雷澤奎，涂濤濤，李 霞

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢430070)

改革開放以來，中國農(nóng)業(yè)取得了巨大成就。據(jù)中國國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，中國糧食產(chǎn)量在2004-2015年期間實現(xiàn)“十二連增”，截至2018年中國糧食產(chǎn)量已達(dá)6.57億噸。然而，當(dāng)前中國糧食安全的可持續(xù)性面臨著耕地減少、農(nóng)村勞動力老齡化以及國際經(jīng)濟(jì)與政治環(huán)境不穩(wěn)定等沖擊。首先，隨著中國城市化和工業(yè)化的持續(xù)推進(jìn)，中國耕地面積持續(xù)減少。中國國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2010-2017年中國耕地面積由1.353億公頃減少至1.349億公頃；而根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，1961-2016年中國人均耕地面積由0.155公頃下降為0.086公頃，降幅高達(dá)45.2%。其次，農(nóng)村勞動力老齡化將導(dǎo)致中國糧食生產(chǎn)中勞動力的匱乏。根據(jù)中國國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2015-2018年中國60周歲及以上人口占總?cè)丝诘谋戎赜?6.1%增加至17.9%。另外，根據(jù)世界衛(wèi)生組織于2016年發(fā)布的《農(nóng)村勞動力老齡化問題國家評估報告》，隨著人口的城鄉(xiāng)流動，2030年中國農(nóng)村地區(qū)60歲及以上人口的比例將高達(dá)21.8%。最后，隨著中國國際競爭力與影響力的提升，中國面臨的國際環(huán)境也愈發(fā)不穩(wěn)定。在中美貿(mào)易摩擦不斷升級的背景下，中國的農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易環(huán)境也逐漸惡化。這意味著，中國糧食進(jìn)口貿(mào)易面臨著極大的不確定性。簡言之，可用耕地面積減少和農(nóng)業(yè)勞動力供給短缺會對中國糧食的國內(nèi)生產(chǎn)與供給產(chǎn)生負(fù)面沖擊，而中美貿(mào)易摩擦的加劇將進(jìn)一步惡化中國糧食供給的外部風(fēng)險。因此，在上述不利條件下探討保障中國糧食安全的有效途徑，具有極其重要的現(xiàn)實意義。

一、文獻(xiàn)回顧與理論分析

從中國現(xiàn)實國情來看，試圖通過提高耕地面積和勞動投入的手段保障糧食安全具有較大難度。首先，中國工業(yè)化與城市化的進(jìn)程具有不可逆性[1]，在這一背景下，大幅增加耕地面積的可能性較小。其次，隨著城市中二、三產(chǎn)業(yè)勞動力短缺現(xiàn)象的出現(xiàn)，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的勞動報酬會隨之上升，這將進(jìn)一步吸引青壯年農(nóng)業(yè)勞動力向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移[2]。換言之，中國農(nóng)業(yè)勞動力的流失在短期內(nèi)是難以逆轉(zhuǎn)的。最后，美國已將中國視為戰(zhàn)略競爭對手，中美貿(mào)易摩擦在未來一段時期內(nèi)將會成為常態(tài)，這使得中國糧食安全面臨的外部風(fēng)險進(jìn)一步增加。因此，于中國而言，在外部環(huán)境進(jìn)一步惡化的背景下，增加耕地面積和農(nóng)業(yè)勞動力投入并非保障糧食供給安全的有效途徑。

已有研究表明，當(dāng)水土、勞動力等資源與要素稟賦制約了糧食的持續(xù)增產(chǎn)時，打破約束的有效途徑之一便是依靠技術(shù)進(jìn)步[3]。為此，眾多學(xué)者考察了農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與糧食安全的關(guān)聯(lián)性。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步是保障糧食安全的重要手段[4-9]，這一保障作用主要體現(xiàn)為要素生產(chǎn)效率和糧食產(chǎn)量的提高[10]。事實上，技術(shù)進(jìn)步對糧食產(chǎn)量的提升作用不僅適用于中國，也發(fā)生在馬來西亞[11]、烏干達(dá)[12]、坦桑利亞[13]等國家。需要指出的是，現(xiàn)有研究大多從總體上探討技術(shù)進(jìn)步與糧食安全的關(guān)系，而未考察農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路徑的差異化影響?？紤]到這一局限性，涂濤濤等[14]基于中國動態(tài)CGE框架將農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路徑分為土地、勞動力和資本增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步，并考察了農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步偏向?qū)χ袊Z食安全的影響。其研究發(fā)現(xiàn)，土地、勞動力和資本增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對中國糧食的增產(chǎn)作用依次遞減。

上述研究對于理順技術(shù)進(jìn)步與糧食安全的關(guān)聯(lián)性具有重要意義。然而，需要指出的是，在對糧食安全的內(nèi)涵進(jìn)行界定時，上述研究通常僅考慮了糧食產(chǎn)量層面，而未從營養(yǎng)供給視角探討糧食安全。實際上，與產(chǎn)量層面相比，營養(yǎng)供給層面的糧食安全可能更為重要。營養(yǎng)供給的缺乏會導(dǎo)致營養(yǎng)不良率的上升[15]。營養(yǎng)不良不僅會造成嚴(yán)重的健康問題[16]，還會導(dǎo)致青少年認(rèn)知水平的下降[17]、并降低其教育的質(zhì)量[18]。而健康與教育問題通常會引發(fā)嚴(yán)重的貧困問題[19]。一般而言，貧困人口更容易面臨糧食供給短缺問題。糧食供給的短缺與營養(yǎng)不良會使得貧窮人口陷入“貧窮陷阱”。正如Legg等[20]和Marivoet等[21]所指出的，糧食安全不僅包含糧食供給，還應(yīng)考慮營養(yǎng)與健康安全。

綜合以上分析，現(xiàn)有文獻(xiàn)就技術(shù)進(jìn)步與糧食安全問題進(jìn)行了深入研究，同時部分學(xué)者也對技術(shù)進(jìn)步路徑對糧食安全的影響展開了分析。然而，現(xiàn)有關(guān)于技術(shù)進(jìn)步與糧食安全問題的研究多以糧食產(chǎn)量衡量糧食安全，指標(biāo)選取過于單一，忽視了營養(yǎng)供給安全的重要性。同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)涉及熟練勞動、非熟練勞動、資本、土地以及水等自然資源在內(nèi)的多種要素，現(xiàn)有關(guān)于技術(shù)進(jìn)步路徑對糧食安全的影響研究所考察的技術(shù)進(jìn)步類型缺乏進(jìn)一步細(xì)分。事實上，技術(shù)進(jìn)步路徑對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及營養(yǎng)供給兩方面都有影響。首先，由于農(nóng)產(chǎn)品的固有屬性差異，要素投入比不同，因此不同類型的技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的影響的大小也存在差異。其次，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步意味著投入要素的實際相對價格變動，從而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要素投入的結(jié)構(gòu)。要素投入的結(jié)構(gòu)變動最終對要素報酬和家庭收入產(chǎn)生影響，而家庭收入的變動則會進(jìn)一步對農(nóng)產(chǎn)品的需求(國內(nèi)品和進(jìn)口品)產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品供給結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。農(nóng)產(chǎn)品供給結(jié)構(gòu)變化會引起營養(yǎng)供給的變化。

基于以上分析，本文擬區(qū)分農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路徑，在界定糧食安全指標(biāo)時綜合考慮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與營養(yǎng)供給指標(biāo)，運(yùn)用GTAP模型進(jìn)行模擬，從而探討農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路徑對中國糧食安全的影響。

二、模型介紹與情景設(shè)置

1.模型介紹

為了探討農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路徑與糧食安全的關(guān)聯(lián)性，本文擬采用由美國普渡大學(xué)開發(fā)的靜態(tài)跨區(qū)域可計算一般均衡模型(GTAP)進(jìn)行分析(1)數(shù)據(jù)庫版本為GTAP9.0。。GTAP模型為跨區(qū)域、多部門一般均衡模型，該模型建立了不同國家(或地區(qū))生產(chǎn)、消費(fèi)、政府支出等行為的子模型，并根據(jù)國家(地區(qū))間的貿(mào)易關(guān)系將子模型進(jìn)行整合。在GTAP模型中，產(chǎn)品的生產(chǎn)通常采用嵌套的固定替代彈性(CES)生產(chǎn)函數(shù)。在本文的模型中，生產(chǎn)要素包含資本、熟練勞動力、非熟練勞動力、土地、水(淡水)和自然資源(2)GTAP模型中的自然資源指的是某行業(yè)所必需的自然資源，例如礦產(chǎn)、石油、森林資源等，不包括水(淡水)和土地資源。六類。其中，熟練勞動力包含兩類，即技術(shù)和輔助專業(yè)人員、官員與管理人員；非熟練勞動包含三類，即職員、服務(wù)與商店人員、農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力。生產(chǎn)要素分為可流動要素和不可流動要素。具體而言，可自由流動的要素包括資本、熟練勞動力、非熟練勞動力以及土地；不可自由流動要素則包括水和自然資源。并且，本文所使用的GTAP模型主要基于通用代數(shù)建模系統(tǒng)(GAMS)實現(xiàn)[22]。

需要指出的是，標(biāo)準(zhǔn)GTAP模型數(shù)據(jù)庫包含57個部門和140個地區(qū)。出于簡化模擬結(jié)果的考慮，本文將140個地區(qū)合并為11個區(qū)域，具體分類見表1：

表1 11個區(qū)域的統(tǒng)計范圍

2.要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步及其在GTAP模型中的嵌入

與要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步相對應(yīng)的是偏向型技術(shù)進(jìn)步。關(guān)于技術(shù)進(jìn)步偏向的研究最早由Hicks[23]開創(chuàng)，他認(rèn)為，生產(chǎn)要素價格的相對變化會引發(fā)技術(shù)革新，并使技術(shù)進(jìn)步偏向于提高昂貴生產(chǎn)要素的生產(chǎn)率?；趦?nèi)生性經(jīng)濟(jì)理論框架，Acemoglu探討了技術(shù)進(jìn)步偏向性的內(nèi)在機(jī)制及影響，并指出有偏技術(shù)進(jìn)步主要包括兩類：第一類為要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步，即提高某種要素的產(chǎn)出效率的技術(shù)進(jìn)步；第二類為偏向型技術(shù)進(jìn)步，即導(dǎo)致要素邊際產(chǎn)出比例發(fā)生變化的技術(shù)進(jìn)步[24]。在本文中，將主要考察要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的影響。

為了模擬要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響，首先需要在CGE模型框架下引入要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步。借鑒Acemoglu[24]的研究，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的設(shè)定見式(1)：

(1)

式(1)為固定替代彈性(CES)生產(chǎn)函數(shù)。其中，生產(chǎn)效率參數(shù)C表示要素的投入產(chǎn)出效率；γi體現(xiàn)生產(chǎn)要素i在生產(chǎn)函數(shù)中的重要性；σ是要素L與要素H之間的替代彈性；AL為L增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步，AH為H增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步。通過調(diào)整公式(1)中的參數(shù)AL和AH，就可以分別模擬L和H增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步。借鑒這一思路，GTAP模型中與公式(1)相對應(yīng)的增加值生產(chǎn)函數(shù)定義見式(2)：

(2)

3.糧食安全指標(biāo)設(shè)置

為了衡量糧食安全，本文將同時考慮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量(3)農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量是由GTAP中各類農(nóng)產(chǎn)品部門產(chǎn)量按權(quán)重加總得到的，權(quán)重參數(shù)由CGEBox模型給定。和人均營養(yǎng)元素供給指標(biāo)。在GTAP模型中，農(nóng)業(yè)部門產(chǎn)出的定義見式(3)：

(3)

本文采用的營養(yǎng)供給指標(biāo)包括人均熱量供給、人均脂肪供給和人均蛋白質(zhì)供給。為了測算人均營養(yǎng)元素供給，需要先確定農(nóng)產(chǎn)品供給量和單位農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)供給量。具體而言，參考CGEBox[25]官方手冊(4)CGEBox是Britz等于2018年基于GAMS編寫的開源的全球一般可計算均衡模型，該模型是模塊化的，可以靈活的擴(kuò)展從而適用于不同類型的一般可計算均衡模型的模擬，該模型詳細(xì)介紹見Britz的論文[25]。所提供的方法，可以測算單位農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)供給(世界平均值)見式(4)：

uniti,k=psqw,k/(fsti/popw)×365/1000

(4)

其中，uniti,k為單位i農(nóng)產(chǎn)品中營養(yǎng)元素k的含量；psqw,k為2011年世界范圍營養(yǎng)元素k的人均日供給量，fsti為世界范圍農(nóng)產(chǎn)品i的總供給，popw為世界總?cè)丝?。利用人均營養(yǎng)元素日供給量以及農(nóng)產(chǎn)品總供給量，可推算出單位農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)供給(世界平均值)。在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)可測算出技術(shù)沖擊發(fā)生前后營養(yǎng)供給的百分比變化。

具體而言，中國人均營養(yǎng)元素供給的定義見式(5)：

(5)

其中，k為營養(yǎng)類別，i(5)i指的并不是農(nóng)產(chǎn)品大品類，而是具體到小麥、大米、西紅柿這種具體的農(nóng)產(chǎn)品類別，在FAO食物平衡表中包含115種農(nóng)產(chǎn)品。為了避免重復(fù)計算，刪除了啤酒、甜菜、甘蔗以及酒精飲料4類產(chǎn)品。為具體農(nóng)產(chǎn)品種類，n為農(nóng)產(chǎn)品種類總量；psqc,k為中國人均營養(yǎng)元素供給，Xi為中國i類產(chǎn)品的總供給，pop為中國總?cè)丝凇?/p>

4.要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步影響糧食安全的機(jī)制分析

要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響包含供給和需求兩個渠道：首先，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步會直接提高該要素的生產(chǎn)效率，從而有利于提高農(nóng)產(chǎn)品的國內(nèi)產(chǎn)量；其次，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步意味著特定要素生產(chǎn)效率的變動，進(jìn)而改變投入要素的相對價格，從而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要素投入的結(jié)構(gòu)。這將最終對要素報酬和家庭收入產(chǎn)生影響，而家庭收入的變動則會進(jìn)一步對農(nóng)產(chǎn)品的需求(國內(nèi)品和進(jìn)口品)產(chǎn)生影響(見圖1)。

圖1 要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步影響糧食安全的機(jī)制傳導(dǎo)圖

從對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的影響來看，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步會改變r地區(qū)a活動的增加值VAr,a，進(jìn)而影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量XPr,a。然而，由于農(nóng)產(chǎn)品的固有特性及生產(chǎn)技術(shù)的限制導(dǎo)致要素生產(chǎn)效率的差異，同類農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中不同要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的增產(chǎn)作用存在差異。此外，不同農(nóng)業(yè)部門要素投入的比例存在差異，故在不同農(nóng)業(yè)部門中同類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的增產(chǎn)效果也存在差異。

從人均營養(yǎng)元素供給來看，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的影響主要是通過改變國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品供給構(gòu)成來發(fā)揮作用。中國農(nóng)產(chǎn)品的國內(nèi)供給由國內(nèi)生產(chǎn)供給和進(jìn)口兩部分構(gòu)成。正如前面分析所指出的，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步會改變農(nóng)產(chǎn)品的國內(nèi)產(chǎn)量、國內(nèi)價格和家庭收入。其中，農(nóng)產(chǎn)品國內(nèi)外相對價格的變動，會影響農(nóng)產(chǎn)品的進(jìn)出口；而家庭收入和農(nóng)產(chǎn)品價格的變動會影響農(nóng)產(chǎn)品的國內(nèi)需求；最終，農(nóng)產(chǎn)品國內(nèi)需求、國內(nèi)產(chǎn)量以及進(jìn)出口的變化會共同影響農(nóng)產(chǎn)品的國內(nèi)供給構(gòu)成，進(jìn)而引發(fā)人均營養(yǎng)元素供給的變化。

5.模擬方案

劉莉等[26]和陳徑天等[27]的研究表明，近年來中國農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步率為5%左右。因此，本文在情景模擬中將技術(shù)進(jìn)步率設(shè)定為5%。具體而言，本文還將技術(shù)進(jìn)步細(xì)分為土地增進(jìn)型、資本增進(jìn)型、水資源增進(jìn)型、熟練勞動力增進(jìn)型、非熟練勞動力增進(jìn)型五種類型(6)土地增進(jìn)型：指的是提高土地生產(chǎn)效率的技術(shù)進(jìn)步，例如套種、輪作以及提高土地肥力等措施。資本增進(jìn)型：指的是提高資本生產(chǎn)效率的技術(shù)進(jìn)步，例如農(nóng)機(jī)推廣。水資源增進(jìn)型：指的是提高水資源生產(chǎn)效率的技術(shù)進(jìn)步，例如滴灌技術(shù)替代漫灌技術(shù)。熟練勞動力增進(jìn)型：指的是提高熟練勞動力生產(chǎn)效率的技術(shù)進(jìn)步，例如熟練勞動力的專業(yè)技能進(jìn)一步提高。非熟練勞動力增進(jìn)型：指的是提高非熟練勞動力生產(chǎn)效率的技術(shù)進(jìn)步，例如對非熟練勞動力進(jìn)行培訓(xùn)，推廣現(xiàn)代耕作技術(shù)等。。綜上，本文共設(shè)置了15種模擬方案(見表2)。

表2 情景設(shè)置

在方案1a～5a中，考察了糧食生產(chǎn)部門引入要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的情形；在方案1b～5b中，考察了在作物生產(chǎn)部門引入要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的情形；在方案1c～5c中，考察了在肉類和奶類生產(chǎn)部門引入要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的情形。針對上述三類部門，分別考察了土地增進(jìn)型、資本增進(jìn)型、水資源增進(jìn)型、熟練勞動力增進(jìn)型、非熟練勞動力增進(jìn)型這五類技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊。通過上述模擬方案，就可以模擬不同類型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊對糧食安全指標(biāo)的影響。

三、模擬結(jié)果分析

采用CGEBox[25]軟件平臺，本文基于GTAP模型模擬分析了不同要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對中國糧食安全的影響。

1.模擬結(jié)果

基于模擬方案情景設(shè)置，本文中所提出的五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均有利于提高各類農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。下文將針對不同類型的要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及人均營養(yǎng)元素供給的影響進(jìn)行詳細(xì)分析。

(1)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量變化。圖2展示了當(dāng)發(fā)生要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時，三類農(nóng)產(chǎn)品部門的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量相對于基準(zhǔn)產(chǎn)量的變動百分比。

注：ALL sectors為農(nóng)業(yè)部門產(chǎn)品的總產(chǎn)量；pdr-a、wht-a、gro-a分別為水稻、小麥、其他谷物的產(chǎn)量；v_f-a、c_b-a及osd-a分別為蔬菜水果、糖類及油料三類產(chǎn)品的產(chǎn)量；ctl-a、fsh-a、oap-a及rmk-a分別為畜牧類、漁產(chǎn)品、其他肉產(chǎn)品及奶類產(chǎn)品產(chǎn)量。Sklab、UnSklab、Land、capital、water分別為熟練勞動力增進(jìn)型、非熟練勞動力增進(jìn)型、土地增進(jìn)型、資本增進(jìn)型、水資源增進(jìn)型五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步。

首先，從糧食生產(chǎn)部門來看，五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均能有效地提高水稻、小麥和其他谷物的產(chǎn)量。其中，土地和非熟練勞動力在糧食生產(chǎn)投入中所占比重最大，所以土地和非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食部門的增產(chǎn)作用最為顯著。然而，由于土地及非熟練勞動力在三種不同糧食作物中所占比例存在差異，土地和非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對三類糧食作物的增產(chǎn)作用存在差異。具體而言，當(dāng)土地和非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步發(fā)生后，對其他谷物產(chǎn)量的增長作用最為明顯，小麥次之，水稻最低。從要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步發(fā)生在糧食部門對農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量的影響來看，熟練勞動力增進(jìn)型和水資源增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對其影響并不顯著；而非熟練勞動力增進(jìn)型、土地增進(jìn)型以及資本增進(jìn)型三類技術(shù)進(jìn)步均有效地提高了農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量，其中非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)產(chǎn)品部門的增產(chǎn)作用最為顯著。由于糧食產(chǎn)品在所有農(nóng)產(chǎn)品中占比較低，因此當(dāng)要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步僅發(fā)生在糧食生產(chǎn)部門時，農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量的增長幅度遠(yuǎn)小于糧食部門各類糧食產(chǎn)量的增長幅度。

其次，從作物部門來看，五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均有利于果蔬、糖類、油料等作物增產(chǎn)。其中非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對作物部門的增產(chǎn)作用最大，土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的作用次之，其原因在于作物部門生產(chǎn)中農(nóng)業(yè)非熟練勞動及土地在要素總投入中所占的比重較高。從中國農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量變化來看，作物部門發(fā)生非熟練勞動力增進(jìn)型、土地增進(jìn)型以及資本增進(jìn)型三類技術(shù)進(jìn)步均會有效地提高農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量。其中，非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)部門的增產(chǎn)作用最為顯著。由于作物產(chǎn)品在所有農(nóng)產(chǎn)品中占比較低，五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步僅發(fā)生在作物部門時，農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量的增長幅度會遠(yuǎn)小于作物部門產(chǎn)量的增長幅度。

最后，從肉類和奶類生產(chǎn)部門來看，除水資源增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步外，其他四類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均有利于提高肉類和奶類生產(chǎn)部門的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。然而，由于不同農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的要素投入比例存在差異，五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對四類農(nóng)產(chǎn)品的增產(chǎn)作用也具有顯著的差異。具體而言，土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對奶產(chǎn)品及其他類肉類產(chǎn)品的增產(chǎn)作用最明顯，非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步次之；而非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊對牛羊馬類產(chǎn)品產(chǎn)量的影響最大，土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊次之。由于漁產(chǎn)品生產(chǎn)中非熟練勞動力所占比重大而土地要素占比較低，因此非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的增產(chǎn)作用相對較大，土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對促進(jìn)漁產(chǎn)品增產(chǎn)的作用則相對較小。從農(nóng)產(chǎn)品的總產(chǎn)量來看，肉類和奶類生產(chǎn)部門發(fā)生非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步、土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步以及資本增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均能夠有效地提高農(nóng)產(chǎn)品的總產(chǎn)量。其中，非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)產(chǎn)品部門的增產(chǎn)作用最為顯著。

(2)人均營養(yǎng)元素供給變化。此處將重點(diǎn)分析要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊對人均營養(yǎng)元素供給的影響，圖3展示了當(dāng)作物部門、糧食部門和肉類與奶類部門分別發(fā)生要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時，脂肪、熱量以及蛋白質(zhì)人均供給相對于基準(zhǔn)結(jié)果的變動百分比。

注：Fat supply、KCal supply和Protein supply分別為脂肪、熱量和蛋白質(zhì)三類營養(yǎng)物質(zhì)人均供給；Sklab、UnSklab、Land、capital、water分別為熟練勞動力增進(jìn)型、非熟練勞動力增進(jìn)型、土地增進(jìn)型、資本增進(jìn)型和水資源增進(jìn)型五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步。

圖3顯示，當(dāng)作物部門和糧食部門受到土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊，三種人均營養(yǎng)元素供給量均會增加，其中人均蛋白質(zhì)供給增長幅度最大，人均熱量次之，人均脂肪供給增長幅度最小。當(dāng)肉類和奶類部門受到土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊時，除了人均脂肪的供給下降外，熱量與蛋白質(zhì)的人均供給均呈上升趨勢，其中人均蛋白質(zhì)供給的增長幅度大于人均熱量供給的增長幅度。從土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步技術(shù)沖擊不同農(nóng)產(chǎn)品部門對人均營養(yǎng)元素供給的影響差異來看，當(dāng)技術(shù)進(jìn)步發(fā)生在作物生產(chǎn)部門時，各種人均營養(yǎng)元素供給增長幅度最大；技術(shù)沖擊肉類和奶類生產(chǎn)部門時增長幅度次之；而技術(shù)進(jìn)步發(fā)生在糧食生產(chǎn)部門時，增長幅度則最小。

從資本增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步來看，當(dāng)技術(shù)沖擊作物部門和糧食部門時三類營養(yǎng)元素人均供給量均增加，但增長幅度遠(yuǎn)小于發(fā)生土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時的增長幅度；若技術(shù)沖擊肉類和奶類部門，三類人均營養(yǎng)元素供給量則會出現(xiàn)小幅度下降。從要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊對三類人均營養(yǎng)元素供給的沖擊大小來看，人均蛋白質(zhì)供給所受沖擊最大，人均熱量供給次之，人均脂肪供給所受沖擊最小。

從非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步來看，當(dāng)作物部門和糧食部門發(fā)生要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時，三類人均營養(yǎng)元素供給量均會增加。然而，當(dāng)肉類和奶類部門發(fā)生非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時，人均脂肪供給均會增加，人均熱量與蛋白質(zhì)的供給則會減少。總體來看，非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的沖擊會增加人均脂肪供給，但對于其他兩類人均營養(yǎng)元素供給的影響方向則不確定。從人均營養(yǎng)元素供給結(jié)構(gòu)變化來看，三類營養(yǎng)元素增加幅度從小到大排序為：人均蛋白質(zhì)、人均熱量和人均脂肪。

從熟練勞動力增進(jìn)型和水資源增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的沖擊方向來看，人均營養(yǎng)元素供給量的變化方向與受到非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊時的變動方向是一致的。然而，這兩類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對人均營養(yǎng)元素供給沖擊幅度的影響小于非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對人均營養(yǎng)元素供給的沖擊。而從要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對三類人均營養(yǎng)元素供給的沖擊大小來看，人均蛋白質(zhì)供給所受沖擊最大，人均熱量供給次之，人均脂肪供給最小。

通過模擬分析三類農(nóng)產(chǎn)品部門發(fā)生要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響發(fā)現(xiàn)：①從農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量來看，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步增加了各類農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量。同時，由于不同農(nóng)產(chǎn)品部門中要素使用比例的差別，不同類型的要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)的作用存在差異，其中土地和非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的增產(chǎn)作用最顯著。②從對人均營養(yǎng)元素供給的影響來看，不同類型的要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對人均營養(yǎng)元素供給的影響方向不同。具體而言，三類農(nóng)產(chǎn)品部門受到土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的沖擊時，三類人均營養(yǎng)元素供給均會提高。而非熟練勞動增進(jìn)型和資本增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步發(fā)生在作物和糧食部門時，有利于提高三類人均營養(yǎng)元素供給。水資源增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步則對人均營養(yǎng)元素供給的影響較小，可忽略不計。③當(dāng)要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊不同的農(nóng)業(yè)部門時，人均營養(yǎng)元素供給所受到的影響也存在差異。當(dāng)糧食部門和作物部門發(fā)生要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊時，五類要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均使得三類人均營養(yǎng)元素供給增加；當(dāng)肉類和奶類部門發(fā)生土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時，三類人均營養(yǎng)元素供給會增加，而其他類型的要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步則會導(dǎo)致人均蛋白質(zhì)和人均熱量供給的降低，以及人均脂肪供給的增加。

2.對非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的進(jìn)一步分析

從上一節(jié)的分析可以發(fā)現(xiàn)，非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全具有重要作用。因此，進(jìn)一步對非熟練勞動力進(jìn)行細(xì)分，從而比較提高不同類型的非熟練勞動力的生產(chǎn)效率對糧食安全的影響。本文參考CGEBox軟件的設(shè)定，將非熟練勞動力細(xì)分為三類：職員、服務(wù)與商店人員和農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力，從而模擬不同類型的非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響，具體情景設(shè)置如表3所示：

表3 情景設(shè)置

(1)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量變化。通過情景模擬發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)一步細(xì)分了非熟練勞動力時，三類非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均有利于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。具體的模擬結(jié)果見圖4。

注：ALL sectors為農(nóng)業(yè)部門產(chǎn)品的總產(chǎn)量；pdr-a、wht-a、gro-a分別為水稻、小麥、其他谷物的產(chǎn)量；v_f-a、c_b-a及osd-a分別為蔬菜水果、糖類及油料三類產(chǎn)品的產(chǎn)量；ctl-a、fsh-a、oap-a及rmk-a分別為畜牧類、漁產(chǎn)品、其他肉類產(chǎn)品及奶類產(chǎn)品產(chǎn)量。ag_othlowsk、clerks、service_shop分別為農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型、服務(wù)與商店人員增進(jìn)型、職員增進(jìn)型三類技術(shù)進(jìn)步。

從細(xì)分非熟練勞動力的模擬結(jié)果來看，三類非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均有利于各類農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)，其中農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對各類農(nóng)產(chǎn)品的增產(chǎn)作用最為顯著。而不同類型的非熟練勞動增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對三類農(nóng)產(chǎn)品部門產(chǎn)量的影響也存在差異。具體而言，農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對作物生產(chǎn)部門的增產(chǎn)作用最大，對肉類和奶類生產(chǎn)部門的增產(chǎn)作用次之，對糧食部門三類產(chǎn)品的增產(chǎn)作用最小。相對于農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步而言，其他兩類增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)作物產(chǎn)量的沖擊相對較小。

(2)人均營養(yǎng)元素供給變化。通過情景模擬發(fā)現(xiàn)，不同類型的非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對三類人均營養(yǎng)元素供給的影響存在明顯差異，模擬結(jié)果如圖5所示：

注：Fat supply、KCal supply和Protein supply分別為脂肪、熱量和蛋白質(zhì)三類營養(yǎng)物質(zhì)人均供給；ag_othlowsk、clerks、service_shop分別為農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型、服務(wù)與商店人員增進(jìn)型、職員增進(jìn)型三類技術(shù)進(jìn)步。

圖5顯示，在細(xì)分非熟練勞動力的情景下，三類非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均會影響脂肪、熱量和蛋白質(zhì)的人均供給。具體而言，當(dāng)三類農(nóng)業(yè)部門分別受到要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊時，農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對三類人均營養(yǎng)元素供給的沖擊最大；服務(wù)與商店人員增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊次之；職員增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊最小。從要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊對三類人均營養(yǎng)元素供給的影響差異來看，人均蛋白質(zhì)供給所受沖擊最大，人均熱量供給次之，人均脂肪供給最小。

(3)總結(jié)。通過分析三類農(nóng)產(chǎn)品部門發(fā)生要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及人均營養(yǎng)元素供給相對于基準(zhǔn)結(jié)果的變動百分比發(fā)現(xiàn)：從農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量來看，三類非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步均有利于提高各類農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，其中農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步的增產(chǎn)作用最為顯著；從人均營養(yǎng)供給來看，三種非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步中農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對人均營養(yǎng)元素供給的沖擊最為顯著；而從要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊對三類人均營養(yǎng)元素供給的影響大小來看，人均蛋白質(zhì)供給受到的沖擊最大，而人均脂肪供給受到的沖擊則最小。

四、結(jié)論與啟示

基于標(biāo)準(zhǔn)GTAP模型，本文利用CGEBox軟件模擬分析了不同類型的要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響。模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①從農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量來看，土地和非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)產(chǎn)品的增產(chǎn)作用最大。進(jìn)一步細(xì)分非熟練勞動力發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)及其他非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)產(chǎn)品的增產(chǎn)作用最為顯著。從要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊的部門不同對農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量的影響來看，作物(果蔬、糖類、油料等作物)部門發(fā)生要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步?jīng)_擊時農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量增長幅度最大。②在人均營養(yǎng)元素供給方面，無論哪個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門發(fā)生土地增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步，均能有效提高三種人均營養(yǎng)元素供給。當(dāng)糧食生產(chǎn)部門及作物(果蔬、糖類、油料等作物)部門發(fā)生非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步時，能夠有效地提高三種人均營養(yǎng)元素供給；肉類和奶類生產(chǎn)部門發(fā)生非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步則會降低人均熱量和人均蛋白質(zhì)的有效供給。

基于以上結(jié)論，得出如下政策啟示：①在中國農(nóng)村勞動力短缺及耕地有限的背景下，技術(shù)進(jìn)步是保證農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)的有效手段。而土地和非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步能夠最大限度地促進(jìn)我國農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高土地生產(chǎn)效率的手段主要包括套種、輪作以及推廣測土配方施肥，在保持土壤肥力的同時提高土地生產(chǎn)效率。而在提高非熟練勞動力生產(chǎn)效率方面，對非熟練勞動力進(jìn)行培訓(xùn)，推廣現(xiàn)代耕作技術(shù)，是提高非熟練勞動力生產(chǎn)效率的重要手段。因此，應(yīng)推廣新型耕作模式及科學(xué)的施肥技術(shù)，從而提高土地生產(chǎn)效率。與此同時，政府應(yīng)組織農(nóng)戶進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，推廣現(xiàn)代耕作技術(shù)，提高非熟練勞動力生產(chǎn)效率。②在考慮營養(yǎng)供給的情況下，要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響與只考慮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的結(jié)論相似。在大多數(shù)情況下，就土地增進(jìn)型和非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步而言，無論技術(shù)進(jìn)步來自哪個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門，均能有效提高三種人均營養(yǎng)元素的供給?；诖耍诳紤]營養(yǎng)供給時的政策含義與僅考慮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的政策含義基本一致，即在技術(shù)進(jìn)步路徑選擇上應(yīng)選擇土地增進(jìn)型及非熟練勞動力增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步，從而最大限度地保障國內(nèi)營養(yǎng)供給安全。

本文的邊際貢獻(xiàn)在于：在界定中國糧食安全指標(biāo)時，同時考慮糧食產(chǎn)量與營養(yǎng)供給指標(biāo)；同時，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，并比較農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路徑對中國糧食安全的影響。與此同時，本文還存在一定的局限性，本文僅從比較靜態(tài)的視角考察了要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響，而未探究動態(tài)條件下要素增進(jìn)型技術(shù)進(jìn)步對糧食安全的影響。