入世后中國糧食生產面臨的挑戰

一、我國長期糧食政策的選擇作為進入wto后的最大挑戰之一，中國農業如何應對登陸后的挑戰引起了人們的關注，其中糧食生產的巨大壓力是人們關注的焦點。許多專家、學者從不同的角度對入世后中國農業面臨的挑戰展開討論和研究。大多數研究表明,入世雖然將使中國經濟總體獲益,但對糧食生產和貿易的沖擊是不可避免的(王斌、尹翔碩,2001),主要原因是中國在大多數糧食作物的生產上已不具備比較優勢(李向紅,1998;彭延軍、程國強,1999)。我國糧食生產沒有必要追求絕對的自給自足,這一點已逐漸成為專家學者和決策者的共識(盧鋒,1997;楊雍哲,2000)。但是,維持長期糧食安全仍然是合理的政策目標。此外,農民是中國人口的主體,且大部分農民生活在社會的底層,其利益遭受大幅度損害必然對社會穩定造成不利影響,過渡期間必須付出的代價可能是政府難以承受的。因此,以適當方式提高糧食生產的國際競爭力具有重大的現實意義。從總體上看,我國糧食行業國際競爭力低下的主要原因是生產成本過高。但是,有研究表明,我國糧食生產并沒有完全喪失競爭力,更沒有喪失提高競爭力的潛力。如鐘甫寧等利用國內資源成本系數法對我國主要糧食生產成本所做的測算表明,即使從整體水平上看大多數糧食作物國內的生產資源成本已高于國際市場,但從具體品種來看,有不少區域的某些糧食作物仍保持國際市場上的優勢(Zhong,2001)。與發達國家相比,農業領域的公共投資不足是我國農產品在國際市場上缺乏競爭力的主要因素之一。據趙陽等測算,我國農業科研投入長期以來嚴重不足,近十年來雖有明顯改善,但農業科研投資的密集度與發達國家相比還是相當低(趙陽,2001)。我國農業綠箱政策的支持水平占農產品生產總值的平均值遠遠低于美國、歐盟和日本等發達國家,我國農業生產者面臨的基本設施條件也與發達國家存在較大差距,這些都使得我國單位農產品的私人投入成本大大高于發達國家,并且仍在不斷增加。本文的目標是分析中國加入世貿組織以后,如何使用增加農業公共投資這一政策選擇來加強長期的可持續的糧食安全。本文以農業科研推廣、農業灌溉等公共投資支出作為研究對象,利用過去近20年的分省農業調查數據定量研究中國農業科研公共投資對三種主要糧食作物——小麥、玉米和水稻生產的貢獻,分析增加農業科研公共支出,對提高農民私人成本投入的生產效率以提高中國農產品在世界市場上競爭力的作用和意義。二、農業公共投資增長模型的提出糧食是質量相對均一的大宗產品,提高糧食生產競爭力關鍵在于降低單位產品的生產成本。長期以來,我國在糧食生產上的最大目標是增產。隨著土地資源的制約日益顯著,增產的目標主要依靠提高單位面積產量來實現。糧食單位面積產量的提高可以歸功于增加兩類投入:私人物質生產成本和公共投入,要提高糧食產量就要增加這兩種投入的數量。但是,糧食產品的市場競爭力表現為價格,其水平高低卻僅僅取決于私人成本。因此,糧食生產國際競爭力的高低在很大程度上決定于公共投入的數量。對于糧食生產者來說,構成其生產成本并形成產品價格的基礎是其私人物質投入的數量和價格。提高單產的一個重要途徑是增加物質生產要素投入,它使得農民在提高單產的同時增加了成本。超出一定范圍后,由于物質投入的邊際效益遞減,成本的增幅將超過產量的升幅,從而導致單位產品成本上升,價格上升,競爭力下降。如果增加農業領域的公共投資,如農業科研、水利設施等方面的公共投入,農業科研存量就會相應地逐步增加,其他農業生產基本條件也會逐步改善。生產者可以在私人物質投入不變的情況下,得到更高的單位面積產量,或者在產量不變的情況下減少必需投入的私人成本,或者在增加一定私人成本投入的同時得到更多的產量。無論出現那一種情況,單位產品的私人成本都可能相應降低,不僅國內市場價格可能隨之下降,國際市場的競爭力也可能相應提高。根據當前國內外糧食市場供求形勢及其發展趨勢,用公共投入部分替代私人生產成本可能比單純提高產量意義更為重大。本文的分析由如下兩部分組成:(1)單產增長與私人成本下降,即因公共投資增加、單產提高而導致單位產品私人成本下降、市場競爭力提高。本研究通過對過去二十年我國主要糧食品種單產提高和投入的回歸測算,分析不同投入對單產提高的貢獻,進一步估算不同公共投資增長方案對增加單產和降低單位產品私人投入成本、提高產品價格競爭力的作用。(2)投入替代與私人成本下降,即在單產不變情況下,增加農業公共投資以降低(替代)私人投入數量,從而降低單位產品私人成本、提高市場競爭力。根據生產函數模型的描述,兩類投入可以互相替代,即如果保持產量不變,可以通過增加一種投入來減少另一種投入的必需數量。本研究根據邊際技術替換率(MRTS)的原理計算兩種投入增減百分比之間的替換關系,據此測算保持單位面積產量不變時農業公共投資的增長對降低三種主要糧食作物——小麥、玉米和水稻私人成本的作用。由于長期以來國際糧食市場價格一直趨于下降,而我國糧食生產成本則長期保持上升趨勢,今后降低成本、提高國際市場競爭力將主要取決于如何增加公共投資以部分替代私人成本。當然,上述兩種情況可以而且多半同時出現,即隨著公共投入的增長,單位面積產量上升,同時農民有可能減少私人物質投入的使用量。還可能出現的情況是,隨著私人物質投入生產率的提高,農民可能增加而不是減少私人投入。但是,這種情況并沒有否定本研究的結論。恰恰相反,在肯定公共投入對增產和替代私人物質投入的作用時,它進一步表明公共投入可能誘導農民增加私人投入,因為公共投入確實降低了單位產品的私人成本,提高了市場競爭力。三、模型、數據和結果(一)產量的增加和個人開支的降低1.物質總成本的估計中國糧食單位面積產量的提高可以歸功于兩類投入:(1)私人投入的物質要素,如土地、勞動力、化肥、機械動力、種子和其他物質要素;以及(2)政府投入的公共開支,如改進的技術、制度安排和基礎設施建設。除了政策改革以外,公共投入的主要形式是用于道路和主要水利設施建設、教育、農業科技研究與推廣等方面的政府開支。在本研究中,各種主要糧食作物單位面積產量表現為下列兩種生產要素的函數:Y=f(∑Xi,∑Zk)；式中Y代表各種主要糧食作物的單位面積產量;Xi代表單位面積各種私人投入的物質生產要素;以及Zk代表單位面積各種公共投入。生產函數中通常將土地、勞動力、化肥、種子等物質要素的實際使用量作為解釋變量。本研究中Y是單位面積產量,因而土地的數量不起作用,無需作為解釋變量。勞動力是另一種重要的物質投入但沒有列入本研究的解釋變量中,原因在于:(1)中國農業生產中勞動力普遍過剩;以及(2)在生產技術既定的情況下,單位播種面積上使用的勞動力基本上也是一個定量,因而無法也無需進一步測定其作用。在我們實際使用的農業調查資料中,各地、各主要作物單位面積勞動用工量年度間基本上沒有變化。因此,本研究中物質要素的投入中不包括土地和勞動力。與大多數同類研究不同的是,實際估算時,本研究中物質要素的投入表現為各種主要糧食作物的物質總成本。經典生產函數的估計要求使用各種物質要素的實際使用量,以便測算各種實際投入和實際產出之間的“真實”關系。然而,出于以下理由,物質總成本在本研究中是一個更為符合研究目標的變量。首先,本研究的對象是單位面積產量,各種生產要素的實際投入量大體上沿同一方向變化,如果都包含在解釋變量里,回歸估計時必然出現嚴重的多重共線問題。其次,每一類物質要素如化肥在有效含量和質量方面都存在極大的差別,絕對使用量無法反映這方面的差別。如果我們能假定價格的差異大體上反映了這種差別,同時能進一步假定不同生產要素的價格也大體上反映了它們帶來的邊際收入,而且農民能夠根據投入產出關系優化自己購買和使用的各種物質要素投入數量,那么,物質總成本在利用適當的物價指數調節以后,就可以作為實際物質投入總量的相對準確的代表變量。本研究采用柯布—道格拉斯生產函數來估計各種投入對中國主要糧食作物——小麥、玉米和水稻單位面積產量增長的貢獻。取對數以后,該生產函數表現如下:lnYjt=α0+βlnXit+γlnZjt+∑g=26∑k=12γgklnZkgDg+∑j=2jDj+εjt式中Y是小麥、玉米或水稻的單位面積產量;X是該作物單位面積物質總成本;Z是農業科研或水利公共投入(用下標k來區分);D是地區虛擬變量;j是區分省市自治區的下標t是區分年份的下標。根據自然條件和隨之形成的耕作制度及主要作物種類,本研究將中國劃分為六個農區(劃分方法見表1說明)。各區在公共投資方面的行為差異的影響由公共投入和地區虛擬變量的乘積,即ZkgDg,g=2,3,…,6來測算,下標g表示不同的農區。省際虛擬變量Dj,j=2,3,…,n,用來測定各省市自治區之間長期存在的經濟、社會和自然資源稟賦等方面的差異,n的大小取決于生產該糧食作物的省市自治區的數量。水利公共投入變量用灌溉面積占播種面積的比重來表示。水稻生產都在灌溉土地上,因而水稻的生產函數中沒有這一變量。農業科研變量用一種估算的科技“存量”來表示,該存量是政府過去若干年農業科技支出的函數。根據現有的研究成果,中國農業科技存量是過去17年農業公共科技投入的累計結果。根據農業科研的性質,當年投入對當年產量的影響不大,其完全發揮作用需要相當長的滯后期,上述經驗研究表明這一滯后期在實踐中長達17年。他們的方法被本研究采用,以構建農業科研的存量。在下面的生產函數估算中,1979—1997年期間各有關省市自治區的數據被用來進行時間序列和截面資料混合數據的回歸。單位面積產量和物質總成本數據取自于國家計劃發展委員會等單位聯合進行的農產品生產成本調查資料,構建農業科研存量的農業科研支出數據主要取自于Fan,Shenggen(2000)的研究成果;灌溉面積比重和各糧食作物播種面積取自于中國統計年鑒。2.投資對農業的影響小麥、玉米和水稻各生產函數回歸系數的估計值列在表1中。為了簡便起見,各省虛擬變量回歸系數的估計值沒有列在表中。對三種主要糧食作物的單產進行回歸估計的結果表明,正如預期的那樣,私人物質投入對單位面積產量具有顯著的正作用,其產出彈性系數的數值范圍在0.20到0.31之間。農業科研的存量在幾乎所有6大地區對三種主要糧食作物也都具有顯著的正作用。相反,灌溉面積百分比對所有地區的小麥和玉米作物單位面積產量的影響都不顯著1。農業科研中的公共投資在我們的模型中表現為知識的存量,模型估計的結果表明它對各種作物單位面積的產量都具有顯著的正效應。理想的情況下農業科研的投資及其存量應當在不同作物中明確劃分,但是,實踐中卻無法做到。除了數據本身無法區分的問題以外,許多農業科研和推廣支出本身就同時作用于許多不同的作物。從總體上看,過去中國農業科研支出主要用于種植業,特別是用于糧食作物。因此,本研究用各地區農業科研的總投入構建農業科研存量,用來近似地測算農業科研存量對各種主要糧食作物單位面積產量的作用。利用表1的結果本研究模擬了在私人投入不變的條件下提高農業科研投入的兩種方案,以測算公共投資(此處以農業科研為代表)增長對成本降低的影響。方案一和方案二假設所有私人投入和其他公共投資都保持在20世紀90年代后期的水平上不變,農業科研每年分別以5%和10%的速度增長,播種面積保持不變。這樣,在單位面積物質投入不變的條件下加大對農業科研的投資,使產量增加,而每單位產出的私人物質投入成本則相應降低。由于假定單位面積私人投入的數量不變,單位面積產量增長的幅度大體上就等于單位產品私人成本下降的幅度。根據方案一和方案二模擬的結果顯示,每年增加科研投資將不斷提高單位面積產量以及總產,并使單位產品的私人投入成本下降。如果科研投入每年增加5%,到2020年,小麥、玉米、水稻在增產的同時平均成本將比1998年分別下降8.1%、4.2%和2.9%;如果科研投入每年增加10%,不僅增產更多,同時平均成本下降也更多,分別為15%、8.9%和6.5%。(二)提高糧食生產的市場競爭力提高對農業科研的投入可以在增產的同時降低單位平均私人成本的投入。增產的實現有利于滿足今后可能不斷增長的糧食需求,而成本的降低則有助于提高產品的市場競爭力。從長遠來看,這兩個目標不可或缺;而從目前的糧食供需狀況以及面臨的國際形勢來看,如何提高糧食生產的市場競爭力應是關注的重點。因此本研究也著重探討科研投入的增加如何在維持產量不變的條件下降低生產成本和提高市場競爭力。1.邊際技術替換率mrts在本研究的生產函數中,生產投入被歸總為兩大類,一為私人物質投入,一為以農業科研投入為代表的公共投資,函數形式表達為Y=F(C,R),Y是單位面積產量,C是單位面積私人物質成本,R是單位面積農業科研存量。根據模型的描述,上述兩類投入可以互相替代,即如果保持產量不變,可以通過增加一種投入來減少另一種投入的必需數量。如果增加農業科研公共投入的數量,農業科研的存量就會相應地逐步增加,生產者可以在私人物質投入不變的情況下得到更高的單位面積產量,或者在產量不變的情況下減少必需投入的私人成本數量,或者在增加一定私人成本投入的同時得到更多的產量。無論出現那一種情況,單位產品的私人成本都可能相應降低,不僅國內市場價格可能隨之下降,國際市場的競爭力也可能相應提高。經濟學上用邊際技術替換率來表示這種關系。邊際技術替換率(MRTS)是兩種投入的邊際產品之比:MRTScr=MRr/MPc在我們的研究中,MPr和MPc分別代表科研存量和私人投入的邊際產品。MRTScr表示增加一單位科研存量可減少投入多少單位的私人成本。這里的增加和減少關系是以絕對數量來反映的。邊際技術替換率也可以用相對數量關系,如百分比來表達。由于前面的回歸計算已經得到了各種私人和公共投入的產出彈性系數,而且用百分比的變化能夠更好地對今后的政策進行模擬,我們用經過變換的邊際技術替換率即用百分比表示的邊際技術替換率來測算農業科研公共投入對私人物質生產要素的替換作用。對Y=F(C,R)的對數形式lnY=f(lnC,lnR),取全微分,得dlnY=(?lnY/?lnC)dlnC+(?lnY/?lnR)dlnR,設dlnY=0,則dlnC/dlnR=-(?lnY/?lnR)/(?lnY/?lnR),即MRTS*cr=Er/Ec經過變換的邊際技術替換率,即以百分比形式表示的邊際技術替換率,在本文中被定義為MRTS*cr。根據上述推導過程,有MRTS*cr=Er/Ec的數量關系,Er和Ec分別為農業科研存量和生產者物質總成本的產出彈性系數,即表1中列出的回歸系數。MRTS*cr表示單位糧食播種面積上每增加1%農業科研的存量可以替代百分之幾的生產者物質總成本。2.農業科研的公共投資增長根據表1中得到的Er和Ec,我們可以分別計算各地區各種作物經過變換的邊際技術替換率MRTS*cr,然后用各地區的產量為權重,就可以計算每種作物的全國加權平均MRTS*,結果見表2。計算結果顯示,如果保持單位面積產量不變,農業科研存量每增長1%,小麥、玉米和水稻的私人成本可以分別減少0.37%、0.40%和0.14%。如果說我國大宗糧食產品目前國內外市場價格的差距為10%,那么,在保持糧食總產量不變的條件下,農業科研存量增加30%左右即可彌補這一差距。也就是說,如果農業科研的公共投資每年增長5%,連續6年就可以恢復我國糧食產品在國際市場上的競爭力;而10%的年增長率則只要3年就可以實現這一目標。當然,由于科研存量增長滯后于科研支出,實踐中需要的時間會長于上述估計;如果同時期國內外市場價格的差距進一步加大,則科研的增長率也應相應提高。由此可見,增加農業科研的公共支出對降低私人生產成本、提高糧食產品的國際競爭力都具有十分重大的意義。如果成本降低可以直接體現為價格的下降,則意味著農業科研存量1%的增長可使這三種作物的價格分別降低0.37、0.40和0.14個百分點。以1997年為基數,5%的科研存量增長可使三種作物在每畝產出不變的前提下,物質投入成本分別下降3.48元、3.27元和1.50元。而如果農業科研的公共投資每畝增加1元,在產量不變的條件下,小麥、玉米和水稻的每畝生產者成本將分別減少5.50元、3.66元和2.54元。由于在本研究中科研的投入針對所有糧食作物,因此上述的結論即意味著每一元的科研投入可帶來共11.70元的糧食生產的邊際成本下降。以上模擬是基于產出不變這一前提,即在農業科研公共投資增長的同時農民私人生產成本相應減少,從而保持單位面積產量不變。需要注意的是,科研投入的年遞增意味著每年的絕對增幅的不斷上升,第一年1%的增長與20年后1%的增長在增幅的絕對量上并不相同。另需說明的是,科研投入的增加和科研存量的增加在短期內也許并不對等,因此短期內增加科研所產生的成本降低效應可能低于本研究的結果。但是,科研投入與存量的增加從長期來看將趨于接近甚至相同。由于本研究著眼于我國長期的糧食安全目標,因此其結果對于立足長期的政策選擇仍有重大意義。四、采取有足夠經濟效益的產品生產、提高糧食產品的生產能力,增加農業科研的重點本文的研究表明,增加屬于“綠箱”政策的農業科研和其他基礎設施的公共投入,可以通過提高單產水平和替代私人投入等方式有效地降低單位產品的私人生產成本,從而降低糧食產品的國內生產者價格,提高與進口糧食相比較的市場競爭力。中國加入世貿組織以后,糧食貿易將在很大程度上逐漸商業化。作為土地密集型產品,我國的糧食生產正在逐漸喪失競爭優勢,一個重要原因是生產成本尤其是物質投入成本的不斷上升。由于生產成本和價格的構成只是農民的私人投入部分,并不包括政府的直接、間接投入,政府可增加投資于水利、灌溉條件改善、農業新品種、新技術的開發推廣、農業服務體系的完善等方面的公共投入,使農民的私人成本投入能與一個高效的農業生產體系相結合,降低其單位產品的生產成本。過去我國政府在糧食生產方面主要強調提高產量,農業科研投入也多用于提高糧食單產并取得了顯著的成效,為我國糧食安全目標的實現做出了重大貢獻