε1（1）

S=ρ0+ρiSm+ρjX+ε2（2）

F=γ0+γiFm+γjX+ε3（3）

（1）式中，被解釋變量L表示畝均勞動投入，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，機械均發(fā)揮對勞動的替代作用，因此關(guān)鍵解釋變量M采用綜合機械化水平?？刂谱兞縓包括戶主特征、家庭特征、地塊特征、村莊特征，ε1是隨機擾動項，代表不可觀測因素。具體指標定義見表2。（2）式中，被解釋變量S表示畝均種子/秧苗費用，關(guān)鍵解釋變量Sm采用以下兩種測度方式，分別為是否機械播種、畝均機械播種費用。（3）式中，被解釋變量F表示畝均化肥折純量，關(guān)鍵解釋變量Fm采用以下兩種測度方式，分別為是否機械施肥、機械施肥次數(shù)占比。式中的控制變量X與（1）式一致，ε2、ε3是隨機擾動項。

2.全要素生產(chǎn)率測算模型

本文采用取對數(shù)的超越對數(shù)函數(shù)來估計農(nóng)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)并測算全要素生產(chǎn)率：

LnY=β0+β1LnL+β2LnF+β3LnM+β4LnOther+β5LnL*LnF+β6LnL*LnM+β7LnL*LnOther+β8LnF*LnM+β9LnF*LnOther+β10LnM*LnOther+β11（LnL2+β12（LnF2+β13（LnM2+β14（LnOther）2+βjLand+βkDisaster+ε4（4）

（4）式中，被解釋變量LnY代表畝均產(chǎn)量的對數(shù)，解釋變量包括生產(chǎn)要素投入、地塊特征及自然條件。其中生產(chǎn)要素投入包括畝均勞動投入工日的對數(shù)（LnL）、畝均化肥折純量的對數(shù)（LnF）、畝均機械費用的對數(shù)（LnM）以及其他費用的對數(shù)（LnOther，種子、化肥、灌溉等）;地塊特征（Land）包括地塊坡度、土壤肥力、土壤類型;自然條件（Disaster）用受災(zāi)程度指標代表。ε4表示隨機擾動項，用來近似測度全要素生產(chǎn)率（TFP），表示為公式（5）：

TFP=ε4（5）

3.機械化對全要素生產(chǎn)率影響模型

本文構(gòu)建以下計量經(jīng)濟模型來分析分環(huán)節(jié)機械化對全要素生產(chǎn)率的影響與差異：

TFP=α0+αiMa+αjX+ε5（6）

其中，被解釋變量TFP是基于公式（5）計算的全要素生產(chǎn)率，機械化有助于提升全要素生產(chǎn)率，但不同環(huán)節(jié)機械化的影響存在差異，關(guān)鍵解釋變量Ma細分為綜合機械化水平和各環(huán)節(jié)的機械化水平，具體指標測算方式見表1。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中，機械化作業(yè)環(huán)節(jié)主要包括播種、耕地、打藥、施肥以及收獲，考慮到機械打藥比例低，暫不考慮機械打藥對全要素生產(chǎn)率的影響。控制變量X與（1）式一致，ε5是隨機擾動項。具體指標定義見表2。

（二）數(shù)據(jù)來源、變量及描述性統(tǒng)計

1.數(shù)據(jù)來源

本文所用數(shù)據(jù)來自課題組2018年8月在黑龍江、河南、四川和浙江4省開展的“糧食規(guī)?；a(chǎn)情況”農(nóng)戶調(diào)查。為了提高樣本代表性和數(shù)據(jù)可靠性，課題組采用分層隨機抽樣方式，綜合考慮區(qū)位分布、經(jīng)濟水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等情況選擇了4個樣本省，然后每個省份隨機選擇4個樣本縣，每個樣本縣隨機選擇2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，最后從每個樣本鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨機選擇2個村，隨機抽取農(nóng)戶。本文在剔除投入產(chǎn)出缺失樣本和異常樣本后，最終有效樣本為638個農(nóng)戶種植的960個地塊數(shù)據(jù)。

2.變量說明及描述性統(tǒng)計分析

（1）機械化水平

綜合機械化水平采用“機械費用占比”測度，此時機械費用占比強調(diào)的是相對于人工投入費用而言，計算方式為機械費用占機械費用與人工費用之和的比例。

環(huán)節(jié)機械化采用兩種測度方式，一是各環(huán)節(jié)是否機械作業(yè)，若采用機械作業(yè)，則記為1，否則，記為0;二是各環(huán)節(jié)畝均機械作業(yè)費用，由于機械施肥費用數(shù)據(jù)不可得，因此用機械施肥次數(shù)占比替代。生產(chǎn)過程中農(nóng)戶要么使用自有機械，要么購買外包服務(wù)。當農(nóng)戶購買外包服務(wù)時，畝均機械作業(yè)費用直接用服務(wù)價格來表示。當使用自有機械時，則需要計算機械折舊費、燃料費、勞動投入等各項成本。受數(shù)據(jù)限制，本文將本村同一環(huán)節(jié)機械外包服務(wù)價格水平作為衡量使用自有機械的機會成本。

（2）控制變量

綜合考慮以往研究，本文引入以下控制變量，戶主特征（性別、年齡、受教育年限、農(nóng)業(yè)經(jīng)驗、健康狀況、參加農(nóng)技培訓(xùn)次數(shù)、風(fēng)險偏好）、家庭特征（人均耕地面積、家庭純收入、勞動力數(shù)量、是否有小汽車）、地塊特征（土壤肥力、土壤類型、坡度、受災(zāi)減產(chǎn)程度、作物類型）及其他特征（離家距離、到鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的距離、村人均純收入）。

本研究主要變量及描述性統(tǒng)計結(jié)果如表2所示：

（3）不同環(huán)節(jié)的機械化作業(yè)程度

不同環(huán)節(jié)機械化作業(yè)程度如表3所示?？傮w來看，各個環(huán)節(jié)機械化水平存在明顯差異。耕地和收獲環(huán)節(jié)機械化作業(yè)程度明顯較高，機械作業(yè)的占比分別為82%和86%;而施肥環(huán)節(jié)機械化作業(yè)程度相對較低，機械作業(yè)的占比為25%。

四、實證結(jié)果分析

（一）糧食生產(chǎn)機械化水平與要素投入

1.糧食生產(chǎn)機械化水平與要素投入的地區(qū)差異

表4描述了不同地區(qū)機械化作業(yè)與勞動力、種子費用和化肥投入情況。從機械作業(yè)與勞動力投入來看，結(jié)果顯示，黑龍江省機械費用占比最高，為81%，其次為浙江省（78%）和河南?。?6%），四川省最低（37%）。對應(yīng)畝均勞動力投入，黑龍江最低，為2工日/畝，浙江省次之（3工日/畝），河南省和四川省最高（4工日/畝）?？梢钥闯?，機械作業(yè)與勞動力投入表現(xiàn)出較為明顯的反向關(guān)系。

從機械播種與種子投入來看，黑龍江省畝均機播費用最高，為55元/畝，其次是河南省和浙江省，為23元/畝，四川省畝均機播費用最低為1元/畝，主要是因為四川采用機械播種的農(nóng)戶比例較低，進而拉低了畝均機械播種費用。而四川省的畝均種子費用最高（73元/畝），其次是浙江?。?0元/畝）和黑龍江?。?2元/畝），河南省最低（52元/畝）。單純從數(shù)據(jù)描述上看，機械播種與種子費用關(guān)系未表現(xiàn)出明顯的負向關(guān)系，考慮到其他因素的影響，需通過實證檢驗來證明其因果關(guān)系與顯著性。

從機械施肥與化肥投入來看，黑龍江省和河南省機械施肥比例較高，為74%，浙江省和四川省的比例明顯低于其他兩省。河南省的畝均化肥折純量最低，為17斤/畝，其次是四川省和黑龍江省，浙江省的畝均化肥折純量最高，為43斤/畝。除四川外，機械施肥與畝均化肥折純量整體表現(xiàn)出負向關(guān)系，與預(yù)期較為一致。

2.機械化水平與要素投入關(guān)系描述

圖2-圖5展示了在控制省份差異的基礎(chǔ)上，機械化作業(yè)與勞動力、種子和化肥要素投入的散點圖。其中，圖2顯示了機械費用占比與畝均勞動力明顯負向關(guān)系，即機械費用占比越高，畝均勞動力投入越低;圖3和圖4分別為是否機械播種和畝均機播費用與畝均種子費用的關(guān)系，反映了機械作業(yè)與種子費用的正向關(guān)系，即機械作業(yè)會增加種子費用;圖5顯示了機械施肥次數(shù)占比與畝均化肥折純量的負向關(guān)系，初步揭示了機械作業(yè)的化肥減量效應(yīng)。

（二）機械化的要素減量效應(yīng)

1.綜合機械化水平對勞動投入的實證檢驗

表5報告了綜合機械化水平對生產(chǎn)全程畝均勞動投入影響的估計結(jié)果。整體上看，機械費用占比對畝均勞動投入具有負向影響，且在1%水平上顯著，即機械化發(fā)揮著對勞動的減量效應(yīng)，與現(xiàn)有研究結(jié)論一致。

2.機械播種對種子投入費用的實證檢驗

表6報告了機械播種對畝均種子費用影響的估計結(jié)果。結(jié)果表明，機械播種對畝均種子投入費用具有顯著的正向影響。可能的原因是，機械播種受地形等條件約束較強，作業(yè)精細程度會受到影響，正所謂“秧好一半禾，苗好七分收”，為保障產(chǎn)量，機械作業(yè)可能會對種子質(zhì)量和價格有更高的要求，同時也可能會因機械作業(yè)與種苗提供存在捆綁銷售，進而表現(xiàn)出機械播種會提高種子投入費用。目前農(nóng)戶采用機械播種主要功能仍是對勞動的替代，技術(shù)本身易受外部環(huán)境約束，為保證種子發(fā)芽率而對種子質(zhì)量有更高要求，進而導(dǎo)致種子投入費用的增加。農(nóng)業(yè)機械技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)注重因地制宜，研發(fā)更具韌性的新型播種農(nóng)機以提升作業(yè)效率，重點推進適宜丘陵山區(qū)的機械化發(fā)展。

3.機械施肥對化肥投入的實證檢驗

表7報告了機械施肥對畝均化肥折純量影響的估計結(jié)果，因樣本中5個地塊無施肥行為，所以此處樣本量為955個。結(jié)果表明，機械施肥對畝均化肥折純量具有顯著的負向影響，表明機械施肥會提高化肥施用效率，進而減少化肥施用。勞動力成本的快速上漲致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨勞動力數(shù)量和質(zhì)量的約束，選擇多量少次的施肥方式和增施化肥成為農(nóng)戶的理性選擇。但隨著機械化的快速發(fā)展和利用，不僅可以避免人工施肥的不均勻和不規(guī)范問題，還能夠有效提升施肥效率，達到節(jié)肥增效的目的。

（三）機械化對全要素生產(chǎn)率的實證檢驗

表8報告了超越對數(shù)函數(shù)形式的生產(chǎn)函數(shù)估計結(jié)果?；貧w結(jié)果顯示，地塊面積、畝均機械費用、畝均化肥折純量及畝均其他要素投入均對產(chǎn)量具有正向影響，而畝均勞動投入未表現(xiàn)出顯著作用。畝均機械費用平方項正向顯著，說明現(xiàn)階段機械投入對農(nóng)作物產(chǎn)量邊際遞增的特點。進一步，基于表8結(jié)果測算出全要素生產(chǎn)率，表9報告了不同環(huán)節(jié)機械化對全要素生產(chǎn)率的影響，且估計結(jié)果具有較強的穩(wěn)健性。表9回歸結(jié)果顯示，整體而言，綜合機械化水平對全要素生產(chǎn)率具有正向影響，且在10%水平上顯著。分環(huán)節(jié)看，機械耕地（是否機械耕地、畝均機耕費用）對全要素生產(chǎn)率具有負向影響，可能的原因在于機械耕地不如工人作業(yè)靈活，要求地塊規(guī)整，地勢平整，否則作業(yè)到位率和質(zhì)量都會打折扣，另外，過于頻繁的機械耕整地可能會損害耕地質(zhì)量而導(dǎo)致減產(chǎn);機械施肥（是否機械施肥、機械施肥次數(shù)占比）對全要素生產(chǎn)率有顯著的正向影響。機械施肥的標準化作業(yè)以及深施等技術(shù)有助于提高作物根系吸收效率和延長肥效時間，從而提高肥料利用率，提升全要素生產(chǎn)率（蔡榮和陳佩，2021）;播種和收獲環(huán)節(jié)，機械作業(yè)對全要素生產(chǎn)率不具有顯著影響。如前文分析，相對于人工，機械播種易受地形等條件的影響，可能導(dǎo)致其作業(yè)精細程度變差，平均而言對全要素生產(chǎn)率沒有明顯影響。機械收獲是機械化程度最高的環(huán)節(jié)，且收獲環(huán)節(jié)為生產(chǎn)的最末端環(huán)節(jié)，嚴格上不算是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，可能是對全要素生產(chǎn)率沒有明顯影響的原因。

五、結(jié)論與啟示

糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展關(guān)乎國運民生，是實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要保障和堅實利器。機械化作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效率投入要素逐漸成為糧食高質(zhì)量生產(chǎn)的重要依托工具和手段。本研究利用課題組于2018年8月在黑龍江、河南、四川和浙江4省的農(nóng)戶糧食生產(chǎn)實地調(diào)查數(shù)據(jù)，從糧食生產(chǎn)分環(huán)節(jié)視角，基于對機械化要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的分析，檢視分環(huán)節(jié)機械化對糧食生產(chǎn)要素減量和全要素生產(chǎn)率提升的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）糧食生產(chǎn)機械作業(yè)不僅能減少勞動投入，而且對其他要素也有減量效應(yīng)。機械播種會增加種子投入費用，而機械施肥由于作業(yè)標準、施肥均勻有助于化肥減量。（2）機械化有助于提升全要素生產(chǎn)率，但不同環(huán)節(jié)影響不盡相同。機械播種作用條件或技術(shù)較復(fù)雜，平均而言對全要素生產(chǎn)率無顯著影響;機械施肥則明顯有助于提升全要素生產(chǎn)率;機械收獲一般是簡單替代勞動作業(yè)，對全要素生產(chǎn)率無影響。

基于以上結(jié)果，本文有以下幾點啟示：一是，在勞動力價格不斷攀升，務(wù)農(nóng)機會成本居高不下的現(xiàn)實背景下，機械對勞動的替代作用很大程度上能夠緩解農(nóng)村勞動力數(shù)量流失和勞動力質(zhì)量弱質(zhì)化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，同時機械化水平的整體發(fā)展對農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率具有積極影響，因此要進一步推進和完善農(nóng)機購置補貼政策，持續(xù)地促進機械作業(yè)的推廣與應(yīng)用，提高糧食生產(chǎn)能力，保障我國糧食安全;二是，加快推進和完善農(nóng)機作業(yè)補貼政策，拓寬補貼范圍，強化補貼監(jiān)督機制，規(guī)范農(nóng)機作業(yè)服務(wù)市場和引導(dǎo)農(nóng)機跨區(qū)服務(wù)，積極破除農(nóng)業(yè)機械化服務(wù)發(fā)展障礙，進一步促進小農(nóng)戶的機械使用，為糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展提供不懈動能。三是，在追求機械化減量效應(yīng)的同時，還應(yīng)注重各個環(huán)節(jié)機械化技術(shù)的進步和技術(shù)匹配，如播種環(huán)節(jié)，播種機械會受地形、播種方式等因素影響，進一步加強科研單位與機械制造企業(yè)的聯(lián)合協(xié)作與攻關(guān)，研發(fā)適應(yīng)性更強的多性能機械，以滿足不同條件下的工作能力要求。

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The Impact of Agricultural Mechanization on HighQuality Grain Production and the Heterogeneity of Links

—Based on the survey data of Heilongjiang， Henan， Zhejiang and Sichuan provinces

Xu Zhigang1，2， Zheng Shan1 and Liu Xinyue1

（1.College of Economics and Management， Nanjing Agricultural University;

2.Jin Shanbao Institute for Agriculture & Rural Development， Nanjing Agricultural University）

Abstract：The high quality development of grain production is related to the national transport and people’s livelihood. Reducing factor input and improving productivity are important elements of the high quality development of grain production in which mechanization plays an important role. Based on the analysis of the substitution effect and technique effect of mechanized factors， this study， from the perspective of sub-steps of grain production， attempts to examine the impact of sub-step mechanization on the reduction of grain production factors and the increase of total factor productivity. The research finds that， firstly， mechanical operations can not only reduce labor input， but also have a reduction effect on other factors. Mechanical sowing increases the cost of seed input， and mechanical fertilization helps to reduce the amount of chemical fertilizer used. And， secondly， mechanization can help the increase of total factor productivity， while the link heterogeneity is obvious. Mechanical seeding technology has large differences and presents complex operating conditions. On average， it has no significant impact on total factor productivity. There is room for the improvement in technology. Mechanical fertilization obviously helps to increase total factor productivity and is worth promoting. Mechanical harvesting is mainly a substitute for labor operations. Total factor productivity also has no obvious impact. This study helps to deepen the understanding of the reduction of factors and the effect of improving the total factor productivity of mechanical operations in different links of grain production， as well as provides some suggestions for further improving the mechanical technology of each link， strengthening the matching between factors， improving the total factor productivity， and accelerating the high quality development of grain production.

Key Words：Agricultural Mechanization; HighQuality Grain Production; Heterogeneity of the Links; Substitution Effect; Technique Effect

責(zé)任編輯 鄧 悅