通过对2003—2011年间中国31个省(市)的面板数据进行分析，在考虑省份存在个体差异的基础上，基于面板分位数回归模型，检验农业高效用水水平和物质资本投入、农业经济产出之间的关系。结果显示：农业高效用水水平、物质资本投入均对农业产出产生显著的正向影响，而农业高效用水水平和农业生产的物质资本投入之间存在显著的负向变动关系。
一、引言
2012年3月12日，联合国教科文组织在第六届世界水资源论坛上发布的《世界水资源开发报告(WWDR4)-不稳定性及风险情况下的水管理》报告指出，世界范围内用水紧张局面进一步凸显。能够供人类、动物和植物使用的水资源仅占全部淡水资源的2.5%。在有限的珍稀水资源中，农业用水构成了最大需水单元，农业用水占全球淡水使用比例的70%。2011年我国人均淡水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一，随着我国城镇化的快速发展、产业结构的高度化、庞大的人口基数，带来的是“农业需水、其他行业争水”的严峻格局。
与用水矛盾相对应的是我国农业粮食产量实现了2003年以来的“九连增”，创下世界粮食生产的中国记录 ①①根据《人民日报》报道：2012年我国粮食产量达到58957万吨(11791亿斤)，实现粮食增长的“九连增”，我国粮食产量由2003年的43067万吨稳步爬升，2007年突破5亿吨，达到50150万吨，2011年时产量已经达到57121万吨。我国粮食的“九连增”，还是在“资源约束趋紧、灾害多发重发等背景下取得”。
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从世界粮食发展史来看，世界粮食主要生产国(中国、美国、印度、巴西、俄罗斯和阿根廷)，除了中国，只有“美国在1975—1979年、印度在1966—1970年实现过‘五连增’”。，在农业实现历史飞跃的同时，我国农业用水也由粗放向集约、由节水灌溉向高效用水转变的突飞猛进时期。水是生命之源、生产之要、生态之基。一直以来党中央、国务院高度重视农业水资源可持续利用，大力促进农业用水效率的提升。党的十四届五中全会提出“要大力普及节水灌溉技术”，作为国家攻关项目的“节水农业技术的研究与示范”。针对我国农业用水日趋紧张的状况，1996年国务院正式批复“关于大力发展节水灌溉有关问题的请示”及“在全国建设300个节水增产重点县的意见”，以提高农业用水效率的农业高效用水建设得以大规模展开。党的“十五”大报告中明确提出，“发展高产、优质、高效农业和节水农业”，九届人大通过的政府工作报告中强调，“要大力发展节水灌溉和旱作农业”。特别是2011年中央“一号文件”明确提出了基于最严格的水资源管理制度下的高效用水命题，理论界关于农业高效用水的研究日益丰富。从实践发展中似乎可以归纳出农业高效用水和农业经济增长之间具有很强的关系，引发思考的内容是：农业高效用水事业的推进，是否有利于农业经济增长?另一方面，推动农业高效用水的发展需要政府、农民投入巨额的资本，需要验证的另一个命题是农业高效用水投入是否会“侵占”其他农业生产物质资本投入，农业高效用水投入和农业生产投入之间存在怎样的互动关系。
二、文献综述
关于农业高效用水和农业经济增长的研究中，学界得出较为一致的结论[1][2][3](Mendelsohn R， Dinar A.，2003;Yang H， Zhang X， Zehnder A J B.，2003;Ward F A， Michelsen A，2002)。Rosegrant M W， Ringler C(2000)从农业产业安全和区域经济发展的角度对农业水资源的转移效应进行了研究。[4]房林，邹卫星(2008)从广义角度论述了资源和经济增长之间存在极强的互动关系，并通过模型推导出经济系统存在鞍点均衡的条件。[5]农业高效用水有利于农业发展，主要表现在降低农业生产风险，促进农业生产要素之间的耦合，例如水肥一体技术，从而促进农业经济的发展。
随着对高效用水内涵的认知和高效用水农业的实践发展，形成了农业高效用水和农业经济之间的相互依存关系。20世纪末农业高效用水实践就是大力发展节水灌溉、节水农业，主要手段是提高农业水资源的利用率和利用效率(贾大林，1997;黄平圆、谭尔葵1999)。[6]更为广义的角度来看，许一飞(1998)，冯广志(1999)认为节水灌溉仅仅构成农业高效用水的关键环节，农业高效用水包含输水工程、灌溉技术和田间技术措施的集合，从而促进水分利用率和利用效率的提高。所以农业高效用水的发展促进了水资源的利用率和利用效率，减少了农业生产的水资源投入，提高农业产出，从而促进农业经济的增长。21世纪初可持续发展理论和农业高效用水实践相结合，农业高效用水是为了农业经济效益、环境效益和社会效益的最佳耦合(白清俊、董树亭，2001;樊菊平等，2003;江平，2004;顿银彬，2005;杨春红，2006)，农业经济效益构成高效用水实践的子目标之一。农业高效用水是指在水资源相对匮乏的区域，采用各种措施提高农业水资源利用率和利用效益，提高单方水所带来的价值，包含农业经济增长、社会和谐发展和生态环境保护等各方面的利益诉求(陈伟等，2005;张正斌，2005;李金山等，2006;黄立春等，2006;曲小红，2006;房军等，2008;葛爱丽，2009;罗素梅，2009;许迪，2009)。例如一条河流作为生态环境的一部分，应该拥有一定水量来保持其形态的水量，这也构成河流中赖以生存的生物的基本生存权利。农业高效用水的目标不再那么单一，所以农业高效用水和农业经济增长之间关系研究又构成了重要命题。
农业高效用水建设需要大量的资金投入，在资源约束的条件下，这必然会“侵占”农业物质资本投入。农业生产投入划分为农业高效用水类投入和农业生产类投入，并在一定程度内存在替代关系。通过资料搜寻，尚未发现有研究学者展开对此分类下的要素替代研究。大多数研究中均是从传统的角度进行的研究，主要表现在农业生产过程中资本要素对劳动要素的替代[7](冯海发，2000)，实践例证是我国农业机械化总动力由2003年的6.04亿千瓦增加到2011年的9.77亿千瓦，第一产业从业人员由2003年的3.18亿人减少到2011年2.66亿人。孙兆明、李树超(2013)通过对蓝色经济区海水养殖业的研究得出资本、劳动的替代弹性显著，然而资本、劳动对养殖面积的替代性较弱。[8]刘永刚(2009)基于扩展的拉姆齐模型分析认为形如土地的固定生产要素对经济增长起到重要作用，而资本和固定生产要素之间的替代关系对人均收入具有决定性影响。[9]随着能源日益成为国际政治、经济、军事、外交所格外关注的焦点[10]，从这一分类也进行了有益的探讨(杨福霞、杨冕、聂华林，2011)。
已有的研究中关于农业高效用水对农业经济增长具有正向的促进作用形成较为一致的观点，然而随着高效用水农业目标的多样性，这种显著的影响关系需要进行再次的验证。另外，关于农业生产中的要素替代研究，均是从传统的资本要素、人力要素、土地要素、能源要素等方式进行研究，随着农业高效用水的快速发展，理论研究中缺乏高效用水投入和农业生产投入之间的替代关系研究。如何判定农业高效用水水平和农业物质资本投入之间的关系，是否存在一定的相互替代关系，这构成本文研究的重要内容。
三、基本假设和理论模型
2.变量选取。因变量的选取：关于农业高效用水水平的测量，有很多种方式方法，第一种采用农业高效用水效果指标，即用农业产值/农业用水来衡量农业高效用水水平，这种做法存在的主要问题是和待验证命题，即论证高效用水水平和农业经济效益数据存在严重重合，必然出现“伪回归”现象。另一种可行的操作是用有效灌溉面积占总播种面积来衡量，这种方式依然和后续带验证命题，即农业高效用水和农业生产的物质资本投入之间存在数据的重合。所以为了检验数据的可行性，考虑到代表农业高效用水水平指标不存在内生性问题，并且保持研究的意义，故选择水库总容量和水库平均容量指标来衡量农业高效用水水平指标。
自变量的选取：农业生产的物质资本投入包括很多项目，具体而言，主要包含土地、劳动、机械动力、化肥投入等。
3.符号定义及数据选取。根据研究对象，定义8个变量对应于8个指标：y1表示农业总库容量(亿立方米)，y2表示农业水库平均库容量(万立方米/座);定义X1表示农林牧渔业产值(亿元)，x2表示农业机械总动力(万千瓦)，x3表示化肥施用量(万吨)，x4表示农业播种面积(千公顷)，x5表示第一产业从业人员，x6表示农业用水总量(亿立方米)。
本文样本区间为2003—2011年我国大陆的省(市)、自治区，不包含香港、澳门及台湾地区，同时剔除上海市样本，这样做法一方面是由于上海市现代化程度和工业化程度发展较快，农业所占产值极小，另一方面，上海市的相关数据中，特别是关于因变量水库数和水库容量全部缺失。本文数据来自于《中国统计年鉴》(2004—2012年版)，对于缺失的个别数据采用线性插值法补齐。对于农林牧渔业产值的数据，采用的是按照GDP平减指数进行平减，从而剔除价格、通货膨胀因素的影响。
五、实证分析
(一)描述性统计分析
从表1中可以发现不同观测对象的差异性巨大，均存在数量级上的差异。例如平均库容量和化肥施用量，不同省份的最大相差100倍以上。从时间上看，农业生产的物质资本投入和高效用水水平均表现出上升趋势。
(二)面板单位根检验
面板数据需是平稳的，也即处于同阶单整的变量，才能够后续进行面板数据回归分析。为了避免伪回归，本文综合采用LLC检验和IPS检验(针对平衡数据，前者主要用于相同根单位根检验，后者主要用于不同根单位根检验)，当两者所获得的结论不一致时，继续用差分形式检验，直到结论一致时停止。
(三)面板分位数估计
面板分位数模型估计中，本文选取了0.10;0.25;0.50;0.75;0.90共5个具有代表性的分位数点，为了便于研究的对比分析，同样给出了普通最小二乘估计结果和固定效应①①利用面板数据的Hausman检验分析得出，模型均拒绝随机效应假设，所以均接受固定效应模型。估计结果，相关计算结果见表3，4，5。
1.关于农业经济增长和高效用水水平、物质投入之间的关系
通过面板数据的固定效应模型可以看出，农业产值和农业化肥施用量，农业水库总库容量之间存在显著的正向影响，两变量均在1%的水平下通过显著性检验。通过面板分位数模型也印证这一结论，代表着农业生产过程中最活跃的物质资本投入——化肥，在各个分位数点上均是在1%水平下通过了显著性检验，这也印证农业生产的物质资本投入会对农业生产产生较大的促进作用。代表了农业高效用水水平的变量——农业水库总库容，只在0.25分位数上不显著，系数值为-0.004，这从另一方面说明系数估计值具有较强的稳健性。分位数模型中化肥投入和水库总库容的系数值总是大于0并且显著，说明该项变量对农业产值的作用是稳定并且显著的。这也证明了命题1，农业高效用水水平和农业生产的物质资本投入对农业生产具有显著的促进作用。
六、结论及建议
农业高效用水水平、农业生产的物质资本投入均对农业产值均起到显著的正向影响，分位数回归的稳健性更加证明这一结论的正确性。我国农业生产过程中，对物质资本具有较强的依赖性，而物质资本投入也构成我国农业快速发展的必要条件。一方面来说，代表先进生产力的物质资本的投入——例如机械化程度的提升，可以有效解放农村大量剩余人口，促进农业生产效益和效率的提升。另一方面，以耕地等代表的传统投入的增加，对农业生产效率提升的贡献较小。农业高效用水水平的提升，促进农业生产朝向现代化方向发展，农业生产更加可控化。
农业生产的物质资本投入和农业高效用水水平之间存在显著的负向影响关系，也即农业高效用水水平和农业生产的物质资本投入之间存在一定程度的替代关系。农业高效用水带来了农业生产效益、效率提升的同时，也需要大量的资本投入，而这些投入也在一定程度上挤压了农业生产物质资本投入。
我国作为世界上人口最多的国家，保持农业生产稳定、促进农业发展具有重要的战略意义和现实作用，而农业水资源直接影响到农业生产过程[11][12](Chaves， Oliveira，2004;马晓河、方松海，2006)。一方面，加大对我国农业生产过程各种物质资本投入，加强农业生产的基础设施建设。大力推动农业高效用水事业的发展，特别是推动水利基础设施建设，提高农业高效用水水平。另一方面，需要把握农业生产过程中的物质资本投入和农业高效用水的投入之间的平衡关系，协调物质资本投入和高效用水投入，从而推动我国农业经济更好发展。
作者：焦勇 来源：贵州财经学院学报 2013年6期
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