周向陽

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息服務(wù)技術(shù)重點實驗室，北京 100081)

民以食為天，發(fā)展糧食生產(chǎn)、保障糧食安全始終是保持經(jīng)濟社會穩(wěn)定發(fā)展、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的首要任務(wù)。我國政府一直把發(fā)展糧食生產(chǎn)作為各項工作的重中之重。新中國成立以來，我國糧食生產(chǎn)取得了舉世矚目的偉大成就，糧食總產(chǎn)量從1949 年的1.13 億t 提高到2014 年的6.07 億t，增加了4.37 倍;糧食單產(chǎn)從1949 年的1 020kg/hm2提高到2014 年的5 385kg/hm2，增加了4.28 倍。與此同時，我國農(nóng)業(yè)科技水平大幅提高，科學(xué)技術(shù)對農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐作用日益顯著，農(nóng)業(yè)科技進步貢獻率持續(xù)增加?？茖W(xué)技術(shù)已經(jīng)成為我國發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、保障糧食安全最為關(guān)鍵的因素。

為了進一步揭示科學(xué)技術(shù)在促進糧食生產(chǎn)中的顯著作用，本文首先以每增加1 億t 糧食為標準，將1949 年至2013 年劃分為五個糧食生產(chǎn)階段;其次，描述了每個階段我國糧食生產(chǎn)的特征1數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》，同時回顧了同時期農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展情況;最后，以1989—2013 年為樣本區(qū)間(1949—1988 年的數(shù)據(jù)缺失)，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)方法(DEA)測算了這段時期的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)率，定量分析了這段時期的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。

1 我國糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展情況

從1949—2014 年，我國糧食總產(chǎn)量總體呈增長態(tài)勢(圖1)。從具體時間來看，我國糧食產(chǎn)量在1949 年、1966 年、1978 年、1984 年、1996 年和2013 年分別達到了1.13 億t、2.14 億t、3.05 億t、4.07 億t、5.05 億t和6.02 億t，并首次突破1 億t、2 億t、3 億t、4 億t、5 億t 和6 億t。以每增加1 億t 為分類標準，我國糧食生產(chǎn)可以劃分為五個階段。同時，從新中國成立以來農(nóng)業(yè)科技發(fā)展歷程來看，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展也具有明顯的階段性特征，并在時間上同糧食生產(chǎn)階段高度吻合(表1)。

圖1 1949—2014 年我國糧食總產(chǎn)量

表1 我國五個糧食生產(chǎn)階段和農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展階段對照表

1.1 糧食生產(chǎn)第一個階段以及農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展情況

1949—1966 年是我國糧食生產(chǎn)的第一個階段，糧食產(chǎn)量從11 318.4 萬t 提高到21 400.9 萬t，增長89.08%。我國經(jīng)歷了17 年的時間，完成了糧食產(chǎn)量增加1 億t，年均增長率為3.82%。1949—1966 年，我國糧食作物播種面積從109 958.7 千hm2增加到120 988千hm2，增加了10.03%，糧食單位面積產(chǎn)量從1 029.33 kg/hm2提高到1 768.84kg/hm2，大幅度提高了71.84%。

與此同時，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)也進入了全面起步階段［3］。新中國成立之后，中央政府在留用民國時期科研機構(gòu)人員和接管重組原有農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)的基礎(chǔ)上，按照計劃體制的集中模式組建了新的農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)。經(jīng)過17年的時間，我國逐漸建立起了從中央到地方三級管理的、學(xué)科齊全的農(nóng)業(yè)科技體系。在這段時期，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)初步發(fā)展，并取得不少科技成果，有力地促進了糧食生產(chǎn)。

1.2 糧食生產(chǎn)第二個階段以及農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展情況

1966—1978 年是我國糧食生產(chǎn)的第二個階段，糧食產(chǎn)量從21 400.9 萬t 提高到30 476.5 萬t，增長42.41%。我國又經(jīng)歷12 年的時間，糧食產(chǎn)量突破了3億t，但年均增長率從第一個階段的3.82%降至2.99%。1966—1978 年，我國糧食作物播種面積從120 988千hm2下降到120 587.2 千hm2，糧食作物播種面積減少了0.33%，糧食單位面積產(chǎn)量從1 768.84kg/hm2提高到2 527.3kg/hm2，大幅度提高了42.88%。

這一階段正是我國“文化大革命”和改革開放前的“兩年徘徊”時期，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)也處于曲折發(fā)展階段。十年“文化大革命”對農(nóng)業(yè)科技事業(yè)造成空前危害，農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)紛紛被撤銷，大批農(nóng)業(yè)科研人員被下放，廣大農(nóng)業(yè)科技工作者被迫停止科研工作，新中國整體農(nóng)業(yè)科研事業(yè)受到嚴重沖擊。在這段歷史時期，雖然經(jīng)歷不少曲折，但是由于堅持了一些正確的農(nóng)業(yè)科技發(fā)展政策，實施了一批農(nóng)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)仍然獲得了一些發(fā)展。

1.3 糧食生產(chǎn)第三個階段以及農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展情況

1978—1984 年是我國糧食生產(chǎn)的第三個階段，糧食產(chǎn)量從30 476.5 萬t 提高到40 730.5 萬t，增長了33.65%。我國經(jīng)歷了短短6 年的時間就實現(xiàn)了糧食增產(chǎn)1 億t，年均增長率高達為4.95%。1978—1984 年，我國糧食作物播種面積從120 587.2 千hm2下降到112 883.93千hm2，糧食作物播種面積減少了6.39%，糧食單位面積產(chǎn)量從2 527.3kg/hm2提高到3 608.18 kg/hm2，糧食單位面積產(chǎn)量大幅度提高了42.77%。

這一階段我國開始實行改革開放，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)也進入了恢復(fù)與調(diào)整階段。黨的十一屆三中全會后，我國農(nóng)業(yè)科技工作進入了一個新的歷史發(fā)展時期，農(nóng)業(yè)科技事業(yè)也迎來了“科學(xué)的春天”。在這段時期，中央制定了正確的農(nóng)業(yè)科技發(fā)展政策和切實可行的科技發(fā)展規(guī)劃，各種獎勵政策的出臺極大地提高了農(nóng)業(yè)科研人員的工作積極性。我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)進入了新的發(fā)展時期。

1.4 糧食生產(chǎn)第四個階段以及農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展情況

1984—1996 年是我國糧食生產(chǎn)的第四個階段，糧食產(chǎn)量從40 730.50 萬t 提高到50 453.50 萬t，增長了23.87%。我國經(jīng)歷了12 年的時間，糧食產(chǎn)量邁上了5億t 的臺階，年均增長率為1.80%。我國糧食作物播種面積從112883.93 千hm2下降到112 547.92 千hm2，減少了0.30%，糧食單位面積產(chǎn)量從3 608.18kg/hm2提高到4 482.85kg/hm2，提高了24.24%。

與此同時，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)進入了改革探索階段［5］。1985 年3 月，中共中央發(fā)布了《關(guān)于科學(xué)技術(shù)體制改革的決定》，標志著我國科學(xué)技術(shù)事業(yè)進入了以體制改革為中心的新時期。我國農(nóng)業(yè)科技體制改革全面啟動，隨著改革的不斷深入，農(nóng)業(yè)科技體制開始向適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟體制和農(nóng)業(yè)科技自身發(fā)展規(guī)律的新體制轉(zhuǎn)變，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)得到新發(fā)展。

1.5 糧食生產(chǎn)第五個階段以及農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展情況

1996—2013 年是我國糧食生產(chǎn)的第五個階段，糧食產(chǎn)量從50 453.50 萬t 提高到60 193.84 萬t，增長了19.31%。我國經(jīng)歷了17 年的時間，糧食產(chǎn)量又邁上了6 億t 的臺階，年均增長率為1.04%。我國糧食作物播種面積從112 547.92 千hm2下降到111 955.56 千hm2，減少了0.53%，糧食單位面積產(chǎn)量從4 482.85kg/hm2提高到5 376.58kg/hm2，提高了19.94%。

這一時期，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)進入了改革深化階段，開始了農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)分類改革，并著力加強農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新能力建設(shè)。這一階段的農(nóng)業(yè)科技體制改革促進了分工明確、良性互動的新型農(nóng)業(yè)科研體制的形成，顯著提升了我國的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力。這段時期是新中國成立以來農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展最好、農(nóng)業(yè)科技成果最多、農(nóng)業(yè)科技進步貢獻率最高的時期［6］。

1.6 我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展成就

新中國成立以來，我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展可以分為五個階段，并在時間上同五個糧食生產(chǎn)階段高度契合。60 多年來，我國農(nóng)業(yè)科技機構(gòu)和科研人員數(shù)量從少到多，農(nóng)業(yè)科研能力從弱到強，農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展取得了顯著成就(表2)。

從表2 可以看出，除了糧食生產(chǎn)第一階段外，其余四個階段糧食單產(chǎn)年均增長率都要高于糧食總產(chǎn)年均增長率。這表明我國糧食產(chǎn)量的增加越來越得益于糧食單產(chǎn)水平的提高，而農(nóng)業(yè)科技在提高糧食單位面積產(chǎn)量、發(fā)展糧食生產(chǎn)中發(fā)揮著決定性作用。在我國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展的五個階段中，農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)和農(nóng)業(yè)科研隊伍不斷調(diào)整和優(yōu)化;農(nóng)業(yè)論文數(shù)量顯著增加，從第一階段的34 851 篇增加到從第五階段的434 659 篇，增加了11.47倍;農(nóng)業(yè)類重大科技成果大幅提高，從第三階段的16 497項提高到從第五階段的83 313 項，增加了4.05倍4暫缺1949—1978 年的農(nóng)業(yè)類重大科技成果數(shù)量。;農(nóng)業(yè)類國家級科技獎勵從第一階段的2 項增加到第五階段的761 項，其中包括2 項國家最高科學(xué)技術(shù)獎。

表2 新中國農(nóng)業(yè)科技事業(yè)發(fā)展成就

2 我國糧食生產(chǎn)中的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)率測算

本文以1989—2013 年為樣本區(qū)間(1949—1988 年的數(shù)據(jù)缺失)，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)方法(DEA)中的BCC 模型，測算了1989—2013 年的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合生產(chǎn)率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率。

2.1 研究方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)方法(DEA)由Charnes 等于1978 年提出，是評價相對效率的一種非參數(shù)方法，原理是將每一個評價單位視為一個相同類型“投入”和“產(chǎn)出”構(gòu)成的決策單元，通過計算各決策單元的投入、產(chǎn)出的權(quán)重進而確定整個評價單元的生產(chǎn)前沿面，之后根據(jù)各決策單元與生產(chǎn)前沿面的距離來測定DEA 的有效性。該模型包括投入導(dǎo)向和產(chǎn)出導(dǎo)向兩類，其中投入導(dǎo)向型DEA 是產(chǎn)出水平一定的條件下使投入最小化，產(chǎn)出導(dǎo)向型DEA 是投入水平一定的條件下使產(chǎn)出最大化，二者從不同角度解決同一問題，本質(zhì)上一致。上述作者最早提出的是CCR 模型，但是由于CCR 模型在判斷某些決策單元時，不能回答非DEA 有效的決策單元究竟是由技術(shù)無效引起還是由于自身規(guī)模引起等問題，所以本文選取投入導(dǎo)向型的BCC 模型進行分析。BCC 模型可以測量綜合技術(shù)效率，由Banker、Charnes 和Cooper 建立，簡稱為BCC 模型，其與CCR 模型的主要區(qū)別是在CCR模型的約束條件中加入了凸性假設(shè)(eTλ=1)。

BCC 模型可以表達為(1)式:

(1)式中，θ 為評價單元DMU0的有效值，X=(x1，x2…，xn)，Y=(y1，y2…，yn)為輸入和輸出矩陣，s-和s+為松弛變量，分別為m 維、s 維的列向量，λ為權(quán)重系數(shù)，e 是分量為1 的向量，ε 為非阿基米德無窮小量。

BCC 模型有效性的判斷如下:

(1)當θ ＜1 時，則決策單元DMU0有效;(2)當θ=1，且s-≠0 或s +≠0 時，則決策單元DMU0為弱DEA 有效;(3)當θ=1，且s-≠0 和s+≠0 時，則稱決策單元DMU0為DEA 有效。

2.2 數(shù)據(jù)來源及處理

測算農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)投入產(chǎn)出效率具體用到的數(shù)據(jù)包括農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)科技勞動投入和農(nóng)業(yè)科技資本投入。

(1)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)出。本研究選擇了中文科技期刊刊登農(nóng)林牧漁類科技論文篇數(shù)、農(nóng)業(yè)類國家級科技獎勵和農(nóng)業(yè)類重大科技成果項目數(shù)作為產(chǎn)出［7，8］。

(2)農(nóng)業(yè)科技勞動投入。農(nóng)業(yè)科技的勞動投入時應(yīng)綜合考慮勞動者人數(shù)、勞動時間和勞動質(zhì)量等方面，但是由于所收集的數(shù)據(jù)中在近年才開始統(tǒng)計職工的受教育程度、職業(yè)資格水平以及年齡結(jié)構(gòu)情況，統(tǒng)計數(shù)據(jù)期間較短，如果對該數(shù)據(jù)進行分析無疑能夠更全面地反應(yīng)勞動力的異質(zhì)性對于農(nóng)業(yè)科技效率產(chǎn)生的不同影響，但是這將損失大量的樣本，在農(nóng)業(yè)科技勞動力投入方面包括了從業(yè)人員、科技活動人員、科學(xué)家工程師、課題投入人員，為了反應(yīng)動態(tài)的變化和突出科技人員的作用，本研究選擇1989—2013 年為樣本區(qū)間，農(nóng)業(yè)科技活動人員作為代理變量，而農(nóng)業(yè)科學(xué)家工程師只有1990—2008 年的數(shù)據(jù)，暫不予考慮。

(3)農(nóng)業(yè)科技資本投入。固定資產(chǎn)投資的計算主要是采用國際通行的永續(xù)盤存法進行估計，公式為(2)式:

(2)式中，Kt 是第t 年的資本存量;It 是在t 年的不變價投資額;βt 是固定資產(chǎn)折舊率。折舊率βt 一直沒有統(tǒng)一標準，Hu 和Khan (1997)將中國官方折舊率取為3.6%，Maddison (1998)取17%，Wu (2003)取7%，由于統(tǒng)計匱乏無法取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，本研究最終還是使用農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)經(jīng)費內(nèi)部支出作為資本存量的計算基礎(chǔ)。樣本中的所有名義變量都是以2000 為基期的實際值。

鑒于數(shù)據(jù)的可得性，采用的是1989—2013 年的農(nóng)業(yè)科技投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)這期間涵蓋了糧食產(chǎn)量增長的第四個階段(1984—1996 年)、第五個階段(1996—2013 年)。

2.3 1989—2013 年農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)率測算結(jié)果

本文利用數(shù)據(jù)包絡(luò)方法(DEA)中的BCC 模型對1989—2013 年的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合生產(chǎn)率進行測算，并從時間方面將綜合生產(chǎn)率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率。其中，農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合生產(chǎn)率=純技術(shù)效率×規(guī)模效率。農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合生產(chǎn)率反映農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合技術(shù)效率，純技術(shù)效率反映農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)本身進步帶來的生產(chǎn)效率提高，集中體現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)水平提高帶來的生產(chǎn)效率改善;規(guī)模效率反映農(nóng)業(yè)科技規(guī)?；l(fā)展帶來的生產(chǎn)效率提高，集中體現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣帶來的生產(chǎn)效率改善。表3 展示了利用數(shù)據(jù)包絡(luò)方法(DEA)中的BCC 模型對1989—2013 年農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合生產(chǎn)率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率的測算結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

從表3 可以看出，在糧食生產(chǎn)第四階段和第五階段，我國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)率是比較高的。糧食生產(chǎn)第四個階段的農(nóng)業(yè)科技綜合生產(chǎn)率平均值為99.7%，意味著我國將農(nóng)業(yè)科技勞動投入和農(nóng)業(yè)科技資本投入轉(zhuǎn)化為科技論文、科技獎勵、重大科技成果等農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)出的效率很高。我國農(nóng)業(yè)科研資源利用的已經(jīng)非常充分，距離前沿生產(chǎn)面僅需要再提高0.3%的生產(chǎn)率，其中1990—1996 年農(nóng)業(yè)科技綜合生產(chǎn)率高于第四個階段的平均值。

第五個階段全國農(nóng)業(yè)科技綜合生產(chǎn)率平均值為95.9%，低于第四個階段的綜合生產(chǎn)率，但是依然非常高，距離前沿生產(chǎn)面僅需要再提高4.1%的生產(chǎn)率，其中1997—2001 年、2008—2013 年的農(nóng)業(yè)科技綜合生產(chǎn)率高于平均值，其余年份則低與平均值，最低的是2007年，生產(chǎn)率僅為76.9%，效率值比平均值19%，意味著2007 年我國將農(nóng)業(yè)科技勞動投入和農(nóng)業(yè)科技資本投入轉(zhuǎn)化為科技論文、科技獎勵、重大科技成果等農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)出的效率相對較低。

表3 1989—2013 年農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)率測算結(jié)果

我們進一步將農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合生產(chǎn)率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率，可以發(fā)現(xiàn)，除了1989 年、2006 年、2007 年規(guī)模效率要高于純技術(shù)效率外，其余年份的純技術(shù)效率都要高于規(guī)模效率，而且兩個階段純技術(shù)效率平均值也高于規(guī)模效率平均值，說明1989—2013 年我國提高農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)效率更多的是依靠提高純技術(shù)效率。這段時期農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)進步、農(nóng)業(yè)技術(shù)水平提高帶來的生產(chǎn)效率提高，對于農(nóng)業(yè)整體科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)率的提高作用更大。從時間上來看，1990—1996 年純技術(shù)效率從基本上不變，均為100%，說明純技術(shù)效率改善是農(nóng)業(yè)科技生產(chǎn)率提高的主要因素，而規(guī)模效率則呈現(xiàn)出下降趨勢。1997—2013 年，純技術(shù)效率和規(guī)模效率的變化波動都較大。

對比第四和第五個階段，我們發(fā)現(xiàn)第四個階段的綜合生產(chǎn)率、純技術(shù)生產(chǎn)率和規(guī)模效率均要高于第五個階段。如果僅僅從表3 中的數(shù)據(jù)來分析，我們可以得出結(jié)論:隨著糧食產(chǎn)量的增長，農(nóng)業(yè)科技生產(chǎn)率呈現(xiàn)出降低趨勢，然而，這個結(jié)論還需要更多的數(shù)據(jù)來支持。例如:近年來，隨著農(nóng)業(yè)對外合作水平逐漸提高，農(nóng)業(yè)國際交流活動不斷豐富，我國農(nóng)業(yè)科研人員與國外科研人員合作日益密切。我國大量的農(nóng)業(yè)科技勞動和農(nóng)業(yè)科技勞資本投入到國際合作研究中，然而很多國際合作研究取得的科技成果(發(fā)表論文、獎勵等)卻無法統(tǒng)計在國內(nèi)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)出范圍之內(nèi)，這會直接導(dǎo)致國內(nèi)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)偏低，從而造成糧食生產(chǎn)第五個階段的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)綜合生產(chǎn)率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率明顯低于實際值。

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