金濤，錢俊熹，黃麗艷，佴軍，陸建飛

（揚州大學農學院，江蘇 揚州 225009）

我國糧食臺階增長的構成因素分解

金濤，錢俊熹，黃麗艷，佴軍，陸建飛

（揚州大學農學院，江蘇 揚州 225009）

1949-2013年，我國糧食生產剛好實現(xiàn)5個億t臺階的跨越。本文基于糧食產量計算公式，厘出5個產量構成因素，并運用因素分解法，評估各自對億t增產臺階的貢獻量。研究結果表明，在5個億t臺階期中，作物單產提升始終是最主要貢獻因素，以1978年為界，其對總產的貢獻總體呈先增后減態(tài)勢；復種指數、糧食作物品種結構以正貢獻為主，至新近臺階期，兩者貢獻程度均明顯放大，其中復種貢獻量已接近于作物單產的貢獻量。糧作比調整始終是最主要減產因素，耕地面積也以負貢獻為主，尤其1978年后，兩者負影響均較前期有明顯放大，至新近臺階期達最高。結合我國糧食增產臺階的因子演變過程，探討了未來糧食增產的可能性與可行性。

糧食增產；臺階式；因素分解；作物單產；復種指數；糧食品種結構；糧作比；中國

金濤， 錢俊熹， 黃麗艷， 佴軍， 陸建飛. 我國糧食臺階增長的構成因素分解［J］. 農業(yè)現(xiàn)代化研究， 2016， 37（3）: 476-482.

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對我國糧食生產發(fā)展，依據不同的研究手段、目標和認識，有臺階論［9］、連續(xù)漸變論［10］及波段論［11］等觀點。其中，臺階論的探討近來涉及較少，1990年代中期曾有“三個半臺階”等說法，但缺乏深入解析。1949-2013年，我國糧食生產剛好完成了5個臺階的跨越，每個臺階糧食總產約增加億t。1949年糧食產量1.06億t，1966年實現(xiàn)2億t；1978年突破3億t；1984年一舉突破4億t，1996年首次超過5億t，2013年站上了6億t的歷史高位。本文擬運用因素分解法，剖析5個億t臺階增產的來源，為我國糧食持續(xù)增產相關決策提供參考依據。

1 研究方法和數據來源

1.1 糧食產量的因素分解法

基于糧食作物品種的視角，區(qū)域糧食產量是該區(qū)各作物品種的單產水平與相應作物播種面積之積的累加。即：

式中：P是糧食產量，i是糧食作物品種，ai和yi分別是作物品種i的播種面積和單產水平。則糧食產量P從基期t=0到末期t的變化可以表示為：

式中：P0、Pt分別是研究基期和末期的糧食產量；ai0、ait分別是研究基期和末期作物i的播種面積，分別是研究基期和末期作物i的單產水平；aeffect和yeffect分別是作物面積效應和作物生產力效應。

即糧食產量P的變化是各作物單產（yi）和各作物播種面積（ai）變化的結果，前者變化對糧食總產變化的影響效應稱為作物生產力貢獻（yeffect），后者則稱為作物面積貢獻（aeffect），這兩者的貢獻效應可借鑒改進的Laspeyres指數方法（Refned Laspeyres index method，RLI）測得［8］。其中的作物生產力效應yeffect：

式中：Δyi、Δai分別是作物i單產水平和種植面積在研究時段內的變化，ai0是研究基期作物i的播種面積。

另外，基于糧食產量構成因素的視角，糧食產量（P）又是糧食單產（Y）與糧食播種面積（A）的乘積，其中糧食播種面積（A）又是耕地面積（L）、復種指數（M）和糧作比（S）的乘積。

由（4）、（1）可得：

式中：ai、yi、ci分別表示作物i的種植面積、單產水平和在糧食總面積中的種植份額。

即糧食單產Y又為糧食各作物單產（yi）及各作物種植份額（ci）之積的累加。將（5）式代入（4）式，可得：

由此，理論上，糧食產量的構成因素從兩因素進一步可擴展為五因素。

式中：Aeffect、Yeffect分別為糧食播種面積效應和糧食單產效應，Leffect、Meffect、Seffect分別表示耕地面積效應、復種指數效應和糧作比效應，yeffect、ceffect分別表示作物生產力效應和糧食作物品種結構效應。

即糧食產量的變化來自糧食播種面積（Aeffect）和糧食單產（Yeffect）的貢獻；其中，糧食播種面積效應（Aeffect）由耕地面積效應（Leffect）、復種指數效應（Meffect）、糧作比效應（Seffect）組成，糧食單產效應（Yeffect）又可分解為作物生產力（yeffect）和糧食品種結構變化（ceffect）的效應。

借鑒對數平均迪氏指數（LMDI，the logarithmic mean divisia index）的結構分解思路，可直接測得（4）式中引起糧食產量變化的Aeffect和Yeffect，或Yeffect、Leffect、Meffect、Seffect的值［12-13］。

在上述已測得糧食單產（Yeffect）和作物生產力（yeffect）各自效應的基礎上，由（7）和（3），進一步求得糧食品種結構效應值，即：

1.2 數據來源和數據處理

1.2.1 數據來源 1949-2013年的全國糧食及主要糧食作物的產量及其播種面積、農作物播種面積以及耕地面積數據來自《新中國農業(yè)60年統(tǒng)計資料》，近年的數據由《中國農業(yè)統(tǒng)計年鑒》補齊。

1.2.2 數據處理 對基礎數據中的糧食及主要作物的產量、播種面積，均取研究時點的3年平均值（表1、表2），以消除因自然因素引起的糧食產量年度波動。這種處理可能使得億t增量值有出入，但能確保因素分解結果的可解釋性。在測算作物生產力效應中，涉及到的主要糧食作物按稻谷、小麥、玉米、大豆（因1991年以前未有豆類作物生產數據）、薯類和其它等6類計，其中，其它類糧食作物由糧食產量和糧食播種面積減去5類糧食作物的產量和播種面積所測得。

《中國統(tǒng)計年鑒》有1949-2008年長序列的耕地面積數據，以1996年為界，前后分別為統(tǒng)計局和第一次國土資源詳查的不同統(tǒng)計口徑，故數據系列不接軌（圖1），2008年以后的數據也未有更新。耕地面積數據重建的具體方法：首先，以1996-2008年的時間序列數據為基準，運用趨勢外推，測得口徑轉變年度兩種數據的差值，將統(tǒng)計局口徑序列數據同加上這一差值，生成國土部口徑下的耕地面積數據序列（1949-2008年）；然后，利用第二次國土資源調查最新數據成果，將2009年可耕地數，減去同期公布的洪水線以下和坡度25°以上耕地面積，計作實有耕地，并測算其與先前國土部口徑下的同年耕地數據之差，再次折算成二調口徑下的數據。據此回推到1980年代初的耕地面積數據，基本接近于當時國家有關部門對耕地面積的調查統(tǒng)計結果［14］（圖1）。

圖1 我國耕地面積數據序列重建Fig. 1 Date reconstruction of China's cultivated area

2 結果與分析

2.1 糧食產量及其構成因素的臺階變化過程

我國糧食生產以周期性波動、臺階式上升為特征（圖2）。其中，第一臺階（1949-1966年）和第五臺階（1996-2013年）的跨越歷程中，均有一輪明顯的生產滑坡，經較長時間的復蘇和回升，所以用時最長，各達17 a。其后是第二（1966-1978年）和第四臺階（1984-1996年），各歷時12 a實現(xiàn)億t跨越。第三臺階（1978-1984年）的跨越則用時最短，僅用6 a。

圖2 1949-2013 年我國實際糧食產量的變化過程Fig. 2 Annual trend of China's grain production from 1949 to 2013

糧食播種面積除第一臺階期（1949-1965年）有所上升，第三臺階期（1978-1984年）有所減少，其余時段變化均不明顯（表1）。在糧食面積的3個構成因素上，糧作比逐階下調，從早期的88.6%降到68.1%；耕地面積在建國初期曾有一輪增長趨勢，主要來自對多年因戰(zhàn)爭荒蕪耕地的恢復和開墾［14］。隨后顯示逐期下降趨勢；復種指數除第三臺階（1978-1984年）略有下調，其余各期均有增高（表1）。

糧食單產總體呈逐期上升趨勢，2012年的單產水平達到1950年的4.65倍（表1）。分糧食品種看，三大谷物單產水平總體為稻谷＞玉米＞小麥，均逐階上升；從單產增幅上，小麥因基數水平低，增幅最大，稻谷則增幅相對較小。從糧食品種結構分析，稻谷、小麥占糧食播種面積的比重總體先增后降，玉米種植比重在1984年后的兩臺階期躍升明顯，在新近臺階期已替代稻谷，成為第一大糧食作物（表2）。

表1 我國糧食產量構成因素的基礎數據Table 1 Data base of key variables for China's grain production

表2 我國糧食單產構成因素的基礎數據Table 2 Data base of two variables for China's grain yield by crops

2.2 糧食增產臺階的貢獻量分解

根據糧食單產和糧食播種面積的雙因素及進一步的五因素分解結果（表3），不同增產臺階期糧食產量變化構成來源的表現(xiàn)如下：

第一臺階期（1950-1966年）。糧食增產主要依賴糧食單產，但糧食播種面積正效應也較為明顯，對糧食增量的貢獻率達10.6%?？傮w上，本期糧食促產因素廣泛：作物生產力提升（79.8%）、擴大復種（21.2%）、糧食內部結構調整（9.6%）、耕地面積增加（3.9%）。糧作比是唯一具有負向作用的因素。

第二臺階期（1966-1978年）。糧食增量主要來自糧食單產效應，其中，除作物生產力提升的顯著影響（84.3%），糧食品種調整的增產效應（15.4%）也不可忽略。本期糧食播種面積效應已不明顯，主要是糧作比下調（-7.3%）和耕地面積下降（-6.7%）的效應，基本抵消了復種調增（14.2%）的增產效應。

第三臺階期（1978-1984）。受包產到戶、農戶經營權下放的制度激勵，糧食生產進入超常規(guī)增長期，這也是作物單產（128.3%）促總產表現(xiàn)最顯著的階段，糧食品種調整的影響很小（0.5%）。本期糧食播種面積負效應最為明顯，這由糧作比調整（-13.9%），復種（-10.4%），以及耕地面積減少（-4.6%）三因素效應共同疊加所致。

第四臺階期（1984-1996年）。糧食增量主要來自糧食單產效應，其中，作物生產力提升（92.4%）起絕對主導作用，糧食品種調整（7.9%）的效應開始有所顯化。糧食播種面積負效應總體有明顯減弱，主要是本期復種調增的正效應（32.4%），一定程度上緩解了糧作比調整（-25.1%）和耕地流失（-7.9%）的負影響。

第五臺階期（1996-2012年）。除生產力效應外，本期正負因素的效應值均有放大趨勢。億t糧食增量主要來自糧食單產效應，其中，糧食品種調整（20.0%）的影響已不可忽視。雖然糧作比下調（-41.9%）和耕地面積減少（-36.0%）的負效應均有顯著擴大，但復種調增對糧食的增產效應（75.0%）也同步放大，甚至開始接近于首位生產力因子效應（82.9%）。

表3 我國糧食臺階增產的貢獻量分解（1949-2013）（104t）Table 3 Decomposition of step growth of China's grain production （1949-2013）104tons）

2.3 糧食逐階增產的因子過程

從年均糧食增量看，由于第三階段（1978-1984年）的億t跨越用時最短，因而年均增量最高；其次為第二、第四階段；第一階段年均增量最小。以1978-1984年的第三臺階期為界，年均糧食增量的趨勢前期逐階上升，后期則逐階下降（圖3）。

結合我國糧食生產歷史進程的回顧，分析糧食產量構成因素的演化趨勢如下。

2.3.1 生產力（yeffect） 生產力是各臺階期糧食增產的首位貢獻因子，生產力效應的趨勢基本與糧食年均增量趨勢相一致：前期逐階上升，1978年以后逐階下降。前期作物單產水平的提高，一是國家依靠集體作業(yè)，如通過大規(guī)模治水改土、強化農田水利建設，灌溉面積在1970年代后期大幅增加；二是重視作物品種改良，如1960年代中后期，全國進行水稻“高稈改矮稈”［15］，1976年開始大規(guī)模推廣高產雜交水稻。改革開放以來，國家化肥消費量逐年增加，農機化水平不斷提高，加上大力推行中低產田改造，作物單產進一步推高［16］，但受物質要素報酬遞減律作用，靠增加農用化學品和能源投入量能夠引起的產量增長漸次減弱。

2.3.2 糧食品種結構（Ceffect） 糧食品種結構以正效應為主，除第三臺階期（1978-1984）效應微弱，其余各期的品種調整均起到一定的正向促產作用。由于口糧生產對糧食供求平衡的基礎性作用，國家糧食生產總體上有不斷向稻谷、小麥、玉米三大谷物集中趨勢，三大谷物占糧食作物的比重從建國初的53.9%上升到2012年的80.4%。最初的兩個增產臺階期，由于人民生活條件改善，對精細糧需求上升，有調減雜糧、擴大高產谷物面積的自然趨勢；1984年我國基本解決溫飽問題，稻谷、小麥等口糧作物的比重開始下降［17］；玉米因其適宜范圍廣、耕作方便、生產成本低、市場需求大、生產效益較好而日益受到谷物種植者的重視，其種植面積不斷擴大［17］，進而替代稻谷、小麥，躍升為中國谷物之王。

2.3.3 復種（Meffect） 復種除第三臺階期（1978-1984）外，其余各期均呈正效應，最后兩個臺階期，其增產效應有強化和走高趨勢。建國后的兩個臺階期，調整農業(yè)耕作制度、提高糧食熟制是國家糧食促產計劃的重要部分，如1950年代初，全國推行“單季改雙季、間作改連作、秈稻改粳稻”的“三改”，南方各地大力發(fā)展連作稻和三熟制；南方擴大雙季稻種植面積，提高耕地復種指數［15］。改革開放以后，農民有了一定的經營自主權，開始壓縮部分不適宜種植的雙季稻面積，在1978-1984年的超常規(guī)增產期，雖然復種有所下調，但這有利于作物單產提高和糧食總體產能提升。1984年以后，由于農村勞動力短缺和糧食種植比較收益低，南方雙季稻產區(qū)出現(xiàn)“雙改單”現(xiàn)象［18］。盡管如此，在國家層面，隨著農業(yè)機械化的不斷推進，糧食生產區(qū)域專業(yè)化、規(guī)?；潭鹊牟粩嗉訌?，農業(yè)自然資源開發(fā)的強度和范圍不斷加大，耕地復種指數對糧食促產效應越發(fā)顯著。

2.3.4 糧作比（Seffect） 糧作比始終是減產因子，減效應在市場化改革以后趨于強化。建國初始，由糧作比高達近90%，糧經結構調整是自然趨勢；“以糧為綱”政策約束下，農業(yè)主體仍是單一糧型結構，1978年糧食種植率仍高達80.4%。改革放后，為響應農產品市場需求結構的變化，“壓擴經”種植結構調整力度逐步加大：從1980年的“決不放松糧食生產，積極發(fā)展多種經營”，990年代初發(fā)展“雙高一優(yōu)”農業(yè)，再到1998年以優(yōu)化生產布局為導向的戰(zhàn)略性調整；至21世紀初，在經濟全球化大背景下，土地密集型糧食生產在國際價值鏈中不具競爭優(yōu)勢，農地非糧化趨勢越發(fā)明顯。

圖3 我國糧食產量逐階增加的因子效應比較ig. 3 Effects of five factors on step growth in China's grain production by phasesF

2.3.5 耕地面積（Leffect） 耕地面積以減產效應為主，尤其第五臺階期最為明顯，負效應接近于糧作比負效應。根據統(tǒng)計局的資料，我國耕地面積在1957年達到高峰，其后因“大躍進”和三年自然災害，國民經濟失調，耕地大量被占用、廢棄，隨后的耕地面積呈穩(wěn)定下降的趨勢［14］。改革開放以后，1980-1988年的農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)大發(fā)展，1992-1994年城鎮(zhèn)化快速推進，導致耕地持續(xù)減少；1990年代中期以來，各地經濟開發(fā)區(qū)迅速擴張，以及國家大規(guī)模生態(tài)退耕計劃的實施，兩相疊加致使最后臺階期的耕地面積出現(xiàn)明顯滑坡（圖1）。ccccc

3 結論與政策啟示

3.1 結論

本文運用因素分解法，定量評估作物單產、糧食品種結構、糧作比、耕地面積和復種指數5項指標對國家5個億t糧食臺階增產量的貢獻程度。研究結果表明，作物單產（生產力）提升始終是各臺階期的最主要貢獻因素，以第三臺階期（1978-1984年）為界，生產力效應總體呈先增后減態(tài)勢；復種指數和糧食作物品種變化以正貢獻為主，至新近臺階期，復種調增的貢獻程度接近于首位生產力因子，而糧食品種調整也成為不可忽視的增產因素。糧作比調整始終是各臺階期的首要減產因素，其次為耕地面積；1978年市場化改革以后，兩者負效應值均有明顯放大，至新近臺階期達最高。

3.2 政策啟示

早期的糧食臺階增產主要依賴作物單產提升，新近增產臺階期（1996-2012年）更多是對作物單產、復種、糧食品種調整的多重依賴。由國家糧食臺階變化，尤其市場化改革以來的逐階變化過程，可對糧食產量因子的可能趨勢進行初步預判：生產力效應有逐步衰減趨勢，單產天花板效應跡象有所呈現(xiàn)；復種指數自1984年以來，總計調增了25%，在轉變農業(yè)發(fā)展方式的形勢下，許多農耕區(qū)的耕地有待休養(yǎng)生息，未來復種進一步調高的空間有限；糧食品種結構上，玉米、稻谷、小麥三大谷物的種植比例達到82%以上，今后調減豆類、薯類和雜糧等低產作物，擴大三大谷物比例的空間也已不大。當前我國仍處于城鎮(zhèn)化增長期，有限的耕地資源面臨“吃飯”、“建設”和“生態(tài)”的三難選擇，耕地減少趨勢仍無可逆轉；全球價值鏈下，我國糧棉大田作物不具競爭優(yōu)勢，種植空間仍有被果蔬園藝等高效經濟作物擠占的壓力。

盡管糧食增產面臨上述一系列嚴峻挑戰(zhàn)，但把握好穩(wěn)產增產的主攻方向，維持國內持續(xù)增產仍是有可能且有保障的。因素分解結果也表明，耕地面積的減少并非主要減產因素，對于未來糧食安全保障，保護耕地至關重要，但如何有效利用好有限的耕地資源，才是糧食潛力開發(fā)的關鍵。事實上，考慮進耕地利用強度和利用結構等調控因素，耕地單純產糧的彈性是很大的。如作物單產，尤其是玉米、小麥，與發(fā)達國家生產力水平相比，仍有較大增產空間。其中，我國當前播種面積最大的作物玉米，平均單產水平不足6 000 kg/hm2，由于玉米屬C4植物，有更高的光合效率和較強抗逆性，其增產空間較大；據聯(lián)合國FAO統(tǒng)計數據，以色列玉米單產從2000年的1.27 t/hm2上升到2011年達3.38 t/hm2，歐美國家玉米單產普遍超過9 000 kg/hm2。另外，糧作比的降低是主要制約糧食產量增加的因子，但也是構成糧食總產的積極可控因素。如果國際糧食市場有波動，東南地區(qū)的許多傳統(tǒng)糧食主產區(qū)，也是過去農地去糧化顯著地區(qū)，必要時完全可以通過種植結構回調，迅速恢復糧食產量，以確保國家食用糧供給的安全保障。

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［16］ 屈寶香， 李文娟， 錢靜斐. 中國糧食增產潛力主要影響因素分析［J］. 中國農業(yè)資源與區(qū)劃， 2009， 30（4）: 34-39. Qu B X， Li W J， Qian J F. Analysis of major factors infuencing grain yield increasing potential of China［J］. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning， 2009， 30（4）: 34-39.

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（責任編輯：王育花）

Factor decomposition analysis for the step growth pattern in China's grain production

JIN Tao， QIAN Jun-xi， HUANG Li-yan， NAI Jun， LU Jian-fei
（College of Agriculture， Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu 225009， China）

China has just achieved the ffth grain increment from 1949 to 2013 and the grain output reached 0.5 billion metric tons in 2013. Applying the grain production calculating model， this paper identified five significant factors contributing to the step growth in China's grain production. Results show that crop yield improvement is the main contributor to the growth， exerting upward effect before 1978 but downward thereafter. Multiple cropping index and composition of crop varieties mainly have positive effects which were signifcantly enlarged on the latest increment. The contribution from multiple cropping was even close to that of crop yield. The two negative contributors include grain crop share and cultivated areas， increasingly lowered grain production after 1978 and imposed the most negative effect on the ffth increment. This paper also discussed the possibility and feasibility of future grain increase.

grain production； step growth pattern； factor decomposition； crop yield； multiple cropping index；composition of grain crop varieties； grain crop share； China

隨著我國糧食生產的波動上升，全國人均糧食產量從1949年的209 kg增加到1978年的319 kg，至2013年達到443 kg。人糧矛盾的基本緩解，為全面小康社會的建成提供了基礎保障。但隨著水土等農業(yè)自然資源約束的不斷趨緊，保障人口大國糧食供給的壓力在不斷加大，糧食可持續(xù)增產能力成為學界和政策界共同關注的問題。分析我國糧食生產變化特征，解釋不同時期糧食產量變化的主要動因，有助于明確糧食生產能力的調控方向和重點。糧食生產的影響因素眾多，光熱水土、自然災害、經濟投入、技術效率、社會政策等。分析這些因素對糧食生產的影響，一種思路是基于C-D生產函數［1-2］，或運用隨機前沿分析方法［3］，完成對特定時期糧食生產貢獻因素的分析，所探討因素較為廣泛；另一種思路則是從糧食產量計算公式入手，通過對總產變化的完全分解，分因素、分地區(qū)、分作物進行解析［4-7］，這類研究探討的指標有限，但能夠對這些指標所產生的糧食安全后果進行綜合把握。糧食產量直接受糧食單產和糧食播種面積的影響，而影響糧食單產的主要途徑又有兩種，一是依賴科技進步和要素投入等提高作物單產；二是作物單產不變的情況下，通過調整糧食作物品種結構，挖掘作物間的“單產差”達到改變糧食統(tǒng)計單產的目的［7］。有學者嘗試定量分析糧食品種結構調整對糧食單產變化的貢獻值［1，7-8］。本文擬在此基礎上，定量評估作物品種結構調整在內的糧食產量構成因素變化對糧食安全后果的影響，以更直觀清晰地反映糧食產量演變機制。

The Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions（PAPD）.

LU Jian-fei， E-mail: jfu@yzu.edu.cn.

5 August， 2015；Accepted 14 March， 2016

F307.11

A

1000-0275（2016）03-0476-07

10.13872/j.1000-0275.2016.0047

江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目（PAPD）。

金濤（1969-），女，江蘇無錫人，博士，副教授，研究方向為區(qū)域農業(yè)發(fā)展，E-mail：tjin@yzu.edu.cn；通訊作者：陸建飛（1967-），男，江蘇如皋人，博士，教授，主要從事區(qū)域農業(yè)發(fā)展研究，E-mail：jfu@yzu.edu.cn。

2015-08-05，接受日期：2016-03-14