我国棉花与玉米、大豆生产效益的比较分析

陆光米，朱再清

（华中农业大学经济管理学院，湖北 武汉 430070）

我国棉花与玉米、大豆生产效益的比较分析

陆光米，朱再清

（华中农业大学经济管理学院，湖北 武汉 430070）

为比较棉花与玉米、大豆的生产效益，综合运用收益比较指数、主成分回归分析、边际收益分析等方法，利用2001～2015年棉花、玉米、大豆生产成本收益相关数据，分析其生产效益的变动趋势及变化原因。研究表明：（1）棉花生产效益相对于玉米、大豆逐年降低。（2）2001～2005年价格因素是棉花生产效益具有比较优势的主要原因。（3）2006～2015年棉花生产比较效益优势逐渐下降，主要原因是单位边际收益下降和各项成本升高。针对以上结果，提出优化棉花品种品质、提高机械化水平、依靠科技力量提高投入产出效率、完善生产者补贴制度等措施，以促进棉花生产提质增效。

收益比较指数；比较优势；主成分回归；边际收益

棉花作为纺织工业最主要原料，在我国国计民生中一直占有重要地位。棉花生产效益直接影响棉农收入水平、棉纺织企业利润，进而影响到棉花产业和国民经济的发展。加入WTO后，受多重因素影响，我国棉花生产成本不断上升，且近年来棉花净利润和播种面积逐渐下降。在国产棉成本高且收益低与进口棉价格低且质量高等国内外双重压力下，我国棉花生产效益面临前所未有的挑战，但我国是棉花生产大国和消费大国的地位没有变，棉花生产对促进棉农就业增收的作用也没有变[1]。因此近年来，棉花与其他农作物间生产效益的比较收益，棉花生产比较效益逐年递减的原因等问题越来越受关注。

此前，不少学者从比较分析角度对农作物生产效益进行研究。 Georigia Sheare等[2]运用比较分析法对美国中西部地区有机农场在1977年和1978年施用不同肥料的生产成本收益进行研究，测算和比较了农家肥和化肥的投入产出效益。Stephen Cuckooed和W.Burt Sundquist[3]测算了美国玉米生产成本效益，根据测算结果对提高玉米生产成本投入产出效益提出政策建议。马晓河[4]通过对比粮食与其他农产品的生产效益，发现粮食生产比较收益偏低并持续下降。范成方等[5]运用主成分回归分析法对粮食、油料、蔬菜、苹果生产效益做比较分析，表明粮食生产比较效益并非不断下降，相对于油料、蔬菜及苹果的比较收益差距呈不断缩小趋势。也有诸多学者对我国棉花生产效益进行了研究。钟甫宁等[6]通过比较棉花与棉花替代作物（玉米、大豆等）的经济效益，发现棉花与替代作物的比价是影响农民是否种植棉花和种植面积的重要因素。朱再清等[7]运用主成分分析法对我国14个棉花生产区的生产条件进行综合评价，表明新疆、甘肃、山西分别属于最适宜、较适宜、一般的棉花生产区。王双正[8]研究指出当前我国传统棉区农民弃棉改粮、减棉增粮趋势愈演愈烈，短期内影响可能不是很明显，但长期来看对棉花产业安全形成负面效应。段培[9]利用新疆棉花与其他省份做比较分析，指出新疆棉花生产比较效益高于其他省份，但近年来生产比较效益下降，生态负效应增加。

在已有研究基础上，从布瑞克农产品数据库和《全国农产品成本收益资料汇编》收集2001～2015年棉花、玉米和大豆的生产成本和收益相关数据，拟对棉花生产效益变动趋势做描述性分析，并对其生产比较效益差距变化原因做比较分析和实证分析。旨在充分了解棉花生产比较效益变动原因的基础上，为提高棉花生产效益、保证棉农收益等提供政策建议，以驱动棉花生产向高效优质方向发展。

1 棉花与玉米、大豆生产收益趋势变动及比较收益指数分析

1.1 收益变动趋势比较

1.1.1 净利润变动趋势从图1可以看出2001～2015年3种作物的净利润整体呈现波动下降趋势，且近几年收益均为负数。玉米、大豆方面，2010年以前净利润波动幅度较小，除2008年外二者的净利润均低于棉花；2011～2015年则呈下降趋势，玉米由197.68元/667m2下降到-134.18元/667m2，年均增长率为-12.12%，大豆由128.63元/667m2下降到-40.25元/667m2，年均增长率为-32.11%，且二者的净利润均高于棉花。

棉花方面，净利润波动幅度较大，在2001～2015年呈现先上升后大幅下降的波动趋势，由2001年的51.59元/667m2增长到2010年的983.97元/667m2，增长了18.1倍，年均增长率为23.44%，且棉花净利润相对高于玉米、大豆。其中2008年棉花净利润大幅下降的主要原因是价格大幅下跌，但2010年上升显著，达到最大值983.97元/667m2，较2008年的-16.71元/667m2增长了59.89倍，波动幅度巨大。2011～2015年棉花净利润则呈大幅下降趋势，由202.49元/667m2下降到-921.55元/667m2，年均增长率为-46.06%，下降幅度很大且明显高于玉米、大豆的下降幅度。

图1 2001～2015年全国棉花、玉米、大豆种植净利润

1.1.2 成本利润率变动趋势从图2可以看出2001～2015年，棉花、玉米、大豆成本利润率总体呈现波动下降的趋势。棉花成本利润率波动幅度显著，整体呈现“二增三降”的波动轨迹，在2010年成本利润率达到最大值74.33%，2015年达到最小值-40.27%。除2003、2005、2006和2010年外棉花种植成本利润率均低于大豆，除2003和2010年外，棉花成本利润率均持平或低于玉米。玉米、大豆成本利润率在2010年以前整体呈波动上升趋势，在2011年后均呈现下降趋势，分别由34.43%和35.98%下降到-12.38%和-5.97%，下降幅度都很大，但二者成本利润率下降幅度均小于棉花。

图2 2001～2015年全国棉花、玉米、大豆种植成本利润率

1.2 收益比较指数分析

收益比较指数是通过比较单位面积收益、单位成本收益和综合收益来整体衡量。该研究中单位面积收益比较指数和单位成本收益比较指数都选取棉花为比较基准，以棉花净利润和成本利润率为1，分别计算玉米、大豆单位面积收益比较指数和单位成本收益比较指数；综合收益比较指数则是单位面积收益比较指数与单位成本收益比较指数的几何平均数。把2001～2015年分成3个时期并计算三者相应的比较指数，结果如表1。

1.2.1 单位面积收益比较指数由表1可知以棉花单位面积净利润为基准，玉米、大豆的单位面积收益比较指数总体呈波动上升趋势，2001～2015年玉米和大豆单位面积收益分别是棉花的1.188和0.824倍，比较收益存在差距。2001～2005年、2006～2010年棉花单位面积收益分别比玉米高出53.5%、54%，比大豆高出62.2%、65.8%，2011～2015年棉花单位面积收益分别比玉米和大豆低30.5%和13.7%。可见2001～2005年棉花单位面积收益相对于玉米、大豆具有较大比较优势且比较收益差距较大，而2006～2015年棉花单位面积收益比较优势不断下降，玉米、大豆相对于棉花比较收益差距逐渐缩小且后期比较收益高于棉花。

1.2.2 单位成本收益比较指数以棉花成本利润率为基准，玉米、大豆的单位成本收益比较指数整体呈直线上升趋势，2001～2015年玉米、大豆的单位成本收益分别是棉花的1.379和1.509倍，比较收益差距显著。2001～2005年棉花单位成本收益比玉米高8.6%，2006～2010和2011～2015年棉花单位成本收益分别比 玉 米 低 0.6% 和 89%，2001～2005、2006～2010和2011～2015年棉花单位成本收益比大豆低9.8%、24.5%和64.8%，可知2001～2005年棉花单位成本收益相对于玉米、大豆更具比较优势，而2006～2015年棉花成本收益比较优势不断下降，玉米、大豆相对于棉花比较收益差距逐期缩小且后期比较收益高于棉花。

表1 2001～2015年棉花与玉米、大豆收益比较指数

1.2.3 综合收益比较指数2001～2015年玉米、大豆综合比较收益指数均呈上升趋势，二者综合收益是棉花的1.28倍和1.12倍，综合比较收益存在差距。2000～2001和2006～2010年棉花综合比较收益分别比玉米高出34.8%和32%，比大豆高出35.6%和34.7%，2011～2015年棉花综合比较收益分别比玉米、大豆低57%和36.8%，可见棉花比较收益逐期下降，玉米，大豆相对于棉花比较收益差距逐渐缩小且后期比较收益高于棉花。

综上分析可知，2001～2015年玉米、大豆单位面积收益比较指数、单位成本收益比较指数、综合收益比较指数均整体呈现上升趋势。2001～2005年棉花比较收益相对玉米、大豆具有比较优势且存在比较收益差距，而2006～2015年棉花比较收益优势逐渐下降，玉米、大豆比较收益相对棉花而言比较收益差距逐期缩小，比较收益优势逐渐下降。

2 2 0 0 1~2 0 0 5年棉花比较收益相对玉米、大豆具有比较优势的原因分析

2.1 棉花单位面积比较收益优势

2001～2005年棉花价格远远高于玉米、大豆是其单位面积比较收益具有较大比较优势的主要原因。以棉花2001～2005的价格、产量和总成本为比较基准1，计算玉米、大豆各指标的比较指数。通过对比分析比较指数，发现2001～2005年玉米、大豆总成本投入均低于棉花，单位面积产量比棉花高出4.24和0.53倍，但二者价格比棉花低10.1和3.5倍，共同作用使其产值仅相当于棉花的68.7%和58%，同时价格对净利润的正向推动远远大于成本的负向推动作用。

表2 2001～2005年影响棉花、玉米、大豆单位面积收益各指标的比较指数

2.2 棉花单位成本比较收益优势

2001～2005年棉花种子费、化肥费、租赁费、机械作业费的产出效率高于玉米、大豆是其具单位成本比较收益具有比较优势的原因。通过2001～2005年棉花净利润之和除以2001～2005年棉花人工成本之和，求出棉花人工成本平均产出效率，同理求出棉花及玉米、大豆成本各子项目的投入产出效率（表3）。2001～2005年棉花人工成本、农药费和用工数量的产出效率分别低出玉米16%、220%和15%，是大豆的73%、110%和58.5%。但棉花种子费、化肥、租赁费和机械作业费的投入产出效率均高于玉米和大豆，分别高出玉米78.5%、57%、64%和87%，高出大豆104%、43%、45%和118%，且各成本投入产出效率对棉花比较收益的正向作用高于人工成本、农药费、用工数量的负向作用。

表3 2001～2005年棉花、玉米、大豆成本子项目单位成本收益比较 （元/667m2）

3 2 0 0 6~2 0 1 5年棉花比较收益优势逐渐下降的实证分析

3.1 变量选取

在借鉴已有研究的基础上，结合影响3种作物生产成本收益因素及数据获得实际情况，分别选取以下变量对棉花单位面积和单位成本比较收益优势下降原因进行分析。

单位面积收益由总成本和产值共同决定。根据我国实施的新农产品成本调查核算指标体系，总成本是指农产品生产过程中所耗费的资金、劳动力、土地等资源的成本，生产过程中所耗费的资金可用物质与服务费用表示，耗用的劳动力用人工成本表示，土地资源用土地成本表示。产值反映生产者实际取得的总收益，受价格和产量影响。因此选取净利润作为被解释变量，用Y表示，选取每50 kg主产品价格、产量、物质与服务费用、人工成本、土地成本作为解释变量，分别以 X1、X2、X3、X4、X5表示。

比较棉花与玉米、大豆单位成本收益即是比较各生产成本要素投入对其产出的影响。产出用净利润表示，投入受生产资料、服务、劳动等因素影响。因此以单位成本收益为因变量，用YC表示；以净利润、人工成本、种子费、化肥费、农药费、租赁费、机械作业费、用工数量为自变量，分别以JLR、RCB、ZZF、HFF、NYF、ZNF、JXF、YGL表示。

3.2 模型构建与研究方法

3.2.1 模型构建为分析2006～2015年棉花单位面积和单位成本比较收益优势下降原因，建立三者单位面积收益和单位成本收益的多元回归模型如下：

式中Yi和YCi（i=1、2、3）分别表示棉花、玉米、大豆的净利润和单位成本收益，u和δ为随机误差项，β0 和 a0为常数项，βj（j=1、2、3、4、5）和ai（i=1、2、3、4、5、6、7、8）为偏回归系数，表示在其他影响因素不变的情况下，自变量每变动一个单位时单位面积收益和单位成本收益的平均变动量。

3.2.2 研究方法主成分分析利用降维的思想，将多个指标转化为几个具有代表意义的综合指标，且尽量不改变指标体系对因变量的解释程度，且每个主成分都是原始变量的线性组合，能更准确的反映事物特征。该方法的计算步骤是首先对原始数据进行标准化处理以消除量纲的影响；然后提取主成分，对主成分做正交变换求出新自变量；再用新变量与中心化因变量进行普通最小二成回归分析，得出主成分的偏回归系数；最后结合各变量均值和标准差，还原原始方程各自变量的回归系数[10]。笔者运用SPSS 19.0软件通过主成分回归分析实现数据的降维，用主成分代替原始变量与目标变量进行多元线性回归分析，更准确解释各变量每变动一个单位对单位面积收益和单位成本收益的影响。

3.2.3 实证分析（1）数据处理。各指标间由于计量单位的不同，使得指标间不具有综合性。为消除变量间由于量纲差异而造成的影响，需对2006～2015年棉花、玉米、大豆的原始数据进行标准化处理。将影响单位面积收益的变量标准化数据保存为ZY、ZXi（i=1-5），将影响单位成本收益的变量标准化数据保存为ZYC、ZJLR、ZRCB、ZZZF、ZHFF、ZNYF、ZZNF、ZJXF、ZYGL。对模型进行描述性统计分析，用来对中心化后的变量进行完主成分回归后计算原始方程的回归系数值。再对对影响棉花、玉米、大豆单位面积收益和单位成本收益各变量分别做共线性诊断，通过容忍度＜0.1、相当多维度的特征根为0等多个指标进行判断，发现棉花、玉米、大豆变量间均存在严重的多重共线性。

表4 2006～2015年棉花、玉米、大豆各变量的基本描述

（2）主成分分析。对3者影响单位面积收益的变量做主成分分析，确定棉花前2个主成分、玉米前2个主成分、大豆前3个主成分代替原始变量与目标变量进行多元线性回归分析，方差累积贡献率分别为96.6%、97%、99.5%。同理，对影响单位成本收益变量做主成分分析，确定棉花、玉米前2个主成分、大豆前3个主成分代替原始变量与目标变量进行多元线性回归分析，方差累积贡献率分别为96.6%、96.8%、98%。同时，为了使主成分更好的反映原始变量的信息，采用最大方差法进行旋转，分析单位面积收益影响因素时，棉花、玉米旋转3次迭代后收敛，大豆旋转5次迭代后收敛。分析单位成本收益时，棉花、玉米在经过3次迭代后收敛，大豆在6次迭代后收敛。得到三者单位面积收益主成分得分系数、单位成本收益得分系数和各主成分对应的特征值λ（表5）。单从主成分得分系数很难看出是哪些因素导致棉花2006～2015年生产比较效益下降。因此根据主成分得分系数和各主成分对应的特征值，计算三者单位面积收益和单位成本收益的综合评价值，作为新变量。

（3）回归分析与模型检验。用新变量和中心化的因变量（ZY、ZYC）做多元线性回归分析，得新变量的回归系数估计值。结合各变量对应的均值和标准差，计算3者单位面积收益模型原始自变量的回归系数（表6）和单位成本收益模型原始自变量的回归系数（表7）。然后对三者单位面积收益模型和单位成本收益模型进行检验。得出三者复相关系数R分别为0.976、0.974、0.987和0.978、0.984、0.95，说明各主成分与每亩净利润和单位成本收益密切相关，即是各自变量与每亩净利润和单位成本收益高度相关。三者调整后R方分别为0.94、0.933、0.941和0.943、0.958、0.855，说明模型对数据的拟合效果很好。模型检验的F值分别为71.8、63.6、29.7和75.6、104.9、18.6，均大于其各自的临界值。且模型F检验的P值分别为0.000、0.000、0.003和0.000、0.000、0.002，说明在给定1%的显著性水平下模型具有显著的统计学意义，解释变量与被解释变量之间存在显著的线性关系，各自变量的变化能够很好的反映每亩净利润和单位成本收益的线性变化。

表5 2006～2015年棉花、玉米、大豆各变量主成分得分系数

表6 2006～2015棉花、玉米、大豆单位面积收益各自变量回归系数

表7 2006～2015年棉花、玉米、大豆单位成本收益各自变量回归系数

3.2.4 回归分析结果的解释（1）单位面积收益分析结果的解释。由表6可知，β1表明棉花、玉米、大豆每50 kg主产品价格提高1元可使净利润分别平均提高1.089、0.181和0.127元，棉花价格边际收益分别比玉米、大豆高出5倍和7.6倍，可见价格是棉花单位面积比较收益相对于玉米、大豆而言仍具比较优势的原因。β2表明棉花、玉米、大豆每多生产1 kg会使净利润分别平均减少36.443、0.422和2.769元，玉米、大豆减少量分别比棉花低36.021和33.674元，可见产量增加是棉花单位面积比较收益优势逐渐下降的主要原因。此外，若其他影响因素不变，物质与服务费用、人工成本和土地成本每增加1元可使玉米的净利润分别平均减少0.218、0.167 和0.325元，使大豆净利润分别平均减少0.574、0.565和0.466元。棉花对应的边际收益减少量比玉米高出3、0.5和0.4倍、比大豆高出0.56、3.9和2.4倍。说明物质与服务费用、土地成本是引起棉花单位面积比较收益逐渐下降的原因。

（2）单位成本收益分析结果的解释。由表7可知，a1表明净利润每增加1元/667m2，可使棉花、玉米、大豆单位成本收益平均增加0.000 3、0.000 6和0.001 1元，表明三者单位成本收益与单位面积收益呈正相关的关系，即单位面积收益与投入产出效益同方向变化。若其他影响因素不变，人工成本和农药费每增加1元，可使玉米、大豆单位成本收益分别平均减少0.000 3和0.013 7元，大豆单位成本收益0.001 4和0.023 4元。边际收益减少量分别比棉花高50%、6倍和78%、2倍，说明人工成本和农药费的增加是棉花单位成本收益相对于玉米、大豆存在比较优势的原因。若其他影响因素不变，租赁费每增加1单位，可使玉米、大豆的单位成本收益平均减少0.001 5和0.003 4元，边际收益减少量分别比棉花高出-47%、55%，因此租赁费是导致玉米比较收益差距缩小，大豆比较收益差距增大的原因。若其他影响因素不变，种子费、化肥费和机械作业费每增加1单位，均使玉米的单位成本边际收益平均减少0.003 1、0.001和0.001 6元，大豆的单位成本边际收益平均减少0.001 2、0.001 2和0.002 3元，用工数量每增加1单位，使玉米和大豆的单位成本边际收益平均增加0.053和0.089元。玉米的边际收益增加量比棉花高出180%、210%、87.5%和56%，大豆的比棉花高出63%、158%、30%和162%。

综上，棉花价格对单位面积边际收益的正向作用远高于玉米、大豆是其生产效益具有比较优势的原因，而种子费、化肥费、机械作业费、用工数量的边际收益低于玉米、大豆，是棉花生产效益不断下降的原因。

4 研究结论与政策建议

4.1 研究结论

根据上述研究，得出以下结论：（1）三者单位面积收益与单位成本收益呈现一致变动规律，单位成本收益与单位面积收益呈正相关的关系。（2）2001～2005年棉花比较收益存在较大比较优势，即玉米、大豆相对于棉花收益存在较大差距。主要原因是棉花销售价格远高于玉米、大豆，且棉花人工成本、农药费的投入产出效率均高于玉米、大豆。（3）2006～2015年棉花比较收益优势逐渐下降，玉米、大豆相对于棉花比较收益差距逐渐缩小。主要原因是棉花产量、物质与服务费用、土地成本单位面积边际收益的负向作用均高于玉米、大豆，且棉花种子费、化肥费、机械作业费、用工数量的投入产出效率均低于玉米、大豆。

4.2 政策建议

根据上述结论，提出以下建议：（1）优化棉花品种品质，以驱动棉花生产提质增效。注重棉花主产区和优质棉花生产区，科学合理划定棉花生产保护区，加强科技创新，依托科研院所优化品种品质，保障棉花生产质量和效益，提高棉花生产比较效益和竞争力。（2）鼓励适度规模经营，提高棉花生产机械化水平。积极引导农民在自愿基础上，通过村组内互换并地等方式，实现按户连片耕种，提高棉花生产机械化化水平。加快转变棉花种植发展方式，加强耕地基础设施建设，依靠科技进步提高产出效率。（3）降低棉花生产种子、化肥费用的投入，提高用工效率；完善目标价格政策，改进补贴方式，健全生产者补贴制度。这些有效途径是提高棉花生产效益，增强其综合生产能力，促进棉花产业持续健康发展。

[1] 陈萌山. 中国棉花产业发展有关问题研究[J]. 中国棉花，2014，（9）：38-42.

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Comparative Analysis of Cotton, Corn and Soybean Production Efficiency in China

LU Guang-mi，ZHU Zai-qing
（College of Economics and Management, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, PRC）

In order to compare the production benefit of cotton,corn and soybean, we use comprehensive method which conclude income comparison index, principal component regression analysis and marginal income analysis, addition with the production cost income related data of cotton, corn and soybean in 2001 to 2015, to analyze the fluctuation trend and change reason of the productive effect. The results show that: (1) the productive effect of cotton decreased every year compared to corn and soybean. (2) The productive effect of cotton has comparative advantage due to the price factor in 2001 to 2005. (3) The main reason of the advantage decrease is the unit marginal revenue decline and rising cost. In conclusion, this paper proposed measures to promoting cotton production quality and efficiency, which conclude optimize the quality, improve the level of mechanization, increase the input and output efficiency relying on scientific and technological strength, and improve the measures of the producer subsidy system, etc.

income comparison index; comparative advantage; principal component regression; marginal income

F307.12

A

1006-060X（2017）09-0115-06

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.009.030

2017-06-12

陆光米（1991-），女，布依族，贵州平塘县人，硕士研究生，主要从事农业产业发展研究,。

（责任编辑：肖彦资）