有偏技术进步、替代弹性与粮食生产要素组合变动
黨的十八大报告指出，要增强中国农业综合生产能力，通过农业技术创新实现粮食生产的数量与质量效益并重，走资源节约、环境友好和产出高效的新型粮食安全道路。中国粮食保持了十二年连续丰产，用全球7%的耕地生产出了全球21%的粮食，但也消耗了全球35%的化肥和超过30%的农药、除草剂等。化肥、农药、农用柴油等石油能源的高强度、低效率施用和碳、磷、氮等过度排放造成了大气、土壤、水体污本文由收集整理染。技术创新能够显著优化要素组合，降低粮食生产的物质要素投入水平。庄瑞瑶、郑旭媛认为，以化石能源为原材料的化肥、农药、杀虫剂和以石油为动力来源的农田灌溉、农业机械动力是实现粮食丰产的重要因素，但带来的土壤退化、水资源短缺等生态环境问题是影响粮食质量安全的重大因素[1]。牛亮云等基于灰关联熵模型对化肥、农药、农田灌溉、农用柴油等化石能源为原料、动力的要素投入在粮食生产中的贡献程度进行实证分析表明，化肥、农药和灌溉的产出贡献大但效率低，农业机械、农用柴油的产出贡献大、效率高，农业机械化是弥补农业劳动力短缺的重要途径[2]。实现粮食生产过程中物质投入节约的关键措施是依靠科技创新，发展精细农业，强调通过技术进步实现对化肥、农药、耕地、水资源的节约使用。陈书章等运用全国小麦主产区的面板数据进行的实证研究表明，中国小麦生产呈现劳动力节约型、化肥节约型和机械使用型等非中性技术进步特征[3]。李光泗、朱丽莉等基于超越对数生产函数的实证研究发现，化肥、机械、劳动力和耕地对粮食总产量的产出弹性均为正，其中劳动力的贡献最大；耕地对劳动的替代弹性较大，而化肥、机械对劳动的替代作用较小，粮食生产技术进步尚不能满足物质要素对劳动力流出的弥补与替代[4]。针对如何实现粮食生产可持续发展问题，姚延婷等认为，提高化肥、农药和农田灌溉效率及其投入效率的技术创新是推动粮食生产模式转型、保障粮食质量安全的科学路径[5]。 已有文献主要从推动粮食增产的角度分析各要素的贡献作用，但从有偏技术进步、要素替代视角对粮食生产要素组合变动的系统研究较为少见。为此，本文构建包含有偏技术进步、要素替代的超越对数生产函数模型，运用2001～2013年全国30个省份的面板数据对粮食生产要素组合变动进行系统研究，估计要素投入对粮食丰产的要素贡献、价值份额和替代关系，为推动粮食生产集约化和保障粮食安全提供科学依据。