徐志剛 鄭姍 劉馨月

摘 要：糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展關(guān)乎國(guó)運(yùn)民生，減少要素投入、提升生產(chǎn)率是糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容，機(jī)械化在這一過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。從糧食生產(chǎn)分環(huán)節(jié)視角，基于對(duì)機(jī)械化要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的分析，檢視分環(huán)節(jié)機(jī)械化對(duì)糧食生產(chǎn)要素減量和全要素生產(chǎn)率提升的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）機(jī)械作業(yè)不僅能減少勞動(dòng)投入，而且對(duì)其他要素投入也有影響。機(jī)械播種會(huì)增加種子投入費(fèi)用，機(jī)械施肥有助于化肥減量。（2）機(jī)械化有助于提高全要素生產(chǎn)率但環(huán)節(jié)異質(zhì)性明顯。機(jī)械播種對(duì)全要素生產(chǎn)率影響不顯著，技術(shù)存在提升空間;機(jī)械施肥明顯有助于提升全要素生產(chǎn)率，值得推廣;機(jī)械收獲對(duì)全要素生產(chǎn)率影響不顯著。通過(guò)加深對(duì)糧食生產(chǎn)不同環(huán)節(jié)機(jī)械作業(yè)的要素減量和全要素生產(chǎn)率提升效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，對(duì)進(jìn)一步改進(jìn)各環(huán)節(jié)機(jī)械技術(shù)，強(qiáng)化要素匹配，提高全要素生產(chǎn)率，加快推進(jìn)糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展具有一定啟示。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械化;糧食高質(zhì)量生產(chǎn);環(huán)節(jié)異質(zhì)性;替代效應(yīng);技術(shù)效應(yīng)

一、引言

黨的十九大報(bào)告指出，我國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)由追求高速增長(zhǎng)階段向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，也步入了新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的全面推進(jìn)期，開(kāi)始遵循高質(zhì)量發(fā)展路徑（鐘鈺，2018）。農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求由追求數(shù)量規(guī)模向追求高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，由粗放經(jīng)營(yíng)向集約規(guī)模發(fā)展轉(zhuǎn)變，通過(guò)減少生產(chǎn)要素投入數(shù)量、以技術(shù)進(jìn)步作為增長(zhǎng)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)以更少的投入獲得更高的產(chǎn)出，減少資源消耗與環(huán)境污染，進(jìn)而達(dá)到推動(dòng)全要素生產(chǎn)率提升的目的。農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的本質(zhì)（黃祖輝，2021），同時(shí)也是鄉(xiāng)村振興的重要內(nèi)容。在勞動(dòng)力成本逐漸攀升的背景下，減少勞動(dòng)投入、尋求高效持久的替代品成為穩(wěn)定農(nóng)業(yè)高質(zhì)生產(chǎn)的重要手段，同時(shí)中央1號(hào)文件多次提到要加快推進(jìn)農(nóng)藥化肥減量、全面提升全要素生產(chǎn)率，這為發(fā)展高質(zhì)量農(nóng)業(yè)提供了重要的政策指導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)路徑。高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要依托于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要素的高效率投入?？焖侔l(fā)展的農(nóng)業(yè)機(jī)械化作為我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的產(chǎn)物，是我國(guó)糧食生產(chǎn)中貢獻(xiàn)率逐步提升的重要投入要素（呂雍琪等，2021）。那么農(nóng)業(yè)機(jī)械化作為農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的具體表征，其發(fā)展與利用對(duì)糧食高質(zhì)量生產(chǎn)發(fā)揮了怎樣的作用？

中國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力的大量外流造成了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量的減少和結(jié)構(gòu)的變化，誘發(fā)了對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的需求。在政策支持下我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平快速發(fā)展，1990年全國(guó)農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率僅為32.3%，2019年這一比率已經(jīng)超過(guò)70%（彭超和張琛，2020）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化可以替代勞動(dòng)使得生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化，提高作業(yè)效率，對(duì)勞動(dòng)的減量效應(yīng)在學(xué)界已經(jīng)初步達(dá)成共識(shí)。但從栽培技術(shù)來(lái)看，農(nóng)業(yè)機(jī)械通過(guò)改變?cè)耘嗉夹g(shù)可能影響種子和化肥等非勞動(dòng)要素的投入和生產(chǎn)率，比如機(jī)械作業(yè)對(duì)土壤質(zhì)量的改善可能提高化肥利用率，減少化肥施用量。此外，機(jī)械化作為技術(shù)進(jìn)步的載體，也會(huì)推動(dòng)技術(shù)效率進(jìn)步和實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)進(jìn)而提高全要素生產(chǎn)率，但由于各生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械作用條件或技術(shù)復(fù)雜程度存在差異，不同環(huán)節(jié)機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響可能不盡相同。然而現(xiàn)有研究較少?gòu)募Z食生產(chǎn)分環(huán)節(jié)機(jī)械化的視角，考察機(jī)械化對(duì)要素投入的減量效應(yīng)及對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響。全面評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的影響，有必要對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析。

本文利用課題組2018年8月在黑龍江、河南、四川和浙江4省開(kāi)展的“糧食規(guī)?；a(chǎn)情況”調(diào)查得到的地塊層面數(shù)據(jù)，從環(huán)節(jié)異質(zhì)性角度分析農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)糧食生產(chǎn)要素投入和全要素生產(chǎn)率的影響。本文的邊際貢獻(xiàn)在于兩個(gè)方面，一是，有別于其他研究只關(guān)注機(jī)械化的要素替代效應(yīng)或只關(guān)注對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響，本文將機(jī)械化的替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)放在同一分析框架中，更系統(tǒng)揭示機(jī)械化在糧食高質(zhì)量生產(chǎn)中的作用。二是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)異質(zhì)性強(qiáng)，不同于現(xiàn)有文獻(xiàn)只考慮單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，指標(biāo)衡量單一化，本文分環(huán)節(jié)、多指標(biāo)衡量機(jī)械化水平并檢驗(yàn)機(jī)械化的要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)及環(huán)節(jié)異質(zhì)性。研究不僅對(duì)關(guān)于機(jī)械化對(duì)糧食生產(chǎn)影響的文獻(xiàn)作了有益補(bǔ)充，其針對(duì)中國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械化要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)環(huán)節(jié)異質(zhì)性的認(rèn)識(shí)可為未來(lái)糧食生產(chǎn)機(jī)械研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新方向選擇提供參考依據(jù)。

二、文獻(xiàn)綜述與分析框架

理論上，糧食生產(chǎn)機(jī)械化對(duì)糧食生產(chǎn)質(zhì)量的影響存在兩個(gè)效應(yīng)：替代效應(yīng)與技術(shù)效應(yīng)。替代效應(yīng)本質(zhì)上是資本對(duì)勞動(dòng)等要素的替代，會(huì)促進(jìn)生產(chǎn)要素重新配置;技術(shù)效應(yīng)不僅源于機(jī)械作為栽培等技術(shù)進(jìn)步的重要載體，會(huì)促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，而且源于機(jī)械作業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)化程度和高作業(yè)質(zhì)量，能提升生產(chǎn)技術(shù)效率（如圖1所示）。

目前學(xué)界對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化要素減量效應(yīng)的研究主要集中于探討其對(duì)勞動(dòng)的替代，認(rèn)為機(jī)械對(duì)勞動(dòng)具有明顯的替代效應(yīng)（王歐等，2016;鄭旭媛和徐志剛，2017;張琪等，2021）。很少有文獻(xiàn)關(guān)注機(jī)械對(duì)非勞動(dòng)要素替代以及其作為新技術(shù)載體所產(chǎn)生的影響?？紤]化肥減量施用的政策倡導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)需要，一些學(xué)者開(kāi)始從不同角度考察機(jī)械對(duì)化肥施用的影響。胡浩和楊泳冰（2015）從價(jià)格角度分析表明機(jī)械對(duì)化肥有替代作用，即機(jī)械價(jià)格提高，農(nóng)戶會(huì)減少機(jī)械投入，增施化肥來(lái)保證產(chǎn)量，而吳麗麗等（2016）認(rèn)為兩者并不存在替代關(guān)系。張露和羅必良（2020）、謝琳等（2020）考察了機(jī)械服務(wù)外包對(duì)化肥減量的影響，發(fā)現(xiàn)服務(wù)外包會(huì)降低化肥施用強(qiáng)度。然而，Zhang等（2015）認(rèn)為服務(wù)外包對(duì)施肥強(qiáng)度沒(méi)有顯著影響，甚至可能加重過(guò)度施肥程度?？梢?jiàn)目前學(xué)界就機(jī)械化對(duì)施肥的影響仍未達(dá)成一致結(jié)論。

學(xué)界對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化與全要素生產(chǎn)率的關(guān)系進(jìn)行了大量研究。朱滿德等（2015）利用省級(jí)數(shù)據(jù)，以畝均耕地農(nóng)機(jī)動(dòng)力代理農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，研究表明農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率影響不顯著，而薛超等（2020）得出不同結(jié)論，認(rèn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械化會(huì)顯著提高全要素生產(chǎn)率;考慮外部約束的存在，史雪陽(yáng)和周宏（2021）基于2000～2017年省級(jí)數(shù)據(jù)，從地形約束視角分析了機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率沒(méi)有顯著作用，但當(dāng)?shù)匦伍T(mén)檻值達(dá)到一定閾值后，對(duì)全要素生產(chǎn)率產(chǎn)生負(fù)向影響。

上述文獻(xiàn)為本文提供了有益參考，但仍存在以下問(wèn)題。一是，關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化與要素投入的關(guān)系，學(xué)界主要集中于探討機(jī)械化與勞動(dòng)的替代及演變，缺乏對(duì)機(jī)械化與非勞動(dòng)要素替代關(guān)系的系統(tǒng)研究，機(jī)械化與化肥施用關(guān)系的少數(shù)研究也未形成一致結(jié)論;二是，多數(shù)采用宏觀層面數(shù)據(jù)忽略了土地這一重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入的質(zhì)量?，F(xiàn)有研究大多采用省級(jí)層面的數(shù)據(jù)，少數(shù)采用農(nóng)戶層面數(shù)據(jù)，都忽略了不同地塊之間的差異，而地塊稟賦會(huì)影響機(jī)械作業(yè)質(zhì)量，如果不加以控制，將影響對(duì)機(jī)械化效果的準(zhǔn)確評(píng)估;三是，未考慮機(jī)械作業(yè)環(huán)節(jié)異質(zhì)性。以往研究通常使用耕種收綜合機(jī)械化水平作為機(jī)械化程度的代理變量，未明確區(qū)分不同環(huán)節(jié)的機(jī)械投入差異。例如，當(dāng)利用整體機(jī)械化水平衡量機(jī)械化對(duì)化肥投入的影響時(shí)，如果施肥環(huán)節(jié)并沒(méi)有采用機(jī)械，此時(shí)結(jié)果是有偏的或是虛假因果關(guān)系。

由于糧食生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的農(nóng)藝復(fù)雜性、要素投入、機(jī)械替代難度等方面的差異，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)在各個(gè)環(huán)節(jié)的作用效果不盡相同。就替代效應(yīng)而言，機(jī)械替代勞動(dòng)，既能節(jié)約人工成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，也能提高作業(yè)效率和緩解農(nóng)時(shí)約束，這是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的最初目的也是重要目的，不過(guò)，由于機(jī)械作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度和作業(yè)質(zhì)量高，還可能對(duì)種子、化肥等要素投入數(shù)量產(chǎn)生替代效應(yīng)，達(dá)成減量目的。具體地，機(jī)械對(duì)勞動(dòng)的替代發(fā)生在糧食生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，特別是勞動(dòng)投入密集的播種、插秧環(huán)節(jié)，勞動(dòng)強(qiáng)度大的耕地和收獲環(huán)節(jié)，機(jī)械化會(huì)明顯減少人工投入數(shù)量，而機(jī)械對(duì)其他非勞動(dòng)要素的替代可能主要表現(xiàn)在種子和化肥上。在播種和插秧環(huán)節(jié)，有研究發(fā)現(xiàn)在地形和地塊大小不受嚴(yán)重限制條件下，機(jī)械作業(yè)能更好保障種苗行距配置標(biāo)準(zhǔn)化、種苗深度一致，使得種苗返青快，分孽率多，成活率高，能節(jié)省種苗投入量（許洪海，2020）。然而機(jī)械播種和插秧對(duì)種苗要求較高，導(dǎo)致種苗價(jià)格偏高。因此，機(jī)械化播種和插秧雖然可能減少種苗投入數(shù)量，但往往可能會(huì)增加種苗投入費(fèi)用（黃金苓，2015;吳勁松等，2012）。在施肥環(huán)節(jié)，機(jī)械施肥能實(shí)行定量化與標(biāo)準(zhǔn)化控制，保證施用量的均勻和精準(zhǔn)性并避免施用損耗（張露和羅必良，2020），同時(shí)機(jī)械施肥有助于采用側(cè)深施肥等節(jié)肥方式，通過(guò)減少化肥流失和提升化肥利用效率，達(dá)到減少化肥施用量的目的。

就技術(shù)效應(yīng)而言，理論上機(jī)械化可通過(guò)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和提升技術(shù)效率兩條路徑提升全要素生產(chǎn)率（TFP），促進(jìn)糧食高質(zhì)量生產(chǎn)。技術(shù)進(jìn)步是指生產(chǎn)生產(chǎn)函數(shù)邊界隨著技術(shù)水平提高向外移動(dòng)，其經(jīng)濟(jì)學(xué)意義是可以更少投入獲得相同產(chǎn)出，或以同樣投入組合獲得更多產(chǎn)出;技術(shù)效率提升則是指在特定生產(chǎn)面上，生產(chǎn)點(diǎn)向既定最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)前沿面靠近，其本質(zhì)是在既定技術(shù)水平下，通過(guò)優(yōu)化要素配置和提升管理效率提升生產(chǎn)效率和全要素生產(chǎn)率。有研究表明，機(jī)械化整體上確實(shí)有助于提升全要素生產(chǎn)率（張麗和李容，2021）。而且，隨著小農(nóng)戶被卷入分工，專業(yè)化機(jī)械服務(wù)也有利于農(nóng)戶生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步（梁志會(huì)等，2020）。但是，受各環(huán)節(jié)農(nóng)藝和機(jī)械作用發(fā)揮條件限制，機(jī)械技術(shù)效應(yīng)在不同環(huán)節(jié)會(huì)存在顯著異質(zhì)性。在耕地環(huán)節(jié)，機(jī)械作業(yè)和人工作業(yè)各有優(yōu)劣勢(shì)，對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響存在不確定性。一方面機(jī)械耕整地標(biāo)準(zhǔn)化程度高，特別是深松等機(jī)械作業(yè)被普遍認(rèn)為有助于增產(chǎn)和提升全要素生產(chǎn)率（李宏等，2021），但另一方面頻繁翻耕地對(duì)耕地質(zhì)量和糧食生產(chǎn)影響也一直存在較大爭(zhēng)議，少耕免耕等保護(hù)性耕作技術(shù)得到推廣即是一個(gè)證明。另外，機(jī)械耕整地也不如工人作業(yè)靈活，要求地塊規(guī)整，地勢(shì)平整，否則作業(yè)到位率和質(zhì)量都會(huì)打折扣。在播種和插秧環(huán)節(jié)，一方面，機(jī)械的高效、及時(shí)作業(yè)有助于爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)、延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)期，促進(jìn)增產(chǎn)，但另一方面，機(jī)械播種和插秧作業(yè)質(zhì)量也易受地塊地形條件影響，技術(shù)本身的作用也還存在爭(zhēng)議（梁素明，2013），因此，播種環(huán)節(jié)機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響也存在較大不確定性，會(huì)因內(nèi)外部條件而異。在施肥環(huán)節(jié)，機(jī)械施肥標(biāo)準(zhǔn)化能保證作業(yè)質(zhì)量和均勻施肥，還有助于采用側(cè)、深施肥方式，提高肥料利用率，機(jī)械施肥對(duì)提升全要素生產(chǎn)率的作用較為明確。在收獲環(huán)節(jié)，機(jī)械技術(shù)作用于作物產(chǎn)后，理論上對(duì)全要素生產(chǎn)率不會(huì)有影響。

綜上所述，糧食生產(chǎn)機(jī)械化在耕整地、播種、施肥和收獲等各環(huán)節(jié)替代勞動(dòng)和減少人工投入的影響不存爭(zhēng)議，對(duì)化肥施用也應(yīng)當(dāng)有減量效應(yīng)，對(duì)種子用量雖有減量效應(yīng)但種子費(fèi)用可能不降反升。理論上機(jī)械化對(duì)糧食生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率提升會(huì)有潛在正面影響，不過(guò)，收獲這類機(jī)械簡(jiǎn)單替代勞動(dòng)環(huán)節(jié)的機(jī)械化對(duì)TFP應(yīng)當(dāng)不會(huì)有明顯影響;施肥這類對(duì)單產(chǎn)影響較大環(huán)節(jié)的機(jī)械化理論上對(duì)TFP應(yīng)當(dāng)有顯著影響;而播種和插秧環(huán)節(jié)機(jī)械化的影響理論上尚存爭(zhēng)議，加上機(jī)械作業(yè)效果受耕地地形、種子質(zhì)量和氣候等因素影響較大，對(duì)TFP的影響會(huì)存在更大不確定性。

基于上述分析，本文提出以下研究假說(shuō)：

假說(shuō)1：綜合機(jī)械化水平提高能促進(jìn)勞動(dòng)投入減少和全要素生產(chǎn)率提升;

假說(shuō)2：機(jī)械施肥能促進(jìn)化肥減量和全要素生產(chǎn)率提升;

假說(shuō)3：機(jī)械播種會(huì)增加種子投入費(fèi)用。

三、模型與數(shù)據(jù)

（一）計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型設(shè)定

1.機(jī)械化對(duì)勞動(dòng)、種子、化肥投入影響模型

本部分采用多元回歸模型檢驗(yàn)機(jī)械化對(duì)勞動(dòng)、種子及化肥投入的影響，具體模型如下：

L=l0+ρiM+ρjX+ε1（1）

S=ρ0+ρiSm+ρjX+ε2（2）

F=γ0+γiFm+γjX+ε3（3）

（1）式中，被解釋變量L表示畝均勞動(dòng)投入，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，機(jī)械均發(fā)揮對(duì)勞動(dòng)的替代作用，因此關(guān)鍵解釋變量M采用綜合機(jī)械化水平。控制變量X包括戶主特征、家庭特征、地塊特征、村莊特征，ε1是隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)，代表不可觀測(cè)因素。具體指標(biāo)定義見(jiàn)表2。（2）式中，被解釋變量S表示畝均種子/秧苗費(fèi)用，關(guān)鍵解釋變量Sm采用以下兩種測(cè)度方式，分別為是否機(jī)械播種、畝均機(jī)械播種費(fèi)用。（3）式中，被解釋變量F表示畝均化肥折純量，關(guān)鍵解釋變量Fm采用以下兩種測(cè)度方式，分別為是否機(jī)械施肥、機(jī)械施肥次數(shù)占比。式中的控制變量X與（1）式一致，ε2、ε3是隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

2.全要素生產(chǎn)率測(cè)算模型

本文采用取對(duì)數(shù)的超越對(duì)數(shù)函數(shù)來(lái)估計(jì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)并測(cè)算全要素生產(chǎn)率：

LnY=β0+β1LnL+β2LnF+β3LnM+β4LnOther+β5LnL*LnF+β6LnL*LnM+β7LnL*LnOther+β8LnF*LnM+β9LnF*LnOther+β10LnM*LnOther+β11（LnL2+β12（LnF2+β13（LnM2+β14（LnOther）2+βjLand+βkDisaster+ε4（4）

（4）式中，被解釋變量LnY代表畝均產(chǎn)量的對(duì)數(shù)，解釋變量包括生產(chǎn)要素投入、地塊特征及自然條件。其中生產(chǎn)要素投入包括畝均勞動(dòng)投入工日的對(duì)數(shù)（LnL）、畝均化肥折純量的對(duì)數(shù)（LnF）、畝均機(jī)械費(fèi)用的對(duì)數(shù)（LnM）以及其他費(fèi)用的對(duì)數(shù)（LnOther，種子、化肥、灌溉等）;地塊特征（Land）包括地塊坡度、土壤肥力、土壤類型;自然條件（Disaster）用受災(zāi)程度指標(biāo)代表。ε4表示隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)，用來(lái)近似測(cè)度全要素生產(chǎn)率（TFP），表示為公式（5）：

TFP=ε4（5）

3.機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率影響模型

本文構(gòu)建以下計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型來(lái)分析分環(huán)節(jié)機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響與差異：

TFP=α0+αiMa+αjX+ε5（6）

其中，被解釋變量TFP是基于公式（5）計(jì)算的全要素生產(chǎn)率，機(jī)械化有助于提升全要素生產(chǎn)率，但不同環(huán)節(jié)機(jī)械化的影響存在差異，關(guān)鍵解釋變量Ma細(xì)分為綜合機(jī)械化水平和各環(huán)節(jié)的機(jī)械化水平，具體指標(biāo)測(cè)算方式見(jiàn)表1。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，機(jī)械化作業(yè)環(huán)節(jié)主要包括播種、耕地、打藥、施肥以及收獲，考慮到機(jī)械打藥比例低，暫不考慮機(jī)械打藥對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響?？刂谱兞縓與（1）式一致，ε5是隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。具體指標(biāo)定義見(jiàn)表2。

（二）數(shù)據(jù)來(lái)源、變量及描述性統(tǒng)計(jì)

1.數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用數(shù)據(jù)來(lái)自課題組2018年8月在黑龍江、河南、四川和浙江4省開(kāi)展的“糧食規(guī)模化生產(chǎn)情況”農(nóng)戶調(diào)查。為了提高樣本代表性和數(shù)據(jù)可靠性，課題組采用分層隨機(jī)抽樣方式，綜合考慮區(qū)位分布、經(jīng)濟(jì)水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等情況選擇了4個(gè)樣本省，然后每個(gè)省份隨機(jī)選擇4個(gè)樣本縣，每個(gè)樣本縣隨機(jī)選擇2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，最后從每個(gè)樣本鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨機(jī)選擇2個(gè)村，隨機(jī)抽取農(nóng)戶。本文在剔除投入產(chǎn)出缺失樣本和異常樣本后，最終有效樣本為638個(gè)農(nóng)戶種植的960個(gè)地塊數(shù)據(jù)。

2.變量說(shuō)明及描述性統(tǒng)計(jì)分析

（1）機(jī)械化水平

綜合機(jī)械化水平采用“機(jī)械費(fèi)用占比”測(cè)度，此時(shí)機(jī)械費(fèi)用占比強(qiáng)調(diào)的是相對(duì)于人工投入費(fèi)用而言，計(jì)算方式為機(jī)械費(fèi)用占機(jī)械費(fèi)用與人工費(fèi)用之和的比例。

環(huán)節(jié)機(jī)械化采用兩種測(cè)度方式，一是各環(huán)節(jié)是否機(jī)械作業(yè)，若采用機(jī)械作業(yè)，則記為1，否則，記為0;二是各環(huán)節(jié)畝均機(jī)械作業(yè)費(fèi)用，由于機(jī)械施肥費(fèi)用數(shù)據(jù)不可得，因此用機(jī)械施肥次數(shù)占比替代。生產(chǎn)過(guò)程中農(nóng)戶要么使用自有機(jī)械，要么購(gòu)買(mǎi)外包服務(wù)。當(dāng)農(nóng)戶購(gòu)買(mǎi)外包服務(wù)時(shí)，畝均機(jī)械作業(yè)費(fèi)用直接用服務(wù)價(jià)格來(lái)表示。當(dāng)使用自有機(jī)械時(shí)，則需要計(jì)算機(jī)械折舊費(fèi)、燃料費(fèi)、勞動(dòng)投入等各項(xiàng)成本。受數(shù)據(jù)限制，本文將本村同一環(huán)節(jié)機(jī)械外包服務(wù)價(jià)格水平作為衡量使用自有機(jī)械的機(jī)會(huì)成本。

（2）控制變量

綜合考慮以往研究，本文引入以下控制變量，戶主特征（性別、年齡、受教育年限、農(nóng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)、健康狀況、參加農(nóng)技培訓(xùn)次數(shù)、風(fēng)險(xiǎn)偏好）、家庭特征（人均耕地面積、家庭純收入、勞動(dòng)力數(shù)量、是否有小汽車）、地塊特征（土壤肥力、土壤類型、坡度、受災(zāi)減產(chǎn)程度、作物類型）及其他特征（離家距離、到鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的距離、村人均純收入）。

本研究主要變量及描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示：

（3）不同環(huán)節(jié)的機(jī)械化作業(yè)程度

不同環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)程度如表3所示?？傮w來(lái)看，各個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械化水平存在明顯差異。耕地和收獲環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)程度明顯較高，機(jī)械作業(yè)的占比分別為82%和86%;而施肥環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)程度相對(duì)較低，機(jī)械作業(yè)的占比為25%。

四、實(shí)證結(jié)果分析

（一）糧食生產(chǎn)機(jī)械化水平與要素投入

1.糧食生產(chǎn)機(jī)械化水平與要素投入的地區(qū)差異

表4描述了不同地區(qū)機(jī)械化作業(yè)與勞動(dòng)力、種子費(fèi)用和化肥投入情況。從機(jī)械作業(yè)與勞動(dòng)力投入來(lái)看，結(jié)果顯示，黑龍江省機(jī)械費(fèi)用占比最高，為81%，其次為浙江省（78%）和河南?。?6%），四川省最低（37%）。對(duì)應(yīng)畝均勞動(dòng)力投入，黑龍江最低，為2工日/畝，浙江省次之（3工日/畝），河南省和四川省最高（4工日/畝）?？梢钥闯?，機(jī)械作業(yè)與勞動(dòng)力投入表現(xiàn)出較為明顯的反向關(guān)系。

從機(jī)械播種與種子投入來(lái)看，黑龍江省畝均機(jī)播費(fèi)用最高，為55元/畝，其次是河南省和浙江省，為23元/畝，四川省畝均機(jī)播費(fèi)用最低為1元/畝，主要是因?yàn)樗拇ú捎脵C(jī)械播種的農(nóng)戶比例較低，進(jìn)而拉低了畝均機(jī)械播種費(fèi)用。而四川省的畝均種子費(fèi)用最高（73元/畝），其次是浙江?。?0元/畝）和黑龍江省（62元/畝），河南省最低（52元/畝）。單純從數(shù)據(jù)描述上看，機(jī)械播種與種子費(fèi)用關(guān)系未表現(xiàn)出明顯的負(fù)向關(guān)系，考慮到其他因素的影響，需通過(guò)實(shí)證檢驗(yàn)來(lái)證明其因果關(guān)系與顯著性。

從機(jī)械施肥與化肥投入來(lái)看，黑龍江省和河南省機(jī)械施肥比例較高，為74%，浙江省和四川省的比例明顯低于其他兩省。河南省的畝均化肥折純量最低，為17斤/畝，其次是四川省和黑龍江省，浙江省的畝均化肥折純量最高，為43斤/畝。除四川外，機(jī)械施肥與畝均化肥折純量整體表現(xiàn)出負(fù)向關(guān)系，與預(yù)期較為一致。

2.機(jī)械化水平與要素投入關(guān)系描述

圖2-圖5展示了在控制省份差異的基礎(chǔ)上，機(jī)械化作業(yè)與勞動(dòng)力、種子和化肥要素投入的散點(diǎn)圖。其中，圖2顯示了機(jī)械費(fèi)用占比與畝均勞動(dòng)力明顯負(fù)向關(guān)系，即機(jī)械費(fèi)用占比越高，畝均勞動(dòng)力投入越低;圖3和圖4分別為是否機(jī)械播種和畝均機(jī)播費(fèi)用與畝均種子費(fèi)用的關(guān)系，反映了機(jī)械作業(yè)與種子費(fèi)用的正向關(guān)系，即機(jī)械作業(yè)會(huì)增加種子費(fèi)用;圖5顯示了機(jī)械施肥次數(shù)占比與畝均化肥折純量的負(fù)向關(guān)系，初步揭示了機(jī)械作業(yè)的化肥減量效應(yīng)。

（二）機(jī)械化的要素減量效應(yīng)

1.綜合機(jī)械化水平對(duì)勞動(dòng)投入的實(shí)證檢驗(yàn)

表5報(bào)告了綜合機(jī)械化水平對(duì)生產(chǎn)全程畝均勞動(dòng)投入影響的估計(jì)結(jié)果。整體上看，機(jī)械費(fèi)用占比對(duì)畝均勞動(dòng)投入具有負(fù)向影響，且在1%水平上顯著，即機(jī)械化發(fā)揮著對(duì)勞動(dòng)的減量效應(yīng)，與現(xiàn)有研究結(jié)論一致。

2.機(jī)械播種對(duì)種子投入費(fèi)用的實(shí)證檢驗(yàn)

表6報(bào)告了機(jī)械播種對(duì)畝均種子費(fèi)用影響的估計(jì)結(jié)果。結(jié)果表明，機(jī)械播種對(duì)畝均種子投入費(fèi)用具有顯著的正向影響?？赡艿脑蚴牵瑱C(jī)械播種受地形等條件約束較強(qiáng)，作業(yè)精細(xì)程度會(huì)受到影響，正所謂“秧好一半禾，苗好七分收”，為保障產(chǎn)量，機(jī)械作業(yè)可能會(huì)對(duì)種子質(zhì)量和價(jià)格有更高的要求，同時(shí)也可能會(huì)因機(jī)械作業(yè)與種苗提供存在捆綁銷售，進(jìn)而表現(xiàn)出機(jī)械播種會(huì)提高種子投入費(fèi)用。目前農(nóng)戶采用機(jī)械播種主要功能仍是對(duì)勞動(dòng)的替代，技術(shù)本身易受外部環(huán)境約束，為保證種子發(fā)芽率而對(duì)種子質(zhì)量有更高要求，進(jìn)而導(dǎo)致種子投入費(fèi)用的增加。農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)注重因地制宜，研發(fā)更具韌性的新型播種農(nóng)機(jī)以提升作業(yè)效率，重點(diǎn)推進(jìn)適宜丘陵山區(qū)的機(jī)械化發(fā)展。

3.機(jī)械施肥對(duì)化肥投入的實(shí)證檢驗(yàn)

表7報(bào)告了機(jī)械施肥對(duì)畝均化肥折純量影響的估計(jì)結(jié)果，因樣本中5個(gè)地塊無(wú)施肥行為，所以此處樣本量為955個(gè)。結(jié)果表明，機(jī)械施肥對(duì)畝均化肥折純量具有顯著的負(fù)向影響，表明機(jī)械施肥會(huì)提高化肥施用效率，進(jìn)而減少化肥施用。勞動(dòng)力成本的快速上漲致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨勞動(dòng)力數(shù)量和質(zhì)量的約束，選擇多量少次的施肥方式和增施化肥成為農(nóng)戶的理性選擇。但隨著機(jī)械化的快速發(fā)展和利用，不僅可以避免人工施肥的不均勻和不規(guī)范問(wèn)題，還能夠有效提升施肥效率，達(dá)到節(jié)肥增效的目的。

（三）機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率的實(shí)證檢驗(yàn)

表8報(bào)告了超越對(duì)數(shù)函數(shù)形式的生產(chǎn)函數(shù)估計(jì)結(jié)果?；貧w結(jié)果顯示，地塊面積、畝均機(jī)械費(fèi)用、畝均化肥折純量及畝均其他要素投入均對(duì)產(chǎn)量具有正向影響，而畝均勞動(dòng)投入未表現(xiàn)出顯著作用。畝均機(jī)械費(fèi)用平方項(xiàng)正向顯著，說(shuō)明現(xiàn)階段機(jī)械投入對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量邊際遞增的特點(diǎn)。進(jìn)一步，基于表8結(jié)果測(cè)算出全要素生產(chǎn)率，表9報(bào)告了不同環(huán)節(jié)機(jī)械化對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響，且估計(jì)結(jié)果具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。表9回歸結(jié)果顯示，整體而言，綜合機(jī)械化水平對(duì)全要素生產(chǎn)率具有正向影響，且在10%水平上顯著。分環(huán)節(jié)看，機(jī)械耕地（是否機(jī)械耕地、畝均機(jī)耕費(fèi)用）對(duì)全要素生產(chǎn)率具有負(fù)向影響，可能的原因在于機(jī)械耕地不如工人作業(yè)靈活，要求地塊規(guī)整，地勢(shì)平整，否則作業(yè)到位率和質(zhì)量都會(huì)打折扣，另外，過(guò)于頻繁的機(jī)械耕整地可能會(huì)損害耕地質(zhì)量而導(dǎo)致減產(chǎn);機(jī)械施肥（是否機(jī)械施肥、機(jī)械施肥次數(shù)占比）對(duì)全要素生產(chǎn)率有顯著的正向影響。機(jī)械施肥的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)以及深施等技術(shù)有助于提高作物根系吸收效率和延長(zhǎng)肥效時(shí)間，從而提高肥料利用率，提升全要素生產(chǎn)率（蔡榮和陳佩，2021）;播種和收獲環(huán)節(jié)，機(jī)械作業(yè)對(duì)全要素生產(chǎn)率不具有顯著影響。如前文分析，相對(duì)于人工，機(jī)械播種易受地形等條件的影響，可能導(dǎo)致其作業(yè)精細(xì)程度變差，平均而言對(duì)全要素生產(chǎn)率沒(méi)有明顯影響。機(jī)械收獲是機(jī)械化程度最高的環(huán)節(jié)，且收獲環(huán)節(jié)為生產(chǎn)的最末端環(huán)節(jié)，嚴(yán)格上不算是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，可能是對(duì)全要素生產(chǎn)率沒(méi)有明顯影響的原因。

五、結(jié)論與啟示

糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展關(guān)乎國(guó)運(yùn)民生，是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要保障和堅(jiān)實(shí)利器。機(jī)械化作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效率投入要素逐漸成為糧食高質(zhì)量生產(chǎn)的重要依托工具和手段。本研究利用課題組于2018年8月在黑龍江、河南、四川和浙江4省的農(nóng)戶糧食生產(chǎn)實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)，從糧食生產(chǎn)分環(huán)節(jié)視角，基于對(duì)機(jī)械化要素替代效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的分析，檢視分環(huán)節(jié)機(jī)械化對(duì)糧食生產(chǎn)要素減量和全要素生產(chǎn)率提升的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）糧食生產(chǎn)機(jī)械作業(yè)不僅能減少勞動(dòng)投入，而且對(duì)其他要素也有減量效應(yīng)。機(jī)械播種會(huì)增加種子投入費(fèi)用，而機(jī)械施肥由于作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、施肥均勻有助于化肥減量。（2）機(jī)械化有助于提升全要素生產(chǎn)率，但不同環(huán)節(jié)影響不盡相同。機(jī)械播種作用條件或技術(shù)較復(fù)雜，平均而言對(duì)全要素生產(chǎn)率無(wú)顯著影響;機(jī)械施肥則明顯有助于提升全要素生產(chǎn)率;機(jī)械收獲一般是簡(jiǎn)單替代勞動(dòng)作業(yè)，對(duì)全要素生產(chǎn)率無(wú)影響。

基于以上結(jié)果，本文有以下幾點(diǎn)啟示：一是，在勞動(dòng)力價(jià)格不斷攀升，務(wù)農(nóng)機(jī)會(huì)成本居高不下的現(xiàn)實(shí)背景下，機(jī)械對(duì)勞動(dòng)的替代作用很大程度上能夠緩解農(nóng)村勞動(dòng)力數(shù)量流失和勞動(dòng)力質(zhì)量弱質(zhì)化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，同時(shí)機(jī)械化水平的整體發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率具有積極影響，因此要進(jìn)一步推進(jìn)和完善農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策，持續(xù)地促進(jìn)機(jī)械作業(yè)的推廣與應(yīng)用，提高糧食生產(chǎn)能力，保障我國(guó)糧食安全;二是，加快推進(jìn)和完善農(nóng)機(jī)作業(yè)補(bǔ)貼政策，拓寬補(bǔ)貼范圍，強(qiáng)化補(bǔ)貼監(jiān)督機(jī)制，規(guī)范農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)市場(chǎng)和引導(dǎo)農(nóng)機(jī)跨區(qū)服務(wù)，積極破除農(nóng)業(yè)機(jī)械化服務(wù)發(fā)展障礙，進(jìn)一步促進(jìn)小農(nóng)戶的機(jī)械使用，為糧食生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展提供不懈動(dòng)能。三是，在追求機(jī)械化減量效應(yīng)的同時(shí)，還應(yīng)注重各個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械化技術(shù)的進(jìn)步和技術(shù)匹配，如播種環(huán)節(jié)，播種機(jī)械會(huì)受地形、播種方式等因素影響，進(jìn)一步加強(qiáng)科研單位與機(jī)械制造企業(yè)的聯(lián)合協(xié)作與攻關(guān)，研發(fā)適應(yīng)性更強(qiáng)的多性能機(jī)械，以滿足不同條件下的工作能力要求。

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[17] 張麗、李容，2021：《農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)是否影響糧食全要素生產(chǎn)率——基于農(nóng)業(yè)分工的調(diào)節(jié)效應(yīng)》，《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)》第9期。

[18] 張露、羅必良，2020：《農(nóng)業(yè)減量化：農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)的規(guī)模邏輯及其證據(jù)》，《中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)》第2期。

[19] 張琪、朱滿德、劉超，2021：《偏向性技術(shù)變遷與中國(guó)糧食增長(zhǎng)路徑轉(zhuǎn)型——基于1978—2018年玉米主產(chǎn)省的實(shí)證》，《農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究》第1期。

[20] 鄭旭媛、徐志剛，2017：《資源稟賦約束、要素替代與誘致性技術(shù)變遷——以中國(guó)糧食生產(chǎn)的機(jī)械化為例》，《經(jīng)濟(jì)學(xué)（季刊）》第1期。

[21] 鐘鈺，2018：《向高質(zhì)量發(fā)展階段邁進(jìn)的農(nóng)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向》，《中州學(xué)刊》第5期。

[22] 朱滿德、李辛一、程國(guó)強(qiáng)，2015：《綜合性收入補(bǔ)貼對(duì)中國(guó)玉米全要素生產(chǎn)率的影響分析——基于省級(jí)面板數(shù)據(jù)的DEA-Tobit兩階段法》，《中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)》第11期。

[23] Zhang， C.， Hu，R.， Shi， G.， et al.， 2015， Overuse or Underuse？ An Observation of Pesticide Use in China，Science of The Total Environment， 538， 1-6.

The Impact of Agricultural Mechanization on HighQuality Grain Production and the Heterogeneity of Links

—Based on the survey data of Heilongjiang， Henan， Zhejiang and Sichuan provinces

Xu Zhigang1，2， Zheng Shan1 and Liu Xinyue1

（1.College of Economics and Management， Nanjing Agricultural University;

2.Jin Shanbao Institute for Agriculture & Rural Development， Nanjing Agricultural University）

Abstract：The high quality development of grain production is related to the national transport and people’s livelihood. Reducing factor input and improving productivity are important elements of the high quality development of grain production in which mechanization plays an important role. Based on the analysis of the substitution effect and technique effect of mechanized factors， this study， from the perspective of sub-steps of grain production， attempts to examine the impact of sub-step mechanization on the reduction of grain production factors and the increase of total factor productivity. The research finds that， firstly， mechanical operations can not only reduce labor input， but also have a reduction effect on other factors. Mechanical sowing increases the cost of seed input， and mechanical fertilization helps to reduce the amount of chemical fertilizer used. And， secondly， mechanization can help the increase of total factor productivity， while the link heterogeneity is obvious. Mechanical seeding technology has large differences and presents complex operating conditions. On average， it has no significant impact on total factor productivity. There is room for the improvement in technology. Mechanical fertilization obviously helps to increase total factor productivity and is worth promoting. Mechanical harvesting is mainly a substitute for labor operations. Total factor productivity also has no obvious impact. This study helps to deepen the understanding of the reduction of factors and the effect of improving the total factor productivity of mechanical operations in different links of grain production， as well as provides some suggestions for further improving the mechanical technology of each link， strengthening the matching between factors， improving the total factor productivity， and accelerating the high quality development of grain production.

Key Words：Agricultural Mechanization; HighQuality Grain Production; Heterogeneity of the Links; Substitution Effect; Technique Effect

責(zé)任編輯 鄧 悅