粮食生产区域演变研究进展

方 伟，万 忠,2，王佳友

（1.广东省农业科学院农业经济与农村发展研究所/农业农村部华南都市农业重点实验室，广东 广州 510640；2.广东农村研究院，广东 广州 510640）

粮食安全关乎国家的国计民生、社会安定，在国家发展战略中占据基础性地位。20世纪90年代中期，美国学者Brown L.提出了“谁来养活中国”的问题，在我国城市化和工业化推进的背景下，2030年中国将面临巨大的粮食缺口。21世纪以来，我国暂时并未发生巨大粮食供需问题，即使在2008年世界爆发大范围的粮食危机背景下，我国依然“站得住脚”，这与我国坚持的“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”的粮食战略是分不开的。当前，我国的粮食安全形势是复杂的。党的十九大报告指出，我国社会的主要矛盾已转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。在粮食安全问题上，不平衡发展表现在城市化进程中各区域粮食生产责任的不平衡，区域发展是以其资源禀赋为基础，附以要素投入与制度安排。伴随我国城镇化进程的加快，县区经济发展表征产业结构升级改造，趋于摒弃成本收益较低的农业产业而发展效益较高的二、三产业，县区粮食播种面积下降，由此对粮食安全构成影响。要素空间配置的差异对地区粮食生产重心变迁产生潜力默化的影响，引致粮食生产发生空间效应。其驱动因素也是多种的，如自然因素、经济因素、技术因素等，可直接或间接地影响地区粮食生产，影响程度可深可浅，通过因素之间的合力驱使粮食生产发生变化。

粮食生产区域变迁此是关乎粮食安全的核心问题，国内外多位学者对进行了大量研究，本文在梳理相关文献的基础上，总结当前主要的研究成果，挖掘研究的不足之处并提出下一步研究思路。

1 粮食生产格局与特点的研究

众多研究表明，20世纪70年代以来，我国水稻生产重心向北迁移的趋势明显［1-3］，南方稻谷优势区域继续稳固、东北稻谷重要性凸显［4］。

1.1 粮食生产重心轨迹

程勇翔等［5］运用重心拟合模型分析中国水稻生产的时空动态，指出改革开放以来我国水稻播种面积重心和产量重心总体向东北方向移动。中稻和一季晚稻重心移动方向为先东北后东南，与南方稻作制度“双改单”变化顺序由北向南相吻合；早稻和双季晚稻重心移动方向都为西南；南方稻区单季稻比例明显上升，“双改单”现象明显，是导致我国水稻种植面积下降的主要原因。刘珍环等［6］运用基于交叉信息熵原理的作物空间分配模型（Spatial Production Allocation Model，SPAM）分析1980—2010年我国水稻种植迁移路径。结果表明，在全国水稻种植区域内发生变化的地区中有超过50%的地区种植面积出现缩减态势，但因单产水平提升，仍有近70%的地区水稻产量增加。研究期内种植面积缩减主要发生在东南沿海的广东、福建和浙江等省，而增加主要出现在东北地区的吉林和黑龙江等省，我国水稻种植重心因此向东北方向迁移约230 km，产量重心向东北迁移约320 km。王小慧等［7］基于县域视角分析我国水稻生产的时空动态变化特征和重心迁移轨迹。结果表明，1985年以来我国水稻产量和面积重心分别向东北迁移229、225 km，全国各稻作区单产提升、东北早熟单季稻区面积增加、华中双单季稻区和华南双季稻区面积减少是我国水稻种植面积变化的主要特征。

1.2 粮食生产分布格局

南方稻区的生产“以长江中游作为重要增长极”，表现为产业集聚效应。从南方的长江中下游、华南、西南三大稻区来看，华南稻区水稻面积、总产均持续下降，广东、福建更是我国最重要的粮食主销区；西南稻区丘陵山区较多，水稻生产主要以供需平衡为主要任务；长江下游的上海、浙江也是我国的粮食主销区，江苏虽然是南方粳稻的主要调出省，但由于城镇化、工业化水平较高，持续发展的能力也值得担忧。因此，长江中游的江西、安徽、湖北和湖南四省将成为未来很长时期内南方水稻生产发展的重要增长极［8］。另外，佴军等［9］、杜永林等［10］、张晓梅等［11］、王嫚嫚等［12］、肖池伟等［13］、杨秉臻等［14］等研究了不同省份内部县域水平上的水稻种植分布格局。

1.3 粮食生产空间相关性

空间计量始于20世纪70年代，Paelinck［15］强调空间相互依存的重要性、空间关系的渐进性和位于其他空间适当因素的作用。Nelson［16］介绍了运用新空间经济理论分析农业经济的特殊问题，Holloway 等［17］研究了生态经济和土地利用的空间计量经济问题。Pierre等［18］运用空间计量分析不同地区香蕉产量的空间自相关性。伴随空间计量的兴起，近年来国内一些学者也将其应用于水稻生产的空间相关性研究。陆文聪等［19］基于1978—2006年29个省份的面板数据，采用空间误差模型，对1978年以来我国水稻、小麦和玉米3种主要粮食生产的区域变化及其成因进行了分析，结果表明国内粮食生产已存在明显的省际关联性，一个省份粮食生产的增长会诱发邻近省份产量的下降。李桃等［20］运用规模比较优势指数模型和探索性空间分析方法（ESDA）研究广西14个地级市水稻产业的比较优势与空间格局，结果表明，广西水稻规模比较优势指数大致呈从东南往西北方向递减的特征，并表现出明显的高高聚集和低低聚集特征。唐荣莉等［21］运用空间分析方法研究2000—2015年重庆水稻生产地理集聚时空演变特征。结果表明，重庆水稻产业表现出高值聚集的特征，但空间聚集程度随时间推移逐渐降低，空间均质化程度提高。李晓云等［22］运用空间计量方法（ESDA、空间相关分析）研究1980—2014年低地平原-水稻耕作系统400多个县域水稻单产的时空变化特点，结果表明，系统整体水稻单产水平提升较大且呈显著的空间正相关，县域水稻单产空间分布存在距离衰减效应。县域水稻单产存在空间绝对β收敛和空间俱乐部趋同现象，相比于H-H自相关区域，L-L自相关区域水稻单产收敛于一个较低的水平，且两个区域水稻单产收敛速度均大于整个区域平均速度。陆文聪等［23］利用 Panel Data 结合空间误差模型实证分析我国粮食生产区域空间格局变化，空间误差参数的结果表明本地区的粮食生产会受到相邻地区粮食生产负方向的影响，该研究虽然考虑了地理空间因素，但并未解释相邻地区负向影响的机制和路径。田红宇等［24］基于我国1998—2015年的数据，通过构建粮食生产集中度指标，建立了整体时期和分时期空间杜宾模型（SDM），对粮食生产区域格局进行了研究，结果表明，我国省域间粮食生产区域格局发生了明显变化，且这一变化并非相互独立，而是表现出空间集聚特征。

2 粮食生产区域集聚理论的研究

关于产业集聚较有影响的理论有区位集聚理论［25-26］、新经济地理理论［27］、产业集聚最佳规模论［28］、熊彼特的创新产业集聚论［29］、产业集聚的社会网络理论［30］以及 Barber［31］、波特的企业竞争优势与钻石模型［32］等。关于集聚的动机，马歇尔曾列出三大原因：更匹配的劳动力市场、不可分的中间产品以及知识与信息的溢出。新经济地理学以经济集聚产生的规模报酬递增与距离带来的运输费用之间的权衡关系为基础［33］。

关于讨论粮食生产区域集聚的理论研究不多。伍山林［34］基于农民行为构建了一个简单分析框架，认为农民会根据扣除迁移成本后的报酬率决定从事行业，市场化改革使农民就业多元化，原有的农业生产区域特征逐渐消失，新的农业生产区域特征显露出来，进而造成不同的粮食生产区域特征。薛宇峰［35］基于农业生产多样化理论对我国粮食生产区域分化的现状和问题进行了分析，认为通过特定的农业部门与作物的生产和商品化，个别农户相互之间的协作和分工的发展所形成的区域组织化使得农产品主产地的形成成为可能。王艳荣等［36］建立了农业产业集聚形成机制的理论模型，重点研究资源禀赋、产业环境、外部环境和竞合互动对农业产业集聚形成的作用机理，该理论框架的整体逻辑是：资源禀赋的存在促进了产业环境和外部环境的改善，进而引起产业内的竞合互动，最终促成农业产业集聚的形成；产业环境和外部环境的改善是一个相互作用、相互促进的过程，它们的耦合关系进一步形成了农业产业集聚。肖卫东［37］认为农业分工本身及农业规模报酬递增必然需要借助某种特定而有效的空间组织形态来实现。农业地理集聚作为一种特定而有效的农业空间组织形态，是农业分工的结果，也是农业分工进一步扩大和深化的原因。因此，农业地理集聚是农业分工的空间组织形态，同时也是农业分工利益和分工效率改善的空间实现，它可以通过扩大农业市场广度和增加农业市场深度来拓展农业市场规模。李二玲等［38］、何伟纯等［39］基于演化经济地理学的分析思路，构建了一个框架，分析了农业地理集聚格局演变的机制，具有一定的历史视角。该研究认为，首先，农业通过自然选择和遗传机制形成自然集聚，自然禀赋条件决定了农作物最初的集聚格局；其次，通过社会选择和变异机制，社会集聚会对自然集聚纠错和提高；再次，通过路径依赖和自增强机制形成农业产业集群；最后，通过分工适应和共同演化机制，农业生产体系逐步完善。这个过程中，农业地理集聚格局的演变经历了由自然集聚向社会集聚进而形成完善的农业生产体系的过程，其中，自然集聚的作用日益减少，而社会集聚作用逐步增加。技术创新、制度创新等社会变异步伐的加快，也将进一步推进农业的地理集聚和空间重构。

3 粮食生产区域变迁影响因素的研究

粮食生产受多种因素影响［40］，目前，关于影响因素相关研究成果十分丰富，现将主要因素归纳如下：

3.1 自然禀赋

耕地利用与粮食生产能力具有相关性［41］，不少研究表明，耕地面积增加［3,42-44］、耕地质量提高［45］、人均耕地资源增加［34］等因素促进粮食生产区域集聚；而土地细碎化程度［45］、除涝面积、自然灾害成灾受灾面积比例等降低粮食生产的区域集聚［23］。不同地区因为发挥了自然禀赋的比较优势而促进粮食播种面积增加，并形成自发特征［42］。

3.2 劳动力要素

关于劳动力对粮食生产和区域集聚的研究是当前文献关注的焦点，集中在以下维度的讨论：一是农村劳动力转移。农村劳动力转移会通过促使更高的机械化替代率，还会促使农户要素投入结构和种植结构调整，提高生产效率，进而增加粮食播种面积［46-47］，大量研究验证了非农就业与其粮食生产之间产生较强的互补性［3,34,43］；但也有研究指出欠发达地区的“刘易斯拐点”已到，农村劳动力对农业生产已呈现负向影响［48］。但农村劳动力外流对粮食产出的影响呈现明显的区域差异性，王跃梅等［49］认为对主销区无显著性影响，对主产区有显著正向影响；而程名望等［50］研究表明，劳动力外流对主销区有负向影响，而对主产区和产销平衡区没有产生显著影响。农村内部劳动力转移、外流均具有显著为正的直接效应和空间溢出效应，劳动力转移对本省和邻近省份粮食生产均具有促进作用；且这些效应表现出显著的分时期动态变化的特征［24］。另外，劳动力被其他生产要素替代的难度也会影响粮食生产，如果替代难度较大，则会抑制生产规模的扩大［47,51］，或促使农户退出生产行为［52］。二是劳动力价格。劳动力价格对粮食种植有显著的负向影响，而对经济作物种植有显著正向影响［53］，农民非农就业收入比重对粮食生产总量的变化起到负向作用［23］。三是劳动力素质。主要从微观角度考量，如陆文聪等［23］认为农业劳动力数量及其受教育程度对各地区粮食生产总量的增长起到显著正向作用。

3.3 农业技术

通过提高技术增加水稻单产水平［3,42,54］、农机推广率和农业机械化等方式都会显著增加水稻产量［3,55］，但关于农机服务是否对区域产出有影响有不同观点。杨进等［56］认为农户在粮食生产过程中是否使用农业机械化服务，对粮食播种面积都不会有显著影响；不断上涨的单位农业机械作业费用会降低农户粮食作物播种面积及其在农作物总播种面积中的占比。如果农户地处平原地区，单位农业机械作业费用上涨对该类农户粮食播种面积及其占比的负向影响将会被削弱。

3.4 社会经济

谭智心等［4］认为人地矛盾是造成区域差异的重要因素之一，林坚等［46］认为稳定的粮食生产收益预期、非农就业与粮食生产的互补以及较小的土地经营规模，使农户的粮食生产仍处于积极性较高和规模报酬递增阶段。农户生产行为上的从众心理也会使其粮食生产决策存在较强的地域性群体效应。王欧等［57］研究表明，农业补贴对粮食产量、播种面积和资本投入都有显著的正向影响。霍增辉等［58］研究也表明，2008年补贴额度大幅增加后，补贴政策对水稻有显著增产效应。杜建军等［54］指出，交通设施对推动我国农业产业集聚的形成演变具有重要作用。另外，化肥施用量、有效灌溉面积、农村水库库容量等物质生产要素的投入也会对区域产量差异造成影响［3,23,44］。

4 粮食生产空间集聚溢出效应的研究

4.1 技术及生产效率的空间外溢

一是先进技术应用存在空间关系，应瑞瑶等［59］发现在研究农户参与病虫害统防统治行为时，如果忽略空间效应会使模型的解释力下降，说明空间因素影响农户技术采纳决策。潘世磊等［60］指出交通设施、农业技术进步对整个粮食主产区种植业结构调整有促进作用,收入水平、灌溉设施、农业劳动力机会成本对种植业比例提高有负向影响。张水峰等［61］认为化肥和农机动力等投入、有效灌溉面积、粮食直补政策等均对粮食产量的增长起到显著正效应；农业劳动力数量和受灾面积对粮食总量的变化具有负向影响，粮食生产具有明显的空间集聚特性。卫龙宝等［62］认为农业生产集聚中农户与其他经济主体形成的密集网络有利于实现“面对面交流”并传播隐性知识，技术支撑主体嵌入农业生产集聚在完善技术市场的同时丰富了网络的层次，促进了新技术的传播。李博伟等［63］认为农业生产集聚及技术支撑主体嵌入能够激发社会网络的学习效应，促进新技术信息知识的传播与扩散，从而对农户采纳新技术行为产生空间影响。伍骏骞等［64］研究表明，农业机械化发展水平对粮食产量有空间溢出效应，该溢出效应主要发生在不同纬度的区域之间，在同一纬度不同区域之间该效应并不显著，这契合了我国农业机械跨维度作业的运行机制。二是技术效率存在空间相关。高鸣等［65］使用DEA-Moran's I-Theil Index 模型，依据1978—2012年31个省份的面板数据测量了我国各省区粮食生产技术效率值，分析了粮食生产技术效率的空间自相关情况，测度了我国粮食生产功能区之间的技术效率差异。结论显示我国粮食生产技术效率存在空间自相关关系；在技术推广过程中粮食生产技术效率不仅不会随着距离的扩大而降低，反而会形成规模效应使效率提高，即一定程度上改进了传统的空间涟漪效应理论；我国粮食生产功能区的粮食生产技术效率差异较大，特别是粮食主销区内部的差异最为明显。此外，该研究认为我国各省区的粮食生产技术效率存在空间收敛现象，其中一个重要原因是农业机械跨区作业，农业机械跨区作业可以将先进的农业机械技术推广到其他行政区域，从而成为技术溢出的途径和工具。陈实等［66］研究也表明，农技推广率对水稻生产具有显著正向影响，且逐步形成稳定的空间溢出效应，且在省市（州）层面下，农业机械化对本地水稻生产具有显著正向影响，而对周边地区水稻生产具有显著的空间挤出效应。杨义武等［67］研究认为，临近省份农业前沿技术进步对本省粮食生产溢出效应不明显，而临近省份农业技术效率对本省粮食生产表现为空间挤出效应。

4.2 生产集聚的收入效应

研究认为经济集聚会对劳动力收入产生影响。张哲晰等［68］基于黄淮海与环渤海的设施蔬菜优势主产区的蔬菜专业村级调研数据，从空间相关性及空间异质性的视角考察产业集聚对农民收入的影响。结果表明，产业集聚形成的马歇尔外部性显著提高本地农民收入；周边专业村的产业集聚与地理距离共同作用对本地农民收入产生空间溢出，并具有地理距离递减性特征；产业集聚程度不同的专业村对彼此溢出关系的反应具有空间非对称性，容易形成专业村发展的“极化效应”；另外，产业集聚、技术指导对农民收入的影响具有空间异质性。王艳荣等［69］基于1990—2009年砀山酥梨产业，考察产业集聚对农民增收的效果，但该研究忽略了空间相关性，即要素溢出的影响，这很可能导致误测产业集聚对农民收入的作用效果。陈利等［70］采用空间计量方法，将农业产业集聚对农民收入影响分为本地影响和空间溢出两个维度，得出“农业产业集聚仅通过直接方式对农民收入带来显著影响，而空间溢出并不显著”的结论。另外，非农经济集聚也会对农民收入产生影响，伍骏骞等［62］考察了经济集聚对农民收入的直接影响和空间溢出效应，结果表明，经济集聚对农民收入有显著直接提升作用，而其他区域的经济集聚与经济距离共同作用，产生了对农民收入正向的空间溢出效应。传统上未考虑空间溢出效应的模型设定，高估了当地经济集聚对农民收入的影响，而低估了经济集聚对农民收入的总体效应。

4.3 集聚的产业经济增长效应

目前研究中，关于农业产业集聚与区域经济正相关的结论较为一致。吕超等［71］研究表明，蔬菜产业集聚对区域蔬菜产业经济增长有显著的正向影响，影响机制为：蔬菜产业集聚因集聚经济的存在，吸引土地、劳动力和资本等生产要素供给数量的增加，并促进蔬菜主产区农业结构转变，推动蔬菜产业经济增长；因蔬菜集聚经济存在外部性，技术溢出成为可能，使蔬菜种植技术传播快、运用广，从而拉动蔬菜经济增长；蔬菜作为主产区的主要产业之一，对当地农业经济增长有显著的正向影响。黄修杰等［72］以广东省主要农作物集聚时空变动为例，得出了农业产业集聚促进了区域经济增长的结论。贾兴梅等［73］研究了农作物空间集聚度与农业经济增长之间存在较显著的正相关关系，表明农业产业集聚的提高导致区域农业经济的增长，农业产业集群为农业和农村经济发展创造巨大的竞争优势。

5 结语与展望

5.1 当前研究的价值与不足

纵观国内外关于粮食生产空间分异与时空演变方面的文献，不难发现，由于国内外农业生产制度、农业资源禀赋及国情农情存在差异，国外的人地矛盾和耕地压力相对来说并不突出，使得其粮食生产的地理空间结构较之国内更少地受到以行政区划为空间界线的政策的溢出效应影响。国外学者对农业种植结构、时空演变以及种植面积、单产水平、区域经济因素、上下游产业布局、发展程度等因素进行了深入剖析，尤其是运用新空间经济理论并不断创新空间计量方法，如ESDA、GIS、Moran's I指数、结构方程模型以及面板数据模型等方法逐步得到应用，这些研究对本文探究并厘清空间相互依存、空间关系渐进性和影响因素具有重要借鉴意义。在我国粮食生产区划及空间分异与演化研究方面，国内学者从生产、技术、政策等方面进行了持续研究。针对粮食的空间分异特征，现有文献多以粮食主产区和平衡区为研究对象，针对主销区的研究不多，尤其是主销区在粮食生产区域宏观政策、区域变迁影响因素方面的研究更少，但以主产区为重点研究对象的既有研究对本研究分析主销区粮食生产空间分布已有较大的启发和参考价值。

通过国内外文献梳理发现：（1）注重粮食生产空间数据统计，并逐渐应用空间回归模型，可避免由于因变量自身相关或者遗漏变量造成的偏差，对普通回归模型的研究起到了较好的矫正作用；（2）由理论层面逐渐向实际应用层面延伸，表现为研究区域由国家、省层面逐渐缩小到市和县域层面，影响因素的研究也开始由多因素综合分析向单因素分析转变，研究成果的深度和实际应用意义得到提升。

但既有研究依然存在一些不足：一是重宏观轻微观。已有文献关于粮食安全政策的研究视角侧重整体性与全局性，以微观视角的研究相对缺乏，尤其缺乏对主销区内重点产粮区域的关注；二是重一般轻特殊。重视一般经济理论的引入和应用，地域分异规律是农业的特殊性所在，已有文献对主销区内部粮食生产地理差异性关注不高，减弱了研究成果的应用价值。三是重静态轻动态。动态视角下，微观区域内部空间结构和关联效应关系更能清晰展现，现有研究明显不足。

5.2 对未来研究的建议与展望

下一步关于粮食生产区域变迁的研究可参考以下思路：（1）研究视角的细化。以微观县域为研究视角，探讨某区域粮食生产微观区域“空间外溢性”和粮食生产区域变迁的驱动因素。目前研究已发现我国区域性粮食生产具有空间关联性，但并未回答空间关联性产生的机制，如是否由于相邻区域面临相似粮食生产制度约束和耕作历史文化，进而产生一个区域粮食生产会通过空间传导机制影响其他区域粮食生产，即产生粮食生产“空间外溢性”现象？因此，有必要对区域粮食生产空间关联性进行深入研究，通过引入空间计量理论和相关模型，侦测研究区域内部微观区域间粮食生产的关联机制。（2）回归分析的内生性考虑。研究粮食生产区域变迁的驱动因素时，定量分析中很容易遗漏变量，进而导致内生性问题，需要引入新的方法进行矫正。（3）空间计量中的地理异质性。强调粮食生产区域演变驱动因素的影响程度（影响系数）的微观地理区域差异，大量研究已表明，比较效益对粮食生产有重要影响［74-76］，但同一种因素在一个较大区域范围（可能是一个省或市）内可能是粮食生产区域变迁关键影响因素，在局部小区域内该关键影响因素的影响程度（影响系数）可能会不同，通过对影响因素系数在空间分布上的差异研究，可为区域粮食安全优化政策提供理论依据。