中美主要农作物全要素生产率的比较分析

王亮 李慧泉

摘 要：随着我国劳动力成本和土地成本的不断上升，主要作物产业的比较优势逐渐减弱，须转变经济发展方式，实现要素驱动向生产率驱动转变，而美国是我国小麦、玉米和棉花的主要进口国。在此背景下，基于中国和美国的主要作物产业数据，比较分析中美两国主要作物的全要素生产率，为我国促进农业转型和提高主要作物竞争力提供参考依据。研究发现：①美国农业全要素生产率大于中国的农业全要素生产率，且美国的农业生产率没有出现较大波动;②美国的玉米、小麦和棉花作物的全要素生产率普遍高于中国。随着经济全球化深入发展，国内和国际市场深度融合，资源要素和产品加速流动，我国主要作物竞争优势不足，进口压力加大，美国主要作物的竞争力大于我国。

关键词：主要作物;全要素生产率;国际比较;竞争力

中图分类号：F323    文献标识码：A    文章编号：1671-0037（2020）8-84-9

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2020.08.010

1 引言

2020年初，突如其来的新冠疫情不断蔓延，给世界经济带来了严重冲击，对人们的生产和生活带来了巨大的不确定性，全球经济、贸易、金融等领域都不同程度地受到了抑制。在当前全球经济已进入增长速度减缓、结构调整和新冠疫情全球大流行的多重负面因素的特定时期，各国间的竞争已从传统领域转向了高科技领域，掌握先进核心科技就可以赢得未来。从理论上讲，农业综合生产能力的提高主要取决于全要素生产率（TFP）的提高和农业生产要素的增加。在当前有限的自然资源和环境条件约束下，要实现农业生产率快速提升，全面落实“藏粮于地、藏粮于技”，就是要依靠农业科技进步，推动农业全要素生产率快速攀升。随着劳动力成本和土地成本的不断上升，比较优势逐渐减弱，再加上资本积累速度下降、人口红利消失和资源环境压力加大，传统的粗放型发展方式难以为继，须转变经济发展方式，实现要素驱动向生产率驱动转变，进而跨越“中等收入陷阱”。推进农业农村现代化建設，全面提升我国农业全要素生产率，是筑牢我国粮食安全屏障的首要抓手。

农业全要素生产率（TFP）反映农业科技提升对农业生产的贡献程度。目前学者对全要素生产率国际比较主要是以国家为主体的宏观层面的比较，Bureau et al（1995）[1]以1973—1989年欧美十国的面板数据为样本，对其农业全要素生产率进行了测算与对比分析，Fulginiti et al（1998）[2]测算分析了18个国家的农业全要素生产率，同一时期，Arnade（1998）[3]将比较对象扩大到全球70个国家，并将时间跨度扩展至1961—1993年，Soriano et al（2003）[4]对农业全要素生产率进行了跨国比较分析，Vicente（2004）[5]、Tchale（2009）[6]、Lubis et al（2014）[7]对巴基斯坦、巴西、印尼等发展中国家的农业全要素生产率进行实证测度。通过农业全要素生产率国际比较，有利于提高本国农产品在国际市场中的竞争力。

随着我国劳动力成本和土地成本的不断上升，主要作物产业的比较优势逐渐减弱，须转变经济发展方式，实现要素驱动向生产率驱动转变。而美国是我国玉米、小麦和棉花的主要进口国，鉴于相关数据的获取，基于中国和美国的主要作物产业数据，比较分析中美两国玉米、小麦和棉花作物的全要素生产率，为我国促进农业转型和提高主要作物竞争力提供参考依据。分作物测算并比较其全要素生产率，能更好地反映各作物的综合生产能力，体现主要作物的实际生产率状况和实现农业竞争力的提升。

2 中美主要农作物投入产出比较分析

进入新时期，中国农产品贸易的新形势表现为进口增长持续迅猛、进口规模不断扩大，农产品呈现全面净进口、价差驱动型进口特征显著。根据中国海关总署统计数据，2017年，中国农产品进口1 259亿美元，出口755亿美元，贸易逆差504亿美元，较2016年增长30.4%。粮食呈现全面净进口，受国内外价差的驱动，中国粮食生产基础差，国际竞争力先天不足，同时缺乏保护调控手段。基于当前中国和美国农业种植结构，本研究选取了两国具有代表性的玉米、小麦和棉花为主要研究对象。这里需要特别指出，考虑到因中美贸易摩擦对相关数据导致的差异，本研究特选取了1998—2017年的相关数据，以更真实地反映中美主要农作物投入产出情况。

2.1 玉米

中国和美国是全球种植玉米面积最大、总产量最多的两个国家，但由于基本国情不同，玉米产业的发展存在很大差异。2006年以来，由于国内玉米需求持续增加，需求增长率高于生产增长率，供求关系发生逆转;2007年中国玉米出口急剧下降，进口逐年增加;2010年以来，中国玉米进出口格局发生了根本变化，由净出口变为净进口;到2017年中国玉米进口量累计为282.56万吨。

美国玉米单位面积产量远高于同期的中国玉米单产水平。中国玉米单产水平由1998年的363 kg/亩，增长至2017年的502 kg/亩，年均增长1.72%。美国玉米单产水平由1998年的569 kg/亩，增长至2017年的774 kg/亩，年均增长1.63%，具体变化情况如图1所示。单从年均增长率方面来看，中国玉米单产产量年均增长率高于美国0.9个百分点，但由于中国玉米单产亩均产量仅为美国的2/3，到2017年也只达到了美国单产亩均产量的64.86%。

从生产成本构成来看，中国与美国在玉米生产的成本方面结构差异明显。美国玉米生产呈现出高机械化、低化肥投入;中国则是高人工成本、高化肥投入。具体来看，2005年之后，中国玉米生产成本呈急剧上升趋势，而美国玉米生产成本呈先升后降趋势。单位面积各生产成本占比而言，美国玉米生产成本中，人工成本占比是最低的，所占比重不到1%，但机械成本和化肥成本较高，机械成本比重约为15%，体现了美国农业机械化水平较高。而中国玉米生产成本中，人工成本占比是最高的，所占比重超过40%，体现了我国农业生产成本的增加主要是由于人工成本提高，其化肥成本和美国玉米化肥成本所占比重相近，均在20%左右，而中国玉米机械成本比重从5%增长至14%，体现了我国玉米生产也正在向机械化生产转变，详细变化趋势见图1所示。

2.2 小麦

小麦是中国重要的商品粮和战略性储备粮，小麦产业的稳定发展对农业增效与农民增收具有重要的意义，也严重影响中国口粮安全战略。从生产状况来看，2010年之后，中国小麦生产稳定发展，布局总体稳定，但进出口经历了上升—下降—再上升的过程。自2009年以来，中国小麦进口量持续超过出口量，主要是价差驱动的作用，国内小麦竞争优势下降，在国际市场中的竞争性较弱。到2017年，中国小麦进口429.67万吨，比2011年增长242%，在大量进口的同时出口数量相对减少，2017中国小麦出口1.2万吨，比2011年减少70%。

美国小麦单位面积产量高于同期的中国小麦单产水平。美国小麦单产水平由1998年的558 kg/亩增长至2017年的626 kg/亩，年均增长0.61%;中国小麦单产水平由1998年的261 kg/亩增长至2017年的424 kg/亩，年均增长2.59%。在总面积不变或减少的趋势下，小麦总产量的提高主要依赖于单产水平的提高。

生产成本上升较快，种植效益持续下降。单位面积各生产成本占比而言，美国小麦生产成本中，人工成本占比是最低的，所占比重不到2%，化肥成本占比在10%～15%，机械成本占比几乎在25%，同样体现了美国小麦机械化生产的特点。而中国小麦生产成本中，人工成本占比依旧是重要组成部分，所占比重在2011年之后超过50%，是导致小麦成本利润率持续降低的原因之一;化肥成本占比约为20%，到后期有所下降;而机械成本占比一直有所增加，体现了我国小麦机械化水平的提高（见图2）。

2.3 棉花

中国是最大的原棉生产国和消费国，棉花是中国种植农业生产中仅次于粮食的第二大农产品。自2014年中国取消了棉花临时收储政策，开始进行棉花目标价格补贴政策，新政策重新激发了市场活力。

自21世纪以来，我国棉花贸易处于净进口状态，在2011年棉花进口量一度高达544万吨，2017年我国棉花进口量为91万吨，对外依存度较高，从2000年的1%上升到2017年的15%。2016年我国从美国进口棉花量为19万吨，占进口量的比重为20%，受国内宏观经济环境和替代品的影响，国内棉花产量下降，高品质棉花进口将呈上升趋势。

中国棉花单位面积产量远高于美国。美国棉花单产水平由1998年的39kg/亩增长至2017年的56kg/亩，年均增长0.61%;中国棉花单产水平由1998年的68kg/亩增长至2017年的106kg/亩，年均增长2.59%。单位面积产量的差异是弥补中国和美国棉花单位产量成本差异的重要因素。

单位面积各生产成本占比而言，美国棉花生产成本中，人工成本占比是最低的，所占比重不到2%，化肥成本占比在10%～15%之间，机械成本占比几乎在25%，同样体现了美国棉花机械化生产的特点。而中国棉花生产成本中，人工成本占比依旧是重要组成部分，所占比重在2011年之后超过50%;化肥成本占比约为20%，到后期有所下降;而机械成本占比一直有所增加，体现了我国棉花机械化水平的提高，在农业机械化水平不断提高的推动下，中国机采棉水平不断提升（见图3）。

3 测算研究设计

3.1 研究方法

使用基于DEA模型的Malmquist生产率指数测算全要素生产率。利用两期指数的几何平均定义Malmquist生产率指数，该指数可将全要素生产率（TFP）分解为技术效率指数（EC）和技术进步指数（TC）。

其中，x表示生产要素投入向量，y表示期望产出向量。[M0xt，yt]大于、等于、小于1，分别代表了全要素生产率（TFP）的提高、不变和降低。

技术效率指数（EC）测度从t到（t+1）时期生产决策单元到最佳生产可能性边界的追赶程度，被称为“追赶效应”。技术进步指数（TC）测度了生产前沿面从t到（t+1）时期的外推移动，被称为“增长效应”。

3.2 数据来源

中国数据来自中国统计出版社出版的《中国统计年鉴》《全国农产品成本收益资料汇编》（1999—2018）;美国数据来源于美国农业经济研究局（United States Department of Agriculture Economic Research Service，USDA）网站。

因数据获取限制，确定时间年限为1998—2017年。由于美国的化肥、机械等生產资料价格指数相关数据查找困难，因此，使用美国农业生产资料指数对相关变量进行平减;对中国相关数据以中国农业生产资料指数进行平减。

基于研究主体的特点，本文确定如表1的投入产出指标。

4 结果比较分析

在分析主要作物的全要素生产率国际比较前，本文首先分析中国和美国的农业全要素生产率（TFP）比较，使用MAX-DEA软件测算中国和美国的农业全要素生产率（TFP），其结果如表2所示。在分析农业TFP比较之后，本文分析比较美国和中国玉米、小麦和棉花作物的TFP，并进行分解分析，其测算结果为表3—表5所示。

4.1 农业TFP

从整个过程来看，中国和美国的农业全要素生产率（TFP）的增长均表现出增长程度缓慢和波动性较大的两大特点，其中波动较大说明农业生产率的增长机制仍然存在很大的不稳定性，其生产率增长源泉不稳定。当政策偏向农业生产发展时，农民加大对农业生产要素投入，随着机械开始大规模替代劳动力投入，规模化、专业化种植越来越发达，农业全要素生产率就表现出相对稳定的增长。

美国农业生产率指数没有出现较大的波动性特征，大部分年份的全要素生产率均大于1（个别年份除外），说明美国农业生产率的增长比较稳定。而且，美国农业的机械化水平很高，基本已实现农业机械化生产，其农业机械成本远低于中国农业机械生产成本。

从中美两国农业全要素生产率的差异分析，美国农业全要素生产率大于中国的农业全要素生产率增长率，而且美国没有出现较大波动，表明美国农业发展比中国稳定。美国自然资源丰富，其农业有着独特的发展条件，而且美国农业生产实行大规模的农场化经营管理和生产，加之美国农业政策的优惠性，实现区域化种植和专业化生产，其技术效率较高;但美国比较缺少农业劳动力，美国政府对农业采取了支持和保护政策，而且其农业专业化程度很高，农业机械化规模较大，有力地降低了生产成本，提高生产率，农业成为其具有竞争力的产业。

4.2 玉米TFP

美国玉米生产技术水平高、深加工比例大，是我国玉米的重要进口国，分析美国和我国的玉米生产率，对探求中国玉米产业的良性发展具有重要的作用。随着玉米需求量不断增加，玉米进口会出现持续增加状态，国外玉米价格优势重现，我国玉米国际竞争力依然不足。为提高我国玉米国际竞争力，在玉米“市场定价、价补分离、市场主体多元化”等政策的引导下，我国玉米市场逐渐进入良性循环，有利于提高国际竞争力（见表3）。

第一，美国玉米产业全要素生产率高于中国，美国玉米生产实现大规模的农场化经营，其专业化程度高，加之玉米种植过程中化肥和有机肥的合理搭配、农业机械化的全面实现，使其生产成本较低。中国的玉米品种较为单一，农业生产规模小，玉米种植没有形成专业化、规模化的生产，加之农业生产成本的增长和土地流失严重的影响，玉米的专业化程度较低。

第二，美国玉米的全要素生产率的变动主要来源于其技术进步的推动，而且其资源配置效率较高，说明美国玉米全要素生产率增长属于“技术进步”的单轮驱动的发展模式。中国玉米的全要素生产率的变动则受到技术进步和技术效率的两方面影响。技术进步促进全要素生产率的增长，而技术效率对其有负影响，说明中国玉米的生产资源配置效率较低，同时也说明中国玉米全要素生产率增长也属于“技术进步”的单轮驱动的发展模式。

第三，美国对农产品生产实行直接补贴、反季节补贴、收购价保护等政策以提高国际竞争力。相比之下，中国的农业保护仍处于较低水平，并且随着临储政策的取消，中国玉米生产的保护还将进一步被削弱。

4.3 小麦TFP

随着生产成本的不断提高，近年来国内市场小麦价格一直处于上涨趋势，而同期国际小麦市场价格总体呈下滑趋势，国内外小麦差价不断拉大，除了品种调剂的原因外，主要是国内小麦竞争优势下降、价差驱动的作用、小麦国际竞争力逐渐减弱。优质小麦“短板效应”尤为突出，国内优质小麦较为缺乏，加上产量低，导致农户种植积极性不高，缺乏国际竞争力（见表4）。

中国小麦全要素生产率呈降低趋势且波动性较大，年均降低0.6%，说明全要素生产率对促进中国小麦生产的增长作用还不是很稳定。而美国小麦全要素生产率的变化比较稳定，年均增长率为0.6%，说明全要素生产率对美国小麦生产的促进作用比较显著。

美国的小麦全要素生产率对小麦生产的贡献大于中国，主要原因如下。

第一，美国小麦种植已经实现区域化和专业化生产，其小麦的农场规模化经营比较广泛，而且随着农场规模化的种植，大规模使用机械，其人工成本和机械成本较低，信息化管理水平高，实现了生产、加工、销售为一体的产业链生产规模。

第二，中国的小麦传统生产方式还没有完全转变，依旧是精耕细作的生产方式。而美国的小麦现代化生产程度比较高，其生产效率得到有效提高。

4.4 棉花TFP

我国的棉花需求较高，国内供给小于需求，需要依靠进口，国内外棉花价格差价严重，导致我国棉花的国际竞争力不足。

美国是棉花生产大国和强国，其棉花质量和产量一直位于世界前列。美国在棉花生产上具有种植规模大、机械化程度高、品質优良和生产发展稳定等特点。

第一，美国棉花全要素生产率高于中国，美国棉花生产率年均增长5.1%。主要原因有以下几点。

一是美国在棉花品种培育方面的高投入政策，使美国的棉花品种以优良著称世界;棉花优种普及，严格实行区域种植，保证棉种的纯度，确保棉花品质的不断提高;生产稳定是美国棉花生产的最突出特点。

二是随着农业机械化程度的提高，美国棉花生产的主体是农场主，经营规模越来越大，棉花集中集约化种植，地面平整，水利设施配套，技术先进。而且现代机械运用在棉花生产的各个环节，使得棉花生产效率提高，棉花生产成本降低，棉花生产收益有所增加，促使棉花在国际市场中具有较强的竞争优势。

三是美国政府对棉花生产采取高补贴政策，对棉花的市场资源配置产生较大的影响，从而促进棉花生产效率的提高。

第二，中国棉花生产率年均增长只有1.6%。主要原因有如下几点。

一是受生产成本持续上涨、政策调整和植被比较收益下降的直接影响，中国棉花全要素生产率的波动性较大。

二是棉花产业的发展容易受到国内相关政策、环境的影响。国内棉花生产没有得到政府相关政策的优惠，使得棉农的积极性受到影响。

三是变化趋势上全要素生产率与技术进步相同。近年来棉花技术缺乏创新，对TFP的促进作用越来越乏力。棉花具有资本密集型特征，应该通过技术进步提升生产效率。

5 结论与政策

随着我国劳动力成本和土地成本的不断上升，主要作物产业的比较优势逐渐减弱，美国是我国小麦、玉米和棉花的主要进口国。基于中国和美国的主要作物产业数据，使用DEA-Malmquist生产率指数比较分析中美两国玉米、小麦和棉花作物的全要素生产率，并根据研究结论提出相应的政策探讨，为提高我国主要作物竞争力提供参考依据。

5.1 研究发现

通过对中国和美国主要作物全要素生产率分析研究发现：①美国农业全要素生产率大于中国农业全要素生产率，且美国的农业生产率没有出现较大波动;②美国的玉米、小麦和棉花作物的全要素生产率普遍高于中国。随着经济全球化深入发展，国内和国际市场深度融合，资源要素和产品加速流动，我国主要作物竞争优势不足，进口压力加大，美国主要作物的竞争力大于我国。

究其原因主要有两个方面：一是美国农业自然资源丰富，而且实行大规模的农场化经营，其专业化程度，导致技术效率较高，有力地降低了生产成本，提高生产率，使农业成为其具有竞争力的产业。二是美国属于农业发达国家，其农业生产要素丰富，农作物生产具有种植规模大、机械化程度高、品质优良和生产发展稳定等特点;到21世纪美国农业已基本实现机械化，在农业机械投入上比较稳定，而且其机械成本远远低于中国，同时受美国政府政策的支持和保护，生产率较稳定增长。

5.2 政策建議

中国和美国都属于农业大国，各自独特的自然资源禀赋决定了其农业不同的发展模式，但是，全要素生产率已成为农业效率提高的主导因素。通过农业生产方式的转型升级、持续对外开放、研发投入和支持力度，有助于农业持续向好地快速发展，具体如下.

5.2.1 加快生产方式转型，提高农业核心竞争力。加快当前农业生产方式从要素投入增加向依靠科技进步促进发展转变，提高全要素生产率对产出的贡献，依靠科学技术的发展提高主要作物的生产水平，从根本上培育和提升主要作物科技竞争力和产业竞争力。

5.2.2 加大农业科研投入，提高科技支撑农业发展效率。在农业全产业链的视角下，对重点农业生产，包括种子化肥农药、地膜等生产资料、加工与冷链物流等环节进行精准研发，加大投入力度。建立农业全产业链升级的研发机制，构建以科技兴农的职称政策体系，最终实现农业全产业链的现代化发展态势。

5.2.3 在世贸组织框架下，制定符合中国农业发展的支持政策。充分借鉴国际经验，结合国内农业发展现状，最大化利用世贸组织各项政策，优化农业支持与扶持力度，保障涉农企业发展的盈利空间，促进农业网络闭环体系的形成。

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[7] LUBIS R， DARYANTO A， TAMBUNAN M， et al. Technical， allocative and economic efficiency of pineapple production in West Java Province， Indonesia： A DEA approach[J].Biological Chemistry， 2014， 7（6）：18-23.

Abstract： As China 's labor costs and land costs continue to rise， the comparative advantages of major crop industries have gradually weakened. It is necessary to change the mode of economic development to achieve a factor-driven to productivity-driven transition， and the United States is China 's main importer of wheat， corn and cotton. Under this background， based on the major crop industry data of China and the United States， a comparative analysis of the total factor productivity of major crops in China and the United States was conducted， to provide a reference for China to promote agricultural transformation and improve the competitiveness of major crops. The study has found that： ① The total factor productivity of agriculture in the United States is greater than that in China， and there is no major fluctuation in agricultural productivity in the United States. ② The total factor productivity of major crops （corn， wheat， cotton） in the United States is generally higher than that in China. With the in-depth development of economic globalization， the deep integration of domestic and international markets， the accelerated flow of resource elements and products， the lack of competitive advantages of China's main crops， and the increased pressure on imports， the competitiveness of main crops in the United States is greater than that of China.

Key words： major crops， total factor productivity， international comparison， competitiveness