基于规模与区域差异的蛋鸡养殖机械化对劳动力替代关系

武玉环，朱 宁，秦 富

基于规模与区域差异的蛋鸡养殖机械化对劳动力替代关系

武玉环，朱 宁，秦 富※

（中国农业科学院农业经济与发展研究所，北京 100081）

在畜禽养殖规模化的大背景下，机械化成为蛋鸡产业提质增效、转型升级的关键，研究蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代关系对于产业规模化发展及政策制定具有重要意义。该研究利用超越对数生产函数测算不同规模（存栏量300～1 000、>1 000～10 000和10 000只以上3种规模）及不同区域（东部、中部、西部和东北4个区域）蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性，并从规模及区域差异的角度对蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性进行分析。结果表明：1）国内蛋鸡养殖呈现机械化替代劳动力的发展趋势，且存在规模及区域差异；2）小、中、大3种养殖规模机械化对劳动力替代弹性平均值分别为0.988 4、0.303 3和0.343 5，不同蛋鸡养殖规模机械化对劳动力替代弹性差异较大；3）蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代存在区域差异：各区域机械化对劳动力均存在不同程度的替代，蛋鸡产业布局较为稳定，蛋鸡产业区域布局要在现有基础上继续发挥东部地区优势，并推动产业“南下西进”，优化产业区域布局。研究表明，蛋鸡养殖机械化与劳动力替代关系存在明显的规模与区域差异，要根据蛋鸡养殖机械化对劳动力替代的特点，因地制宜，强化政策聚焦。

机械化；动物；生产；劳动力；替代弹性；蛋鸡养殖；规模差异；区域差异

0 引 言

机械化是现代畜牧业发展的重要物质基础和必备条件，2020年2月，农业农村部发布《关于加快畜牧业机械化发展的意见》，明确提出“生猪、蛋鸡、肉鸡规模化养殖机械化率达到70%以上”[1]。近年来，国内畜牧业机械化水平不断提高，2018年，畜牧机械拥有量780.95万台（套），同比增长2.29%[2]，畜牧业发展呈现规模化、标准化、机械化协调并进，由传统畜牧业向现代畜牧业转型升级进程不断加快的新格局[3-4]，特别是对于规模化程度较高、发展较快且对养殖机械依赖性较强的蛋鸡产业来说，机械化养殖对于缓解非农就业及劳动力成本上升带来的成本压力，保证鸡蛋市场有效供给有重要作用[3]。但我国蛋鸡养殖机械化水平与发达国家相比还存在差距，突出表现为机械化装备科技创新能力有待提高、部分养殖机械的有效供给不足[5]。

长期以来，国内蛋鸡养殖以散户为主[6]，但由于人口红利的逐渐消失及非农就业迅速发展、环保规制及禁养限养区域的划定，产业发展逐步进入到劳动力成本快速上升、生产更加依赖于非劳动力生产要素的阶段[7]。根据诱致性技术变迁理论[8-9]，要素相对价格变动影响和诱导农户使用稀缺资源的技术选择，在劳动力成本不断攀升的情况下，蛋鸡养殖劳动力价格与机械成本的相对变化决定了蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代和机械化发展水平[10]。因此，研究蛋鸡养殖机械化与劳动力的替代关系可以揭示要素禀赋变迁过程中产业发展规律，为优化蛋鸡养殖要素结构，提高要素配置效率及成本效率提供理论支持和实证依据。

机械化对劳动力的替代是农业经济学研究的热点问题，在现代农业发展过程中，机械化（资金）对劳动力的替代不仅是劳动力价格上涨的反应，更是推动农业生产效率提升及技术进步的动力[11-12]。随着劳动力成本的快速上升，农业生产要素投入呈现出明显的节约劳动倾向和“资本深化”[13-18]，诱致性“资本替代劳动”成为农业生产要素替代的趋势，只有实现“资本替代劳动”的要素结构转换，才能达到农业生产效率最优[19-20]。机械化对劳动力的替代可以促进农户扩大生产规模[21-22]，有利于提升农业专业化服务水平，优化乡村产业结构，促进农业经济增长[23-24]。但由于生产条件差异，机械化对劳动力的替代弹性存在区域差异，地区间由于资源禀赋差异形成不同的要素投入组合，机械化对劳动力的替代弹性也因此不同[25-26]；不同规模蛋鸡养殖在资金投入、专业化水平以及生产技术方面的差异决定了机械化对劳动力替代的差异，由此形成替代弹性的规模差异。

目前畜牧业机械化对劳动力的替代关系研究结果较为丰富，不仅包括畜牧业整体要素替代，还包括各产业，如生猪[25-26]、蛋鸡[27-30]等产业的要素替代。众多研究表明[31-32]，畜牧产业机械化养殖趋势明显，在劳动力价格不断上升的背景下，机械化是推动蛋鸡产业整体朝着“劳动节约型”发展、推动产业转型升级的必经之路。机械化在一定程度上使劳动力成本上升带来的成本压力有所缓解，同时，机械化养殖有利于实现规模经济，提高蛋鸡养殖收益，提升蛋鸡养殖效率。

目前，对于蛋鸡机械化养殖的研究已初步形成体系，但还存在以下不足：1）对机械与劳动力之间替代关系的定量研究不足，研究主要关注机械化养殖对生产效率提高的作用；2）对机械与劳动力之间替代关系的差异性研究不够深入。不同规模及不同区域蛋鸡养殖由于地理、社会、市场等方面的差异，其机械化对劳动力的替代往往具有差异性，而现有针对产业整体的机械化对劳动力替代的研究对政策制定的指导性不足。本研究基于以往考虑畜牧业整体机械化对劳动力替代关系的探讨，利用小、中、大3种蛋鸡养殖规模机械化与劳动力投入的面板数据与超越对数生产函数模型，基于规模与区域差异分析蛋鸡养殖机械化与劳动力之间的替代关系，以期为蛋鸡产业可持续发展及政策制定提供实证依据。

1 模型设定与数据处理

1.1 模型设定

式中为在既定的生产技术水平下，生产要素组合（1,2, …,x）达到的最大产量，x、x为要素、要素的投入量。

根据Hicks在其著作《工资理论》中要素直接替代弹性的定义，给定产出及技术水平不变的条件下，要素替代弹性指的是2种生产要素边际技术替代率导致的要素比率的相对变化[33]，即：

针对蛋鸡养殖实际情况，参考郑旭媛[9]、王欧等[22]学者的研究，本文所用具体模型如下：

式中Y表示地区年的鸡蛋产出，kg/百只，Machine表示地区年的每百只蛋鸡养殖的机械化投入，以每百只蛋鸡机械化投入价值表示，主要包括固定资产折旧、修理维护费、燃料动力费，元/百只；Labor表示地区年的每百只蛋鸡养殖的劳动力投入，以每百只蛋鸡用工数量表示，包括家庭用工和雇工，日/百只，需要指出的是，这里的劳动力投入指的是劳动力数量，而非劳动力成本，原因在于生产函数的本质就是投入量与产出量之间的关系，或者说是要素配置与产出之间的比例问题；Else表示地区年的每百只蛋鸡养殖的其他费用，包括鸡苗费、饲料费、饲料加工费、水费、医疗防疫费、死亡损失费、技术服务费、工具材料费、保险费、管理费、财务费和销售费，元/百只；β、β、β、β、β、β为待估参数。

由此，蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性可以表示为

式中σ表示蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性， MP表示机械化投入的边际产出，即增加一个单位的机械化投入所带来的鸡蛋总产量的增加量，MP表示劳动力投入的边际产出，即增加一个单位的劳动力投入所带来的鸡蛋总产量的增加量。

根据郝枫[34]对超越对数函数要素替代弹性的研究，要素直接替代弹性（Direct Elasticity of Substitution）计算方法为：

式中η，η分别为机械化和劳动力的产出弹性：

1.2 数据处理

本文所用数据来源于《全国农产品成本收益资料汇编》（2005－2019）（统计数据截止到上一年度末），并根据饲养业品种规模分类标准将蛋鸡养殖划分为小规模（300只<蛋鸡存栏量≤1 000只）、中规模（1 000只<蛋鸡存栏量≤10 000只）和大规模（蛋鸡存栏量>10 000只）[35]，考虑数据可得性，小规模蛋鸡养殖选取山西、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、陕西7个省份2004－2018年共105个样本；中规模养殖选取北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、浙江、安徽、山东、河南、湖北、重庆、四川、云南、陕西、甘肃、宁夏、新疆21个省份2004－2018年共315个样本；大规模蛋鸡养殖选取北京、天津、山西、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、安徽、福建、山东、河南、湖北、广东、海南、重庆、四川、云南、甘肃、新疆19省份2004－2018年共285个样本。《全国农产品收益资料汇编》中对小规模养殖的调研省份较少，本文所选7个省份覆盖了东部、中部、西部、东北部地区，具有代表性。

不同规模蛋鸡养殖在鸡蛋产量、机械化投入、劳动力投入等方面均存在差异：1）小规模的机械化投入最少（124.19元/百只）、劳动力投入最多（23.26日/百只），每百只鸡蛋产量（1 699.58 kg/百只）略大于中规模，符合小农户精细化生产的特点；2）中规模相较于小规模来说，机械化投入较大（181.73元/百只）、劳动力投入较小（16.11日/百只），每百只的鸡蛋产量最低（1 698.7 kg/百只），由此可见，相对于小规模、大规模蛋鸡养殖来说，中规模对于生产要素的利用程度以及要素间的融合与替代还存在差距；3）大规模的机械化投入最大（293.14元/百只）、劳动力投入最少（12.71日/百只），说明其机械化水平更高，每百只鸡蛋产量最大（1 700 kg/百只），这是由于大规模蛋鸡养殖形成了规模经济，且由于其先进生产技术，在产蛋率、疾病防控、死淘率等方面均存在相对优势（如表1所示）。

表1 不同蛋鸡养殖规模投入产出统计（2004－2018）

由于自然环境及社会环境差异，不同区域的蛋鸡养殖模式、技术水平、生产效率等方面均存在差异，因此有必要从区域差异角度对蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性进行分析。2011年6月13日，国家统计局将中国的经济区域划分为东部、中部、西部和东北4个地区（东部包括：北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南；中部包括：山西、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部包括：内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆；东北包括：辽宁、吉林和黑龙江）。4个经济区域在蛋鸡养殖资源方面存在差异：1）东部地区蛋鸡养殖面临用地约束趋紧问题，蛋鸡养殖朝着高密度的集约化发展，必然伴随机械化投入的增加，形成对劳动力的替代；2）中部地区目前蛋鸡养殖面临的主要问题是环保规制日趋严格，尤以湖北、河南等省份较为突出。环保政策对蛋鸡养殖的影响主要体现在设备的升级改造，鸡蛋质量标准的提升、鸡舍改造、粪污处理设备购置等因素造成养殖户资金投入的增加。目前蛋鸡养殖户为应对环保政策的投入约为1.8万元[36]，环保政策所产生的费用增加对蛋鸡养殖规模影响较小；3）西部地区得益于“一带一路”战略和“东蛋西移”的行业大背景，蛋鸡养殖区域优势进一步凸显；4）东北地区蛋鸡养殖具有资源禀赋优势，蛋鸡养殖用地约束较为宽松，尤其是辽宁省，2016年后辽宁省蛋鸡养殖资源禀赋系数已位居全国之首，但东北地区属于劳务输出地区，劳动力转移趋势明显，蛋鸡养殖面临劳动力供需趋紧局面。

从区域差异看：1）东部地区蛋鸡养殖机械化、规模化发展水平较高，每百只的鸡蛋产量较大，劳动力投入较少，未来蛋鸡养殖仍具优势，其发展重点在于实现规模化、集约化、机械化的统一；2）与东部地区相比，中、西部地区规模化发展水平相对滞后，但机械化投入与劳动力投入相对较多，未来蛋鸡养殖规模化、机械化水平将进一步扩展；3）东北地区小规模养殖的每百只鸡蛋产量（1 776.14 kg/百只）及机械化具备优势，未来蛋鸡养殖的发展趋势在于小规模养殖户间的合作（如表2所示）。

表2 不同区域蛋鸡养殖投入产出统计

注：表中数据为平均值。

Note: The data in the table are averages.

2 结果与分析

2.1 蛋鸡养殖机械化与劳动力投入及结构变化

2004－2018年期间，小、中、大3种规模蛋鸡养殖劳动投入指数整体呈现下降趋势，机械化投入指数总体呈现上升指数（如表3所示）。

表3 不同规模蛋鸡养殖机械化和劳动力投入指数（2004－2018）

其中，小规模蛋鸡养殖的机械化投入指数增加了8.87%，劳动力投入指数下降了27.44%；中规模蛋鸡养殖的机械化投入指数增加了45.27%，劳动力投入指数下降了31.49%；大规模蛋鸡养殖的机械化投入指数增加了63.41%，劳动力投入指数下降了37.25%；机械化投入指数变动及劳动力投入指数变动与蛋鸡养殖规模呈现正相关关系。

2004－2018年期间，小、中、大3种规模蛋鸡养殖的机械化—劳动力投入比均呈现上升趋势，且与养殖规模呈现正相关关系，蛋鸡养殖呈现明显的机械替代劳动力的发展趋势，且这种趋势在大规模蛋鸡养殖中表现尤为突出（如图1所示）。

图1 不同规模蛋鸡养殖机械化—劳动力投入比变化（2004－2018）

2.2 超越对数生产函数模型估计结果

将2004－2018年小、中、大3种规模蛋鸡养殖省级面板数据代入式（2）进行估计，结果如表4所示。根据表4可知，3个模型的可决系数（回归平方和在总变差中所占的比重，度量模型拟合优度的指标）分别为0.648 9、0.742 7和0.437 2，值检验均为0，解释变量与被解释变量存在显著关系，小规模蛋鸡养殖的机械化、劳动力和其他费用的系数分别为−3.319 1、1.618 0和1.346 5，机械化投入及劳动力投入对鸡蛋产出均有显著影响；中规模蛋鸡养殖机械化、劳动力和其他费用的系数分别为0.627 8、1.842 9和3.626 4，且均对鸡蛋产出均有显著影响；大规模蛋鸡养殖机械、劳动力、其他费用的系数分别为−0.001 0、1.310 4和1.707 7，且劳动力对鸡蛋产出有显著影响。

2.2.1 机械化对劳动力替代弹性的年际变化

表5反映了3种规模蛋鸡养殖机械化对劳动力替代弹性的年际变化：蛋鸡养殖机械化与劳动力呈现明显的替代关系，根本原因在于劳动力价格上涨与雇工难度的增加。具体说来：1）根据《全国农产品统计资料汇编》，全国蛋鸡养殖平均劳动日工价由13.17元/日上涨至84.89元/日，上涨约5.5倍，劳动力价格的上涨直接推动国内蛋鸡养殖的机械化进程；2）城镇化与非农就业的快速发展导致农业劳动力流失，蛋鸡养殖雇工难度逐年增大，机械化养殖可减弱劳动力短缺对规模化蛋鸡养殖的影响。

2004－2018年期间，小规模蛋鸡机械化对劳动力的替代弹性平均值由0.277 3上升至1.379 1，但年际波动较大。原因在于劳动力价格上涨使得传统小规模蛋鸡养殖由人工养殖向机械化、半机械化养殖转变，且小规模蛋鸡养殖多以家庭养殖为主，雇工情况较少，因此小规模蛋鸡养殖逐步实现了机械化对劳动力的替代。

2004－2018年期间，中规模蛋鸡养殖机械化对劳动力替代弹性由0.171 9上升至0.436 5，上涨幅度相对小规模蛋鸡养殖来说较小，年际波动也较小，主要原因在于中规模蛋鸡养殖存在一定的规模效应，其在养殖规模、生产设备投入及市场销售等方面已形成相对稳定的模式，机械化对劳动力的替代更多的是随着技术进步与养殖规模变化。

表4 超越对数生产函数模型估计结果

注：***，**，*表示在1%，5%.，10%的置信度水平上显著。

Note:***,**,*represents a significant level of confidence at 1%, 5%. and 10%.

2004－2018年期间，大规模蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性由0.293 1上升至0.306 9，年际变化小，具体原因如下：1）大规模蛋鸡养殖一般采用半机械化或机械化，且已经形成相对固定的生产模式，因此，机械化对劳动力的替代弹性年际变化较小；2）相对于小规模和中规模蛋鸡养殖来说，大规模蛋鸡养殖的劳动力投入更多体现在质量方面，即劳动力的可替代性较弱，因此，大规模蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性变化幅度较小。

2.2.2 机械化对劳动力替代弹性的规模差异

从整体来看，小规模养殖机械化对劳动力的替代弹性最大，为0.988 4，其机械化养殖仍存在拓展空间；中规模机械化对劳动力的替代弹性最小，为0.303 3；大规模机械化对劳动力的替代弹性均值为0.343 5（如表5所示）。

表5 不同规模蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性（2004－2018）

从规模差异角度看，小规模蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性最大，原因在于国内小规模蛋鸡养殖多以家庭为基本单位，家庭经营的精细化生产方式促使家庭养殖农户追求生产要素的高效率使用。根据《中国畜牧业年鉴》（2008－2013）[37]和《中国畜牧兽医年鉴》（2014－2018）[38]统计数据，2007－2017年期间，存栏量500只以下的蛋鸡养殖户占蛋鸡饲养规模场（户）总数的96%以上，小规模养殖仍然是蛋鸡养殖的主体。小农经济是“贫穷而有效率”[39]，传统农业增长受限的原因不在于农民的非理性决策，而在于传统生产要素的边际产出递减，而新的生产要素的出现可以促进农业产出及收益提高[40]。近年来，劳动力价格不断上涨，作为“理性”的规模化蛋鸡养殖农户会使用相对廉价的机械实现对劳动力的替代，当农户使用机械替代劳动力的替代效应大于产出效应时，农户会维持或扩大养殖规模，促进生产要素的优化与合理配置，增加生产技术选择，提升蛋鸡养殖效率；当农户使用机械替代劳动力的替代效应小于产出效应时，农户会减小养殖规模或直接退出蛋鸡养殖行业。在劳动力价格不断上涨的背景下，小规模养殖机械化对劳动力的替代受到政策约束、资金限制、技术水平影响，机械化与劳动之间存在非常强的替代性，未来小规模蛋鸡养殖的着眼点在实现机械化养殖与规模化养殖的协调统一。

中规模蛋鸡养殖的要素替代弹性相对于小规模和大规模来说较小，说明中规模蛋鸡养殖机械化对于劳动力的替代程度较弱，主要原因在于农户养殖决策的主要目标在于家庭效用的满足。中规模蛋鸡养殖多以养殖专业户为主，其劳动力投入一般是非农就业与养殖劳动力的最佳配置状态，对于购置机械以替代劳动力的意愿较低，更倾向于维持现有劳动力投入。

大规模蛋鸡养殖的要素替代弹性略大于中规模，且年际变动较小，这是由于养殖规模越大的农户，越依赖于“机器养殖”的发展模式，其机械化水平较高，机械养殖已基本取代人工作业。机械化对劳动力替代弹性的提高，一方面是生产要素的合理配置，另一方面也是现代畜牧业的发展要求，从这个方面来看，1万只以上的养殖规模将成为蛋鸡养殖的主体规模。

2.2.3 机械化对劳动力替代弹性的区域差异

各区域机械化对劳动力的替代弹性存在差异（表6），东部地区小规模蛋鸡养殖机械化与劳动力在2008、2010、2016和2018年呈现互补关系（替代弹性小于0，下同），原因在于东部地区蛋鸡养殖规模扩展趋势明显，生产规模的扩大导致资金和劳动力投入同时增加；东部地区中规模、大规模蛋鸡养殖机械化与劳动力均呈现明显的替代关系。由此可见，东部地区作为蛋鸡养殖优势区域，规模化水平将进一步推进，机械化水平进一步提高。

表6 不同区域蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性（2004－2018）

注：表中数据为平均值。

Note: The data in the table are averages.

中部地区及东北地区小、中规模蛋鸡养殖机械化与劳动力均呈现替代关系，在蛋鸡机械化养殖方面存在一定区域优势；2006年东北地区大规模蛋鸡养殖机械化与劳动力呈现互补关系，其余年份则均呈现替代关系。

西部地区小规模蛋鸡养殖的机械化与劳动力在2004、2008、2016和2018年呈现互补关系，原因在于西部地区受蛋鸡养殖产业“南下西进”的影响，规模化蛋鸡养殖趋势明显，机械化与劳动力投入持续增加；中、大规模机械化与劳动力均呈现明显的替代关系，机械化养殖发展趋势明显。

综合来看，国内蛋鸡产业的机械化趋势明显，且呈现规模化与机械化协调发展的新局面，产业布局较为均衡，各养殖区域可在规模化发展的基础上进一步推动蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代。

3 结论与建议

本文以小、中、大3种规模蛋鸡养殖为研究对象，根据2004－2018年的省级面板数据，利用超越对数生产函数测算蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性，并在此基础上分析机械化对劳动力替代的规模和区域差异及形成原因，探讨蛋鸡产业发展方向。主要结论如下：

1）国内蛋鸡养殖呈现机械化替代劳动力的发展趋势，且存在规模和区域差异；

2）蛋鸡养殖机械化与劳动力的替代弹性存在规模差异：小、中、大3种规模养殖机械化对劳动力替代弹性平均值分别为0.988 4、0.303 3、0.343 5，不同规模蛋鸡养殖机械化与劳动力替代弹性差异较大；

3）蛋鸡养殖机械与劳动力的替代弹性存在区域差异：各区域的机械化对劳动力的替代弹性有所不同，蛋鸡产业布局较为稳定，蛋鸡产业区域布局要在现有基础上继续发挥东部地区蛋鸡养殖的区位优势，并推动产业“南下西进”，优化产业布局。

当前，蛋鸡产业规模化、机械化已成为主流趋势，实现养殖户与现代农业大市场的有机衔接的关键在于如何在规模化背景下实现机械化对劳动力的替代。结合研究结论，可得到以下政策启示：

1）鼓励养殖设备科技创新和专业化设备升级改造，推动机械化养殖对人工养殖的替代，进一步提升蛋鸡产业机械化水平；

2）着力推动中小规模机械化养殖，积极引导大规模养殖技术创新。解决中小规模养殖机械购置成本问题，鼓励有条件的区域实现养殖设备的共享共用，实现中小规模由人工养殖或半机械化养殖向机械化养殖的转变，针对大规模养殖要推动机械化养殖重点环节的社会化服务水平，提高蛋鸡养殖机械的利用效率；

3）因地制宜，强化政策聚焦。不断推进东部地区蛋鸡养殖规模化、机械化协调发展，充分发挥东部地区蛋鸡养殖主产区的区位优势，积极引导西部地区、东北地区中、小规模机械化养殖发展，并对其机械购置给予政府补贴。

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Labor substitution relationship for mechanization of laying hens breeding based on scale and regional differences

Wu Yuhuan, Zhu Ning, Qin Fu※

(,,100081,)

Frequent outbreak of epidemics is one of the major factors driving the poultry industry. Much stricter environmental regulations are on the way, particularly on tensions relations between individual farmers and global markets. Modern farms and agricultural operations have far differently than those a few decades ago, such as previous retail breeding mode. A large-scale breeding has become an alternatively effective way to improve the industrial competitiveness, as the advancements in new technology, and the rising cost of aquaculture. In large-scale breeding of livestock and poultry, the agricultural mechanization has been the key to improve the quality and efficiency of laying hen industry. It is necessary to explore the substitution relationship between breeding machine for laying hens and human labor in the development of large-scale agriculture and policy making. In this study, taking the provincial data in the small-scale (300-1 000 heads), medium-scale (>1 000-10 000 heads), and large-scale (more than 10 000 heads) from 2004 to 2018, the substitution elasticity of machine to labor was measured across the spatial scales and regions (east, middle, west and north-east part of China) using the function of transcending logarithm production. The specific data was collected from the(2005-2019). The results show that: 1)The industry of laying hens breeding in China behaved a trend of industrial machine substituting human labor, indicating great differences between various spatial scales and regions; 2) The substitution elasticity of machine to labor were 0.988 4, 0.303 3, 0.343 5 in the small, medium, and large scales, respectively. Specifically, the mean value for the substitution elasticity of machine to labor in the small-scale laying hens breeding increased from 0.277 3 to 1.379 1 from 2004 to 2018, but there was a large annual fluctuation. In the medium-scale laying hens breeding, the mean value for the substitution elasticity of machine to labor increased from 0.171 9 to 0.436 5 from 2004 to 2018, and there were relatively small rise and annual fluctuations. In the large-scale laying hens breeding, the mean value for the substitution elasticity of machine to labor increased from 0.293 1 to 0.306 9 from 2004 to 2018, but there was small annual fluctuations. 3) There were great differences in the substitution elasticity of machine to labor in different regions. The layout of laying hens industry was relatively stable during the measured period. The location advantages can be continued in the east region of laying hens breeding, in order to promote the “south westward” trend, and thereby to optimize the industrial layout area. In the future, an emphasis can be put on the coordinated development of large-scale mechanization in laying hens breeding. Three recommendations can be made during this time: 1) To encourage scientific and technological innovation in breeding equipment, further to upgrade specialized equipment for the substitution of mechanized breeding to human labor; 2) To make great efforts to enhance the mechanization of small-scale and medium-scale farms in laying hens breeding, while to actively guide large-scale farmers in mechanical innovation of breeding technology; 3) To strengthen the particular policy focus considering local environmental conditions. The findings can be used to strengthen the national policy, according to the replacing characteristics of industrial machine to human labor, and further to provide a sound reference for the sustainable development in laying hens industry.

mechanization; animal; production; labor; substitution elasticity; laying hens breeding; differences in scales; differences in regions

武玉环，朱宁，秦富. 基于规模与区域差异的蛋鸡养殖机械化对劳动力替代关系[J]. 农业工程学报，2020，36(23)：21-29.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.003 http://www.tcsae.org

Wu Yuhuan, Zhu Ning, Qin Fu. Labor substitution relationship for mechanization of laying hens breeding based on scale and regional differences[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(23): 21-29. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.003 http://www.tcsae.org

2020-05-02

2020-10-30

国家重点研发计划项目“高产蛋鸡高效安全养殖技术应用与示范”（2018YFD0501305）；现代农业产业技术体系项目“国家蛋鸡产业技术体系”（CARS-40-K28）

武玉环，博士生，主要从事农产品价格、农业经济理论与政策等方面的研究。Email：82101171234@caas.cn

秦富，教授，博士生导师，主要从事农产品价格、农业经济理论与政策等方面的研究。Email：qinfu@caas.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.003

F305.5

A

1002-6819(2020)-23-0021-09