农业科技进步对农民收入影响——基于马铃薯主产区的面板数据

沈 洋

（华侨大学数量经济研究院，福建厦门 362021）

自改革开放以来，我国农业发展取得了巨大进展，不仅用只占世界7%的耕地面积养活了世界21%的人口，还很好地满足了长期以来我国经济高速发展对农业原料的需求。但现阶段，我国农业发展面临国内资源禀赋比较优势缺失以及国际农业技术竞争加剧的双重挑战。依靠资源和要素投入的粗放型传统农业发展已难以为继。同时，在面对自然气候变化、人口增长与自然资源约束等挑战时，以创新驱动农业的转型升级已成为增强农业竞争力的必然选择[1]。

马铃薯作为我国第四大粮食作物，在深入推进的马铃薯主粮化战略过程中不仅为当地脱贫攻坚提高农户收入作出了巨大贡献，还拉动了相关配套产业的快速发展，为促进地区整体经济发展贡献力量。因此研究马铃薯产区农业科技进步与农户收入之间的关系，厘清两者深层影响逻辑对于保证农产品的稳定供给、助推三农事业持续健康发展具有现实意义。

一 文献综述

长期以来，农民收入是国内外学者关注的焦点。在社会新常态下如何提高农民收入水平和现代农业发展水平成为了众多学者关注的热点。当前，学界对农业科技进步与农户收入之间的关系研究存在争议，即农业科技进步是否能促进农户收入的提高存在争议。一方认为农业科技进步能够带动农民收入增加，Evenson等[2]通过对美国等国的农业科研投资与农民收入之间的关系进行考察，发现政府加大农业科技投入对农民收入具有正向影响；罗序斌等[3]通过格兰杰因果检验法研究了我国中部地区农业科技与农户收入的关系，发现农业科技能够显著促进农户收入的提高；刘玉春等[4]通过构建多变量VAR模型后，运用协整分析、Granger因果检验、脉冲响应函数和方差分解等方法实证研究了我国1980—2011年农业科技进步与农户收入增长之间的关系，也得出农业科技进步能够促进农民收入的提高的结果。贾立[5]通过采用因子分析法和格兰杰因果检验发现农业科技进步对农民收入的提高具有正向冲击作用；另一方则认为农业科技进步对农民收入提高的作用有限甚至可能有反向效果。根据Cochrane[6]提出的农业踏车理论认为，农业科技进步提高了农产品供给量，但降低了产品单价从而对农民收入具有抑制作用。Minten等[7]研究发现农业科技与农民家庭财富之间存在微弱的影响关系；唐国华等[8]从公共产品供给视角进行分析，发现农业科技公共供给对农户收入的提高作用极其微弱；俞培果等[9]从城乡收入差距的视角着手，发现农业科技进步不但会抑制农民收入的提高，还会加大城乡收入差距，存在马太效应。黄祖辉等[10]、刘进宝等[11]也认为农业科技进步对农业纯收入有负作用或是影响有限。

显然，已有文献对本研究分析农业科技进步与农民收入之间的关系提供了思路和方法借鉴，但仍存在边际改进空间。第一，大量文献表明科技进步与农业收入之间的相关关系是存在争议的，为本文继续分析两者关系提供空间；第二，文献表明农业科技进步对农户收入存在异质性，根据农业发展程度其效果不同；第三，以往文献从我国整体或是某一区域进行了研究而相对缺乏对农业中某一具体产业的研究。第四，大量文献对于科技进步与收入的研究停留在静态面板回归，此类方法难以分析变量之间内在的影响作用或是被解释变量的惯性作用，因而具有一定的局限性。因此，本文的边际贡献可能在于将研究对象锁定为我国第四主粮的马铃薯，将研究对象细分到某一具体产业，这可以提高提农业科技进步与农户收入之间的研究精度；同时，引入两步系统GMM模型进行动态分析，可以解决各变量内生性问题以及验证农民收入是否存在路径依赖。

二 模型构建

（一）变量选取

（1）被解释变量

农民纯收入是指农村居民当年从各个来源渠道得到的总收入，相应地扣除获得收入所发生的费用后的收入总额。

（2）解释变量

1.农业科技进步（TFP）。在农业科技的影响下，一方面农户在农业生产过程中能够及时更新生产工具，提高机械化水平，从而更加充分地运用各种生产资料以获得更高的农业产出；另一方面在现代科技推广与普及的过程中，农户的综合素质会得到相应提高，能够更加积极主动地从市场需求角度来考虑农业生产，从而提高农业全要素生产率。为更加客观地反映农业科技进步在农业生产实际过程中的应用情况，本研究参照曾智[12]、苏荟[13]的做法，选取DEA-Malmquist指数测度的全要素生产率效率值作为科技进步的代理变量。其中Malmquist指数的计算体系参考伦闰琪[14]、罗屹[15]的做法，选取单位面积的产量为产出变量，种子费、化肥费、机械化水平、劳动力投入、农药费为投入变量。为了剔除价格变动带来的影响，以2011年的价格为基期（100）对各个省市的每年的价格进行平减，其中个别价格指数值缺失，采取插值法进行补齐。DEA—Malmquist指数测算所使用的软件为DEAP 2.1。

2.经济发展水平（GDP）。经济发展水平是反映社会经济现象在不同时期的规模或水平，当一个地区的经济发展水平不断提高，外界的生产要素便会不断向该地区聚集。此外，经济发展是一个地区财政收入的基础性来源，只有当经济能够保持稳定发展，政府机关才有足够的财政资金用于三农支出。张宇青等[16]认为农业经济增长能提高农户增加非农收入的机会，对农民收入的影响作用均比较显著，但在方向上由负转正。本研究选取地区GDP作为代理变量。

3.产业结构（Industry）。产业结构的不断调整是影响农户收入的重要影响因素。随着二三产业的不断发展，非农产业在国民经济中的比重不断上升，能够为转移到城市中的农村人口提供大量的就业岗位，进而促进农户非农收入的增加。本研究选取第三产业产值占国民经济中的比重作为代理变量。

4.互联网普及率（Internet）。互联网的普及不但可以帮助农户打破远离城市的地域劣势，还能够通过互联网平台获取更多市场信息，开拓市场资源以及拓宽技术渠道，是促进农户增收的有效路径。梁强等[17]指出随着互联网向农村更加深入的推广，电子商务也成为农村经济发展的新模式，“淘宝村”“淘宝镇”的大量兴起也证实了这一新模式的可行性，这可能对农户收入的增加有促进作用。本研究选取农村人口互联网使用人数占农村总人口的比重作为代理变量。

5.城镇化（Urbr）。城镇化是指随着社会生产力的进一步深化发展，大量的人力资源、土地、生产资金等生产要素不断向城市集聚，在城镇化推进的过程中不仅能够促进农业资本深化、技术资本向农村地区外溢，还能够带动农业产业结构优化以及农村土地流转带来的农业适度规模化生产，从而提高农业劳动生产效率并增加农户收入。

6.交通基础设施（Road）。农产品的市场规模与供给情况受到交通基础设施的影响[18]。一个完善的交通网络体系能够提高农产品运输效率、节约运输成本、促进社会资源的优化配置。在交通运输条件的刺激下各区域间的要素资源能够更加高效地进入到社会分工体系之中，从而提高劳动生产效率，增加农户的经营性收入。本研究选取等级公路与等外公路之和作为代理变量。

（二）模型设定

基于以上设定，本研究分别从静态和动态两个角度来构建回归模型，为消除异方差和缩小数量级，对所有变量取自然对数，因此构建的模型所下所示：

上式中，i表示个体，t表示时间，Z表示控制变量，Income表示农民收入，tfp表示农业科技进步水平。

本文测算马铃薯全要素生产率的数据来源于2011—2018年《全国农产品成本收益汇编》，各解释变量的数据来源于各地区统计年鉴和《国民经济和社会发展统计公报》，16个马铃薯主产区的样本选取来自于《中国马铃薯优势区域布局规划(2008—2015)》。

三 实证分析

（一）回归分析

运用stata15.1软件对16个省份2011—2018年的面板数据进行分析。在回归分析之前需要对模型选择进行相关检验，经过豪斯曼检验的结果，最终确定选取固定效应模型进行回归分析。为消除异方差以及缩小数量级，本文对所有变量取自然对数。回归结果如下表1所示：

表1 农业科技进步与农民收入的回归结果

通过表1的固定效应模型回归结果可知，农业科技进步对农民收入有显著的抑制作用。其可能的原因是：一是当农业现代化水平、规模化程度不断提高，农业生产所需要的劳动力数量会相应减少，这导致农村剩余劳动力数量不断增加，这部分人群在很长一段时间内信息封闭，农业意识未能及时转变，在未来一段时间内将处于没有工作岗位的境地，收入来源无法保证可持续性甚至无法保证能否获得收入；二是科技不断发展，对劳动力的素质要求也就越高，被现代科技替换的劳动力在短时间内因无法适应城市产业的技能需要，被转移到城市中只能从事技能要求较低的工作，但随着劳动者对新科技的不断接受与适应，其工资会缓慢上升。

从各解释变量来看：

1.互联网普及率对农户收入的影响系数为-0.0049，且在1%显著性水平下显著。表明两者存在一定的反向关系，其可能的原因是农业生产主体包含着年龄较大、教育素质较低的农户，这部分主体不能充分利用互联网资源来提高自己的决策信息，反而因使用互联网会存在一定的时间和物质成本，这降低了农户的收入。

2.交通基础设施对农户收入的影响系数为0.7452，且在1%显著性水平显著。交通基础设施的不断完善能够打破区域之间要素流动的壁垒，降低农业生产过程中的各项要素交换成本。此外，在通达的交通网络条件下农业技术能够更加迅速地向农村地区推广和普及，促使农业由于科技进步带来的生产力提高，农业生产者享受到农业科技进步带来的成果。

3.城镇化与农户收入的影响系数为1.5387，且在1%显著性水平下显著。城镇化的推进对农民收入提高的传导机制大致可以归纳为以下两个方面：第一，城镇化的深入推进能够促使农业剩余劳动力向城市非农产业转移，从而提高农业人口的非农收入；第二，大量农村剩余劳动力向城市转移过程中，受土地流转机制的影响，大量的土地会集聚到龙头企业、种养大户等新型农业经营主体之中，这有助于提高农业集约化水平，提高农业产量。

4.地区经济发展水平对农民收入的影响系数为0.3171，且在1%显著性水平下显著。在地区经济不断发展的过程中，大量的生产要素向该地区集聚，农业技术、农业资本以及人力资本等要素不断向农村地区外溢，这有助于提高农业现代化水平。

5.产业结构与农民收入的影响系数为0.7474，且在1%显著性水平下显著。在产业结构不断调整的过程中，地区市场化水平不断提高，农户有更多的机会参与到市场竞争之中，增加农户经营性收入；此外，产业结构不断动态调整有助于提高农业与第三产业的融合发展从而延长农业产业链，拓宽农业生产范围，这有助于改善农户收入结构单一的状况，提高整体收入[19]。

在稳健性检验中参照李琴英[20]的做法将农业科技进步代理变量替换为农业机械总动力与农业播种面积的比值进行回归检验。限于篇幅，回归结果不展示，其影响系数为-0.223，相关关系未发生改变，说明模型是稳健的。

考虑到农户掌握现代科技以及转移人口适应城市生活有一定滞后效应以及前一期的农户收入可能对当期的收入造成惯性作用，因此本研究选取农业科技和农民纯收入的滞后项进行动态分析。在引入滞后一期的被解释变量之后可能出现模型内生性问题，若采用传统的固定效应模型和随机效应模型会使得所估计的结果有偏差，但GMM估计法可以很好地避免这一问题。GMM估计法分为差分GMM和系统GMM，系统GMM可以利用更多的样本信息，通常情况下其估计的结果比差分GMM的结果更加有效。系统GMM分为一步和两步，本文运用两步系统GMM模型进行估计。通过对AR(1)和AR(2)的P值进行观察，表明模型不存在一阶序列自相关和二阶序列自相关，Hansen的工具性检验的P值大于0.1，说明工具变量设置合理。在纳入滞后项的动态回归分析中，农业科技进步对农民收入的提高具有显著促进作用。随着农业生产主体对农业科技的进一步熟练掌握，科技进步能够很好地转化为实际生产力。剩余劳动力向城市转移的过程中，若掌握了基本的非农产业技能，在城市工作中便具有更多的选择权，从而提高非农收入，即农业科技进步通过劳动力转移对农户收入的提高具有间接作用，此外在土地流转机制的影响下，人均土地占有量提高有助于农业规模化发展和劳动生产效率的提高，这对农户收入的提高具有直接效用[21]。

（二）非线性回归分析

在探究农业科技进步对农业收入的相关关系时，考虑到科技进步与推广在农村地区存在着相应的迟滞效应即农业科技效果的发挥存在着与农作物生长周期的时间差。同时，农业科技在农村地区的推广也是需要时间验证，不同程度的科技进步水平对农民收入的影响可能是不同的。为了探究农业科技进步对农民收入的非线性影响，因此选取面板门槛回归模型进行回归分析。本研究基于Hansen（1998年）提出的门限回归方法，考虑到农业科技进步对农民收入可能存在迟滞效应，因此选取滞后一期的农业科技进步为门槛变量进行门槛回归分析，构建以下回归模型：

上式中，qit表示门槛变量，i表示个体，t表示时间。

运用Stata15.1软件进行回归分析，选择500次自助抽样的分析结果如表2所示。

表2 门槛效应估计结果

通过表2可以看出：在95%的置信区间上，农业科技进步与农民收入之间存在着双重门槛效应。

通过表3可以看出，当农业科技进步水平低于0.094的时候，科技进步水平的提高能够显著促进农民收入的提高；当农业科技进步水平介于0.094-0.9970之间时，农业科技进步的提高对农民收入有抑制作用，虽然不显著但仍具有一定的经济参考价值；当农业科技进步水平高于0.9970时，农业科技进步水平的提高能够显著促进农民收入的提高。两者的关系呈现出N型的关系的原因可能是：当农业科技进步处于推广初期，较少意识开放的农民采取了新技术，能够提高农业生产效率以及农产品质量，使得在相同的农业种植时间过程中能够带来较以前更高的产量，提高了农民收入；但随着使用新技术的农户数量变大，农业生产效率显著提高，此时农业生产所需要的劳动人数下降，出现农业人口剩余的情况，剩余劳动人口成为无业人员或是向城市转移从事简单的二三产业活动，但此时农业生产效率所带来的额外溢出福利还不能抵消大量剩余劳动力收入降低所带来的负效用，因此这期间两者关系呈现出负相关；随着科技的进一步发展，农业生产效率和农产品质量进一步提升，剩余劳动力在城市中不断积累工作经验，在城市中的福利待遇逐步变好，农业科技进步对农民收入的关系呈正相关。

表3 门槛回归分析表

四 结论与政策建议

（一）结论

在面对国内农业转型升级的迫切需求和全球农业科技竞争的发展趋势，提高农业全要素生产率，为农业发展注入新动能尤为重要。因此本研究通过提取16个马铃薯主产区的面板数据进行实证分析，得出以下结论：

1.在动态面板的固定效应模型分析中，农业科技进步对农户收入有抑制作用，而在动态面板的两步系统GMM模型中农业科技进步对农户收入有正向促进作用，因此认为在实际运用中农业科技进步转化成果时具有时滞效应。

2.在非线性门限回归分析中发现，滞后一期的农业科技进步对农户收入的影响呈现非线性的N型影响，即在农业创新成果转化初期农户收入会相应提高，而达到第一重门槛时创新水平的提高对农户收入有抑制作用，虽然其抑制作用未能达到统计学意义的显著性水平，但仍有参考价值；当达到第二重门槛时创新水平的提高对农户收入有显著促进作用。

3.交通基础设施建设、互联网普及率、地区经济发展水平、城镇化率和产业结构在动静回归分析中对农户收入的影响存在一定差异。

（二）政策建议

鉴于前文对农业科技进步与农户收入之间的实证研究，为提高农民生产积极性，保障农产品的稳定供给，提出以下建议：

1.重视农业科技教育的更新，培育新型农民。我国农民学历水平不高，在推广农业新技术时会受到一定阻力，因此新型农业技术人才的培育和储备是必要的。可以通过对外人才引进、社会招考以及继续教育等方式推动农业技术人才队伍的建设，避免出现农业技术人才断层的现象。

2.持续拓宽农业科学技术的可获得渠道。政府进一步加强农业科学技术的推广，并拓宽农业技术的可获得渠道。我国农业种植的现状主要还是以家庭式经营为主，农业经营者对信息接收的来源主要凭借的是经验积累，因此可通过“自上而下”的农业科学技术信息传递形式，拓宽农民了解各种先进农业科学技术的渠道。

3.推动农业科技服务平台建设。充分利用现代通信技术和多媒体技术，以5G网络、云计算、物联网为依托，集成农业资源与信息，打造为当地农户服务的推广应用平台，并通过智能化管理促进农业生产。

4.建立健全农业适度补贴机制。在静态分析中农业科技进步对农户收入具有抑制作用，但农产品作为人类社会最基本的必需产品。所以，在制定财政支农政策时应充分考虑到农户收入降级导致的农业生产积极性下降现象，因此应把提高农民收入作为农业政策的首要目标,通过提供财政补贴兜底等方式，切实保障农民收入稳定提高并稳定农业生产产量。

5.着力发展、完善并创新以经营权为导向的土地流转机制。现代农业生产的显著发展趋势便是规模化经营，马铃薯产区中部分地区因受到地形等自然条件的限制，其生产主体多以小农户为主，因此其集约化、规模化潜力还有待发掘。在深入推进土地“三权分置”的前提下，创新土地流转机制，使土地的经营权适度规模地向新型农业经营主体集中，这可以提高劳动生产效率。