基于粮食保障的农产品国际贸易对粮食生产效率的影响评估
2021-09-06张子良赵梅冯璐
张子良 赵梅 冯璐
摘要：研究农产品国际贸易对粮食生产效率的影响，为中国粮食有效供给提供参考建议。截取2005—2019 年粮食生产数据，运用DEA方法测算云南省粮食生产效率，构建Tobit模型分析农产品国际贸易等因素对粮食生产效率的影响，以期分析出云南省在疫情期间保障粮食有效供给的原因。研究期内云南粮食生产纯技术效率较好，规模效率有待提升。农产品净出口额和综合技术效率之间呈“倒U型关系”，农村人均可支配收入、粮食生产劳动人口和机械动力与综合技术效率呈正比，化肥施用量和人均GDP与综合技术效率呈反向关系。从生产投入、国际贸易、政策保护方面提出保障粮食供给的对策，也为保障云南省在突发性公共卫生事件下的粮食安全问题提供参考意见。
关键词：粮食生产效率;农产品国际贸易;DEA-Tobit;云南
中图分类号：F752.62文献标识码：ADOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210602
第七次人口普查结果表明中国有141 178万人口，粮食总产量66 384.3万t，人均粮食产量475 kg，端稳这14亿多中国人的饭碗，是实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的重要保障。云南省位于中国的西南，人口总数4 720.9万，粮食总产量1 870万t，人均粮食产量386 kg，由于云南省84%的地形为山地高原，10%的地形为丘陵，所以一直推行高原特色农业的发展思路。云南省的粮食生产能力虽在不断增强，但是在全国来说，其产量占比低，粮食供给方面一直是采用外省调粮，所以研究云南省的粮食生产能力是非常有必要的。同时云南作为中国的边陲地区，临近中南半岛，与“世界米仓”泰国、柬埔寨相邻，并与缅甸、老挝和越南交界，有17个边境口岸，其中一类口岸5个，二类口岸12个，92个公开的边境通道和边民互市点。云南省的区位表明在农产品进出口贸易方面，其发挥着不可或缺的作用，是保障粮食有效供给的重要一环。
2020年新冠疫情爆发。在疫情影响下，出现“囤粮”恐慌和国际资本炒作，同时美国、俄罗斯等国家出现气象灾害，导致粮食产量降低，全球粮食供应紧缩，粮食价格持续上升[1]。面对新冠疫情的影响，全球粮食供需格局发生变动。2019—2020年度，稻米和小麦的产量仅略大于需求，玉米和大豆的产量供不应求，其供应水平明显下调。预计2020—2021 年度，这4种粮食生产满足不了需求，产销缺口预计达到3 400万t[2]。疫情爆发之后，俄罗斯限制稻谷出口，越南和缅甸对大米出口进行限制，乌克兰设定了小麦最高出口量，这些出口禁令减少了国际粮食流通。中国的粮食供求基本稳定，但依赖于进口的大豆和玉米可能出现供给缺口[3]。疫情使得中国农产品贸易形势更加复杂，中国农产品出口形势严峻，农民可能最受伤[4]。同时疫情防控也使得国内的粮食作业和粮食流通受到阻碍，使得粮食生产和交易受到一定影响。因此，如何保障粮食在疫情期间的有效供给是重中之重。云南省具有较好的区位优势，临近“世界米仓”，同时新冠疫情的爆发也使得农产品的贸易存在很多不确定性。
1文献综述
在粮食生产效率测算方面，薛龙等[5]运用数据包络分析（DEA）方法测算了河南省18个市的粮食生产效率，结果显示，河南省的粮食生产效率整体较好，但仍有11个市存在过度投入的现象。冯静等[6]以14个粮食大县（市）为研究对象，收集其2004—2013年的粮食生产面板数据，进行静态分析和动态分析，结果显示部分县（市）存在投入冗余现象，粮食生产的全要素生产率普遍偏低。尚丽[7]采集2000—2016年的相关数据，运用DEA方法中的BBC模型对陕西省的粮食生产效率进行了测算，发现陕西省的粮食生产仍有上升空间。陈秋菲等[8]通过构建DEA-BCC模型，收集2007—2014年的省级面板数据，对中国粮食主产区的粮食生产进行分析，结果表明中国粮食作物生产属于非DEA有效，其是生产水平落后和生产投入不合理导致的。田红宇等[9]采用Malmquist-DEA模型对2004—2016年省级面板数据进行了分析，得出研究期间粮食全要素生产率及其分解指标整体达到DEA有效，技术进步对生产力贡献较大。
在影响因素分析方面，徐珊等[10]运用东北粮食主产区巴彦县数据，对耕地资源空间变化和粮食生产能力的相关性进行了分析，并將土地分为4个等级，认为一等地、三等地和四等地的空间变化对粮食产能影响有限，二等地对粮食产能具有重要影响。陈卫洪等[11]研究了气候灾害对粮食生产的影响，认为受灾面积对粮食生产有重大影响，成灾面积影响相对较小，有效灌溉面积可以有效减轻旱灾影响。孙玉竹等[12]选取省级面板数据，分别对小麦、玉米和稻谷的技术进步进行研究，得出小麦和玉米的技术进步依赖于新型的机械技术，早稻依赖于生化技术的进步。何悦等[13]使用13个粮食主产区的面板数据，分析了城镇化发展对粮食产能的影响，得出人口城镇化和粮食生产技术效率之间的关系呈现“倒U型”，土地和生态压力城镇化对效率有消极影响，经济城镇化对产能有积极作用。
综上所述，对于粮食生产效率测算的研究有很多，运用DEA测算效率的方法已经较为成熟，在实际中也有较多的应用。在影响因素方面，现存研究大多是从科技进步、空间变化上对粮食生产影响进行分析，关于外贸对粮食生产影响的研究较少。本文使用云南省近15年的粮食生产数据，对其生产效率，以及外贸对粮食生产效率的影响进行研究。
2云南省粮食生产现状
如图1所示，2005—2019年粮食种植面积整体呈下降趋势，从425.39万hm2下降到416.58万hm2，减少了2.07%，年均下降0.14%。2005—2019年云南省粮食单产和粮食总产量呈现波动式上升，仅个别年份出现下降。其中，粮食单产在2010年有所下降之后稳定提升，粮食单产从3 561.2 kg/hm2上升到4 488.9 kg/hm2，提升26.05%，年均增长1.74%。
粮食总产量在2007、2010和2017年略有下降随后又迅速上升，总产量从2005年的1 514.9万t增加到1 870万t，增长了23.44%，年均增长1.56%。
2.1粮食种植面积
经过2005—2007年和2017—2019年两个阶段较大幅度减少，整体上看，粮食种植面积呈现下降的趋势，其中稻谷、小麦和薯类的种植面积减少尤为明显。稻谷种植面积从104.93万hm2减少到84.15万hm2，整体上减少了19.8%。小麦从52.33万hm2降到32.89万hm2，年均下降2.48%。由于受到外贸粮的影响，大米到岸完税的平均价格是3 300元/t，而国内批发市场的价格约为3 800 ～ 3 900元/t;小麦的到岸完税价格是2 017元/t，国内向农民的收购价格约为2 200 ～ 2 300元/t，批发市场在2 400 ～ 2 500元/t。由于外贸粮价格偏低，缅甸、越南等国的籼稻和小麦抢占云南市场，影响粮农的经济收入，也打击了农民种稻、种麦的积极性。2005—2019年，薯类的种植面积从687.5万hm2减少到53.20万hm2，年均减少1.51%。豆类的种植面积先从47.86万hm2增加到了2016年最高水平的67.36万hm2后逐渐减少到48.20万hm2。玉米的种植面积大幅上涨，2005年的玉米種植面积为118.26 万hm2，2019 年上涨到了178.24 万hm2，整体上涨50.72%，年均上涨3.38%。可见粮食种植面积下降的主要原因是种植稻谷、小麦和薯类的面积下降，其中小麦的下降速度最快。
2.2粮食产量
除个别年份外，粮食的总产量在不断增加，其中玉米和豆类产量的增加起到主导作用。玉米产量仅在2011年出现较小减少，其他时间段都稳步增长。2005—2019年，玉米年均增产4.42%，豆类年均增产3.90%。并且玉米和豆类的单产也有所提升。稻谷和小麦的产量整体上呈现下降的趋势，稻谷产量更是在2017年时出现大幅下跌，其中种植面积减少有很大影响，同时也受限于耕地资源、农业科技水平和种粮比较效益等。但是由于种业科学发展，稻谷和小麦的单产不降反升。薯类在2013年达到最大产出（207.6万t），之后逐年下降，2017—2019年产量保持稳定，相较于2005年薯类的单产有所增加。
3研究设计
3.1粮食生产效率的测算
3.1.1数据包络模型
数据包络模型（DEA）是测算效率的有效方法，主要用于评价多投入多产出的决策单元（DUM）相对效率的非参数方法，在评价过程中无需对数据进行无量纲化处理，因此具有一定的优势，被广泛运用。DEA通过数学规划确定一个相对有效前沿，通过评价决策单元与前沿面的偏差来测算效率值，若是DUM与前沿面重合则是相对有效的，若是与前沿面有偏差则是相对无效的。DEA中常见的有CCR 和BCC两种模型。CCR模型的前提条件是固定规模报酬，这不符合实际，对测算结果有一定的影响。BCC模型则是以规模报酬可变的为前提条件进行效率值的测算，因此更加符合实际。本文运用BCC模
型对云南省粮食生产效率进行测算，公式如下：
3.1.2数据来源
本文选取云南省粮食产量为产出量，选取粮食种植面积和粮食生产劳动力分别代表土地和劳动投入，选取粮食化肥施用量、粮食机械动力以及粮食有效灌溉面积为资本投入。前人有很多采用农业整体上的数据来测算粮食的生产效率，但是为了保证与粮食产出数据的一致性，本文运用权重法把粮食的投入数据从农业整体数据中分离出来[14]。权重如下：
权重A=（农业产值/农林牧渔总产值）×（粮食种植面积/农业播种总面积）（2）
权重B=粮食种植面积/农业播种总面积（3）
运用权重A把粮食生产劳动力从农林牧渔从业人员中分离出来，运用权重B把粮食化肥施用量、粮食机械动力和粮食有效灌溉面积从农业化肥施用量、农业机械总动力和农业有效灌溉面积中分离出来。以上数据均来自于《中国统计年鉴》和《云南统计年鉴》。
3.1.3云南省粮食生产效率计算
本文运用deap2.1系统，采用BCC模型进行计算。
（1）综合效率分析：如表1所示，云南省在2006、2013、2014和2019年的综合技术效率达到1，说明这4年是达到DEA有效率;2007—2009年，云南省的粮食生产综合效率整体呈现上升趋势，这归功于两方面：首先是粮食生产技术的不断改良，使得生产效率得到一定的提高;其次是不断调整生产规模以求达到最优水平，使得资源合理利用。2010年的综合效率较前一年大幅减少，降到0.877，这是因为纯技术效率和规模效率均降低，云南省在2010年气候异常，干旱、冰雹、风雪冰冻、洪涝、地震等灾害频发，受灾和成灾面积大，尤其是2009年初秋—2010年入夏这段期间，灾害范围广、损失重、程度深、时间长，造成了大规模的减产或绝产，为云南历史少有。15年内云南省粮食综合效率的平均值为0.968，表明其整体还未达到最优，还需要在粮食科技、粮食产品加工及流通上加大投入，同时不断优化资源配置，使其达到规模效益。
（2）纯技术效率：纯技术效率反映的是生产决策单元在一定的要素投入下的生产效率，即在规模报酬不变的情况下的生产效率。云南省15年的纯技术效率均值为0.996，其中，2005、2010、2012、2015和2018年的纯技术效率没达到1，表明需要改进粮食生产，加强对新技术的引用，增加创新设计发明。其余10年的值均为1，表明这10年的粮食生产与生产前沿面是重合的，生产是有效率的。
（3）规模效率：如表1所示，云南的粮食生产规模效率均值为0.972，表明其生产规模变化的比例与产出的变化比例不协调。2006、2013、2014 和2019年的规模效率均为1，说明其生产规模与产出是呈比例变化的。2016年和2015年的规模效率没有达到1，其规模报酬也是递减的，表明粮食生产的投入增长多，其产出没有随着投入的增加而增长，应该调整生产投入规模，使其适用现实情况。其余年份的规模效率也未达到1，且规模报酬都呈现递增的情况，云南省应该积极增加粮食生产规模，促使粮食产量增加。
3.1.4云南省粮食生产非有效的調整
由表2可知，云南省在投入、产出方面的调整情况。从投入角度分析，粮食作物面积投入存在冗余，需要适度减少种植面积，合理开发土地。在粮食生产劳动力的投入方面，需要减少劳动力，一方面能够提升劳动效率，另一方面能够减少劳动力的浪费。粮食种植机械动力和化肥使用量方面也存在严重的冗余，云南省属于高原地区，山地众多，不适合大型机械化生产，增加小农机进行生产，同样化肥的使用也超出投入最优水平，应减少化肥的使用，在减少资源浪费的同时，避免对环境和土壤的污染。从产出角度分析，粮食的产量与生产前沿面差距5.924万t，云南的粮食产量有待提升，应该增加产出量才能实现生产的有效率。
3.2影响因素分析
3.2.1模型选择
Tobit模型又叫做受限因变量模型，由于文章探究的是要素对粮食生产综合效率的影响程度，综合效率作为因变量被限制在0与1之间，如果采用多元线性回归会使得结果出现偏差，从而与实际不相符，因此采用Tobit模型最符合实际情况。目前Tobit模型的主要形式有时间序列、面板数据模型和非参数模型，其一般形式表达式如下：
yi=c+xi+ui（2）
式中：ui为随机误差项;xi为定量解释变量;yi为二元选择变量。
3.2.2影响因素的选择
自变量选取云南省农产品净出口额衡量农产品国际贸易水平，为了进一步研究农产品国贸和粮食生产之间的关系，选取云南省农产品净出口额的平方作自变量[15]，选取云南省人均GDP衡量经济发展水平，云南省农村居民人均可支配收入衡量农民收入水平，选取云南省粮食生产化肥施用量、粮食生产劳动人口及粮食种植机械动力衡量投入情况。将前文测算出来的云南省粮食生产综合效率作为因变量。
3.2.3回归结果分析
构建Tobit模型，运用Stata15.0进行回归分析，回归结果如表3所示。
农产品净出口额与粮食生产综合技术效率呈正相关，而农产品净出口额的平方和综合效率是负相关关系，说明粮食生产综合效率随着农产品净出口额的扩大，先增后降，即农产品净出口额和综合效率之间呈“倒U型关系”。这主要是在农业“走出去”的战略背景下，云南省利用自身位置、产业和资源优势，以东南亚各国为突破口，实行农产品走出去战略。随着与东南亚各国农产品贸易的发展，粮食贸易也在稳步发展，健全的市场有助于粮食贸易。同时为了提升粮食生产，近十多年，在国家实施“全国新增500亿kg粮食生产能力规划”背景下，云南省抓住建设工程的机遇，认真落实50亿kg粮食增产计划及系列中低产田地改造项目，采取系列措施增加对粮食种植的扶持力度，2015年实施了粮食安全省长责任制，也加强了粮食生产能力。这些政策有利于增加粮食种植户的积极性，对外贸粮的进口产生一定程度的影响，所以粮食生产技术效率随着农产品净出口额的上升先增高。
当农产品净出口额积累达到一定程度时，到达了市场需求的饱和点，外贸粮的影响过大。早在2010年，缅甸就向云南出口玉米32.47万t，豆类9.3万t;越南向云南出口稻米8万t左右;缅甸平均每年向云南出口稻米超过30万t[16]。近几年，泰国、缅甸和越南的稻米出口持续稳步增长，缅甸在2018年稻米出口量更是突破300万t。外贸粮的价格较国内市场偏低，面对这种数量和价格都有比较优势的外贸粮，粮食种植户的生产积极性被打击。同时，随着市场对经济作物需求的增加，影响农户生产决策，导致粮食生产的规模效率减少，由此粮食生产综合效率降低。
人均GDP对粮食综合技术效率存在负向的影响。人均GDP是衡量地方经济发展水平的指标，随着经济的发展，人们的收入水平不断提高，随之而来的是食物消费结构的调整，对粮食的需求量减少。同时随着收入的增加，农户追求的闲暇时间不断增加，会减少从事粮食生产的时间，也不利于粮食生产作业。粮食的生产综合技术效率不断降低。
农村人均可支配收入对粮食综合技术效率有正相关的关系。随着农民收入水平的提高，其生产的积极性也被有效带动，当种植粮食可以获得可观的经济效益的时候，农户有动力提升种植技术，也会把优质的资源投入到生产中。所以随着农村人均可支配收入增加，粮食生产综合技术效率也会增加。
化肥施用量与粮食综合技术效率呈现负相关。云南粮食生产依赖对化肥的使用，用于粮食生产的化肥逐年增多，不断逼近土地吸收的饱和点。化肥施用过量会造成环境污染，土壤富营养化，从而导致粮食减产。
粮食生产劳动人口对粮食综合技术效率有正向的促进作用。一是农业生产结构的调整，农民会选择种植经济效益更好的经济作物来代替粮食作物，使得从事粮食生产作业的劳动人数减少。二是需要通过增加劳动力来提升综合效率。应保障粮食生产劳动力数量的稳定，同时提升粮食生产劳动人口素质。
粮食生产机械动力与粮食综合技术效率呈现正相关的关系。云南山区占94%，注定要发展一条有别于北方平原以大机械生产为主的农业生产模式，因此应发展适用于高原山地的专业性特色小型农机。云南省根据实际需要发展小农机，不断满足农业现代化对农业机械力的需求，2016年云南省获得中央财政农机购置补贴资金3.41亿元，极大地提高了全省农机化水平。随着小农机的机械动力增力口，粮食综合技术效率也会得到一定的提高。
4结论及讨论
4.1结论
（1）云南省粮食种植结构调整方向符合市场变化趋势。云南省粮食种植面积经历两次较大幅度减少后，整体呈现减少趋势。其中，稻谷、小麦和薯类的种植面积都有所下降，玉米的种植面积稳步提升，豆类的种植面积基本保持不变。云南省各类粮食作物单产有所提高。粮食产量整体呈波动上升趋势，玉米和豆类呈现增加趋势，小麦和稻谷则逐年下降，薯类的产量则基本保持稳定。
（2）粮食生产纯技术效率较好，规模效率需要进一步提升。云南省的粮食生产综合效率均值在0.968，虽然效率很高但是还有一定的上升空间。纯技术效率和规模效率的均值分别是0.996和0.972，说明在粮食生产的技术领域还有待提高，种植规模需要进一步优化，保证产出与投入的比例达到最优。
（3）对农产品净出口额等指标的回归结果表明，农产品净出口额和综合技术效率之间呈“倒U 型关系”;农村人均可支配收入、粮食生产劳动人口和机械动力与综合技术效率呈正比;人均GDP和化肥施用量与粮食生产综合技术效率呈反比关系。
据我国《2020年国民经济和社会发展统计公报》显示，在疫情期间，中国与南亚东南亚地区的农产品贸易不仅没有减少，反而仍然以14%的速度增加，所以云南省粮食种植的结构调整方向、生产效率的提升、粮食贸易的良性发展，保障了疫情期间的粮食供给。
4.2讨论
（1）在国际贸易方面，持续深化与南亚东南亚国家的合作关系。第一，抓住“一带一路”建设机遇，利用云南省自身优势，积极推进农业“走出去”战略。粮食安全需要农业对外投资，投资境外粮食种植业是保证粮食安全的重要措施[17]，应该利用政策优惠扩大农业对外投资规模，打破国内粮食约束的瓶颈，根据国内市场需求有配额进口粮食，以此来拓宽粮食进口渠道，提高国内粮食保障能力;第二，强化科技合作，以科技合作带动中国与南亚东南亚区域的贸易合作。中国与南亚东南亚各国在经贸领域有很强的互补性，在国际政治和经济形式发生重大变化的今天，选取代表第一生产力“科技”为介入点，能够促进中国与东南亚各国的战略关系升级。应该加强中国―南亚技术转移中心、东盟创新中心等高层次科技合作基地和平台建设，持续提升南亚东南亚科技创新中心等科技合作机制以及扩大柬埔寨、老挝、缅甸的4个农业科技示范园的示范效应。第三，依托自身优势，完善农产品贸易平台建设。依托云南省17个边境口岸和92个边境通道，积极推动9个边境合作区和3个跨境合作区的建设，形成优质的对外开放窗口，同时以农业科技合作基地、农业科技示范园区等为基础，构建国际交流合作平台，促进中外贸易发展。第四，积极推动大平台大项目合作，提高示范带动作用。加大对南亚东南亚国家的农业直接投资、科技合作及贸易平台建设的支持力度并建立支持长效机制，促进大项目合作，提高合作项目的示范带动效应，进一步加强农产品贸易合作，促进农产品国际流通。
（2）在生产投入方面，对粮食生产投入进行合理调整。中国不能仅靠国际商品粮来保障粮食供给，粮食贸易只是用来调剂国内粮食供给余缺，更重要的是保障生产。第一，降低化肥施用量，提高耕地质量，推动农业可持续发展。农户是土地的直接使用者，一方面增加对农户的宣传，加强其对化肥污染的认识，全力推进有机肥替代化肥，另一方面完善农业技术推广体系，增加县级以下农技推广人数，利用现代科学技术测土配方，确保农民具备更专业的农业生产技术，同时推广配套轻便的施肥机械，使农户能够科学施肥。第二，推动人才下乡，组织农户学习。扩宽人才下乡渠道，通过健全激励机制、保障机制和平台建设等措施，使得有能力的大学生、退伍官兵、外出务工人员和企业等能够回到乡村从事农业生产活动，同时组织各类不同形式的学习，通过对农户的培训提升其生产技能，从而提高生产能力。第三，加快研发和运用小农机。一方面，研发小型播种机、微耕机、旋耕机、喷雾机等适用于山地高原和零散小块地作业的小型农机，同时积极改造丘陵山区的农田，使得小农机更方便作业。另一方面，加强农机专业合作社农民田间学校建设，利用政策优势和财政补贴，大力推广特色小农机，加快农业机械化推广，提高农业生产效率，推进农业现代化，提高云南省的粮食生产机械力水平，有效提升粮食生产效率。
（3）在政策保护方面，稳定完善扶持粮食生产政策和粮食进口贸易政策。第一，政府通过整合相关支农资金，加大资金和科技的投入，推广成熟度高的技术，同时加强云南省土地生产力、科技支撑力和加工转换力的建设，全面提高云南省粮食生产加工综合效能，做到土地增产与农民增收相结合，藏粮于技与藏粮于地相结合;贯彻落实产粮大县奖励政策，加强耕地保护补贴政策宣传，充分发挥政策引导作用，最大程度保护农民种粮积极性，鼓励政府在粮食生产方面发挥更大的作用，获得的补贴用作粮食种植的基础设施建设，从而降低粮食种植成本，提升自身产能。第二，根据国内粮食生产状况对粮食进出口贸易进行选择，贸易机制和应对措施要灵活，能够做到有效利用国际市场调节国内粮食市场供給。在国内建立国际商品粮储备仓库，使得中国面对国际粮食市场剧烈波动，如疫情、极端气候导致粮食减产时，可以保证国内粮食供给。
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Evaluation of the Impact of International Trade of Agricultural Products on Food Production Efficiency Based on Food Security：DEA-Tobit Analysis of Grain Production in Yunnan Province
Zhang Ziliang1，Zhao Mei1，Feng Lu1，2
（1. College of Economics and Management，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201;2. Academy of Rural Development South and Southeast Asia，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201）
Abstract：This paper studies the impact of international trade of agricultural products on grain production efficiency to provide suggestions for effective grain supply in China. Interception of grain production data from 2005 to 2019，the DEA method is used to measure the efficiency of grain production in Yunnan Province，and the Tobit model is constructed to analyze the influence of factors such as international trade of agricultural products on the efficiency of grain production，in order to analyze why Yunnan Province guaranteed effective food supply during Covid-19. The pure technical efficiency of Yunnan's grain production is relatively efficient，and the scale efficiency needs to be improved. There is an "inverted U-shaped " relationship between the net export of agricultural products and the overall technical efficiency，and the rural per capita disposable income，food production labor force and mechanical power are proportional to the overall technical efficiency，fertilizer application amount and GDP per capita are inversely related to the comprehensive technical efficiency. Measures to ensure food supply are proposed from the aspects of production input，international trade，and policy protection. It also provides reference opinions for ensuring the food security of Yunnan Province in the context of public health incidents.
Key word：grain production efficiency，agricultural product trade，DEA-Tobit，Yunnan
