農(nóng)田灌溉設(shè)施的全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)

欒 健， 韓一軍

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， 北京 100083)

一、引言

提高農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率是保障糧食安全、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[1]。1978—2017年，中國糧食產(chǎn)量由30476.5萬噸提升至66160.72萬噸，年均增長率高達(dá)2.10%，其原因就在于生產(chǎn)要素投入規(guī)模的擴(kuò)大和全要素生產(chǎn)率的提升[2]。作為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)工程，農(nóng)田灌溉設(shè)施與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密相關(guān)，對(duì)防災(zāi)減災(zāi)、提高生產(chǎn)效率和保障糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)具有重要意義[3-5]。隨著農(nóng)田水利投資的不斷增加，中國農(nóng)田灌溉設(shè)施建設(shè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，不僅提高了水資源與作物種植規(guī)模的空間匹配度，降低了作物灌溉環(huán)節(jié)的勞動(dòng)力投入和管理費(fèi)用，也有助于優(yōu)化配置其他環(huán)節(jié)的要素投入，更為新型技術(shù)的推廣與采用創(chuàng)造了條件。厘清農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率的影響，識(shí)別農(nóng)田灌溉設(shè)施全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)的作用路徑，對(duì)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

當(dāng)前，關(guān)于農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的研究日益豐富，已有學(xué)者從農(nóng)田灌溉設(shè)施的成本節(jié)約效應(yīng)[6]、糧食增產(chǎn)效應(yīng)[7]以及對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)位與種植結(jié)構(gòu)調(diào)整[8]、要素投入變化[9]、農(nóng)業(yè)技術(shù)效率和經(jīng)濟(jì)增長[10]的影響等多角度展開了豐富研究。總體來說，農(nóng)田灌溉設(shè)施的改善是提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要因素[11]，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶由傳統(tǒng)經(jīng)營方式向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式轉(zhuǎn)變的推動(dòng)力量[12]。從農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率影響的研究看，已有研究從以下幾方面做出了解釋：首先，作為發(fā)揮規(guī)模經(jīng)營等成本節(jié)約手段的“先行投資”[13]，農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的勞動(dòng)力、資本等投入要素具有替代或互補(bǔ)效應(yīng)[14]，在農(nóng)村勞動(dòng)力日益稀缺的背景下，農(nóng)田灌溉設(shè)施可以促進(jìn)資本替代勞動(dòng)來實(shí)現(xiàn)要素投入的優(yōu)化配置[9]；其次，農(nóng)田灌溉水平的提升是抵御水旱災(zāi)害的重要保障[15]，可以有效降低農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害帶來的糧食災(zāi)損量和額外投入，最終表現(xiàn)為生產(chǎn)成本的降低和產(chǎn)量提升；第三，農(nóng)田灌溉率的提升可以改善土壤的質(zhì)量，有助于促進(jìn)農(nóng)作物新品種和新技術(shù)的采納，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步[16]，推動(dòng)生產(chǎn)前沿面移動(dòng)。以往研究為后續(xù)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、提供了充足的實(shí)證依據(jù)，但多從農(nóng)田灌溉設(shè)施的規(guī)模擴(kuò)張角度研究了農(nóng)田灌溉設(shè)施的全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)[17-19]，對(duì)灌溉設(shè)施質(zhì)量提升帶來的紅利鮮有關(guān)注，這使得農(nóng)田灌溉設(shè)施的全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)無法得到準(zhǔn)確識(shí)別。

小麥?zhǔn)侵袊笾骷Z之一，也是高耗水作物，多種植于水資源短缺的北方地區(qū)，對(duì)農(nóng)田灌溉條件依賴性強(qiáng)?？紤]到不同農(nóng)作物的需水特性、種植農(nóng)藝和生長環(huán)境的差異，選取小麥而非農(nóng)業(yè)或糧食整體進(jìn)行研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)提質(zhì)增效具有重要現(xiàn)實(shí)意義。因此，本文基于2000—2017年中國15個(gè)小麥主產(chǎn)省數(shù)據(jù)，建立包含農(nóng)田灌溉設(shè)施的內(nèi)生增長模型進(jìn)行理論機(jī)制分析，從規(guī)模擴(kuò)張和質(zhì)量提升兩個(gè)視角實(shí)證檢驗(yàn)農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率的影響程度和作用機(jī)制，為小麥穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供對(duì)策建議。

二、農(nóng)田灌溉設(shè)施內(nèi)生增長理論機(jī)制

農(nóng)田灌溉設(shè)施是一種具有公共物品屬性的基礎(chǔ)設(shè)施[20]。從新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)到內(nèi)生增長理論，公共物品投資與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的研究始終是理論經(jīng)濟(jì)學(xué)探討的熱點(diǎn)問題。從全要素生產(chǎn)率的提升機(jī)制看，可以將全要素生產(chǎn)率的增長分解為技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率提升兩條路徑，即生產(chǎn)前沿面的移動(dòng)和要素投入的優(yōu)化配置。首先建立將農(nóng)田灌溉設(shè)施看成投入要素的小麥生產(chǎn)模型，在此基礎(chǔ)上考慮農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)其他投入要素的替代或互補(bǔ)關(guān)系，逐步分離出農(nóng)田灌溉設(shè)施的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)和效率提升效應(yīng)。借鑒Mittal和Nault[21]的研究思路，假定單位面積小麥生產(chǎn)僅有資本K和勞動(dòng)L兩種投入，建立農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)全要素生產(chǎn)率影響的內(nèi)生增長模型如下：

Y=A(W)KαLβWγ

(1)

(1)式中，Y表示小麥單產(chǎn)；A表示小麥生產(chǎn)技術(shù)水平；K和L分別表示資本投入和勞動(dòng)投入；W為農(nóng)田灌溉水平，是各類農(nóng)田灌溉設(shè)施灌溉能力的綜合體現(xiàn)；α、β、γ分別為資本、勞動(dòng)和農(nóng)田灌溉水平的產(chǎn)出彈性。從(1)式可以看出，農(nóng)田灌溉設(shè)施從兩方面影響產(chǎn)出增長：一是作為一種直接投入，和其他投入要素共同促進(jìn)產(chǎn)出增長；二是技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)，即通過?？怂怪行孕屎瘮?shù)A(W)影響技術(shù)進(jìn)步，使得整個(gè)生產(chǎn)函數(shù)發(fā)生變化，最終作用于小麥單產(chǎn)。

由于農(nóng)田灌溉水平的提升可以影響要素投入配置，農(nóng)田灌溉設(shè)施會(huì)影響到小麥生產(chǎn)資本和勞動(dòng)要素的投入。為進(jìn)一步將農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)小麥生產(chǎn)要素投入的優(yōu)化配置作用分離出來，設(shè)定農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)資本和勞動(dòng)投入的影響如下所示：

KW=Kφ(W)=KeδW

(2)

LW=Lφ(W)=LeηW

(3)

其中0<δ<1，0<η<1。將(2)式和(3)式帶入(1)式中可得到擴(kuò)展形式的生產(chǎn)函數(shù)方程：

Y=A(W)(KeδW)α(LeηW)βWγ=A(W)eκWKαLβWγ

(4)

(4)式中，κ=αδ+βη，是資本和勞動(dòng)產(chǎn)出彈性的加權(quán)平均值。在此基礎(chǔ)上，全要素生產(chǎn)率TFP可以表示為：

(5)

對(duì)(5)式取對(duì)數(shù)得：

lnTFP=κW+lnA(W)

(6)

由(6)式可知，農(nóng)田灌溉水平W對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響被分解為兩部分：效率提升效應(yīng)κW和技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)lnA(W)。因此，農(nóng)田灌溉設(shè)施全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)的作用路徑有兩條：農(nóng)田灌溉設(shè)施的完善可以通過優(yōu)化要素投入配置實(shí)現(xiàn)技術(shù)效率的提升，促進(jìn)小麥全要素生產(chǎn)率增長，即效率提升效應(yīng)κW；農(nóng)田灌溉水平的提升為小麥生產(chǎn)前沿面的移動(dòng)提供了支撐作用，通過促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)小麥全要素生產(chǎn)率增長，即技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)lnA(W)。

農(nóng)田灌溉水平可以從灌溉規(guī)模和灌溉質(zhì)量兩方面體現(xiàn)。從灌溉規(guī)?？?，完善的農(nóng)田灌溉設(shè)施可以擴(kuò)大耕地灌溉范圍，使更多耕地的小麥生產(chǎn)水資源供給得以保障，緩解旱災(zāi)對(duì)小麥生產(chǎn)的負(fù)面影響；考慮到水資源投入與其他要素投入的替代與互補(bǔ)關(guān)系，灌溉規(guī)模的擴(kuò)大可以通過優(yōu)化小麥種植環(huán)境，提高土地、勞動(dòng)和資本的邊際產(chǎn)出，促進(jìn)小麥生產(chǎn)效率的提升；灌溉規(guī)模的擴(kuò)大也會(huì)伴隨著土地整理和田壟破除，可以降低耕地細(xì)碎化程度，改善耕地質(zhì)量和數(shù)量，從而推動(dòng)小麥規(guī)?；N植，促進(jìn)新型農(nóng)業(yè)技術(shù)采納，推動(dòng)生產(chǎn)前沿面前移。從灌溉質(zhì)量看，各類節(jié)水灌溉設(shè)施的采用可以降低小麥生產(chǎn)的水資源投入，緩解小麥生產(chǎn)的水資源約束；節(jié)水灌溉還可以減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的勞動(dòng)力配置，提高勞動(dòng)力的單位產(chǎn)出，緩解農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化和女性化問題對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響，為資本密集型技術(shù)采納提供條件。因此，農(nóng)田灌溉設(shè)施可以從灌溉規(guī)模和灌溉質(zhì)量兩方面影響小麥生產(chǎn)技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)小麥全要素生產(chǎn)率提升。

三、模型、變量與數(shù)據(jù)

(一)模型設(shè)定

為分析農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率的影響，首先采用面板隨機(jī)前沿函數(shù)(SFA)及Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測算和分解。為避免函數(shù)形式的誤設(shè)，選擇采用包絡(luò)性強(qiáng)的超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)，并以Battese等[22]提出的隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)模型為基礎(chǔ)，具體設(shè)定如下：

lnYit=β0+β1lnLit+β2lnFit+β3lnKit+β4T+β5lnLitlnFit+β6lnLitlnKit+

β7lnFitlnKit+β8(lnLit)2+β9(lnFit)2+β10(lnKit)2+β11TlnLit+

β12TlnFit+β13TlnKit+β14T2+vit-uit

(7)

在得到模型參數(shù)后，小麥生產(chǎn)技術(shù)效率可以表示為：

TEit=e-uit

(8)

基于此，第t期到第(t+1)期的技術(shù)效率變化則可以表示為：

(9)

技術(shù)進(jìn)步可以用時(shí)間趨勢項(xiàng)的邊際產(chǎn)出表示，用lnY對(duì)時(shí)間趨勢項(xiàng)T求導(dǎo)得出?？紤]到技術(shù)進(jìn)步可能存在非中性特征，即技術(shù)進(jìn)步會(huì)因要素投入的改變而表現(xiàn)出差異，因此使用幾何平均值表示相鄰時(shí)期的技術(shù)變化，具體如下所示：

(10)

在規(guī)模報(bào)酬不變的假定[23-24]下(1)在估計(jì)隨機(jī)前沿函數(shù)后進(jìn)行了規(guī)模報(bào)酬不變假設(shè)的Wald檢驗(yàn)，檢驗(yàn)值為0.68，P值為0.41，不能拒絕規(guī)模報(bào)酬不變(即各要素產(chǎn)出彈性系數(shù)等于1)的假設(shè)，因此這一假定合理。，根據(jù)Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)的分解式，全要素生產(chǎn)率的提升可以用技術(shù)進(jìn)步和效率提升的乘積表示，即：

(11)

基于此，建立農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率影響回歸模型如下：

yit=α0+α1Sit+α2Qit+θControlit+ηi+t+εit

(12)

(12)式中，yit為全要素生產(chǎn)率；α0為待估計(jì)常數(shù)項(xiàng)；農(nóng)田灌溉水平用灌溉規(guī)模Sit和灌溉質(zhì)量Qit表示，α1和α2為待估計(jì)系數(shù)，分別表示灌溉規(guī)模Sit和灌溉質(zhì)量Qit對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率的影響程度；Controlit表示控制變量矩陣，包括農(nóng)村人力資本、人均耕地面積、城鎮(zhèn)化率、機(jī)械化程度、農(nóng)業(yè)政策和農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害成災(zāi)率；θ表示相應(yīng)的回歸系數(shù)；ηi為省市維度的個(gè)體固定效應(yīng)，用于消除一些可能被遺漏但同時(shí)影響農(nóng)田灌溉設(shè)施和小麥全要素生產(chǎn)率的區(qū)域特征變量的影響；t為年度虛擬變量，用以控制各類農(nóng)業(yè)政策對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率的影響；εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。在此基礎(chǔ)上，分別以技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和效率提升指數(shù)作為因變量進(jìn)行(12)式的回歸，以期明確農(nóng)田灌溉設(shè)施小麥全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制?？紤]到實(shí)證模型中的內(nèi)生性問題，如全要素生產(chǎn)率、技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步提升較快的地區(qū)，可能更傾向于加強(qiáng)農(nóng)田灌溉設(shè)施建設(shè)，分別選取灌溉規(guī)模和節(jié)水灌溉率的一階滯后項(xiàng)作為工具變量，進(jìn)行2SLS估計(jì)。

(二)變量選取

小麥生產(chǎn)投入產(chǎn)出變量。產(chǎn)出變量為小麥單產(chǎn)，用小麥畝均產(chǎn)出表示；選取勞動(dòng)、化肥和資本表征投入情況，具體來說分別用畝均用工量、畝均化肥投入量和畝均扣除化肥費(fèi)后的其他費(fèi)用投入表示。為剔除物價(jià)水平的影響，使用各省生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)對(duì)每畝扣除化肥費(fèi)后的其他費(fèi)用進(jìn)行平減，將其折算為2000年不變價(jià)格。

核心變量為農(nóng)田灌溉水平。農(nóng)田灌溉設(shè)施主要包括蓄水、引水、輸水配水、提水、灌水等環(huán)節(jié)的設(shè)施以及量測水設(shè)施和灌溉試驗(yàn)站等[25]，采用某一類或幾類農(nóng)田灌溉設(shè)施無法充分反映出農(nóng)田灌溉設(shè)施質(zhì)和量的總體水平[17]，因此選取有效灌溉面積表示農(nóng)田灌溉設(shè)施的規(guī)模，為緩解異方差等問題對(duì)估計(jì)有效性的影響，對(duì)有效灌溉面積取對(duì)數(shù)處理；選取節(jié)水灌溉率表示農(nóng)田灌溉設(shè)施的質(zhì)量，具體來說用節(jié)水灌溉面積除以耕地面積表示。

控制變量?？刂谱兞窟x取農(nóng)村人力資本、人均耕地面積、城鎮(zhèn)化率、機(jī)械化程度和農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害受災(zāi)率。農(nóng)村人力資本是改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵性因素[26]，對(duì)提高生產(chǎn)效率、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步具有重要影響，用各級(jí)文化程度人口比重乘以該級(jí)受教育年限系數(shù)表示，其中各級(jí)受教育年限系數(shù)按照小學(xué)、初中、高中、中專、大專及以上依次取值6、9、12、12和16年，為緩解異方差等問題，對(duì)該值取對(duì)數(shù)處理。人均耕地面積用各省耕地面積除以鄉(xiāng)村人數(shù)表示。人均耕地面積是農(nóng)地資源稟賦的直接體現(xiàn)，會(huì)對(duì)農(nóng)戶的生產(chǎn)經(jīng)營及技術(shù)采納行為產(chǎn)生直接影響?？紤]到經(jīng)營規(guī)模與生產(chǎn)效率可能存在非線性關(guān)系，引入人均耕地面積平方項(xiàng)進(jìn)行控制。城鎮(zhèn)化率用各省城鎮(zhèn)人口數(shù)除以總?cè)丝跀?shù)表示。城鎮(zhèn)化主要通過勞動(dòng)要素再配置、規(guī)模經(jīng)營和資本深化等方面對(duì)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率產(chǎn)生影響[27]。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的推廣可以有效緩解農(nóng)村勞動(dòng)力投入不足，改善投入要素配置，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平用各省農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力除以農(nóng)作物總播種面積表示。農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害可以直接影響小麥產(chǎn)出[28]，也會(huì)增加小麥種植的管理成本和其他要素投入，對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率產(chǎn)生影響，農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害受災(zāi)率用各省受災(zāi)面積除以農(nóng)作物總播種面積表示。

(三)數(shù)據(jù)來源

研究樣本為中國15個(gè)小麥主產(chǎn)省(2)這15個(gè)省份是河北、山西、內(nèi)蒙古、黑龍江、江蘇、安徽、山東、河南、湖北、四川、云南、陜西、甘肅、寧夏、新疆，1991—2017年間，這15個(gè)省份的小麥播種面積和產(chǎn)量平均占全國的94.46%和95.90%。，時(shí)間跨度為2000—2017年。小麥投入產(chǎn)出變量數(shù)據(jù)來源于《農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》(2001—2018)，其他變量數(shù)據(jù)來源于2001—2018年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國水利統(tǒng)計(jì)年鑒》以及國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)站，部分缺失數(shù)據(jù)查詢各省統(tǒng)計(jì)年鑒或采用插值法補(bǔ)齊，最終整理出18年的面板數(shù)據(jù)。所選變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1。

表1 變量選擇與描述性統(tǒng)計(jì)

四、結(jié)果分析

(一)農(nóng)田灌溉水平和小麥全要素生產(chǎn)率的時(shí)序演變軌跡

表2報(bào)告了隨機(jī)前沿函數(shù)估計(jì)結(jié)果?；诠烙?jì)結(jié)果，結(jié)合(8)～(11)式即可得到小麥生產(chǎn)技術(shù)效率變化、技術(shù)進(jìn)步和全要素生產(chǎn)率。由于隨機(jī)前沿模型的估計(jì)結(jié)果高度依賴模型的函數(shù)設(shè)定形式，為保證估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用LR檢驗(yàn)分別進(jìn)行了是否采用CD函數(shù)形式檢驗(yàn)、技術(shù)無進(jìn)步檢驗(yàn)、技術(shù)非中性檢驗(yàn)和非技術(shù)效率效應(yīng)檢驗(yàn)。LR檢驗(yàn)均拒絕原假設(shè)，且結(jié)果中絕大多數(shù)變量的估計(jì)參數(shù)均顯著，表明模型設(shè)定合理有效。

表2 隨機(jī)前沿函數(shù)估計(jì)結(jié)果

注：括號(hào)內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)誤；***、**、*分別表示1%、5%和10%的顯著性水平，下同。

2000—2017年間，15個(gè)小麥主產(chǎn)省的農(nóng)田灌溉水平、小麥全要素生產(chǎn)率及分解如表3所示。從灌溉規(guī)?？矗行Ч喔让娣e在2000—2017年間年均提升1.57%，從38366.7千公頃提升至49994.34千公頃，表明農(nóng)田灌溉設(shè)施總體水平呈現(xiàn)穩(wěn)步提升趨勢。從灌溉質(zhì)量看，節(jié)水灌溉率從2000年的16.65%逐步提升至2017年的28.32%，年均增長0.69%，低于有效灌溉面積增速，表明農(nóng)田灌溉質(zhì)量的提升仍然具有較大空間。從小麥全要素生產(chǎn)率看，2000—2017年間，小麥全要素生產(chǎn)率受技術(shù)進(jìn)步和效率提升兩大引擎的雙重驅(qū)動(dòng)，年均提升1.66%，總體保持穩(wěn)定增長趨勢。從技術(shù)進(jìn)步看，小麥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步率年均提升1.21%，對(duì)全要素生產(chǎn)率提升的貢獻(xiàn)率達(dá)到72.53%，對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率的增長起到了主導(dǎo)作用。小麥全要素生產(chǎn)率的提升屬于技術(shù)誘導(dǎo)型增長模式，這與楊義武等[29]的研究結(jié)論一致。從效率提升看，小麥生產(chǎn)技術(shù)效率年均增長0.38%，始終保持平穩(wěn)增長態(tài)勢，其增長速率隨時(shí)間推移呈現(xiàn)放緩趨勢，表明既定技術(shù)下要素配置的優(yōu)化已處于瓶頸階段。

表3 小麥主產(chǎn)省農(nóng)田灌溉水平、全要素生產(chǎn)率及分解(2000—2017年)

注：為體現(xiàn)各指數(shù)隨年份變化的連續(xù)性、可比性變動(dòng)，分別將全要素生產(chǎn)率、技術(shù)進(jìn)步率和效率提升率換算為以2000年為基期(取值為1)的累積值。

(二)農(nóng)田灌溉設(shè)施的小麥全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)及分解

農(nóng)田灌溉設(shè)施的小麥全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)及分解回歸結(jié)果如表4所示。首先采取雙向固定效應(yīng)模型對(duì)(12)式進(jìn)行估計(jì)，在此基礎(chǔ)上，分別選取灌溉規(guī)模和節(jié)水灌溉率的一階滯后項(xiàng)作為工具變量，進(jìn)行2SLS估計(jì)。兩個(gè)內(nèi)生變量一階段回歸的F值均大于10，且在1%水平顯著，表明不存在弱工具變量問題。

灌溉規(guī)模的擴(kuò)張具有顯著的全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)。有效灌溉面積(對(duì)數(shù)值)提升1%可以實(shí)現(xiàn)小麥全要素生產(chǎn)率0.357%的增長。從分解結(jié)果看，有效灌溉面積(對(duì)數(shù)值)提升1%可以實(shí)現(xiàn)0.262%和0.038%的技術(shù)進(jìn)步和效率提升，這就釋放了一個(gè)信號(hào)：農(nóng)田灌溉規(guī)模的擴(kuò)張可以同時(shí)促進(jìn)小麥生產(chǎn)的效率提升和技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)小麥全要素生產(chǎn)率增長的雙輪驅(qū)動(dòng)。一方面，農(nóng)田灌溉設(shè)施為小麥生產(chǎn)創(chuàng)造了適宜的外部環(huán)境，使得化肥、勞動(dòng)力和資本的投入產(chǎn)出率提升，也會(huì)對(duì)原有的要素投入組合實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置，降低旱災(zāi)發(fā)生時(shí)的額外投入和管理成本，表現(xiàn)為技術(shù)效率的提升；另一方面，農(nóng)田灌溉水平的提升也為小麥新品種和新型種植技術(shù)提供了支撐作用，促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步的效果，最終推動(dòng)小麥全要素生產(chǎn)率增長。

表4 農(nóng)田灌溉設(shè)施的全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)及分解結(jié)果

從灌溉質(zhì)量看，節(jié)水灌溉率的提升僅表現(xiàn)出正向的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)，但對(duì)技術(shù)效率卻產(chǎn)生了負(fù)向影響，且全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)不顯著。具體來說，節(jié)水灌溉率提升1%可以實(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)0.335%的技術(shù)進(jìn)步，表明農(nóng)田灌溉質(zhì)量的提升對(duì)小麥生產(chǎn)前沿面的移動(dòng)提供了有效支撐，使得既定的生產(chǎn)要素投入可以達(dá)到更高產(chǎn)量。小麥種植受旱災(zāi)影響較為嚴(yán)重，節(jié)水灌溉的推廣可以打破資源環(huán)境硬約束，有效挖掘糧食增產(chǎn)的潛力。另一方面，節(jié)水灌溉率提升1%對(duì)小麥生產(chǎn)技術(shù)效率具有-0.063%的微弱負(fù)向影響，表明農(nóng)田灌溉質(zhì)量的提升阻礙了小麥生產(chǎn)要素投入的優(yōu)化配置。這雖超出預(yù)期，卻也在情理之中，可能的原因有以下幾方面：首先，與漫灌相比，噴灌、微灌、滴灌和渠道輸水等灌溉方式的確可以有效降低水資源投入和勞動(dòng)力投入，但節(jié)水灌溉設(shè)施尚未成熟，多處于起步階段，通常具有較高的投資成本和維修成本，可能對(duì)技術(shù)效率產(chǎn)生負(fù)向影響。其次，小麥生產(chǎn)中的各類要素投入、技術(shù)和品種選擇通常是麥農(nóng)自身利潤最大化目標(biāo)下做出的選擇，而部分節(jié)水灌溉設(shè)施的供給決策方式可能受到集體行動(dòng)的影響[30]，兩種決策方式可能存在“脫節(jié)”。換句話說，節(jié)水灌溉的推廣可能產(chǎn)生個(gè)體理性與社會(huì)理性的沖突[31]。第三，節(jié)水灌溉設(shè)施的采用通常具有最小規(guī)模要求，同一連片耕地上的農(nóng)戶可能需要就節(jié)水灌溉方式和設(shè)施維護(hù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行合作。在此過程中，契約的達(dá)成也會(huì)增加成本，導(dǎo)致技術(shù)效率降低。在未來的農(nóng)田灌溉設(shè)施建設(shè)中，挖掘灌溉質(zhì)量提升帶來的效率提升效應(yīng)，將會(huì)是提高小麥全要素生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)小麥穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要保障。

在控制變量中，人力資本水平對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率、技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生負(fù)向影響，但對(duì)技術(shù)效率具有促進(jìn)作用。一方面，受教育水平的改善提升了麥農(nóng)在實(shí)際生產(chǎn)中的種植能力和管理水平，對(duì)小麥生產(chǎn)技術(shù)效率產(chǎn)生正向影響；另一方面，農(nóng)村人力資本的提升會(huì)加劇農(nóng)村勞動(dòng)力分化，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)勞動(dòng)力非農(nóng)轉(zhuǎn)移，加劇了小麥生產(chǎn)勞動(dòng)力的老齡化、女性化問題，使得剩余勞動(dòng)力對(duì)新型技術(shù)的認(rèn)知和采納存在抵觸，阻礙了生產(chǎn)前沿面的擴(kuò)展，且這種負(fù)向影響超過了人力資本水平對(duì)技術(shù)效率的正向影響，最終表現(xiàn)為農(nóng)村人力資本水平的提升對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率產(chǎn)生負(fù)向影響。人均耕地面積對(duì)小麥生產(chǎn)技術(shù)效率影響表現(xiàn)為一次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)、二次項(xiàng)系數(shù)為正的“U”型曲線關(guān)系，但對(duì)技術(shù)進(jìn)步、小麥全要素生產(chǎn)率無顯著影響，這與朱麗娟等[32]的研究結(jié)論一致。農(nóng)地經(jīng)營規(guī)模的擴(kuò)大促進(jìn)了小麥生產(chǎn)的專業(yè)化分工，然而，在農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)市場不完善的背景下，因雇工帶來的內(nèi)部管理成本和監(jiān)督成本快速提升，對(duì)小麥生產(chǎn)技術(shù)效率產(chǎn)生負(fù)向影響。當(dāng)規(guī)模超越拐點(diǎn)后，各類資本密集型技術(shù)得以采用，使得耕地規(guī)模與各類要素投入配置得到優(yōu)化，促進(jìn)小麥生產(chǎn)技術(shù)效率提升。城鎮(zhèn)化率和機(jī)械化水平均對(duì)小麥生產(chǎn)技術(shù)效率具有顯著負(fù)向影響，對(duì)技術(shù)進(jìn)步和全要素生產(chǎn)率具有顯著正向影響。城鎮(zhèn)化的推進(jìn)有助于實(shí)現(xiàn)資本下鄉(xiāng)，使得資本密集型技術(shù)得以推廣，緩解了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)內(nèi)卷化[33]，但可能存在生產(chǎn)要素配置不佳等問題，因此城鎮(zhèn)化對(duì)技術(shù)進(jìn)步具有促進(jìn)作用，對(duì)技術(shù)效率卻產(chǎn)生負(fù)面影響，最終表現(xiàn)為促進(jìn)全要素生產(chǎn)率提升。機(jī)械化水平的提升實(shí)現(xiàn)了對(duì)勞動(dòng)投入的替代，雖推動(dòng)了生產(chǎn)前沿面移動(dòng)，但可能伴隨著一定效率損失，最終仍然對(duì)全要素生產(chǎn)率表現(xiàn)為促進(jìn)作用。農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害僅對(duì)技術(shù)效率具有較弱的負(fù)向影響，對(duì)技術(shù)進(jìn)步和全要素生產(chǎn)率無顯著影響，這也從側(cè)面反映出小麥生產(chǎn)防災(zāi)減災(zāi)能力有所提升[15]。

五、結(jié)論與政策含義

加強(qiáng)農(nóng)田灌溉投資、提升農(nóng)田灌溉水平，是小麥全要素生產(chǎn)率提升的重要保障?；谥袊?5個(gè)小麥主產(chǎn)省2000—2017年面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用SFA-Malmquist指數(shù)和面板工具變量法，從規(guī)模擴(kuò)張和質(zhì)量提升的雙重視角探討了農(nóng)田灌溉設(shè)施對(duì)小麥生產(chǎn)的全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)，得出結(jié)論如下：2000—2017年間，小麥全要素生產(chǎn)率年均提升1.66%，技術(shù)進(jìn)步率和效率提升率年均增長1.21%和0.38%，總體表現(xiàn)為技術(shù)誘導(dǎo)型的增長模式；農(nóng)田灌溉規(guī)模的擴(kuò)張可以同時(shí)促進(jìn)小麥生產(chǎn)的效率提升和技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)小麥全要素生產(chǎn)率增長的雙重驅(qū)動(dòng)，有效灌溉面積(對(duì)數(shù)值)提升1%可以實(shí)現(xiàn)小麥全要素生產(chǎn)率0.357%的增長，具體表現(xiàn)為0.262%和0.038%的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率提升；農(nóng)田灌溉質(zhì)量的提升表現(xiàn)出正向的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)，節(jié)水灌溉率提升1%可以實(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)0.335%的技術(shù)進(jìn)步，但對(duì)技術(shù)效率卻產(chǎn)生了-0.063%的微弱負(fù)向影響，且全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)不顯著。

因此，在推廣小麥種植新技術(shù)和新品種、促進(jìn)小麥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，各小麥主產(chǎn)省應(yīng)注重小麥生產(chǎn)中勞動(dòng)、資本和中間要素的合理配置，保持技術(shù)進(jìn)步和效率提升對(duì)小麥全要素生產(chǎn)率增長的雙重驅(qū)動(dòng)模式。其次，加強(qiáng)農(nóng)田灌溉設(shè)施供給與農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)和推廣的有效銜接，保持農(nóng)田灌溉規(guī)模擴(kuò)張和質(zhì)量提升的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)。一方面，小麥新品種和新型種植技術(shù)的研發(fā)和推廣，需要充分考慮農(nóng)田灌溉條件的差異；另一方面，村集體進(jìn)行農(nóng)田灌溉設(shè)施供給決策時(shí)，要加強(qiáng)與麥農(nóng)尤其是小農(nóng)戶的溝通，充分發(fā)揮麥農(nóng)在農(nóng)田灌溉設(shè)施供給決策中的作用，提升農(nóng)田灌溉設(shè)施類型與小麥品種、技術(shù)的匹配程度，防止出現(xiàn)與實(shí)際情況不符的低效投資。最后，加大節(jié)水灌溉設(shè)施推廣和資金支持力度，挖掘農(nóng)田灌溉質(zhì)量改善的效率提升效應(yīng)。推進(jìn)土地平整，為節(jié)水灌溉設(shè)施推廣創(chuàng)造條件；對(duì)于經(jīng)營規(guī)模較小且地塊分散的小農(nóng)戶，可以采用資金支持鼓勵(lì)組成灌溉小組，降低節(jié)水灌溉采用成本，實(shí)現(xiàn)個(gè)體理性與社會(huì)理性的統(tǒng)一。此外，推行建設(shè)與維護(hù)并重的農(nóng)田灌溉設(shè)施運(yùn)作模式是充分發(fā)揮全要素生產(chǎn)率增長效應(yīng)的重要保障。在明確農(nóng)田灌溉設(shè)施管控責(zé)任的同時(shí)，更應(yīng)積極發(fā)揮麥農(nóng)在農(nóng)田灌溉設(shè)施中的維護(hù)作用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉效果提升和小麥全要素生產(chǎn)率增長的良性循環(huán)。