我國設(shè)施黃瓜生產(chǎn)要素替代關(guān)系分析

李夢 李青

摘要 為進一步厘清設(shè)施蔬菜要素稟賦變動與要素替代變化，運用2008—2019年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》數(shù)據(jù)，建立生產(chǎn)函數(shù)對具典型代表性的設(shè)施黃瓜進行分析。結(jié)果表明：2008—2019年設(shè)施黃瓜生產(chǎn)過程中，勞動、資本投入呈穩(wěn)步上漲的趨勢，土地生產(chǎn)率和勞動生產(chǎn)率之間基本是呈現(xiàn)“雙升”趨勢，僅在2011、2018年間出現(xiàn)了下降現(xiàn)象，說明資本的重要作用凸顯，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在悄然變化。由此得出，勞動土地比和資本土地比均促進土地生產(chǎn)率的提高，但化肥折純用量的作用并不顯著;土地勞動比、資本勞動比以及機械作業(yè)費均對勞動生產(chǎn)率提高有著促進作用，其中機械技術(shù)代替勞動要素促進勞動生產(chǎn)率的提高，資金密集投入土地會使土地生產(chǎn)率提高。

關(guān)鍵詞 設(shè)施蔬菜;C-D生產(chǎn)函數(shù);要素替代;生產(chǎn)率

中圖分類號 S-9-文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2021）11-0201-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.11.054

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Analysis of Substitution Relationship between Production Factors of Facility Cucumber in China

LI Meng，LI Qing

（School of Economics and Management，Tarim University，Alar，Xinjiang 843300）

Abstract In order to further clarify the change of factor endowment and change of factor substitution，the production function was established to analyze the typical facility cucumber by using the data of the National Agricultural Product Cost and Benefit Data Collection from 2008 to 2019. The results showed that labor and capital input showed a steady rise in the production process of facility cucumber in the past 12 years， and land productivity and labor productivity basically showed a “double rise” trend， and only declined in 2011 and 2018， indicating that the important role of capital was prominent and agricultural production was changing quietly.The empirical results showed that the ratio of labor to land and the ratio of capital to land both promote the improvement of land productivity， but the effect of fertilizer conversion is not significant. The ratio of land to labor， the ratio of capital to labor and the operating cost of machinery all have a promoting effect on the improvement of labor productivity. Among them， mechanical technology replaces labor factors to promote the improvement of labor productivity， and intensive capital investment in land will make land productivity increase.

Key words Facility vegetables;C-D production function;Factor substitution;Productivity

隨著工業(yè)化、城市化進程的不斷加速，勞動力資源稀缺問題凸顯，導(dǎo)致勞動力要素稟賦約束不斷強化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各投入要素對產(chǎn)出的影響包含與該投入要素的變化，以生產(chǎn)要素間替代關(guān)系作為出發(fā)點，分析要素投入結(jié)構(gòu)變動的趨勢，探尋其內(nèi)在原因?qū)?yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入組合，種植結(jié)構(gòu)調(diào)整具重要意義。近年來，隨農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，具勞動資本技術(shù)密集型的設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。2018年，中國設(shè)施園藝面積達410萬hm2，居世界第一位。勞動力、資本要素在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中起到關(guān)鍵作用，但二者發(fā)生波動時，生產(chǎn)中會出現(xiàn)要素配置不合理、農(nóng)民持續(xù)增收效果不佳等諸多問題及挑戰(zhàn)。為研究在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中要素投入的變化規(guī)律及技術(shù)變革在其中發(fā)揮的作用，該研究以設(shè)施黃瓜的生產(chǎn)為例去探討上述問題，發(fā)現(xiàn)其中悄然發(fā)生的變化。

有關(guān)生產(chǎn)要素間替代關(guān)系的測算：劉欣月等[1]以玉米為例，發(fā)現(xiàn)機械、化肥與分別與勞動力間存在替代關(guān)系，兩者相較之下，機械替代作用更為顯著。黃建強等[2]提出糧食增產(chǎn)與用種量、農(nóng)機動力間替代勞動有關(guān)。陳芙蓉等[3]對中國玉米生產(chǎn)要素間替代關(guān)系分析，發(fā)現(xiàn)化肥能夠解放勞動力，對玉米生產(chǎn)所做的貢獻較大。宋海風(fēng)等[4]發(fā)現(xiàn)機械對勞動力有替代作用，隨農(nóng)機水平的提高，替代的難度也隨之增強。再者是替代關(guān)系對技術(shù)進步的影響研究：王昆鵬等[5]發(fā)現(xiàn)矮化蘋果種植中機械對勞動力的替代彈性是最高的，機械技術(shù)導(dǎo)向為主是技術(shù)進步的方向。周曙東等[6]發(fā)現(xiàn)機械與化肥對勞動的替代彈性較大，說明更多物質(zhì)投入替代勞動已成為花生生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。李志俊[7]認(rèn)為人力資本的引入提高了資本對土地的替代能力。林善浪等[8]以農(nóng)村過疏化為視角分析得出農(nóng)村人口密度對農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇有顯著影響，人少傾向于機械技術(shù)，人多選生物化學(xué)技術(shù)。張利國等[9]發(fā)現(xiàn)機械替代勞動力作用愈來愈強，是稻谷生產(chǎn)技術(shù)進步方向。向云等[10]提出化肥、機械對勞動力的替代關(guān)系較為顯著，農(nóng)業(yè)機械技術(shù)導(dǎo)向為主是柑橘技術(shù)進步的發(fā)展方向。

綜上所述，已有研究大多集中在要素間替代關(guān)系測算與要素替代關(guān)系對農(nóng)業(yè)技術(shù)進步方向影響上，即要素間替代關(guān)系能影響其投入比例，進而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長中發(fā)揮重要作用，已有豐富成果為后續(xù)研究提供參考，大多學(xué)者仍關(guān)注農(nóng)業(yè)內(nèi)卷化生產(chǎn)，鮮有針對設(shè)施園藝作物的分析，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率變化的內(nèi)在機制實證也很少見。因此，考慮要素間替代關(guān)系分析的基礎(chǔ)上，以設(shè)施黃瓜為研究對象，從勞動、土地生產(chǎn)率兩率變化關(guān)系去分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變，從基本生產(chǎn)要素去探究生產(chǎn)率變化的內(nèi)在原因，說明要素替代關(guān)系、技術(shù)進步在生產(chǎn)中所起到的作用。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

考慮到設(shè)施黃瓜種植利潤較高、普遍、抗藥性強，目前設(shè)施黃瓜面積121.4 hm2，占全國設(shè)施蔬菜面積的47.85%，具有典型代表性，選取2008—2019年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》全國平均數(shù)據(jù)進行分析。

1.2 變量選取

產(chǎn)出變量是勞動生產(chǎn)率（單位勞動投入所獲產(chǎn)量）和土地生產(chǎn)率（單位面積產(chǎn)量）。投入變量是三大生產(chǎn)要素：資本、勞動、土地投入。技術(shù)變量反映農(nóng)戶對技術(shù)的需求程度，農(nóng)業(yè)機械技術(shù)使用情況，用機械工作費用來表示，生物化學(xué)技術(shù)則是施肥支出來說明。

1.3 方法介紹

三大基本投入要素綜合組合決定了農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，建立C-D生產(chǎn)函數(shù)模型來估計生產(chǎn)率和要素間的替代關(guān)系，一定技術(shù)條件下投入與產(chǎn)出關(guān)系的數(shù)學(xué)模型可以表示為Y=f（F，L，K）;假設(shè)資本、勞動力、土地的價格分別為r、w和t。在消費既定條件下，C≤wL+rK+tF，實現(xiàn)不同要素投入組合的最優(yōu)產(chǎn)出。根據(jù)生產(chǎn)函數(shù)基本形式來設(shè)定表達式：

Yt=A（t）αLtβFtγut（1）

其中Yt表示t時期設(shè)施黃瓜單位面積產(chǎn)量，綜合技術(shù)水平是A，資本投入K，勞動力投入L，F(xiàn)則是代表土地投入。α、β、γ表示要素產(chǎn)出彈性系數(shù)，u是隨機干擾項，u≤1。假設(shè)規(guī)模報酬不變，則α+β+γ=1。C-D函數(shù)表達式可轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)投入要素生產(chǎn)率的形式：

Yt/Lt=A（t）（Kt/Lt）α（Ft/Lt）γut（2）

Yt/Ft=A（t）（Kt/Ft）α（Lt/Ft）βut（3）

式（2）、（3）進行自然對數(shù)轉(zhuǎn)換，則可以進行線性估計即得到：

ln（Yt/Lt）=lnA（t）+αln（Kt/Lt）+γln（Ft/Lt）+εt（4）

ln（Yt/Ft）=lnA（t）+αln（Kt/Ft）+βln（Lt/Ft）+εt（5）

式（4）、（5）分別勞動生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率。實際生產(chǎn)會用施肥和機械技術(shù)，其各自代表著土地節(jié)約型、勞動節(jié)約型技術(shù)，并均在土地生產(chǎn)率和勞動生產(chǎn)率有提高效果，得到下式（6）與（7）。

ln（Yt/Lt）=lnA（t）+αln（Kt/Lt）+γln（Ft/Lt）+Lmac+εt（6）

ln（Yt/Ft）=lnA（t）+αln（Kt/Ft）+βln（Lt/Ft）+Lfer+εt（7）

2 要素投入及替代關(guān)系分析

2.1 要素投入分析

2.1.1 勞動要素價格及其投入變化。表1來看雇工價格呈不斷上升趨勢，具體來看，2008—2010年雇工工價漲幅為19%，2012—2014年，雇工工價增長到達高點，由52.56元/d增加到69.62元/d，上漲了17.06元/d，在2018年雇工價突破100元/d。勞動力稀缺會導(dǎo)致該要素價格上漲，要素投入結(jié)構(gòu)也會發(fā)生變化。

2.1.2

農(nóng)業(yè)技術(shù)類型及其需求變化。設(shè)施黃瓜生產(chǎn)需生物化學(xué)、農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的支持。2008—2019年機械作業(yè)費有明顯上升趨勢。2008—2016年呈加速上漲，從455.70元/hm2到1 376.10元/hm2，漲幅高達3倍;2017—2019年增長緩慢，從1 345.95元/hm2到1 399.35元/hm2，僅增長了53.4元/hm2。2008—2019年施肥費用支出總體呈現(xiàn)先增加后減少。2008—2014年施肥折純用量緩慢增長，年均增長83.10 kg/hm2。2015—2019年開始呈現(xiàn)波浪式下降變化，雖變化但化肥折純用量維持在930 kg/hm2上下，最高達1 032.00 kg/hm2，最低近897.45 kg/hm2。綜合而言，年均機械費增長、施肥費用先增后減走勢，代表種植戶對農(nóng)業(yè)科技的需求以及對綠色生產(chǎn)方式的重視，同時也反映農(nóng)業(yè)科技快速擴散和廣泛應(yīng)用?；收奂冇昧坑兴鶞p緩，代表化肥投入趨于較穩(wěn)狀態(tài)，也與近年來大力推行綠色農(nóng)業(yè)及農(nóng)家肥施用有關(guān)。

2.1.3

資本要素投入變化。土地生產(chǎn)成本總體呈加速增長。2008—2014年，增幅101.7%;2015—2019年增長較緩慢，漲幅為75.67%，尤其從2014年開始，生產(chǎn)成本超11.5萬元/hm2，之后都保持在11.5萬元/hm2以上。物質(zhì)與服務(wù)費在生產(chǎn)成本的比重大，反映物質(zhì)投入、技術(shù)水平應(yīng)用情況，代表資本的投入方向且暗含其所帶來的作用。

2.2 要素替代變化 三大基本要素中土地要素缺變動性，故側(cè)重分析勞動和資本要素對土地的替代作用，從三方面[資本土地比（元/hm2）、資本勞動比（元/d）和勞動土地比（d/hm2）]進行分析（圖1）。

2.2.1 勞動土地替代。單位面積勞動力投入，是單位面積土地所投勞動天數(shù)（d/hm2）。2008—2019年，設(shè)施黃瓜生產(chǎn)的勞動土地比呈現(xiàn)下降趨勢。2008—2013年，每公頃勞動投入基本保持上升。2013—2019年可明顯看到穩(wěn)步下降，從1 080.30 d/hm2下降到815.40 d/hm2，下降了264.90 d/hm2。說明單位面積土地生產(chǎn)所需勞動力投入逐漸不足，勞動土地比的下降反映技術(shù)、資本對勞動力的替代。

2.2.2 資本勞動替代。單位勞動所需資本投入（元/d），資本勞動比總體是先穩(wěn)定后加速上漲，以2013年為界，2008—2013年資本勞動比增速緩慢，從2008年的34.4元/d增長到2013年的55.86元/d，增長了21.46元;2013年后，從69.62元/d上漲到2019年108.97元/d，增長了39.35元/d。資本與勞動要素相比，資本投入是大幅增加的，說明資本對勞動要素的替代作用較為強勁，能快速進行替代。

2.2.3 資本土地替代。 單位土地相應(yīng)的資本投入，是先加速上升后緩慢增長。2008—2019年以來，設(shè)施黃瓜的資本土地比呈現(xiàn)先加速上升再平穩(wěn)上升兩個階段，以2013年為分水嶺，2008—2013年，資本土地比迅速增長，增長了57 379.35元/hm2，增長近2倍;2014—2019年資本土地比增速緩慢，增加了10 782.75元/hm2。資本土地比不斷增長，代表生產(chǎn)資金集約投入和替代勞動的過程。

3 生產(chǎn)率變動因素分析

3.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率

由圖2可知，設(shè)施黃瓜的勞動生產(chǎn)率基本上呈穩(wěn)步增長，土地生產(chǎn)率總體呈現(xiàn)先低后升。勞動生產(chǎn)率上漲幅度達1.5倍，證明設(shè)施黃瓜獲得相同產(chǎn)量時的勞動要素投入不到以前投入的一半，資本和技術(shù)的投入促進勞動生產(chǎn)率提高，有效替代勞動力。土地生產(chǎn)率在2008—2011年呈現(xiàn)下降勢態(tài)，從76 498.5 kg/hm2到72 128.25 kg/hm2，減少了4 370.25 kg/hm2;2012—2019年基本維持上漲趨勢，由80 168.7 kg/hm2上漲到85 260.3 kg/hm2，增加了5 091.6 kg/hm2。

3.2 模型變量理論說明

模型中自變量有勞動土地比、土地勞動比、資本勞動比、資本土地比、化肥折純用量和機械作業(yè)費，是影響土地生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率的因素，影響土地生產(chǎn)率是資本土地比、勞動土地比，各自代表資本、勞動要素對土地的替代，都利于提高土地生產(chǎn)率，與此同時，化肥施用也可促農(nóng)作物吸收化肥中有益物質(zhì)，有助生長并提高土地生產(chǎn)率;余下3個自變量均是勞動生產(chǎn)率的影響因素，其中資本勞動比與土地勞動比是主要影響因素，分別是資本、土地對勞動的替代，而機械技術(shù)的代表是機械作業(yè)費，具解放勞動力的特征。

3.3 實證分析

運用Stata 15.1軟件進行數(shù)據(jù)處理及回歸，因所用數(shù)據(jù)是時間序列數(shù)據(jù)，及易出現(xiàn)自相關(guān)的問題，所以進行一次BG檢驗，檢驗結(jié)果表明模型4個均通過了BG檢驗，OLS回歸直接得出所證結(jié)果見下表3。模型一、二是驗證土地生產(chǎn)率（Y/F）影響因素，模型一中包括勞動土地比和資本土地比兩個主要的自變量，模型二中再加入肥折純用量變量（fer）。模型三、四是驗證勞動生產(chǎn)率影響（Y/L）因素，模型三中有土地勞動比、資本勞動比，模型四再加入將機械作業(yè)費（mac）。

由表3可知，模型一、二回歸結(jié)果穩(wěn)定，模型一土地生產(chǎn)率的勞動土地比、資本土地比均有顯著正向影響，在0.01水平下顯著;模型二與模型一相比有些許下降，顯著性水平均降至0.05，且化肥折純用量并不顯著。說明在其他要素不變的情況下，單位面積資本、勞動要素投入越高，土地生產(chǎn)率也越高。同時也印證了現(xiàn)實生產(chǎn)過程中，耕地面積基本穩(wěn)定，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，資本要素投入量增加，會替代土地要素使土地生產(chǎn)率提高;再就是農(nóng)村勞動力資源稀缺，導(dǎo)致勞動價格上漲，土地生產(chǎn)率有所下降。但化肥折純用量并沒起明顯的作用，未能使土地生產(chǎn)率進一步提高，可能是化肥用量保持較穩(wěn)定數(shù)值，和增加自用農(nóng)家肥有關(guān)。設(shè)施黃瓜生產(chǎn)主要是依靠資本增密投入來提高土地生產(chǎn)率。

模型三土地勞動比、資本勞動比均對勞動生產(chǎn)率有顯著正向影響在0.05水平下顯著;模型四加入機械費用，發(fā)現(xiàn)其對勞動生產(chǎn)率在0.10的水平上有顯著影響。意味著其他要素不變的條件下，單位勞動的土地、機械要素提高，會對勞動生產(chǎn)率產(chǎn)生影響。近年來，農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移到城市，大幅投入資本促進勞動生產(chǎn)率的提高，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備是主要方式之一，機械的使用替代勞動并提高勞動生產(chǎn)率，同時也說明資本集約投入對土地有促進作用。

4 結(jié)論與討論

該研究分析生產(chǎn)要素間替代關(guān)系來揭示設(shè)施黃瓜的生產(chǎn)潛力，從較長跨度時間來探討生產(chǎn)方式改變，分析要素投入結(jié)構(gòu)、替代關(guān)系與生產(chǎn)率變化的原因。主要結(jié)論如下：

從要素投入結(jié)構(gòu)來看，設(shè)施黃瓜生產(chǎn)中勞動投入呈穩(wěn)步上漲趨勢，雇工工價從2008年34.40元/d漲至2019年108.97元/d，漲幅近3倍，再次印證了設(shè)施蔬菜是勞動密集型產(chǎn)業(yè);資本要素的投入呈現(xiàn)加速上漲的態(tài)勢，也側(cè)面反映出資本大幅投入所起的作用。2008—2019年三大基本生產(chǎn)要素投入基本維持在較穩(wěn)定狀態(tài)，此后資本大幅增加加快了對土地以及勞動要素的替代。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率來看，2008—2019年，土地生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率基本是“雙升”趨勢，僅在2011、2018年出現(xiàn)了下降現(xiàn)象。依賴勞動力密集投入，進行內(nèi)卷化生產(chǎn)雖帶來了極高土地生產(chǎn)率并維持小農(nóng)經(jīng)濟的長期穩(wěn)存，但實際上看，這種生產(chǎn)方式中的勞動生產(chǎn)率低下。2012開始土地生產(chǎn)率及勞動生產(chǎn)率開始加速上漲，這種增長也說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式開始轉(zhuǎn)變，資本關(guān)鍵作用開始顯現(xiàn)。實證表明，勞動土地比、資本土地比均對土地生產(chǎn)率提高有促進作用，但化肥折純用量作用并不顯著;土地勞動比、資本勞動比以及機械作業(yè)費均促進勞動生產(chǎn)率提高，其中機械技術(shù)代替勞動，對解放勞動力起促進作用，而資金集約投入土地，會促使土地生產(chǎn)率提高。

具典型代表性的設(shè)施黃瓜在生產(chǎn)過程中資本的投入所發(fā)揮的作用越來越不容小覷，資本密集投入替代了土地和勞動力是設(shè)施蔬菜發(fā)展的趨勢。此時要順勢而為，在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中極大發(fā)揮出資本要素關(guān)鍵作用，通過調(diào)整設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理有效配置資源來促進設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的加快轉(zhuǎn)型。同時要提高設(shè)施蔬菜種植者自身的素質(zhì)和農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用水平，因設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)不僅是勞動密集型產(chǎn)業(yè)同時也是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)新時代主動適應(yīng)設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的新型職業(yè)農(nóng)民，注重科技創(chuàng)新帶來的巨大作用，對種植戶節(jié)約成本、增產(chǎn)增收起到促進作用。

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