粮食生产技术进步的福利效应分析

毛 双，刘鹏凌

（安徽农业大学经济管理学院，安徽 合肥 230036）

21世纪以来，依赖于单产的不断增加，虽然粮食种植面积并没有显著增加，但我国粮食产量不断迈上新台阶。我国粮食单产从2000年的4 261 kg/hm2增加到2015年的5 482.8 kg/hm2，年增长率为16.95%，平均每年单产增加81.45 kg/hm2；随着单产的提高，粮食总供给量以19.94%的年增长率不断增加，粮食生产实现十二连增，粮食供给能力不断增强。与此同时，我国粮食消费量也在逐年增加，持续增长的人口、工业用粮、饲料粮等需求的不断增加，使粮食的消费量逐年提高。2000—2015年，我国粮食消费量累计增长11 610.14万t，平均每年增长774万t，人均粮食消费量累计增长91.6 kg，年均增长6.11 kg。长期来看，受居民收入水平不断提高、二孩政策全面放开等因素影响，我国粮食供求结构并非供大于求，不断提高粮食产量、增强粮食产能应是我们长期高度重视的重大问题。

粮食产量的不断提高与农业技术进步的贡献密不可分，2003—2011年，农业技术进步对粮食增产的贡献率达53.5%，对我国农业生产发展具有关键性推动作用［1］。一方面，农业技术进步会提高粮食总供给、影响粮食价格，进而对粮食生产者的福利水平造成影响；另一方面，农业技术进步通过影响粮食供给量来调节粮食价格，对粮食消费量产生影响，进而对消费者的福利效应水平产生影响。准确把握技术进步对福利水平的影响，对粮食安全具有重要影响。除了农业技术进步率会对福利水平产生影响，粮食的供给弹性和需求弹性又会对福利效应产生怎样的影响，科学地研究粮食生产的福利效应，对政府制定相应的政策能够提供有效借鉴。

有关农业技术进步的理论研究，最早可追溯到18世纪50～70年代法国资产阶级重农学派。重农学派的代表人物是古典经济学家魁奈主张发展农业，认为只有农业才是真正的生产活动。作为英国古典经济学的代表人物，大卫.李嘉图在他的著作中提出了关于农业增长的动态理论。在这理论中，经济增长的基本源泉是资本积累，而新的发明创造也就是农业技术进步被看做是首要推动力。李嘉图认为，提高资本用于增进土地生产力，改良农用机械，会提高农业的生产效率，促进农业的发展。1958年，W.W.科克伦提出了“农业踏轮理论”，认为在农业生产中，率先采用新技术的生产者获得超额利润，随着其他生产者的不断跟进，导致农产品生产成本下降，价格降低，使得技术进步带来的比较优势降低，获利减少，为了保持生产优势，生产者不得不重新寻找新的生产技术，这个过程往复循环。日本学者早见雄次郎和美国学者弗农.拉坦认为，农业生产率的持续提高是现代农业发展的主要动因，而农业生产率的提高又取决于现代农业技术的不断进步［2］。

我国学者对农业技术进步的研究主要集中在技术进步对农民增收和收入差距等方面。李大胜等［3］基于农业技术进步对农户收入差距的影响机制，利用1985—2003年的相关数据进行实证检验，结果表明农业技术进步率从整体上提高了我国农村居民内部收入差距，但呈现先扩大后缩小的阶段性变化。王爱民等［4］分析了提高劳动生产率、通过产品优质化、促使品种多样化、促进劳动力转移等4种农业技术进步对农民收入的影响，结果表明，农业技术进步对农民收入具有促进作用，农业技术进步贡献率提高1个百分点，农民收入增加1.2947%。黄祖辉等［5］通过实证分析，得出了农业技术进步对农民纯收入存在负相关关系的结论，归因于农产品供需弹性小。杨义武等［6-7］通过对省级数据的研究，农业技术进步不仅对农民纯收入影响显著为正，对农民工资性和经营性收入也具有显著的促进作用。彭小辉等［8］通过对我国不同区域粮食生产的研究，得出了农业科技进步是国家粮食安全重要保障的结论。

对于福利效应的研究，大多数学者集中在价格波动方面，如李京栋等［9］发现大蒜价格变动对短期、长期消费福利都产生负向影响，对短期、长期生产福利都产生正向影响；徐永金［10］认为粮食主产区生产福利变动与粮食生产价格变动具有同向作用关系，而消费福利变动与粮食零售价格变动具有负向作用关系；罗超平等［11］通过研究粮食价格，发现了粮食零售价格变化影响着农户消费福利反方向变化，粮食生产价格变化影响农户生产福利同方向变化，并在更大程度上引导了总福利变化趋势。总体来说，研究价格的波动对福利状况的文献较多，而既考虑价格因素，又考虑技术进步对福利效应的文献较少，只有邵飞等［12-13］运用Akino和Hayami提出的技术变动福利效应模型，既考虑了技术进步对福利效应的影响，也考察了粮食价格波动对生产者和消费者福利水平的影响。

国内外学者对农业技术进步的研究大都集中在对农民收入或者收入差距方面，很少涉及到福利效应的变化，虽然有部分学者涉及到农户福利效应的变化，但仅仅分析了固定粮食供求价格弹性下对福利效应的影响，不能很好反映实际福利的变化情况。为此，我们采用Akino等［14］提出的技术变动福利效应模型分析我国粮食生产的福利效应，运用相关数据，对模型中的参数进行计算，然后计算技术进步带来的经济剩余及在生产者和消费者之间的分配情况，并提出合理化的政策建议。

1 理论模型

1.1 技术变动福利效应模型

本研究采用1975年Akino和Hayami提出的技术变动福利效应模型［1］，该模型的基本前提假设为：（1）所研究的市场是完全竞争市场；（2）模型为静态模型；（3）供需曲线为线性且随技术进步的变动平行移动。假设我国粮食市场是封闭的，农业技术进步只影响粮食供给曲线，对粮食需求曲线不产生影响。如图1对技术进步模型进行分析说明，原始技术条件下，粮食的供给曲线为S，需求曲线为D，市场上的均衡点为A点，此时均衡价格为Pe，均衡产量为Qe。当农业生产发生技术进步时，粮食的供给曲线从S移动到S1，需求曲线不变。此时均衡点是B点，均衡价格为Pt，均衡产量为Qt。根据福利经济学的定义，经济剩余主要由生产者剩余和消费者剩余组成，技术进步导致新的生产者剩余为BFO-APoPtF的面积，而消费者剩余的面积为APoPtB，总的经济福利为AOB。消费者剩余和生产者剩余的计算公式如下：

式中，p为粮食价格，q为粮食产量，k为粮食供给曲线的偏移量，β为粮食供给的价格弹性，η为粮食需求的价格弹性。

图1 农业技术进步的福利效应模型

1.2 模型参数的确定

根据国外学者提出的技术变动福利效应模型涉及到的参数，需要计算粮食的供给价格弹性β和需求价格弹性η，根据有关弹性的定义，通过市场上粮食价格变动对商品粮供给量的变动比率，可以计算出粮食的供给价格弹性β；通过分析粮食需求量的相对变动对粮食价格的反映程度，可以求出粮食的需求价格弹性η。模型中k是指粮食供给曲线的偏移量，实际上反映了粮食生产技术进步导致单位成本节约比例，k的大小反映技术进步率的高低，一般取值为5%～10%。

2 实证分析

2.1 粮食供给价格弹性分析

2.1.1 供给价格弹性计算 西方经济学中对粮食供给价格弹性的定义为：当粮食价格变动一个单位时，粮食供给量的相对变化率。对于粮食的供给量，一般学者直接采用粮食的产量，但粮食的产量并不是都在市场交易，产量中的一部分作为农民自给自足的口粮，并不参与市场交易，几乎不受粮食价格的影响，所以只有政府收购的粮食或者农户在现货市场上出售的粮食才形成粮食的供给［15］。因此，本研究采用农民人均粮食出售量计算粮食的供给弹性。对于影响粮食供给量的因素除了粮食价格外，还有季节、气候、政策、农业生产资料价格等都对粮食供给产生影响。为更准确反映粮食价格对粮食供给量的影响，必须剔除其他因素对粮食供给量的影响。因此，在计算粮食供给价格弹性时，用居民粮食消费价格指数减农业生产资料价格指数的方法消除农业生产资料价格对粮食供给量的影响，因为季节，气候、政策等无法准确进行量化，计算时忽略它们对弹性的影响。参照匡远配提出的弹性计算方法，本研究使用2000—2015年农村居民人均粮食出售量、粮食消费价格指数、农业生产资料价格指数以及农村人口等数据计算粮食供给价格弹性（表1）：

表1 2000—2015年我国粮食供给价格弹性

2.1.2 供给价格弹性分析 对2001—2015年我国粮食供给价格的计算发现，我国粮食供给价格的波动较大（图2），其中2002—2003年、2005—2007年、2011—2012年等7个年份供给价格弹性的绝对值超过1，这与我国加入WTO后不断发展的市场经济有关。2004年后，我国不断开放粮食市场，不断强调市场的作用，发挥市场对粮食的定价作用，对粮食进行最低收购价、对粮农进行直接补贴等政策，提高了粮农的生产积极性，同时也加大了粮食供给对价格的敏感程度。2013—2015年，粮食供给价格弹性基本在0附近上下波动，粮食供给价格弹性波动有向缓的趋势，这主要受国家对粮食价格的长期支持、近年来我国粮食库存的不断增加的影响，造成粮食供给对价格不敏感。

2.2 粮食需求价格弹性分析

2.2.1 需求价格弹性计算 关于粮食需求价格弹性的计算，需注意以下两点：一是应对社会的粮食需求量进行合理估算，粮食的需求量主要包括全国口粮、饲料粮、工业用粮、种子粮以及储蓄加工损耗等方面，通过对以上几部分进行加总，可以更加全面反映社会的粮食需求量。本研究采用Akino和Hayami提出的技术变动福利效应模型对我国粮食生产福利情况进行计算，该模型的假设是在封闭的市场，所以对于粮食需求量的考察，不包括粮食的进出口；二是影响粮食需求量的因素除了粮食的价格，还有居民收入，相关商品的价格等，由于其他商品对粮食的替代率较小，因此对相关商品对粮食的需求量影响不予考虑，只剔除居民收入变化对粮食需求量的影响，本研究采用人均GDP代替居民收入计算粮食需求价格弹性（η）：

式中，qn、yn、pn为当期需求量、人均GDP、粮食价格，qn-1、yn-1、pn-1为上一期需求量、人均GDP、粮食价格，i是指人均GDP每增加1元，粮食需求量变动的情况。计算结果见表2。

图2 2001—2015年中国粮食供给价格弹性变化趋势

表2 我国粮食需求价格弹性计算结果

2.2.2 粮食需求价格弹性的分析 在分析粮食需求价格弹性前，先分析收入变化对粮食需求量的影响。如表2所示，2001—2015年人均GDP代表的收入变化引起的粮食需求量变化率都在0附近，绝对值在0～0.5，平均需求收入弹性仅为0.13，表明人均GDP的变化不会引起粮食需求较大的变化，这也与人们对于粮食的生存刚需有关。对于粮食需求价格弹性，对2001—2015年我国粮食相关数据计算发现，我国粮食供给价格的波动较大（图3），其中有7年需求价格弹性的绝对值超过1，其主要原因是由粮食替代品增多、工业用粮和能源用粮等粮食功能多样性造成的。随着人们生活水平的不断提高，口粮的消费在降低，肉类、蛋、奶制品等替代消费逐渐增加，使人们对粮食价格的反应敏感程度提高。饲料用粮、工业用粮以及生物用粮的需求在不断增加，推动了我国粮食价格的不断上涨，使粮食产业更加市场化，这也是粮食需求价格弹性提高的一个重要原因。虽然粮食的需求价格弹性波动较大，但2001—2015年，粮食的平均需求价格弹性为-0.196，表明粮食价格提高10%，粮食需求量将减少1.96%，长期来看，粮食的需求价格弹性还是较为稳定的。

图3 2001—2015年我国粮食需求价格弹性变化

2.3 福利效应分析

表3 我国粮食生产技术进步的福利变化情况

根据以上弹性分析结果，在假定的农业技术进步率为5%的情况下，运用Akino和Hayami提出的技术变动福利效应模型进行福利测算。从表3可以看出，随着我国粮食生产的技术进步，消费者剩余、生产者剩余和社会总的经济剩余并没有呈现明显的递增或者递减的趋势，生产者剩余除了2009年为235.2亿元外，其余年份基本变化不大，总经济福利主要是随消费者剩余的变化而变化。

随着农业生产的技术进步，生产者剩余总体并没有发生明显的改变，2001—2015年，生产者剩余累计改善了228.62亿元，除2009年生产者剩余改善了235.2亿元，其余每年的生产者剩余仅有很小的改善或恶化。生产者剩余平均每年仅有15.24亿元的改善，这对于我国庞大的粮食生产者来说，无疑是杯水车薪。苗珊珊［16］对1978—2011年我国粮食生产技术进步对于生产者福利变化的研究得出，技术进步较大损失了农户的福利，1978—2011年技术进步使生产者剩余损失了607 200.718亿元。除了粮食弹性计算不同的原因外，可以认为在技术进步前提下，我国粮食生产者福利情况在改善，这主要是因为粮食补贴提高了生产者的福利水平。一方面由于粮食补贴促进了粮食产量的增加，另一方面，粮食需求价格弹性较小，在粮食最低收购价的限制性，粮食生产者的福利状况在不断改善，这与罗超平等［12］、李邦熹等［17］得出的结论一致。关于弹性对生产者剩余的影响，从表3、图4可以看出，粮食供给价格弹性为正时，生产者福利状况得到改善，反之，生产者福利水平随着供给价格弹性的降低而降低。

图4 我国粮食供需弹性与福利效应的变化趋势

虽然农业技术进步没有明显改善生产者福利状况，但对消费者剩余却有较大改善，2001—2015年，技术进步使得消费者剩余累计改善了15 940.04亿元，平均每年1 062.67亿元。主要原因：一方面技术进步使得粮食供给量增加，2001—2015年，粮食产量年均增长率为2.27%，虽然粮食需求量也在不断增加，但粮食需求量年均增长率为1.82%，小于粮食供给的年均增长率，相当于技术进步使得粮食供给大于粮食需求；另一方面，2001—2015年粮食价格保持上升趋势，年均增长率为5.86%，而人均GDP的年均增长率为15%，远远大于粮价的增长率，使得粮食的相对价格下降。以上两方面的共同作用，改善了消费者的福利状况。从表3和图4可以看出，消费者剩余基本与粮食需求价格弹性的变化趋于一致，当粮食需求价格上升时，消费者的福利水平随之提高，当需求价格弹性下降时，消费者的福利状况随之恶化。

总的经济福利是生产者剩余和消费者剩余之和，而生产者剩余的改变不明显，所以总的社会经济剩余与消费者剩余基本保持相同的变化趋势，2001—2015年，社会总的经济剩余增加了16 168.65亿元，平均每年增加1 077.91亿元。社会总的经济剩余现阶段主要是由消费者剩余决定的，而从长期来看，总的社会剩余的分配主要由供给弹性和需求弹性来决定，

通过前面有关弹性的计算发现，粮食的供给价格弹性为-0.102，需求价格弹性为-0.196，弹性都比较小，而粮食生产具有较强的周期性和国家对于粮食耕地的强制性保护，使得粮食生产在短时间难以较大调整，从而技术进步带来的福利改善绝大部分由消费者获得。

3 结论与建议

对我国粮食相关数据的分析发现，2001—2015年我国粮食的供求价格弹性波动较大，但总体平均弹性较小，根据Akino和Hayami提出的技术变动福利效应模型，对我国粮食生产的福利状况进行计算，得出以下结论：（1）农业技术进步带来的福利改善主要被消费者获得，从2001—2015年，平均每年带来1 062.67亿元的福利改善；与此同时，技术进步对粮食生产者的福利状况改善并不明显。（2）技术进步带来的福利分配受粮食供需弹性的影响，供给价格弹性为正时，生产者福利状况得到改善，而消费者的福利状况也基本与需求价格弹性的变化相一致。据此提出以下对策建议：

3.1 加大粮食支持力度

一方面不断加大粮食补贴力度，促进粮农的生产积极性。粮食是关系国计民生的特殊商品，必须通过政府转移支付来改善粮食生产者的福利水平，保障粮农的核心利益。另一方面，完善粮食最低收购价制度，粮食的最低收购价是保障粮食生产者的关键措施，要合理制定粮食最低收购价，切实提高粮农的福利水平。

3.2 提高粮食供需弹性

根据本文所采用的技术变动福利效应模型的计算公式可以发现，提高粮食的供给价格弹性能够改善生产者的福利状况，现阶段我国粮食供给价格弹性较低，可以通过提高粮食的供给弹性来改善生产者的福利状况。具体可以完善我国粮食储备体系，发挥储备粮对市场的调控，通过储备粮影响粮食的供求价格弹性，从而使技术进步带来的经济剩余在生产者和消费者之间合理分配。