江西省水稻生产结构的年际波动特征与趋势分析——基于水稻内部结构调整的视角

余永琦，余艳锋，彭柳林，王长松

(江西省农业科学院 农业经济与信息研究所，江西 南昌 330200)

0 引言

江西是全国13个粮食主产区之一，是新中国成立以来从未间断向国家提供商品粮的2个省份之一，为确保国家粮食安全作出了重要贡献[1]。近年来，江西省全面深入贯彻国家粮食安全战略、乡村振兴战略、高质量跨越式发展首要战略，全省粮食主产区地位不断巩固，粮食总产量连续7年稳定在215亿kg以上，总产量位列全国第12位，稻谷产量位列全国第3位，为“中国饭碗”贡献了更多“江西好粮”。因此，江西省粮食生产问题，成为政府和学术界关注的热点问题。

研究表明，农业资源投入、农资要素投入、农业科技投入、气象条件以及国家政策扶持等是影响区域粮食生产的重要因素[2-6]，这些影响因素本质上都是通过直接或间接作用于粮食播种面积、单产等要素进而影响粮食总产量[7-12]。因此，粮食单产的提高，一方面受益于粮食自身真实单产的提高，如科技进步、投入要素等作用实现单产水平提高；另一方面受益于粮食内部结构的调整，如通过早、中、晚稻种植比例的调整，从而挖掘彼此之间的“单产差”[13]。可见，除去粮食播种面积变化、粮食单产水平变化等因素外，粮食的增产能力还可能受到粮食内部种植结构的影响[14]。另外，由于这3个因素在不同阶段内对粮食增产作用的影响程度存在差异，粮食生产会呈现出一定的年际波动性特征，且具有一定的周期性[15-16]。

有鉴于此，本文基于水稻内部结构调整的视角，立足于江西省水稻生产情况，探讨了江西省水稻生产波动情况以及测算水稻种植面积、单产与内部结构调整在各周期内对江西省粮食增产的贡献程度，从而为正确认识江西省水稻生产波动以及进一步持续稳步提升江西省水稻产量提供有力依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

选取1980～2019年《江西省统计年鉴》的水稻种植面积、总产与单产数据进行汇总与分析，其中水稻主要涵盖早稻、中稻与晚稻；另外，根据全省历年粮食生产情况，水稻生产占据粮食作物(水稻、小麦、杂谷、豆类、薯类)总产的90%以上，占绝对优势，本文所指的粮食主要是指稻谷。

1.2 研究方法

1.2.1 H-P滤波模型 粮食生产具有周期性，在一段时期内，粮食生产受到种植面积变化、单产变化以及种植结构调整等影响，通常会展现出波动性扩张或波动性收缩的状态，它是由长期趋势与短期波动共同作用的结果[17]。长期趋势表现的是粮食总体的变动状态与特征，而短期波动表现的是粮食实际生产情况与长期趋势的偏离，体现出周期性与季节性的特征[18]。H-P滤波模型是由Hodrick和Prescott于1980年共同提出的一种时间序列在状态空间中的分解方法[19]，起初主要应用于经济领域，由于其拟合效果优于线性回归，随后被逐渐运用到多个领域，因此本文采用H-P滤波模型对江西省水稻生产波动进行分析。

1.2.2 改进的拉氏因素分解模型(RLI模型) 相对于传统的因素分解方法而言，RLI模型较好地解决了残差的问题，Sun[21]提出了“联合创造和平均分配”的原理，将残差项ΔxΔy平均分配给因素x和y，而不是简单地消除残差项给因素x和y带来的影响，合理地解决了因素分解过程中的“剩余”问题，因此本文采用RLI模型对江西省粮食生产内部结构影响因素进行分解分析。

由RLI模型可得：

(1)

对“剩余”进行平均配置，可得：

(2)

对“剩余”进行平均配置，可得：

(3)

2 江西省水稻生产波动性分析

根据H-P滤波分析方法，可以通过Eviews 8.0软件进行数据分析，得到江西省1980～2018年的水稻生产滤波结果(图1)。

图1 1980～2018年江西省水稻总产量H-P滤波结果

2.1 江西省水稻产量的长期波动趋势

从长期趋势来看，1980～2018年江西省水稻总产量呈现波动性上升趋势。根据波动强度与时间节点，可以将水稻总产趋势分为波动增长—波动下降—稳定增长3个演化阶段。第一阶段为1980～1996年，该时期国家试探性推行家庭联产承包责任制，推动农村改革，农民水稻种植热情高涨，该阶段水稻总产呈现出波动增长态势，年均增长率为2.04%。第二阶段为1996～2003年，该时期江西省受洪水等自然灾害与“非典”疫情影响，水稻总产呈现波动下滑趋势，从1996年产量峰值1641.8万t降至2003年1360.54万t，年均降幅达2.65%。第三阶段为2003～2018年，该时期内受益于国家与江西省政府以及农业部门推行的一系列惠农政策，水稻产量呈现显著性的增长态势；根据波动走势可进一步细分为2003～2009年、2010～2018年，在2003～2009年，年均增幅达6.25%，2010年受区域内洪涝灾害影响，水稻总产减至1920.8万t，随后全省加强了水利灌溉设施修复与建设，推广机械化生产与高标准农田建设，生产条件得到巨大改善，从2010～2018年水稻总产重新恢复增长态势，2015年达观察期内历史峰值2157.16万t，但受边际产量递减规律影响，产量增速减缓，年均增幅为1.07%。

2.2 江西省水稻产量的短期波动趋势

依据周期波动理论，严格采用“波峰-波峰”周期划分法，且满足持续时间至少2年以上的标准[17,20]，可将1980～2018年江西省水稻产量波动划分为11个周期，其中2014～2018年周期尚未完成。由表1可知，江西省水稻产量波动周期最短为2年，最长为7年，平均长度为3.45年，整体呈现短周期波动态势。

峰谷落差测算的是周期内波峰与波谷落差大小，反映了水稻产量在周期内的波动强度。根据峰谷落差的大小可将波幅按照(0，5%)、[5%，10%)、[10%，+∞)分别划分为弱幅型、中幅型、强幅型3类[17]。根据表1可知，江西省水稻产量的最大波幅为10.90%(1999～2016年)，最小波幅为0.15%(2011～2014年)，平均波幅为3.50%，整体上属于弱幅型，这说明江西省水稻产量在较多的年份里保持着弱幅型波动。江西省水稻产量波动的第7周期属于强幅型，第4、第5周期属于中幅型，其余周期属于弱幅型，表明1990～2006年间江西省水稻产量同比其他年份波动相对剧烈。1980～2018年，江西省水稻生产的最长扩展期为3年，最长收缩期为4年，平均扩张期为1.45年，较低于平均收缩期2年，表明江西省水稻产量在较短时间内易出现滑坡，但从衰退转入萧条的持续时间较长。另外，江西省水稻产量从复苏转入繁荣的持续时间较短，说明水稻产量从滑坡到恢复性增长再到繁荣阶段，耗时少但增长趋势持续时间不长。

表1 1980～2018年江西省水稻产量波动特征

2.3 江西省水稻生产结构的波动趋势

水稻总产量的波动实际上是早、中、晚稻产量波动的综合结果，分别对早、中、晚稻进行H-P滤波分析，可以得到其长期趋势与波动指数(图2)。对比图1与图2发现，早稻产量波动较为频繁，稳定性较差，波幅维持在-16.90%～11.00%之间；晚稻产量同样表现出较为剧烈的波动特征，波幅维持在-27.5%～9.0%之间；早稻、晚稻与总产波动趋势较为一致，反映出水稻总产波动受两者的影响较大。中稻产量波动相对平稳，中稻波幅维持在-11.6%～13.8%之间，且与总产波动趋势呈现出一定相反性，尤其是在1987～1996年、2001～2006年，反映出在水稻总产出现正向与负向大波动之年，中稻具有一定的平缓波动的作用。为进一步明确水稻内部产量波动对水稻总产波动走势的影响，需通过建立模型进行分析。首先，对各波动指数进行单位根检验，结果显示，江西省水稻总产量波动指数与早、中、晚稻的波动指数均在10%、5%、1%的显著性水平下，拒绝存在单位根的原假设，即各波动指数都为平稳序列。因此，构建总产波动指数与早、中、晚稻的波动指数的回归方程：

图2 早、中、晚稻H-P滤波结果与波动率

GV=β0+β1GZV+β2GMV+β3GWV

(4)

据表2可知，早、中、晚稻对水稻总产波动的影响系数分别为0.42、0.12、0.39，其中，早稻对水稻总产波动趋势影响最大，其次为晚稻、中稻，可见与上述分析较为一致，也进一步说明，早稻产量波动是构成江西省水稻总产波动的主要因素，晚稻次之，中稻最次。这可能是受江西省水稻种植结构、单产变动等因素的影响。

表2 江西省水稻总产波动指数与早、中、晚稻的波动指数回归估计结果

3 江西省水稻产量变动因素分解效应的时序特征

为了进一步剖析江西省水稻生产波动特征的内部影响机制，本文基于内部结构调整角度，以江西省水稻生产变化的11个周期为基础，将水稻产量波动变化分解为播种面积、生产力与种植结构3个因素变化的总效应。由表3可知，1980～2018年，江西省水稻增产主要得益于生产力效应，播种面积与种植结构调整对其贡献成效相当，但在不同周期内，3个因素变化的水稻增产效应表现差异较大。

3.1 播种面积效应

1980～2018年，江西省水稻播种面积变化可以分为3个阶段特征，(1)1980～2003年，水稻播种面积呈现波动收缩特征，由1980年的332.37万hm2降至2003年268.53万hm2，为39年内的最低值，年均降幅1%；(2)2003～2015年，水稻播种面积呈现稳步增长态势，从2003年268.53万hm2恢复增长至2015年254.13万hm2，为39年内的最高值，年均增幅2.33%；(3)2015～2018年，水稻播种面积呈现下滑趋势，从2015年254.13万hm2下滑至2018年343.62万hm2，年均降幅1%(图3)。

图3 1980～2018年江西省水稻播种面积情况(含早、中、晚稻)

一般而言，水稻播种面积在不同年度的变化，会逐一反映至水稻总产波动上，根据分解情况，可知各个周期内水稻播种面积变化对水稻增产的贡献情况(表3)。在11个周期内，水稻播种面积效应贡献率在100%以上的(绝对值)占27.27%，主要集中在水稻总产下滑周期，播种面积呈现出缩减态势，对其具有一定减产效果；贡献率在50%～100%之间的(绝对值)占18.19%，主要集中在水稻总产上升周期，播种面积有所扩展，对其增产具有一定的支撑作用；贡献率在50%以下的(绝对值)占54.55%，主要集中在水稻总产波幅相对温和的周期内，播种面积呈现周期性波动，对水稻增产效果较低。纵观39年来，水稻播种面积的不断变化确实对水稻总产变动产生了一定的影响，但并没有成为影响水稻产量波动最主要的因素，1980～2018年水稻增产904.2万t，年均增产23.18万t，水稻播种面积贡献量为25.2万t，贡献率仅为2.79% 。

表3 江西省水稻产量变化内部贡献因素分解效应

3.2 生产力效应

从水稻加权单产来看，1980～2018年，水稻生产力增产效果达846.90万t，贡献率为93.66%，显著高于播种面积效应与结构性效应，构成影响水稻增产效应的主导因素。具体来看，在11个周期内，生产力效应贡献率在100%以上的(绝对值)占27.27%，分别为1980～1984年、1984～1987年、1996～1999年，对水稻增减变动表现出同向支撑作用，且作用高于播种面积效应；贡献率在50%～100%之间的(绝对值)占36.36%，分别为1987～1990年、1990～1994年、1994～1996年、2006～2008年，在这些年份内水稻加权单产呈现波动上升态势，在水稻减产突出的年份，同样表现出巨大的支撑作用，如1990～1994年，调增80.02万t，大大抵消了因种植面积缩减所带来的影响；贡献率在50%以下的(绝对值)占36.36%，分别为1999～2006年、2008～2011年、2011～2014年、2014～2018年，在这些年份内，水稻加权单产继续保持增长的态势，但对水稻产量增减的贡献效果有所减弱(表3、图4)。综合而言，在11个周期内，生产力效应显著高于播种面积效应的占比达63.64%，且高于结构性效应的占比达90.91%，可以判定生产力效应是构成周期内江西省水稻产量增减变动的主要原因。

图4 1980～2018年江西省水稻产量单产(含早、中、晚稻)

从早、中、晚稻单产生产力增产效应来看，晚稻单产的增产效果要显著优于早稻和中稻，是构成水稻增产的主导因素。1980～2018年，晚稻单产水平呈上升趋势，介于早稻与中稻之间，与水稻加权单产水平走向较为一致(图4)；晚稻单产增产贡献量为433.26万t，贡献率47.92%，高于早稻与晚稻，其中，早稻单产贡献量为253.46万t，贡献率为28.03%，中稻单产贡献量为160.18万t，贡献率为17.71%；同时，在各个周期内，晚稻贡献率高于早稻与中稻的周期占比，为63.64%(含绝对值)(表4)。同比晚稻单产，中稻单产水平波动性较大，早稻次之，中稻单产水平增幅较大，但早稻单产的增产效果整体优于中稻；在部分水稻增产与减产周期内，早稻与中稻单产的不稳定性易引发减产效果，而晚稻单产的平稳波动起到了较为显著的支撑作用，能够抵消早稻和中稻因单产变动所产生的调减效应。

表4 1980～2018年江西省早、中、晚稻单产生产力效应

3.3 种植结构效应

从表3可以看出，水稻综合种植结构效应的水稻增产效果偏低，1980～2018年，结构性效应贡献量为25.33万t，贡献率为2.80%，与播种面积效应相当。在各个周期内，对比播种面积效应与生产力效应，其贡献率显著偏低，但对水稻增产具有一定补充性的调增与调减作用。具体来看，1980～1999年及2014～2018年，在水稻出现大增大减之年，水稻种植结构的调整能够起到一定的反向调节作用，从而支撑水稻产量的变化；1999～2014年，水稻种植结构的变化，进一步地促进了水稻产量的上扬，发挥了同向的促进作用，这说明通过优化水稻种植结构，能对水稻生产产生较为积极的增产效果。另外，水稻种植结构的内部调整主要表现在早、中、晚稻种植比例的调整。分阶段来看，1980～1992年，早稻种植比例缓慢下降，晚稻种植比例缓慢上升，且早稻种植面积大于晚稻；1992～1998年，晚稻种植面积超过早稻，于1993年达到历史峰值，随后保持平稳波动，早稻种植面积有所回升，1998年与晚稻种植面积相当；1998～2018年，晚稻种植面积超过早稻，随后两者保持着同向性的下行趋势，种植面积逐渐在缩减。在周期内，中稻种植比例变化呈现出类似“W”的走势，且种植面积逐步扩大，有赶超早稻、晚稻的趋势，这说明江西省“双改单”趋势较为明显，有加剧迹象(图3、图5)。

图5 19802018年江西省早、中、晚水稻种植比例

由表5可知，早、中、晚稻种植比例在不同年份的变化，对水稻增产的效果也有所不同。1980～1999年，晚稻种植比例变化的水稻增产效应相对优于早稻与中稻，起到了增产作用，而早稻综合表现为调减作用，中稻综合表现为反向调节作用，在增产时，调减产量；在减产时，调增产量。1999～2018年，随着中稻种植比例的增加，中稻的增产效应显著优于早稻与晚稻，在种植结构效应中，构成该时期水稻增产变动的主导因素，而同一时期，早稻与晚稻的种植比例呈现缩减态势，对水稻增产产生了巨大的调减作用，减产明显，如2014～2018年，水稻减产51.98万t，其中中稻增产效应168.84万t，贡献率为-324.81%，而早稻与晚稻效应分别为-75.76万t、-73.41万t，贡献率分别为145.76%、141.23%。这进一步说明，中稻种植比例上升所带来的增产效果，在一定程度上弥补了因早、晚稻种植比例缩减带来的减产效果，从而对江西省水稻产量保持增长起到了支撑作用，但也表明“双改单”的趋势明显。

表5 1980～2018年江西省早、中、晚水稻种植结构效应

4 结论与建议

4.1 结论

本文基于1980～2018年江西省水稻生产数据，采用H-P滤波模型以及RLI模型，对江西省水稻生产进行波动分析与内部结构贡献因素分解分析。结果表明，1980～2018年，江西省水稻生产具有较为明显的年季波动特征，总产整体上呈现波动性上行趋势，且波动幅度属于弱幅型。细分到早、中、晚稻，早稻是构成水稻产量波动的主要因素，其次是晚稻、中稻，早、晚稻产量波动相对频繁，中稻产量波动相对平稳，对总产具有平缓波动趋势的作用。从内部结构贡献因素分解角度看，生产力效应是周期内江西省水稻增产的主要因素，其次是播种面积效应、种植结构效应；细分到早、中、晚稻，从生产力效应来看，晚稻单产变化是影响水稻增产变动的主要因素，其次是早稻、中稻；从种植结构效应来看，早、晚稻种植比例呈现同向缩减趋势，中稻种植比例呈“W”型增长；同时，在观察期内，早、晚稻种植比例缩减变化具有明显的减产效果，而中稻种植比例增长起到了较为有利的支撑作用，在一定程度上弥补了早、晚稻种植比例缩减所带来的减产，但也表明江西省存在显著的“双改单”现象。

4.2 建议

(1)水稻播种面积的缩减对水稻生产具有减产作用，保障水稻播种面积的稳定性，对江西省粮食稳产稳收具有现实意义。一是要加强对农田土地开发利用的管理，严禁非法抛荒弃耕行为，严守耕地红线，保障粮食种植的基础；二是要加快农业生产经营模式转变，有序推进土地适度规模经营与高标准农田建设；同时，大力发展农村农业绿色发展，减少对耕地污染与破坏，提升复种效应；三是落实耕地保护制度与农业支持保护制度，转变农业生产补贴方式，加强耕地占补平衡管理，严格实行“占一补一、占优补优”，调优减差。

(2)水稻单产能力的稳定提升对水稻生产具有显著的增产作用，深入挖掘早、中、晚稻单产潜力能够有效提升江西省水稻总产水平。一是要稳定中稻、晚稻的单产能力，提升早稻的单产潜力。积极推广有效的水稻种植模式，例如早粳晚籼、晚稻早种、种养结合等，提高水稻生产的灾害风险抵御能力；二是全面推进水稻种植全程机械化，加快创新水稻高产高效栽培模式，积极发挥优良品种对江西省水稻产业发展的技术支撑作用，实现水稻种植单产能力有效提升。

(3)水稻内部种植结构调整对水稻增产的效果也不容忽视。在稳增稳产的前提下，一是要适度调整水稻种植结构，调优减差，剔除部分低产或不适耕作的耕地种植面积，合理分配早稻、中稻和晚稻的种植比例；二是要有效对接市场，进一步优化各类水稻品种种植比例，增强农户获利能力，提振农户种植信心；三是要深入研究与观察，“双改单”趋势下水稻产量的总体变化与单产变化，鼓励与支持双季稻生产，适度保障中稻种植规模。