農(nóng)業(yè)科研投入對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響研究
——以黃河流域為例

袁桂紅

(長江大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,湖北荊州 434023)

科技是第一生產(chǎn)力,發(fā)展農(nóng)業(yè)科技是實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路,也是將我國建成農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的重要保障。一直以來我國政府都高度重視農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,1994年以來,我國政府都將“三農(nóng)”作為中央一號文件的主要內(nèi)容,同時也將農(nóng)業(yè)科技作為發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要手段。2022年中央一號文件指出,要大力推進(jìn)種源等農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),推進(jìn)種業(yè)領(lǐng)域國家重大創(chuàng)新平臺建設(shè),加快實施農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)工程。《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》也指出,要增強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,完善農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體系,創(chuàng)新農(nóng)技推廣服務(wù)方式,建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)。

隨著農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和糧食產(chǎn)量持續(xù)增高,但其增長已經(jīng)進(jìn)入了瓶頸期,這主要是因為我國可供耕種的土地已經(jīng)基本開發(fā)完畢,且城鎮(zhèn)的發(fā)展也在不斷占用耕地,擠占農(nóng)業(yè)發(fā)展空間,影響了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在這種情況下,已經(jīng)很難通過擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模來促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是現(xiàn)下促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展唯一的可行路徑。黃河是中華民族的母親河,黃河流域更是我國的農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)。黃河流域地形復(fù)雜,既有平原地區(qū),也有高原荒漠地區(qū),雖然河南省、山東省和內(nèi)蒙古自治區(qū)的糧食產(chǎn)量均在全國前十,河南省和山東省更是排第二、三名,但甘肅省等生態(tài)脆弱地區(qū)糧食產(chǎn)量相對較低。黃河流域地形豐富,農(nóng)業(yè)科技發(fā)展也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升的主要因素,因此研究黃河流域農(nóng)業(yè)科研投入對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響對于我國高緯度地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及農(nóng)業(yè)科研投入結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

鑒于農(nóng)業(yè)科技和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要性,國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了大量研究。一是有關(guān)農(nóng)業(yè)科技的研究。農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展主要包括農(nóng)業(yè)育種[1]、生產(chǎn)模式[2]及其他方面的發(fā)展,具體而言,農(nóng)業(yè)育種主要是指水稻、小麥、大豆包括食用菌等的新品種的開發(fā)和育種,如雜交水稻[3]、海水稻[4]、超級小麥[5]等;生產(chǎn)模式主要是指栽培、灌溉、采摘等的創(chuàng)新,主要有無土栽培[6]、以草養(yǎng)菇[7]、滴灌[8]、噴灌[9]等;其他方面的創(chuàng)新主要涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),如化肥、農(nóng)藥等新產(chǎn)品的開發(fā),各類農(nóng)藥機(jī)械的研發(fā)與升級,以及農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的創(chuàng)新[10-11]。二是有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的研究。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的研究方法主要有比值法、能值分析、隨機(jī)前沿分析法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法[12]。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率影響因素角度出發(fā),主要有自然[13]、社會[14]和政策[16]三大角度。三是農(nóng)業(yè)科研投入對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響研究。王辰璇等[16]認(rèn)為農(nóng)村科技投入對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響呈現(xiàn)為“倒U”型,農(nóng)業(yè)科技投入規(guī)模對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率有著顯著的溢出效應(yīng)。孫慧波等[17]認(rèn)為以農(nóng)民專業(yè)合作社為主導(dǎo)的農(nóng)業(yè)科技服務(wù)體系相對于政府主導(dǎo)型農(nóng)推體系更有優(yōu)勢。

筆者基于黃河流域2011—2020年的面板數(shù)據(jù),運(yùn)用超效率SBM模型對該流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行測算,運(yùn)用Tobit模型實證分析農(nóng)業(yè)科研投入對該流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響,以期為流域農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高提供參考。

1 模型及指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 模型構(gòu)建

1.1.1包含非期望產(chǎn)出的SBM模型。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是一種非參數(shù)前沿方法,長期以來一直被用作評估經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境和生態(tài)效率的方法。但傳統(tǒng)的DEA模型是基于投入的比例減少或產(chǎn)出的比例擴(kuò)大,沒有充分考慮輸入或輸出變量的松弛性問題,不能準(zhǔn)確度量效率值。為了降低效率測量的誤差,Tone等[18]通過對Anderson超效率模型進(jìn)行深入研究,結(jié)合前期的SBM模型構(gòu)建出了超效率SBM模型。因此該研究選取超效率SBM模型對黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行測算,具體公式如下:

(1)

1.1.2Tobit模型。為了更為準(zhǔn)確地反映科研投入對黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響,該研究根據(jù)黃河流域2011—2020年的省級面板數(shù)據(jù),構(gòu)建相應(yīng)模型來反映科研投入對黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響程度和影響方向。由于超效率SBM模型所得數(shù)據(jù)為截斷離散數(shù)據(jù),因此該研究采用Tobit模型來反映二者之間的關(guān)系,并進(jìn)行回歸分析,具體公式如下:

effiit=α0+α1atiit+α2inteit+α3arsit+α4controlit+εit

(2)

式中:i表示地區(qū);t表示時間;α0為常數(shù)項;εit為隨機(jī)誤差項;α1、α2、α3、α4為待估系數(shù);atiit、inteit、arsit分別表示農(nóng)業(yè)科研資金投入規(guī)模、強(qiáng)度和人力投入。

1.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

1.2.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率測算體系構(gòu)建。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是指一定規(guī)模投入要素的組合下獲得的最大農(nóng)業(yè)產(chǎn)出,是衡量農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo),也是衡量農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的重要指標(biāo)。該研究基于2011—2020年黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面板數(shù)據(jù),依據(jù)黃河流域自身特點,根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性,選取機(jī)械、化肥、灌溉、用電、播種總面積、勞動力、塑料薄膜、柴油、農(nóng)藥等作為投入指標(biāo),將農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為產(chǎn)出指標(biāo),構(gòu)建相應(yīng)的指標(biāo)體系(表1)。

表1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率指標(biāo)體系

1.2.2影響因素指標(biāo)體系構(gòu)建。黃河流域地形復(fù)雜,其中、下游地區(qū)是我國重要的糧食生產(chǎn)基地,但同時黃河流域上、中游地區(qū)也是集中連片的生態(tài)脆弱地區(qū),水土流失和土地荒漠化嚴(yán)重,這些因素使得該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率受到較大影響。在這種情況下,黃河流域,尤其是上、中游地區(qū),必須加大對農(nóng)業(yè)科研的投入,以科技帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。因此,該研究根據(jù)以往的研究成果,將黃河流域2011—2020年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率作為被解釋變量,將資金和人力等科研投入作為解釋變量,將農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)村勞動力素質(zhì)、政府支持度、機(jī)械化水平、受災(zāi)率等作為控制變量,研究黃河流域農(nóng)業(yè)科研投入對該流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響,具體指標(biāo)體系見表2。

表2 科研投入對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率影響的指標(biāo)體系

1.3 數(shù)據(jù)來源該研究數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》《中國人口與就業(yè)統(tǒng)計年鑒》及各省、自治區(qū)統(tǒng)計年鑒,其中農(nóng)業(yè)科研資金和人力投入及農(nóng)村勞動力受教育年限并未直接統(tǒng)計,相關(guān)指標(biāo)測算如下所示:

農(nóng)村勞動力受教育年限=0α0+6α1+9α2+12α3+16α4

式中:α0表示文盲或半文盲勞動力占比;α1表示小學(xué)學(xué)歷勞動力占比;α2表示初中學(xué)歷勞動力占比;α3表示高中學(xué)歷勞動力占比;α4大專及以上學(xué)歷勞動力占比。

農(nóng)業(yè)科研資金和人力投入并未直接統(tǒng)計,該研究參照前人研究,對科研資金和人力投入進(jìn)行處理后得到,具體如下:

農(nóng)業(yè)研究與試驗發(fā)展(R&D)經(jīng)費(fèi)支出=研究與試驗發(fā)展(R&D)經(jīng)費(fèi)支出×(農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值/地方生產(chǎn)總值)

農(nóng)業(yè)研究與試驗發(fā)展(R&D)人員當(dāng)時量=研究與試驗發(fā)展(R&D)人員當(dāng)時量×(農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值/地方生產(chǎn)總值)

2 實證分析

2.1 黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的實證分析基于2011—2020年黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的省級面板數(shù)據(jù),運(yùn)用超效率SBM模型對該流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行測算,結(jié)果見表3。

表3 2011—2020年黃河流域各省(自治區(qū))農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率

從表3可以看出,黃河流域在該階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并未達(dá)到完全有效,其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率仍有較大提升空間。從縱向側(cè)面來看,該流域在樣本期間內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率雖僅在2020年達(dá)到完全有效,其發(fā)展趨勢也存在一定的波動,但整體仍表現(xiàn)出上升態(tài)勢,整體向好趨勢明顯。進(jìn)一步分析可以看出,黃河流域中游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率要明顯高于上游和下游,下游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件雖然最優(yōu),但對高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的重視程度不足,導(dǎo)致下游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率最低;上游地區(qū)雖然環(huán)境惡劣,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件也存在很大不足,但也正因如此,使得上游地區(qū)更加重視高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率值也更高。從各省(自治區(qū))來看,僅有內(nèi)蒙古自治區(qū)和山西省在樣本期間內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率均值大于1,其余省(自治區(qū))均小于1,其中小于0.9的僅有四川省和陜西省。內(nèi)蒙古自治區(qū)和山西省農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值雖不高,且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件較差,這使得這2個省(自治區(qū))更加注重節(jié)水農(nóng)業(yè)等設(shè)施農(nóng)業(yè)和高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率也更高。四川省擁有良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,但這種優(yōu)良條件僅限于四川盆地地區(qū),盆地以外多為山地,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件極為有限,且只能靠人力和畜力,很難實現(xiàn)機(jī)械化,且四川省是我國西部唯一經(jīng)濟(jì)排名前十的省份,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高,對農(nóng)業(yè)的重視程度較低,這些因素的綜合影響導(dǎo)致四川省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較低。陜西省僅有漢中地區(qū)適宜耕作,且面積較小,其余地區(qū)多位于黃土高原,干旱少雨,水土流失嚴(yán)重,土地肥力極低,土地生產(chǎn)率也很低,加之退耕還林/還草政策的實施進(jìn)一步壓縮了農(nóng)業(yè)發(fā)展的空間,使得陜西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率最低。

綜上所述,造成黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較低的主要原因如下:一是自然環(huán)境,即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件;二是科技進(jìn)步不足。隨著政府對農(nóng)業(yè)重視程度的提高,以及農(nóng)業(yè)科技的快速發(fā)展,這2個問題終將會得到解決。

2.2 科研投入對黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率影響的實證分析基于黃河流域2011—2020年面板數(shù)據(jù),運(yùn)用Tobit模型分析農(nóng)業(yè)科研資金投入規(guī)模、強(qiáng)度和人力投入等對該流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響,并將政府支持度、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)村勞動力素質(zhì)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對外開放度作為控制變量,并將各變量代入公式(2)中,分析科研投入對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響,結(jié)果見表4。

表4 科研投入對黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率影響Tobit模型分析

由表4可知,農(nóng)業(yè)科研資金投入規(guī)模對黃河流域整體及各區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響均顯著為正,表明在考察期內(nèi)農(nóng)業(yè)科研資金投入規(guī)模的增加對該流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率表現(xiàn)出較強(qiáng)的增益性,尤其是為農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)良品種、新型耕作技術(shù)和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)以及加工技術(shù)的開發(fā)提供了有效的資金支持,加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程,有效地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升。農(nóng)業(yè)科研資金投入強(qiáng)度對黃河流域及上游、下游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響顯著為正。對中游的影響顯著為負(fù),表明在考察期內(nèi)農(nóng)業(yè)科研資金投入強(qiáng)度的提高會對該流域整體及上、下游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率表現(xiàn)出較強(qiáng)的增益性,而對中游則表現(xiàn)出抑制效應(yīng)。人才是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的稀缺資源,也是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的基石。農(nóng)業(yè)科研人力投入代表了農(nóng)業(yè)科研從業(yè)人員的規(guī)模,是農(nóng)業(yè)科研實力的重要保證。農(nóng)業(yè)科研人力投入對黃河流域整體及上、中游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響顯著為正,對下游的影響顯著為負(fù),這表明在考察期內(nèi)農(nóng)業(yè)科研從業(yè)人員數(shù)量的增加能夠?qū)υ摿饔蛘w及上、中游產(chǎn)生顯著的積極作用。農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新不僅需要充足資金支持,還需要足夠的研究人員,農(nóng)業(yè)科研從業(yè)人員的增加能夠加快科研進(jìn)度,提高農(nóng)業(yè)科研成果的產(chǎn)生率,但過多的科研人員也會產(chǎn)生過剩,造成人員浪費(fèi),進(jìn)而產(chǎn)生負(fù)面影響。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論該研究運(yùn)用超效率SBM模型對2011—2020年黃河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行測算,運(yùn)用Tobit模型實證分析農(nóng)業(yè)科研投入對該流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響,主要結(jié)論如下:①黃河流域在該階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并未達(dá)到完全有效,但整體仍表現(xiàn)出上升態(tài)勢,整體向好趨勢明顯。黃河流域中游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率要明顯高于上游和下游。僅有內(nèi)蒙古自治區(qū)和山西省在樣本期間內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率均值大于1,其余省、區(qū)均小于1,其中小于0.9的僅有四川省和陜西省。主要原因一是自然環(huán)境,即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件限制;二是科技進(jìn)步不足。②農(nóng)業(yè)科研資金投入規(guī)模對黃河流域整體及各區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響均顯著為正;農(nóng)業(yè)科研資金投入強(qiáng)度對黃河流域及上游、下游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響顯著為正。對中游的影響顯著為負(fù);農(nóng)業(yè)科研人力投入對黃河流域及上、中游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的影響顯著為正,對下游的影響顯著為負(fù)。

3.2 建議

3.2.1加大農(nóng)業(yè)科技投入,為農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新提供有利條件。黃河流域大部分地區(qū)環(huán)境較為惡劣,土地條件較差。農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新是該流域農(nóng)業(yè)發(fā)展壯大,并最終走向現(xiàn)代化的唯一可行途徑。各級政府應(yīng)當(dāng)加大對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的重視程度,加大農(nóng)藥科技財政支持力度,充分發(fā)揮政府的主觀能動性,建立以政府為主導(dǎo)的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺,扶持種子種苗等產(chǎn)業(yè),推動農(nóng)業(yè)種植模式的創(chuàng)新,使之能夠適應(yīng)黃河流域生產(chǎn)環(huán)境。逐步建立多元化投入模式,拓展農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的資金來源,吸引社會各界參與到農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新當(dāng)中。

3.2.2加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技人才隊伍建設(shè),優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技人員配置。一是加強(qiáng)人才的培養(yǎng)力度。對農(nóng)業(yè)科技人才的培養(yǎng)不能局限在對農(nóng)業(yè)科研人才的培養(yǎng)上,還要加大對農(nóng)業(yè)科技推廣人才的培養(yǎng),使科研成果的轉(zhuǎn)化渠道更通暢,保障科研成果轉(zhuǎn)化的及時性。二是加大人才的引進(jìn)力度。加大對上游和中游農(nóng)業(yè)科技人才的引進(jìn)力度。上游和中游地區(qū)環(huán)境較為脆弱,對新型農(nóng)業(yè)模式的需求較為迫切,而培養(yǎng)需要一個過程,人才引進(jìn)則可以加快進(jìn)程,同時還可以加快人才培養(yǎng)進(jìn)程。三是優(yōu)化科研人員配置。農(nóng)業(yè)科研人員的配置應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)貤l件相適應(yīng),根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展合力配置農(nóng)業(yè)科技人才,避免造成人才浪費(fèi)。

3.2.3加大農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教育,不斷提高農(nóng)村勞動力人力資本水平。加大教育和科研投入,尤其是要加大對上游和中游基礎(chǔ)教育的投入,提高農(nóng)民素質(zhì),提高農(nóng)民對新技術(shù)和新方法的掌握和運(yùn)用能力,使農(nóng)業(yè)科研成果能夠更快地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。通過培育培養(yǎng)更多的高素質(zhì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者,助推鄉(xiāng)村振興,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。