中国马铃薯生产区域比较优势及其影响因素分析*

2018-06-13罗善军何英彬罗其友蔡为民王卓卓段丁丁

中国农业资源与区划 2018年5期

罗善军，何英彬， ※，罗其友，蔡为民，王卓卓，段丁丁

(1.天津工业大学管理学院，天津 300387； 2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081)

0 引言

中国是全球马铃薯总产量最多的国家，但是从单产水平来看，我国马铃薯生产远不及新西兰、美国、荷兰、英国等国家。2015年，我国启动了马铃薯主粮化战略，推进把马铃薯加工成馒头、面条、米粉等食物形式[1]，马铃薯逐步成为继稻米、小麦、玉米之后的第四大主粮作物。实现马铃薯主粮化，必须要扩大马铃薯的种植面积以及提高单产和总产，使其在主食作物中占有一定的比例。总之，我国实施马铃薯主粮化战略具有积极意义[2]。所以，针对目前马铃薯效益不高、滞销频繁、创新能力不足等问题，有必要对全国马铃薯生产区域比较优势及其影响因素进行研究[3]，为马铃薯相关产业发展提供理论依据，为优化马铃薯生产布局和马铃薯生产资源配置提供参考意见。

国外虽早在20世纪60年代就开始了对农产品比较优势方面的研究，但对马铃薯比较优势的研究极为少见，例如Hoen和Oosterhaven[4]利用ARCA指数来比较不同产品的比较优势； Anderson K[5]利用显示性比较优势指数测算了中国主要农产品在国际市场的比较优势； Gilbert[6]运用效率优势指数衡量了中国和印度经济作物以及粮食作物之间比较优势的相对水平。前人研究对该研究皆有很好的帮助作用。近年来国内有关马铃薯比较优势的研究正逐渐成为热点和趋势，但目前该方面的研究仍然比较薄弱，代表性的研究有赵辉等[7]运用综合比较优势指标测算和分析了内蒙古马铃薯生产的比较优势；王珊珊等[8]采用定性和定量分析相结合的方法评价了黑龙江省马铃薯的比较优势；彭徐[9]通过建立计量分析模型和指标体系，分析了凉山州马铃薯在四川省的比较优势，由此发现现有研究多以省级或省级以下区域为研究对象，鲜有文献研究全国范围。从研究方法来看，使用较多的方法有区位熵[10]、综合比较优势指数[11]、比较优势指数[12]等，大都采用单一指标来进行研究。

从全国范围来研究各马铃薯主产省份的区域比较优势可以与现有省级及省级以下层面的研究互补，共同为马铃薯产业发展增添力量，为提升马铃薯生产效率及规模效率做出贡献。文章从全国角度出发，应用2006～2015年10年时间序列数据进行研究，采用综合比较优势指数法，运用效率优势指数、规模优势指数和综合优势指数3个指标进行分析，并利用ArcGIS可视化功能形成全国马铃薯综合比较优势分布格局图。最后对形成区域优势差异的影响因素进行分析，提出了提高马铃薯生产区域比较优势的建议。

1 研究方法与数据处理

1.1 研究方法

综合比较优势指数法是目前广泛使用的一种优势测算方法，常用来衡量不同区域之间某一产品或同一区域不同产品之间的比较优势[13]，也适用于区域内产业布局调整[14]。在进行定量计算的过程中，常将效率优势指数(Efficiency Advantage Index)、规模优势指数(Scale Advantage Index)以及综合优势指数(Aggregated Advantage Index)三者结合起来反映区域农产品在自然禀赋、生产条件、区位因素、技术因素、市场因素、政策因素等综合作用下的比较优势。

效率优势指数(EAI)是从生产力的角度来反映某区域的某种农产品的比较优势，具体计算公式：

(1)

式(1)中，EAIab为a区域b作物的效率优势指数；PRab为a区域b作物的平均单产；PRa为a区域所有粮食作物的平均单产；PRb为更大区域范围b作物的平均单产；PR为更大区域范围所有粮食作物的平均单产；PRab、PRa、PRb、PR均取同一时期的数据。这里设定更大范围的平均水平为1，如果EAIab<1，则表明a区域b作物的生产效率不如其更大区域范围的生产效率；如果EAIab>1，表明a区域b作物的生产效率比其更大区域范围的生产效率有优势，且EAIab值越大，优势越明显。

规模优势指数(SAI)是地区农作物市场需求、自然禀赋、种植制度、生产条件等多种因素共同作用的结果，反映某区域的某种农产品生产的规模和专业化程度，具体计算公式：

(2)

类似地，式(2)中，SAIab为a区域b作物的规模优势指数；GSab为a区域b作物的播种面积；GSa为a区域所有粮食作物的播种面积；GSb为更大区域范围b作物的平均播种面积；GS为更大区域范围所有粮食作物的播种面积；GSab、GSa、GSb、GS均取同一时期的数据。这里设定更大范围的平均水平为1，如果SAIab<1，则表明a区域b作物的生产规模比其更大区域范围的生产规模要小；如果SAIab>1，表明a区域b作物的生产规模比其更大区域范围的生产规模有优势，且SAIab值越大，优势越明显。

综合优势指数(AAI)是EAI和SAI共同作用的结果，更加全面地反映了某区域某农产品生产的比较优势水平，具体计算公式：

(3)

同理，如果AAIab<1，则表明相比其更大区域范围，a区域b作物生产的比较优势低；如果AAIab>1，则表明相比其更大区域范围，a区域b作物生产的比较优势高，且AAIab值越大，优势越明显。

1.2 数据处理及研究区域选择

该文应用的数据包括甘肃、内蒙古、黑龙江等22个省份2006～2015年10年间的马铃薯时间序列数据，具体为10年间每年22个省份全国马铃薯的播种面积和马铃薯的单产， 10年间每年22个省份全国粮食作物的播种面积和单产。各省份马铃薯的单产是根据马铃薯播种面积及产量计算而得，这些数据来源于中国种植业信息网农作物数据库(http：//zzys.agri.gov.cn/nongqing.aspx)。

按照气候差异和不同的种植条件，可以将我国的马铃薯生产区域分为北方一作区、西南混作区、中原二作区和南方冬作区[15]，包括甘肃、内蒙古、黑龙江、陕西、山西、河北、吉林、辽宁、宁夏、青海、新疆、云南、四川、贵州、重庆、西藏、湖北、湖南、安徽、江西、福建、广东等省份，其中除去了种植面积很小的省份(包括海南、江苏、香港、澳门、台湾)以及没有统计数据的省份(包括北京、天津、上海、广西、山东、浙江、河南)。该文对有统计数据的主要马铃薯产区进行研究，使研究结果可信度更高。

2 结果

2.1 马铃薯生产区域效率比较优势分析

根据各省份2006～2015年测算的EAI值显示(图1)，效率比较优势10年间波动较大的省份有西藏、安徽、吉林、新疆和黑龙江，其中安徽、西藏和黑龙江呈明显下降趋势，吉林呈明显上升趋势，其余各省份变化相对平稳。甘肃、黑龙江、辽宁、青海、新疆、云南、四川、重庆、西藏、江西、福建和广东10年内EAI值均大于1，说明相比全国平均水平，这些省份马铃薯生产有明显优势。而山西、宁夏和湖北3省10年间EAI值均在1以下，其生产效率相比全国平均水平没有优势。其余省份(湖南、陕西、河北、吉林、内蒙古、贵州、安徽)EAI值均在1上下波动，说明其马铃薯生产效率与全国平均水平相当。计算10年EAI的均值发现，陕西、山西、河北、宁夏和湖北5省均值小于1，马铃薯生产不具备竞争力。西藏的EAI均值为2.20，马铃薯生产竞争力极强。

图1 我国各省份马铃薯效率优势指数(EAI)

根据EAI值可以间接看出各省份马铃薯的单产差异，进而可以为提高单产以及生产效率提供建议。中国是马铃薯生产大国，其生产效率的提高对我国马铃薯产业的持续发展和我国粮食安全保障有着很重要的意义[16]。西藏、陕西、山西、河北、宁夏、湖北以及全国10年内的平均单产分别为37.67t/hm2、11.56t/hm2、8.20t/hm2、14.11t/hm2、9.90t/hm2、15.63t/hm2、15.97t/hm2，可以看出，西藏马铃薯单产是全国平均水平的两倍有余，其余5省均在全国平均水平以下，生产效率有待提高。效率比较优势分析的结果可供省际单产比较以及综合比较优势分析使用，计算结果与现有文献结果相符，具有较强的参考意义。

2.2 马铃薯生产区域规模比较优势分析

根据各省份2006～2015年测算的SAI值显示(图2)，规模比较优势10年间波动较大的省份有甘肃、内蒙古、宁夏、青海和四川，其中甘肃和内蒙古呈明显下降趋势，青海和四川呈明显上升趋势，宁夏则呈现先上升再下降的趋势，青海从2007年以后出现大幅度上升，剩余省份变化相对平稳。甘肃、内蒙古、陕西、山西、宁夏、青海、云南、四川、贵州、重庆、福建10年内SAI值均大于1，说明相比全国平均水平，这些省份马铃薯规模上有明显优势。而黑龙江、河北、吉林、辽宁、新疆、西藏、湖南、安徽、江西和广东10年内SAI值均小于1，其规模相比全国平均水平没有优势。湖北省SAI值在1上下波动，说明其马铃薯规模优势与全国平均水平相当，并随年份增长，有不断增加的趋势。计算10年SAI的均值发现，甘肃、内蒙古、陕西、山西、宁夏、青海、云南、四川、贵州、重庆、福建均值大于1，具备规模优势。甘肃、宁夏、青海、贵州、重庆SAI均值分别为5.12、5.28、5.88、4.66、3.24，马铃薯种植规模较大。

图2 我国各省份马铃薯规模优势指数(SAI)

我国马铃薯播种面积在过去30年(1982～2012年)之间，呈现不断增长的态势，其在不同的历史阶段增长趋势也是不同的[17]，马铃薯种植面积变化对马铃薯主粮化战略具有重要意义。根据SAI值可以间接看出各省份马铃薯种植面积的差异。对10年间的马铃薯种植面积取平均值后发现，以上研究的22个省份种植面积超过全国总种植面积的98%，甘肃、内蒙古、四川、贵州马铃薯种植面积比较突出，分别为65.93万hm2、62.78万hm2、56.92万hm2、65.30万hm2，分别占全国总面积的12.86%、12.25%、11.11%、12.74%，而新疆、西藏、安徽、江西、广东种植面积总和占全国总种植面积的2%以下，分别为0.59%、0.01%、0.18%、0.17%、0.81%，种植规模很小。

2.3 马铃薯生产区域综合比较优势分析

综合比较优势是在效率比较优势和规模比较优势的基础上得到的，可以更加全面地反映各省份马铃薯生产的综合优势。根据测算的各省份2006～2015年的AAI值显示(表1)，综合比较优势10年间波动较大的省份只有青海省，且呈明显上升趋势，其余各省份变化相对平稳。甘肃、内蒙古、陕西、宁夏、青海、云南、四川、贵州、重庆、福建10年内AAI值均大于1，说明相比全国平均水平，这些省份马铃薯生产的综合比较优势明显。而河北、吉林、辽宁、新疆、西藏、湖北、湖南、安徽、江西、广东10年内AAI值均小于1，其相比全国平均水平没有优势。黑龙江和山西AAI值在1上下波动，说明其马铃薯生产综合比较优势与全国平均水平相当，且均有下降趋势。计算综合比较优势指数的均值(表2)可以发现，青海、甘肃等10个省份(AAI均值排序前10)的均值大于1，马铃薯生产具备一定的优势和潜力，其中青海、甘肃、贵州3省AAI均值分别为3.19、2.74、2.36，马铃薯生产优势及其明显。

计算10年间各省份AAI值的极差(表2)，发现除青海省外，其他省份波动不大，因此取各省10年AAI的均值作为其综合比较优势的依据，对于AAI均值大于2的省份划分为优势强区，介于1.5～2之间的划分为优势较强区，介于1～1.5之间的划分为优势稍强区，小于1的划分为劣势区。优势强区包括青海、甘肃、贵州；优势较强区包括宁夏、重庆、云南、内蒙古和四川；优势稍强区为陕西和福建；研究区内其他省份均为劣势区。为了更清晰地显示各省份马铃薯生产的优劣势及差异，利用ArcGIS空间数据可视化功能，形成中国马铃薯生产综合比较优势分区图(图3)。由图3分析可知，从大范围来看，我国马铃薯生产优势区域集中在西南、西北、东北，该结果与钟鑫等[18]研究结果相符。但是，马铃薯生产优势分区与我国马铃薯主产区并不完全吻合。例如黑龙江是我国最大的马铃薯种植基地，但是属于马铃薯生产劣势区，吉林和辽宁也是马铃薯生产大省，同样属于劣势区，该结论与赵辉等[7]的最新研究结果一致，究其原因可知，虽然整个东北地区的马铃薯产量占全国马铃薯总产量的近25%[18]，其生产效率优势比较明显，但规模比较优势指数偏低，其马铃薯播种面积基数不大，导致综合比较优势指数不高，钟鑫等[18]预测2014～2023年东北地区马铃薯综合比较优势指数将逐年下降，与该文的研究结果相符合。

表1 2006～2015年各马铃薯主产省份综合优势指数

省份2006200720082009201020112012201320142015甘肃3.003.123.002.772.542.702.622.602.552.51内蒙古1.931.791.821.701.611.631.521.511.361.30黑龙江1.010.730.710.860.910.880.860.750.740.72陕西1.371.431.371.331.321.331.301.341.431.40山西0.961.231.150.860.810.820.810.840.870.88河北0.660.600.670.540.710.700.780.760.720.75吉林0.700.570.560.580.920.710.780.650.710.71辽宁0.810.870.880.820.810.800.650.640.850.75宁夏1.712.232.192.042.002.001.89—1.881.81青海2.292.293.643.683.473.403.193.323.303.33新疆0.810.95—0.790.740.740.550.590.710.63云南1.871.911.881.871.831.761.781.831.711.72四川1.361.371.381.541.571.461.621.611.661.71贵州2.292.322.202.182.062.642.302.542.512.57重庆2.021.791.811.851.801.831.821.821.841.91西藏0.540.450.440.360.380.350.380.400.410.46湖北0.820.820.830.890.940.960.940.960.950.97湖南0.600.630.620.630.650.630.620.630.650.66安徽0.240.240.250.250.25—0.270.150.130.12江西0.230.25———0.120.360.310.320.33福建1.151.151.151.201.161.171.191.211.231.29广东0.680.690.700.690.740.690.750.750.730.75 注:表中标为“—”是由于统计数据不可获取而无法计算

表2 各省份综合比较优势分区

省份极差均值均值排序优势分区省份极差均值均值排序优势分区青海1.393.191※※※湖北0.150.9112—甘肃0.612.742※※※黑龙江0.30.8213—贵州0.582.363※※※辽宁0.240.7914—宁夏0.521.974※※新疆0.40.7215—重庆0.231.855※※广东0.070.7216—云南0.21.826※※河北0.240.6917—内蒙古0.631.627※※吉林0.360.6918—四川0.351.538※※湖南0.060.6319—陕西0.131.369※西藏0.190.4220—福建0.141.1910※江西0.240.2721—山西0.420.9211—安徽0.150.2122— 注:表中标为“※※※”为“优势强区”,“※※”为“优势较强区”,“※”为“优势稍强区”,“—”为“劣势区”

图3 中国马铃薯综合比较优势分布格局(AAI均值为0的区域为非研究区域)

3 讨论

一个地区农作物生产的比较优势是该地区农业自然资源禀赋、区位条件、科学技术、种植制度以及市场需求等因素综合作用的结果[19]。同样，全国马铃薯生产区域比较优势差异也是如此。

(1)自然因素分析。我国幅员辽阔，地区间气候地形差异巨大，因此各省份自然禀赋是影响马铃薯生产的主要因素，土壤、降雨、气温、光照等因素的综合作用直接影响到马铃薯的种植面积和产量。马铃薯属于喜温凉型作物[20]，其块茎形成与生长需要凉爽潮湿，透气蓬松的土壤条件，块茎生长的适宜温度是16～18℃，茎叶生长的适宜温度是15～25℃。此外，还需要考虑到各地区的耕地资源、自然灾害等情况的影响。黑龙江等东北地区、新疆地区、西藏地区等气候适宜种植马铃薯，因此其马铃薯生产效率比较优势突出，山西、宁夏等西北地区较为干旱，其马铃薯生产效率比较优势很低。各省份应该结合自身的自然禀赋特征，根据因地制宜的原则来制定马铃薯种植制度以及马铃薯产业发展规划。对于综合比较优势较强的省份应该充分利用其优势，规模化生产，节约成本，提高效率，集中指导；对于综合比较优势不强的省份应该注重解决自然因素限制马铃薯生产的问题，提高马铃薯生产的竞争力。

(2)科技因素分析。技术因素对农产品生产区域比较优势的形成具有决定性的作用。我国各省份经济发展差异巨大，科学技术发展程度也各不相同。马铃薯的种植面积和产量均与科技因素有关，例如改良后马铃薯品种以及脱毒技术的使用会提高马铃薯的生产优势，先进的栽培技术和机械化生产也会提高马铃薯的生产规模和生产效率。因此，科技因素对于马铃薯不同生长期均有重要影响，宁夏、青海、内蒙古、甘肃、贵州等地区马铃薯种植规模相对较大，马铃薯机械化生产程度相对较高，其规模比较优势非常突出，而湖南、湖北、安徽、福建等地区马铃薯种植相对零散，机械化难度较高，其规模比较优势较低。对于综合比较优势较强的省份应该更加全面地采用科学技术来提高马铃薯生产效率，形成一套比较完善的马铃薯生产体系；对于综合比较优势不强的省份应该挖掘自身潜力，不断引进先进的技术来提高其竞争力。

(3)市场因素分析。马铃薯的市场需求状况对马铃薯生产起着引导作用。马铃薯的市场价格波动会影响农民种植马铃薯的积极性，从而影响马铃薯种植面积以及人力、物力等的投入，以此导致区域马铃薯生产综合优势发生变化。另外，在马铃薯的消费环节中，马铃薯消费者对马铃薯需求的多样性以及质量要求也会影响马铃薯的区域比较优势，消费者的选择性会加剧区域间马铃薯生产的竞争。根据高明杰等[21]研究得到的2009～2016年中国马铃薯主产省份(市)田间平均价格分布图可知，广东、福建、湖南、湖北等南方冬作区以及西藏、贵州、四川、云南等西南混作区马铃薯田间平均价格相对较高，马铃薯种植规模相对较大，黑龙江、吉林、青海、宁夏等北方一作区价格相对较低，马铃薯种植规模相对较小，马铃薯价格还与投入产出、上市时间等因素有关，市场因素只在一定程度上影响着马铃薯规模比较优势。对于综合比较优势较强的省份应该要充分发挥市场对马铃薯产业发展的引导作用，推动产业升级[22]；对于综合比较优势不强的省份应该依据马铃薯消费市场进行马铃薯生产活动，提高其市场竞争力。

(4)政策因素分析。农业是弱质产业，农产品作为人们生活的必需品，具有准公共产品的属性[23]。因此，政府必须要给予支持。政府对马铃薯生产比较优势的作用体现在政策保护和支持力度，例如良种补贴和农机补贴会提高农民种植的积极性，辽宁、安徽、江西、广东、新疆等省份的马铃薯种植规模会相应扩大，其规模比较优势也会显现出来。因此，政府应结合马铃薯生产综合优势的情况对不同的地区制定相应的政策、提供相应的扶持。

4 结论与建议

4.1 结论

(1)效率比较优势方面，相比全国平均水平，甘肃、黑龙江、辽宁、青海、新疆、云南、四川、重庆、西藏、江西、福建和广东有明显优势，西藏的EAI均值为2.20，马铃薯生产竞争力极强；山西、宁夏和湖北没有优势。陕西、山西、河北、宁夏和湖北5省EAI均值小于1，马铃薯生产不具备竞争力。

(2)规模比较优势方面，相比全国平均水平，甘肃、内蒙古、陕西、山西、宁夏、青海、云南、四川、贵州、重庆、福建有明显优势；黑龙江、河北、吉林、辽宁、新疆、西藏、湖南、安徽、江西和广东没有优势。甘肃、宁夏、青海、贵州、重庆SAI均值分别为5.12、5.28、5.88、4.66、3.24，马铃薯种植规模较大。

(3)综合比较优势方面，相比全国平均水平，甘肃、内蒙古、陕西、宁夏、青海、云南、四川、贵州、重庆、福建有明显优势，其中青海、甘肃、贵州3省AAI均值分别为3.19、2.74、2.36，马铃薯生产优势极其明显；河北、吉林、辽宁、新疆、西藏、湖北、湖南、安徽、江西、广东没有优势。进行优势分区后，优势强区包括青海、甘肃、贵州；优势较强区包括宁夏、重庆、云南、内蒙古和四川；优势稍强区为陕西和福建；研究区内其他省份均为劣势区。综合比较优势由效率比较优势和规模比较优势共同决定，单一方面具有效率比较优势或者规模比较优势，其综合比较优势都会受到限制。

(4)造成我国马铃薯生产区域比较优势差异的因素有自然因素、科技因素、市场因素、政策因素等，只有对马铃薯生产优势不同的区域采取不同的解决办法，才能更好地提升生产效率和规模效率，从而提升综合比较优势。

4.2 建议

(1)调整马铃薯种植区域分布。我国马铃薯种植区域性较强，土壤气候等条件相差较大，不同的种植条件对马铃薯生产效率比较优势有很大的影响。各省份应该在政府的引导下合理调整马铃薯种植区域布局，对于土壤条件较好以及降雨量比较丰富的局部地区可以适当增加马铃薯种植面积，提高其规模比较优势，对于大面积区域可以提高机械化水平，与此同时，可以通过土地流转的方式来达到适度规模经营的目的。相反，对于土壤贫瘠、气候条件较差的区域应该适当减少马铃薯的种植面积，并通过改善土壤条件或者加强农田水利设施建设来提高其效率比较优势，从而在整体上提高该区域的综合比较优势。

(2)完善马铃薯市场体制。马铃薯市场需求直接影响农民的生产决策，进而影响马铃薯种植面积。由于农村地区市场信息建设体制不健全以及农民获取市场信息的渠道有限，造成了信息不对称。因此，农民种植马铃薯具有一定的盲目性。在农户调查的过程中也发现，农民一般不会全力投入到马铃薯的种植中来，因为一旦决策，短期内将无法重新调整，这在一定程度上也阻碍了马铃薯种植规模的扩大。因此，完善马铃薯市场体制，建立马铃薯市场信息服务体系有利于农民获取及时情报，有利于扩大马铃薯种植面积，提高马铃薯生产规模比较优势。

(3)加大新品种和技术推广力度。马铃薯品种及其种植技术是影响马铃薯生产效率比较优势的重要因素之一，山西、宁夏、湖北等马铃薯生产效率比较优势在全国平均水平以下，马铃薯单产受到严重限制，因此，依靠培育马铃薯新品种以及推广种植技术是提高马铃薯产出水平的有效途径，推广脱毒马铃薯技术可以很好地提升马铃薯的产量和品质。把综合优势较弱的省份作为试验点，形成脱毒马铃薯技术推广网络追踪信息库，并逐步在全国范围内展开，不断提高农民对脱毒马铃薯及种植技术的认识，从而提高马铃薯种植规模和生产效率。此外，还需要政府定期给农民提供病虫害防治、灌溉施肥等技术支持，综合提高马铃薯种植能力，进而提高区域马铃薯生产综合比较优势。

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