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关键词：粮食生产；有偏技术进步；替代弹性；要素组合
DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.04.07
中图分类号：F307.11 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2017）04-0027-04
Abstract：This paper analyzes technology change tendency and factors combination of Chinese grain production based on biased technology progress and substitution elasticity. It constructs translog production function model， and makes regression analysis by the data of 30 provinces in China from 2001 to 2013， and calculats the output elasticity and substitution elasticity of each energy element. Empirical results show that the contribution of energy element to Chinese grain production is greater， the marginal contribution of fertilizers， pesticides are decreasing， while the marginal contribution of diesel oil， agricultural machinery and equipment are increasing. The marginal contribution of labor is increasing， and the elasticity of substitution of agricultural labor to energy input is significantly. Therefore，it is important to take countermeasures to promote grain production technology progress and achieve energy saving， such as improving the efficiency of elements and the alternative energy input， etc.
Key words：grain production； biased technology progress； substitution elasticity； factors combination
h的十报告指出，要增强中国农业综合生产能力，通过农业技术创新实现粮食生产的数量与质量效益并重，走资源节约、环境友好和产出高效的新型粮食安全道路。中国粮食保持了十二年连续丰产，用全球7%的耕地生产出了全球21%的粮食，但也消耗了全球35%的化肥和超过30%的农药、除草剂等。化肥、农药、农用柴油等石油能源的高强度、低效率施用和碳、磷、氮等过度排放造成了大气、土壤、水体污染。技术创新能够显著优化要素组合，降低粮食生产的物质要素投入水平。庄瑞瑶、郑旭媛认为，以化石能源为原材料的化肥、农药、杀虫剂和以石油为动力来源的农田灌溉、农业机械动力是实现粮食丰产的重要因素，但带来的土壤退化、水资源短缺等生态环境问题是影响粮食质量安全的重大因素[1]。牛亮云等基于灰关联熵模型对化肥、农药、农田灌溉、农用柴油等化石能源为原料、动力的要素投入在粮食生产中的贡献程度进行实证分析表明，化肥、农药和灌溉的产出贡献大但效率低，农业机械、农用柴油的产出贡献大、效率高，农业机械化是弥补农业劳动力短缺的重要途径[2]。实现粮食生产过程中物质投入节约的关键措施是依靠科技创新，发展精细农业，强调通过技术进步实现对化肥、农药、耕地、水资源的节约使用。陈书章等运用全国小麦主产区的面板数据进行的实证研究表明，中国小麦生产呈现劳动力节约型、化肥节约型和机械使用型等非中性技术进步特征[3]。李光泗、朱丽莉等基于超越对数生产函数的实证研究发现，化肥、机械、劳动力和耕地对粮食总产量的产出弹性均为正，其中劳动力的贡献最大；耕地对劳动的替代弹性较大，而化肥、机械对劳动的替代作用较小，粮食生产技术进步尚不能满足物质要素对劳动力流出的弥补与替代[4]。针对如何实现粮食生产可持续发展问题，姚延婷等认为，提高化肥、农药和农田灌溉效率及其投入效率的技术创新是推动粮食生产模式转型、保障粮食质量安全的科学路径[5]。
已有文献主要从推动粮食增产的角度分析各要素的贡献作用，但从有偏技术进步、要素替代视角对粮食生产要素组合变动的系统研究较为少见。为此，本文构建包含有偏技术进步、要素替代的超越对数生产函数模型，运用2001～2013年全国30个省份的面板数据对粮食生产要素组合变动进行系统研究，估计要素投入对粮食丰产的要素贡献、价值份额和替代关系，为推动粮食生产集约化和保障粮食安全提供科学依据。
1 理论分析与研究设计
1.1 有偏技术进步
根希克斯（1932）的理论，技术进步可分为劳动节约型、资本节约型和中性技术进步三种类型，其中中性技术进步反映的是通过技术进步实现所有要素效率的提升和节约。Acemoglu（2002）认为能够改变要素边际生产率的技术进步为要素增强型技术进步，能够改变要素间边际替代率的则称为要素偏向型技术进步，即有偏技术进步。如果通过技术进步使要素i的边际技术替代率相对于要素j更大的提高，则技术进步是偏向要素i的。在有偏技术进步中，如果要素间是替代关系，则要素增强型技术进步也有助于提升要素i的效率；如果要素间是互补关系，则要素增强型技术进步则是中性的。粮食生产技术进步对化肥、农药、农用柴油等能源要素的节约主要包括两个途径：通过中性技术进步提高粮食生产的全要素生产率，实现包括能源要素在内的成本节约；基于要素替代关系，推进粮食生产中的要素偏向性技术进步，提升粮食生产综合效率。
1.2 模型设置
选择超越对数生产函数模型的原因在于：①该模型既能够科学估计要素产出贡献，又能够有效计算各要素间的替代或互补关系；②超越对数生产函数在测算要素替代弹性时不需要任何前提假设，能够对粮食生产技术进步偏向做出判断[6]；③超越对数生产函数可看作是经过二次微分生产函数的二阶近似，且无需对其具体形式进行规定[7]。
假设粮食生产函数为：Y=Y（AL，AF，AP，AD，AM），其中Y表示粮食生产函数，AL、AF、AP、AD、AM分别为劳动力、化肥、农药、农业机械和农用柴油的投入变量。使用三阶泰勒展开式能够更详细地解释超越对数生产函数二阶展开式难以进行的检验（Stevenson，1980），为此选择超越对数生产函数的三阶泰勒展开式作为估计模型：
小于零意味着技术进步使两要素的投入比增加，呈总体互补关系[8，9]。增加自变量数目有助于提高回归方程的拟合优度，但估计参数会成倍增加，增大复杂性；鉴于上述要素投入已是粮食生产总成本的主体，选择这些指标能够说明粮食生产实际。
1.3 变量描述与数据来源
基于数据的可得性，本文选择粮食单产水平为被解释变量，选择劳动用工量、化肥施用量、农药施用量、农业机械动力投入和农用柴油使用量为解释变量。AL、AF、AP、AD、AM分别为劳动用工量、化肥施用量、农药施用量、农业机械和农用柴油施用量的变量符号。
（1）劳动用工量（AL）：粮食生产中每亩劳动用工日作为指标，数据来源于历年《全国农产品成本收益资料汇编》。随着我国城镇化、工业化的深入推进，农业劳动力持续由第一产业向二、三产业转移，粮食生产中的劳动力供给、尤其是技能型的劳动力供给对粮食生产的贡献将会越来越突出。
（2）化肥施用量（AF）：每亩粮食生产施用的化肥数（千克）作为指标，数据来源于历年《全国农产品成本收益资料汇编》。我国粮食生产依然处于石油农业阶段，以石油为原材料的肥料对粮食丰产的贡献具有重要地位。
（3）农药施用量（AP）：每亩粮食生产施用农药数（千克），数据源于历年的《中国统计年鉴》和《中国农村统计年鉴》。随着气候变暖和病虫害的持续增加，农药在粮食生产中扮演着非常重要的地位。
（4）农业机械投入量（AD）：每亩粮食生产投入的机械动力（千瓦），数据源于历年《全国农产品成本收益资料汇编》及相关省份农业厅网站。农业生产中耕、种、收全过程的机械化率在持续提高，农业机械设备在粮食生产中的贡献分析具有重要意义。
（5）农用柴油使用量（AM）：每亩粮食生产中农用柴油投入数（千克），数据源于历年的《中国统计年鉴》和《中国农村统计年鉴》。农用柴油使用量对农业机械、设备、灌溉等都具有重要作用，是粮食生产中的重要原材料供给。
2 实证结果及分析
2.1 回归分析结果
根据前文对解释变量、计量模型的设置，选择中国大陆除外的30 个省、市、自治区的粮食生产数据，运用超越对数生产函数模型进行计量分析。基于F检验和Hausman检验结果，运用个体固定效应模型进行面板回归分析较为合适，模型设计、变量选择和估计方法能够较为恰当地反映中国粮食生产现状和发展趋势（见表1）。
由表1的超越对数生产函数模型估计结果显示，各解释变量的回归系数均显著，有一半生产要素交互项的回归系数显著，除化肥之外其他要素平方项的回归系数均显著，各解释变量的估计结果与理论预期相同。基于计量模型的回归分析结果说明，所选择的超越对数生产函数模型、解释变量和计量分析过程等，能够较为准确地反映粮食生产的基本情况。从劳动用工量对粮食生产的贡献程度看，劳动用工量对粮食产量增产的回归系数及平方项系数均为正值且显著，说明现阶段的劳动用工量对粮食增产的现实作用和边际贡献，即未来的作用都呈正向趋势。这与我国现阶段农村劳动力持续向城市、第二三产业转移，投入在粮食生产中的人工劳动日益减少的现实情况相符合。劳动用工量投入的持续减少使其边际贡献呈现上升趋势。劳动用工量与其他物质要素交互项的回归系数均为负值，劳动用工量与化肥、农药、农用柴油交互项的回归系数结果不显著，说明其存在替代关系、但不明显；劳动用工量与农业机械动力投入的交叉项回归结果显著为负值，说明农业机械、自动化设备对人力的替代作用在持续增强。
从农业机械设备对粮食产量的回归结果看，其回归系数及平方项回归系数均显著为正值，说明农业机械设备在粮食生产中发挥着正向作用且这种作用的边际贡献呈递增状态。这与现阶段我国农业机械化程度在粮食生产的耕、种、收各阶段持续提高的现实情况相符合。农业机械设备投入与化肥、农药、农用柴油使用量交叉项的回归系数均为正值，说明我国粮食生产的机械化程度对粮食增产的贡献更加显著。农业机械设备对劳动力具有一定的替代作用，在粮食生产中的作用持续增强，与已有文献[10]的研究结论一致。
随着在粮食耕、种、收等生产过程机械化程度的提高，粮食生产过程中对农用柴油使用量也随之增加，本文的证研究很好地验证了理论预期与现实情况。农用柴油使用量的一阶回归系数显著为正值，说明其对粮食产量的贡献显著，而农用柴油使用量平方项的回归系数显著为正值，说明随着农业机械化程度的持续提高，未来一段时间里农用柴油使用量对粮食生产的贡献依然处于上升态势。农用柴油使用量与化肥施用量、农药施用量交叉项的回归系数均为正值，说明农用柴油使用量与化肥、农药能够协同推进粮食增产。但相对而言，农用柴油使用量与化肥施用量的协同作用程度比其与农药施用量的协同作用程度更显著。
从表1的化肥、农药对粮食产量的回归结果看，在粮食生产过程中，化肥、农药对现阶段的粮食增产具有显著贡献，化肥依赖型农业是现阶段我国粮食生产的主要特征；在气候变暖、病虫害频发的情况下，粮食生产对农药的依赖程度依然较高。从粮食生产的技术变动趋势看，化肥、农药对粮食产量的边际贡献呈递减趋势，表现为化肥施用量、农药施用量平方项的回归系数均为负值，新型肥料开发与种植技术创新成为粮食丰产技术的变革方向。这也印证了牛亮云、何蒲明、娄方舟、刘英基等关于化肥、农药对粮食生产贡献作用的研究结果[2，11，12]。农药施用量平方项的回归系数显著为负值，由此可见农药对粮食产量的贡献从长期看是负向的，这必将影响到粮食生产要素的未来变动趋势，如何通过粮食种植技术抗病虫害，减少农药施用量将成为未来粮食生产技术需要突破的领域。化肥施用量与农药施用量交叉项的回归系数显著为正值，说明二者在促进粮食增产中是互补协同关系，而非替代关系。化肥与农药、农用柴油、农业机械的交互项回归系数均显著为正，农药与农用柴油、农业设备的交互项系数均显著为正，说明化肥、农药与农用柴油使用量、农业设备在现阶段粮食生产中呈正向协同促进作用。
2.2 生产要素价值份额
根据粮食生产超越对数生产函数模型的回归分析结果，将化肥、农药、农用柴油、劳动用工和农业机械设备的回归系数和要素数据分别代入价值份额公式，可计算出各投入要素价值份额或产出弹性。
由表2可见，粮食生产的要素价值份额估计结果与理论预期相符，劳动用工量、农业机械设备、农用柴油使用量的价值份额呈稳定上升趋势，化肥施用量、农药施用量的价值份额呈现明显的波动变动特征。在粮食生产中不同生产要素的价值份额差异较大，劳动用工量、化肥施用量在粮食生产中的价值份额较大。从生产要素在粮食增产中的价值份额看，各要素价值份额均大于零。首先，劳动用工量的价值份额连续保持最大且呈增长趋势，从2001年的0.731增长到0.820，说明在农村劳动力持续流向城市和二三产业的情况下，劳动用工量逐渐成为粮食生产的紧缺资源，其边际贡献持续上升。随着精细农业、设施农业的发展，粮食生产对劳动用工量需求将持续增加，劳动用工的价值份额呈递增趋势。其次，化肥施用量和农药施用量在粮食产量中的价值份额总体上呈波动增长特征，粮食增产对化肥、农药等要素的依赖程度依然较高；粮食生产的石油农业阶段性特征依然存在。农业机械设备、农用柴油使用量在粮食生产中的价值份额也呈波动增长态势，农业机械设备对粮食生产的产出贡献持续增加，这与农田灌溉、机械化程度提升密切相关。但在粗放型生产模式下，化肥、劳动力的价值份额依然显著高于农业机械设备。
2.3 要素替代弹性
基于超越对数生产函数模型估计结果和要素替代弹性计算公式，可计算出各粮食生产要素间的替代弹性（见表3），深入分析粮食生产要素间的替代弹性估计结果，可得出如下结论：
（1）粮食生产要素的替代关系与互补关系并存。替代弹性是指在要素价格与技术水平不变条件下，生产要素投入比例的相对变动除以要素间边际技术替代率的相对变动。当要素替代弹性δij>0时，两要素在生产过程中存在替代关系；当替代弹性δij
（2）劳动用工量与化肥、农药、农用柴油使用量、农业机械设备等生产要素之间存在显著的替代关系。劳动用工量与其他物质生产要素间的替代弹性均大于0.8，除了与农药施用量的替代弹性在0.8～0.95之间外，与其他要素的替代弹性存在大于1的情况。这充分说明了我国农业劳动力流出使其边际贡献达到了递增状态，与前文研究结论一致。也说明我国粮食生产已由传统的靠生产要素投入实现粮食增产，开始向依靠精耕细作的集约型生产转变。提升农业劳动力技能，增加有知识、技术含量的劳动用工量对粮食生产中的物质要素节约具有重要意义。
（3）农业机械设备与农药施用量、农用柴油使用量的替代弹性为负值，存在显著的互补关系，与化肥施用量的替代弹性为正值但数值较小，存在微弱的替代关系。
3 结论与启示
综合本文的理论分析与实证研究，可以初步得出以下基本结论：①中国粮食生产的技术进步非常明显，且呈稳定发展趋势，对实现我国粮食丰产具有重要贡献。但中国粮食生产依然处于依靠化肥、农药、农用柴油等投入的粗放型阶段，这些能源要素对当期粮食生产具有促进作用，其中化肥、农药对粮食生产的长期贡献呈递减趋势；而农用柴油、劳动力、农业机械设备对粮食生产的长期影响呈递增作用。②中国粮食生产技术进步是非中性的，存在着有偏技术进步特征。基于超越对数生产函数的计量结果、价值份额和替代弹性计算可以看出，中国粮食生产技术进步的特征与趋势表现为：化肥、农药使用型依然广泛存在，但化肥、农药的边际贡献呈递减趋势；劳动节约型和机械设备使用型趋势增强，反映了粮食生产向现代农业发展迈进的步伐加快；粮食生产要素之间的替代与互补关系并存，但要素替代关系显著。劳动用工与化肥、农药和农用柴油使用量等物质要素存在明显的替代关系；农业机械设备与化肥存在替代关系，与农药、农用柴油存在一定的互补关系。中国粮食生产技术进步的特征表明，中国粮食生产要素与技术组合处于动态变化中，基于此得到以下政策启示：
（1）加大对粮食生产的科技与管理创新支持，通过系统新提升粮食生产效率，促进粮食生产技术进步、效率提升，最终实现粮食生产全要素生产率增长。将粮食安全建立在基于科技进步、管理创新推动的生产效率增长基础之上。
（2）推动粮食生产的有偏技术进步，实现粮食生产技术、要素组合的动态优化。面对我国农业面源污染严重、工业“三废”排放污染持续超出环境承载力的现实情况和提升粮食质量安全的迫切要求，有必要通过技术创新发展生态农业、有机农业和精细农业，降低粮食生产中的化肥、农药施用强度。加大对化肥、农药的研发创新支持，着力发展高效、缓控释肥技术，积极发展低毒、无害化病虫害防治技术。
（3）重视粮食生产中“人”的因素，提升粮食生产者的技能与素质。在保障粮食质量过程中，加强农田基础设施建设、发展生态农业、精细农业，以此提升粮食种植效率成为粮食生产的必然要求。其中，粮食生产者的素质和技能是实现上述发展的关键因素。要通过完善政策机制支持有知识、有技能的劳动力投入到粮食生产之中，加大对粮食生产者技能培训的财政支持力度。
参考文献：
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[2]牛亮云，侯博，等.基于灰关联熵的中国农业能源投入与粮食产出关系研究[J].财贸研究，2012（2）：45-53.
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[关键词]三大主粮；全要素生产率；每亩主粮投入产出指标
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.16.017
1 引 言
我国粮食生产是否能够得到可持续的发展，国家粮食安全问题如何保障，是我们面临的紧要问题。不断提高我国农业生产效率，对于我国粮食生产的健康发展，促进我国农业产出的增长有着重要的意义。粮食全要素生产率是一个对粮食生产效率和技术进步进行描述的有力指标。小麦、水稻和玉米是我国的三大主粮。针对三大主粮的粮食生产率进行研究，不仅对我国整个粮食生产行业的效率提高有借鉴意义，而且三大主粮数据可得也确保了研究结果的客观性和科学性。
本文在全要素生产率测量方法中的确定性前沿生产面方法，即Malmquist指数法的基础上，通过回顾我国粮食生产全要素生产率的相关研究，为投入产出指标的科学选取提供理论和方法保障，重点对三大主粮（水稻、小麦、玉米）指标选择进行说明和描述，以此来测算我国实施粮食生产补贴十年来主要粮食全要素生产率的发展变化状况，并对研究结果进行讨论。
2 我国粮食生产全要素生产率研究回顾
全要素生产率（Total Factor Productivity，以下简称TFP）是表示生产效率水平的一种指标，于20世纪60年代，由以索洛等为首的一些经济学者提出。具体指某项经济活动的所有生产要素（如土地、劳动、资本等）的投入量不变情况下，该经济活动的生产总量仍能增加的比例。因此，全要素生产率通常被用来衡量经济活动中所有投入有形的生产要素一定的条件下，完全是因为技术进步而引起的生产率的增长。因此，该指标又被称为技术进步率。全要素生产率的估算方法可归纳为两大类：一类是增长会计法；另一类可称之为经济计量法。
由于农业技术进步对于农业经济发展极为重要，而粮食又是重中之重，因此粮食的TFP近些年来一直是学者们研究的重点。粮食生产过程通常包括了多种生产要素的投入，这些生产投入主要又可分为劳动、资本、土地三种。在粮食生产过程中，各类生产投入要素之间存在相互替代性，如果仅仅使用单要素生产率计算粮食生产的生产率水平及其变动，那难以得到全面、准确的结果。TFP则充分考虑了粮食生产过程中所有的投入生产要素，因此这个指标对粮食生产效率的表达较为全面而综合，计算结果能够涵盖生产过程中的生产组织水平的提高、生产技术水平的提高、生产创新和组织创新等进步水平等，从多个不同角度对粮食生产的效率进行描述。
近年来也有许多学者对中国的农业与粮食生产的TFP进行研究，出现了大量的研究成果。研究中通常是以农业产业的全部子行业作为一个整体，来进行整体的农业生产效率研究，选择的投入产出指标也是涵盖农业整个产业的数据。在以往总体的农业TFP 的计算中，研究者们采用的产出要素一般都为农、林、牧、渔所有子行业的总产值，而生产投入要素中主要是采用了劳动力要素、土地资源要素和资本要素三大类。具体而言包括了农作物播种面积、第一产业从业人数、有效灌溉面积、机械总动力、化肥施用量等。使用这些指标一个显而易见的好处就是很容易获得，这些数据在国家统计年鉴上能够全部找到，但缺点是这些数据过于笼统，过于粗略，难以对粮食生产的真实投入进行准确反映。如马文杰（2010），白林（2012）等。
多数学者使用Malmquist指数法来测算粮食生产TFP。在测算过程中，绝大多数学者将粮食产量作为产出指标，而在投入指标选择上学者们有了不同的取舍。如周明华（2013）将具有完全替代或完全互补的投入指标进行归类，建立了综合投入指标。焦晋鹏、宋晓洪（2011）选取农林牧渔业就业人数、粮食播种面积、农业机械总动力等五个指标作为投入指标。由于指标选取不同，导致研究结果上有差异。以往粮食全要素生产率的计算通常采用的是广义的粮食投入与产出数量的指标，而不同的研究者对投入要素、产出要素的观察与界定的方法不同，以致不同研究者采用的宏观投入、产出的指标也往往有很大差异。因此，以往我国粮食全要素生产率指数的计算结果在不同研究之间的差异也比较大。对全要素生产率进行测量的方法不同也会造成测算结果的差别。
以往的研究成果为本研究提供了有益的参考。本文将采用DEA-Malmquist指数方法对我国粮食生产的TFP进行测算，对其各种生产效率因素进行分解。值得说明的是，在选择具体测量指标时，考虑到使用全国的总量指标会像其他许多研究一样，面临主观性相对较强等问题，并且以往该领域对我国粮食生产的TFP计算的结果大多彼此之间存在差异，所以本文选择全国主粮（水稻、小麦和玉米）平均每亩投入产出为计算单元。我国主粮平均亩产投入产出都有详细的数据记录，这些记录见《全国农产品成本收益资料汇编》。为避免上述所言的可选择指标较多、差异大的问题，本研究根据粮食生产的函数，尽量选择明确而客观的水稻、小麦和玉米三大主粮生产投入和产出指标，产出的是每亩三大主粮的产量，投入指标主要是每亩三大主粮投入的资本和劳动数量。
3 指标选择与描述
本部分选择三大主粮（水稻、玉米、小麦）为研究对象。在研究中，产出指标只设一个，即全国主粮平均亩产；投入指标包括劳动投入与资本投入二类共四个指标，劳动投入是亩均劳动用工数量，资本投入是亩均种子用量、亩均化肥施用折纯数量、农业机械投入（即当年农业机械化水平）。上述指标中均为投入产出的数量水平而不含价格因素，避免了各类投入产出要素受到价格上涨幅度不同导致的实际计量投入的误差，并且这四个指标也相对充分地表达了粮食生产主要投入的劳动与资本要素。这些数据除了当年农业机械化水平的指标来自于前文的相关统计外，其他数据均来自历年《全国农产品成本收益资料汇编》。对以上数据（2001―2013年）进行描述性统计结果见表1。
从表1中可以看到，从2001年以来，我国农业主要粮食的亩均产量变化不大，中值为410.8公斤，标准差为35.6公斤；亩均种子用量、亩均化肥折纯用量变化也相对较小，一般都在均值的10%范围内变动；而亩均用工数量和亩均机械投入比例变化都非常大，最大值与最小值几乎都翻倍，图1进一步对这二者进行描述说明。
图1显示，亩均劳动用工数量从2001年的近12年呈递减趋势减少到了2013年的6人左右，而同时期的粮食生产的机械化水平从30%左右呈递增趋势到2013年增加到60%，两类粮食生产的主要投入要素间呈现出此消彼长的格局。
图2 历年来粮食生产中亩均种子用量、亩均化肥折纯用量变化状况
从图2中可以看到，亩均化肥折纯用量近十多年来呈现不断缓步攀升的趋势，而亩均种子用量一直以来保持基本平稳。当然，种子虽然用量基本不变，但粮食种子中实际上蕴含着农业良种技术的科技发展，粮食种子中包含着良种科技对粮食全要素生产率的贡献。
而同时期，我国主要粮食的亩产量也呈现出间歇性的上升，如图3所示。
从图3中看到，我国主要粮食的亩产量在2004年有个较大幅度的上升，在2005年有个小幅度下降，在之后继续缓慢攀升至2008年的近450公斤/亩，之后反复到2013年的亩产量仍然在这个数值左右。
4 统计结果与讨论
本文采用Win DEAP软件对以上投入产出数据进行了2004―2013年间的全要素生产率的统计分析。得到TFP 变化指数（TFA）、技术进步变化指数（TE）、技术效率变化指数（PE）、纯技术效率变化指数（TP）和规模效率变化指数（SE）。2004―2013年我国农业主要粮食的TFP 变化及其Malmquist 指数分解见表2。
表2中数值显示，我国主要粮食生产的全要素生产率在实施粮食生产补贴的十年中发生了较大的震荡与增长，十年间的总体增长率是26.6%。其中，在农业税试点改革以及开始实施对粮食生产进行补贴的2004年度，全要素生产率增长幅度最大，达到了20.6%，当年的主粮生产的技术效率与技术进步都有了显著的增长，从当年TFP的计算数据中可以看到，当年的技术效率增加了12.4%，技术水平进步也达到了7.3%，说明当年初次试点的税收政策与粮食生产补贴政策对于农村的粮食生产与技术的提升在短期内产生了显著的积极影响，极大地激发了农民的生产积极性，提升了农业粮食生产的组织效率，促进了在粮食生产中新技术的推广和运用。到2005年全要素生产率出现了一个下降，TFP仅为0.961，技术效率和技术水平指标都不到1，说明生产率在短期刺激下大幅提高之后的一个暂时回归，而在之后的数年中全要素生产率保持着震荡状态，没有显著的趋势性变化。本文认为，其更大可能是由于当年进行农业税试点改革而在短期内激发出的巨大的、潜藏的农业生产能力的缘故。这从上表中列示的“后九年变化率”中可以看到，2005―2013年的九年间，我国粮食生产的累计技术进步达到了0.137，同时期技术效率累计下降0.074，而全要素生产率累计增长0.060，TFP增长平均每年近0.6%。
同时，我们从表2中可以看到，在十年来生产率变化的总体指标中，技术进步的指标更接近于全要素生产率变动的幅度，总体增长率为20.6%，而同期技术效率的增长率为5%，说明十年来全要素生产率的增长主要来源为农业技术进步，而技术效率对全要素生产率的提高贡献相对较小。其中，2004年的技术效率提升达到了12.4%，而之后的九年间技术效率大部分在1.0以下，实际上之后九年技术效率累计是负值，说明技术效率在近些年没有对全要素生产率的增长做出贡献。技术效率从理论上说，只是用来对投入产出的效果进行衡量的一个指标，也就是对于一定的投入，产出越高那么技术效率越高，反之则技术效率越低。而技术进步变化反映随着时间变化投入对产出的影响，一般认为随着时间的推进技术总是在进步，从而会导致相同投入会创造出更多的产出，本文中的技术变化不单是指农业生产技术的进步，它也包括由于时间变化，其他农业相关产业进步对农业生产的渗透和影响，农业生产环境变迁对农业生产的影响，并且通常来说生产技术不具有可逆性，即生产技术一般是不会倒退的。因此，从近些年我国粮食生产的技术效率来看，我国在农业粮食的生产过程中，对农业新技术的推广和运用、农业生产的组织方式等，都存在一定的问题，导致了在农业技术水平提高的同时，农业全要素生产率没有得到相匹配的增长。这个统计结果与郑京海等（2005）、方福前等（2010）的研究相类似，他们研究认为，我国农业生产中技术效率改善的速度滞后于技术进步的速度，原因很可能是由于我国农业技术的有效利用和推广存在问题（例如农业技术推广，农业技术发展应用与农村人力资本不匹配）、农村金融体系的效率问题、财政支农资金的使用效率问题等。这个研究结果进一步促使我们去思考，为什么我国这么多年不断加大农业科研、农业科学技术推广等科技的投入，结果却不尽如人意？
5 结论与建议
综合以上研究结果，即使不考虑我国2003年粮食大幅减产与2004年开始农业税试点改革对生产效率影响的重要因素来源，我国近十年来农业主粮生产全要素生产率的增长极其缓慢，其中尤其是技术效率在2004年当年有了不错的增长外（而其原因在本文看来很大程度上是由于当时进行的农业税试点改革而激发出的潜在生产力），近些年大部分时间都是负增长，阻碍了农业粮食生产率的提高，这与我国粮食生产补贴的预期目标并不一致。我国粮食生产补贴的主要目标――保障我国粮食生产的一个重要内容是必须依赖于粮食生产全要素生产率的提高，那么，粮食生产补贴究竟对于我国粮食生产的全要素生产率产生了什么影响，这将是以后需要进一步研究的内容。
在提升农业技术效率方面，我国需促进农业土地流转、构建并不断完善我国新型农业经营主体的政策支持体系，以加快促进粮食生产规模化经营，确保先进农业技术的推广和落实。在这个基础上做好相关配套制度的完善，如农业信贷制度、农业劳动力的培训机制以及粮食生产周边的服务体系。
1.1样本选择及数据来源选择山东省、江西省和四川省的数据作为样本，这3省各分别出自东中西地区，且均为粮食主产省，具有地区代表性。将以该3省的数据分析为依据，由此大体推断中东西地区的农业情况。山东省、江西省和四川省的数据均来自于国家统计局网站的各省年度数据。分别对3省的粮食生产投入与产出情况进行比较。针对1978、1990、2000、2010、2011年的粮食播种面积、化肥施用量、机械动力、有效灌溉面积等投入以及粮食产出指标进行对比。从改革开放到1990年，再跨入2010年，3省的各项农业指标值都呈现大体上升趋势。各项指标值大体都是山东省最大，其次分别是江西省和四川省。近年来，山东省依靠其优越的地理位置和丰富的自然物质资源，使得山东的农业发展位居全国前列，该省的农业产品也逐渐走向世界，发展外向型农业。江西省也是一个农业占据重要位置的省份，拥有全国最大的淡水湖——鄱阳湖。但江西省的农业科技发展水平还需要进一步提升，例如表中显示的单位耕地机械动力水平，相比山东省的此项数据，江西省还需进一步加大农业科技投入。四川省的各项数据数值均显示较小，该省位于中国西部地区，资源的稀缺和地理位置的缺陷都限制了该省的农业发展。由于以上3省各自处于中国东中西地区，且属于各地区的农业大省，具有一定的代表性，由此推断农业生产情况大致是东部地区好于中部地区好于西部地区。东部地区农业资源具有非常显著的优势，中部地区农业基本情况次于东部地区，农业资源尚处于较低效利用状态，西部地区则是中国生态环境最恶劣、经济最落后的地区，这些矛盾制约着西部地区的农业发展。但随着农业在国民经济中越来越重要的地位，东中西地区也都有采取农业可持续发展战略，这也使得农业各项基本指标值逐年上升。
1.2变量选取基于耕种土地的劳动产出，研究中的因变量将采用农业粮食总产量这一指标，解释变量采用5项数据，分别是：耕地面积、劳动力、化肥、机械动力、有效灌溉面积。文中因要分析和农村税费改革政策对粮食生产的影响，因而分别设置为虚拟变量HRS1：，HRS2：农村税费改革政策。因为中国在1982年确认，所以1982年后选取1，其余选0；农村税费改革这一变量中，2004年前用0，2004年后用1。
1.3模型的设定采用粮食总产量(Y)作为被解释变量，以粮食播种面积(LAN)、劳动力(LAB)、化肥(FER)、机械动力投入(POW)、有效灌溉面积(EIA)作为解释变量，(HRS1)和农村税费改革政策(HRS2)则为虚拟变量，由此构造的多元回归方程如式(1)~(2)。模型中，Yiƒ代表的是不同年份各自省份的农业粮食总产量，β0ƒ代表截距项，β1、β2、β3、β4、β5、β6分别代表的是土地、劳动力、化肥、机械动力、有效灌溉面积、制度创新（包括家庭联产承包责任和农村税费改革政策）各自对粮食增产的回归系数，ηiƒ表示误差项。
2结果与分析
2.1相关性分析分别对山东省、江西省和四川省的粮食总产量与影响因素间的关系进行相关性分析。从相关性水平分析可见，粮食总产量与要素投入以及制度变迁之间的存在相关性是比较大的，大致符合了回归方程的要求。然而要素投入之间彼此的相关性比较大，大多数都超过了0.5，由此会造成多重共线性问题。因而，为了检验它们之间的多重共线性，进一步将进行VIF检验，具体结果。从检验结果看，VIF最大值分别为26.124、6.142和42.449，均超过了5，说明存在共线性问题，需要用逐步回归法进行分析。
2.2回归结果分析采用了逐步回归法分别对山东省、江西省和四川省的农业数据，进行回归分析。
2.2.1土地要素对农业粮食总产量的影响江西省和四川省的数据都显示，土地要素没有进入方程。山东省的数据显示土地要素投入对农业生产有促进作用。在中西部地区，土地要素对粮食生产的影响不显著，可能的原因是，土地资源的稀缺性，特别是西部地区用于粮食生产的土地资源相对较少。东部地区经济相对发达，土地普遍稀缺，但山东省是一个例外，土地肥沃，土地资源可以促进农业生产，因而增加粮食产量。
2.2.2劳动力对农业粮食总产量的影响江西省和四川省的数据都显示，劳动力投入对粮食生产的影响达到显著水平，而山东省的数据表明劳动力投入对粮食生产没有影响。在中西部地区，劳动力的投入可以促进农业生产，然而东部地区机械化程度高，对劳动力需求相对较弱，因而该地区劳动力对农业生产的影响并不显著。
2.2.3化肥对农业粮食总产量的影响3省的数据均显示化肥的投入可以促进农业生产。为了促进粮食增产，可以适当的使用化肥提高土地的肥沃程度，更好地促进农作物生产。农业生产发展的实践证明，充分和合理使用化学肥料是促进农作物增产，加速农业发展的一条行之有效的途径。
2.2.4机械动力对农业粮食总产量的影响江西省的数据表明这项进入方程，而山东省和四川省的数据表明，这一要素并不影响农业生产。传统农业都是手工方式，这种方式不仅效率低而且质量相对也低。随着科技的发展，农业机械化也是现代化的重要体现，提高了农业生产效率，同时也解放出大量的生产力。在中部地区，以平原和低矮丘陵为主，机械作用可有助于提高农业生产效率。而东西地区的自然地理特点并不适合机械化作业，其机械化对粮食生产的影响并不显著。
2.2.5有效灌溉面积对农业粮食总产量的影响3省的数据均显示，该项要素对农业生产并无显著作用。3省的有效灌溉率都较低，可见东中西地区的有效灌溉面积都十分有限，灌溉水有一半以上在输水、配水和田间灌水过程中损失掉。因为对农业生产的影响作用并不显著。
2.2.6从对农业粮食总产量的影响3省的数据都表明该项制度促进了中国农业的发展。自从实行了后，农业粮食生产进入了一个快速发展的阶段。因为实行了后，农民拥有了农业生产的主动权，他们可以自由的支配资金、时间以及生产要素。这对粮食生产有非常重要的推进作用。
2.2.7农村税费改革对农业粮食总产量的影响3省的数据均显示该制度对农业生产有显著促进作用。农村税费改革后，农民税费负担绝对水平明显下降，与税费改革前的2000年相比，到2004年，农民人均负担水平下降了一半。农村税费改革减轻了农民的担子，同时也规范了农村的收费制度，对农民进行粮食生产发挥了积极作用。
3政策建议
根据上述结论，可以采取以下措施促进粮食生产：（1）针对土地要素，东部地区应当合理科学地配置土地，同时要做好各项保护土地资源的工作。发展农业的同时还要保证耕地面积的稳定、调整并且优化土地的结构，提高单位面积产量，充分利用土地资源这一优势，以确保粮食丰收。同时中西部地区也同样需要保护好现有耕地。（2）针对劳动力要素，中西地区在拥有充分劳动力的前提下合理应用这一资源。加大劳动力的投入以此来增加粮食产量。现如今，劳动力大量涌入城市，致使农村出现有地无人耕的尴尬局面。各地政府应当针对这种现象，采取适合的应对措施，以防止劳动力的流失对农业生产的负面影响。（3）合理地使用化肥，化肥品种使用和剂量的使用都要因地制宜，这样才能对农业有促进作用。东中西部地区，要保证提高增产的同时合理使用化肥。可以适量增加的化肥使用量，以便促进农业生产。（4）中国农业机械化进程已经步入中级发展阶段，促进农业机械化又好又快发展，推进农业规模化、标准化、集约化、产业化经营，从传统农业向现代农业跨越。但是由于东中西各地区的自然地理特点不同，需要针对每个地区的需求进行合理的机械化农业生产。（5）东中西地区均要通过强化水资源管理、大力推行节约用水，要尽力提高农业灌溉率，加大水源开发等措施不断提高农业灌溉用水有效利用对于水资源严重缺乏地区、贫困地区、旱灾多发地区有重要意义。（6）在制度创新方面，农业现代化是从传统农业向现代农业转变的过程。农业现代化是制度变革或创新的过程。的使用让中国进入了农业的黄金期，极大地鼓励了农民的自主生产意识，提高了他们的积极性，因而促进粮食生产。农村税费改革政策普惠于民的前提是政府部门要切实贯彻执行，并在实践中不断完善。
4讨论
一、土地
1、可耕地面积减少。我国土地资源紧缺，新增可耕地潜力有限。如下两个因素导致耕地面积进一步减少，一是退耕还林，但这个因素只会在短期内存在，而且，退耕还林地多数不适合种粮食，所以退耕还林对粮食有影响，但影响不大；第二大因素是国家建设用地，这个因素会长期存在，尽管坚持“占一还一”的政策，但占用的多是良田，补充的多是旱地，主要原因是随着县域经济的发展，县城建设、小城镇建设及城市基础建设的需要，此外还有国家大型基础设施建设等，这个因素直接导致粮食种植面积下降。
2、农业产业结构调整。农业产业结构调整，经济作物种植面积增加，它虽然不会导致永久性的耕地面积减少，不会降低潜在的粮食综合生产能力，却会导致当年粮食种植面积下降。
3、土地撂荒。尽管农民对土地有很深的感情，而且留下来种田的农民除了种田外，没有别的选择，所以土地撂荒并不严重。但是由于外出打工多、农转非、粮价低、水源不好、生产资料价格高，土地撂荒在不同的地方还是不同程度地存在，同样导致当年粮食种植面积下降。
4、土壤肥力逐年下降。近年来土壤肥力呈现逐年下降趋势，特别是有机质含量下降甚为严重，造成土壤板结、团粒结构差，耕作层浅薄，蓄水保肥能力差、不耐旱、不耐寒，病虫害发生频繁，亩产量难以提高。原因在于，一是缺乏绿肥，自农村实行承包责任制至今，绿肥种植逐年减少，尤其是近十年来，绿肥生产几乎是空白状态。二是有机肥积造严重不足。目前农户除施用自家有限的猪牛羊粪外，几乎不再积造其它的有机肥，但自家养的猪牛羊有限；塘泥这种最好的有机肥全都被遗忘。三是看重施用化肥，种卫生田，造成对土壤掠夺性生产。
二、资本
1、原有水利设施维护不足、老化严重，有效灌溉面积减少。现有水利设施大部分是在50—60年代修建的，经过40多年的运行，特别是承包制以来，由于维护不足，存在很多问题：一是水库淤积，库容和蓄水量减小。表现为病险水库数量增加，水库蓄水下降，现有水库实际可蓄水量远远低于设计有效灌溉面积。其主要原因是库区水土流失严重，人为地开荒种地等破坏植被。二是渠系老化、不配套、年久失修。其主要原因是目前国家和地方对小型水利设施的投资少，同时各中型水库征收水费困难，对渠系维修资金极少，渠道清淤不彻底，渠系淤塞，许多渠道渗漏严重，下游渠系无衬砌，年久清淤不彻底，对渠系下游灌溉影响大。三是机井利用率低，主要原因是地下水位逐年降低以及管理等存在问题。
2、政府投资不足。近年来政府启动的水利设施建设主要有：渠道硬化、病险水库除险加固、治理水土流失、兴建供水水库、引提水、灌区配套与改造、中低产田改造、节水灌溉、优质稻米工程、小流域综合治理（水土保持）。受益乡镇农户普遍反映这些水利设施真正体现了“水利是农业的命脉”的作用，为粮食增产、农民增收起到了决定性作用。
但总的来说，家庭承包制以来政府投资不足，水利基础设施比以前变差，已有设施维护困难，新增投入不足，建设速度赶不上折旧速度，有效灌溉面积逐年减少。
此外，许多地方反映，水利工程水费征收现状是”一少两低”。“一少”是水费计收面积逐年减少；“两低”是水费征收标准低和征收到位率低。而且，水费一般交由水库管理委员会使用。而水库管理委员会实行自收自支，在人员臃肿，经费不足的情况下，很难保证资金用于水库维护。
3、集体和农户建设动力不足。实行承包制以来，农村集体与农户进行农田水利建设积极性不高，难以组织群众开展农田水利基本建设，农田水利基础设施有人使用但无人管理，出现“公共地悲剧”。即使组织开展这项工作，因为年轻力壮的农民都外出打工，也是劳力不足。农村税费改革取消“两工”、村内实行“一事一议”后，矛盾更加突出。
三、技术
1、生物、化学技术及其推广应用有利于提高亩产量。生物化学技术有的能直接提高单产，有的能增强抗旱、抗涝、抗虫害、抗倒伏，从而间接提高单产，如高产、优质粮食品种，化学除草技术，叶面施肥技术推广，病虫综防技术推广，等等。近年来的技术推广对粮食增产起到了很大的作用。
2、机械、物理技术推广应用对粮食生产影响不大。尽管农用机械技术的推广应用提高了粮食生产单位时间的效率，减轻了劳动强度，降低了作业成本，有利于稻草还田，特别是有利于种田大户。但只要不存在土地撂荒，不存在因天气而需要抢收抢播，机械技术对粮食总产出能力影响不大。此外，机械技术的推广应用所要求新建的机耕道、板车道，占用了部分耕地。
3、复种指数提高空间有限。大多数地方土地利用比较充分，尽管复种指数有提高的余地，但上升空间有限。
四、劳动力
劳动力问题涉及到三个方面：劳动者数量、劳动者素质、劳动者积极性。与粮食生产直接相关的利益主体（劳动者）可分为两类：地方政府和农户。粮食主产区的地方政府和农户实际上都是“经济人”，二者的种粮积极性都取决于种粮收益和成本的比较。
1、如果不考虑政治和社会因素，纯粹从经济角度考虑，地方政府发展粮食生产的积极性不高
（1）本级地方政府从粮食生产中汲取的财政收入减少。原因有二：其一、经常性的农业税减免政策，引起的农业税收入短收。主要包括三项，a、鼓励发展生产减免。b、灾歉减免。c、社会减免。其二、农村税费改革，尽管有中央财政的转移支付，但低于农业税减免额，农业税收入净减少。
（2）发展粮食生产增大地方政府本级财政支出压力。表现在：一是本级农口系统行政、事业单位人员的人头费和办公费。二是本级发展粮食生产的水利建设等支出。三是上级农业综合开发项目的配套资金。四是上级扶贫项目的配套资金。五是上级粮食风险资金项目的配套资金。六是“三补”的配套资金。
（3）发展农业不如发展工商业。无论是从财政收支的角度考虑，还是从GDP增长的考虑，抑或是从政绩考虑，地方政府发展工商业的积极性高于发展农业的积极性。
2、农民种粮的积极性提高，但后劲不足
（1）从不同的时期纵向比较，农民种粮的积极性提高。主要原因有三，一是粮食直补、良种补贴、购机补贴。二是农村税费改革。三是粮食价格上涨，并实行最低限价收购制度。
（2）从不同产业的横向比较，农民种粮积极性后劲不足。原因有二，一是务农种粮不如打工、不如种经济作物。二是化肥、农药、燃油等生产资料价格上涨，粮食涨价收入被抵消。
（3）种粮劳动者的数量减少，但对粮食生产影响不大。由于务农不如打工，大量劳动力外出，但农业人口大量过剩，种粮人数减少不会影响粮食生产。
（4）种粮劳动者的素质下降，给粮食生产带来不利影响。外出打工增加导致“老人”农业、“妇女”农业，种粮劳动力素质普遍不高，新技术推广应用受到影响，大多数农民是凭经验种田，别人怎么种田，自己就怎么种田。
五、制度
1、财政制度使资金使用效率不高
（1）支农资金投入结构不尽合理。支农支出中，直接用于流通环节的补贴过高，用于建设性的支出比重不高、用于农民可以直接收益的中小型基础建设的比重较小，一些关系农业发展全局的基础性、战略性、公益性项目，如农业品质改良、重大病虫害控制、社会化服务体系等缺乏足够的投入保障。
（2）支农资金管理体系不完善。一是财政支农投入高度依赖上级政府，地方财政连“吃饭”都不能保证，很难再向经济效益相对较低的农业追加投入；二是支农支出实行分块管理，因而不同程度地存在条块分割、相互之间不协调、重复投入，力量分散，有限的资金不能形成合力；三是财政支农资金使用监督机制有待完善。
2、金融制度使资金投入不足。主要表现为，（1）邮政储蓄系统只存不贷，取走了农村本已有限的资金，实际是在“抽血”。（2）商业银行在农村没有分支机构，不可能为农村粮食生产“输血”。（3）政策性银行的资金投向受到严格限制，也不可能为直接粮食生产提供很多资金支持。（4）农业保险在农村基本是空白，粮食生产风险基本由农户自己承担。（5）现在真正为粮食生产提供直接金融服务的只有农村信用社，但信用社同样存在严重的“离农”倾向。其结果是农户特别是种田大户资金短缺。
3、粮食生产社会化服务体系不健全
（1）生产领域的社会化服务体系亟待加强。如农业技术推广工作：①农技推广网络不完善，具体表现为村级没有农技推广网络，县、乡级农技部门技术设备落后，农技部门之间的配合，联系较少。②农技人员自身素质不高，具体表现为专业知识陈旧、老化，多年来一直未得到过培训。③农技推广经费不足，目前的经费只能维持农技人员的基本工、根本没有资金用来进行农技推广，导致许多试验、示范无法开展。
一、土地
1、可耕地面积减少。我国土地资源紧缺，新增可耕地潜力有限。如下两个因素导致耕地面积进一步减少，一是退耕还林，但这个因素只会在短期内存在，而且，退耕还林地多数不适合种粮食，所以退耕还林对粮食有影响，但影响不大；第二大因素是国家建设用地，这个因素会长期存在，尽管坚持“占一还一”的政策，但占用的多是良田，补充的多是旱地，主要原因是随着县域经济的发展，县城建设、小城镇建设及城市基础建设的需要，此外还有国家大型基础设施建设等，这个因素直接导致粮食种植面积下降。
2、农业产业结构调整。农业产业结构调整，经济作物种植面积增加，它虽然不会导致永久性的耕地面积减少，不会降低潜在的粮食综合生产能力，却会导致当年粮食种植面积下降。
3、土地撂荒。尽管农民对土地有很深的感情，而且留下来种田的农民除了种田外，没有别的选择，所以土地撂荒并不严重。但是由于外出打工多、农转非、粮价低、水源不好、生产资料价格高，土地撂荒在不同的地方还是不同程度地存在，同样导致当年粮食种植面积下降。
4、土壤肥力逐年下降。近年来土壤肥力呈现逐年下降趋势，特别是有机质含量下降甚为严重，造成土壤板结、团粒结构差，耕作层浅薄，蓄水保肥能力差、不耐旱、不耐寒，病虫害发生频繁，亩产量难以提高。原因在于，一是缺乏绿肥，自农村实行承包责任制至今，绿肥种植逐年减少，尤其是近十年来，绿肥生产几乎是空白状态。二是有机肥积造严重不足。目前农户除施用自家有限的猪牛羊粪外，几乎不再积造其它的有机肥，但自家养的猪牛羊有限；塘泥这种最好的有机肥全都被遗忘。三是看重施用化肥，种卫生田，造成对土壤掠夺性生产。
二、资本
1、原有水利设施维护不足、老化严重，有效灌溉面积减少。现有水利设施大部分是在50—60年代修建的，经过40多年的运行，特别是承包制以来，由于维护不足，存在很多问题：一是水库淤积，库容和蓄水量减小。表现为病险水库数量增加，水库蓄水下降，现有水库实际可蓄水量远远低于设计有效灌溉面积。其主要原因是库区水土流失严重，人为地开荒种地等破坏植被。二是渠系老化、不配套、年久失修。其主要原因是目前国家和地方对小型水利设施的投资少，同时各中型水库征收水费困难，对渠系维修资金极少，渠道清淤不彻底，渠系淤塞，许多渠道渗漏严重，下游渠系无衬砌，年久清淤不彻底，对渠系下游灌溉影响大。三是机井利用率低，主要原因是地下水位逐年降低以及管理等存在问题。
2、政府投资不足。近年来政府启动的水利设施建设主要有：渠道硬化、病险水库除险加固、治理水土流失、兴建供水水库、引提水、灌区配套与改造、中低产田改造、节水灌溉、优质稻米工程、小流域综合治理（水土保持）。受益乡镇农户普遍反映这些水利设施真正体现了“水利是农业的命脉”的作用，为粮食增产、农民增收起到了决定性作用。
但总的来说，家庭承包制以来政府投资不足，水利基础设施比以前变差，已有设施维护困难，新增投入不足，建设速度赶不上折旧速度，有效灌溉面积逐年减少。
此外，许多地方反映，水利工程水费征收现状是”一少两低”。“一少”是水费计收面积逐年减少；“两低”是水费征收标准低和征收到位率低。而且，水费一般交由水库管理委员会使用。而水库管理委员会实行自收自支，在人员臃肿，经费不足的情况下，很难保证资金用于水库维护。
3、集体和农户建设动力不足。实行承包制以来，农村集体与农户进行农田水利建设积极性不高，难以组织群众开展农田水利基本建设，农田水利基础设施有人使用但无人管理，出现“公共地悲剧”。即使组织开展这项工作，因为年轻力壮的农民都外出打工，也是劳力不足。农村税费改革取消“两工”、村内实行“一事一议”后，矛盾更加突出。
三、技术
1、生物、化学技术及其推广应用有利于提高亩产量。生物化学技术有的能直接提高单产，有的能增强抗旱、抗涝、抗虫害、抗倒伏，从而间接提高单产，如高产、优质粮食品种，化学除草技术，叶面施肥技术推广，病虫综防技术推广，等等。近年来的技术推广对粮食增产起到了很大的作用。
2、机械、物理技术推广应用对粮食生产影响不大。尽管农用机械技术的推广应用提高了粮食生产单位时间的效率，减轻了劳动强度，降低了作业成本，有利于稻草还田，特别是有利于种田大户。但只要不存在土地撂荒，不存在因天气而需要抢收抢播，机械技术对粮食总产出能力影响不大。此外，机械技术的推广应用所要求新建的机耕道、板车道，占用了部分耕地。
3、复种指数提高空间有限。大多数地方土地利用比较充分，尽管复种指数有提高的余地，但上升空间有限。
四、劳动力
劳动力问题涉及到三个方面：劳动者数量、劳动者素质、劳动者积极性。与粮食生产直接相关的利益主体（劳动者）可分为两类：地方政府和农户。粮食主产区的地方政府和农户实际上都是“经济人”，二者的种粮积极性都取决于种粮收益和成本的比较。
1、如果不考虑政治和社会因素，纯粹从经济角度考虑，地方政府发展粮食生产的积极性不高
（1）本级地方政府从粮食生产中汲取的财政收入减少。原因有二：其一、经常性的农业税减免政策，引起的农业税收入短收。主要包括三项，a、鼓励发展生产减免。b、灾歉减免。c、社会减免。其二、农村税费改革，尽管有中央财政的转移支付，但低于农业税减免额，农业税收入净减少。
（2）发展粮食生产增大地方政府本级财政支出压力。表现在：一是本级农口系统行政、事业单位人员的人头费和办公费。二是本级发展粮食生产的水利建设等支出。三是上级农业综合开发项目的配套资金。四是上级扶贫项目的配套资金。五是上级粮食风险资金项目的配套资金。六是“三补”的配套资金。
（3）发展农业不如发展工商业。无论是从财政收支的角度考虑，还是从GDP增长的考虑，抑或是从政绩考虑，地方政府发展工商业的积极性高于发展农业的积极性。
2、农民种粮的积极性提高，但后劲不足
（1）从不同的时期纵向比较，农民种粮的积极性提高。主要原因有三，一是粮食直补、良种补贴、购机补贴。二是农村税费改革。三是粮食价格上涨，并实行最低限价收购制度。
（2）从不同产业的横向比较，农民种粮积极性后劲不足。原因有二，一是务农种粮不如打工、不如种经济作物。二是化肥、农药、燃油等生产资料价格上涨，粮食涨价收入被抵消。
（3）种粮劳动者的数量减少，但对粮食生产影响不大。由于务农不如打工，大量劳动力外出，但农业人口大量过剩，种粮人数减少不会影响粮食生产。
（4）种粮劳动者的素质下降，给粮食生产带来不利影响。外出打工增加导致“老人”农业、“妇女”农业，种粮劳动力素质普遍不高，新技术推广应用受到影响，大多数农民是凭经验种田，别人怎么种田，自己就怎么种田。
五、制度
1、财政制度使资金使用效率不高
（1）支农资金投入结构不尽合理。支农支出中，直接用于流通环节的补贴过高，用于建设性的支出比重不高、用于农民可以直接收益的中小型基础建设的比重较小，一些关系农业发展全局的基础性、战略性、公益性项目，如农业品质改良、重大病虫害控制、社会化服务体系等缺乏足够的投入保障。
（2）支农资金管理体系不完善。一是财政支农投入高度依赖上级政府，地方财政连“吃饭”都不能保证，很难再向经济效益相对较低的农业追加投入；二是支农支出实行分块管理，因而不同程度地存在条块分割、相互之间不协调、重复投入，力量分散，有限的资金不能形成合力；三是财政支农资金使用监督机制有待完善。
2、金融制度使资金投入不足。主要表现为，（1）邮政储蓄系统只存不贷，取走了农村本已有限的资金，实际是在“抽血”。（2）商业银行在农村没有分支机构，不可能为农村粮食生产“输血”。（3）政策性银行的资金投向受到严格限制，也不可能为直接粮食生产提供很多资金支持。（4）农业保险在农村基本是空白，粮食生产风险基本由农户自己承担。（5）现在真正为粮食生产提供直接金融服务的只有农村信用社，但信用社同样存在严重的“离农”倾向。其结果是农户特别是种田大户资金短缺。
3、粮食生产社会化服务体系不健全
（1）生产领域的社会化服务体系亟待加强。如农业技术推广工作：①农技推广网络不完善，具体表现为村级没有农技推广网络，县、乡级农技部门技术设备落后，农技部门之间的配合，联系较少。②农技人员自身素质不高，具体表现为专业知识陈旧、老化，多年来一直未得到过培训。③农技推广经费不足，目前的经费只能维持农技人员的基本工、根本没有资金用来进行农技推广，导致许多试验、示范无法开展。
[关键词] 粮食生产;全要素生产率;技术进步;技术效率
[中图分类号] F224、F326.11 [文献标识码] A 文章编号：1671-0037（2015）09-12-5
Analysis on the Changes and Trend of Henan Grain Production TFP
Xiao Yiyao
（Institute of STS， Henan Normal University， Xinxiang Henan 453007）
Abstract：In order to deeply analyze the change of grain production efficiency since the implementation of Science and Technology Project of Food Production in Henan Province， the paper measured Henan grain productionTFP changes through DEA-Malmquist index analysis.The empirical results show that the greater contribution to grain production TFP is the technological advances in Henan Province， while the factor that restricts the improvement of grain production TFP is that the comprehensive technology efficiency is not high and the pure technical efficiency has not been improved. There still has great potential to accelerate technological promotion and optimizing planting scale in the Henan Province grain production. Therefore， accelerating technological innovation grain production in Henan Province and enhancing the technical efficiency of grain production are the key ways to improve the efficiency of grain production and to achieve sustainable development of grain production in Henan Province.
Keywords：grain production; TFP; technological progress; technical efficiency
2004年以来，河南省粮食总产量连续12年增产，已连续9年超千亿斤，保持全国首位，用占全国1/16的耕地，生产出全国1/4的小麦、1/10的粮食，2014年河南省粮食总产量达60 709.9万吨。河南省在国家粮食安全战略中具有举足轻重的地位，不仅有效解决了近一亿人口的吃饭问题，而且每年为全国贡献出150亿公斤原粮和粮食加工制品，为全国粮食生产实现可持续发展做出了卓越贡献。而从长远来看，河南省粮食生产和全国一样面临着粮食生产增加和比较效益下降的现实困境。在城镇化和工业化进程中存在着耕地、水资源日益短缺、农业生态环境问题突出和旱涝等自然灾害频发的严峻挑战，新时期推动粮食丰产的重要途径只能选择增强粮食综合生产能力和提高粮食生产效率[1]。党的十报告指出，要增强我国农业综合生产能力，必须坚持以我为主，更加注重农业技术创新和粮食生产的数量、质量效益并重;加快推进农业发展方式转变，走产出高效、资源节约、环境友好的粮食生产和可持续发展的集约化道路[2]。
近年来，学术界主要运用随机前沿生产函数、超越对数生产函数随机前沿模型和数据包络分析法对全国的粮食生产进行了生产效率测量[3]。已有研究为进一步的粮食生产效率测量及分析提供了有益经验，但多数研究成果是基于2004年以前的数据，对新世纪以来我国实施“粮食丰产科技工程”以来的粮食生产科技进步及生产效率方面的定量研究较少，尤其是对全国产量大省河南的粮食生产科技进步及效率的系统分析更少，难以有效解释实施粮食丰产科技工程以来的粮食产量增长和生产效率情况。本文采用基于DEA的Malmquist指数法效率评价模型，以不同粮食生产决策单元（省份）不同年份的投入产出作为评价主体，运用DEAP2.1数据分析软件计算和测量河南省及其他粮食主产省的技术投入、要素投入等和以不同地区粮食产量水平产出指标的技术效率、规模效率和全要素生产率。测定2004年以来河南省粮食生产全要素生产率的变化，并对全要素生产率的影响因素（技术效率、技术进步、规模效率和纯技术效率）变化进行详细的分析，揭示近年来粮食全要素生产率的变化及其原因。以考察粮食生产的要素替代可能性与技术变动趋势，通过对粮食生产效率分析，揭示粮食生产增长的源泉、存在的问题，为政府制定提高粮食生产效率和实现可持续发展的相关政策提供科学依据。
1 模型设定、指标选择与数据来源
1.1 模型设定
粮食生产决策单元的线性规划模型如下：ωT、μT分别为m种输入和s中输出的权系数，规划最优解为ω0、μ0。从模型（1）和上述定义可知，Vp越大，表明粮食生产决策单元能够用相对较少的输入得到相对较多的输出。决策单元的效率评价指数为：，其中，
j=1，2，…，n。则第j0个决策单元的相对效率优化评价模型为：
（1）
采用DEA模型的效率测量包含技术有效与规模有效的综合效率值，用于判断粮食生产的技术有效、规模有效性和测量特定技术的纯技术效率。本研究采用数据包络分析法（DEA）结合Malmquist指数对我国实施粮食丰产科技工程以来全国粮食生产效率进行分解。DEA理论结合Malmquist指数研究方法生产率测算中得到广泛应用。数据包络分析法作为一种非参数方法，不受输入、输出数量量纲影响，无须预先设定生产函数，而且能够综合考虑规模不变和规模可变的情形，评价结果较高的客观性。Malmquist生产率指数是在距离函数基础上定义的，无须输入相关价格信息，适合进行跨区域、跨时期的样本生产效率测量。运用DEA与Malmquist指数法相结合可以将全要素生产率分解为技术效率变化和技术进步变化指数，能够较为深刻地揭示效率变动的源泉。
1.2 指标选择与数据来源
选择全国31个省份的粮食生产作为研究对象，以便全面了解河南省与全国其他省份粮食生产综合技术效率的比较差异;研究周期为2004-2013年，重点分析实施粮丰工程以来河南省粮食生产效率变化情况。DEA模型包括1个产出指标和6个投入指标。产出指标为各省份年度粮食总产量（万吨）;投入指标包括：各省份粮食播种面积（千公顷）、农业机械总动力（万千瓦）、有效灌溉面积（千公顷）、化肥施用量（万吨）、农药使用量（吨）和农业劳动力数量（万人）。数据均来自历年《中国统计年鉴》和《中国农村统计年鉴》。2004-2013年31个省份的粮食产出和投入指标的描述性统计见下表：
运用DEAP2.1软件对我国31个省份2004-2013年的粮食产出和投入数据进行效率测算。测算了全国31个省份10年来的全要素生产率变化，并把全要素生产率变化分解为技术效率，技术进步变化，其中，技术效率变化包括纯技术效率和规模效率变化。
2 实证结果及分析
全要素生产率增长率被视为科技进步的指标，本研究基于DEA-Malmquist指数运用DEAP2.1对全国31个省份2004-2013年的粮食总产量及相关投入数据进行了粮食生产全要素生产率及其构成进行了测算。分别从河南省与全国31个省份、13个主产省比较的角度对河南省粮食生产科技进步动态变化趋势进行分析。
2.1 河南省与全国粮食生产全要素生产率变化的比较分析
测算结果发现，2004年以来，河南省的粮食生产全要素生产率在2004-2013年期间年均提升2%，在全国排第五，低于黑龙江、河北、甘肃、广西等省区。在全国13个主产省中，河南省粮食生产全要素生产率排第三位。河南省与山东、江西、江苏、安徽、四川、辽宁、湖南、湖北等省份的粮食生产全要素生产率提高的主要原因一样，主要是由粮食生产技术进步引起。自2004年实施粮食丰产科技工程以来，河南省的粮食生产技术进步提高较快，但技术效率提高相对缓慢，导致对粮食生产全要素生产率的进一步提高产生影响。河南省2004-2013年期间的粮食生产纯技术变化为1，而规模效率为0.999外，这影响了粮食生产技术效率的提高，也对河南省粮食生产技术效率提高产生了不利影响。站在全国的角度看河南的粮食生产科技进步状况，河南省的粮食生产全要素生产率变化要积极向黑龙江、北京、河北、甘肃、广西、吉林、宁夏等省份学习，这些省份的粮食生产全要素生产率提高是由粮食生产技术进步和技术效率共同提高实现的。河南省粮食生产科技进步中的技术效率和规模效率较低导致全要素生产率增长较慢说明，粮食生产在积极推动技术进步的同时还应注重技术应用、扩散和组织管理，提高粮食生产技术效率对全要素生产率提高的推动作用。
2.2 河南省与其他粮食主产省科技进步的动态比较分析
从全国的粮食生产全要素生产率变化看，2004年以来，全国粮食生产全要素生产率除了2008-2009年有小幅下降波动外，总体上呈现出稳态上升趋势。10年来，全国粮食生产全要素生产率变化为0.994～1.024，除了2004-2005年、2008-2009年的全要素生产率为0.994、0.980外，其余年份的全要素生产率均在1.0以上。从粮食主产省粮食生产全要素生产率与全国粮食生产的全要素生产率比较看，粮食主产区的粮食生产全要素生产率的波动幅度大于全国的波动幅度，且总体上高于全国粮食生产全要素生产率平均水平，见图1。但从河南省与粮食主产省、全国的粮食生产全要素生产率的变动看，自2004年以来，河南省粮食生产全要素生产率呈下降趋势，尤其是2009年以来，粮食生产全要素生产率变化已经低于全国平均水平。
图1 粮食生产全要素生产率变动趋势
从粮食生产的技术进步变化看，河南省和其他粮食主产区、全国粮食生产技术进步变化一样，呈现出较大的波动幅度。其中，2004-2005年、2009-2010年、2010-2011年的技术进步有明显的上升。总体上看，河南省的粮食生产技术进步明显，且变化幅度高于粮食主产省和全国平均水平。但河南省粮食生产技术进步变化与粮食主产区、全国平均粮食生产技术进步变化相比具有明显的优势。这说明，河南省粮食生产取得了明显的科技进步，粮食丰产科技工程实施引发的河南省粮食生产技术进步推动河南省粮食生产全要素生产率提高的重要内容。
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