中国农业机械化发展对粮食播种面积的影响
本文利用农村固定观察点的农户调查数据，研究了中国农业机械化发展对农户粮食播种面积的影响。研究结果表明：农户在粮食生产过程中是否使用农业机械化服务，对粮食播种面积都不会有显著影响;但是，不断上涨的每亩农业机械作业费用会降低农户粮食作物播种面积及其在农作物总播种面积中的占比;如果农户地处平原地区，每亩农业机械作业费用上涨对该类农户粮食播种面积及其占比的负向影响将会被削弱。
一、引言
2016 年中央“一号文件”着重突出要“推进农业供给侧结构性改革”，重要目标之一就是从农业供给角度调整播种结构和提升产品质量以满足市场需求。如何在供给侧结构性改革的背景下调整和发展粮食生产，是一个亟待研究的大问题。
近些年来，随着大量农业劳动力不断向城市转移，农村社会出现了一个重要的现象，即农村内部农业机械化服务市场广泛形成。在供给层面，江苏、山东和安徽等地的专业农民通过自发购买大型农业机械(如水稻插秧机、联合收割机)在全国范围内进行跨区作业，为各地农民提供农业机械化服务;在需求层面，由于劳动力价格不断上涨，各地农户也逐渐开始广泛使用本地或跨区的农业机械化服务进行粮食生产，以缓解其面临的劳动力约束(曹阳、胡继亮，2010;陈超等，2012，Ji et al.，2017)。农业机械对劳动力的替代实际上打破了中国以劳动投入为主的传统粮食生产方式，它是否会对粮食生产造成影响?这需要进行深入和细致的理论和实证分析。本文将从农户粮食播种面积调整的视角进行研究，以期为中国当前推动农业机械化发展和农业供给侧结构性改革提供政策依据。
研究农业机械化发展对粮食播种面积的影响，需要先定义农业机械化。曹阳、胡继亮(2010)提出：“农业机械化从本质上讲，既不是农业机械的简单堆积，也不是农业劳动力的多寡，而是农民在农业生产各环节能享受到的农机服务率。”Yang et al.(2013)和 Zhang et al.(2017)的研究也表明，目前中国农户在粮食生产环节中所使用的机械作业大多数不是通过自己购买农业机械，而是使用农村地区广泛出现的农业机械化服务。他们的研究表明，对于中国农业机械化的发展，尤其是粮食作物生产农业机械化的发展，选取农户是否使用了农业机械化服务这个指标来表征比较合适。本文也将采取这一思路，选取农户是否使用农业机械化服务来表征农业机械化发展。
二、中国粮食播种面积变化和农业机械化发展
(一)中国粮食播种面积变迁表 1 描述了中国粮食播种面积变化。中国粮食播种面积从 1990 年的 113466 千公顷下降到 2005 年的 104278 千公顷，其后开始呈现上升趋势，上升到 2014 年的 112723 千公顷。稻谷播种面积从 1985 年的 32070 千公顷下降到 2014 年的 30310 千公顷。 其中，1985～2005 年期间下降趋势较为严重，2005 年后开始呈现上涨趋势，到 2014 年稻谷播种面积达到 30310 千公顷。小麦播种面积处于一直下降的趋势，从 1985 年的 29218 千公顷下降到 2014 年的 24069 千公顷;玉米播种面积呈现上升的过程，从 1985 年的 17694 千公顷增加到 2014 年的 37123 千公顷。
(二)中国农业机械化发展 1978 年，全国农业机械总动力为 11750 万千瓦，到 2014 年增加为 108056 万千瓦，可见农业机械化发展之迅速。除了机械动力外，农用拖拉机数量也常常被视为农业机械化发展较为重要的指标。图 1 中，实线反映了 1978～2014 年农用拖拉机的数量变化，小型拖拉机台数的增长趋势较为平滑，从 1978 年的 137.3 万台增加至 2014 年的 1729.77 万台。图 1 中的虚线反映了大中型拖拉机台数的变化，大中型拖拉机台数从2004 年开始出现快速上涨的趋势，从2004年的111.83万台增加至2014 年的 567.95 万台。根据蔡昉(2007)、Cai and Wang(2010)、Zhang et al.(2011)和 Yang et al.(2013)的研究，中国劳动力工资在 2004 年开始急剧上涨，同时中国农业机械化也出现快速发展的趋势。
表 2 反映了水稻、小麦和玉米每亩农业机械作业费用的变化情况。2007～2015 年，水稻每亩农业机械作业费用从 61.88 元增加至 175.68 元，上涨了 2.83 倍;小麦每亩农业机械作业费用从 67.11 元增加至 131.13 元，上涨了 1.95 倍;玉米每亩农业机械作业费用从 34.34 元增加至 111.98 元，上涨了 3.26 倍。从每亩农业机械作业费用在每亩物资与服务费用中的占比来看，2007～2015 年，水稻从 0.23 上涨到 0.38，小麦从 0.28 上涨到 0.32，玉米从 0.18 上涨到 0.31。
表 3 从农户需求层面反映了小麦、水稻和玉米生产过程中使用农业机械化服务的农户比例。从机耕水平来看，小麦和水稻机耕的农户比例都超过 90%，玉米机耕的农户比例接近 70%;从机播水平来看，小麦和玉米机播的农户比例都达到了 80%，水稻机播的农户比例接近 40%;从机收水平来看，小麦机收的农户比例在 2014 年达到 93%，水稻机收的农户比例达到 83%，玉米机收的农户比例为 56%。
综合来看，无论是从全国农业机械总动力，还是从每亩农业机械作业费用和使用农业机械化服务的农户比例角度来看，目前中国农业机械化发展已经达到很高水平，而且使用农业机械化服务的单位成本也日益提高。
三、微观农户基本情况描述
(一)样本农户粮食播种面积变化表 4 反映了 2009～2014 年样本农户水稻、小麦和玉米三种主粮作物播种面积的变化情况，播种面积的标准差在 4.5 左右，播种面积占比的标准差在 0.35 左右。从纵向来看，户均粮食播种面积从 2009 年的 3.58 亩下降到 2014 年的 2.86 亩;户均粮食播种面积占比变化较小，从 2009 年的 0.723 下降到 2014 年的 0.716。
(二)样本农户使用农业机械化服务情况表 5 反映了 2013 年农户在耕地和收割两个粮食生产环节中使用农业机械化服务的基本情况。在耕地环节，有 28%的农户使用了农业机械化服务;在收割环节，有 27%的农户使用了农业机械化服务;在耕地或收割环节，共有 33%的农户使用了农业机械化服务，即农户要么在耕地环节，要么在收割环节中使用了农业机械化服务。
表 6 反映了 2009～2014 年样本农户粮食生产中每亩农业机械作业费用 ①的变化情况，每亩农业机械作业费用从 2009 年的 55.46 元/亩上涨到 2014 年的 79.89 元/亩。可见，随着时间变化，粮食生产中使用农业机械化服务的成本越来越高。
四、农户使用农业机械化服务对粮食播种面积的影响分析
本部分使用倾向得分匹配法(PSM)分析农户使用农业机械化服务对粮食播种面积的影响。首先，利用离散回归模型估计每个农户使用农业机械化服务的倾向得分;然后根据每个农户的倾向得分情况，再利用就近匹配原则 ②，将农户分成实验组和对照组;最后，在实验组和对照组之间对比分析农户粮食播种面积差异，进行 t 检验。离散回归方程的表达式如下： Pr ob 1| / 1 x x T X e e (1)(1)式中，T =1，表示农户使用农业机械化服务，T =0，表示农户不使用农业机械化服务;X 表示影响农户使用农业机械化服务的相关因素; /1 x x e e 为积累分布函数。平均处理效应(ATT)可表示为： ATT E Y1 Y0 |T 1 E Y1 |T 1 E Y0 |T 1 (2)
(2)式中，Y1和Y0 分别表示农户使用和不使用农业机械化服务的粮食播种面积 ①。在粮食生产中，耕地和收割是劳动较为繁重的两个环节。为了使估计结果更为稳健，本文根据这两个生产环节的农业机械化服务使用情况，将实验组的样本分成 4 种情形：①在耕地环节使用、在收割环节不使用农业机械化服务的农户样本;②在收割环节使用、在耕地环节不使用农业机械化服务的农户样本;③在耕地环节或收割环节使用农业机械化服务的农户样本;④在耕地环节和收割环节同时使用农业机械化服务的农户样本。本文以耕地环节和收割环节中都不使用农业机械化服务的农户样本为对照组。
五、农户使用农业机械化服务成本变化对粮食播种面积的影响分析、
(一)理论模型和研究假说农户使用农业机械化服务的单位成本主要体现在每亩机械作业费用的变化上，本文用一个简单的理论模型来探讨使用农业机械化服务成本的变化引起的播种面积变化，如图 4 所示。
(二)模型构建与变量说明以下本文将使用 2009～2014 年农村固定观察点的常规农户调查数据来实证分析每亩农业机械作业费用的变化对农户粮食播种面积的影响。回归模型如下： it 0 1 it 2 it it y a a m a E (3)(3)式中， it y 为因变量，表示水稻、小麦和玉米三大主要粮食作物的播种面积(单位：亩)、及其在农作物(粮食作物+经济作物)总播种面积中的占比。i 代表农户，t 代表年份;mit 代表粮食生产过程中每亩农业机械作业费用(单位：元/亩)。 Eit 为控制变量，包括户主年龄(岁)、户主受教育年限(年)、是否村干部(反映农户家庭的基本属性，家庭成员有村干部=1，否=0)、是否党员(反映农户家庭的基本属性，家庭成员有党员=1，否=0)、家庭土地亩数(反映农户家庭的土地经营规模，单位：亩)、家庭劳动力人数、家庭固定资产总金额(单位：元)。 0 a 为常数项， 1 a 、 2 a 为各自变量的估计系数; it 为残差项。
数据来源：2009～2014 年农村固定观察点数据。 (三)估计结果及分析表 12 中，回归方程(1)和回归方程(2)分析每亩农业机械作业费用对农户粮食播种面积的影响;回归方程(3)和回归方程(4)分析每亩农业机械作业费用对农户粮食播种面积占比的影响。为了考察模型估计结果的稳健性，回归方程(1)和回归方程(3)控制了时间固定效应、村庄固定效应和省级层面的集聚效应(cluster effect);回归方程(2)和回归方程(4)则控制了时间固定效应和农户固定效应(FE)。回归方程(1)与回归方程(2)呈现递进关系，回归方程(3)和回归方程(4)亦是如此，因为农户固定效应控制了农户层面的相关信息，所以，回归方程(2)和回归方程(4)相对完备。
从估计结果来看，无论是控制了集聚效应还是控制了农户固定效应，粮食生产过程中每亩农业机械作业费用与农户劳动力老龄化虚拟变量的交叉项在统计上都不显著。这说明，每亩农业机械作业费用上涨对粮食作物播种面积占比的影响在劳动力老龄化农户和非劳动力老龄化农户之间不存在显著差异。每亩农业机械作业费用与农户地理环境虚拟变量的交叉项，在控制了集聚效应或农户固定效应的回归中都显著，且系数为正。这说明，与地处山区的农户相比，每亩农业机械作业费用上涨对平原地区农户粮食播种面积占比带来的负向影响较小。
六、结论
本文研究了中国农业机械化发展如何影响粮食播种面积，将这个问题分解成两个可具体操作的问题进行分析：其一，农户是否使用农业机械化服务对农户粮食播种面积的影响;其二，每亩农业机械作业费用变化对农户粮食播种面积的影响。研究结论如下：第一，中国农户在粮食生产过程中已经开始广泛使用农业机械替代农业劳动力，且随着粮食生产中不同环节越来越多地使用农业机械化服务，农户粮食生产过程中的每亩农业机械作业费用逐年增加。第二，实证研究结果表明，农户在粮食生产过程中是否使用农业机械化服务，无论是对其粮食播种面积大小，还是对其粮食播种面积占比，都没有显著影响。但是，粮食生产过程每亩农业机械作业费用的上涨，无论是对农户的粮食播种面积大小，还是对农户的粮食播种面积占比，都产生了显著的负向影响，即粮食生产过程中每亩农业机械作业费用上涨将显著减少农户的粮食播种面积及其占比。第三，评估农户劳动力老龄化和地理环境与每亩农业机械作业费用的交叉影响，结果表明农户家庭劳动力老龄化强化或者削弱每亩农业机械作业费用的影响，但是如果农户处于平原地区，粮食生产过程中每亩农业机械作业费用上涨对农户粮食播种面积占比的负向影响将会被削弱。本文的结论只限于小规模农户的情况，而对当前中国有些地区农村因土地流转形成的大规模农户或者大规模农场的情况，尚需斟酌和进一步的仔细研究。
参考文献
1.蔡昉，2007：《中国流动人口问题》，北京：社会科学文献出版社。
2.曹阳、胡继亮，2010：《中国土地家庭承包制度下的农业机械化》，《中国农村经济》第 10 期。
3.陈超、李寅秋、廖西元，2012：《水稻生产环节外包的生产率效应分析——基于江苏省三县的面板数据》，《中国农村经济》第 2 期。
《中国农业机械化发展对粮食播种面积的影响》来源：《中国农村经济》，作者：杨 进 1 吴 比 2 金松青 3 陈志钢 4
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