从“技术进步偏向”看中国粮食产能提升的新路径 | 科技导报
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2024-10-25 16:31
北京
基于粮食产能提升的理论逻辑，明确了中国未来粮食增产中技术进步的关键性作用和制约要素。通过非参数数据包络分析（DEA）方法发现各地区偏向型技术进步对粮食增产的作用日趋明显。为此，应提升地区要素禀赋与技术进步适配度，坚持以科技创新为导向，以关键技术为突破口，强化农业科技创新能力，加大生物育种和农机装备创新研发投入，全面激发粮食产能提升的内生动力。
近年来，全球粮食供应稳定性受到冲击，粮食价格大幅波动，各国粮食安全面临严峻挑战。但必须清醒地认识到，在粮食需求仍在刚性增长的压力下，中国粮食生产面临的压力和风险也在增加，目前，粮食净调出省份仅剩内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、河南5个省，粮食生产技术进步主要依靠育种、肥料、机械、农药等可物化技术要素，“单驱动”物化技术模式导致粮食生产要素配置效率不高。因此，粮食增产依靠技术进步和要素配置效率提高的迫切性更为突显。如何实现粮食稳定增产不仅是政府高度关注的问题，也是学术研究的热点。学界从各维度进行探索，研究结论显示，种植面积和单产水平是粮食增产的主要原因。但通过扩大种植面积提高粮食产量已难以为继，必须创新粮食产能提升路径，走提升粮食单产内涵式发展新路径。而提升粮食单产能力的主要因素来源于政策支持、种植结构调整、化肥、良种和机械化。近年来，政策补贴效果逐步减弱，粮食种植结构已相对稳定，单位化肥投入的增产效应不断减少。未来，技术进步和农业机械化将成为粮食增产的主要驱动力。
党的十八大以来，中国农业技术发展迅速，在世界范围内中国农业科技整体水平已迈进第一方阵。但中国育种创新水平不高，农机研发和应用水平参差不齐，水肥一体化和新型肥料推广因技术配合不到位普及率极低，致使粮食生产技术效率提升难度较大。同时，中国农业要素禀赋结构和相对价格较之前已发生重大变化，诱致粮食生产发生技术进步偏向，而生产要素配置方向与技术进步偏向是否匹配将会对粮食生产效率起决定性作用，因此需在对中国当前粮食产能提升的要素制约和粮食生产技术进步偏向判断的分析基础上，探寻粮食产能提升的可行性路径。当前，中国虽实现了“谷物基本自给、口粮绝对安全”的目标，但粮食产量高增长速度已难以为继。而粮食产能提升受气候和政策等多方面的影响，就目前而言，农村大量劳动力向城市和非农部门转移，致使农村大量农田弃耕和闲置。此外，近年来中国极端气候频发，进一步限制了粮食增产潜力。中国人多地少水缺的现实国情决定了粮食增产受资源和环境的硬约束。第一，粮食生产所依赖的耕地资源持续流失和遭受破坏。第二，水资源在地区和产业上分配不均，非农部门用水不断挤占农业用水份额，粮食总产量占全国近八成的主产区水资源压力日益增大。第三，农业面源污染致使土壤板结、酸化和保肥能力下降，并进一步加大耕地和水资源压力。
在全国工业化和城镇化不断推进的过程中，农业劳动和土地要素价格持续上涨。粮食生产比较收益低，加之粮价上涨空间有限，要素和生产成本上涨势头难以遏制，粮农种粮收益空间被极度压缩。相比之下，种植效益高、生长周期短的蔬菜等经济作物更受农业经营者的青睐，致使耕地“非粮化”现象日益严重，粮食增产稳定性受到严重干扰。
通过对粮食增产现状的分析发现，当前粮食生产所需的资源要素结构和相对价格已发生变化，因此探寻粮食产能提升路径，要对粮食生产技术进步偏向进行分析。本文选取五大粮食净调出省份作为研究对象，采用非参数数据包络分析（DEA）方法测算全要素生产率指数（TFP-Malmquist），并按照Färe等的分解方法，通过分解TFP-Malmquist得到技术进步偏向指数。在测算过程中，将产出指标选为单产产量，投入指标选为用工量、化肥用量、种子用量和机械作业费。此外，鉴于2015年后粮食产量和粮食作物种植结构基本稳定，本文将样本研究期间分为2003—2015年和2015—2021年2个阶段进行考察，测算结果如表1所示。表1 五大净粮食调出省玉米全要素生产率及分解
在第一阶段（2003—2015年），从总体平均水平来看，平均全要素生产率小于1，表明全要素生产率不断下降，而平均技术进步指数和技术效率变化指数表明，技术效率不足是导致全要素生产率降低的主要原因。通过分解技术进步指数发现，技术进步动力主要源于中性技术进步。
在第二阶段（2015—2021年），从总体平均水平来看，平均全要素生产率大于1，表明在此期间全要素生产率不断提升。在该阶段，技术进步和技术效率情况不断改善，全要素生产率得到明显提升。偏向型技术进步对于提升全要素生产率的作用愈发明显，但中性技术进步的作用不断下降，表示依靠提升技术前沿面提升全要素生产率的难度不断加大，偏向型技术进步逐渐成为提高农业综合生产能力的新方式。参考Chen和Yu以及尹朝静等的研究方法，基于偏向型技术进步指数和要素投入比例变化判断生产要素配置偏向。从表2中的结果可以看出，在劳动力成本不断升高的背景下，以玉米为代表的粮食生产已实现从传统以劳动投入为主的生产方式向以机械为代表的劳动节约型生产方式和以种子和化肥为代表的土地节约型生产方式的转变。表2 各省份不同阶段技术进步的要素偏向性
在第一阶段（2003—2015年），各省要素配置偏向较为一致，即以农业机械为代表的劳动节约型技术对劳动的替代效果远超以化肥和种子为代表的土地节约型技术对劳动的替代效果。在第二阶段（2015—2021年），各地区要素配置偏向存在异质性，受技术和农艺等因素制约，农业机械对劳动的替代效果逐渐减弱，除安徽省外，各省以种子和化肥为代表的土地节约型技术对劳动的替代效果逐渐超过以农业机械为代表的劳动节约型技术对劳动的替代效果。新时期，粮食产能提升要“质”“量”并行，不仅要突出强调党政同责抓粮食生产的鲜明导向，更要根据地区资源要素优势加快核心“卡脖子”技术攻关聚焦单产潜力提升，同时要贯彻新发展理念，协调好产量与品质、产量与效益等同步提升。
4.1 提升要素禀赋与技术进步适配度激发粮食增产潜力在要素成本和政策的双重作用下，粮食生产要素结构发生显著调整，进而诱发粮食生产发生技术进步偏向。中国应充分考虑各地经济基础、资源禀赋和粮食生产条件的基础，提高要素禀赋与技术进步适配度。同时，注重各粮食生产要素之间的配置和组合，全力释放偏向型技术进步带动粮食增产的潜力。要在劳动要素成本持续上涨和用地矛盾不断加剧的背景下通过提高农民素质、发展土地节约型技术持续强化各要素对劳动和土地的替代效应。
坚持以科技创新为导向，瞄准农业关键技术的突破口，充分利用第五代移动通信技术（5G）、物联网和云计算等现代前沿信息技术，建立科技服务大数据库，实现技术创新与粮食实际生产过程的精准匹配，引导粮食生产方式从传统要素依赖型向技术创新驱动型的高效转变，并加快发展农业专业化社会化服务组织，增强农业科技创新推广力度，有效疏通科技创新“最后一公里”，全面激发偏向型技术进步对粮食产能提升的内生动力支撑。
4.3 推进“卡脖子”技术突破提高偏向型技术进步贡献度种业是农业的“芯片”，应把种业作为“十四五”农业科技攻关的重点任务。一是统筹中国生物育种领域前沿科技力量，制定种业创新发展战略规制。二是鼓励高校、企业以及科研院所共建育种研发共享平台，推动多元化育种创新科研平台建设。三是明确以种业企业为主体、产学研协同和中国布局的商业化育种创新模式，深入推进科研单位和企业合作。物质装备保障作为粮食产能提升的重要保障，要充分结合当前中国农业机械化发展的困境，以补足农机装备短板和关键零部件“卡脖子”等为目标完善创新体系，强化农业机械科研成果转化提升农机装备支撑保障能力，全面提高农业综合生产能力。一是推进产学研深度融合，形成政府、科研院所、行业协会和农机装备企业等各方共同参与的协同创新机制。二是进一步完善农机购置补贴政策，推动科技创新成果示范平台建设，引导先进智能农机的推广和使用，切实将科技研发能力转化为稳定的粮食产能。
作者简介：孙中叶，河南工业大学经济贸易学院，河南工业大学粮食经济研究中心，教授，研究方向为粮食经济。论文全文发表于《科技导报》2024年第16期，原标题为《技术进步偏向视角下中国粮食产能提升的新路径——以五大粮食净调出省为例》，本文有删减，欢迎订阅查看。
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