能源投入对北方马铃薯农户生产和收入的影响研究
随着我国农业现代化的推进，农业生产中的能源投入越来越多，农业生产成本也随之较快上涨，生产成本的上涨不利于农民纯收入提高，这对实现农民稳定增收，特别是实现贫困地区的农民脱贫是一个重大挑战。按照我国现行贫困标准（农民年人均纯收入2300元/年，2010年不变价），截止到2014年底，我国仍有7017万贫困人口。在我国592个扶贫工作重点县中，其中549个县种植马铃薯。因此，在我国推进马铃薯产业化开发的背景下，研究农业生产中的能源投入对我国马铃薯生产及农民收入的影响，对实现2020年全面建成小康社会和脱贫攻坚的目标具有重要意义。 基于2007和2012年内蒙古和河北省502户马铃薯农户的面板数据，对马铃薯生产中的能源投入结构及能源强度，影响能源投入需求的因素及其对生产和收入的影响进行了研究。首先，除了测算马铃薯生产中的直接能源成本和消耗量，本研究还运用过程分析法和能源等价系数法，借鉴陶小马等（2009）和袁鹏（2014）的方法，测算了马铃薯生产的间接能源成本及间接能源消耗量，并分析了马铃薯生产的能源成本及能源强度；其次，构建超对数成本函数，推导出能源投入的需求函数模型，采用迭代似不相关方法（iterated seemingly unrelated regression,ISUR）估计能源投入的Allen偏替代弹性和要素需求价格弹性，进而分析马铃薯农户对能源需求的影响因素；再次，构建二次型（quadratic）生产函数，运用固定效应（fixed effect model）模型估计能源投入的产出弹性，进而探索能源投入对马铃薯单产的影响；最后，在利润最大化框架下，分析了平均能源成本对马铃薯农户收入的影响。 本文的主要研究结论如下： 第一，化肥、机械化与灌溉是马铃薯生产中最重要的三项能源支出，2007~2012年，马铃薯生产中的能源成本及能源强度均提高。 2007~2012年，样本农户的马铃薯生产成本增加。能源相关投入包括机械化、灌溉、运输及农药化肥等支出占生产成本的50％以上，仅测算其中的能源成本，其在农户马铃薯生产成本的比例也在1/3以上。就马铃薯生产的能源成本构成来看，间接能源支出占比在70%左右，直接能源支出占比只有30%。具体地，化肥、机械化与灌溉是马铃薯生产中最重要的三项能源支出。就马铃薯生产的能源强度来看，2007和2012年的能源强度分别为0.67和0.83吨标准煤/万元，能源强度有所提高。一方面，说明样本地区的马铃薯生产方式发生了一定的转变，向资本密集型进行转变；另一方面，也说明能源效率有所下降。具体来看，直接能源强度由0.26提高到0.44吨标准煤/万元，而间接能源强度则保持0.40吨标准煤/万元不变，但是一直处于较高水平。 第二，农户对能源投入的需求对各自的价格缺乏弹性，化肥与电力和柴油是替代关系，电力与柴油间呈互补关系。 在成本最小化框架下，通过构建超对数成本函数，推导出能源投入的需求函数，并计算了能源投入的Allen偏替代弹性和要素需求的价格弹性。通过实证分析发现，要素需求随着各自价格的提高而减少，除了价格因素以外，农户对电力的需求会随着马铃薯产出的提高而增加，对化肥和雇佣劳动力的需求随着种植规模的扩大而增加，但是对电力和柴油的需求则随着种植规模的扩大而减少；拥有灌溉设备的农户对电力的需求增加，但是对柴油和雇佣劳动力的需求减少；拥有机械设备的农户对柴油的需求增加，但是对化肥的需求减少；户主年龄增加会加大对化肥需求而减少电力和雇佣劳动力需求。这表明，灌溉对马铃薯产出的提高具有重要影响，同时，灌溉及机械化存在着规模经济，适度扩大农业生产规模，可以降低电力及柴油投入。就要素价格的自弹性看，能源要素需求对自身价格缺乏弹性，即能源要素价格上涨1%，需求减少低于1%。就要素需求的交叉价格弹性看，化肥与电力、柴油及雇佣劳动间是替代关系，其中，化肥需求对劳动力价格的变动富有弹性，对电力和柴油价格的变动均缺乏弹性，具体地，劳动力价格上涨1%，化肥需求增加4.65%，电力和柴油价格上涨1%，化肥需求的增加幅度不足1%。电力与柴油间是互补关系，与雇佣劳动力是替代关系，其他要素价格上涨1%，电力需求的变动量均小于1%；柴油与雇佣劳动力间是互补关系，其他要素价格上涨1%，柴油需求的变动量低于1%。 第三，对处于化肥、灌溉和机械化投入均值水平的农户而言，能源相关投入的产出弹性大于0。但是，约有40%的样本农户的化肥施用过量，较化肥而言，灌溉投入严重不足。 2007~2012年，样本农户的马铃薯单位产出显著提高，同时，能源相关投入如化肥、灌溉、及机械化投入均显著增加。本研究在对二次型生产函数进行估计的基础上，测算了能源相关投入的产出弹性。结果表明，化肥与灌溉投入和马铃薯单位产出间均存在倒U型关系；对处于化肥、灌溉和机械化投入均值水平的农户而言，能源相关投入的产出弹性大于0，增加投入，仍然可以提高马铃薯单位产出。但是，约有40%的样本农户的化肥施用量高于边际产出为零的临界值；相比化肥投入，灌溉投入严重不足，样本农户的灌溉投入均值远远低于边际产出为零的临界值，因此，可以适当增加灌溉投入。此外，不同马铃薯种植规模农户的能源要素产出弹性存在差异。 第四，降低马铃薯生产的平均能源成本，即提高能源效率，可以显著提高农民收入。 2007~2012年，样本农户的收入显著增加，贫困农户数量大幅减少，马铃薯收入是样本农户的主要收入来源。在马铃薯生产中，农户在生产单位马铃薯中投入的能源成本，即平均能源成本越来越高，考虑到能源价格主要由市场决定，平均能源成本主要由能源投入量和马铃薯产出决定，也就是能源强度。在利润最大化框架下，构建了马铃薯生产的平均能源成本对农户收入影响的分析模型。实证结果表明，在其他变量保持不变的情况下，平均能源成本对农民收入具有显著的负向影响，表明降低平均能源成本，也就是提高能源效率，可以有效提高农民收入，改善农民的贫困状态。此外，平均能源成本对农民收入的影响在贫困户与非贫困户之间，不同种植规模的农户之间存在显著差异。提高能源效率对贫困户的收入增长幅度要高于非贫困户。 基于本文的实证分析及主要结论，结合当前我国的实际情况，提出以下政策建议：第一、推广测土配方技术，减少农业生产中的化肥等间接能源投入；第二，采取多种措施，引导农民科学施用化肥和农药；第三，推广高效节能的农业机械器具，减少农业生产中的能源消耗；第四，适当增加马铃薯生产的灌溉投入；第五，提高农业生产中能源利用效率，促进农民稳定增收脱贫。
马铃薯;生产成本;农户收入;能源投入
中国农业科学院
博士
农业经济管理
陈志钢
2016
中文
F326.11;F323.8
127
2017-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）