供给侧结构性改革背景下我国农产品生产要素替代关系研究

王晶晶 于冷

摘要：为分析我国主要农产品生产要素配置问题现状，推进农业供给侧结构性改革，文章分析我国玉米生产的要素之间替代关系，研究发现：（1）机械要素与劳动力要素在2007年以后呈現出越来越强的替代关系，机械要素在缓解劳动力成本上升的问题上有着更大潜力;（2）土地要素投入与机械要素的替代关系最为明显，且日益显著。考虑到我国耕地面积少而分散的基本国情，只有土地首先形成较高的规模化程度，才能真正推动农业机械化发展，充分发挥机械要素的替代作用;（3）化肥和种子投入之间与劳动力、土地要素的替代弹性保持稳定水平，但者在缓解农业资源中劳动力及土地成本上升问题效果有限。

关键词：农业供给侧改革;农业成本;超越对数成本函数;要素替代

一、 引言

在我国农业转型升级形势下，农产品生产要素被市场重新定价，要素价格不断上涨，农产品成本上升的问题亟待关注。一方面，土地成本上升问题凸显，耕地面积在飞速增长的工业用地需求挤占下不断缩减，导致土地成本受工业用地价格带动不断攀升。另一方面，我国农业生产正面临着劳动力短缺、劳动力成本居高不下的严峻考验，尤其是2000年以来，外出务工劳动力已达到2.9亿人，伴随着城乡收入差距持续扩大，农业劳动力短缺问题将愈发严重。2000年～2016年期间，我国农产品生产的劳动力价格水平增长约7倍，土地价格水平增长约1.7倍，增长幅度远高于其他要素（见图1）。我国农产品生产中的各项要素间的相对价格以及要素的投入结构已经从根本上发生变化。

在农业成本快速上涨的背景下，近几年来我国大宗农产品的国内与国际价差始终保持较高水平，大宗农产品价格倒挂已经成为我国农业发展主要矛盾之一。与此同时，我国大宗农产品生产净利润整体却呈现亏损态势，农产品库存爆满。根据国家发改委数据，2015年到2016年我国三种粮食的库存合计高达3.69亿吨，达历史新高水平。2016年三种粮食的种植净利润为-8.59元/亩，其中稻谷14.45元/亩，小麦-9.86元/亩，玉米-30.13元/亩，连续两年呈亏损状态，以上问题均严重影响了我国农民增收。

中央自2015年底首次提出农业供给侧改革以来出台的众多政策均明确指出当前主要任务之一在于优化配置资源投入，通过降成本来提升我国农产品竞争力。然而，我国农业生产的劳动力与土地成本近年来大幅上升，导致农业成本居高不下，农民种地积极性不高，严重制约了我国农业现代化进程。缓解农业成本上涨的关键措施之一是进行要素替代，在我国实施农业供给侧结构性改革的大背景下，只有对劳动力要素、土地要素与其他生产要素的替代关系进行深入分析，对要素替代方案进行有效实施，推动要素自由流动，才能扎实解决农业供给侧结构性改革中的存在的问题。

二、 文献综述

Hicks最早提出要素替代弹性的概念，其内涵是给定产出水平、其他要素价格不变的情况下，两种要素相对价格变动导致的要素投入比例的相对变动。要素替代弹性在经济增长和资源分配的研究中至关重要，对决策者根据价格信号采取相应对策优化资源配置具有重要意义。在农业生产要素价格不断上升的背景下，中国农业生产中的要素替代关系引起学者广泛关注，相关研究成果不断丰富。马凯等采用CES生产函数考察中国粮食作物生产数据发现机械要素对劳动力要素替代作用有限;王欧等利用超越对数生产函数测算发现农产品生产中机械要素有效替代了劳动力要素，促进我国农产品产量增加，且二者之间替代弹性在不同农产品之中存在时空差异。刘渝等基于CES生产函数，得出农业灌溉用水量与农田灌溉水利投资之间存在很强的替代关系，并建议政府提高灌溉投资水平，从而节约灌溉用水。尹朝静等利用VES生产函数结合固定效应模型研究农业生产中资本与劳动力要素的替代弹性发现东部地区的两要素之间替代弹性的整体水平和增速均高于中西部地区。

目前来看，上述文献仍存在几点不足，一是现有研究多以农产品整体为研究对象。从单项农产品角度对要素替代进行研究对我国农业发展具备更实际的政策意义。第二，各文献实证分析所选用模型均存在一定缺陷：CES函数放松了C-D生产函数关于替代弹性的假定，但无法刻画替代弹性的时变特征;VES生产函数形式过于复杂，进行线性估计的限制较多。而超越对数生产函数相较于上述函数具备形式限制少、包容性强的优点，能够提供更丰富的信息，但使用时同样存在缺陷：一是用于估算替代弹性时存在数理逻辑错误，研究结论可靠性受损;二是模型包含交叉项变量数量过多，存在严重的共线性问题。而与其对偶的超越对数成本函数在具备前者的优点的同时还有效弥补了以上不足，在测度要素替代弹性时可利用谢泼德引理将其转化为成本份额函数，有效缓解共线性问题，提高估计的精度。带着上述背景研究结论，采用超越对数成本函数模型测算要素间替代弹性，这弥补了现有相关研究在模型时存在的缺陷、对要素价格变化关注不足，还可以为应对劳动力成本与土地成本上升挑战提供更有针对性的政策建议。

三、 理论模型与研究方法

为推导超越对数成本函数，首先构建包含超越对数生产函数模型：

四、 实证研究

本文选取《全国农产品成本收益资料汇编》及《中国农村统计年鉴》中得到的2000年～2016年中国玉米生产要素投入与价格数据实证分析要素间替代关系。玉米产出由每亩主产品产量衡量，劳动力投入数量与要素价格由每亩用工数量和家庭劳动日工价和平均雇工工价衡量;土地投入数量与要素价格由玉米播种面积和每亩土地成本衡量;化肥投入数量与要素价格由每亩化肥折纯用量和化肥平均单价衡量;种子要素投入数量与要素价格由每亩使用种子公斤数和每亩种子费用除以种子投入量衡量;机械要素投入价格由机械化农具生产资料价格指数衡量，由于现有数据来源中均未提供农业生产中机械要素投入数量，本文通过每亩机械作业费除以机械化农具生产资料价格指数衡量。其他投入的总成本由每亩总成本扣除上述要素的总费用衡量，其他投入要素价格其他农业生产要素价格指数衡量。各项要素成本份额由单项投入要素成本与每亩总成本之比。为消除价格变动的影响，本文将要素价格折算为2000年不变价格。主要变量的描述性统计见表1。

其中，劳动力要素与其他生产要素之间相互关系的波动情况（见表2）主要有如下特征：

（1）劳动力要素与机械要素之間的关系经历从互补到替代的变化。在2000年～2006年两者间的互补关系是由于在我国农业机械化与自动化发展早期，机械农具的使用主要体现在小型农机的普及，此阶段机械农具尚未具备明显的劳动节约的功能。在2007年～2016年两者呈现出越来越强的替代关系，主要是由于在农村劳动力发生大规模跨区域转以后，农产品生产作业的劳动成本快速攀升。与此同时，大马力拖拉机、联合收割机、大型灌溉机等大型农机的普及大幅减少了生产作业中各环节所需的劳动力投入时间。

（2）劳动力要素与化肥及种子的要素投入始终保持较为稳定的替代关系，初步说明了化学肥料与种子的投入能够弥补劳动力资源不足对玉米生产带来的产量损失，从要素替代弹性的绝对水平来看，弥补效果比较有限。

（3）机械要素对劳动力的替代效果比其他要素对劳动力的替代作用呈现出更加显著和持久的趋势。相较于其他要素对劳动力的替代效应已趋于稳定甚至呈现出弱化势头，机械要素对劳动力的替代效应仍保持上升趋势。这表明在缓解农业生产劳动力成本上升的问题上，机械要素的替代作用潜力更大。

土地要素与其他要素间相互关系波动情况（见图3）主要有如下特征：

（1）土地投入与机械要素之间的替代关系最为明显，土地要素与机械要素之间的替代关系也是玉米生产所有要素投入之间的替代弹性中最明显的替代关系，年均替代弹性达0.82，且两者之间的替代关系日益凸显，呈现出明显的阶段性特征。其中，2000年到2005年期间，机械投入对土地投入的替代弹性较为稳定，在0.6到0.7之间波动;2006年到2016年期间两者的替代弹性值在0.85以上，这初步说明玉米生产中大规模的普遍的机械要素投入对土地要素投入的替代主要发生在最近10年内，且逐渐增强。这与我国农业机械化及自动化水平提高、农村土地流转深入推进、农村土地价格大幅上涨的时间点较为一致。经过多年发展，我国农业生产的机械化与自动化水平得到了充分提高，2016年我国总体机耕率已达到65%。

（2）土地要素与化肥投入和种子投入之间的替代弹性始终保持较为稳定的水平，而化学肥料与种子为土地节约型技术的代表，可以弥补生产作业中土地资源不足导致的农产品产量损失，表明我国的玉米生产长期致力于通过种子与化学肥料技术的应用来促进玉米生产水平的提高。

五、 结论与建议

农业供给侧结构性改革主要任务之一在于优化农业资源配置。本文以2000年～2016年中国玉米生产要素投入与价格数据为研究样本，基于超越对数成本函数模型和要素份额函数模型，实证测算了中国玉米生产的土地、劳动力要素与其他要素之间替代弹性，关键发现为：

（1）机械要素与劳动力要素在2007年以后呈现出越来越强的替代关系，且机械要素对劳动力的替代作用比其他要素的替代作用更加显著和持久，在缓解劳动力成本上升的问题上有着更大潜力。（2）土地要素与机械要素的替代关系最为明显。考虑到我国耕地面积少而分散的基本国情，只有土地首先形成较高的规模化程度，才能真正推动农业机械化发展，充分发挥机械要素的替代作用。（3）化肥和种子投入之间与劳动力、土地要素的替代弹性保持稳定水平，但者在缓解农业资源中劳动力及土地成本上升问题效果有限。

本文研究结果具备的政策含义在于，机械要素替代已成为解决农产品生产的劳动力与耕地资源要素短缺的关键措施。农业机械化与自动化是实现农业现代化的重要前提与标志。本文认为，应采取有效措施大力推进玉米生产机械化和自动化发展。一方面，打破阻碍农业生产要素流动的屏障，具体包括提高玉米生产中农业机械购置补贴水平、健全土地流转制度体系、扩大并整合玉米种植面积。另一方面，推进提高农业生产中机械要素的生产效率，引导农业机械技术的研发和创新，如研发更适合玉米生产各环节作业的农业机械，提升机械作业质量。

参考文献：

[1] Hicks， J.R.The Theory of Wages[J].London： Macmillan，1932.

[2] 马凯，史常亮，王忠平.粮食生产中农业机械与劳动力的替代弹性分析[J].农机化研究，2011，33（8）：6-9.

[3] 王欧，唐轲，郑华懋.农业机械对劳动力替代强度和粮食产出的影响[J].中国农村经济，2016，（12）：48-61.

[4] 刘渝，张俊飚，杜江.农业灌溉投资与灌溉用水的替代弹性分析[J].财经论丛，2009，146（5）：1-5.

[5] 尹朝静，范丽霞，李谷成.要素替代弹性与中国农业增长[J].华南农业大学学报：社会科学版，2014，（2）：16-23.

作者简介：于冷（1966-），男，汉族，吉林省九台市人，上海交通大学安泰经济与管理学院教授、博士生导师，研究方向为农业经济政策、食品安全管理、战略管理、市场营销;王晶晶（1993-），女，汉族，辽宁省阜新市人，上海交通大学安泰经济与管理学院硕士生，研究方向为产业经济、价格传导。

收稿日期：2019-04-16。