技术进步、生产规模与农业经济增长——基于空间计量模型的实证研究

王克响，万吉丽，张霞，亓艳茹，崔海龙

（1.青岛农业大学管理学院，山东 青岛 266109；2.青岛海水稻研究发展中心，山东 青岛 266100；3.青岛市技师学院，山东 青岛 266190）

农业是我国第一产业，是国民经济的基础。在推动第二、三产业发展的同时，要毫不放松抓好农业生产发展。2020年“中央一号文件”指出，要强化科技支撑作用，加强农业生物技术研发，持续抓好农业稳产保供和农民增收，推进农业高质量发展；2021年“中央一号文件”提到，加快实施农业生物育种重大科技项目，强化现代农业科技，鼓励发展多种形式适度规模经营。今年的“十四五”规划中指出要优先发展农业农村，全面推进乡村振兴，不断提高农业质量效益和竞争力，推动产业融合。农业经济增长是国家一直以来关注的重点，然而现阶段土壤肥力下降、灌溉水资源缺乏等问题突出，仅依靠增加要素投入促进农业经济增长进程缓慢。随着近几年我国农业科技事业快速发展，对农业的支撑作用不断增强［1］，农业技术进步和科技创新成为农业经济增长的动力和源泉。此外，生产规模化是保障生产要素合理利用、机械技术深入开展、促进农业经济增长的重要途径。技术进步、生产规模对农业经济增长有着怎样具体的量化作用关系，它们在空间效应中的影响作用又是如何，值得进一步研究。本研究首先分析技术进步、生产规模对农业经济增长的影响作用机制，为宏观层面研究农业经济增长提供理论基础；然后，以2009—2018年省级层面数据进行实证分析。

以往研究主要从技术进步与农业经济增长以及生产规模与农业经济增长两个方面展开。多数学者就技术进步与农业经济增长进行深入研究，认为技术进步促进了农业经济增长。匡远凤［2］、杭帆［3］、张社梅［4］等均认为在促进农业经济增长的诸多因素中，土地和劳动力数量已不再是影响农业增长的主要因素，技术进步相对贡献更大。农业机械的大量使用及对农业投入劳动的替代，是反映农业经济中资本偏向型技术进步成效的一个重要方面［5］，农业技术进步存在的偏向现象有利于农业经济增长［6］。另外，就生产规模影响而言，土地细碎化会降低劳动、化肥和其他物质资本的边际产出弹性，使其对农业产量提高的弹性系数变小，从而阻碍农业经济增长［7］。因此，在农村耕地流转背景下，农户家庭耕地规模化生产已经逐渐成为当前我国农业生产的主流趋势，扩大耕地经营规模在一定程度上促使土地由劳动力密集型生产方式向资本密集型生产方式转变［8，9］。生产规模的不断扩大，促进土地流转效率提升，使得规模农户可以通过大型机械作业活动加快农业生产效率，有效降低农产品生产成本，实现农业增效和农民增收，提高农业经济发展水平［10－12］。

综上所述，国内外已有文献对于技术进步与农业经济增长之间的关系研究较多，但多局限于传统农业技术，忽略互联网技术对于农业发展的支持。同时关于生产规模对农业经济增长影响的研究较为缺乏，而且考虑农业经济增长空间效应的较少。因此，本研究将技术进步细分为育种技术、互联网技术、机械技术，采用空间计量模型研究不同类型技术及生产规模对农业经济增长的影响，能更加科学合理地反映三者之间的作用和方向，更全面地分析我国农业经济增长的问题，为有效促进我国农业经济快速增长提供理论支撑。

1 数据来源与研究方法

1.1 评价指标及数据来源

选取我国29个省份（西藏、青海地区数据缺失严重）作为调查对象，调查年份为2009—2018年。

对于农业经济增长指标，采用人均农林牧渔产值（农林牧渔总产值／从事第一产业的人员）来表达，将人口变动纳入考虑；同时为考虑通货膨胀对农业经济增长带来的影响，农林牧渔总产值以2009年不变价格作为基期进行计算。

将技术进步细分为育种技术、互联网技术以及机械技术的进步，以农业植物新品种专利数作为育种技术的衡量指标［13］，数据来自《中国科技统计年鉴》；互联网技术采用互联网普及率进行衡量，数据取自《中国互联网络发展统计报告》；机械技术选择农业机械从业人员作为指标。生产规模＝［农用地面积（耕地、林地、草地）＋水产养殖面积］／农村总人口；控制变量分别为固定投资、农村教育、工业化水平、城镇化率、受灾面积、农村水电站、运输公路长度；是否为粮食主产区作为虚拟变量。所选数据来自《中国农业年鉴》《中国农村统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国农业机械工业年鉴》，个别缺失数据通过线性插值法进行补全。

1.2 研究方法

分别建立育种技术、互联网技术以及机械技术三个空间计量模型：

式中，W 为空间权重矩阵；ρ为空间自回归系数；ε为随机扰动项；β为对应影响因素的影响系数；i为本文中的省份，t为年份。其中，模型（1）为育种技术方程，被解释变量为农业经济增长（pcv），解释变量分别是农业植物新品种专利数（patent）、生产规模（scale）、农村教育（edu），以固定投资（invest）、工业化水平（ind）、城镇化率（pup）、受灾面积（caa）、农村水电站（rhs）、运输公路长度（road）作为控制变量，将是否为粮食主产区（mgpa）作为虚拟变量。模型（2）和模型（3）为互联网技术方程和机械技术方程，分别将核心解释变量替换为互联网普及率（Internet）和农业机械从业人员（ramp），其他变量一致。

2 实证分析

2.1 空间自相关检验

采用空间计量模型分析各地区间农业经济增长的空间效应。在进行空间计量分析前需要通过计算莫兰指数（Moran’s I）确定各地区间农业经济增长是否存在空间关联性。

式中，xi和xj分别表示第i个地区和第j个地区的农业经济增长指标，wij表示地区i和地区j的相邻关系矩阵，n表示不同区域的数量，S2表示区域农业经济增长的方差。

空间权重矩阵能够表示各省份在空间上的临近关系，根据所选样本省份的地理位置以及经济关系可分为邻接空间矩阵、地理距离空间矩阵以及经济距离空间矩阵。分别选取三种空间权重矩阵对农业经济增长进行Moran’s I计算，结果见表1。

由表1可知，经济距离空间权重矩阵的莫兰指数均大于0.3，且都在1%水平下显著，说明我国农业经济增长具有较强的正向空间相关性。地理距离空间权重矩阵虽然也在1%水平下显著，但莫兰指数值相对较低，相比经济距离空间权重矩阵，空间相关性不强。同时，地理距离空间矩阵虽然考虑到区域之间实际距离，并且矩阵是对称的，但现实情况两省份之间经济状况不会完全相同，采用对称矩阵不符合经济意义。而在邻接空间权重矩阵下我国农业经济增长的空间关系显著性最弱，说明地区是否邻近对农业经济增长聚集性影响不大。因此选取以各地区生产总值为经济指标体系的空间权重矩阵进行分析。

表1 我国各省市农业经济增长的Moran’s I值

2009—2018年农业经济增长局部莫兰指数（图1）显示，河北、浙江、山东、福建、江苏、北京、上海、天津、黑龙江、辽宁、吉林共11个省份在第一象限（HH：高农业经济增长—高空间滞后），这些省份农业经济增长状况良好；山西、安徽、江西在第二象限（LH：低农业经济增长—高空间滞后），农业经济增长缓慢；贵州、云南、甘肃、重庆、宁夏、四川、广西、湖北、湖南、陕西共10个省份在第三象限（LL：低农业经济增长—低空间滞后），呈现正向相关聚集效应，但农业发展能力正在逐年退化；海南、内蒙古、新疆位于第四象限（HL：高农业经济增长—低空间滞后）；河南横跨在第二、三象限，广东横跨在第三、四象限。所以就农业经济增长而言，我国有21个省份存在空间相似性。基于上述空间相关性检验，证明我国农业经济增长存在空间效应，可以选择空间计量模型进行其影响因素的分析。

图1 2009—2018年农业经济增长的Moran′s I散点图

2.2 空间模型估计

空间计量模型分为空间滞后模型（SLM）、空间误差模型（SEM）、空间杜宾模型（SDM）。为进一步确认空间计量模型的类别，通过拉格朗日乘数（LM）检验来判断空间滞后项和空间误差项，结果如表2。三个模型的LM检验中，空间误差中的拉格朗日乘数和稳健性拉格朗日乘数检验值均不显著，未通过空间误差项的检验，而空间滞后检验中，拉格朗日乘数和稳健性拉格朗日乘数检验值分别在5%和1%水平上显著，拒绝了无空间滞后项的假设。因此在本研究中空间滞后模型（SLM）为最佳模型。

表2 拉格朗日乘数检验结果

2.3 估计结果分析

利用Stata16.0统计软件分别对农业植物新品种专利数、互联网普及率、农业机械从业人员这三个核心解释变量进行空间滞后模型回归，且使控制变量保持一致，结果如表3。

表3 三种不同核心解释变量的空间滞后回归结果

可以看出，三种核心解释变量对农业经济增长的影响作用均比较显著，存在空间溢出效应，但影响效果、方向以及方式有所不同。总体来看，在育种技术、互联网技术以及机械技术的作用下，邻近地区农业经济增长对本地区农业经济增长的空间效应均呈现正向溢出效应。具体来看，农业植物新品种专利数在10%水平下呈现显著正向影响，表明育种技术的不断完善与进步可以有效促进农业经济增长，但在三种技术进步中对农业经济增长的作用效果最弱。互联网普及率在空间效应1%水平下显著正向影响该地区经济状况，在经济发展类似的地区之间，某地区互联网技术的普及推广会带动其他地区农业经济迅猛增长。主要原因是大数据时代互联网技术已经渗入到各方面，“互联网＋农业”的持续发展，使得互联网技术逐渐成为促进农业经济高质量增长的主要技术支持。农业机械化是推动农业产业调整，实现农业现代化经营，提高粮食综合生产能力，提升农业生产效率，促进农业经济增长的重要手段。农业机械从业人员在5%水平下呈显著正向影响，但影响作用较弱，可能是影响农业经济增长的因素是多维度的，各地区农业机械化水平已经有较大进步，在此基础上单一提升机械化水平对农业经济增长产生的促进作用有限。

生产规模化是农业发展的必然趋势，也是转变农业经营方式的重要途径。三种模型中生产规模均在1%水平下呈现正向影响，说明本地区生产规模化水平的提升，能够实现大范围机械化种植，调整产业布局，充分激发生产要素的最大潜能，有效提高土地产出能力。相应地，邻近地区生产规模化的发展优势会带动本地区生产规模化的发展，加速该地区农业经济增长。农村教育对农业经济增长呈现显著促进作用，是由于农村教育是提高劳动力素质的主要推动力，帮助农民掌握更高效的技术方式，将良好的种植耕作技术应用于农业生产，并利用科学技术改进生产方式，从而保障农业经济持续增长。

在控制变量中，自然灾害在三种模型中均在1%水平下呈显著的负向空间效应，表明农业抗风险能力差，自然灾害造成作物大幅减产，农民收入下降，抑制农业经济增长。根据三个模型检验，农村水电站在1%水平下呈现良好显著性，表明农业基础设施的不断完善，可为农业生产创造更为有利的条件，带动农业经济持续发展。城镇化在1%和10%水平下显著，表明加速农村城镇化进程是农业未来发展的必然趋势。城镇化推动农民向城镇转移，增加农村公共产品供给，缩小城乡差距，促进农业经济稳步增长。此外，是否为粮食主产区这一虚拟变量也在1%水平下显著性良好，主要是因为粮食主产区的政策以及农业基础设施较非主产区都更为完善，对于粮食生产投入比重较大，使得农业经济增长更为迅速。

3 结论与政策建议

通过分析技术进步、生产规模对农业经济增长的影响，本研究得出以下结论：第一，我国各地区的农业经济增长具有正向空间相关性。在经济距离邻近地区之间农业经济增长的协同性较高，能够带动周边地区的农业经济发展。第二，从检验结果看，经济距离矩阵的模拟结果优于邻接矩阵和地理距离矩阵，且正向相关性更为显著，能够更好地分析和解释技术进步、生产规模对农业经济增长的影响。第三，空间相关性在建模过程中起到关键作用，空间效应显著。三种类型的技术进步均会对农业经济增长起到促进作用，其中互联网技术的作用效果最强，这与“十四五”规划强调加快数字化发展相一致。生产规模在空间效应下对农业经济增长具有积极影响。为有效促进农业经济高质量增长，提出以下政策建议。

3.1 增强地区一体化建设，促进协同发展

正向空间效应表明加强某地区农业生产发展，能够促进周边地区农业经济增长，有效提升城市群的实力。优化行政区划设置，发挥中心城市和城市群带动作用，各省市之间应该秉承互利、互惠、共同繁荣进步的理念，充分利用相互之间的空间效应，促进地区间农业经济共同增长。重点发挥空间正向促进范围内的交流平台作用，形成一体化的协同发展模式，增强区域间整体核心竞争力。制定切实符合该地区技术进步发展的政策。鼓励非主产区积极学习借鉴粮食主产区先进的生产技术，并给予政策、资金的大力支持，促进二者之间的融合交流。对自然资源禀赋、经济状况相似的地区进行统筹规划安排，注重空间联动性。

3.2 大力推广机械化，加强技术创新

农业机械化的不断发展可以弥补城镇化引发的劳动力短缺问题，保障粮食产量稳定增长。我国地域辽阔，不同地区经济发展差异性导致农业机械化发展不平衡。对于经济发展落后的地区，要加大购置农机的补贴力度，降低农民生产成本。选派专业人员深入农村，对当地农民展开机械化操作培训，提高当地农机使用率，加强机械化作业水平。对于经济发展较为发达的地区，注重农机质与量的结合考量，这些地区农机数量虽然庞大，但是经常存在使用过度、磨损较大的情况，要提升对农机报废的补贴标准，节约成本。另外，技术创新也是促进农业经济增长的关键环节。不断提高育种技术，加大研发投入，健全政府投入为主、社会多渠道投入机制，加大对基础前沿研究支持。合理利用遗传和基因工程技术改良作物性状，提高作物抗旱抗寒的能力，降低农业风险，丰富作物品种，满足当前消费群体的需要。

3.3 加强农村数字化基础设施建设

互联网技术与农业相结合，为我国农业发展开拓崭新道路。互联网技术的普及应用，为农产品销售搭建交流平台，缓解农产品在流通销售过程中信息不对称的问题，降低农产品的交易成本。加强农村互联网基础设施建设，推动农业农村大数据发展，加强政府对农业信息化的扶持力度，推动网络进入农村的步伐，为提高农业经济发展贡献力量。推广农业线上线下共同发展，利用互联网电商平台延伸农业传统产业链，将农业生产、加工、销售等环节与互联网高新技术有机结合。搭建农产品交易平台和融资平台，为发展“互联网＋现代农业”的资金投入提供保障。同时，政府在税收、财政支出等方面应给予农村互联网发展更多的优惠政策，吸引投资注入农村互联网建设发展中，为提高农村互联网技术铺路搭桥。

3.4 持续推动土地流转，培育种粮大户

深化农村集体产权制度改革，发展新型农村集体经济是“十四五”规划强调农业生产的重点。生产规模化的基础是对土地实施集中化和规范化管理，使得土地经营权平稳流转。积极鼓励和培育农业新经营主体，不断壮大种粮大户队伍，健全农业专业化社会化服务体系，发展多种形式适度规模经营，实现小农户和现代农业有机衔接。大力发展种粮大户合作社，实现种粮大户资源共享与互助，调动种粮大户积极性。加强对种粮大户作业前后的培训与监管，提高作业效率。通过制度完善对土地进行适当集中管理，配套政府土地流转、税收优惠以及提升社会化服务的相关政策，推动种粮大户健康发展，保障粮食产量有序增加，促进农业经济快速发展。立足我国实际发展需要，借鉴学习发达国家关于规模化、土地经营的技术管理手段，推动我国农业经济增长。