山东省粮食产出增长的要素投入贡献率测度研究

李福夺，张 健，毕晓易，傅汇艺，杨兴洪，崔海洋

（1.贵州大学管理学院，贵州贵阳550025；2.贵州大学东盟研究院，贵州贵阳550025）

山东省粮食产出增长的要素投入贡献率测度研究

李福夺1，张 健1，毕晓易1，傅汇艺1，杨兴洪1，崔海洋2

（1.贵州大学管理学院，贵州贵阳550025；2.贵州大学东盟研究院，贵州贵阳550025）

为相关部门进行农业生产决策提供理论依据，采用因子分析方法将影响粮食产出增长的众多因素浓缩为土地投入、资本投入、劳动投入和灾害四大要素，通过建立柯布－道格拉斯生产函数模型分别测算这四大要素对山东省粮食产出增长的要素投入贡献率。结果表明，山东省粮食产出增长主要得益于技术进步和资本投入的增加，土地投入对粮食产出增长的贡献率明显下降，而劳动投入和受灾面积对山东省粮食产出增长具有明显的负效应。提出加大农业科技投入、坚守耕地红线保护耕地资源、优化物质资本投入结构、促进农业劳动力转移、加强灾害治理等对策建议。

粮食生产；要素投入；贡献率；柯布—道格拉斯生产函数；索洛余值；山东

无农不稳，无粮则乱，粮食安全对于我国这样一个发展中农业大国而言更显重要。改革开放后，随着市场经济体制不断完善与产业结构不断优化，我国综合国力不断增强。同时由于城乡二元结构日益凸显，“三农”呈现整体脆弱性，影响粮食生产的不确定性因素也日益增多［1］。据世界粮食规划署公布的《2013年全球粮食安全指数报告》，中国的粮食安全指数位列全球第42位，属于轻度风险国家［2］。山东省作为我国重要的粮食主产区，其粮食产量直接关系着国家粮食安全。建国以来，特别是实行家庭联产承包责任制以来，山东的粮食生产有了突飞猛进的发展。1984年全省粮食总产突破3 000万t，人均粮食占有量达400kg以上，基本解决温饱问题；1999年达4 269万t，比1949年增长近4倍，比改革开放初的1978年增长1倍。进入21世纪以来，山东省在全国率先实现了历史性的粮食总产“十二连增”，到2014年达4 596.6万t。伴随我国经济进入新常态，面对更为复杂的国内外经济新形势，作为继黑龙江、河南之后的全国第三产粮大省，山东粮食丰收为确保国家粮食安全和经济社会平稳健康发展提供了有力支撑［3］。因此，研究影响粮食产出增长的主要因素，分析各生产要素对粮食产量增长的贡献率，探究促进山东省粮食产量增长的根本因素，对于促进区域粮食生产、稳定粮食市场供给、保障国家粮食安全意义重大。

国内关于粮食产出增长的要素投入贡献率的研究还不多，仅有的部分成果大都局限于技术进步对粮食产量增长的影响，采用的研究方法几乎是基于随机前沿生产函数模型或者基于DEA的非线性参数Malmquist指数方法［4］。为此，笔者拓展了以往指标选取的局限性，考虑山东省粮食生产实际，采用因子分析方法将影响粮食产出增长的众多因素浓缩为土地投入、资本投入、劳动投入和灾害（主要是旱灾）四大要素，应用柯布－道格拉斯生产函数—索洛余值法的扩展形式分别测算这四大要素对山东省粮食产出增长的要素投入贡献率，探明促进山东省粮食产量增长的根本因素，以期为相关部门进行农业生产决策提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

1）数据搜集。查阅《中国统计年鉴》（1994—2014）、《中国农村统计年鉴》（1994—2013）、《山东省统计年鉴》（1994—2014）和《山东年鉴》（1994—2014年）等文献材料；搜集自1994—2014年的山东省省情资料库、粮食局、农业厅等机构相关统计资料，内容包括1994—2014年的山东省历年土地投入（粮食种植面积）、资本投入（种子、农膜、化肥、农药、农业机械等）、劳动投入（农业从业人员）、受灾面积及各年粮食总产量。

2）数据校对。由于历史资料的记载可能出现偏差，导致数据不准确，因此在利用搜集的资料开展研究前反复比较、核对、核准，确保数据准确。数据按照1994—2014年的时间段序列逐年排列，应用Excel软件对山东省20年（1994—2014年）粮食指标数据信息进行系统化整理。

3）数据处理与说明。对于投入指标，粮食种植面积以各年实际播种面积表示（单位：万hm2）；种子、农膜、化肥、农药和农业机械等以粮食单位种植面积的物质投入资金折算额与粮食种植面积相乘表示（单位：元），且用农业生产资料价格指数对不同年份的种子、农膜、化肥、农药、农业机械费用数据进行调整，以消除物价变动的影响；农业从业人员用单位粮食生产的标准用工日数反映；受灾面积，由于受灾未成灾同样会对粮食生产造成较大影响，因此取受灾成灾面积与受灾未成灾面积之和表示（单位：万hm2）。粮食产出以各年粮食实际总产量表示（单位：10万t）。实证分析利用Eviewes6.0软件完成。1.2研究方法

采用扩展的柯布－道格拉斯生产函数模型和索洛余值法测算山东省粮食产出增长的要素投入贡献率。索洛余值是指在剥离资本和劳动等对增长贡献后的剩余部分，一般认为，剩余部分是技术进步对增长的贡献部分［5］。将影响山东省粮食产出增长的众多因素浓缩为土地投入（S）、资本投入（K）、劳动投入（L）和灾害（D），同时考虑技术进步对粮食产出的贡献，则柯布－道格拉斯生产函数模型为：

式中，Y为粮食产出，S为粮食种植面积，K为资本投入，L为劳动投入，D为受灾面积。

假设技术进步是中性的，代表广义技术进步水平的参数A随时间t变化，因此令A（t）＝A0en，其中，A0为基期的科技水平，r为技术进步率，得到扩展的柯布－道格拉斯生产函数模型：

式中，α、β、γ、δ分别为土地投入、资本投入、劳动投入和受灾面积的产出弹性系数。由于对数据取自然对数不仅可以有效减小或消除异方差，而且具有明显的经济意义，因此，对扩展的柯布－道格拉斯生产函数进行取对数运算，并用μ表示随机误差性，得：

式中，α、s、k、l、d分别为技术、土地投入、资本投入、劳动投入和受灾面积的增长速度，y为粮食产出的增长速度。据此，计算出技术、土地投入、资本投入、劳动投入和受灾面积对山东省粮食产量增长的贡献率。

2 结果与分析

2.1 山东省粮食生产投入产出变化

由图1看出，1994—2014年山东省粮食生产中除受灾面积波动频率和幅度较大，土地、资本及劳动投入因素的波动频率和幅度较小。粮食产量与资本投入波动趋势与变化特征趋同，尤其是2002年之后更加明显。粮食种植面积在2000年之前处于较稳定的高点，2000之后开始下降，近年来又趋于稳定。随着粮食产量的增加，劳动投入逐年下降，这可能与农业机械化水平的提高、农业劳动机会成本的上升以及农业生产比较利益的下降等因素有关［6］。

图1 1994—2014山东省粮食生产投入产出变化Fig.1 Input and output of grain production in Shandong during 1994－2014

2.2 山东省粮食产量与其主要影响因素之间的关系

2.2.1 回归结果回归分析结果表明，回归模型（lnY＝214.478 7＋0.497 4lnS＋0.067 4lnK－0.656 6lnL－0.147 6lnD）通过F检验，R2＝0.898 4，调整后的R2＝0.873 0。说明，模型包含的变量对因变量的解释程度达87%以上，拟合程度较好。所考察的粮食产量的4个解释变量都在90%的置信水平上显著。表明获得的模型较好地反映1994—2014年山东省粮食产量与其影响因素之间的关系。

2.2.2 影响山东粮食生产四大要素的产出弹性弹性系数可从相对量角度反映其对粮食产出增长的重要程度。从表1看出，在影响山东省粮食产出增长的四大要素中，劳动投入的产出弹性系数最大，为0.656 6，但却为负值，也就是说劳动投入每增加1%，粮食产量反而下降0.656 6%。说明1994—2014年山东省粮食生产处于劳动边际报酬递减阶段。种植面积的产出弹性系数为0.497 4，对粮食产量的影响程度排第二位，说明土地要素在山东省粮食生产中仍然发挥着不可替代的作用。受灾面积的产出弹性系数为0.147 6，且为负值，其对粮食产出的重要性位列第三，但近年来受灾面积对粮食生产的影响有不断增强的趋势，必须引起警惕。资本投入对粮食产出的影响最不明显，每增加1单位资本投入所带来的粮食产量增量仅为0.067 4。

2.3 各影响因素对山东粮食产出增长的贡献

一个因素对粮食产出增长的贡献不仅取决于该因素的产出弹性，还取决于其在一定时期内的变化幅度。因此，计算因素对粮食产出增长的贡献率，有利于了解特定时期内各因素对粮食产出增长的作用程度［7］。从表2看出，技术进步对山东省粮食产出增长的贡献巨大。1994—2014年，技术进步对山东省粮食产出增长的贡献率高达75.40%，高于其他4个要素贡献率之和。说明，山东省粮食生产正在实现从主要依靠增加资源要素的投入转向依靠科技进步的重大变化。种子、农膜、化肥、农药和农业机械等物质资本的投入对粮食产出增长的贡献率达43.12%，由此可见，当前山东省粮食生产对资本投入的依赖程度依然很高，粮食生产依然具有高投入的资本密集型特征，且从历史变化来看，粮食产量与资本投入的波动特征趋同，在一定程度上反应出资本对粮食产出波动的直接影响［8］。种植面积对粮食产出增长的贡献率为35.11%，估计的弹性系数为0.497 4，参考以往研究结果［9］发现，近年来种植面积对山东省粮食产出增长的贡献率明显下降，这可能与耕地面积整体上的减少有关。劳动投入和受灾面积对山东省粮食产出增长具有明显的负效应。对劳动投入而言，其贡献率为－31.47，劳动投入越多，粮食产出的增量就越低，说明，山东省粮食生产已进入劳动边际报酬递减的阶段，应当不断加大农业劳动力向外转移力度，不断开发和应用农业先进机械和技术，走机械化和规模化生产经营的道路。受灾面积对山东省粮食产出增长的贡献率为－22.16%，估计的产出弹性系数为－0.147 6。表明，山东省粮食生产依然受自然灾害影响较大，使粮农种粮风险增大，效益不稳定，这也是越来越多粮农退出或者选择兼业化经营的一个重要原因［10］。

表1 山东省粮食柯布－道格拉斯生产函数模型估计结果Table1 The estimated result of Cobb－Douglas production function model for grain production in Shandong

表2 1994—2014年各因素对山东省粮食产量增长的贡献率Table2 Contribution rate of different investment factors for grain production growth in Shandong during 1994－2014

3 结论与讨论

1）研究结果表明，山东省粮食产出增长主要得益于技术进步和资本投入的增加，土地投入对粮食产出增长的贡献率明显下降，而劳动投入和受灾面积对山东省粮食产出增长具有明显的负作用。

2）基于以上研究结论，作出以下讨论：首先，1994—2014年山东省粮食产出增长12.36%，而仅技术进步一项对产出的贡献率高达75.40%，说明现阶段技术进步才是促进粮食产量进一步增加的强有力支撑。因此，必须继续加大农业科技投入，提高农业科技投入在科技投入总量和财政支出总量中的比重，同时完善农业科技与科研创新体制机制，健全农技推广服务体系，加快农业科技和科研成果向生产力转化，继续加大技术进步对粮食生产的促进作用［11］。

其次，进入21世纪之前，山东省粮食产出增长主要依靠土地要素投入的增加［12］，而近年来随着城镇化对耕地的大量占用，种植面积对粮食产出增长的贡献率明显下降，由于耕地是一种不可再生的稀缺资源，而粮食又是耕地密集型产品，在人类尚未开发出不使用耕地就可以进行大规模粮食生产的技术之前，必须规范耕地用途、加强现有耕地保护，确保一定的耕地面积，这也正是山东省2007年以来强调“坚守耕地红线基本农田保护667万hm2（1亿亩）”的根源所在。

第三，当前，山东省粮食生产依然具有高投入的资本密集型特征，粮食产出对种子、农膜、化肥和农药等物质资本的依赖程度较高，因此，可以考虑选育适合山东特殊气候和地理条件的优良粮食作物品种，提高生物技术应用能力、扩大生物技术应用范围，研制不会破坏土壤结构的绿色新型农膜、改善施肥结构［13］；但同时还必须要认识到，由于受边际效益递减规律的影响，化肥投入对山东省粮食生产的促进作用也必将逐步下降，靠增加化肥施用量来增加粮食产量的做法并不可行，关键是要提高化肥的使用效率。

第四，劳动投入对山东省粮食产出增长的贡献率为负，劳动投入越多，对粮食生产的阻碍作用越大。农村务农劳动力越多，阻碍土地流转和农业机械化进程，阻碍粮食生产适度规模经营，从而不利粮食生产的持续发展。必须通过建立灵活高效的土地流转机制，加快农村剩余劳动力转移步伐，促进粮食生产适度规模经营。

最后，自然灾害对山东省粮食产出增长的抑制作用依然十分突出，1994—2014年山东省年均粮食受灾面积都在30万hm2以上，一些重特大灾情导致了小麦、玉米和薯类等主要粮食作物单产和总产的大幅下滑，自然灾害已成为山东省粮食生产最大的不稳定因素［14］。近年来，山东省加强了农田水利设施的建设，一批新型、高效的水利灌溉装备和抗旱排涝设施陆续投入使用，以耕地质量提升为保障的作物单产水平必将有所提高，抵御干旱、洪涝等自然灾害的能力也将进一步增强。但同时也要认识到，农业自然灾害治理是一个复杂的系统工程，目前在自然灾害预警预报方面依然存在不足，如何攻克突发性自然灾害在预报方面的难关将直接关系到粮食生产与安全。

［1］刘彦随，翟荣新.中国粮食生产时空格局及其优化策略探析［J］.地域研究与开发，2009，28（1）：1－16.

［2］FAO.2014年世界粮食不安全状况［R／OL］.［2015－02－01］［2015－07－12］.http：／／www.fao.org／publications／sofi／2014／zh／.

［3］葛颜祥.山东省粮食生产现状及其发展战略探讨［J］.山东农业大学学报（社会科学版），2015（3）：63.

［4］肖洪波，王济民.新世纪以来我国粮食综合技术效率和全要素生产率分析［J］.农业技术经济，2012（1）：36－46.

［5］陈建军，胡晨光.产业聚集的聚集效应——以长江三角洲区域为例的理论和实证分析［J］.管理世界，2008（6）：68－83.

［6］单 哲，李宪宝.山东省粮食安全评价分析［J］.农业技术经济，2011（3）：95－103.

［7］喻翠玲，冯中朝，李应生.我国大豆产出增长的要素贡献率测度与分析［J］.中国农村经济，2005（9）：67－70.

［8］曲凌夫.山东省粮食安全的隐忧及对策［J］.农业经济问题，2014（12）：33－39.

［9］王君鑫，杨学成.山东省粮食生产波动及主要投入要素效应的实证分析［J］.中国农业资源与区划，2015，36（3）：18－23.

［10］杨学成.农民工家庭成员市民化的影响因素分析——基于山东省1334个城乡户调查数据的Logistic分析［J］.中国农村观察，2013（1）：59－68.

［11］郭艳芝，郭静利，王秀东.我国粮食综合生产能力影响因素分析［J］.农业经济问题，2007（11）：22－25.

［12］栾 健，周玉玺，李明辉.山东省粮食生产时序变异及其影响因素分［J］.经济论坛，2015（11）：9－13.

［13］亢 霞，刘秀梅.我国粮食生产的技术效率分析［J］.中国农村观察，2005（4）：25－32.

［14］陈国章.未来山东省农业资源综合生产能力与食物保障［J］.地理研究，2013，21（3）：294－304.

（责任编辑：姜 萍）

Study on Contribution Rate of Investment Factors for Grain Production Growth in Shandong Province

LI Fuduo1，ZHANG Jian1，BI Xiaoyi1，FU Huiyi1，YANG Xinghong1，CUI Haiyang2
（1.School of Management，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025；2.ASEAN Institute，Guizhou University，Guiyang，Guizhou550025，China）

Four crucial factors of land investment，capital investment，labor investment and disaster to influence grain production growth are concluded from many influencing factors by the factor analysis method anDThe contribution rate of four crucial factors to grain production growth is calculated by the established Cobb－Douglas production function model to provide the theoretical basis for agricultural production decision in Shandong.Results：The grain production growth mainly profits from increase of technical progress and capital investment.The contribution rate of land investment to grain production growth declines obviously anDThe labor investment and damage area have the significant negative effect on grain production growth.The countermeasures of increasing agricultural science anDTechnology investment，sticking to the arable land minimum to protect cultivated land resource，optimizing the structure of physical capital investment，promoting agricultural labor transfer and strengthening disaster control are put forward at the same time.

grain production；investment factor；contribution rate；Cobb－Douglas production function；Solow residual value；Shandong Province

S－9

A

1001－3601（2016）10－0450－0163－04

2015－12－28；2016－09－07修回

贵州大学人文社科重点特色学科重大项目“农村土地资本化研究”（GDZT12007）；贵州省人文社会科学研究基地喀斯特地区发展战略研究中心项目“喀斯特地区粮食生产技术效率与全要素生产率研究”（Karst2016S08）

李福夺（1992－），男，在读硕士，研究方向：农业经济理论与政策、粮食安全。E－mail：lifuduo2010＠163.com