中圖分類號(hào)：F326.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-5553（2025）08-0324-12

Abstract：After2OO4，China'slaborpricesshowedanupwardtrend.Thistrendwillinevitablyinfluencefarmersto gradually transition fromlaborintensivetraditionalproductionmethodstolaborsavingproductiontechnologies.Current researchonthistopicfocusesonreplacing laborwithagriculturalmachinery，whilestudiesonotheragricultural technologiesand technologyoptionsremain limited.Using199—2023provincial panel data，thisresearchexamines changes in input price，input volumes，andsubstitutionelasticityof agricultural production factors beforeandafter the labor price increase in 2OO4，therebyoutlining theevolutionof grain production technology choices in China.Theresults showthat although the risein labor prices has prompted China's grain production to adopt“mechanical technology”， overall，grain productiontechnologyin Chinaremainsprimarily basedon“biologicaland chemical technology”， supplementedby“mechanical technology\".Thissituationmayresult inexcessive fertilizerusage.Therefore，China should prioritizeresearchand promotionoffertilizer application technologies that minimizeenvironmental polution inthe “biologicalandchemicaltechnology”field.Inthe“mechanicaltechnology”field，itisessentialtoactivelypromotetheuse of small-scale machineryand cross-regionalagricultural machineryservices tomitigate costpressure in the future. Keywords：labor price；corn；rice；agricultural technology selection；input substitution elasticity；translog cost function

0 引言

2004年中國(guó)首次出現(xiàn)“民工荒”，之后全國(guó)勞動(dòng)力價(jià)格上漲顯著。以蔡昉1為首的學(xué)者認(rèn)為中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入劉易斯拐點(diǎn)。勞動(dòng)力短缺勢(shì)必會(huì)通過(guò)價(jià)格的傳導(dǎo)機(jī)制影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。例如日本在20世紀(jì)60年代通過(guò)劉易斯拐點(diǎn)[2.3]，此階段下日本的勞動(dòng)力價(jià)格同樣顯著上漲。但從成本的角度觀察日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以發(fā)現(xiàn)，其勞動(dòng)力成本比重逐年下降，與之相反的是農(nóng)用機(jī)械使用成本的比重在逐年升高[4]。這說(shuō)明日本農(nóng)戶在面臨高漲的勞動(dòng)價(jià)格（成本上漲壓力）時(shí)選擇了使用相對(duì)便宜的農(nóng)用機(jī)械來(lái)替代勞動(dòng)力進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素稟賦的變化導(dǎo)致勞動(dòng)價(jià)格上漲這一現(xiàn)象受到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。寶劒久俊5指出我國(guó)糧食生產(chǎn)投入中勞動(dòng)價(jià)格在2008年后顯著提升，這可能會(huì)促進(jìn)我國(guó)的農(nóng)機(jī)普及。鄭旭媛6、周曙東[、陳江華[8等的實(shí)證研究均證實(shí)了我國(guó)在面臨勞動(dòng)力價(jià)格上漲時(shí)可以通過(guò)使用機(jī)械替代勞動(dòng)這一方式來(lái)緩解成本上升的壓力。另外，方師樂(lè)9、徐密[10，楊思雨1等研究了我國(guó)跨區(qū)域農(nóng)業(yè)服務(wù)的特點(diǎn)及其運(yùn)用，這給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)新的啟發(fā)：或許可以以此來(lái)降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。

當(dāng)然，農(nóng)作物不同、地理區(qū)位不同也會(huì)使得生產(chǎn)要素之間的替代或者互補(bǔ)關(guān)系存在差異。劉衛(wèi)柏等[12對(duì)2016—2020年我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)13?。ǘ鄶?shù)為平原地帶）的微觀調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：水稻生產(chǎn)中機(jī)械與勞動(dòng)力的替代彈性大致在2.3左右浮動(dòng)，其中平原地區(qū)二者的替代關(guān)系最強(qiáng)。王曉兵等[13使用1984—2012年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》數(shù)據(jù)，計(jì)算出玉米生產(chǎn)中勞動(dòng)與機(jī)械的替代彈性為1.03。另外，王水連等[14單獨(dú)研究了機(jī)械與勞動(dòng)之間的替代關(guān)系，計(jì)算出2015年甘蔗的替代彈性為 0.10～0.76 。相比以上研究只關(guān)注勞動(dòng)與機(jī)械是否存在替代關(guān)系，周曙東等在研究花生的生產(chǎn)要素上加入了除勞動(dòng)和機(jī)械以外的化肥與土地，并分別討論了這些要素之間在1998—2017年間的替代或互補(bǔ)關(guān)系。研究表明：土地與機(jī)械之間存在互補(bǔ)關(guān)系，其余的要素之間存在替代關(guān)系，其中勞動(dòng)與機(jī)械之間的影子替代彈性（Shadow ElasticityofSubstitution，SES）為 0.60～0.78 。

一般而言農(nóng)業(yè)技術(shù)有兩種，分別是節(jié)省勞動(dòng)力的“機(jī)械技術(shù)\"和增加產(chǎn)量的“生物化學(xué)技術(shù)”15]。因此在討論農(nóng)業(yè)的要素投人時(shí)應(yīng)該包含這兩種技術(shù)的生產(chǎn)要素，例如機(jī)械、種子、化肥等。利用農(nóng)業(yè)要素間的替代彈性可以大致判斷某一時(shí)期一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇的偏向性。對(duì)此，胡瑞法等[16]對(duì)2000年以前我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)的選擇進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，不管是勞動(dòng)密集型作物（如蔬菜園藝）還是土地密集型作物（如糧食），我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都偏向選擇“生物化學(xué)技術(shù)”。而吳麗麗等[7的研究對(duì)胡瑞法等[6的結(jié)論做了延伸，主要研究了我國(guó)2004年以后小麥與棉花的技術(shù)選擇，結(jié)果表明小麥的技術(shù)選擇逐漸從以往“生物化學(xué)技術(shù)”為主過(guò)渡到“機(jī)械化技術(shù)”為主。這一結(jié)論對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大的變化。然而，相比小麥的生長(zhǎng)過(guò)程，水稻需要在水田里進(jìn)行插秧和收獲，而玉米則與小麥在生產(chǎn)過(guò)程中更為相似。因此，水稻的機(jī)械化難度要比小麥與玉米的要大一些。從國(guó)家2023年公布的三大主糧（小麥、玉米、水稻）綜合機(jī)械化率分別為 97% 、90% 和 85% 也能證明以上觀點(diǎn)，那么關(guān)于技術(shù)選擇在同樣是糧食作物的水稻與玉米之間是否也存在變化，還需進(jìn)一步的驗(yàn)證。

以上既有研究其實(shí)都是在對(duì)Hayami等[18的“誘致性技術(shù)變遷\"理論進(jìn)行驗(yàn)證。但大多數(shù)的研究都集中在討論勞動(dòng)力與農(nóng)機(jī)這兩個(gè)生產(chǎn)要素的替代關(guān)系，但鮮有按照“誘致性技術(shù)變遷\"理論框架綜合討論代表“機(jī)械化技術(shù)\"的農(nóng)機(jī)以及代表“生物化學(xué)技術(shù)\"的化肥、種子和勞動(dòng)之間的關(guān)系，并且在這一基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論一個(gè)國(guó)家的勞動(dòng)力價(jià)格上漲是如何影響該國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇的。在探討勞動(dòng)力與機(jī)械替代關(guān)系的既有研究中時(shí)常給出一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間段下的要素替代彈性，并得出我國(guó)在水稻生產(chǎn)中勞動(dòng)力與機(jī)械存在強(qiáng)平均替代關(guān)系的結(jié)論[7，13]，這很有可能是研究樣本包含了2004年后我國(guó)勞動(dòng)力相對(duì)不足的時(shí)間段（2004年后的數(shù)據(jù)才存在較強(qiáng)的替代關(guān)系）導(dǎo)致的偏差所致。本文認(rèn)為2004年后，勞動(dòng)力與機(jī)械的替代彈性遠(yuǎn)比之前的要強(qiáng)得多，在進(jìn)行研究時(shí)應(yīng)把這兩個(gè)時(shí)間段分開(kāi)進(jìn)行討論。另外，參照日本的經(jīng)驗(yàn)，本文認(rèn)為中國(guó)在2004年開(kāi)始進(jìn)人劉易斯轉(zhuǎn)換點(diǎn)，農(nóng)村剩余勞動(dòng)力開(kāi)始枯竭，勞動(dòng)力價(jià)格開(kāi)始上升，這一事實(shí)對(duì)于我國(guó)的勞動(dòng)力市場(chǎng)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大的變化。因此，對(duì)比討論2004年前后因勞動(dòng)力價(jià)格上漲帶來(lái)的影響是有意義的。最后，考慮到日本與我國(guó)農(nóng)業(yè)較為相似，本文認(rèn)為我國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇歷程可能也與日本相似。因此在某種程度上本文并不認(rèn)同既有研究的結(jié)論[17]。

本文將2004年作為基點(diǎn)進(jìn)行劃分，沿用“誘致性技術(shù)變遷\"理論，把種子和化肥歸類為中間投入，并把它們納人研究體系中。通過(guò)觀測(cè)2004年前后我國(guó)農(nóng)業(yè)要素投入的價(jià)格、投人量、投人結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期變動(dòng)以及要素間的替代關(guān)系，以此說(shuō)明我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇如何變化以及在此過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，并與日本農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇的歷史經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。

1理論基礎(chǔ)與研究假說(shuō)

1.1 誘致性技術(shù)變遷

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要耗費(fèi)勞動(dòng)力、機(jī)械、土地、農(nóng)藥、肥料以及種子。由于本文的核心是討論“機(jī)械技術(shù)”與“生物化學(xué)技術(shù)”，因此，在論證時(shí)只考慮相關(guān)的生產(chǎn)要素。其中，肥料和種子的使用量可以視為生產(chǎn)的原材料，可代表“生物化學(xué)技術(shù)\"（以下統(tǒng)稱為“中間投入”），而機(jī)械的使用量則可視為固定資本，可代表“機(jī)械技術(shù)”。而勞動(dòng)力、機(jī)械與中間投入分別對(duì)應(yīng)生產(chǎn)者、生產(chǎn)工具以及生產(chǎn)材料這3種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素。根據(jù)微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的生產(chǎn)理論，當(dāng)其他2種生產(chǎn)要素不變的前提下增加另一種要素的單位面積投入量會(huì)出現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品邊際收獲量遞減的現(xiàn)象，這會(huì)使得要素之間與產(chǎn)量呈現(xiàn)出圖1所示的關(guān)系，圖1中“產(chǎn)量1和產(chǎn)量2”凸向原點(diǎn)的曲線為等產(chǎn)量曲線。另外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的關(guān)系為線性關(guān)系，因此，當(dāng)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力價(jià)格上升而其他要素價(jià)格不變時(shí)成本線的斜率和截距都會(huì)變小，直線“成本2\"會(huì)變?yōu)閈"成本1”。

圖1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中投入與產(chǎn)出的關(guān)系 Fig.1Relationship between input and output in agricultural production

為了實(shí)現(xiàn)最小成本下的最大收益，在維持原產(chǎn)量不變的條件下，農(nóng)戶會(huì)從節(jié)約成本的角度考慮增加相對(duì)價(jià)格較為便宜的機(jī)械或中間投人，而減少勞動(dòng)力的投入。同樣，機(jī)械或中間投入的價(jià)格上漲時(shí)農(nóng)戶也會(huì)減少對(duì)其的投入，同時(shí)增加勞動(dòng)力的投入。因此，當(dāng)代表一種農(nóng)業(yè)技術(shù)的生產(chǎn)要素價(jià)格發(fā)生變化時(shí)，在保持產(chǎn)出不變的前提下其使用量會(huì)發(fā)生相應(yīng)的增加或減少，而另外的生產(chǎn)要素投入會(huì)相應(yīng)地減少或增加。在學(xué)術(shù)討論中常常用生產(chǎn)要素之間的替代彈性來(lái)表示其替代程度。綜上，生產(chǎn)要素的相對(duì)價(jià)格發(fā)生變化會(huì)引起要素投入之間出現(xiàn)替代關(guān)系，進(jìn)而影響一個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇。Fan等19的研究也證實(shí)了上述的理論：即不同國(guó)家的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇主要由生產(chǎn)要素間的相對(duì)價(jià)格決定的。

以上微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)便是“誘致性技術(shù)變遷\"的理論基石?！罢T致性技術(shù)變遷\"認(rèn)為在受到某種生產(chǎn)要素價(jià)格持續(xù)升高的影響下，農(nóng)戶為了節(jié)省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，在技術(shù)的選擇上更傾向于使用節(jié)省該生產(chǎn)要素的方式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。這是一個(gè)自發(fā)的過(guò)程。

回望日本的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，日本與中國(guó)一樣都屬于人多地少的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)，他們?cè)?0年代后的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇經(jīng)驗(yàn)同樣值得與我國(guó)進(jìn)行比較。根據(jù)速水佑次郎等[20]的研究，60年代后的日本農(nóng)業(yè)雖然增強(qiáng)了對(duì)“機(jī)械化技術(shù)\"的選擇，但同時(shí)期的日本未曾減少“生物化學(xué)技術(shù)”的開(kāi)發(fā)與使用。這是因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)相比于“機(jī)械化技術(shù)”，“生物化學(xué)”技術(shù)在日本的利用價(jià)格較為便宜，這也直接導(dǎo)致了日本農(nóng)戶長(zhǎng)期依賴化肥多投的生產(chǎn)方式來(lái)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這樣的技術(shù)選擇傾向?qū)嶋H上是源于狹窄的土地面積與產(chǎn)出之間的矛盾。因此，本文認(rèn)為我國(guó)的技術(shù)選擇應(yīng)該更接近于日本的模式，而非既有研究中所說(shuō)的當(dāng)下我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)過(guò)渡到以“機(jī)械化技術(shù)\"為主，更偏向歐美大平原大農(nóng)機(jī)的模式。

眾所周知，我國(guó)的人均耕地面積較少并且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要以自耕農(nóng)為主，土地資源與糧食安全之間的長(zhǎng)期矛盾主要是靠提升產(chǎn)量的“生物化學(xué)技術(shù)\"來(lái)解決。雖然近年來(lái)我國(guó)推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)使土地具備一定的規(guī)模，但截至2020年我國(guó)仍然有2.0億戶土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模不足 0.667hm²"的小農(nóng)戶[21]，農(nóng)戶手中的土地仍是較為稀缺的資源。而第一產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人員從改革開(kāi)放前的3億農(nóng)民減少到2020年的1.7億農(nóng)民（參考《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》），我國(guó)當(dāng)前可能面臨著土地與勞動(dòng)力都相對(duì)不足的局面。按照“誘致性技術(shù)變遷\"理論以及日本的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，我國(guó)當(dāng)下的處境類似于20世紀(jì)60年代后的日本農(nóng)業(yè)，在技術(shù)選擇上可能會(huì)同時(shí)選擇兩種農(nóng)業(yè)技術(shù)，而“生物化學(xué)技術(shù)\"仍然處于主導(dǎo)地位。聚焦這兩項(xiàng)技術(shù)在2004年前后的變化是本文的研究重點(diǎn)。

1.2 研究假說(shuō)

根據(jù)既有研究、“誘致性技術(shù)變遷\"理論以及日本的經(jīng)驗(yàn)，本文提出3個(gè)研究假說(shuō)。有兩個(gè)目的：其一是用前兩個(gè)假說(shuō)對(duì)既有研究結(jié)論進(jìn)行再確認(rèn)。尤其是對(duì)2004年后我國(guó)勞動(dòng)力與機(jī)械之間是否存在強(qiáng)替代關(guān)系進(jìn)行再驗(yàn)證。其二是通過(guò)假說(shuō)H3來(lái)驗(yàn)證本文的觀點(diǎn)。而這一觀點(diǎn)與既有研究得出的結(jié)論并不一致。

既有研究認(rèn)為[7.13.17]我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中勞動(dòng)與機(jī)械之間存在強(qiáng)替代關(guān)系，但這些研究忽視了2004年是勞動(dòng)力價(jià)格開(kāi)始上漲的時(shí)點(diǎn)，都未曾對(duì)比2004年前后兩要素的替代關(guān)系。如上文所述，從農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇的角度看，勞動(dòng)力價(jià)格上漲會(huì)使得農(nóng)戶自發(fā)減少勞動(dòng)投入轉(zhuǎn)而增加更為省力的機(jī)械投入。因此，根據(jù)理論本文提出假說(shuō)H1：相比2004年以前，在2004年后勞動(dòng)與機(jī)械的替代程度會(huì)增大。

既有研究得出，肥料與勞動(dòng)之間存在替代關(guān)系的結(jié)論[7.17]，但未對(duì)中間投人與機(jī)械之間是否存在替代關(guān)系進(jìn)行討論。中間投入與其他2種要素之間的替代關(guān)系一方面來(lái)源于我國(guó)抗蟲(chóng)、抗旱和抗病等的糧食育種技術(shù)，它能有效地降低單位時(shí)間內(nèi)照顧作物所需的勞動(dòng)或機(jī)械投入。另一方面在其他要素投入不變的情況下農(nóng)村勞動(dòng)力的減少會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的減少，而適當(dāng)增加化肥投人與密集種植能增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，用以抵消因勞動(dòng)力減少所帶來(lái)的產(chǎn)出減少。另外，機(jī)械與中間投入也存在此類關(guān)系。因此，在保持產(chǎn)量不變的情況下，增加中間投入能夠替代一部分因勞動(dòng)投入或機(jī)械投入帶來(lái)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出減少。另外，我國(guó)育種技術(shù)和化肥技術(shù)的科研投資主要是由政府承擔(dān)，而農(nóng)民則是長(zhǎng)期獲得政府的補(bǔ)貼從而以低價(jià)獲得種子和化肥。根據(jù)上述理論，農(nóng)戶在面臨相對(duì)價(jià)格較便宜的中間投入時(shí)會(huì)自發(fā)地增加其投入量。因此，本文提出假說(shuō)H2：中間投入與勞動(dòng)、機(jī)械都存在替代關(guān)系。

如上文所述，我國(guó)的農(nóng)業(yè)格局并沒(méi)有發(fā)生根本性的變化，土地資源的稀缺加上多山地丘陵的地理環(huán)境導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)業(yè)根本無(wú)法像歐美平原一樣在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行大規(guī)模農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)，加之我國(guó)農(nóng)戶長(zhǎng)期獲得的財(cái)政補(bǔ)貼以低價(jià)獲得種子和化肥，使得對(duì)比勞動(dòng)力與使用機(jī)械的價(jià)格中間投入的價(jià)格變化不大。因此，我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇以節(jié)約土地的“生物化學(xué)技術(shù)”為主，但隨著勞動(dòng)力價(jià)格的上漲，對(duì)“機(jī)械化技術(shù)\"的選擇也會(huì)增加，最終形成以“生物化學(xué)技術(shù)\"為主、“機(jī)械技術(shù)\"為輔的新局面。從替代程度上看，雖然勞動(dòng)與機(jī)械的替代彈性在增大，但是相比中間投入與其他兩要素的替代彈性數(shù)值要小。即中間投人與其他兩要素的替代彈性在任何時(shí)期都是最大的。此假說(shuō)在一定程度上推翻了吳麗麗等[17的結(jié)論，這種差異可能源于兩個(gè)方面：一是本研究進(jìn)一步考慮了肥料與機(jī)械之間的替代關(guān)系；二是研究樣本是比小麥更難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的作物，這將進(jìn)一步削弱“機(jī)械化技術(shù)”主導(dǎo)的可能性。由此提出假說(shuō)H3：2004年后我國(guó)的技術(shù)選擇變?yōu)橐浴吧锘瘜W(xué)技術(shù)\"為主、“機(jī)械化技術(shù)\"為輔。

2 研究方法

在討論一個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇問(wèn)題上，常用的方法為計(jì)算各要素之間的替代彈性，即一種生產(chǎn)要素的價(jià)格變動(dòng)對(duì)其他生產(chǎn)要素投入量的影響力度大小。其理論基礎(chǔ)為成本最小化原則。如圖1所示，成本最小化原則是替代彈性的基礎(chǔ)，指在生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)者會(huì)選擇成本最低的生產(chǎn)要素組合來(lái)生產(chǎn)既定量的產(chǎn)出。其中，總成本方程如式（1）所示。

式中： c 總成本；P- 要素價(jià)格；X 一要素的使用量；i 各生產(chǎn)要素。本文中 i 包含勞動(dòng) L 、機(jī)械K 、中間投入 M 。

隨后，生產(chǎn)函數(shù)與要素需求函數(shù)如式（2）所示。

Φ_y=f（Φ_Xi）

X_i=X_i（P_i，y）

式（2）的生產(chǎn)函數(shù)描述了在 f 函數(shù)關(guān)系式下不同生產(chǎn)要素是如何轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出的，其中 y 為總產(chǎn)量。在成本最小化原則下，由式（2）和式（1）能推導(dǎo)出要素需求函數(shù)式（3），其中 i 要素的需求量受該要素價(jià)格與總產(chǎn)量的影響。把式（3）代人式（1），得到成本函數(shù)如式（4）所示。

參考Christensen等[22]對(duì)超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)的定義，可以得到給定產(chǎn)出水平下的最低生產(chǎn)成本。具體的成本函數(shù)表達(dá)如式（5）所示。

式中：""—模型參數(shù)，代表不同要素對(duì)成本的影響程度和要素之間的相互作用；

j? —各生產(chǎn)要素 （i≠j） ：β_ij"要素 i，j 的成本交叉價(jià)格彈性；β_i"——i要素的成本價(jià)格彈性。

相比于Cobb—douglas函數(shù)，超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)中要素之間的替代彈性之和不等于1，相比于CES形函數(shù)，這種函數(shù)形式很好地反映多要素間的相互影響。因本文的研究重點(diǎn)在于觀察勞動(dòng)、機(jī)械、中間投入3種要素間的代替關(guān)系，所以本文采用超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)進(jìn)行研究更為合理。但由于自變量過(guò)多，直接使用式（5）進(jìn)行實(shí)證研究容易出現(xiàn)共線性問(wèn)題。因此，在實(shí)操上研究者往往會(huì)運(yùn)用Shephard23的引理推導(dǎo)出成本份額函數(shù)用以減少自變量的數(shù)量，如式（6）所示。郝楓[24]、周曙東[]加藤智章25]等都運(yùn)用了此方法進(jìn)行研究。

式中： S_i"—要素 i 的成本占比。

另外，用成本函數(shù)計(jì)算替代彈性的主流方法大致有3種：第1種是Uzawa2的AES替代彈性;第2種是MES替代彈性；第3種是McFadden2的SES替代彈性。其中SES替代彈性的定義更接近Hicks[28]對(duì)替代彈性的原始定義，故本文采用SES替代彈性來(lái)驗(yàn)證研究假說(shuō)。根據(jù)Binswanger[29]和郝楓[24]的研究，SES替代彈性可以由 β_ij"以及要素需求的交叉價(jià)格彈性計(jì)算得到。在超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)中，要素需求的交叉價(jià)格彈性""與自身的要素需求價(jià)格彈性 E_ii"分別可以通過(guò)式（7）和式（8）求得。

而SES替代彈性（以下簡(jiǎn)稱替代彈性） σ_ij"可以通過(guò)式（9）求出。

計(jì)算出來(lái)的 σ_ij"如果為正則表明要素之間具有替代關(guān)系。如果 σ_ij"為負(fù)則表明要素之間具有互補(bǔ)關(guān)系。如果 σ_ij"的值越靠近0則兩者的關(guān)系越弱。

3數(shù)據(jù)說(shuō)明與統(tǒng)計(jì)描述

3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

使用1999—2023年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》中各省水稻、玉米的生產(chǎn)成本數(shù)據(jù)進(jìn)行研究?？紤]到不同區(qū)域因要素稟賦差異而產(chǎn)生的異質(zhì)性，特別是水稻生產(chǎn)中南北省份間往往存在雙季稻、單季稻以及粳稻、粘稻的差異。為了獲取能代表該省的平均水稻生產(chǎn)成本，把該省各品種水稻產(chǎn)量占該地區(qū)總水稻產(chǎn)量的比值作為權(quán)重，用以加權(quán)平均該省水稻生產(chǎn)中的勞動(dòng)成本、機(jī)械使用成本，以及中間投入的成本。為便于比較，將所有成本數(shù)據(jù)按1998年的價(jià)格指數(shù)進(jìn)行實(shí)際化處理，所用的數(shù)據(jù)出自1999一2023年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。其中勞動(dòng)成本運(yùn)用“各地區(qū)農(nóng)村消費(fèi)者物價(jià)指數(shù) 1998=100 \"進(jìn)行實(shí)際化；農(nóng)用機(jī)械使用成本運(yùn)用“各地域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格分類指數(shù)（ 1998=100） ”中的“半機(jī)械化農(nóng)具價(jià)格指數(shù)”“機(jī)械化農(nóng)具價(jià)格指數(shù)”“農(nóng)用機(jī)械燃料價(jià)格指數(shù)\"的加權(quán)平均值進(jìn)行實(shí)際化；中間投入成本運(yùn)用“各地域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格分類指數(shù) （1998=100 \"中的“化學(xué)肥料\"以及“其他生產(chǎn)資料”的加權(quán)平均值進(jìn)行實(shí)際化。但統(tǒng)計(jì)局在2021年后取消了“各地域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格分類指數(shù)\"這一統(tǒng)計(jì)口徑，之后的價(jià)格指數(shù)通過(guò)2015一2020年的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性遞推得到。根據(jù)《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，所有關(guān)于生產(chǎn)成本的變量都以元/"^′hm²"為單位進(jìn)行換算。

3.2 變量定義

主要變量的定義如表1所示。其中，家庭用工折價(jià)根據(jù)《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》的定義為：家庭用工折價(jià)""理論勞動(dòng)日工價(jià) x 家庭用工天數(shù)。家庭用工天數(shù) = 家庭農(nóng)業(yè)勞作的總時(shí)長(zhǎng)/8（一天按照8h工作計(jì)算）。理論勞動(dòng)日工價(jià)""上年農(nóng)村居民家庭平均每人純收入 x 上年每個(gè)鄉(xiāng)村從業(yè)人員負(fù)擔(dān)人口數(shù)/全年勞動(dòng)天數(shù)（250天），這一指標(biāo)的設(shè)定是考慮到了農(nóng)村勞動(dòng)者為了撫養(yǎng)老人與小孩所必要的工資水平。每個(gè)鄉(xiāng)村從業(yè)人員負(fù)擔(dān)人口數(shù)""鄉(xiāng)村人口數(shù)/鄉(xiāng)村從業(yè)人員數(shù)。

表1主要變量介紹Tab.1Mainvariables

另外，根據(jù)2023年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》的定義，機(jī)械作業(yè)費(fèi)是指農(nóng)戶租用單位或個(gè)人機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)所支付的成本。這里并沒(méi)有明確說(shuō)明這種租賃是否包含了雇人使用農(nóng)用機(jī)械的勞務(wù)費(fèi)用。受統(tǒng)計(jì)資料的限制，本文效仿既有研究[7.12.13]把機(jī)械作業(yè)費(fèi)看作是機(jī)械的使用成本進(jìn)行討論。這種處理可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械的使用成本被高估。

最后，因?yàn)椤度珖?guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》以及其他相關(guān)資料并沒(méi)有記錄使用機(jī)械的價(jià)格以及使用機(jī)械的時(shí)間等變量，所以本文采取了估算的方式對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行計(jì)算。區(qū)別于既有研究常用價(jià)格指數(shù)[1作為機(jī)械價(jià)格的代理變量，本文采用了其他方法進(jìn)行估算：使用機(jī)械的價(jià)格（元""機(jī)械使用成本/（總勞動(dòng)時(shí)間 × 綜合機(jī)械化率）。其中，綜合機(jī)械化率為1999—2023年《中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)年鑒》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的農(nóng)機(jī)播種、耕地、收獲占總播種、耕地、收獲面積的百分比，按照4：3：3的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均的結(jié)果。這一計(jì)算方法本質(zhì)上是建立在“我國(guó)農(nóng)民的所有農(nóng)業(yè)勞作都是由機(jī)械完成\"的前提上并用合機(jī)械化率進(jìn)行校正得來(lái)。此算法考慮農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)農(nóng)用機(jī)械的實(shí)際使用量。因此，雖然這一估算方法算不上最佳，但也遠(yuǎn)比單純用購(gòu)買農(nóng)機(jī)的價(jià)格指數(shù)進(jìn)行衡量要更接近真實(shí)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況。

3.3 描述性統(tǒng)計(jì)

表2為主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)，可以看出，無(wú)論是投入量還是成本占比勞動(dòng)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械。這說(shuō)明1999—2023年我國(guó)的農(nóng)業(yè)仍然是以勞動(dòng)密集型生產(chǎn)方式為主。另外，從成本結(jié)構(gòu)上看，水稻的 S_K"大于玉米的，意味著兩種糧食作物的機(jī)械化程度可能不同。

表2主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)（1999一2023年）Tab.2Descriptive statistics of the main variables（1999—2023）

通過(guò)整理價(jià)格數(shù)據(jù)可得圖2和圖3。

由圖2和圖3可知，水稻與玉米的勞動(dòng)投入價(jià)格在2004年左右開(kāi)始上漲，2008年左右增速加快甚至超過(guò)了使用機(jī)械的價(jià)格。另外，2004年前后兩種糧食作物使用機(jī)械的價(jià)格也呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，中間投入價(jià)格雖然也有上漲，但增幅相比其他兩種要素要小很多。這種現(xiàn)象使得在2008年前后中間投入與其他兩種要素的價(jià)差不斷擴(kuò)大。根據(jù)“誘致性技術(shù)變遷理論”，我國(guó)農(nóng)戶在面臨較貴的勞動(dòng)價(jià)格和機(jī)械價(jià)格時(shí)會(huì)自發(fā)地傾向于選擇增加中間投入來(lái)進(jìn)行糧食生產(chǎn)。

由圖4和圖5可知，（1）1999—2023年水稻和玉米的勞動(dòng)投入不斷下降。（2）水稻的中間投入在2010年以前出現(xiàn)上下波動(dòng)的情況，但在以后的幾年里隨著勞動(dòng)或機(jī)械與中間投人的價(jià)差擴(kuò)大呈現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)，而玉米則是在2005年后就呈現(xiàn)出了相同的上漲趨勢(shì)。在勞動(dòng)投入逐漸減少的時(shí)期內(nèi)中間投入還在穩(wěn)步上升，這足以說(shuō)明“生物化學(xué)技術(shù)”對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要性。（3）兩種作物在2008年后機(jī)械投人隨著勞動(dòng)與使用機(jī)械的價(jià)格差的擴(kuò)大而提高，但在2005—2009年整體增加的幅度小于中間投入的，中間投入的相對(duì)投人在增加?？偟膩?lái)說(shuō)，雖然還需進(jìn)一步對(duì)要素間的替代彈性進(jìn)行測(cè)算，但就圖4和圖5顯示的情況來(lái)看，2004年后我國(guó)兩種糧食的勞動(dòng)、機(jī)械、中間投入之間都存在著替代關(guān)系，其中勞動(dòng)投入減少而機(jī)械的使用和中間投入都在增加。這種替代關(guān)系是因?yàn)檗r(nóng)戶采用了兩種農(nóng)業(yè)技術(shù)而引起的要素投人變化，其中相比于“機(jī)械化技術(shù)\"的運(yùn)用，農(nóng)戶在“生物化學(xué)技術(shù)\"的運(yùn)用上更為普遍。

圖41999—2023年水稻各要素投入 Fig.4 Input of rice in 1999—2023

圖51999—2023年玉米各要素投入 Fig.5 Input of corn in 1999—2023

另外，在整理我國(guó)糧食生產(chǎn)的成本結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)，2004一2023年無(wú)論糧食作物的品種如何，農(nóng)用機(jī)械成本占比的變化都比較小，大致增加了 6% 。而日本在1965—1980年水稻生產(chǎn)中使用機(jī)械費(fèi)用占總成本的份額增加了 14%^[4]"，與之相比我國(guó)的這種變化要弱很多。

綜上，本文考察2004年后糧食生產(chǎn)要素價(jià)格與要素投人的變化。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的整理得到結(jié)論：（1）2004年后兩種糧食作物的勞動(dòng)與中間投人、勞動(dòng)與機(jī)械、機(jī)械與中間投入的價(jià)差不斷擴(kuò)大。其中，中間投入與其他兩種要素的價(jià)差最大。（2）2004年后勞動(dòng)投入不斷減少，而機(jī)械與中間投入在不同程度上都有增加，總的來(lái)說(shuō)在2005—2009年中間投入的增加幅度大于機(jī)械投入。

雖然后續(xù)還需對(duì)以下結(jié)論進(jìn)行探討，但僅從要素價(jià)格與要素投入的變化能發(fā)現(xiàn)，2004年后我國(guó)糧食生產(chǎn)的三種要素之間可能都存在替代關(guān)系（中間投入的增投現(xiàn)象要多于其他兩種要素），并且這一時(shí)期我國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇應(yīng)該是兩種技術(shù)都有在運(yùn)用。

4替代彈性測(cè)算與結(jié)果分析

本文的回歸方程式一共有3個(gè)，考慮到方程估計(jì)的系數(shù) β_ij"間需要滿足對(duì)稱性和齊次性的約束，因此，采用在限制條件下的似不相關(guān)回歸法對(duì)3個(gè)方程式同時(shí)進(jìn)行估計(jì)。估計(jì)時(shí)運(yùn)用了Stata15軟件對(duì)式（6）進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果整理到表3和表4中。

表3水稻要素成本份額方程估計(jì)結(jié)果

Tab.3Cost share equation estimation results of rice

注：、 、***分別表示在 10%.5%.1% 水平上顯著。下同。

本文使用這樣的方法不僅在一定程度上能夠克服方程間的殘差相關(guān)問(wèn)題，而且還能提高估計(jì)的有效性。表3和表4中Breusch—PaganLM檢驗(yàn)結(jié)果大部分都反映了方程組之間的殘差項(xiàng)拒絕“同期相關(guān)”的原假設(shè)，但在玉米要素成本方程估計(jì)中2014—2018年、2019—2023年兩階段不能拒絕此假設(shè)。因此，權(quán)衡之下運(yùn)用命令SUR來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)估計(jì)能提高估計(jì)效率。表3和表4的估計(jì)結(jié)果中 β_ij"全都大于0并且基本通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，這說(shuō)明本模型的有效性。另外，計(jì)算結(jié)果也滿足價(jià)格齊次性與對(duì)稱性的約束條件"。由于回歸方程滿足稱性的約束，因此，沒(méi)有列出同一時(shí)段下 S_M，S_K，S_L"三個(gè)回歸方程的重復(fù)系數(shù)（例如： β_LK"與""），重復(fù)值只列出了1個(gè)。而 μ_ij"不參與后續(xù)要素替代彈性的計(jì)算，因此，表3中也未列出具體的結(jié)果。

表4玉米要素成本份額方程估計(jì)結(jié)果Tab.4 Cost share equation estimation results of corn

表5為根據(jù)表3和表4的估計(jì)結(jié)果以及式 （7）～ 式（9）計(jì)算出的各要素之間的替代彈性。首先，整體來(lái)說(shuō)2004年以后的 σ_KL"幾乎都大于之前的數(shù)值。這說(shuō)明勞動(dòng)與機(jī)械的替代關(guān)系隨著勞動(dòng)力價(jià)格的上漲而增強(qiáng)。觀察圖2和圖3可知，勞動(dòng)力價(jià)格上漲的幅度比使用機(jī)械的價(jià)格高，因此，可以斷定兩種生產(chǎn)要素之間相對(duì)便宜的是機(jī)械而非勞動(dòng)，替代強(qiáng)度也會(huì)因兩種要素的價(jià)格差的增加而增強(qiáng)，這證實(shí)了假說(shuō)H1。另外，政府在2003年推行農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策，這一政策在一定程度上也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的普及。

表51999一2023年中國(guó)糧食生產(chǎn)要素之間的替代彈性Tab.5Input substitution elasticity in 1999—2023

其次，兩種糧食的3種要素之間替代彈性數(shù)值均為正，這從數(shù)理意義上證明了三要素的替代關(guān)系。如上文對(duì)“誘致性技術(shù)變遷\"理論中所述，機(jī)械除了能替代勞動(dòng)以外，還能與中間投人發(fā)生替代關(guān)系，而這種替代關(guān)系的產(chǎn)生源于農(nóng)戶節(jié)約成本的考慮——農(nóng)戶會(huì)自發(fā)增加相對(duì)便宜的生產(chǎn)要素投入，減少相對(duì)昂貴的生產(chǎn)要素投入。此外，由圖2和圖3可知，在本文考察的所有時(shí)間段內(nèi)，中間投入的價(jià)格變化比其他兩種生產(chǎn)要素的價(jià)格變化要小得多（“中間投入\"最便宜）。因此，可以說(shuō)明中間投入與勞動(dòng)和機(jī)械之間同時(shí)存在替代關(guān)系，這證實(shí)了本文的假說(shuō)H2。

最后，任何時(shí)段兩種糧食的 σ_KM"或 σ_LM"幾乎都比σ_KL"大。說(shuō)明農(nóng)戶根據(jù)價(jià)格的變化堅(jiān)定地選擇使用中間投入去替代勞動(dòng)或機(jī)械，而并非單純地增加機(jī)械投入量，這一事實(shí)證明了我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇依然是以“生物化學(xué)技術(shù)”為主，而“機(jī)械化技術(shù)”只起到補(bǔ)充作用。導(dǎo)致這一結(jié)果出現(xiàn)的根本原因是，土地對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)依然是稀缺資源。所以，像歐美等國(guó)一樣選擇“機(jī)械化技術(shù)”為主的生產(chǎn)方式對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)是不切實(shí)際的。綜上，在2004年后因勞動(dòng)力價(jià)格上漲導(dǎo)致農(nóng)戶選擇“機(jī)械化技術(shù)”的傾向會(huì)弱于“生物化學(xué)技術(shù)”，這證明了本文的假說(shuō)H3。

此外，對(duì)比表5中各個(gè)時(shí)段，無(wú)論何時(shí)玉米的 σ_KL"都要大于水稻的 σ_KL"，這可能是因?yàn)闄C(jī)械在水稻生產(chǎn)中運(yùn)用的難度比在玉米生產(chǎn)中的大。另外，相比2004—2008年，兩種糧食作物的 σ_KL"在后續(xù)時(shí)段都有所下降，而 σ_LM"或 σ_KM"卻在增加。說(shuō)明在2008年前后，中間投入與其他兩種要素的價(jià)差擴(kuò)大使得農(nóng)戶更愿意增加中間投人來(lái)替代勞動(dòng)或者機(jī)械（如圖 2～ 圖5所示）。

以上結(jié)論揭示出，2004年后我國(guó)農(nóng)戶在水稻和玉米生產(chǎn)上面臨勞動(dòng)力價(jià)格上漲時(shí)，一方面積極地增加對(duì)“農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)”的使用，另一方面則是沿襲2000年以前以“生物化學(xué)技術(shù)”為主的技術(shù)選擇路徑[13]，并最終形成以“生物化學(xué)技術(shù)\"為主、“機(jī)械技術(shù)”為輔的新局面。雖然2003年后我國(guó)政府一直重視對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的開(kāi)發(fā)與普及，使得全國(guó)農(nóng)機(jī)總動(dòng)力不斷攀升，但從市場(chǎng)來(lái)看農(nóng)戶還是更愿意選擇相對(duì)價(jià)格較為便宜的“生物化學(xué)技術(shù)\"進(jìn)行生產(chǎn)，其根本原因在于我國(guó)的土地資源依舊稀缺。近些年在我國(guó)土地流轉(zhuǎn)政策的助力以及城鄉(xiāng)勞動(dòng)力移動(dòng)的背景下，我國(guó)農(nóng)業(yè)應(yīng)用“農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)”對(duì)規(guī)?；a(chǎn)起到了促進(jìn)作用，但人多地少和多山地丘陵的地形地貌使得我國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)更偏向于發(fā)展和普及土地密集型的“生物化學(xué)技術(shù)\"而不是“機(jī)械化技術(shù)”。

從這方面看，我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇的發(fā)展進(jìn)程更類似于日本。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期階段為了解決糧食與工業(yè)化之間的矛盾，兩國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇都是以提高畝產(chǎn)的“生物化學(xué)技術(shù)\"為主的。但在城鄉(xiāng)二元經(jīng)濟(jì)模式的推動(dòng)下，農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移與土地流轉(zhuǎn)使得“機(jī)械化技術(shù)\"被農(nóng)戶廣泛接受，最終形成新時(shí)期以“生物化學(xué)技術(shù)\"為主、“機(jī)械化技術(shù)\"為輔的格局。對(duì)比兩國(guó)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，在使用\"生物化學(xué)技術(shù)”為主的國(guó)家都會(huì)出現(xiàn)化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料投人冗余造成環(huán)境污染的問(wèn)題[20.30]。如何減少肥料過(guò)度投放是新時(shí)期農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)。

5各地區(qū)要素替代彈性測(cè)算

因篇幅所限，本節(jié)直接給出各地區(qū)替代彈性的計(jì)算結(jié)果。另外，由于細(xì)分區(qū)域后單個(gè)區(qū)域的樣本量有所下降造成某些時(shí)間段計(jì)算結(jié)果不能拒絕“同期相關(guān)”的原假設(shè)，因此，相比上文內(nèi)容，本節(jié)對(duì)時(shí)間段的劃分做了相應(yīng)調(diào)整用以確保所選時(shí)間段能拒絕“同期相關(guān)”的原假設(shè)。

表6為水稻和玉米按東、中、西三區(qū)域劃分后計(jì)算出的結(jié)果，明顯表現(xiàn)出了各地區(qū)的異質(zhì)性。首先，根據(jù)勞動(dòng)與機(jī)械替代關(guān)系的計(jì)算表明，對(duì)于水稻和玉米兩種作物的生產(chǎn)，東部地區(qū)隨著我國(guó)勞動(dòng)力價(jià)格的上漲，其勞動(dòng)與機(jī)械的替代程度在增大，而中西部地區(qū)則在不同程度地減小。說(shuō)明我國(guó)東部沿海地區(qū)地勢(shì)較為平坦適合機(jī)械運(yùn)作，而中西部地區(qū)屬于多山地丘陵地帶農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)用相對(duì)困難。適合中西部地區(qū)農(nóng)業(yè)需要的是提高單位面積產(chǎn)量的“生物化學(xué)\"技術(shù)而非“機(jī)械化技術(shù)”。另外，西部地區(qū)的 σ_KL"都要大于其他地區(qū)。其原因在于，相比其他地區(qū)，西部地區(qū)的機(jī)械化水平（綜合機(jī)械化率）是最低的。該地區(qū)農(nóng)業(yè)在逐步使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的同時(shí)，受到邊際效率遞減約束程度也是最低的。因此，西部地區(qū)勞動(dòng)與機(jī)械的替代程度往往要大于同時(shí)期東中部地區(qū)。其次，根據(jù)中間投入與其他兩要素替代關(guān)系的計(jì)算表明，無(wú)論作物種類與時(shí)期，絕大多數(shù)的 σ_KM"或 σ_LM"都大于 σ_KL"。這再次證明了本文的假說(shuō)H3，即在我國(guó)大部分區(qū)域農(nóng)業(yè)的技術(shù)選擇以“生物化學(xué)技術(shù)\"為主，而“機(jī)械化技術(shù)\"在勞動(dòng)力不足階段下只起到了補(bǔ)充作用。

但例外的是東部地區(qū)在2005—2023年玉米的 σ_KL"大于其他兩組生產(chǎn)要素的替代彈性，這可能意味著東部平原地區(qū)的玉米生產(chǎn)更具備使用“機(jī)械化技術(shù)\"的條件。最后，玉米的 σ_KL"要比水稻在對(duì)應(yīng)的各個(gè)階段和各個(gè)地區(qū)的數(shù)值都要大，說(shuō)明使用“機(jī)械化技術(shù)\"生產(chǎn)水稻比生產(chǎn)玉米更為困難。

以上結(jié)論揭示出，雖然不同作物和不同地域存在異質(zhì)性，但就結(jié)果而言，在勞動(dòng)力價(jià)格上漲的大背景下，大部分地區(qū)在農(nóng)業(yè)的技術(shù)選擇上都表現(xiàn)出了以“生物化學(xué)技術(shù)\"為主，而“機(jī)械化技術(shù)”只起到了補(bǔ)充作用的特點(diǎn)。尤其是在我國(guó)的中西部地區(qū)，這一特點(diǎn)表現(xiàn)得更為明顯。然而例外的是，東部平原地區(qū)的玉米生產(chǎn)在同背景下，其技術(shù)選擇更偏向使用“機(jī)械化技術(shù)”，這與其他地區(qū)形成了鮮明的對(duì)比。如何推廣適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)是今后應(yīng)該被重視的問(wèn)題。

表6各地區(qū)糧食生產(chǎn)要素之間的替代彈性

Tab.6 Input substitution elasticity of grain in different regions

注：東部地區(qū)包括山東、廣東、江蘇、浙江、海南、福建、遼寧。中部地區(qū)包括內(nèi)蒙古、吉林、安徽、江西、河北、河南、湖北、湖南、黑龍江。西部地區(qū)包括云南、四川、寧夏、廣西、貴州、重慶、陜西。

6 結(jié)論

通過(guò)整理1999—2023年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》數(shù)據(jù)，對(duì)勞動(dòng)力價(jià)格上漲前后水稻和玉米生產(chǎn)技術(shù)選擇的演變進(jìn)行研究。

1）從生產(chǎn)要素的價(jià)格來(lái)看，2004年左右生產(chǎn)糧食的勞動(dòng)價(jià)格以及使用機(jī)械的價(jià)格都在升高，而中間投入價(jià)格雖然也有上漲，但相比其他兩種要素增幅要小很多。大致在2008年前后，中間投人與其他兩種要素的價(jià)差不斷擴(kuò)大，這使得農(nóng)戶們更愿意增加中間投人來(lái)替代勞動(dòng)或機(jī)械。

2）從替代彈性上看，在本文研究的所有時(shí)段內(nèi)勞動(dòng)、機(jī)械和中間投入三者之間都存在替代關(guān)系。其中，對(duì)比勞動(dòng)力價(jià)格上漲之前（1999一2003年），上漲之后（2004—2023年）我國(guó)兩種糧食生產(chǎn)的勞動(dòng)與機(jī)械、機(jī)械與中間投入、中間投入與勞動(dòng)的代替關(guān)系都在增大。

3）從糧食生產(chǎn)的技術(shù)選擇上看，我國(guó)仍然延續(xù)2000年以前的路徑，主要選擇以“生物化學(xué)技術(shù)\"為主，而“機(jī)械技術(shù)”只對(duì)其起到一定的補(bǔ)充作用。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因有3方面：首先是糧食的育種技術(shù)與化肥技術(shù)的進(jìn)步使得價(jià)格的變動(dòng)并不大。這一點(diǎn)歸功于我國(guó)對(duì)糧食生產(chǎn)技術(shù)的科研投資以及對(duì)農(nóng)戶使用良種和肥料的補(bǔ)貼；其次是機(jī)械的普及仍待提高，可能由于農(nóng)戶堅(jiān)持使用更為熟悉的傳統(tǒng)耕作方式，或是農(nóng)機(jī)的操作難度較高，也有可能是跨區(qū)域農(nóng)業(yè)服務(wù)不夠完善；最后是我國(guó)的要素稟賦沒(méi)有發(fā)生根本性變化，雖然土地流轉(zhuǎn)和農(nóng)村勞動(dòng)力流出促使“機(jī)械化技術(shù)\"的普及，但土地資源稀缺仍然是我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的根本性問(wèn)題。

4）從異質(zhì)性的角度來(lái)看，雖然不同作物和不同地域存在異質(zhì)性，但就結(jié)果而言與我國(guó)整體表現(xiàn)出的技術(shù)選擇特點(diǎn)并無(wú)明顯差異。其中，東部地區(qū)比較特別，表現(xiàn)為2004年后其玉米生產(chǎn)的技術(shù)選擇主要以“機(jī)械化技術(shù)\"為主。這意味著我國(guó)目前的此項(xiàng)技術(shù)更適合在東部平原地區(qū)易于被機(jī)械化生產(chǎn)的玉米。

5）所有時(shí)段的 σ_KL"大小基本在0.7以內(nèi)。相比其他類似的研究計(jì)算出的替代彈性要小很多。其原因可能有2點(diǎn)：一是使用方法的不同。既有研究中的替代彈性為AES，而本文使用的是SES替代彈性（SES彈性變化幅度小于AES的）。二是機(jī)械價(jià)格的估計(jì)方法不同。雖然使用生產(chǎn)函數(shù)的方法能直接計(jì)算出要素間的替代彈性，但價(jià)格因素才是農(nóng)戶考慮使用何種要素來(lái)進(jìn)行耕作的直接原因。因此，對(duì)使用機(jī)械的價(jià)格進(jìn)行測(cè)度才是研究的重點(diǎn)。

綜上，2004年后我國(guó)在糧食生產(chǎn)技術(shù)的選擇上與60年代后的日本相似，即仍然偏向“生物化學(xué)技術(shù)”，在勞動(dòng)力價(jià)格上漲時(shí)期“機(jī)械化技術(shù)”只起到降低生產(chǎn)成本的輔助作用。雖然糧食的中間投人價(jià)格低廉可以穩(wěn)定糧食價(jià)格和提升國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中對(duì)進(jìn)口糧食的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，但這可能意味著中國(guó)的糧食生產(chǎn)面臨化肥投入冗余的問(wèn)題。因此完全依賴經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法，通過(guò)提升化肥的價(jià)格來(lái)治理農(nóng)業(yè)污染問(wèn)題是顧此失彼的。在治理化肥污染問(wèn)題上我國(guó)應(yīng)該注重研發(fā)和推廣新型綠色化肥以及精準(zhǔn)投放化肥技術(shù)。另外，當(dāng)下我國(guó)正面臨農(nóng)村空心化問(wèn)題，在重視城市化發(fā)展的歷史慣性推動(dòng)下，我國(guó)農(nóng)村今后可能面臨比日本更嚴(yán)重的農(nóng)村空心化與農(nóng)村老齡化問(wèn)題。農(nóng)村勞動(dòng)力不足導(dǎo)致的勞動(dòng)力價(jià)格上漲勢(shì)必會(huì)影響農(nóng)作物的生產(chǎn)，進(jìn)而威脅到我國(guó)的糧食安全。在這一背景下，我國(guó)應(yīng)該著重發(fā)展適應(yīng)在山地丘陵地形進(jìn)行生產(chǎn)的小型農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)，以及提升農(nóng)業(yè)機(jī)械使用率的跨區(qū)域農(nóng)業(yè)服務(wù)來(lái)應(yīng)對(duì)農(nóng)村空心化帶來(lái)的糧食安全隱患問(wèn)題。最后，我國(guó)平原地區(qū)多集中在東南沿海，這些區(qū)域在重視機(jī)械化的同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)一步促進(jìn)土地流轉(zhuǎn)，以此發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

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