基于Shift-Share模型的“镰刀弯”地区粮食增产结构变动分析*——兼论玉米种植结构调整

余晓洋 ，田 帅， 吕 一， 刘 帅， 2※

(1.吉林农业大学经济管理学院，长春 130118； 2.吉林农业大学粮食主产区农村经济研究中心，长春 130118；3.吉林省农业科学院，长春 130033)

基于Shift-Share模型的“镰刀弯”地区粮食增产结构变动分析*
——兼论玉米种植结构调整

余晓洋1， 3，田 帅1， 吕 一1， 刘 帅1， 2※

(1.吉林农业大学经济管理学院，长春 130118； 2.吉林农业大学粮食主产区农村经济研究中心，长春 130118；3.吉林省农业科学院，长春 130033)

[目的]“镰刀弯”地区玉米种植面积大幅度增加，粮食种植结构单一，为确保粮食安全稳定、多元化发展，需要明确该地区粮食生产结构中不同作物的变化特点和竞争优势。[方法]文章运用Shift-Share模型对“镰刀弯”地区的粮食作物生产结构和竞争力优势进行比较，分析了水稻、玉米、薯类、豆类以及其他作物的结构和竞争力优势差异。[结果]“镰刀弯”地区内部不同区域之间不同作物的结构优势和竞争力优势差异明显，其主要原因在于不同作物的播种面积和单位面积产量增长变动速度不同。[结论]“镰刀弯”地区粮食种植结构的调整，尤其是玉米种植面积的调减，应当充分考虑不同作物之间的优势差异，在满足可持续发展和市场需求且不形成过度供给的情况下，增加优势作物的种植，最终形成合理的种植结构和区域布局。

粮食增产结构 玉米种植结构 优势差异 Shift-Share模型 “镰刀弯”地区

0 引言

2015年我国粮食产量达到6.21亿t，其中玉米产量2.25亿t，保持着良好的“连增”态势。从2008年，国家开始实行玉米临时收储政策，玉米临时收储价格逐年提高，种植玉米的相对收益显著高于其他粮食作物，极大地调动了农民种粮的积极性，促成了粮食产量持续稳定地增长。玉米产能的过度释放、人民币汇率大幅升值所导致的进口玉米成本进一步降低，共同形成了我国玉米的高产量、高库存量、高进口量、低销售量，即“三高一低”[1]。“镰刀弯”地区包括东北冷凉区、北方农牧交错区、西北风沙干旱区、太行山沿线区及西南石漠化区，是我国玉米种植的主要区域。为理顺玉米市场供求关系、优化粮食作物生产结构，在对“镰刀弯”地区进行种植结构调整时，应当明确该地区内部粮食作物的增长变动趋势，并深入分析不同粮食作物的优势差异。

目前，粮食生产区域研究粮食作物结构变化的方法有描述性统计分析、GIS、空间自相关分析[2-3]，标准差指数、变差系数分析[4]，粮食增产贡献率[5]，粮食生产灰色系统模型[6]分析表明了粮食作物空间布局变化特征、增产能力、影响因素以及区域差异； 粮食生产区域研究粮食作物竞争力的方法有聚类分析、粮食贡献度、PSR(压力状态响应)模型方法[7]，规模优势指数、效率优势指数、综合优势指数、集中度指标分析[8]，分析表明了粮食作物对粮食的贡献程度、作物区域优势和竞争力优势。

Shift-Share模型分析法，将结构变化与竞争力结合起来研究产业结构和竞争力优势，能够评价区域经济结构优劣和自身竞争力的强弱程度，找出区域内部具有结构、竞争力优势的产业部门[9]。该方法广泛用于农民收入结构[10]、农业结构和竞争力[11-12]、区域经济增长[13-14]、产业结构[15]等领域研究。现阶段，Shift-Share模型分析法也开始用于我国粮食主产区粮食产量结构与增长效益研究[16]、长江中游地区粮食增长的结构变动分析[17]。文章运用Shift-Share模型对“镰刀弯”地区的粮食作物内部结构优势、竞争力优势进行分析，阐述不同粮食作物的竞争力状况和增长潜力，对于“镰刀弯”地区通过粮食供给侧结构性改革形成契合市场、结构合理、安全有序的粮食供给体系提供理论参考[18]。

1 基于粮食结构效应的Shift-Share模型构建

偏离-份额分析法(Shift—Share Method，简称SSM分析法)的基本原理是：在选定时间范围和参考区域内，把区域经济变化看作一个动态过程，以其所处的更大区域的经济发展为参照系，将区域自身经济总量在某一时期的变动分解为份额分量(N)、结构偏离分量(P)和竞争力偏离分量(D)[19]。

该文根据Shift-Share模型分析法的基本原理，建立“镰刀弯”地区粮食变化模型：假设“镰刀弯”地区中i市在[0，t]时间之后，粮食产量和粮食结构均已发生变化。令yij， 0和yij，t分别表示i市j粮食作物类型在基期和报告期的产量。yi， 0和yi，t分别表示i市在基期和报告期的粮食总产量。Y0和Yt表示参照全国在基期和报告期的粮食总产量。以Yj， 0和Yj，t表示全国基期和报告期j粮食作物类型的产量。根据Shift-Share模型分析法，把[0，t]时间段i市j粮食作物类型产量的实际增长量Gij分解为Nij、Pij、Dij等3个分量，即得：

Gij=yij，t-yij， 0=Nij+Pij+Dij

(1)

(2)

式中，Ni表示地区增长份额分量，指研究区域按照全国粮食产量总的增长率增长应该实现的增长量，表示受益于全国粮食产量总增长趋势能获得的地区增长份额。

(3)

式中，Pij表示结构偏离分量，指研究区域不同粮食作物类型按照全国相应粮食作物类型增长率计算的增长额与按照全国粮食总增长率计算的增长额之差。

(4)

式中，Dij表示竞争力偏离分量，指研究区域i市因j粮食作物类型增长速度与全国相应粮食作物类型增长速度不同而引起的偏差。

(5)

式中，Tij为总偏离份额分量，即粮食产量结构偏离分量与竞争力偏离分量之和。表示研究区域i市j粮食作物表现出的整体增长优势。Tij为正，表示研究区域i市j粮食作物相对于全国具有的增长优势。

2 研究区域粮食增产结构变化分析

2.1 数据选取

图1 研究区域分布

“镰刀弯”地区包括东北冷凉区、北方农牧交错区、西北风沙干旱区、太行山沿线区及西南石漠化区。东北冷凉区涉及黑龙江北部和内蒙古东北部第四、五积温带以及吉林东部地区； 北方农牧交错区的走向北起大兴安岭的内蒙古呼伦贝尔市，向南至内蒙古通辽市和赤峰市，再沿长城经河北北部、山西北部和内蒙古中南部向西南延伸； 西北风沙干旱区涉及新疆、甘肃、宁夏、内蒙古等省； 太行山沿线区涉及山西东部和河北西部山区； 西南石漠化区涉及广西、云南、贵州等省。因此，该文选取黑龙江省齐齐哈尔市、内蒙古自治区赤峰市、甘肃省兰州市、河北省张家口市、云南省昆明市分别代表东北冷凉区、北方农牧交错区、西北风沙干旱区、太行山沿线区及西南石漠化区作为研究对象(图1)。以1996～2014年作为分析期，并以全国粮食产量及相应粮食作物产量作为参照系，研究5个区域水稻、玉米、薯类、豆类及其他作物*其他粮食作物包括：小麦、谷子、高粱。的产量结构和竞争力优势差异。数据来自农业部种植业管理司(www.zzys.moa.gov.cn)、各省份统计年鉴以及统计公报。

2.2 研究区域粮食产量与结构变化

1996～2014年间，我国粮食产量累计增加了20.32%。其中，玉米产量增加幅度最大，累计增加了69.17%，水稻产量增加幅度较小，只有5.85%，薯类和豆类产量分别下降了10.76%和5.67%，而其他作物增加了108.41%(表1)。

1996～2014年，齐齐哈尔市、赤峰市和昆明市粮食产量增加幅度超过全国水平，而张家口市下降0.8%。齐齐哈尔市光、热、水资源丰富，有利于早熟水稻品种的生长发育，水稻产量增加明显，达到166.88%； 张家口市则下降72.83%。赤峰市和昆明市薯类产量增加明显，分别达到211.25%、445.61%，由于该地区土壤较旱、贫瘠，有利于薯类生长； 齐齐哈尔市薯类产量则下降明显，达到37.29%。兰州市具有带状盆地的特征，光照充足，适合玉米、豆类种植，因此它们的产量增长幅度很大，分别增加310.43%、685.29%； 张家口市则下降明显，达到73.95%。对于其他作物产量， 5市均处于下降的趋势，与全国增长的趋势截然相反(表1)。

表1 1996～2014年各粮食作物增长率 %

从区域粮食作物内部结构变化看，水稻产量占比， 2014年齐齐哈尔市水稻产量占比增长，比1996年高3.64%。玉米产量占比，昆明市玉米产量占比增长幅度最大， 2014年比1996年增长27.23%。薯类产量占比，昆明市薯类产量占比增长幅度最大， 2014年比1996年增长11.54%。豆类产量占比， 2014年豆类产量占比与1996年相比，仅有兰州市增长，增长幅度达到4.78%，齐齐哈尔市下降明显，达到11.86%。对于其他作物产量占比， 2014年与1996年相比， 5市均处于下降的趋势，兰州市下降最大，达到41.19%(表2)。

表2 1996～2014年粮食作物内部结构变化情况 %

2.3 Shift-Share模型分析结果

地区增长份额分量Ni。在1996～2014年间，“镰刀弯”地区受益于全国粮食总增长趋势能获得的地区增长份额最大的是齐齐哈尔市，达到121.74万t，其次是赤峰市(58.82万t)，再次是张家口市(32.13万t)、昆明市(19.54万t)，说明上述区域具备增加粮食产量的基础优势或潜在增长能力。最小的是兰州市，只有7.98万t，说明该区域增加粮食产量的基础优势和潜在增长能力较小。

实际增量Gi。齐齐哈尔市实际增量达到672.12万t，是地区增长份额分量的5.5倍。该区域具备增加粮食产量潜在能力的赤峰市、昆明市实际增量分别是地区增长份额分量的4.7倍和2.4倍，而张家口市实际增量比地区增长份额低1.26万t。兰州市实际增量是地区增长份额的2倍。

总偏离份额分量Ti。齐齐哈尔市(550.38万t)、赤峰市(220.40万t)、昆明市(27.37万t)、兰州市(7.96万t)实际粮食产量增长优势超过全国平均水平，而张家口市(-1.26万t)实际粮食产量增长优势低于全国平均水平。

结构偏离份额分量Pi。“镰刀弯”地区粮食结构偏离份额均优于全国结构水平，结构优势最明显的是齐齐哈尔市(206.94万t)，其次是赤峰市(190.92万t)、张家口市(73.10万t)，再次是兰州市(32.14万t)、昆明市(18.59万t)。

竞争力份额分量Di。“镰刀弯”地区中齐齐哈尔市的粮食竞争力最强，达到343.44万t，对粮食产量提升的作用很大。赤峰市(29.48万t)、昆明市(8.78万t)粮食竞争力优势较弱，而兰州市(-24.18万t)、张家口市(-74.36万t)则缺乏粮食竞争力优势。

表3 1996～2014年“镰刀弯”地区粮食偏离份额比较 万t

从“镰刀弯”地区粮食作物类型来看，具有全面优势的单一作物主要有齐齐哈尔市的玉米、赤峰市的玉米、兰州市的玉米、昆明市的玉米。具有全面劣势的单一作物主要有齐齐哈尔市的薯类、赤峰市的水稻、张家口市的水稻和豆类、昆明市的水稻。具有竞争力优势的有齐齐哈尔市的水稻和豆类、赤峰市的薯类和豆类、兰州市的水稻、豆类和薯类、张家口市的薯类、昆明市的薯类和豆类。张家口市的玉米缺乏竞争力优势(表4)。

表4 基于粮食作物类型的Shift-Share模型实证结果比较

区 域Pi>0Di>0Ti>0Pi>0Di<0Ti>0Pi>0Di<0Ti<0Pi<0Di>0Ti>0Pi<0Di>0Ti<0Pi<0Di<0Ti<0黑龙江省齐齐哈尔市(东北冷凉区)玉米水稻/豆类其他/薯类内蒙古自治区赤峰市(北方农牧交错区)玉米薯类豆类其他/水稻甘肃省兰州市(西北风沙干旱区)玉米水稻/豆类/薯类其他河北省张家口市(太行山沿线区)玉米薯类水稻/豆类/其他云南省昆明市(西南石漠化区)玉米薯类豆类水稻/其他

2.4 粮食作物优势存在差异原因解析

与全国粮食生产总体水平相比，齐齐哈尔市、赤峰市、兰州市、张家口市和昆明市粮食生产具有结构优势，结构优势来源于齐齐哈尔市、赤峰市和昆明市粮食播种面积增长快速，兰州市、张家口市粮食单产增长快速，且高于全国粮食增长水平。齐齐哈尔市、兰州市和赤峰市水稻生产的单产增长低于全国粮食单产增长水平，张家口市和昆明市水稻生产的播种面积、单产增长低于全国粮食播种面积、单产增长水平，导致这些地区水稻生产缺乏结构优势。齐齐哈尔市、赤峰市、兰州市、张家口市和昆明市玉米生产的播种面积增长远远高于全国粮食播种面积增长水平，具有结构优势。薯类、豆类和其他作物则均无结构优势。

由于粮食播种面积增长快速，且高于全国粮食生产增长水平，齐齐哈尔市、赤峰市和昆明市粮食生产具有竞争力优势。而兰州市、张家口市粮食播种面积增长低于全国粮食生产增长水平，导致这些地区粮食生产缺乏竞争力优势。从具体作物看，齐齐哈尔市水稻播种面积增长、兰州市水稻播种面积和单产增长，高于全国水稻增长水平，致使这些地区水稻生产具有竞争力优势； 而张家口市水稻播种面积和单产增长，昆明市水稻播种面积增长，赤峰市水稻单产增长，远远低于全国水稻增长水平，导致这些地区水稻生产缺乏竞争力优势。齐齐哈尔市、赤峰市、兰州市和昆明市玉米具有竞争力优势来源于播种面积增长远远高于全国玉米播种面积增长水平，而单产水平却低于全国玉米单产增长水平； 张家口市虽然玉米播种面积增长高于全国玉米播种面积增长水平，但是单产增长低于全国单产增长水平太多，导致该地区玉米缺乏竞争力优势。赤峰市、兰州市和昆明市薯类播种面积和单产增长，张家口市薯类单产增长，高于全国薯类增长水平，致使这些地区薯类具有竞争力优势； 齐齐哈尔市薯类单产增长低于全国薯类单产增长水平太多，导致该地区薯类缺乏竞争力优势。齐齐哈尔市、赤峰市、昆明市豆类的播种面积增长，兰州市豆类单产增长，高于全国豆类增长水平，致使这些地区豆类具有竞争力优势； 张家口市豆类播种面积增长慢且远远低于全国豆类播种面积增长水平，缺乏竞争力优势。其他作物则无竞争力优势(表5)。

3 结论及政策建议

通过Shift-Share模型分析法，对“镰刀弯”地区粮食生产结构和竞争力优势实证检验分析得出以下结论：东北冷凉区玉米具有结构、竞争力优势，水稻、豆类具有竞争力优势，而薯类缺乏结构和竞争力优势。北方农牧交错区玉米具有结构、竞争力优势，薯类和豆类具有竞争力优势，水稻缺乏结构、竞争力优势。西北风沙干旱区玉米具有结构、竞争力优势，水稻、薯类和豆类具有竞争力优势。太行山沿线区薯类具有竞争力优势，而水稻和豆类缺乏结构与竞争力优势，玉米缺乏竞争力优势。西南石漠化区玉米具有结构、竞争力优势，豆类和薯类具有竞争力优势，水稻缺乏结构和竞争力优势。

表5 1996～2014年“镰刀弯”地区粮食作物产量变动份额分量分析*播面变化比=报告期粮食作物播面/基期粮食作物播面;单产变化比=报告期粮食作物单产/基期粮食作物单产;R=中国粮食作物播面变化比*中国粮食作物单产变化比-1;Ri-R=(中国某作物播面变化比*中国某作物单产变化比)-(中国粮食播面变化比*中国粮食单产变化比);ri-Ri=(某市某作物播面变化比*某市某作物单产变化比)-(中国某作物播面变化比*中国某作物单产变化比)。

为确保粮食生产多元化及安全稳定，在“镰刀弯”地区粮食结构调整过程中，应当重点调减太行山沿线区玉米种植面积，增加其他优势作物的播种面积。在东北冷凉区、北方农牧交错区等玉米种植优势地区，依据当地畜牧业发展的状况，发展青贮玉米，以满足畜牧业对优质饲料的需求，从而调减籽粒玉米的播种面积。在水稻优势地区，应优化稻田种植结构，不断完善灌溉配套设施。在西北风沙干旱区、太行山沿线区等薯类优势地区，应当扩大马铃薯种植面积，落实马铃薯主粮化战略的实施，加强市场配套设备的研发。对于豆类作物而言，急需加快科技创新，提高单产水平以及加工技术水平。

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STRUCTURE VARIATION OF GRAIN YIELD IN "SICKLE BEND" REGION BASED ON SHIFT-SHARE MODEL*——AND THE ADJUESMENT OF CORN PLANTING STRUCTURE

Yu Xiaoyang1， 3，Tian Shuai1，Lv Yi1，Liu Shuai1， 2※

(1.College of Economics and Management of Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China; 2.Center for Rural Economic in Major Grain Producing Areas, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China; 3.Jilin Academy of Agricultural Science, Changchun 130033, China)

The "sickle bend" region is the main area of corn planting in China, including the northeast cool area, the northern farming pastoral zone, the northwest arid sandy area, the Taihang Mountain region and the southwest rocky dese desertification area. The planting area of corn in "sickle bend" region increased greatly, which played an important role in ensuring food safety and stability, and hence it needed to clear the structure and competitive advantage of grain production in the area. The Shift-Share model was used in this paper to compare the production structure and competitive advantage in the "sickle bend" region, analyze the internal structure and the competitive advantages of rice, corn, tubers, beans and other crops. The results illustrated that: there were significant differences in the structural and competitive advantages among different "sickle bend" regions. The main factors were the different crop planting area and yield growth rate per unit area. Corn had the advantages of structure and competitive in the cool area of northeast China, the northwest arid region, and the southwest rocky dese desertification area. Rice and beans had competitive advantage in northeast China, while corn and tubers had competitive advantage in northern farming pastoral zone. In the Taihang Mountain region, tubers had competitive advantage, rice and beans lacked of structure and competitive advantage. Finally, it proposed that for the grain planting structure adjustment, especially corn acreage, in the "sickle bend" region, it should fully take account into the differences of advantage between crops, and increase the area of the advantage crops under the condition of meeting the market demand, and ultimately perfect the layout of the regional planting structure.

grain structure; corn planting structure; superiority difference; Shift-Share model; "sickle bend" region

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170503

2016-12-24

余晓洋(1991—)，男，浙江杭州人，硕士。研究方向：农业经济理论与政策。※通讯作者：刘帅(1982—)，男，吉林四平人，副教授。研究方向：农业经济理论与政策。Email：liushuai82@gmail.com

*资助项目：国家自然科学基金项目“东北粮食主产区耕地质量下降问题研究” (71640039)；农业部软科学研究项目“玉米临储价格调整效应和玉米目标价格改革问题研究”(Z201610)；吉林省教育厅“十二五”规划项目“粮食主产区农业基础设施增收效应研究”(吉教科文合字[2014]第45号)；吉林省社会科学基金重点项目“农村地租：现状、影响以及发展趋势的研究——以吉林省为例”(2016A21)；吉林省“十三五”智库规划基金项目“吉林省秸秆综合利用问题研究”(2017JLSZKZB038);吉林省农业科学院创新工程(研究生基金)项目“吉林省农户对玉米生产者补贴政策的评价及行为响应”(c7208000204)

F326.11

A

1005-9121[2017]05014-07