广西粮食全要素生产率时空差异及收敛性分析

陆泉志　陆桂军　范稚莲　梁盛凯

摘要：【目的】研究广西粮食全要素生产率区域差异及变化趋势，提高广西粮食全要素生产率，为粮食生产提供理论指导。【方法】基于2006—2016年广西14个地级市有关粮食生产的面板数据，运用DEA-Malmquist指数模型和经典收敛回归方法，对广西粮食全要素生产率进行测算和分解，并分析其收敛情况。【结果】2006—2016年广西粮食全要素生产率年均下降1.5%，技术进步单轨损失是广西粮食全要素生产率衰退的主要原因；除南宁市、贵港市和百色市的粮食全要素生产率处于进步状态外，其余11个地级市均处于不同程度的负增长状态。广西粮食全要素生产率存在收敛性，呈现出粮食全要素生产率相对落后地区对先进地区的追赶效应，各地区间的粮食生产效率差距有望逐渐缩小并趋向于共同的稳态水平。【建议】为进一步提升广西粮食全要素生产率，应加强农业科研投入，大力推广良种良法；加大强农扶粮力度，稳定粮食播种面积；升级优质粮食主产区，提高空间溢出效益；加强区域交流合作，促进资源优势互补。

关键词： 粮食；全要素生产率；时空差异；收敛性；广西

中图分类号： S126；F327 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2018）09-1887-07

0 引言

【研究意义】2017年中央一号文件提出，粮食作物要稳定水稻、小麦生产，确保口粮绝对安全。粮食安全始终是我国农业发展的重要议题。21世纪以来，广西粮食作物的种植面积比例不断下降，从2000年的58.4%下降到2015年的49.2%，下降了9.2%（絕对值）；种植结构由以粮食作物为主导向以经济作物为主导转变，粮食产业呈现出增产潜力减弱、比较收益降低及种粮成本上升等诸多问题。广西属于结构性缺粮的省（区）， 保障粮食安全的任务艰巨，因此，研究广西粮食全要素生产率对推进粮食产业提质增效有重要的现实意义。【前人研究进展】粮食生产效率一直都是农业经济的热点问题，随着数据包括分析（DEA）模型和Malmquist指数等效率评估方法的广泛应用，近年来许多国内外学者运用DEA-Malmquist指数法从不同层面对粮食生产效率进行相关研究。张海波和刘颖（2011）测算得出我国粮食主产省全要素生产率变化不稳定，粮食主产省份的技术均呈进步趋势，但省际间技术效率存在明显差异。Suresh（2013）测算了印度1980—2010年水稻全要素生产率，发现其总体上全要素生产率以年均0.2%的适中水平增长，而效率增长的主要影响因素是技术进步。Adedeji和Owolabi（2016）测算了尼日利亚生态区1996—2010年的水稻全要素生产率，发现期间所有区域的全要素生产率均处于负增长状态，且投入要素质量不佳引起技术进步指数下降。江松颖等（2016）测算了2001—2013年我国谷物全要素生产率，发现其总体呈先增后减的态势。一些学者还研究了粮食全要素生产率的影响因素。马林静等（2014）测算了我国粮食功能区域的粮食全要素生产率，并构建外部变量深入探索各种因素对各分解指数的影响程度和方向；焦晋鹏和宋晓洪（2015）通过构建个体固定效应模型实证分析了粮食直补对粮食全要素生产率的影响，发现粮食直补具有推动效率提升的激励效应，也有阻碍生产效率提高的挤出效应。在测算各区域粮食全要素生产率的基础上，部分学者借助经典收敛回归方法对粮食全要素生产率的收敛性进行检验。高帅和王征兵（2012）对陕西省32个产粮大县的粮食全要素生产率进行β收敛估计，发现其不存在β收敛，发达县和落后县的粮食全要素生产率差距未能缩小。马林静等（2015）测算分析了2001—2012年我国粮食生产技术效率，得出全国和粮食主产区、平衡区粮食生产效率存在σ收敛、绝对β收敛和条件β收敛，而主销区只存在σ收敛和条件β收敛。Kondo等（2017）通过单位根检验方法对1996—2005年日本42个县域的水稻全要素生产率进行收敛性分析，发现各县份间生产率差异正在缩小。薛思蒙等（2017b）比较分析了2004—2014年中日两国水稻全要素生产率，并对两国的水稻全要素生产率进行σ收敛与绝对β收敛检验。【本研究切入点】目前少有文献对广西粮食全要素生产率及其收敛性进行相关研究。【拟解决的关键问题】在测度广西粮食全要素生产率的基础上，对其时空差异与空间收敛性进行分析，测算广西粮食全要素生产率，分析其区域差异及变化趋势，以期深化对区域粮食全要素生产率的认识和理解，并提出提高粮食生产效率的优化对策，为农业决策机构提供参考。

1 数据来源与研究方法

1. 1 DEA-Malmquist指数法

DEA方法是国内外学者使用非参数法测算生产效率的常用方法，且常将DEA方法与Malmquist指数相结合，构建DEA-Malmquist指数模型用于测算全要素生产率。鉴于DEA-Malmquist指数模型的研究已较成熟，此处不再赘述公式。全要素生产率可通过Malmquist指数分解为技术效率指数和技术进步指数，而技术效率指数可进一步分解为规模效率指数和纯技术效率指数，计算公式如下：

TFPCH=EFCH×TECH=SECH×PECH×TECH

式中，TFPCH表示全要素生产率变化指数，EFCH表示技术效率变化指数，TECH表示技术进步变化指数，SECH表示规模效率变化指数，PECH表示纯技术效率变化指数。若TFPCH>1，表明从t到t+1期的全要素生产率上升，反之，则下降。根据Malmquist指数理论，（TFPCH-1）即为全要素生产率的上升或下降率；（TFPCH年均值-1）即为全要素生产率的年均上升或下降率。

1. 2 经典收敛回归方法

收敛性的概念主要来自于新古典经济增长理论，通过经典收敛回归方法可进一步判定区域效率差异的变动趋势，目前学术界测算收敛的方法主要有σ收敛、绝对β收敛、条件β收敛和俱乐部收敛。本研究采用σ收敛、绝对β收敛和条件β收敛对粮食全要素生产率进行分析。

σ收敛用于检验各地区粮食全要素生产率的离散程度是否随着年际变动而趋于下降，可反映区域间差距是否缩小，其模型为：

σ =[1t-1i=1n（TFPi，t-TFP）2]

式中，TFPi，t为t时期内第i个区域的粮食全要素生产率；TFP为t时期内粮食全要素生产率的平均值。σ表示广西14个地级市的粮食全要素生产率标准差，若σt+1<σ，则全要素生产率存在收敛，表明各地级市间粮食全要素生产率的差异在缩小。

绝对β收敛表示在效率变动的一段时期内，初期粮食生产效率较低的地区比生产效率较高的地区增速更快，呈现出全要素生产率相对落后的地区对先进地区的追赶效应，地区间的差距将会不断缩小，意味着各地区的全要素生产率向相同水平发展。绝对β收敛可用于检验粮食全要素生产率，其模型为：

[ln（TFPi，t+T）-ln（TFPi，t）][1T]=σ+βln（TFPi，t）+ε

式中，i为地区；t和t+T分别表示期初和期末，T为年份跨度；σ为常数项；ε为误差项；β表示收敛速度，若β<σ，则存在绝对β收敛；反之，则不存在。

条件β收敛验证在各地区具有不同稳定的状态前提下，某地区是否会趋于自身的稳态水平其模型为：

ln（TFPi，t）-ln（TFPi，t-1）=σ+βln（TFPi，t-1）+ε

式中，i表示各地区，t表示年度，σ为常数项，ε为误差项，β表示收敛速度。仅β<σ时存在条件β收敛。

1. 3 指标选取及数据来源

根据农业经济学理论，投入的生产要素主要包含土地、劳动力和资本。依照科学性、合理性和数据可获得性的原则，选取粮食作物播种面积、乡村户数、化肥使用量（折纯）、有效灌溉面积和农业机械总动力等作为投入要素指标；选取粮食总产量作为产出指标。以广西所辖14个地级市为研究对象，时间段为2006—2016年，观测值共154个。所有选取指标的数据均来源于各年份的《广西壮族自治区统计年鉴》。

1. 4 统计分析

运用DEAP 2.1测算粮食全要素生产率，采用Excel 2013测算σ收敛系数，并以Eviews 6.0测算绝对β收敛和条件β收敛的回归系数。

2 广西粮食全要素生产率时空差异及收敛性分析

2. 1 广西粮食全要素生产率年际变动分析

基于2006—2016年广西14个地级市的粮食产量、劳动力投入、土地投入和机械投入等面板数据，通过DEA-Malmquist指数法计算广西粮食全要素生产率指数并进行分解，得到其时序动态演变趋势（表1）。全要素生产率变动由技术效率与技术进步共同作用。技术效率指数代表年际间相对效率的变化，若技术效率指数大于1.0000，表示在没有技术创新的情况下决策单元的生产更靠近生产前沿面，在原有技术水平下效率取得进步，被称为追赶效应。技术进步指数代表年际间生产前沿面的移动，若技术进步指数大于1.0000，表示决策单元由于技术进步，生产前沿面向上移动，被称为前沿面移动效应。由表1可看出，2006—2016年广西粮食全要素生产率指数均值为0.985，整体上呈现衰退趋势，年均降幅1.5%。广西粮食全要素生产率指数明显上升的时段只出现在2008—2009年和2010—2011年两段时间，分别上升了1.3%和7.6%；其余8个年份的全要素生产率指数均处于下降状态或微上升，最低值出现在2007—2008年，期间下降10.7%。从粮食全要素生产率指数的主要构成要素来看，技术效率指数和技术进步指数平均值分别为1.002和0.983，技术效率指数提高了0.2%，技术进步指数降低了1.7%。从全要素生产率指数的增长源泉来看，广西粮食全要素生产率指数与技术进步指数的变动趋势相似，全要素生產率的衰退主要是由于技术进步动力不足所导致，即未能向生产前沿面产生移动效应。尽管技术效率整体上有所增长，呈小幅追赶效应，但仅靠技术效率增长的单轨驱动并不能弥补技术进步率下降带来的损失。

广西粮食生产技术进步率下降主要有以下原因：（1）土地投入要素逐年减少。广西粮食作物播种面积占耕地面积比重由1995年的63.7%降至2016年的49.2%，下降14.5%（绝对值）。虽然粮食播种面积减少，仍可通过良种良法提高单位面积产量，但2016年广西谷物单位面积产量为5476 kg/ha，而同期全国平均谷物单位面积产量为5990 kg/ha，广西粮食生产水平仍然较低，科技支撑能力有待进一步加强。（2）种粮成本不断攀升。由于劳动力成本与农业生产资料价格逐年走高，种粮经济效益较低。受市场经济影响，种植经济作物的成本利润率更高，导致农户弃粮转经，把原来种植水稻的农田改种经济作物。广西经济作物种植面积占农作物总播种面积的比例从1995年的36.2%上升到2016年的50.8%，而粮食作物中的稻谷、小麦、大豆、薯类种植面积比例则呈逐年下降趋势，种植结构已由以粮食作物为主导向以经济作物为主导转变，重经轻粮极大削弱了生产者种植粮食作物及采用新技术的积极性。（3）杂交稻与栽培新技术在区内基本普及，水稻单产的提高虽然稳定了粮食总产量，但总产量整体增幅不明显，提高技术进步率的驱动力弱化，技术进步逐渐趋于内生化。（4）自然灾害频发。广西是全国自然灾害频发的重灾省（区）之一，主要灾害有干旱、洪涝和冻害等。如2007—2008年先后发生严重的旱灾和水灾，导致全区农作物受旱面积99.987×104 ha，粮食损失约5×105 t，很大程度上制约着粮食综合生产能力的提高。（5）农业机械化水平不高，2015年广西农作物耕种收综合机械化率为50%，而同期全国农作物耕种收综合机械化率为63%，远低于全国平均水平。广西受地形条件不佳、耕地细碎化、农户小规模经营及农机推广服务体系尚未健全等因素的影响，农业机械技术进步增长乏力，未能有效发挥工业反哺农业的作用。

对技术效率指数进一层分解可发现其纯技术效率指数年均上升0.5%，且在大部分年份处于上升状态，而规模效率指数则呈降低态势，年均降低0.2%（表1）。规模效率的衰退制约了技术效率的进步，规模效率指数下降表明粮食生产经营规模较小，制约了粮食生产规模经济效益的实现。造成粮食生产规模较小的原因可能有：（1）广西社会经济相对落后，农民小农经济意识浓厚，多数采取一家一户分散经营的生产方式，在一定程度上制约了粮食作物种植规模的扩大。（2）农村土地流转的规模与效率较低。据广西农业厅统计数据显示，截至2016年底，广西农村土地流转面积累计超过57.300×104 ha，仅占农户承包地总面积的1/4，土地流转面积偏少。因此，大力推动土地流转，实行适度规模经营，是提高粮食全要素生产率与发展现代粮食产业的必然选择。（3）广西地貌总体呈山地丘陵性盆地地貌特征，喀斯特地形广布，占广西总面积的37.8%，因地形因素导致的耕地细碎化不利于大规模推进高标准农田建设和粮食规模化生产。

2. 2 广西粮食全要素生产率空间差异分析

在空间分异方面，运用DEA-Malmquist指数法计算得到广西各地级市2006—2016年粮食全要素生产率指数变化的平均值（表2），14个地级市中只有3个地级市的粮食全要素生产率处于进步状态，其余11个地级市的粮食全要素生产率均出现了不同程度的负增长。从全要素生产率的增长源泉来看，广西各地级市间粮食全要素生产率变动的根源差异较小，主要是由于技术进步指数下降从而导致全要素生产率的衰退，而技术效率对各城市粮食全要素生产率的贡献十分有限。具体来看，粮食全要素生产率处于进步状态的有南宁市、贵港市和百色市。南宁市是广西首府，社会经济发展水平较高，农业技术的实施及资源要素投入配置效率较高，具有增长驱动效应的种粮前沿技术进步呈积极态势，粮食生产组织管理水平也在首府经济圈辐射效应下得以进一步提高；贵港市和百色市是广西重要的商品粮基地，依托优越的自然条件发展粮食规模化生产，粮食规模化生产能聚集更多技术与装备投入，催生粮食生产管理制度的创新，提高组织管理效率，从而实现资源的优化配置，促进种粮前沿技术的应用。粮食全要素生产率指数下降最多的是贺州市，下降了8.6%，贺州市属于区内欠发达地区，相对落后的社会经济发展水平和复杂的地形条件阻碍了其粮食生产的前沿科技进步。

2. 3 广西粮食全要素生产率收敛性分析

由广西粮食全要素生产率的测算结果可知，广西粮食全要素生产率水平存在明显的地域差异，而这种差异的变动趋势是否有利于各地区粮食产业发展差距的缩小，是本研究需要解决的另一个问题。采用经典收敛回归方法可判定广西各地级市粮食全要素生产率是否产生新古典经济理论认为的收敛趋势，粮食生产是否趋向于相同的效率水平，以此衡量广西粮食生产发展水平及其变动趋势，从而为粮食生产效率的提升提供进一步参考。

2. 3. 1 σ收敛检验 由收敛系数的年际动态变化趋势（图1）可看出，广西粮食产业发展可分为3个阶段，即第一阶段（2006—2009年），σ收敛系数逐年缩小，由0.068降至0.024，呈现出明显的收敛性，表明在这一阶段广西粮食产业区域间技术扩散速度较快，各地级市粮食全要素生产率间的差异不断减小，并逐渐趋于稳定状态；第二阶段（2009—2011年），σ收敛系数快速上升，属于发散阶段，此阶段各地区间粮食全要素生产率的差异明显加大，2009—2011年广西实施科学发展三年计划，政府加大了财政支农资金，完善落实各项惠粮政策，资源的优化配置影响了各地区原本的稳态水平，进而加大了各地区粮食全要素生产率的差异；第三阶段（2011—2016年），σ收敛系数回归逐年缩小的态势，呈现明显的σ收敛，再次趋于稳定状态，各地区粮食全要素生产率向同一水平迈进。

2. 3. 2 绝对β收敛检验 由于在σ收敛性检验中σ收敛系数的年际动态变化情况可分为3个阶段，故采取总体时间跨度与3个不同时段的区域粮食全要素生产率进行绝对β收敛检验，结果如表3所示，4个样本模型的β值均为负值，且只有第二阶段（2009—2011年）的系数不显著（P>0.05，下同），其余3个样本的β回归系数均通过1%的显著性检验（P=0，下同）。从不同阶段来看，第一阶段（2006—2009）的收敛速度最快，达27.0%；第二阶段未表现出明显的绝对β收敛特征，说明各地区粮食全要素生产率差距缩减的可能性较小，技术扩散现象不明显，落后地区效率提升速度慢于发达地区；第三阶段（2011—2016）收敛速度比第一阶段略慢，为19.8%，各地区粮食全要素生产率存在明显的追赶效应，并趋向于共同的稳态水平。从总体时间跨度来看，广西各地级市粮食全要素生产率呈现显著的绝对β收敛特征，即广西14个地级市间存在低效率地区追赶高效率地区的现象，粮食生产效率落后地区正在缩小与先进地区的差距，并趋向于共同的稳态水平。随着近年来广西市场开放程度不断提高、交通基础设施不断完善及政府推行区域协同发展政策，为农业生产要素跨区域自由流动提供了便利条件，增强了区域间的农业经济合作与交流，从而缩小了广西各地区粮食全要素生产率的差距。

2. 3. 3 條件β收敛检验 如表4所示，4个样本模型的β值均为负值，但第二阶段（2009—2011年）的β回归系数不显著，可能是第二阶段年份数据样本量太少的缘故，其余3个样本的β回归系数均通过1%的显著性检验。总体来看，各地区粮食全要素生产率均呈很强的条件β收敛趋势，表明广西各地区粮食全要素生产率均收敛于自身稳态水平，且离效率均衡状态越近的地区粮食全要素生产率普遍效率增速越慢。

3 讨论

本研究基于DEA-Malmquist模型对广西粮食全要素生产率进行分析，结果发现，整体上广西粮食全要素生产率偏低，且主要由于技术进步失效引起，与刘战伟（2011）、杨锦英等（2013）在测算中国粮食全要素生产率时得到的广西粮食全要素生产率结果基本一致，即广西的粮食生产效率不佳且处于全国下游水平。而在江松颖等（2016）对全国谷物全要素生产率测度结果中，广西的水稻和玉米全要素生产率处于正向增长趋势，且主要由技术进步带动，与本研究结果相反，其原因可能是由于研究的对象及投入变量不同。江松颖等（2016）把研究对象细分为粮食作物中比例较高的水稻和玉米，投入变量中包含人力资本及农资费用，说明技术进步代表的不仅是农业技术的创新，人力资源、组织管理和产业制度等方面的创新同样起至关重要的作用；此外，社会经济水平也对全要素生产率产生重要影响。本研究尚未对粮食生产效率的影响因素进行深入系统分析，在以后的研究中可从人力资本、社会经济水平和产业制度等多个方面对粮食全要素生产率的影响因素进行探讨。广西作为我国欠发达地区，农业生产环境不佳客观存在，梁盛凯等（2015）、傅东平和王鑫（2017）分别运用DEA法和Malmquist指数法对广西农业生产效率进行测算，结果均显示农业效率水平不佳。粮食生产作为农业的重中之重，受农业环境影响较明显，本研究简单探讨的粮经种植比例变动、土地投入减少、科技水平偏低和经营规模较小等广西粮食生产影响因素曾在董颖聪等（2010）、陆耀邦等（2014）、夏秀忠等（2014）的研究中得到验证。

本研究结果还表明，广西粮食全要素生产率整体上存在绝对[ β ]收敛和条件[ β ]收敛，生产率落后地区对先进地区产生追赶效应，并趋向于共同的稳态水平。傅东平和王鑫（2017）研究表明，广西农业全要素生产率存在[β ]收敛，说明广西各地级市粮食生产效率变动趋势与农业生产效率变动趋势较一致，农业生产要素流动及技术溢出效益在促使广西粮食生产趋向合理增长路径。马林静等（2015）、薛思蒙等（2017a，2017b）发现我国粮食全要素生产率存在绝对[ β ]收敛和条件[ β ]收敛，表明作为粮食全要素生产率落后地区的广西也对先进地区产生了追赶效应，但广西区域粮食全要素生产率的趋同是否受全国粮食全要素生产率趋同的影响还有待进一步研究。此外，一些学者对市域间或县域间的粮食全要素生产率进行收敛性分析，得到了不同的结果，说明不同地区间由于资源禀赋、经济环境、政策扶持等自身条件差异的影响，全要素生产率的变动趋势也不相一致。

4 建议

4. 1 加强农业科研投入，大力推广良种良法

由于广西粮食全要素生产率存在收敛现象，先进地区的粮食全要素生产率增速减慢，各地区自身的效率水平也逐渐趋于稳态，想要通过对现有粮食生产技术推广和扩散来提高全要素生产率的空间较小，提高科技创新水平仍然是关键。因此，应大力实施藏粮于技战略，依托广西农业科学院等主要科研机构深入研发优质常规超级稻及培育冬马铃薯、玉米优良新品种。加大对区外优良粮食作物品种、栽培集成创新技术和管理制度的引进力度，聚焦作物种质资源、先进耕作技术及绿色储粮工程。同时，增强农机具自主研发能力，针对广西山地、丘陵和喀斯特等多种地貌，研发符合各地区地形及耕作特点的小型农业机械，提高各类农机配套集成效率，并强化农业机械社会化服务水平，保障粮食生产机械化水平的稳步提升，以实现技术进步和技术效率对广西粮食全要素生产率的双轨驱动。

4. 2 加大强农扶粮力度，稳定粮食播种面积

继续出台各项强农扶粮政策，增加直补资金额度和创新种粮扶持方式，提高和保护农民种粮积极性。加快推进土地流转，实施规模化高标准农田建设，发展粮食适度规模经营。强化广西水稻生产优势带的同时，在桂东南和沿海地区的冬季马铃薯优势产区，充分利用旱地和冬闲田，发展冬种马铃薯生产。在北部湾经济区的甘蔗“双高”基地，利用甘蔗面积调减时机，引导农民扩大玉米及特色优质杂粮种植。继续在木薯、玉米、甘蔗等作物中发展间套种生产模式，着力提高复种指数，努力确保广西粮食播种面积稳定。

4. 3 升级优质粮食主产区，提高空间溢出效益

进一步升级改造桂中、桂东南及沿海地区等优质粮食主产区，建立现代粮食生产示范区，加大对粮食主产区的财政投入，强化农田基础设施建设，提高机械化耕作水平，巩固西江经济带粮食主产区生产规模，探索粮食一、二、三产业融合发展。形成以南宁、贵港、玉林等多个最佳实践市为核心的空间辐射效应，引领带动周边地区粮食产业转型升级。

4. 4 加强区域交流合作，促进资源优势互补

加强桂中、桂东南粮食产业发达地区与桂西、桂北山区及边远地区的农业经济交流，各市粮食部门建立长效合作机制，在粮食生产技术信息、粮食市场供需和价格信息、粮食质量监测和农机跨区域作业等方面发挥区域合作优势，促进粮食生产要素在不同地区间有效流动，更好地实现农业生产资源的优势互补，优化粮食产业结构配置，以实现粮食生产效率落后地区对先进地区的追赶效应，促进广西各地区粮食产业共同发展。

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（责任编辑 邓慧灵）