广西甘蔗生产区域比较优势时空变化及影响因素分析

韦敬楠，刘 伟

(1广西科技大学经济与管理学院，广西柳州 545006；2内蒙古建筑职业技术学院经济管理学院，内蒙古呼和浩特 010070；3北京林业大学经济管理学院，北京，100083)

0 引言

甘蔗是我国最主要糖料来源，也是主要经济作物之一[1]。广西作为我国最大的甘蔗生产基地，甘蔗年产量约占全国的68%，对保证国内食糖供给安全具有不可替代的作用[2]。近年来，受甘蔗种植成本上升、机械化程度低及比较效益下降等不利影响，广西甘蔗种植面积和产量呈逐渐下滑趋势[3]。为重振蔗糖产业，广西于2014年启动建设“双高”甘蔗生产示范基地建设，旨在扭转甘蔗生产严峻形势，推动广西蔗糖产业高质量发展。

目前，关于农作物生产比较优势相关研究成果颇为丰富。通过梳理相关文献发现，不同学者对农作物生产比较优势测度方式不尽相同，主要包括：一是采用规模比较优势指数法、资源禀赋优势指数法、效率比较优势指数法及综合比较优势指数法等对我国及省域农作物生产比较优势进行测度[4-5]；二是通过采用遥感技术手段评价农作物生产布局的比较优势度，根据高分辨率遥感影像获取农作物空间分布图像[6]；三是利用探索性空间数据分析方法，结合GIS及空间计量经济学研究农作物生产比较优势时空分布特征[7]；四是基于区域比较理论，综合考虑生产自然条件、成本等因素，运用概率优势模型分析农作物生产比较优势[8]。

然而，关于甘蔗生产比较优势研究较少，吴多广等[9]研究中国甘蔗主产区生产比较优势，认为广西具有绝对的规模比较优势和综合比较优势。邹晓蔓等[10]研究了我国甘蔗生产区域比较优势，发现广西、云南和广东是我国甘蔗生产优势省区。基于此，本文将采用规模比较优势指数法、效率比较优势指数法和综合比较优势指数法对广西甘蔗生产区域比较优势时空变化进行研究，并借助空间自相关分析法，探讨其空间相关性问题，通过构建混合效应的空间杜宾模型进行了实证检验，旨在优化广西甘蔗生产布局，提高广西蔗糖产业竞争力。

1 数据来源及研究方法

1.1 数据来源

根据本文研究内容需要，结合数据获取可得性，甘蔗产量、种植面积等相关数据来自《广西统计年鉴》(2012～2021)，由于个别年份存在数据缺失，因此，本文拟采用插值法进行补充。此外，本文对广西 14个地级市甘蔗生产比较优势进行空间计量分析，市域矢量数据来自国家测绘地理信息局平台网站。

1.2 研究方法

1.2.1 生产综合比较优势指数法

测度农作物生产比较优势的方法众多，根据已有的文献可知[11-12]：综合比较优势指数(Aggregated Advantage Index，简称AAI)是从生产层面上考察农作物比较优势，能够很好地反映地区差异。鉴于综合比较优势指数(AAI)是效率比较优势指数(Efficiency Advantage Index，简称EAI)和规模比较优势指数(Scale Advantage Index，简称SAI)的综合，因此，本文拟采用规模比较优势指数法、效率比较优势指数法、综合比较优势指数法对广西甘蔗生产区域比较优势进行测度[11]。

1.2.1.1 规模比较优势指数

规模比较优势指数(SAI)是指从规模角度去衡量一个国家或地区生产某种产品的比较优势，本文是指某个时期某地甘蔗种植面积占该地区农作物种植面积的比重与同一时期广西甘蔗种植面积占广西农作物种植总面积比重的比值。其计算公式如下：

式(1)中，SAIij为i地区j农作物生产的规模比较优势指数，这里的j农作物指的是甘蔗，MSij为i地区甘蔗种植面积，单位：hm2；Si为i地区所有农作物种植面积之和，单位：hm2；Sj为广西甘蔗种植面积之和，单位：hm2；S为广西农作物种植面积之和，单位：hm2。

1.2.1.2 效率比较优势指数

效率比较优势指数(EAI)是指从土地产出率的角度衡量一个国家或地区内某种农作物的相对于同期全国水平的比较优势，本文是指某个时期某地甘蔗单产与同期广西甘蔗平均单产相比的值，其计算公式如下：

式(2)中，EAIij为i地区j农作物生产的效率比较优势指数，这里的j农作物指甘蔗，APij为i地区甘蔗的单产，单位：t/hm2；APj为广西甘蔗平均单产，单位：t/hm2。

1.2.1.3 综合比较优势指数

综合比较优势指数(AAI)是效率比较优势指数和规模比较优势指数乘积的平方根，它能够更加全面地反映一个国家或地区在农作物生产上的优势程度，其计算公式如下：

式(3)中，AAIij为i地区j农作物生产的综合比较优势指数，这里的j农作物指甘蔗。若AAIij＞1，说明与广西平均水平相比，i地区甘蔗生产具有综合比较优势；若AAIij＜1，说明与广西平均水平相比，i地区甘蔗生产不具有综合比较优势。AAIij值越大，说明i地区甘蔗生产综合比较优势越突出，反之说明i地区甘蔗生产综合比较优势越不明显。

1.2.2 空间自相关分析

1.2.2.1 全局空间自相关

全局空间自相关由Moran于1950年首次提出，用于识别地理单元之间是否存在相似性，最常见的统计量是Moran’sI指数[13]，该指数取值区间为[-1，+1]。若指数大于0时，说明存在正相关，并且指数越接近于1其正相关性越强；若指数小于0时，说明存在负相关，并且指数越接近于-1其负相关性越强；当指数为0时，说明观测值呈独立随机分布，全局空间不相关。Moran’sI指数的计算公式为：

式(4)中，I是全局Moran’sI指数，n是广西14个地级市，wij为空间权重，取值分别为1或0，表示市域之间相邻和不相邻，xi和xj分别是单元i和单元j的甘蔗生产综合比较优势指数；x-为广西 14个地级市蔗生产综合比较优势指数平均值，xi-x-为观测值方差。

1.2.2.2 局部空间自相关

局部空间自相关用于识别属性相似聚集区的空间分布位置，使用局部Moran’sI指数Ii表示。局部空间自相关指数能直观显示广西 14个地级市域间甘蔗生产比较优势的空间差异程度与显著性，根据变化程度划分为第一象限(高—高)、第三象限(低—低)、第二象限(低—高)和第四象限(高—低)4个象限。局部空间自相关Moran’sI指数Ii的公式为：

式(5)中，Ii为广西甘蔗生产比较优势局部空间自相关指数，当Ii取值为正数时，表示广西市域甘蔗生产比较优势呈高集聚或低集聚；当Ii取值为负数时，表示呈高低集聚或低高集聚。

1.3 变量选取说明

农业生产比较优势是由农地资源禀赋、技术环境条件和社会经济条件共同决定的[15]。因此，本文分析广西甘蔗生产比较优势的影响因素时，主要探讨农地设施、农业机械化、农作物种植结构、城镇化、农村基础设施等因素对其影响效应。

1.3.1 农地设施

农地设施条件对甘蔗生产效益的影响表现在农地具备灌溉条件，可以有效应对持续性干旱对甘蔗生长的不利影响。此外，机耕路通达性对甘蔗机械化生产水平产生十分重要的影响，而农业机械化水平又影响甘蔗生产效益。因此，农地设施条件对甘蔗生产比较优势具有正向影响效应。

1.3.2 农业机械化

提高甘蔗生产效益离不开采用机械化生产。当前，广西甘蔗生产综合机械化水平已经提高到68.2%[16]，这对提高甘蔗生产效益具有不可替代的作用，通过减少劳动力投入，从而降低生产成本，提高甘蔗生产效率。因此，农业机械化水平对甘蔗生产比较优势具有显著的正向影响效应。

1.3.3 农作物种植结构

在广西农村地区，粮食种植与经济作物相互争夺有限的土地。为保障粮食生产安全就意味着需要更多的土地进行粮食耕种，从而限制甘蔗种植面积。广西作为我国最大的甘蔗生产基地，势必要调整其他作物的比例保证甘蔗生产稳定，因此，农业种植结构对甘蔗生产比较优势有一定影响。

1.3.4 农村城镇化

农村城镇化发展有利于提高农民非农收入。在农村城镇化进程中，农民收入结构也将发生显著变化，具体表现在种粮收入占农民纯收入比重持续下降，经济作物与非农收入占农民纯收入比重持续上升。甘蔗作为广西最主要的经济作物，但其经济效益低于水果、桑蚕等特色经济作物，因此，农村城镇化对甘蔗生产比较优势具有显著的负向影响效应。

1.3.5 农村基础设施

完善的基础设施对降低农业生产成本具有显著影响。甘蔗作为大宗农产品，其生产对农村基础设施的依赖程度较高，尤其是农村道路交通设施对甘蔗生产的影响非常大。因此，道路交通对甘蔗生产比较优势具有显著的正向影响效应。

根据以上分析，本文结合研究内容，考虑到数据获取的可得性，拟选取农地灌溉面积比重、人均农业机械总动力、粮食种植面积占比、城镇化率、公路网密度等5个相关指标作为分析广西甘蔗生产比较优势的影响因素，选取的影响因素和具体变量指标详见表1。

表1 各变量指标

2 测算结果与分析

2.1 生产比较优势指数时空变化分析

分别利用式(1)、式(2)、式(3)计算出广西14个地级市 2011年和 2020年甘蔗规模比较优势指数(SAI)、效率比较优势指数(EAI)、综合比较优势指数(AAI)，结果见表 2。运用 GeoDa软件绘制 2011和2020年广西地级市甘蔗生产综合比较优势的时空变化图（图1、图2）。

图1 2011年广西甘蔗生产综合比较优势

图2 2020年广西甘蔗生产综合比较优势

表2 广西地级市甘蔗生产比较优势指数

由表2可知，从生产规模比较优势指数(SAI)变化来看，2011年生产规模比较优势指数大于1的城市分别为崇左、来宾、防城港、柳州和百色，说明这些地区存在明显的生产规模优势，其中，崇左甘蔗生产规模比较优势指数最高。此外，南宁、北海和河池这3个地区甘蔗生产规模比较优势指数(SAI)接近 1，其余地区甘蔗生产规模不具备比较优势。2020年，全区甘蔗生产规模比较优势指数(SAI)大于1的城市相比2011年明显增多，崇左一直保持广西最大的甘蔗产区[14]。可见，广西甘蔗生产规模比较优势在崇左、来宾、防城港等少数地区进一步增强，甘蔗种植面积下滑趋势得到明显扭转。

其次，从效率比较优势指数(EAI)变化来看，2011年生产效率比较优势指数大于1的城市有8个，分别为玉林、崇左、贵港、防城港、北海、桂林、梧州和南宁，说明这些地区存在明显的生产效率优势，其中，玉林甘蔗生产效率比较优势指数最高；其余 6个地区甘蔗生产效率指数均小于 1，说明这些地区不具备甘蔗生产效率比较优势。2020年，全区甘蔗生产效率比较优势指数(EAI)大于1的城市较2011年减少了2个，说明广西甘蔗生产效率比较优势并不突出。

最后，从综合比较优势指数(AAI)变化来看，2011年甘蔗生产综合比较优势指数大于1的城市有5个，分别为崇左、来宾、防城港、柳州和北海，说明这些地区存在明显的生产综合比较优势，其中，崇左甘蔗生产综合比较优势指数最高，其余9个地区不具备甘蔗生产综合比较优势。2020年，全区甘蔗生产综合比较优势指数大于1的城市较2011年增加了2个，说明广西甘蔗生产综合比较优势依然保持，崇左、来宾、防城港甘蔗生产综合比较优势更为明显。

2.2 广西甘蔗生产规模化比较优势空间格局特征分析

根据 2011～2020年广西甘蔗生产综合比较优势全局自相关 Moran’sI指数的计算结果（表 3），2011～2020年，Moran’sI指数都为正值，并且P值均小于 0.05，说明广西甘蔗生产综合比较优势存在明显的空间聚集。由于通过全局Moran’sI指数值无法识别不同地区甘蔗生产综合比较优势在相邻区域空间的相关性，为了进一步考察相邻地市相关性，本文采用局部Moran’sI指数进行判断。

表3 2011～2020年广西甘蔗生产全局自相关Moran’s I指数

绘制2011年和2020年LISA聚类图，如图3、图4所示。广西不同地区甘蔗生产综合比较优势在相邻区域空间相关性较弱，且并无明显变化。具体来看，2011年，广西甘蔗生产综合比较优势高高聚集的城市只有防城港和南宁，低低聚集的城市为贺州和梧州，其他地区均呈现不明显的空间集聚特征。到2020年，低低聚集的城市仅有贺州，局部Moran’sI指数相比2011年基本没有明显变化，说明广西甘蔗生产综合比较优势在邻近地区不呈现明显的向四周溢出效应。

图3 2011年局部自相关Moran’s I指数

图4 2020年局部自相关Moran’s I指数

3 广西甘蔗生产比较优势的影响因素分析

3.1 计量模型构建

根据表 3全局自相关 Moran’sI指数的P值在0.05的显著性水平上通过检验，说明近10年广西区域甘蔗生产比较优势存在明显的正向空间自相关性，因而，考虑采用空间面板数据进行实证分析。

3.1.1 空间杜宾模型

传统面板计量模型由于忽略了空间效应而导致估计结果是有偏的，面板空间计量模型则较好地克服传统面板计量模型的缺陷，因而在各个领域得到广泛运用。因此，本文拟采用空间杜宾模型(SDM)来实证研究广西甘蔗生产比较优势的影响因素。

3.1.2 模型构建

根据空间杜宾模型(SDM)的一般形式，本文拟构建如下计量模型[17]：

式(6)中，EAIit为被解释变量，表示i地区t年的甘蔗生产综合比较优势，ρ、βi、δi为带估计参数，wit为空间权重矩阵，xit为解释变量，包括农地灌溉面积比重(x1)、人均农业机械总动力(x2)、粮食种植面积占比(x3)、城镇化率(x4)、公路网密度(x5)，εit为随机误差项。本文采用邻接关系构建空间权重矩阵，基本形式为：

wit=当2个区域相邻时，取值为1；不相邻时取值为0。

在空间杜宾模型(SDM)中，普通最小二乘估计(OLS)方法估计得到的结果是有偏且不一致，通常采用极大似然法(QMLE)来估计[18]。

3.2 影响因素计算结果及分析

一般根据豪斯曼统计量(Hausman)检验结果选择固定效应还是随机效应，运行Stata 15.0软件，结果显示为负值，说明应选择随机效应的空间杜宾模型进行估计更为合理。利用Stata 15.0软件计算空间杜宾模型系数，结果如表4所示。根据Spatial rho、lgt_theta、sigma2_e的估计结果，空间回归系数在0.001的水平上显著，表明存在空间溢出效应。

表4 空间杜宾模型(SDM)估计结果

由于空间杜宾模型的估计系数不能直接反映与被解释变量的关系，所以对空间杜宾模型的估计结果进一步分解为直接效应、间接效应和总效应。空间杜宾模型的直接效应表示解释变量的变化对本区域被解释变量影响的均值，间接效应表示解释变量的变化对邻近区域被解释变量影响的均值，总效应表示解释变量的变化对所有区域被解释变量影响的均值[19]。根据各解释变量影响效应估计结果见表5。

表5 影响因素效应估计结果

从 SDM 的直接效应来看，公路网密度对区域甘蔗生产比较优势有显著的负向影响，本文认为主要原因是广西甘蔗生产逐渐向交通条件相对较差的区域集中，其生产比较优势进一步凸显。此外，区域城镇化率对甘蔗生产比较优势有一定的正向影响，随着城镇化水平的提高，非农就业机会不断增多，为甘蔗生产提供更多的社会化服务，促进了甘蔗生产效率的提高，比较优势更加明显。

从 SDM 的间接效应来看，农业机械化水平对区域甘蔗生产比较优势有显著正向影响，这说明某区域农业机械化水平的提高会对邻近区域农业机械化水平提高存在一定的空间溢出效应。某区域农业机械化水平提高后，甘蔗生产比较优势逐渐凸显，受其影响，邻近区域甘蔗生产机械化水平也会逐渐提高，从而促进甘蔗生产比较优势。粮食种植面积占比对区域甘蔗生产比较优势有一定的负向影响，这说明区域农业种植结构调整会影响当地甘蔗生产比较优势，主要表现在增加粮食种植面积后，甘蔗种植面积受到挤压，因而降低甘蔗生产比较优势，农业种植结构的调整会波及邻近区域甘蔗生产比较优势。公路网密度对邻近区域甘蔗生产比较优势有显著的负向影响，甘蔗生产向交通条件相对较差的区域集中，相邻区域受其影响，也会因为交通条件相对较差而选择种植甘蔗，因而邻近区域甘蔗生产比较优势逐渐凸显。

从 SDM 的总效应来看，公路网密度和粮食种植面积占比通过了显著性检验，并且影响方向为负，说明广西区域甘蔗生产比较优势逐渐向交通条件相对较差的区域转移，农业种植结构也在一定程度上影响区域甘蔗生产比较优势。随着广西甘蔗生产进一步向崇左、来宾等地区集中，其区域生产比较优势逐渐凸显，在一定程度上也表明广西在不断优化农业生产结构，根据区域生产比较优势合理布局甘蔗种植，从而提高区域甘蔗生产比较优势。

4 结论与建议

4.1 研究结论

本文基于生产综合比较优势指数法、空间自相关分析法，研究2011～2020年广西甘蔗生产比较优势，在此基础上，运用全局Moran’sI指数检验广西甘蔗生产比较优势的空间相关性，进一步构建面板空间杜宾模型，实证研究广西甘蔗生产比较优势的影响因素，得出主要结论有：

(1)近 10年来，广西甘蔗生产具备综合比较优势的区域保持基本稳定，甘蔗主产区生产综合比较优势主导作用进一步增强，区域生产优势更加凸显，呈现向桂西南、桂中地区进一步集中趋势。从效率比较优势和规模比较优势变化来看，桂东南地区甘蔗生产效率比较优势最明显，桂西南和桂中地区规模比较优势进一步凸显。

(2)区域交通条件对甘蔗生产比较优势具有显著的负向影响。实证结果表明，本地区甘蔗生产会逐渐向交通条件较差的地区转移，受其影响，相邻地区也会呈现甘蔗生产向交通条件相对较差的区域转移。

(3)农业机械化水平对甘蔗生产比较优势有一定的正向影响。机械化对甘蔗生产而言非常重要，甘蔗生产机械化水平较高的区域不仅对当地甘蔗生产比较优势具有显著的促进作用，通过空间溢出效应，还对邻近区域甘蔗生产比较优势有一定的正向影响。

(4)农业种植结构调整对区域甘蔗生产比较优势在 0.1的水平上显著，说明调整农业种植结构不仅会影响到当地甘蔗生产比较优势，邻近区域也会通过调整农业种植结构，从而影响区域甘蔗生产比较优势。城镇化对本区域甘蔗生产比较优势的影响效应较弱但依然显著，说明区域甘蔗生产比较优势在一定程度上受市场化程度的影响。

4.2 建议

根据研究结论，广西甘蔗生产综合比较优势的区域差异较为明显，应通过合理优化甘蔗种植布局，进一步提高区域甘蔗生产比较优势。

一是广西甘蔗生产应继续向桂西南、桂中地区转移，通过提升区域甘蔗生产效率优势来提高综合生产比较优势。

二是加快甘蔗主产区农业基础设施建设，形成高标准现代化农业生产基地，推动甘蔗全程机械化发展水平，全面提高区域甘蔗全要素生产率，从而提高区域甘蔗生产比较优势。

三是结合广西区域甘蔗生产比较优势的分布特点，在崇左、来宾、南宁和柳州等甘蔗生产规模优势较明显的区域，进一步强化“双高”甘蔗生产基地建设，实现跨区域技术共享、农机服务，进一步增强广西区域甘蔗生产空间溢出效应。