研发投入对我国农业技术进步效应的实证分析

余子鹏，赵 玮

(1．武汉科技大学 文法与经济学院，湖北 武汉 430065;2．湖北经济学院 工商管理学院，湖北 武汉 430081)

一、引言

自1978年以来，我国农业取得了长足的发展，各种农产品产量大幅度增长。根据《中国统计年鉴》数据，在1978 ～2010年间，粮食总产量由1978年的30476．5 万吨，增长到2010年54647．7 万吨，增长了0．793 倍;油料由521．8 万吨增长到3230．1 万吨，增长了5．19 倍;水产品由1978年的359．5 万吨增长为2010年的5373 万吨，增长了近14 倍;水果总产量由1978年的657 万吨增长为2010年的21401．4 万吨，增长了31．57 倍;肉类总产量由1979年的1062．4 万吨增长到2010年的7925．8 万吨，增长了6．46 倍。农业巨大发展有利于维持我国经济、社会发展秩序稳定，保障了我国工业化、城镇化建设顺利推进，提高了人民生活水平。

但是，现代环境变化如人口的增长和食物数量、质量要求提高等对农业发展提出了重大挑战，传统生产要素边际收益递减，能源和化肥价格上升，土地肥力减弱等生态退化，气候变化降低某些产品产量，耕地、淡水供给和其他自然资源可获得性下降等，这些挑战使农业继续发展愈加困难，依靠技术创新促进农业生产率进步将越来越重要。许多研究认为，研发投入是促进生产率进步最有驱动力的因素。通过减少投入和保护自然资源等途径应对各种挑战，研发投入促进农业生产率进步。Songqing Jin 等运用随机生产力前沿函数分析了我国农业技术进步的效率和技术改变［1］，Yanjie Zhang and Bernhard Brümmer 研究了30年来改革对我国农业的技术进步的影响［2］，Anthony Chin Theng Heng 研究了化肥等投入对巴基斯坦农业技术进步的影响［3］。但是，专门探讨研发投入对我国农业生产率影响的文献较少。本文在假定改革后我国农业经营制度因素保持不变，其他要素投入以资本和劳动变量变化表示，探索农业研发投入对我国农业进步的内在规律，为持续发展、加强研发投入实践具有实际意义。由于农业具有多种产品，且不同产品生产所耗用的资源数量、劳动力时间等存在差异。这里，从农业总产出的价值角度，以可比价格核算我国农业历年产值，以资本、劳动力和土地等主要投入要素为自变量，核算我国农业生产率，分析研发投入对农业生产率效应。

二、理论框架和生产率模型

基于生产函数理论，以农业全要素生产率(TFP)表示生产率，即投入生产要素增长率不能解释的产出增长率［4－5］，包括知识增长或技术进步在内的效应［6］。假定农业生产率的主要决定因素变量是农业研发投入，其他经济和非经济因素等为控制变量，即农业全要素生产率模型为:

其中，R 表示农业领域的研发投入总量;ST 为农业规模、农业生产、贸易等结构变化;D 为其他哑变量。

被解释变量TFP 与解释变量之间的关系如下:农业领域的研发投入不断地创造新的知识和技术，提高了农业领域的知识和技术存量，促进了农业知识应用和新技术产生［7］，因而，研发投入极大提升了农业生产率。农业生产规模扩大有利于技术应用和产品商业化，产品多样化和质量提升有利于实现产品价值，对外贸易结构优化有利于在更大范围里配置生产要素和销售产品，实现产品生产与市场需求衔接，有效地配置资源，促进农业生产率进步。

三、数据来源及变量计算

通过《中国统计年鉴》、《中国农业年鉴》、《中国科技统计年鉴》等收集农业资本投入、劳动力和农业种植土地等1991 ～2011年的数据，构造农业产出函数计算我国农业TFP。这里，采用柯布－道格拉斯生产函数及对应计量模型具体如下:

对式(2)取对数得到:lnYt=lnA0+αTt +αklnKt+αLBlnLabort+μt，或者根据实际需要，选择对数生产函数还是超越对数生产函数，其中，Y，K，Labor 分别表示历年农业产值、农业资本存量和劳动力数，t 为时间。农业资本存量通过核算历年农业固定资本投资并取折旧率6%进行核算历年资本存量，基期资本存量的计算方法参见有关文献［8］。通过回归分析估算产出弹性系数，确定各要素的产出弹性，如αK及αLB。

在式(3)中，TFPt为农业生产率的增长率，μt为扰动项，服从期望值为0 的正态分布。

借助式(3)可以计算出农业生产率的增长率为:

下面，运用上述公式核算的被解释变量TFPt并分析其影响因素。借助农林牧渔生产总值、历年农业固定资本投资、农业劳动力和农业耕地面积，利用消费者、固定资产价格指数对农业产值和投资进行折算实现不同时期的产出、投资的可比性。通过检验函数是否满足规模收益不变性和选择函数的最佳对数形式，发现生产函数满足规模收益不变，回归得到的生产函数模型方程:

n=21，Adj．R．sq．=0．884，D．W．=2．265。

注:* 表示1%的显著水平，括号中数值为对应系数的t 统计值，下文同。

根据式(4)、(5)，可计算得到TFP 增长率。设1990年的指数为1，可计算历年的TFP 指数(如图1)，tfpgrowth、tfpindex 分别为TFP 增长率和TFP 的指数，其中有:

对tfpindex 和tfpgrowth 进行相关分析，其相关系数接近于1。因此，在分析生产率的影响因素时，只需选取其中一个指标设置回归方程。

图1 农业生产率指数和增长率

收集解释变量数据为:历年农业研发投入、农业耕种面积、贸易产品结构等数据。根据式(1)，可引入计量模型分析农业生产率的研发投入影响，对于其他因素则作为控制变量进入模型。RRD 为农业研发投入与农业产出的比值，lnland 为农业耕种面积的对数值，在进行回归分析前，分别将被解释变量与潜在解释变量进行相关分析和Granger 因果分析，发现TFPt分别与RRD，REXt－2正相关，其相关系数分别为0．45和0．52，但TFPt与lnland 呈负相关，相关系数为－0．35，且RRDt－1，lnlandt，REXt－2分别对TFPt存在因果关系，由于RRD、REX 与lnland 同时作为解释变量回归方程不理想，运用Eviews5．0 对TFPt和解释变量RRD、REX 与lnland 进行协整检验，发现各变量呈一阶协整关系，经过多次回归分别得到如下方程:

通过分析农业经营结构，发现农产品出口比例(REX)(滞后2 期)对农业生产率增长具有因果关系，回归得到方程:

分析回归方程(7)、(8)可以发现:第一，在其他条件不变时，农业研发投入比例越高，对后期的农业生产率提高具有较强的正向效应。第二，在其他条件不变时，农产品出口比例越高，对滞后两期的农业生产率具有明显的正向影响。第三，在其他条件不变时，农业耕种面积扩大，反而对同期的农业生产率带来负向效应。农业领域的研发投入可以促进农业生产效率提升，农产品对外出口可以拉动农业生产率提高，但农业耕种面积扩大却导致农业生产率降低，其原因在于耕种面积扩大，农产品产量增大，引起市场农产品供给扩大，供求渠道流通不畅，导致农产品滞销和价格大大下降，反而引起农业收益降低，最终导致农业生产率下降。

四、结论及政策

通过核算1990年以来我国农业生产率指数并分析农业研发投入对其产生的影响，得到的结论如下:

第一，我国农业生产率增长出现明显的波动。在1990 ～1995年间，农业生产率出现正增长，在1996 ～2003年间，我国农业生产率出现连续负向增长，在2004 ～2010年间，农业生产率出现正向增长两年后出现一年负向增长的波动。这个结果基本上符合我国农业生产的实际，在上世纪90年代初期，我国农业生产仍具有较大改革制度能量激励，农业生产率表现为连续增长，但在90年代中期至2003年，我国农业生产环境逐渐恶化，农业承担的税费负担重，城乡差距拉大，农业资源大量外流，极大地制约了农业生产率提高，以致出现农业生产率连续降低。自2004年以来，我国农业税费减免，农业生产环境逐渐改善，但是，与其他产业相比，农业生产具有周期性和调节缓慢性，市场机制对农业产生明显的作用，致使农业生产率出现两年正一年负的周期性波动，市场波动已明显地影响农业生产率了。

第二，我国农业领域研发投入对其后的农业生产率具有正向效应，农产品出口对滞后两期的农业生产率具有正向影响。农业耕种面积的增加，反而导致农业生产收益略有下降，对农业生产率具有负向效应。

农业经济和农村社会的发展，有利于农民收入提高和促进农业劳动力素质提升，这些是我国现代化建设的重要内容。在社会主义市场机制作用下，农业生产应对市场机制的能力比较微弱。但是，基于农业产业正外部性，农业发展对经济增长、社会稳定发挥了不可忽视的作用。结合上文实证分析，为了促进农业技术进步，建议从以下几个方面加强农业研发投入:

一是加大对农业研发投入，促进农业技术研究和试验，依靠技术进步弥补农业资源的不足。伴随我国经济发展和城镇化进程加深，农村优质劳动力在不断外流，农业生产剩余积累的资本也转移到其他产业，一部分农业土地流转为非农用途，农业土地肥力下降且遭受污染，水利等基础设施投入不足，相对于工商业，农业经营环境相对恶化。为克服农业资源转移和抑制农业生态不断恶化，要逐渐转向依靠技术进步提高农业生产率。

二是开拓国际市场，扩大我国农业产品对外贸易，拉动农业技术进步。我国农业虽说地少人多，但劳动力密集型农业以及园艺产品具有较强竞争力，促进这些农产品出口，有利于发挥劳动力优势，促进农业技术进步。

三是加强对农业劳动力的培训，培养农民的市场经营技能，积极应用科研成果于农业生产，提升农业生产率。农业技术的应用需要高素质的劳动力。现有农业劳动力，无论是流出到城镇工商业就业，还是留在农业内部就业，都需要通过技术培训使他们成为合格的劳动力。整体上，农民市场意识较弱，不熟悉市场运作。因此，各级政府和市场管理部门应承担农业生产、产品流通渠道的信息收集和发布，引导农业经营者的生产和经营行为，提高农业经营者的市场驾驭能力，克服市场机制盲目性致使农业产品供求过度波动对农业生产造成的负面冲击。加强市场建设和信息传播，引导农业经营者利用市场规律进行生产和销售产品，提高农业经营收益率。

［1］Songqing Jin，Hengyun Ma，Jikun Huang，Ruifa Hu，Scott Rozelle．Productivity，efficiency and technical change:measuring the performance of China＇s transforming agriculture［J］．J Prod Anal，2010(33)．

［2］Yanjie Zhang，Bernhard Brümmer．Productivity change and the effects of policy reform in China＇s agriculture since 1979［M］．Canberra:Crawford School of Economics and Government，The Australian National University and Blackwell Publishing Asia Pty Ltd．2011．

［3］Anthony Chin Theng Heng．Determinants of Agriculture Productivity Growth in Pakistan［J］．International Research Journal of Finance and Economics，2012(95)．

［4］Solow，R．M．Technical change and aggregate production function［J］．Review of Economics and Statistics，1957(39)．

［5］Jorgenson，D．W．Productivity Volume 2:International Comparisons of Economic Growth［M］．London:The MIT Press，1995．

［6］Denison，E．F．Why Growth Rates Differ:Postwar Experience in Nine Western Countries［M］．Washington DC:Brookings Institution，1967．

［7］Ruttan，V．W．Productivity growth in world agriculture:sources and constraints［J］．Journal of Economic Perspectives，2002(16)．

［8］余子鹏，刘 勇．我国产业结构调整与要素效率关系分析［J］．经济学家，2011(8):19－26．