马明德,米文宝
(1.北方民族大学经济学院,宁夏银川 750021;2.宁夏大学资源环境学院,银川 750021)
北方农牧交错带是处于东部农区与西部牧区的过渡区域[1],是以草地与农田大面积交错出现为典型景观特征的自然群落与人工群落相互镶嵌的生态复合体[2]。交错带内,种植业与草地畜牧业相互重叠、交错分布,在生产上,一种生产经营方式逐步被另一种生产经营方式所替代[3-4]。我国北方农牧交错带主要分布于半湿润农区与干旱、半干旱牧区接壤的过渡地带,是我国重要的生态安全屏障[2],阻挡了来自我国西部与北部沙漠的入侵。由于生态系统的结构、功能及生态过程相当复杂,农牧交错带对于气候变化与人类干扰均极端敏感[5],因此农牧交错带常被作为研究全球气候变化的重要预警区[3]。作为我国传统的农业区域与畜牧业区域相交汇与过渡的地带,农牧交错带是一个独特而重要的产业界面,这一地带有农有牧,时农时牧,土地利用上具有宜农宜牧的双重性,农牧业经营方式粗放,从而造成土地生产潜力下降与生态环境破坏[6];农牧交错带也是我国典型的贫困地区,农业生产力水平较低,人民生活贫困[7]。同时,该区域也是我国重要的少数民族聚居区域。因此,加快农牧交错带农业经济发展对加快民族地区发展,维护民族地区社会稳定意义重大。但是长期以来由于受自然与人为因素的双重影响,该区域脆弱型自然生态系统对自然资源供给的有限性与增长型社会经济系统对自然资源需求的无限性之间的矛盾无法调适,严重制约了该地带自然生态与社会经济的可持续发展[8]。因此,自农牧交错带概念提出以来,如何确保农牧交错带在生态环境安全的前提下,实现农业经济的可持续发展,成为学术界研究的焦点。
农业是国民经济的基础,对促进整个国民经济发展至关重要。经济学认为,农业产出与劳动力、土地及资金使用量这三大要素密切相关[9]。因此,在研究方法上,学者多采用柯布-道格拉斯生产函数来测算各因素对农业经济增长的贡献[10-14]。计量经济学要求构建模型的时间序列必须是平稳的序列,如果序列不平稳,就会产生“伪回归”问题,致使回归模型失去意义,而现实中大部分时间序列都是非平稳的[15-16]。因此,近年来有关农业经济增长及其影响因素的分析研究多采用单位根、协整及格兰杰因果关系检验,也有学者进一步运用误差修正模型研究彼此之间的长、短期调整关系[11]。为避免伪回归,该文以宁夏盐池县为研究区域,在VAR模型分析的基础上,通过协整检验、脉冲响应及方差分解,对盐池县农业经济增长与其主要影响因素之间的关系进行分析。
Sims基于非结构性建模思想,于1980年提出了向量自回归模型 (Vector Auto-regression,VAR),该模型能够使内生变量对模型的全部内生变量的滞后项进行回归,从而估计全部内生变量的动态关系[17]。对于p阶VAR模型,其一般形式为:
式中,Yt是k维内生变量向量,Yt-1(i=1,2,…,p)是滞后内生变量向量,Xt-1(i=1,2,…,r)是d维外生变量赂量或滞后外生变量向量,p,r分别是内生变量与外生变量的滞后阶数。Ai是k×k维系数矩阵,Bi是k×d维系数矩阵,这些矩阵都是待估计的参数矩阵。εt是由k维随机误差项构成的向量,其元素相互之间可以同期相关,但不能与各自的滞后项相关,以及不能与模型右边的变量相关。
建立VAR模型之后还必须对其进行进一步协整检验。协整检验的方法有Engle-Grangle两步法与Johansen似然比法,对多个变量的VAR模型进行协整检验使用Johansen似然比法。VAR(p)模型中,Yt是k维的非平稳的I(1)向量,Xt是d维的确定性的外生变量,则将式 (1)可改写为如下形式:
同时,为了明确短期内各因素对其他内生变量产生的影响与进一步分析各因素冲击对内生变量变化的贡献度,该文在VAR模型的基础上,采用脉冲响应函数与方差分解技术分析了各主要影响因素对盐池县农业经济的动态冲击效应与贡献度。
盐池县地处宁夏东部,介于北纬37°04'~38°10',东经 106°30'~107°41'之间,位于陕甘宁蒙四省区交界处,面积8 661.3 km2,平均海拔1 600 m。盐池县地势南高北低,由南向北从黄土高原向鄂尔多斯台地过渡,属于典型的过渡地带,北部与毛乌素沙地相邻。盐池县位于宁夏中部干旱带,降水稀少,属于典型的温带大陆性气候。盐池县地处农牧交错区,草原宽广,具备发展畜牧业的条件,是宁夏以牧为主的山区县,历史上就是“地利宜耕牧”、“以畜牧业者多于耕种”,特别是以养殖滩羊而著名,素有“滩羊之乡”之称。由于长期的过度放牧、过度垦荒、过度樵采与不合理的开发,盐池县草场退化严重,沙漠化面积不断扩大,生态环境面临严峻考验。截至2012年,盐池县GDP为44.210 4亿元,其中第一产业为5.206 5亿元,约占全县GDP的11.78%;人口16.921 9万人,其中农业人口13.548 5万人,占全县人口的 80.06%。
土地投入、农业产业结构调整、劳动力投入、农业科技进步、物质投入、财政支农支出等因素是影响农业经济的主要因素[18]。耕地是农业发展必不可少的限制性资源,保持一定面积的耕地,对于确保农业经济增长与粮食安全具有战略意义[19];劳动力是农业经济中最活跃的因素之一,也被认为是促进农业经济增长的关键;产业结构被称为资源“转换器”,农业产业结构的优劣代表了农业对资源与能源的转化能力;农业科技已成为促进农业经济增长的重要因素,化肥施用量与农业机械总动力常被用来衡量一个国家或者地区的物质与农业科技的投入程度;农业是弱质产业,财政投入对农业生产具有显著的促进作用[20]。有鉴于此,该研究以1990~2012年作为研究时间段,选取第一产业表征农业经济。根据研究区域特点,借鉴已有研究成果,分别选取社会经济指标中对农业经济有密切影响的农业产值、畜牧业产值、林业产值、农业劳动人口、耕地面积、化肥施用量、农业机械总动力、粮食产量及粮食作物播种面积等9个指标构建社会经济指标体系。但是协整分析要求模型中的变量不能过多,变量个数过多会影响模型估计的有效性[21],因此有必要对影响盐池县农业经济增长的因素进行筛选。该研究运用主成分分析法对影响盐池县农业经济的因素进行分析,结果表明有2个主成分,其中畜牧业产值、农业劳动人口及化肥施用量等在第一主成分上的载荷较大,农业产值、耕地面积及财政支农支出在第二主成分上的载荷较大。具体数据来自2004~2005年《盐池县领导干部统计手册》、2006~2012年《盐池经济要情手册》、《盐池县“十五”统计年鉴》及《盐池县统计年鉴 (2006~2010年)》。为了消除数据的异方差,使各变量之间的拟合效果更好,对第一产业、畜牧业产值、农业劳动人口、化肥施用量、耕地面积、农业产值及财政支农支出等变量原始数据取自然对数,分别记作 ln(PI)、ln(AH)、ln(RL)、ln(CF)、ln(CA)、ln(AV)、ln(FS)。
协整检验的第一步是对时间序列进行平稳性检验,该文运用Eviews 6.0软件,采用ADF(Augmented Dickey-Fuller,ADF)法进行时间序列的平稳性检验[17]。检验结果如表1所示,ln(PI)、ln(AH)、ln(RL)、ln(CF)、ln(CA)、ln(AV)、ln(FS)经一阶差分后,在1%的显著水平下均是平稳的,即以上各变量都是一阶单整。
表1 单位根检验结果
协整关系揭示的是非平稳数列之间的长期稳定关系,该研究涉及的是多个变量之间的协整关系的检验,因此该文采用基于VAR模型的Johansen极大似然法。首先,构建各变量组的VAR模型。经检验,所构建的VAR模型所有根的模小于1并且位于单位圆内,即VAR模型是稳定的。其次,VAR模型构建中滞后阶数的确定。目前有关滞后阶数确定的方法较多,该研究采用AIC准则,最终确定2个VAR模型最佳滞后阶数为3。最后,协整检验。该文采用迹统计量与最大特征值来进行协整检验,结果表明在显著性水平为5%的基础上,2个模型系统中的变量组之间都至少存在1个协整方程 (表2),具体如下。
表2 Johansen检验结果
从协整方程 (3)可以看出,从长期看,第一产业与化肥施用量、畜牧业之间存在正向关系,而与农业劳动人口之间存在负向关系。第一产业对畜牧业的长期弹性为0.922 131,说明第一产业对畜牧业的变化比较敏感,这与盐池县是宁夏重要的畜牧业大县,畜牧业在全县农业产业中占有重要地位的现实相吻合。化肥施用量的长期弹性为0.673 354,说明化肥施用量对农业经济增长具有较显著作用。第一产业对农业劳动人口的长期弹性为-1.875 014,表明农业劳动力要素的边际农业产出弹性为负,大量农村剩余劳动力的出现成为制约盐池县农业经济增长与农民收入增加的重要因素,因此,大量农村剩余劳动力转移问题亟须解决。
从协整方程 (4)可以看出,从长期看,第一产业与耕地面积、农业产业及财政支农支出之间存在正向关系。其中,第一产业对农业的长期弹性为0.757 50,说明第一产业对农业的变化比较敏感,表明农业在盐池县第一产业中具有重要地位。耕地面积的长期弹性为0.273 480 1,说明耕地面积对第一产业增长具有明显的正向作用。第一产业对财政支农支出的长期弹性仅为0.087 954,这可能与财政支农资金使用结构不合理与使用效率较低有关。
脉冲响应分析往往被用来描述一个内生变量对由误差项所带来的冲击的反应,即在随机误差项上施加一个标准差大小的冲击后,对内生变量的当期值与未来值所产生的影响程度[17]。该文选取滞后期为10年,对第一产业与化肥施用量、农业劳动人口及畜牧业产值进行脉冲响应分析。在图1中,横轴表示冲击作用的滞后期间数,纵轴表示脉冲响应函数大小,实线表示脉冲响应函数,虚线表示正负两倍标准差偏离带。由图1(a)可知,第一产业对化肥施用量冲击的响应出现较大幅度的波动,在即期给化肥施用量一个正冲击后,其在第2期降至谷底,约为-0.049,随后迅速上升,在第4期达到峰值0.016,在第6期后收敛并趋近于0,说明化肥施用量仅在中短期内对第一产业产值有影响,且影响不稳定,因此单纯依靠要素投入的粗放型经济增长方式不具有可持续性;在当期给农业劳动人口一个正冲击后,第一产业在第2期小幅上升后迅速下降,在第3期时负响应最大,约为-0.02,随后缓慢上升,到第6期后保持稳定并趋近于0,这表明盐池县在农业领域的劳动力投入已趋饱和,继续增加劳动力要素投入会对农业发展产生负面作用。据统计,1990~2012年,盐池县第一产业占GDP比重由43.3%下降至12.7%,但盐池县农业人口占总人口的比重与农业劳动人口占总劳动人口的比重仅以极微弱的比例在下降;同时,这期间盐池县的农业人口与农业劳动人口的绝对数分别增加了16 896人与14 985人,但是长期以来盐池县的二、三产业发展相对滞后,使二、三产业无法大量吸纳来自农村的剩余劳动力。当在本期给畜牧业产值一个正冲击后,第一产业上升较快,在第3期达到0.09,随后下降,至第5期后基本保持稳定,说明畜牧业对第一产业具有显著的促进作用与较长的持续效应。据统计资料显示,1990~2012年间,盐池县的畜牧业除在2002~2005年间因国家实施“退耕还林还草”与“禁牧封育”工程暂时受到影响外,其余各年份畜牧业在农业总产值中所占比重均在50%左右,而且盐池县农民人均纯收中70%以上来自畜牧业。
图1 脉冲响应分析结果
由图1(b)可知,当在本期给农业产值一个正冲击后,第一产业迅速下降,第5期时负响应最大,约为-0.121,随后缓慢上升,到第8期后上升较快,但整个影响均为负值。之所以出现这种情况,原因有二:一是近年来畜牧业产值在盐池县农林牧渔总产值中所占比重最高,就盐池县而言,农业与畜牧业之间是一个此消彼长的过程,即当农业产值增加时,畜牧业产值就会出现下降,进而会影响到盐池县第一产业的增加。二是由于生产方式粗放,盐池县农业产值的增长更多的是依靠增加耕地等要素的投入来实现的,而且对农牧交错带而言,增加耕地投入意味着将会加大草地与林地的开垦力度,会对环境造成不利影响,从而形成外部的不经济,进而影响整个农业产业的发展。据统计,1990~2012年盐池县草地面积减少了25.2%,而耕地面积则增加了49.6%,增加的耕地主要来自对草地的开垦,过度开垦加剧了盐池县的土地沙化倾向。当在本期给耕地面积一个正冲击后,第一产业在1~3期波动较大,从第4期开始趋于平稳,到第8期时出现下降,说明耕地作为重要的生产要素,其投入增加对农业经济增长具有重要的促进作用,但由于生产粗放,又受环境、政策等因素影响,耕地投入对第一产业的促进作用具有很大的不确定性。当在本期给财政支农支出给一个正冲击后,第一产业下降,至第2期达到最低值-0.036,随后迅速上升,至第3期基本平稳,到第8期开始下降趋于0值,说明财政支农支出波动会在中短期对第一产业产值产生影响。
方差分解通过分析每一个因素冲击对内生变量变化的贡献度,进一步评价不同结构冲击的重要性[17]。该文选取滞后期为10年,利用方差分析的基本思想分析化肥施用量、农业劳动人口、畜牧业产值、农业产值、耕地面积及财政支农支出对第一产业变动的贡献程度 (图2)。在图2中,横轴表示滞后期间数,纵轴表示各因素对第一产业变动的贡献度。由图2a可知,不考虑第一产业自身的贡献度,畜牧业产值对第一产业的贡献度最大,而且在第3期以后贡献度持续保持在25%以上;化肥施用量对第一产业的贡献度较小,维持在4%左右;农业劳动人口对第一产业的贡献度最小,不足1%。由图2b可知,不考虑第一产业自身的贡献度,农业产值对第一产业的贡献度最大,而且在第6期以后稳定在40%以上,农业的短期效益高于畜牧业,这也是农业产值对第一产业贡献度较高的一个重要原因;耕地面积对第一产业的贡献度初期较高,到后期开始下降,总体约为20%以上,说明粗放型经营方式对促进农业增收效率较低;财政支农支出对第一产业的贡献度在第3期后保持在10%以上,说明目前盐池县财政支农支出对农业经济的贡献力有限。
图2 方差分解分析结果
该文选取宁夏盐池县作为研究区域,在VAR模型分析的基础上,运用协整检验、脉冲响应函数及方差分解技术,对影响盐池县农业经济增长的主要因素进行了实证分析。分析结果表明,畜牧业与农业是盐池县重要的两大产业,均对第一产业具有显著的促进作用与较长的持续效应,但相比较而言,畜牧业更符合盐池县未来农业产业结构调整的趋势与生态建设的需要;大量出现的农村剩余劳动力严重阻碍了当地农业经济的发展,因此,农业劳动人口对农业经济的增长表现出一定的抑制作用,增加劳动力投入会降低农业产值;化肥与耕地是重要的农业生产要素,对第一产业具有促进作用,但受收入水平、技术进步、产业结构调整、生产方式转变与市场价格不稳定等因素的综合影响,化肥与耕地对农业经济效益的提高作用有限;财政支农支出与第一产业增长具有一致性趋势,但由于目前盐池县财政支农资金使用结构不合理,财政支农资金使用效率不高,造成其对盐池县农业经济的促进作用有限。
目前,盐池县正面临着如何在经济发展的同时,使受损的生态系统得到有效修复的难题。由于农业经营方式落后、资源利用不合理,以及长期的过度放牧与过度开垦,使盐池县的生态环境遭到了严重的破坏,处理好环境保护与经济发展之间的关系,对盐池县生态安全与社会经济可持续发展具有重要的现实意义。生态环境的治理过程也是产业结构调整与经济增长方式转变的过程,农业是盐池县的支柱产业,也是目前导致当地生态环境退化的重要原因之一。通过分析可知,对盐池县农业经济发展而言,应该重点处理好农业产业结构调整、提高农业生产效率与农村剩余劳动力转移3个问题,这与国内相关研究结论相吻合[22-25]。研究表明,影响农业经济增长的因素众多,而且与纯农区与纯牧区相比,盐池县的农牧业生产方式是受政治、社会及气候等因素综合交替作用形成的,其农业经济表现出更多的特殊性[26],因此,准确研判盐池县影响农业经济发展的因素是制定区域农业发展政策的重要依据。但囿于数据的可得性与模型假定的限制,该研究未能对影响盐池县农业经济增长的因素做周全考虑,因此今后应加强影响盐池县农业经济增长的各因素综合作用机理的研究。
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