勞動力價(jià)格上升、要素替代與要素投入結(jié)構(gòu)變化
——來自中國大豆生產(chǎn)的證據(jù)

韓振興，常向陽

（1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 南京 210095；2. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山西 太谷 030801； 3. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中國糧食安全研究中心，江蘇 南京 210095）

隨著生產(chǎn)要素市場發(fā)展的日趨完善，各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的要素價(jià)格不斷上漲[1]。同時(shí)，隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，農(nóng)業(yè)勞動力價(jià)格逐年攀升[2-3]，且相當(dāng)于其他要素價(jià)格剛性上升[4]，增加了農(nóng)戶生產(chǎn)成本，推升了農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，降低了我國農(nóng)產(chǎn)品國際競爭力[5]。根據(jù)誘致性技術(shù)變遷理論，當(dāng)要素價(jià)格發(fā)生相對變化時(shí)[6]，農(nóng)戶作為理性的生產(chǎn)決策者，會傾向于使用充裕的、相對便宜的要素，節(jié)約稀缺的、相對昂貴的要素，進(jìn)而引發(fā)要素替代。

1991—2018年，中國大豆三大生產(chǎn)要素（勞動、化肥和機(jī)械）價(jià)格均呈上漲趨勢，其中，勞動力價(jià)格從2.90元/工日上升到31.30元/工日，增幅為770%；化肥價(jià)格從1.15元/kg上升到1.80元/kg，增幅57%；機(jī)械價(jià)格增幅為85%。與此同時(shí)，每 0.067 hm2大豆生產(chǎn)的勞動力投入量從平均10.63工日減少為2.30工日，增幅為-78%，化肥投入從5.99 kg上升到8.47 kg，增幅為41%，機(jī)械投入量（作業(yè)費(fèi)）從2.31元上升到46.08元，增幅為1 895%?？梢钥闯觯S著三大生產(chǎn)要素價(jià)格的不斷上升及漲幅差異，三大生產(chǎn)要素的投入量變化也不盡相同。那么，在此過程中三大生產(chǎn)要素的需求價(jià)格彈性是如何變化的？三大要素價(jià)格的相對變化是否會引發(fā)要素替代？如果是，替代程度如何，且不同時(shí)段是如何作用于大豆生產(chǎn)要素投入結(jié)構(gòu)變化的？

目前，關(guān)于勞動力價(jià)格上升對農(nóng)作物生產(chǎn)要素投入結(jié)構(gòu)變化和要素替代影響的研究，主要集中在以下幾個(gè)方面：第一，對土地密集型主糧作物的研究。出于對糧食安全的考慮，早期研究多集中于勞動力價(jià)格上升對主糧作物生產(chǎn)的影響，研究發(fā)現(xiàn)，土地密集型主糧作物機(jī)械化程度高，易于機(jī)械替代勞動，且替代程度存在地區(qū)差異和作物差異[7-9]，該差異主要受地區(qū)經(jīng)濟(jì)因素和地理因素影響[8]，其中，地形條件會顯著作用于機(jī)械對勞動的替代[9]。勞動力價(jià)格上升不僅會引發(fā)作物內(nèi)部生產(chǎn)要素之間的替代（機(jī)械替代勞動），還會引致作物間的產(chǎn)品替代（調(diào)整種植結(jié)構(gòu)），進(jìn)而導(dǎo)致易于機(jī)械替代勞動的主糧作物種植面積增加[10]。具體到三大主糧作物（小麥、水稻和玉米）而言：在小麥生產(chǎn)中，機(jī)械對勞動存在近似單位彈性的替代關(guān)系，勞動與化肥、化肥與機(jī)械均存在缺乏彈性的替代關(guān)系[11]；在水稻生產(chǎn)中，盡管地理位置毗鄰、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度相似，但會因地形條件差異導(dǎo)致機(jī)械對勞動替代差異較大，進(jìn)而引發(fā)水稻生產(chǎn)增加或減少[12]；在玉米生產(chǎn)中，機(jī)械對勞動的替代高于化肥對勞動的替代，化肥與機(jī)械的關(guān)系從缺乏彈性的替代關(guān)系向互補(bǔ)關(guān)系演進(jìn)[13]，且機(jī)械對勞動的替代有減弱趨勢[6]，但是無論大、中、小型機(jī)械均對勞動存在較強(qiáng)的替代關(guān)系[14]。

第二，對土地密集型經(jīng)濟(jì)作物的研究。已有研究表明勞動力價(jià)格上升不會對主糧作物的生產(chǎn)造成負(fù)面影響，部分學(xué)者轉(zhuǎn)而關(guān)注勞動力價(jià)格上升對機(jī)械化程度較低的土地密集型經(jīng)濟(jì)作物的影響，結(jié)果表明土地密集型經(jīng)濟(jì)作物與主糧作物的要素替代關(guān)系存在一定的差異，即：得益于化肥和機(jī)械對勞動的替代，勞動力價(jià)格上升不會顯著減少油菜生產(chǎn)[15]；花生生產(chǎn)中機(jī)械和化肥對勞動以及化肥對土地均存在替代關(guān)系，但是機(jī)械對土地存在互補(bǔ)關(guān)系[1]。

第三，對勞動密集型作物的研究。相較于土地密集型作物，勞動力密集型作物的機(jī)械化程度更低，需要的勞動力更多，且在一定程度上具有不可替代性，近年來部分學(xué)者開始關(guān)注受勞動力價(jià)格上升沖擊更大的勞動力密集型作物。晏百榮等[4]認(rèn)為，作為勞動密集型作物，中國蘋果生產(chǎn)中存在勞動和機(jī)械由互補(bǔ)關(guān)系向替代關(guān)系的演進(jìn)，且機(jī)械對勞動的替代大于化肥對勞動的替代。

通過梳理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有文獻(xiàn)在理論研究和實(shí)證分析方面均做出了有益探討，但還存在一些不足，對土地密集型非主糧糧食作物關(guān)注較少。非主糧糧食作物因?yàn)榘踩匚徊患叭笾骷Z、比較收益不及經(jīng)濟(jì)作物容易被忽視，但是其需求量很大，最典型的就是大豆，且因高額生產(chǎn)成本所致，國內(nèi)大豆價(jià)格嚴(yán)重高于國際價(jià)格，但國內(nèi)市場對大豆的消費(fèi)需求卻持續(xù)上漲，致使中國是世界上最大的大豆進(jìn)口國[16]，且相較于主糧作物和經(jīng)濟(jì)作物而言，近二十年來我國大豆凈進(jìn)口量一路飆升。

有鑒于此，在勞動力價(jià)格上升的背景下，研究中國大豆生產(chǎn)要素的投入結(jié)構(gòu)變化對于降低國內(nèi)大豆生產(chǎn)成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)能進(jìn)一步補(bǔ)充勞動力價(jià)格上升對土地密集型非主糧糧食作物生產(chǎn)要素投入結(jié)構(gòu)和要素替代影響的研究。本文運(yùn)用1991—2018年中國大豆生產(chǎn)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在勞動力價(jià)格上升的背景下，基于超越對數(shù)成本函數(shù)，運(yùn)用似不相關(guān)回歸估計(jì)中國大豆生產(chǎn)的成本份額方程，并測算中國大豆生產(chǎn)的要素需求價(jià)格彈性和要素替代彈性，以期回答勞動力價(jià)格上升對中國大豆生產(chǎn)要素需求和要素替代關(guān)系的影響和變化趨勢。

1 理論分析與模型設(shè)定

1.1 理論分析

Hayami和Ruttan[17]的誘致性技術(shù)變革理論認(rèn)為，要素稟賦的相對變化會引起要素價(jià)格的相對變化，理性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者會選擇使用豐裕的、相對價(jià)格較低的要素，節(jié)約稀缺的、相對昂貴的要素，進(jìn)而引發(fā)要素替代，長此以往將會引起技術(shù)變革向著節(jié)約相對昂貴要素的技術(shù)進(jìn)步方向發(fā)展。

要素需求彈性衡量的是當(dāng)某要素價(jià)格變動時(shí)，該要素的需求量變動對該要素價(jià)格變化的敏感程度。要素替代彈性由Hicks[18]于1932年提出，是指當(dāng)兩種要素價(jià)格發(fā)生相對變化時(shí)，這兩種要素投入比例的相對變化對價(jià)格相對變化的反應(yīng)程度。

要素替代彈性的測算依賴于函數(shù)模型的選擇。C-D函數(shù)假定要素替代彈性為1，計(jì)算方便易解釋，但多與現(xiàn)實(shí)不符[19]；CES(Constant Elasticity of Substitution)生產(chǎn)函數(shù)改變了C-D函數(shù)中替代彈性恒為1的假定，允許因個(gè)體而異，但時(shí)間上無變化，不能反應(yīng)時(shí)變特征[19]；VES（Variable Elasticity of Substitution）生產(chǎn)函數(shù)雖然彌補(bǔ)了時(shí)變特征，但是形式過于復(fù)雜，不易估計(jì)[20]；超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)能解決上述問題，形式靈活、信息豐富，易于估 計(jì)[21]，但因解釋變量過多，存在嚴(yán)重的多重共線性[22]，而且不易修正。但是，可以將超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)轉(zhuǎn)化為超越對數(shù)成本函數(shù)，要素價(jià)格就變成外生變量，利用對偶理論和謝潑德引理(Shephard’s Lemma)對價(jià)格微分，就能得到成本份額方程，不僅不會產(chǎn)生多重共線性，而且同時(shí)保留了超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)的優(yōu)勢[23]。

1.2 模型設(shè)定

1.2.1 超越對數(shù)成本函數(shù)模型 基于不同生產(chǎn)函數(shù)模型對要素替代假定適用性差異的考慮，本文構(gòu)建如下超越對數(shù)成本函數(shù)模型[4,7]：

式中：C代表大豆生產(chǎn)成本；Xi代表大豆生產(chǎn)的第i種要素投入量，Xj代表大豆生產(chǎn)的第j種要素投入量，包括勞動力L、化肥F、機(jī)械M和其他投入O；Pi代表第i種要素的價(jià)格，Pj代表第j種要素的價(jià)格；ε為隨機(jī)擾動項(xiàng)；α、β、γ、δ為待估參數(shù)。超越對數(shù)成本函數(shù)滿足對稱性和價(jià)格齊次性[4]，所以應(yīng)同時(shí)限制如下待估參數(shù)關(guān)系：

根據(jù)謝潑德引理(Shephard’s Lemma)，將超越對數(shù)成本函數(shù)對要素價(jià)格微分[24]，通過化簡可得到成本份額方程Si：

本文將大豆生產(chǎn)要素劃分為勞動力、化肥、機(jī)械和其他要素四類，如果將四類要素都納入成本份額方程，一是四種要素份額相加之和一定為1，二是“其他要素”的名目繁細(xì)且不連續(xù)、投入量數(shù)據(jù)不全、價(jià)格數(shù)據(jù)難以獲得，鑒于此，本文只對勞動力成本份額SL、化肥成本份額SF、機(jī)械成本份額SM方程進(jìn)行估計(jì)。在大豆生產(chǎn)中，農(nóng)戶根據(jù)市場價(jià)格和市場供求變化進(jìn)行決策，因?yàn)閱蝹€(gè)農(nóng)戶無法影響市場價(jià)格和市場供求，可以將市場價(jià)格和市場供求看成是外生的，即各成本份額方程不存在內(nèi)生性，但是因?yàn)榇蠖股a(chǎn)過程中各要素投入決策不是孤立的，是一個(gè)同時(shí)進(jìn)行的系統(tǒng)過程，不同方程的擾動項(xiàng)之間會存在相關(guān)性，需要運(yùn)用似不相關(guān)回歸(Seemingly Unrelated Regression Estimation, SUR)進(jìn)行系統(tǒng)估計(jì)[25]。

1.2.2 要素需求彈性和要素替代彈性 要素需求彈性反應(yīng)的是一種要素的需求量對其價(jià)格變化的反應(yīng)程度，根據(jù)Binswanger[22]和郝楓[23]的研究，要素需求價(jià)格彈性可以根據(jù)超越對數(shù)成本函數(shù)及成本份額函數(shù)的系數(shù)計(jì)算得出，具體計(jì)算公式見式（5）。

常用的要素替代彈性，主要有交叉價(jià)格彈性、Allen替代彈性、Morishima替代彈性和影子替代彈性SES（Shadow Elasticity of Substitution）[1]。交叉價(jià)格彈性反映的是一種要素價(jià)格變化對另一種要素投入量的影響，屬于“單價(jià)格—單投入”變化，無法衡量要素間的相互替代；Allen替代彈性因沒有明確的經(jīng)濟(jì)意義，采用者不多；Morishima替代彈性反應(yīng)的是一種要素價(jià)格變動引起的另一種要素與該要素投入比例的變化程度，屬于“單價(jià)格—雙投入”型，表征要素相互替代，應(yīng)用較多[26-27]；影子替代彈性SES，反應(yīng)的是兩種要素相對價(jià)格發(fā)生變化引起的這兩種要素投入比例的變化程度[28]，屬于“雙投入—雙價(jià)格”型，較之上述三個(gè)替代彈性更具一般性，更接近替代彈性的原始定義，也更接近現(xiàn)實(shí)，兼具現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢和理論優(yōu)勢。

通過最小成本函數(shù)求得影子替代彈性SES如 下[29,24]：

式中：Si表示要素成本份額；E表示要素需求價(jià)格彈性，其中，Eii和Ejj分別表示要素i和要素j的自需求價(jià)格彈性，Eij、Eji表示要素i和要素j的需求交叉價(jià)格彈性。由上式可知，只要求出Eii、Ejj、Eij和Eji，就可以計(jì)算出影子替代彈性SES。根據(jù)以往學(xué)者的研究，Eii、Ejj、Eij和Eji可由成本份額函數(shù)Si和成本份額方程中Si的系數(shù)γij計(jì)算得出[19,23,24]：

2 數(shù)據(jù)來源與變量說明

本文選取1991—2018年中國大豆生產(chǎn)中的勞動力、化肥、機(jī)械三大主要生產(chǎn)要素的價(jià)格和投入量數(shù)據(jù)來研究勞動力價(jià)格迅速增長情況下中國大豆生產(chǎn)中要素的投入結(jié)構(gòu)變動、需求關(guān)系和替代關(guān)系。數(shù)據(jù)主要來源于《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》（1992—2019）和《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》（1992—2019），其中各要素價(jià)格、投入量和生產(chǎn)成本數(shù)據(jù)來自于《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)來自于《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。各變量定義如下：

1）勞動力價(jià)格PL和勞動力投入量L。鑒于數(shù)據(jù)連續(xù)性和減少農(nóng)忙農(nóng)閑導(dǎo)致工價(jià)波動誤差的考慮，勞動力價(jià)格PL用每0.067 hm2大豆生產(chǎn)的人工成本除以勞動投入量得到，并按農(nóng)村居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)折算為1991年不變價(jià)格。勞動投入量L用每0.067 hm2大豆生產(chǎn)的用工投入量來表示。

2）化肥價(jià)格PF和化肥投入量F?；蕛r(jià)格PF用每0.067 hm2大豆生產(chǎn)的化肥成本除以化肥投入量得到，并按化學(xué)肥料價(jià)格指數(shù)折算為1991年不變價(jià)格。化肥投入量F用每0.067 hm2大豆生產(chǎn)的化肥折純量表示。

3）機(jī)械價(jià)格PM和機(jī)械投入量M。鑒于數(shù)據(jù)可得性，參考陳書章等[11]、吳麗麗等[7]和晏百榮 等[4]的做法，機(jī)械價(jià)格PM用農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格指數(shù)表示，機(jī)械投入量M用每0.067 hm2大豆生產(chǎn)的機(jī)械作業(yè)費(fèi)表示，并按農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格指數(shù)折算為1991年不變價(jià)格。

4）生產(chǎn)成本C和成本份額Si。生產(chǎn)成本C用每0.067 hm2大豆生產(chǎn)的生產(chǎn)成本表示，不包括土地成本。本文將生產(chǎn)成本化分為人工成本SL、化肥成本SF、機(jī)械成本SM、其他成本SO四類，前三種成本份額總和在2005年以前占比63%～73%，在2005年以后占比77%～83%，是生產(chǎn)成本中的主要投入要素。此外，將人工成本、化肥成本、機(jī)械成本、其他成本分別按農(nóng)村居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、化學(xué)肥料價(jià)格指數(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格指數(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)折算為1991年不變價(jià)格。各變量描述性統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 變量的描述性統(tǒng)計(jì)Table 1 Descriptive statistics of variables

3 結(jié)果與分析

3.1 成本份額方程估計(jì)結(jié)果

借助Stata15.0，基于超越對數(shù)成本函數(shù)，本文運(yùn)用1991—2018年中國大豆生產(chǎn)要素價(jià)格和投入的相關(guān)數(shù)據(jù)對要素成本份額方程進(jìn)行估計(jì)。如理論部分所述，因所有要素成本份額相加之和為1，只能估計(jì)n-1個(gè)方程，鑒于其他成本內(nèi)部名目繁細(xì)且不連續(xù)、投入量數(shù)據(jù)不全和價(jià)格數(shù)據(jù)難以獲得的考量，本文不考慮其他成本份額方程，只考慮占比63%～83%的三大要素（勞動力、化肥和機(jī)械）成本份額方程。在對各成本份額方程施加對稱性和齊次性約束后，運(yùn)用似不相關(guān)回歸SUR對其進(jìn)行系統(tǒng)估計(jì)。估計(jì)結(jié)果見表2。

表2 成本份額方程估計(jì)結(jié)果Table 2 Estimation results of the cost share equation

從模型估計(jì)結(jié)果可以看出，三個(gè)方程的調(diào)整R2分別為0.932 7、0.904 9和0.802 3，卡方檢驗(yàn)都在1%的水平上顯著。在控制地區(qū)虛擬變量的基礎(chǔ)上，模型中超過75%的關(guān)鍵解釋變量在1%的水平上顯著，系數(shù)方向和大小也都符合理論預(yù)期。

從要素投入量變化對自身要素成本份額的影響來看，勞動力、化肥、機(jī)械投入量的增加均會顯著增加自身要素成本份額，其中勞動力投入量的影響最大，機(jī)械投入量的影響最小。

從要素價(jià)格變化對自身要素成本份額的影響來看，勞動力和化肥價(jià)格的增加會增加自身要素成本份額，可以猜測我國大豆生產(chǎn)中勞動力、化肥的需求彈性屬于缺乏彈性；機(jī)械價(jià)格對機(jī)械成本份額影響不顯著，但方向?yàn)樨?fù)，可以猜測機(jī)械需求價(jià)格彈性屬于富有彈性，后文將通過替代關(guān)系測算對這兩個(gè)猜測進(jìn)行驗(yàn)證。

從要素投入量對其他要素成本份額的影響來看，勞動力投入量的增加會顯著減少化肥成本份額和機(jī)械成本份額；化肥投入量的增加會顯著減少人工成本份額，對機(jī)械成本份額影響不顯著；機(jī)械投入量增加會顯著減少人工成本份額，對化肥成本份額作用不顯著。

從要素價(jià)格變化對其他要素成本份額的影響來看：勞動力價(jià)格上升導(dǎo)致化肥成本份額減少，可以猜測勞動與化肥之間存在互補(bǔ)關(guān)系；勞動力價(jià)格上升導(dǎo)致機(jī)械成本份額增加，可以猜測勞動與機(jī)械之間存在替代關(guān)系；化肥價(jià)格上漲對機(jī)械成本份額影響不顯著，但方向?yàn)檎?，可以猜測化肥與機(jī)械之間存在替代關(guān)系。同樣，后文會對上述猜測進(jìn)行驗(yàn)證。

3.2 要素需求價(jià)格彈性分析

3.2.1 勞動、化肥和機(jī)械需求彈性均為負(fù) 通過計(jì)算得出我國大豆生產(chǎn)的勞動、化肥、機(jī)械要素需求彈性呈現(xiàn)如圖1特點(diǎn)。從需求彈性的符號來看，三大要素的需求彈性均小于0，即三大要素的需求量與自身價(jià)格呈反方向變動，說明三大要素市場是完善的，可以通過調(diào)節(jié)要素自身價(jià)格水平來調(diào)節(jié)要素需求量。

3.2.2 勞動、化肥需求缺乏彈性 從需求彈性的大小來看，|ELL|<|EFF|<|EMM|，即勞動需求彈性最小，機(jī)械需求彈性最大，化肥需求彈性介于二者之間，說明相較于勞動和化肥而言，機(jī)械需求量對自身價(jià)格變化更敏感，同等情況下調(diào)節(jié)機(jī)械價(jià)格政策會更有效。|ELL|<|EFF|<1，即勞動和化肥需求缺乏彈性，表示我國大豆生產(chǎn)中勞動、化肥的投入需求對其自身價(jià)格變化不敏感，當(dāng)勞動、化肥價(jià)格變動時(shí)，將會引起勞動、化肥的需求量更小幅度的反方向變動。說明雖然勞動力和化肥是我國大豆生產(chǎn)中的基礎(chǔ)要素，但是如果政府想通過調(diào)整勞動力、化肥價(jià)格來調(diào)節(jié)勞動力、化肥投入量，作用不會很明顯。

3.2.3 機(jī)械需求由富有彈性變?yōu)槿狈椥裕页氏陆第厔?1991—2003年，|EMM|>1，機(jī)械需求富有彈性，即我國大豆生產(chǎn)中機(jī)械投入量的需求對其自身價(jià)格變動更為敏感，當(dāng)機(jī)械價(jià)格變動時(shí)，將會引起機(jī)械投入量更大幅度的反方向變動。2004—2018年，|EMM|<1，在0.8左右，機(jī)械需求彈性變成缺乏彈性，從富有彈性變成缺乏彈性說明存在其他制約我國大豆生產(chǎn)機(jī)械作業(yè)擴(kuò)大的因素，比如直接因素（地形條件）和間接因素（種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整）等。地形條件制約了機(jī)械作業(yè)的技術(shù)難度，受勞動力價(jià)格持續(xù)上漲影響，種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整一方面表現(xiàn)為平原地區(qū)的農(nóng)戶可能選擇機(jī)械化程度更高的主糧作物，用來替代機(jī)械化程度比較低的作物，比如玉米替代大豆，另一方面表現(xiàn)為靠近城市地區(qū)的農(nóng)戶會選擇高附加值園藝類經(jīng)濟(jì)作物替代糧食作物，比如蔬菜、草莓等替代大豆，進(jìn)而縮減大豆種植面積或者向非平原、較偏遠(yuǎn)地區(qū)轉(zhuǎn)移。以東北地區(qū)為例，受作物比較收益和機(jī)械化普及程度差異的影響，玉米種植大面積替代大豆種植，1980—2015年東北地區(qū)大豆種植面積占比從19.28%下降到13.25%，玉米種植面積占比從36.12%上升到59.77%，吉林省甚至達(dá)到74.8%[30]。但是，因?yàn)闄C(jī)械需求彈性數(shù)值仍然大于0.8，為了擴(kuò)大機(jī)械作業(yè)，政府可以繼續(xù)推行農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼政策和適當(dāng)降低農(nóng)機(jī)服務(wù)價(jià)格。

3.3 要素替代彈性分析

兩種要素的替代彈性，大于0為替代關(guān)系，小于0為互補(bǔ)關(guān)系，數(shù)值（絕對值）越大表示替代或互補(bǔ)關(guān)系越強(qiáng)。我國大豆生產(chǎn)要素投入之間的關(guān)系見圖2。

3.3.1 機(jī)械與勞動存在替代關(guān)系，且呈下降趨勢 機(jī)械與勞動替代彈性SESLM>0，說明我國大豆生產(chǎn)中勞動力價(jià)格相對于機(jī)械價(jià)格的剛性上升引發(fā)了機(jī)械對勞動的替代。勞動力外出就業(yè)和生產(chǎn)要素價(jià)格上升助推了勞動力價(jià)格的持續(xù)上漲，從1991年的2.90元/工日上升到2018年的31.30元/工日，增加7.7倍，于此同時(shí)機(jī)械價(jià)格上升57%，勞動力價(jià)格變得相對更加昂貴，農(nóng)戶出于理性的經(jīng)營決策考慮，選擇勞動節(jié)約型技術(shù)（機(jī)械）替代勞動投入，由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，1991—2018年勞動力投入減少78%，機(jī)械投入增加18.95倍。在大量青壯年勞動力外出務(wù)工、農(nóng)業(yè)勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的背景下，機(jī)械技術(shù)是替代勞動最直接、最有效的方式，2004年出臺的農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼政策和農(nóng)機(jī)作業(yè)的進(jìn)一步普及更是助推了這一進(jìn)程，近年來隨著外包服務(wù)的飛速發(fā)展，規(guī)模作業(yè)和跨區(qū)作業(yè)更是加速了機(jī)械對勞動的替代。

但是，由于不同作物補(bǔ)貼政策實(shí)施時(shí)間和程度的差異，以東北地區(qū)為代表，多數(shù)地區(qū)農(nóng)戶選擇種植收益更高、機(jī)械化程度更高的主糧作物（玉米、水稻）代替大豆種植，少種或不種大豆，或者將大豆種植由平原地區(qū)轉(zhuǎn)向坡度較大、較難機(jī)械作業(yè)的非平原地區(qū)，同時(shí)，受技術(shù)條件和農(nóng)藝特性的限制，我國大豆生產(chǎn)中機(jī)械對勞動的替代關(guān)系呈微弱的下降趨勢。

3.3.2 機(jī)械與化肥存在替代關(guān)系，且呈下降趨勢 機(jī)械與化肥替代彈性SESFM>0，整體呈下降趨勢，中間年份有微弱增長。機(jī)械和化肥分別是典型的勞動力節(jié)約型技術(shù)和土地節(jié)約型技術(shù)，隨著勞動力價(jià)格和土地價(jià)格的不斷上漲，勢必會增加機(jī)械和化肥的投入，由于勞動力的流動性遠(yuǎn)大于土地的流動性，所以機(jī)械投入的增加明顯多于化肥投入的增加。由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，1991—2018年機(jī)械投入增加18.95倍，化肥投入僅增加41%，機(jī)械化半機(jī)械化施肥能夠節(jié)約化肥施用量，提高化肥施用效率。

3.3.3 化肥與勞動存在替代關(guān)系，且呈上升趨勢 勞動與化肥替代彈性SESLF>0，且呈上升趨勢，說明我國大豆生產(chǎn)中勞動力和化肥價(jià)格的相對變化引發(fā)了化肥對勞動的替代，且替代關(guān)系越來越強(qiáng)。化肥是典型的土地節(jié)約型技術(shù)，在作物生產(chǎn)受限于耕地?cái)?shù)量約束的時(shí)候，化肥技術(shù)可以在一定程度上提高作物單產(chǎn)，但是隨著連年化肥施用量的增加，依靠化肥來提高作物產(chǎn)量的技術(shù)也逐漸遇到瓶頸，且破壞了土壤肥力，同時(shí)增加了農(nóng)業(yè)面源污染。

理論上，化肥與勞動力之間同時(shí)存在替代關(guān)系和互補(bǔ)關(guān)系。替代關(guān)系主要表現(xiàn)在：增施化肥可以增加作物產(chǎn)量、減少病蟲害或者增加作物的營養(yǎng)成分，其中部分措施也可以通過人工精細(xì)化管理或者精耕細(xì)作來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)二者表現(xiàn)為替代關(guān)系?；パa(bǔ)關(guān)系主要表現(xiàn)在：目前化肥的施用還主要依靠人工，當(dāng)勞動力價(jià)格上漲時(shí)，農(nóng)戶會節(jié)約化肥施用的人工投入量，進(jìn)而減少化肥施用量。胡浩和楊泳冰[31]認(rèn)為，化肥和人工的合作方式可以表現(xiàn)為“適量多次”和“少次多量”兩種方式。適量多次可以增加化肥的施用效率，但需要更多的人工；少次多量可以節(jié)約人工，但會造成化肥施用量的浪費(fèi)。

現(xiàn)實(shí)中，農(nóng)戶是理性決策者，以利潤最大化為目標(biāo)，1991—2018年勞動力價(jià)格和化肥價(jià)格的差距不斷擴(kuò)大，由3.14倍擴(kuò)大至17.41倍，相對來說勞動力價(jià)格更加昂貴，加上勞動力的結(jié)構(gòu)性短缺，勞動力要素更加稀缺，農(nóng)戶更加偏向于采用少次多量的施肥方式。因此，目前化肥和勞動力的關(guān)系更多 地表現(xiàn)為替代關(guān)系，逐漸上升的趨勢更說明二者的替代關(guān)系還在加強(qiáng)，由此可以看出，少次多量是目 前我國大豆生產(chǎn)中主要的施肥方式，同時(shí)也說明我國大豆生產(chǎn)中存在化肥利用率低和可能過量的問題。

3.3.4 替代彈性SESLM>SESFM>SESLF由圖2可以看出，目前我國大豆生產(chǎn)中替代關(guān)系最強(qiáng)的是機(jī)械對勞動的替代，最弱的是化肥對勞動的替代，主要原因在于：雖然部分機(jī)械價(jià)格較高，尤其是大型機(jī)械，即使有農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼政策，小農(nóng)戶仍然無法承受，但是外包服務(wù)的發(fā)展促進(jìn)了我國大豆生產(chǎn)的機(jī)械化投入，尤其是農(nóng)機(jī)化合作組織和跨區(qū)作業(yè)的發(fā)展，不僅提高了農(nóng)機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；剑惭娱L了農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)間，增加了作業(yè)面積，有助于降低機(jī)械價(jià)格，增加機(jī)械使用量，尤其是在勞動 力價(jià)格持續(xù)上漲的情況下，更易引發(fā)機(jī)械對勞動的替代。

化肥對勞動替代系數(shù)最小，主要是因?yàn)槭艿礁丶s束，不僅土地的流動性明顯小于勞動力的流動性，而且多年過量的化肥施用，土壤肥力已被改變，依靠增加化肥施用量提高單位面積土地產(chǎn)量的做法已經(jīng)不能為繼，加上緩解農(nóng)業(yè)面源污染的要求，化肥對勞動的替代空間是非常有限的，所以化肥對勞動的替代彈性是最小的，未來應(yīng)該考慮采用生物和物理的方式代替部分化學(xué)肥料的使用。

4 結(jié)論

本文基于1991—2018年我國大豆生產(chǎn)要素價(jià)格和要素投入的相關(guān)數(shù)據(jù)，研究了勞動力價(jià)格上升背景下我國大豆生產(chǎn)過程中要素需求彈性、替代關(guān)系和投入結(jié)構(gòu)的變動情況。研究發(fā)現(xiàn)：

第一，在我國大豆生產(chǎn)中，三大要素需求彈性均處在合理價(jià)格區(qū)間，但是，勞動和化肥需求缺乏彈性，機(jī)械需求富有彈性，說明要素價(jià)格政策對調(diào)節(jié)機(jī)械投入量有效，對調(diào)節(jié)勞動、化肥投入量作用有限。機(jī)械需求彈性下降，主要來自農(nóng)戶種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的沖擊，隨著玉米等曾經(jīng)比較收益較高的作物與大豆收益差距的縮小，加上農(nóng)戶對大豆增加土壤固氮認(rèn)識的提高，上述沖擊將會減弱。

第二，在我國大豆生產(chǎn)中，機(jī)械、化肥和勞動之間存在兩兩替代關(guān)系，表示農(nóng)戶可以根據(jù)要素價(jià)格變化相機(jī)決定要素組合。機(jī)械與勞動替代關(guān)系最強(qiáng)，一方面是由于勞動力價(jià)格持續(xù)快速上漲造成的，另一方面得益于農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼政策的實(shí)施和外包服務(wù)的快速發(fā)展?；蕦趧犹娲钊酰耸艿礁?cái)?shù)量約束，還因?yàn)樵缙诖址判偷耐度敕绞接龅狡款i，且對土壤肥力有一定的破壞作用。

第三，機(jī)械對勞動替代呈下降趨勢，主要是因?yàn)槭芊N植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整影響，將大豆讓位于坡度較大的偏遠(yuǎn)地區(qū)?；蕦趧犹娲噬仙厔?，說明二者的替代關(guān)系仍然大于互補(bǔ)關(guān)系，且在繼續(xù)加強(qiáng)，反應(yīng)在大豆生產(chǎn)中，即施肥方式仍以節(jié)約人工的“少次多量”方式為主，說明目前大豆生產(chǎn)中仍然存在施肥過量和化肥利用率不高的問題，應(yīng)該改進(jìn)施肥方式和肥料種類。

5 對策建議

我國已經(jīng)成為世界第一大大豆進(jìn)口國，勞動力價(jià)格持續(xù)上漲是我國大豆生產(chǎn)成本上升和國際競爭力下降的直接原因。中美貿(mào)易摩擦使大豆產(chǎn)業(yè)再度成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，2019年大豆振興計(jì)劃的提出，旨在合理擴(kuò)大大豆種植面積，保證一定的大豆自給水平。在勞動力價(jià)格持續(xù)上升的背景下，與要素需求彈性和替代彈性相適應(yīng)的要素投入結(jié)構(gòu)調(diào)整是合理擴(kuò)大大豆種植面積的必然要求。基于上文研究結(jié)論，提出以下對策建議：

第一，通過農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼等政策促進(jìn)大豆生產(chǎn)機(jī)械技術(shù)推廣，降低生產(chǎn)成本。目前，勞動力、化肥要素需求缺乏彈性，機(jī)械要素需求富有彈性，通過農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼、優(yōu)化外包服務(wù)價(jià)格等政策會更加有助于大豆生產(chǎn)機(jī)械技術(shù)的推廣，且在替代更加昂貴的勞動力要素的同時(shí)，進(jìn)一步降低國內(nèi)大豆生產(chǎn)成本。

第二，用地與養(yǎng)地相結(jié)合，統(tǒng)籌作物輪作和種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，加大大豆生產(chǎn)機(jī)械技術(shù)研發(fā)和推廣。早期粗放型的化肥投入方式在提高產(chǎn)量的同時(shí)，對土壤肥力造成了一定程度的破壞，增加了農(nóng)業(yè)面源污染。通過種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整改變單一化的種植結(jié)構(gòu)，實(shí)施作物輪作，在用地的同時(shí)養(yǎng)地，增加土壤固氮功能，恢復(fù)土壤肥力。同時(shí)，加大大豆生產(chǎn)機(jī)械技術(shù)的研發(fā)和推廣，在技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)加大研發(fā)力度，對已研發(fā)的技術(shù)加大推廣和普及力度。

第三，兼顧化肥利用效率和生態(tài)收益，優(yōu)化肥料施用種類，采用生物和物理方式來代替部分化學(xué)肥料，借助機(jī)械和“外包”服務(wù)優(yōu)化施肥方式。當(dāng)前“少次多量”的施肥方式導(dǎo)致化肥利用效率低，對生態(tài)環(huán)境不友好，對化肥的施用需要兼顧利用效率和生態(tài)效益，一是優(yōu)化化肥施用種類，不僅在化肥種類內(nèi)部實(shí)施優(yōu)化組合，而且在化肥外，通過生物和物理方式代替部分化學(xué)肥料；二是優(yōu)化化肥施用方式，在勞動力成本日益上升的背景下，借助機(jī)械和“外包”服務(wù)優(yōu)化施肥方式。