基于柯布-道格拉斯生产函数的绿色低碳农业发展影响因素分析

赵若彤，韩灵梅

（河南科技大学经济学院，河南洛阳 471000）

“十四五”时期是我国全面推进乡村振兴战略的关键时期，对农业发展提出了更高的要求。为使良好的生态环境成为乡村振兴的支撑点，农业发展需要兼顾生态与效率、高科技与高质量相协调，绿色低碳农业成为我国现代农业绿色转型的重要方向，有利于农业向着绿色低碳、可持续方向发展，促进生态环境保护和农业资源的可持续利用。规模化发展是实现农业现代化的必经之路，推动农业规模化发展，一方面可以大幅度提高农业全要素生产效率及农业基础设施的绿色利用率，另一方面可以降低农产品中化肥、农药的使用量和对农业劳动力的需求，实现农业绿色发展，推动经济社会发展全面绿色转型。

在我国践行以绿色发展理念推进生态文明建设的现阶段，为使生态环境保护和经济发展相协调，推进绿色低碳农业发展的意义重大。本文基于柯布-道格拉斯生产函数，分析了我国绿色低碳农业发展的影响因素，并提出可行性建议。

1 模型设定、变量选取与数据来源

1.1 模型设定

柯布-道格拉斯生产函数是研究经济增长影响因素的经典模型，本文在全面推进乡村振兴的背景下，选取该模型研究我国绿色低碳农业的影响因素，模型构建如下：

式（1）中，Y为中国的生态农业经济发展规模，L为从事农业生产总人数，K为农业固定资产投资，X1为农业人均可支配收入，X2为种植结构，X3为产业结构，βi（i=1，2，3，4，5）表示解释变量Xi每变化1%，被解释变量Y变化βi%。

为尽量避免异方差性，我们将等式两边分别取对数，得到的线性方程为：

式（2）中，u为随机误差项。

1.2 变量选取

1.2.1 被解释变量

基于本文的研究目的，将我国生态农业经济发展规模设为被解释变量（Y）。选取农、林、牧、渔业总产值作为被解释变量的观测指标。

1.2.2 解释变量

鉴于目前学界关于绿色低碳农业影响因素的实证研究较少，且影响因素多而复杂，因此，除了柯布道格拉斯生产函数原式中的从事农业生产的总人数（L）、农业固定资产投资（K）外，本文将在相关研究的基础上选取如下解释变量：

1）农民人均可支配收入（X1）。通过对大量文献进行梳理，我们发现环境质量的变化与人均收入之间存在“倒U 型”关系[1-3]，本文中的环境质量变化就是指农业生产过程中因化肥、农膜施用等造成的污染。因此选择农民人均可支配收入作为人均收入的观测指标，探究其是否会对低碳绿色农业造成影响。

2）种植结构（X2）。本文用粮食作物与经济作物播种面积的比例来表示种植结构[4]。由于经济作物的播种面积越大，且其生产中使用的化肥、农药较少等，农民的收益越高，因此种植结构对于生态农业的规模化发展也会有影响。

3）产业结构（X3）。本文的农业产业结构是指第一产业增加值占国内生产总值的比重。农业是一国的根基所在，农业产业结构的变化一定程度上也可以体现区域经济的发展。

4）从事农业生产总人数（L）。从事农业生产的人数多，可以在一定程度上促进第一产业的发展，从业人数越多，竞争会越激烈，在“内卷化”的时代下，能够推动一个产业的发展。

5）农业固定资产投资（K）。农业固定资产投资是指对农业生产中的车间建造、机器设备购买等方面的投资，它是进行农业生产的先决条件。政府对第一产业的重视程度也可以通过农业固定投资的多少来体现。

1.3 数据来源

本文数据均来自2010—2019年的《中国农业统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国农业统计年鉴汇编》及国家统计局官方相关数据。为尽量避免异方差性，本文数据均进行对数处理，缺失的数据将通过自相关拟合加以估算。

2 实证检验

2.1 多重共线性检验

由于多重共线性对实证分析的影响，我们先对变量进行多重共线性诊断，通过对方差膨胀因子（VIF）进行测算，判断模型是否存在共线性。从表1 可以看出，模型中变量LnX1、LnX2、LnL的VIF 显著大于10，因此该模型目前存在多重共线性问题。为消除共线性对回归分析的影响，我们将通过逐步回归分析选出最合适的研究模型。

表1 共线性统计

2.2 逐步回归分析

通过SPSS软件进行逐步回归分析，得出本文最适合模型3，即式（3）不同形态的三种解释（如表2所示）。

表2 模型摘要

1）形态1表示预测变量仅包含常量和LnX1，其余变量（即LnX2、LnX3、LnL、LnK）被剔除；

2）形态2 表示预测变量为常量及LnX1、LnK，其余变量（即LnX2、LnX3、LnL）被剔除；

3）形态3 表示预测变量为常量及LnX1、LnX3、LnK，其余变量（即LnX2、LnL）被剔除。

由表2 可以看出最适合模型3 中相关系数R为1.000，判定系数R2为1.000，调整后的判定系数R2为0.999，估计值的标准误差约为0.003 952，表明式（3）的拟合度较好，其预测变量为LnX1、LnK、LnX3。

如表3 所示，显示了未通过模型引入原则而被最适合模型3 剔除掉的变量，即形态（1）中变量LnX2、LnX3、LnL、LnK被剔除，形态（2）中变量LnX2、LnX3、LnL被剔除，形态（3）中变量LnX2、LnL被剔除。可以看出式（3）中LnX2和LnL两个变量的P值为0.881、0.579，均大于显著性水平0.05，因此未通过显著性检验被排除掉。由表4 可以看出，最适合模型3中各解释变量的VIF 均小于10，这表明模型3 中的解释变量不存在多重共线性问题。

表3 排除的变量共线性统计

表4 模型3共线性统计

综上所述，最后选择的回归模型为最适合模型3，其中LnX1、LnK、LnX3均在显著性水平下通过了检验，从表5 可以看出各变量的标准化系数，则最终的回归方程为：

表5 各变量标准化系数

3 结果与分析

3.1 各变量与生态农业发展的相关性分析

由农民人均可支配收入（X1）、产业结构（X3）和农业固定资产投资（K）的系数均为正值可以看出，它们对生态农业总产值的影响都是正向的。

1）农业人均可支配收入每增加1%，生态农业总产值增加0.572%；农业固定资产的投资每增加1%，生态农业总产值将增加0.166%；第一产业增加值占国内生产总值的比重每增加1%，生态农业总产值增加0.313%。以上分析可以得出，各影响因子每增加一个百分点，生态农业总产值增加都不会超过1%，这主要是因为生态农业发展的前进动力不足[5]。

2）从事农业生产人数（L）未能通过检验的原因：从2010—2018年的数据来看，从事农业生产人数逐渐减少，生态农业生产总值却呈递增趋势，可见从事农业生产人数的多少并不会对生态农业产生显著影响。主要原因在于，当前科技的发展及机械化程度的不断提高，农业生产方式发生了巨大变革，传统人工劳作方式逐步被取代，一台大型机器设备的效率相当于诸多劳动力。当今的生态农业发展要以“质”取胜，吸引更多人才及先进技术投入生态农业建设中。

3）种植结构（X2）未通过检验的原因：种植结构是粮食作物播种面积和经济作物种植面积的比例，理论上讲，两种作物均可带来生态农业总产值的增加，但经济作物中化肥、农药等使用量更少，因此经济作物的收益更高。从近些年数据来看，两种作物的农药、化肥等使用量均呈递减趋势，但生态农业生产总值却呈递增趋势，可见种植结构对生态农业发展的影响相对较小。

3.2 各变量对生态农业发展的潜力分析

上文相关性分析只能得出农民人均可支配收入（X1）、产业结构（X3）和农业固定资产投资（K）对低碳绿色农业的影响是显著的，但是并不能反映各自变量对因变量的影响程度大小。为了更科学地决策，我们在相关性分析结果基础上对各因子的影响程度进行了排序。

1）从各因子的标准化系数来看，C(LnX1)＞C(LnX3)＞C(LnK)。各变量对因变量的影响是不一样的，影响程度排序为：农民可支配收入（X1）＞产业结构（X3）＞农业固定资产投资（K）。这一结果说明，农民人均可支配收入高，意味着从事农业生产有利可图，将会吸引更多的高精尖人才进入农业生产行业。根据国家统计局数据，2020 年我国第一产业增加值为77 754亿元，增长3.0%，其占国内生产总值比重为7.7%；第二产业增加值为384 255 亿元，增长2.6%，第二产业增加值比重为37.8%；第三产业增加值为553 977 亿元，增长2.1%，第三产业增加值比重为54.5%。可以看出，第二、第三产业发展迅速，但也需要农业部门加大发展力度来满足第二、第三产业的发展需求，因此，农业产业结构对低碳绿色农业发展会产生显著影响。

2）农业固定资产投资（K）对生态农业发展的影响程度相对较小。如图1 所示，2010 年之前我国农业固定资产投资增长率相对较快，2010 年左右投资增长率达到峰值，之后开始放缓，在2019 年甚至出现了负增长。此外，从效益比较优势衡量，2010年之后，农民对比了农业投入产出效率与进城务工的投入产出效率后，进城务工成为农民从业方向的首选。农业固定资产投资对绿色低碳农业的影响程度比其他两个变量小。

图1 2003—2019年我国农业全社会固定投资变化趋势图

4 研究结论与政策建议

4.1 研究结论

从国家层面看，前文实证研究表明影响我国绿色低碳农业的关键变量有产业结构、农民人均可支配收入和农业固定资产投资，而种植结构和从事农业生产人数对绿色低碳农业的影响并不显著。关键变量的影响程度为农民人均可支配收入＞产业结构＞农业固定资产投资。通过对关键变量进行合理调整，可以有效推动我国绿色低碳农业发展，为全面推进乡村振兴奠定坚实基础。

4.2 政策建议

4.2.1 加速生态文明建设，助力全球发展

生态环境保护和经济发展是相得益彰的，因此要想提升生态农业的经济效益，首先要加快生态文明建设，始终坚持生态优先、绿色发展的理念。实践证明，通过破坏生态来发展经济是要付出巨大代价的，生态本身就是经济，保护生态就是发展生产力。习近平生态文明思想强调我们要以绿色转型为驱动，助力全球发展；要加强绿色国际合作，共享绿色发展成果。在RCEP 签订成功的背景下，我们要抓住多国合作的机遇，在与成员国进行交流学习的过程中，加快农业发展方式向生态化转型，携手他国参与全球环境治理，共同推动全球生态发展。

4.2.2 推进农业面源污染防治，打好污染防治攻坚战

目前我国农业资源环境正处于外源性污染和内源性污染的双重压力下，农业发展现状不容乐观，因此要促进农业全面绿色转型，推动生态文明建设，实现生态农业发展，加强农业面源污染治理是当务之急。农业面源污染防治的关键途径是用绿色有机肥料取代化学肥料，并减少农药、农膜等强污染性化学品的使用。由于农民的认知具有阶段性特征，在缺乏生态农业方面的认知时，无法将生态农业效益和自身需求相联系，为获取更高的经济收益他们会选择使用传统农药，这成为农业面源污染防治过程中的巨大阻碍。为使农民成为利益相关者，需要借助生态补偿机制的作用诱导出农户对耕地污染防治的参与意愿[6]。

4.2.3 加强生态农业与科技融合，推动生态农业高质量发展

科技创新是生态农业发展的加速器。科技作为核心投入要素融入进生态农业中，可以实现农业的内生增长，保障农业资源的高效利用和生态农业的规模化发展。如在5G 飞速发展的时代，科技创新让“互联网+智慧农业”闪亮登场，使得农业基础设施的绿色使用率和利用率大幅提升，加快了资源的循环利用。在全球文化交融的今天，各个国家的生态农业已经迎来了崭新的突破，借助多国合作的契机，我国可以借鉴学习他国关于生态农业方面的突出成果，并结合中国的国情和现状，开拓出具有中国特色的生态农业之路。

4.2.4 完善生态补偿机制，加快推进多元化补偿

大量研究表明我国目前的生态补偿机制存在一定的缺陷，仍需进一步完善。在全球共同推进生态保护的背景下，我国可以借鉴美国、欧盟的“污染防治有酬计划”“废弃物减量有酬计划”等生态补贴政策，将生态环境保护放在补贴政策的核心位置。由于过度追求农产品的产出量而施用大量化肥、农药等，土壤肥力遭到破坏，未来补贴政策不应只追求农业产出，还要考虑生态环境污染治理成本，做到增加农业从业人员福利水平的同时也能有效保护生态环境。除此之外，生态补偿机制应向多元化方向发展，借助市场机制的作用，探索更多更有效的补偿方式，推进生态农业的规模化发展。