氣候變化、財政支農(nóng)支出與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出
——基于山東省17地市面板數(shù)據(jù)的實證分析

朱鐵輝 茹 蕾 陳永福

(天津大學(xué) 管理與經(jīng)濟學(xué)部，天津 300072;中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)管學(xué)院，北京 100083)

氣候變化、財政支農(nóng)支出與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出
——基于山東省17地市面板數(shù)據(jù)的實證分析

朱鐵輝 茹 蕾 陳永福

(天津大學(xué) 管理與經(jīng)濟學(xué)部，天津 300072;中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)管學(xué)院，北京 100083)

基于2000－2009年山東省17地市的面板數(shù)據(jù)，建立引入氣候因素的農(nóng)業(yè)投入產(chǎn)出生產(chǎn)函數(shù)計量模型，對影響山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的氣候因素、政策因素和投入要素及各變量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的貢獻率進行實證分析。研究結(jié)果表明:2001－2009年山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的主要支撐是財政支農(nóng)支出、機械動力、化肥、播種面積和有效灌溉面積的增加。月均降水量的平均貢獻率為69．61%，月均氣溫為－0．05%，降水對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響非常大。分地區(qū)研究結(jié)果表明:財政支農(nóng)支出對魯西南地區(qū)的貢獻率最大，其次是魯中地區(qū)、魯西北地區(qū)和半島地區(qū);降水對四個區(qū)域的影響都非常大，均大于45%;氣溫變動相對不大。隨著全球氣候變暖、干旱加劇，需要加大對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)研究，加強農(nóng)田水利建設(shè)，加大財政支農(nóng)支出，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全。

氣候變化;財政支農(nóng);農(nóng)業(yè)產(chǎn)出

一、引 言

2000年以來，我國實施積極的財政支農(nóng)政策，大力加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，深化改革支農(nóng)機制和方式，尤其是2004年以來，中央連續(xù)出臺了8個“一號文件”，實施“四減免”(農(nóng)業(yè)稅、牧業(yè)稅、農(nóng)業(yè)特產(chǎn)稅和屠宰稅)、“四補貼”(種糧直補、農(nóng)資綜合直補、良種補貼和農(nóng)機具購置補貼)的支農(nóng)惠農(nóng)政策。我國財政支農(nóng)支出的絕對值和相對值均有很大的提高:從2000年的766．89億元增加到2009年的6720．41億元，增加了近7．76倍;財政支農(nóng)支出占全國財政支出的比重也從2000年的4．83%增加到2009年的8．81%，①數(shù)據(jù)來源:中國統(tǒng)計年鑒。財政支農(nóng)支出的力度不斷加大。山東省2004年開始全面實行對種糧農(nóng)民直接補貼，財政支農(nóng)的支出力度不斷加大:2000年財政支農(nóng)支出為41．19億元，占山東省財政支出的6．72%，到2009年財政支農(nóng)支出為369．35億元，占山東省財政支出的11．3%。②數(shù)據(jù)來源:山東統(tǒng)計年鑒。財政支農(nóng)支出對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響效果明顯。

農(nóng)業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定關(guān)系到國計民生。農(nóng)業(yè)因其天然的脆弱性，容易受氣候因素(如氣溫、降水等)的影響。近五年，我國每年因自然災(zāi)害造成的糧食損失達1000億斤左右，占糧食總產(chǎn)量的10%。以往對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長影響因素的探討主要歸因于兩方面:一是經(jīng)濟技術(shù)因素，包括投入要素、技術(shù)進步、補貼等因素;二是氣候因素(包括氣溫、降水等因素)、環(huán)境變化因素。同時，對財政支農(nóng)支出與“三農(nóng)”關(guān)系的研究也主要集中于兩方面:一是財政支農(nóng)支出與農(nóng)民收入的關(guān)系;二是財政支農(nóng)支出與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的關(guān)系。其中，有關(guān)氣候因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的研究多借助歷史氣象數(shù)據(jù)、農(nóng)作物生長資料等進行統(tǒng)計分析研究，并通過模型模擬氣候變化對糧食生產(chǎn)的影響。

本文基于山東省17地市2000－2009年的面板數(shù)據(jù)，引入氣候因素和財政支農(nóng)因素，探討氣候變化、財政支農(nóng)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的關(guān)系。

二、理論框架

農(nóng)業(yè)由于其特有的自然脆弱性，很容易受環(huán)境因素的影響，因此在考慮農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的影響因素時，除了土地、勞動力、中間投入等傳統(tǒng)要素以外，還要考慮自然因素(氣溫、降水等)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。生產(chǎn)函數(shù)的一般形式可以表示為:

其中，Y為農(nóng)業(yè)產(chǎn)出;Χ表示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入要素;t表示時間;A(t)表示純技術(shù)進步因素;z表示氣候因素;i表示第i個市;j表示k個投入要素中的第j個要素;l表示m個氣候要素中第l個氣候要素。

通過對式(1)兩邊取對數(shù)，再對兩邊求導(dǎo)，則式(1)轉(zhuǎn)化為:

其中，Y˙it為農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長，eijt為投入要素j的產(chǎn)出彈性，X˙ijt為投入要素j的增長表示產(chǎn)出對氣候因素的彈性;A˙it表示技術(shù)進步(或技術(shù)水平變化率);z˙ilt表示氣候變化率。

技術(shù)進步A˙it可分為純技術(shù)進步)和非中性技術(shù)進步兩部分。在技術(shù)進步中，當(dāng)時，技術(shù)進步可定義為?？怂怪行约夹g(shù)進步。

從式(2)中不難發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出由投入要素、氣候因素和技術(shù)進步三部分共同作用，由此可計算出各要素對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的貢獻。

三、數(shù)據(jù)來源和模型設(shè)定

(一)數(shù)據(jù)來源

本文所采用的數(shù)據(jù)主要來自2001－2010年的《山東統(tǒng)計年鑒》，樣本期間為2000年至2009年，研究對象為山東省17個地級市，樣本總數(shù)為170，樣本數(shù)據(jù)類型為平衡面板數(shù)據(jù)。

根據(jù)山東省的地理和氣候特征，我們把山東省17地市劃分為四個區(qū)域，分別為魯西北、魯中、魯南和半島地區(qū)。其中，魯西北包括德州、濱州、聊城和東營;魯中包括濟南、泰安、萊蕪、淄博和濰坊;魯南包括濟寧、菏澤、臨沂、棗莊和日照;半島地區(qū)包括青島、煙臺、威海三個地區(qū)。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)出指農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(包括谷物及其他作物、蔬菜園藝作物、水果堅果飲料和中藥材)，運用2000年為基期的消費者物價定基指數(shù)剔除通脹因素的影響;影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的因素包括勞動力投入、播種面積、有效灌溉面積、化肥投入、機械動力投入、財政支農(nóng)支出、補貼政策、月均氣溫和月均降水量。其中，有效灌溉面積指標(biāo)采用有效灌溉面積占播種面積的比值，化肥投入指標(biāo)為實物投入量，財政支農(nóng)支出指標(biāo)采用農(nóng)林水事務(wù)財政支出表示，運用2000年為基期的固定資產(chǎn)投資價格定基指數(shù)剔除通脹因素的影響，補貼政策為虛擬變量。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)出及其影響因素指標(biāo)的統(tǒng)計描述整理見表1。從表1可以看出，平均農(nóng)業(yè)產(chǎn)出逐漸增加，標(biāo)準(zhǔn)差也不斷擴大。在投入要素指標(biāo)中，勞動力投入呈先下降后增加的U型趨勢，播種面積和有效灌溉面積的變動基本呈增加態(tài)勢，財政支農(nóng)投入、化肥投入呈不斷擴大態(tài)勢，機械動力投入呈明顯下降態(tài)勢。月均氣溫變化幅度較小，相比而言，月均降水量波動較大，2002年月均降水量只有34．78毫米，而最大月均降水量在2003年為73．96毫米。

表1 山東省17地市農(nóng)業(yè)產(chǎn)出各變量的統(tǒng)計描述(2000－2009)

(二)模型設(shè)定

由于超越對數(shù)函數(shù)模型可以允許規(guī)模報酬變化，約束參數(shù)后可以轉(zhuǎn)化為C－D、CES等特殊的生產(chǎn)函數(shù)形式。因此，考慮到財政支農(nóng)和投入要素間的交互作用，本文采用超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要適宜的氣候條件，故氣候因素采用二次函數(shù)形式。具體模型形式如下:

其中，Y為農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，L為勞動力投入，PA為播種面積，IA為有效灌溉面積，F(xiàn)為化肥投入，M為機械動力投入，t表示時間，C為財政支農(nóng)支出，DM為補貼政策虛擬變量，temp為月均氣溫，prec為月均降水量;D1、D2、D3表示地區(qū)虛擬變量，分別代表魯中、魯西南、魯西北;i表示不同的地市，α、β、γ和λ為待估計的參數(shù)，υit為服從正態(tài)分布的隨機誤差且υit～N(0，σ2v)，μit為用于測算技術(shù)效率且非負的服從截取正態(tài)分布的隨機變量，并假定其為時變衰減函數(shù)形式。

四、結(jié)果分析

首先對模型的效果進行檢驗，選擇固定效果模型還是選擇隨機效果模型的Hausman檢驗(p＜0．05)表明拒絕原假設(shè)，故選擇固定效果模型;其次檢驗?zāi)Ｐ褪欠翊嬖诋惙讲?，檢驗結(jié)果表明拒絕原假設(shè)(p＜0．05)，存在異方差;最后對模型進行相關(guān)性檢驗，P＜0．05表明拒絕原假設(shè)，故模型存在一階自相關(guān)。所以采用廣義最小二乘法。

根據(jù)產(chǎn)出彈性、規(guī)模效果和技術(shù)進步等各投入要素，從2000－2009年，在各投入要素中，所有投入要素的平均彈性均為正。化肥投入的平均彈性最大，為0．342，但2000－2009年整體呈下降趨勢;播種面積的平均彈性為0．308，2000－2003年平均彈性增大，2004開始下降至2007年的0．276，2008年略有上升后又下降;勞動力投入的平均彈性為0．206，整體呈倒U型變化，2007年達到最大值0．283;有效灌溉面積比的平均彈性為0．158，整體呈下降趨勢，其中2007年和2009年下降幅度非常大。機械動力投入的平均彈性為0．051，整體呈上升趨勢。從規(guī)模效果來看，2000年至2009年的平均值大于1，但總體呈下降趨勢，從2000年1．122下降到2009年的0．950，說明2000年至2009年山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模報酬遞增，但是規(guī)模報酬遞增的效果逐漸減少，直至2007年變?yōu)橐?guī)模報酬遞減，2008年規(guī)模報酬遞增后，2009年又變?yōu)橐?guī)模報酬遞減。

表2 政策因素與氣候因素的產(chǎn)出彈性(2000－2009)

從技術(shù)進步來看，技術(shù)進步的平均彈性為正值，從2000年至2009年技術(shù)進步的彈性均值為0．041，且呈上升趨勢，但增幅不大，從2000年的0．040增加到2009年的0．043。另外，勞動力與時間的乘積系數(shù)為負值，有效灌溉面積比與時間的乘積系數(shù)均為正值，這表明技術(shù)變化呈土地資源節(jié)約和勞動力消耗的特征。

政策因素與氣候因素的產(chǎn)出彈性，財政支農(nóng)支出的平均彈性為0．046，觀察2000－2009年的波動性變化，其中2000－2002年呈上升趨勢(見表2)，由2000年的0．075變?yōu)?002年0．083，2003年下降后開始呈上升趨勢，由2003年的0．041上升為2006年0．077，2007－2009年則大幅下降，2009年最低為 －0．041。2004年山東省全面實行種糧補貼，2000年至2009年補貼政策的平均彈性為0．050。

從氣候因素來看，月均氣溫的平均彈性為正值，2000年至2009年月均氣溫對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的彈性均值為0．390，表明月均氣溫每上升1%，會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增加0．390%;月均降水的平均彈性也為正值，從2000年至2009年月均降水對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的彈性均值為0．352，表明月均降水每增加1%，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出會增加0．352%。

2001年至2009年山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長平均值為6．05%，其中投入要素增長占0．14%，技術(shù)進步占79．98%，政策因素占21．15%，殘差占 －1．10%。

在投入要素中，各要素的貢獻率為勞動力投入(－9．45%)、播種面積(1．09%)、有效灌溉面積(0．51%)、化肥投入(3．60%)和機械動力投入(4．38%)。其中機械動力投入對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出貢獻率最高，其次是化肥投入、播種面積和有效灌溉面積。這說明，山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的主要支撐是機械動力、化肥、播種面積和有效灌溉面積的增加，勞動力的貢獻率下降成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增加的阻礙。

在政策因素中，2001年至2009年財政支農(nóng)支出對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出貢獻率的均值為20．15%，僅次于技術(shù)進步對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻。財政支農(nóng)支出對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻率除2001年和2009年為負值以外，其他年份均為正值，但是總體呈下降趨勢。2002年貢獻率最高為113．41%，至2009年貢獻率降為－24．38%。說明近十年財政支農(nóng)投入的數(shù)額雖然在增加，但對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻率在降低，有必要進一步加大財政資金的投入。

在氣候因素中，月均降水量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻率為69．61%，月均氣溫為負值，－0．05%。月均降水量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻率變動非常大:2002年為－501．13%，2003年驟升為2668．39%，之后的幾年相對穩(wěn)定，2006－2007年的變動也非常劇烈。這說明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水資源的依賴性非常強，旱澇災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響巨大，水資源成為限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一大障礙。氣溫對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻率變動也很大，最高時達到2002年的100．43%，但2003年又降為－123．01%，說明極端氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響巨大。

根據(jù)對山東省分地區(qū)樣本數(shù)據(jù)的整理，我們發(fā)現(xiàn)，山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長最快的地區(qū)是魯南地區(qū)(7．13%)，其次是魯西北地區(qū)(6．19%)、魯中地區(qū)(5．62%)和半島地區(qū)(5．15%)。魯南地區(qū)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長貢獻率最大的是財政支農(nóng)支出(44．99%)，其次是技術(shù)進步(28．57%)、機械動力(14．34%)、化肥(7．22%)、勞動力投入(2．22%)、種植面積(1．38%)、補貼政策(0．70%)和有效灌溉面積(0．58%)，降水的貢獻率為46．63%，氣溫的貢獻率為0．79%;魯西北地區(qū)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長貢獻率最大的是技術(shù)進步(91．54%)，其次是財政支農(nóng)支出(12．95%)、種植面積(3．03%)、機械動力(2．31%)、有效灌溉面積(1．15%)、補貼政策(0．80%)、化肥投入(0．68%)、勞動力投入(－12．45%)，降水的貢獻率非常明顯為67．35%，氣溫的貢獻率為－1．57%;魯中地區(qū)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長貢獻率最大的是技術(shù)進步(93．78%)，其次是財政支農(nóng)支出(16．38%)、種植面積(1．04%)、補貼政策(0．88%)、機械動力(0．57%)，勞動力投入、有效灌溉面積和化肥投入的貢獻率均為負值，分別為－7．41%、－1．34%和－3．91%，降水的貢獻率為81．57%，氣溫的貢獻率為0．11%;半島地區(qū)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出貢獻率最大的是技術(shù)進步(149．56%)，其次是化肥投入(11．04%)、補貼政策(0．96%)，其他要素的貢獻率均為負值:財政支農(nóng)支出為 －20．08%、勞動力投入為－33．05%、種植面積為 －6．43%、有效灌溉面積為 －0．39%、機械動力為 －1．62%，降水的貢獻率為87．12%，氣溫的貢獻率為0．21%。

通過比較發(fā)現(xiàn)，財政支農(nóng)支出對山東四個區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的貢獻率最大的是魯南地區(qū)，其次是魯中地區(qū)和魯西北地區(qū)，在半島地區(qū)的貢獻率為負值;補貼政策在四個區(qū)域的貢獻率差別不大，均小于1;降水對半島地區(qū)和魯中地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長貢獻率較大，魯南和魯西北相對較小，但均大于45%;相對而言，氣溫對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的貢獻率變動不大，除魯西北地區(qū)為負值外，其他三個地區(qū)均為正值，但都小于1。

五、結(jié)論與建議

本文從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)模型的角度出發(fā)，利用2000－2009年山東省17地市的面板數(shù)據(jù)，建立了引入氣候因素的農(nóng)業(yè)投入產(chǎn)出生產(chǎn)函數(shù)計量模型，對影響山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的氣候因素、財政投入和其他投入因素及各變量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的貢獻率進行了實證分析，得出以下結(jié)論。

首先，2000－2009年的投入要素的平均產(chǎn)出彈性中，化肥投入的平均彈性最大，但整體呈下降趨勢;播種面積的平均彈性呈波動性變化;勞動力投入的平均彈性整體呈倒U型變化;有效灌溉面積比的平均彈性整體呈下降趨勢，其中2007年和2009年下降幅度非常大。機械動力投入的平均彈性整體呈上升趨勢。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的平均規(guī)模效果從2000年1．122下降到2009年的0．950，說明2000－2009年山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模報酬遞增，但是規(guī)模報酬遞增的效果逐漸減少。從技術(shù)進步來看，技術(shù)進步的平均彈性為正值，2000－2009年技術(shù)進步的彈性均值為0．041，且呈上升趨勢，但增幅不大。

其次，政策因素——財政支農(nóng)支出的平均彈性呈波動性變化，2000－2002年呈上升趨勢，由2000年的0．075變?yōu)?002年0．083;2003－2006年先降后升，由2003年的0．041上升到2006年的0．077;2007－2009年則大幅下降，2009年最低為－0．041。從氣候因素來看，2000－2009年月均氣溫對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的彈性均值為0．390，月均降水量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的彈性均值為0．352，可見農(nóng)業(yè)產(chǎn)出對月均氣溫相對敏感，氣候因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響顯著。當(dāng)前面臨全球氣候變化異常的挑戰(zhàn)，如何保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要意義。

再次，2000－2009年農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的各要素貢獻率中，投入要素增長占0．14%，技術(shù)進步占79．98%，政策因素占21．15%，殘差占－1．10%，表明山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的增長主要歸因于技術(shù)進步。在投入要素中，機械動力投入對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出貢獻率最高，其次是化肥投入、播種面積和有效灌溉面積。這說明，山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長的主要支撐是機械動力、化肥、播種面積和有效灌溉面積的增加;勞動力的下降成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增加的阻礙。在政策因素中，2001－2009年財政支農(nóng)支出對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出貢獻率的均值為20．15%，僅次于技術(shù)進步對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻。此外，月均降水量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻率為69．61%，月均氣溫為－0．05%。月均降水量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的貢獻率變動非常大。分地區(qū)的研究結(jié)果表明:財政支農(nóng)支出對魯西南地區(qū)的貢獻率最大，其次是魯中地區(qū)、魯西北地區(qū)和半島地區(qū);降水對四個區(qū)域的影響都非常大，均大于45%;氣溫變動相對不大。

最后，氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響弊大于利，隨著全球氣候變暖、干旱加劇，需要加大對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)研究，加強農(nóng)田水利建設(shè)，加大財政支農(nóng)支出，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全。此外，由于不同地區(qū)的地理、氣候和經(jīng)濟發(fā)展情況等條件不同，財政支農(nóng)實施的力度及內(nèi)容也應(yīng)有所不同。

F304．4

A

1003－4145［2012］02－0140－06

2011－11－02

朱鐵輝，男，天津大學(xué)管理與經(jīng)濟學(xué)部博士后，國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室。茹 蕾，女，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院研究生，通訊作者。陳永福，男，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。

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