东北玉米播种面积变化与相关成本效益比较研究：基于替代种植视角

陈玉珠，周宏，b，殷戈

（南京农业大学，a. 经济管理学院，b. 中国粮食安全研究中心，江苏 南京 210095）

东北玉米播种面积变化与相关成本效益比较研究：基于替代种植视角

陈玉珠a，周宏a，b，殷戈a

（南京农业大学，a. 经济管理学院，b. 中国粮食安全研究中心，江苏 南京 210095）

本文从东北地区玉米与其生产替代作物播种面积变化入手，比较分析了1978-2014年东北三省相关作物成本收益数据，进一步采用联立方程模型研究相关成本收益变动和劳动力用工约束对玉米相对播种面积的影响。结果表明，玉米单位产量上的低成本造就了其较强的生产竞争力；玉米相对播种面积具有很强的延续性，且受价格和资本投入因素影响显著，而各作物间的用工差距对玉米相对播种面积影响并不显著；玉米单产的连续提高及单产差距的拉大，对玉米相对播种面积影响在不同作物间的表现不同。为确保国内玉米稳定生产、科学调整农业结构，我国应在保障玉米最低收购价和稳定农资产品价格的基础上稳步推进玉米价格市场化改革，依托玉米育种技术提高玉米单产水平，拓展农村社会化服务内容，重塑玉米竞争优势。

玉米；生产替代作物；播种面积；成本效益；比较分析

陈玉珠， 周宏， 殷戈. 东北玉米播种面积变化与相关成本效益比较研究：基于替代种植视角［J］. 农业现代化研究， 2016，37（3）: 489-495.

Chen Y Z， Zhou H， Yin G. Comparative analysis between the changes of corn planting area and the proftability in Northeast China from the perspective of planting substitutions［J］. Research of Agricultural Modernization， 2016， 37（3）: 489-495.

基于以上考虑，本文从替代种植视角研究玉米近年来播种面积不断攀升的内在原因，探讨我国争地矛盾将长期存在的情况下，玉米扩种的空间还有多大？考虑到不同地区间的空间异质性（即不同地区玉米的替代作物不同），本文选取第一大玉米主产区——东北地区为例，研究玉米和生产替代作物之间的成本收益变动，以及它们对玉米相对播种面积的影响程度，从玉米替代种植面积角度分析玉米的生产潜力，最终实现为科学调整农业结构、稳定农产品生产提供可能的政策建议。

1 研究方法与数据说明

1.1 研究方法

本文基于玉米相对其替代作物播种面积变化的考量，通过建立计量模型，重点考察玉米和替代种植作物的价格、用工量、资金投入要求和单产变化对玉米相对播种面积的影响程度。收购价是影响农户玉米相对播种面积的重要因素，而同时，两者间的种植比通过影响市场供给进而影响两种农产品市场价格。单方程计量模型是用来分析单一经济变量与影响该变量变化的诸因素之间数量关系的模型，它适用于对单一经济现象的分析。而本文解释变量与被解释变量之间相互影响的关系不能用单一方程来描述，而需要建立包括供给方程、价格方程和需求方程的联立方程模型进行考察。

根据“蛛网模型”假设，生产者根据上一期农产品价格及其对未来预期价格做出农产品生产决策。在农户行为理论方面，以黄崇智为代表的历史学派提出了“拐杖逻辑”，认为在市场完善地区，农户种植模式主要取决于农产品市场的价格（种什到的生产数据主要来源于国家统计年鉴及统计局等相关部门。各年份玉米及其消费替代品消费数据来自中华粮网。玉米及其替代作物的种植面积（公顷）和东北三省农村人均收入数据来源于《中国农村统计年鉴1974-2014》；相关价格（以每50 kg主产品的售价表示）、单产、每单位用工量以及物质服务费数据均来源于《全国农产品成本收益资料汇编》，2001年以前的数据来源于《建国以来全国农产品成本收益资料汇编》，2001-2014年的价格数据来源于《全国农产品成本收益资料汇编2002-2015》；部分年份缺失数据，本文取前后两年的平均数进行表示。其中，为了剔除物价因素的影响，相关农产品价格和农村人均收入数据以1978年为基期，利用居民消费价格指数进行平减计算；而物质服务费用利用农业生产资料价格定基指数（1978=0）做平减处理。么作物收益高）和自然条件（气候适合种植什么作物）；在市场不完善的地区，农户倾向于自给自足的生产方式，种植模式主要取决于农户本身的需求，同时也取决于农户自身的资源禀赋和消费偏好。综合而言，供给方程RAt=f（RAt-1，RPt-1，RQt，RLt，RKt）。其中，本文用单产RQt作为体现自然条件和技术进步变化的变量。在价格方程中，本期玉米和替代作物的价格比收到上期两种作物价格比RPt-1、本期相对产量（RQst=RAt×RQt）和本期两者相对消费量RQdt、上期相对产量RQst-1的共同影响［10-12］。用公式表示为RPt=f（RPt-1，RQst，RQdt，RQst-1）。

在需求方程中，本期玉米消费量受本期玉米价格Pcortt）、相关消费替代产品价格Ptτ以及收入水平Yt的影响，用公式表示为：RQdt=f（Pcortt，Ptτ，Yt），对消费者（本文主要指深加工企业）而言，大量收购玉米、大豆和小麦主要用于淀粉、饲料加工，即三者之间在消费上仍具有替代性。因此，本文用三者价格作为相互间替代消费品的价格。

综上所述，玉米相对播种面积受上期玉米相对价格、玉米相对单产、上期相对种植面积、种植用工约束、资金投入要求、政策支持、自然条件和技术进步等因素的影响。

（2）式中，RAt×RQt表示t期玉米和相应竞争作物的相对产量，RQdt表示t期相对消费。（3）式中，Ln（ARIt）表示东北三省农村人均收入的对数。为了确定玉米相对播种面积与相对价格和相对消费量之间是否具有相互影响，需要进行内生性检验，即检验方程联立性，本文采用Hausman检验法对（1）式进行辅助回归，得到以下联合方程：

其中，Dresidt、Sresidt分别表示（2）和（3）式的诱导型残差。

1.2 数据来源与处理

本文选取1978-2014年东北玉米主产三省（辽宁、吉林、黑龙江）的面板数据进行研究，所涉及

对于玉米替代作物的选择，从农产品生产的自然周期来看，东北属一年一熟制，该地区玉米、大豆、小麦和花生均在每年的4月份开始播种，当年9月份开始收获，这说明东北大豆、春小麦、花生在播种季节上与玉米具有明显的竞争性［13］，鉴于花生数据的不完全和不连续性，本文将东北大豆和春小麦作为该地区玉米的替代作物。

2 玉米和替代作物的相关成本收益比较分析

鉴于劳动力、耕地与环境等资源约束以及玉米与其替代作物不可避免的争地、争人矛盾，随着国内玉米生产种植比重的逐步扩大，一部分玉米替代作物（如：大豆、棉花与糖类作物等）对国际市场依赖程度加大成为必然趋势［14］。本部分主要运用1975-2014年东北三省玉米及其生产替代作物成本收益数据，对玉米与替代种植作物播种比重的变动及影响其变化的主要因素进行了描述性分析。

2.1 播种面积变化

考察1975-2014年期间东北三省玉米、大豆及小麦播种面积的变化（图1），可以看出，三者内部结构正在发生渐进式演变。1975-1995年期间，玉米播种面积年均增长小于2%，但占粮食播种比重与其他两种作物的相当。到1996-2008年，受小麦市场需求影响，小麦种植户开始大量转种玉米，玉米年均种植增速高达2.68%，其播种份额也提高至27.98%；期间东北大豆作为我国优质大豆来源，主要用于人们食用，稳定的市场需求使其受国际市场冲击较小。而近五年，东北三省玉米播种面积扩大主要是因大豆转种玉米的结果（表1），玉米播种面积占粮食播种比重随之猛增到39.46%。

图1 1978-2014年东北三省玉米、大豆、小麦播种面积Fig. 1 Planting area changes of corn， soybeans and wheat in Northeast China from 1978 to 2014

表1 东北玉米播种面积年均增长与占比（％）Table 1 Annual growth and share of corn planting are in Northeast China （％）

2.2 成本效益分析

2.2.1 玉米-大豆的相对净收益变动 由玉米和大豆相对指标变化可知，在玉米与大豆的相对价格不变的情况下，随着技术的提高，新品种的应用，玉米单产水平提高明显［5］，玉米和大豆单产水平进一步拉大，最终导致玉米单位纯收益要高出大豆53%（表2）。另一方面，受不同作物对化肥需求的差异性和要素价格的上涨影响，玉米的资金投入增幅大于大豆。截止2014年，种植玉米的资金要求高出大豆70%，并且有不断扩大趋势。同时，随着机械化的普及，虽然两种作物的用工都有明显的下降，但两者对用工量的刚性需求使之保持相对稳定。在相对物质服务费用不断扩张以及相对用工不变的影响下，最终使得玉米和大豆的单位面积纯收益差距逐年攀升（表2）。换而言之，较高的单产水平和规模优势致使东北玉米在与大豆竞争中具有较强的生产竞争力和较高的经济效益。

2.2.2 玉米-小麦相对净收益变动 虽然玉米和小麦在资金投入上都有明显增加，但是产值的增长足以抵消资金投入上的上涨。在2008年玉米实行临时存储政策后，玉米和小麦的价格差距在不断缩小，到2014年两者基本持平（表2）。但在单产方面，受恶劣天气和病虫害（特别是黄曲霉病）的影响，东北玉米单产呈波动上升趋势，整体而言，玉米与小麦的单产差距先扩大后缩小。综合考虑单产和价格，发现玉米单位纯收益仍高出小麦93%，这说明目前玉米相对小麦的高效益是由玉米的高单产导致的，而且这种相对高效益在短期内具有一定的可持续性。虽然近几年来化肥等要素价格的攀升使玉米和小麦物质服务费均涨幅较大，但两者的差距却在缩小，在2011年玉米的资本投入开始超过小麦。在用工方面，因小麦对劳动力的刚性需求以及东北三省玉米风干、贮藏过程的大量用工，使玉米用工量仍要明显高于小麦。

2.3 成本结构和保护价支持

由表3可知，在成本约束中，资金约束最大，其次为劳动力约束。说明目前家庭收入仍是影响农户种粮积极性的最大因素。在三种作物中，小麦生产最节省劳动力，劳动力成本仅占总成本9%左右。与此同时，小麦也是资金密集型的体现，物质服务费占比高达56%。因此，农户在面临同等生产要素约束下，会更倾向生产玉米和大豆。东北玉米和大豆成本构成比例较为一致，物质费用和用工费用共同构成生产成本的主体，但因近几年来我国大豆在国际市场上比较优势的丧失，面对国际市场大豆低价冲击，人们将愿意选择种植玉米。

表2 1975-2014年东北玉米与替代作物相对指标变化Table 2 Relative index changes of corn and substitution crops in the Northeast China during 1975-2014

表3 东北玉米与替代作物成本结构（%）Table 3 Cost composition of corn and substitution crops in Northeast China（%）

除成本构成外，三种作物在收益和单位产量的成本和价格方面也各不相同（表4）。虽然大豆和小麦单位面积上的生产成本分别为5 211.90元/hm2和5 049.90元/hm2，低于玉米，但东北三省大豆和小麦的单产水平明显低于玉米，单产水平仅为2 110.8 kg/hm2和4 410.15 kg/hm2，玉米单产比大豆高出三倍多，比小麦高出近一倍。巨大的单产水平差异造成东北三省大豆、小麦单位产量上的高成本和收获时的高价格，大豆单位产量成本达到2.47元/kg，而小麦为1.15元/kg，比玉米高出近1.5倍和6%，单位产量上的低成本造就了玉米较强的生产竞争力。换言之，在同等条件下，东北玉米种植户抵抗市场价格波动的能力要强于大豆、小麦种植户，他们能够接受更低的市场价格。

表4 东北玉米与替代作物成本收益比较分析Table 4 Profitability comparison of corn and substitution crops in Northeast China

在政策层面，财政补贴和临时收储的价格支持进一步增强了玉米的生产竞争优势［15］。为防止出现农民“卖粮难”，促进玉米精加工企业收购玉米，2011年开始中央对三省一区（吉林、辽宁、东北三省、内蒙古）内的玉米深加工企业（在10万t以上）进行补贴。同时，为改善农户储粮条件，减少粮食产后损失，中国商品粮食局对农户建造玉米钢网式储粮仓给予补贴（中央补助29.8%、省级财政补助30%、农户自筹40.2%）。另一方面，东北玉米在不到20 a的时间内取得长足的发展，在很大程度上还得益于政府实行的种植结构调整战略和玉米科研投入。随着政府加大玉米研发投入、新品种的应用，玉米单产已由1975年的2 977.5 kg/hm2提高到2014年的6 989.25 kg/hm2。

基于上述比较分析，可以得到下述研究假说。

假说1：玉米单产的连续提高和相对其替代作物差距的拉大，致使农户更愿意选择种植玉米。

假说2：单位产量上的低成本和政府支持力度加大使得在同等条件下，东北玉米种植户抵抗市场价格波动的能力要强于大豆、小麦种植户，他们更能够提高农户玉米种植面积。

假设3：玉米劳动力投入量的高要求减弱了东北玉米在与生产替代作物竞争中的生产竞争力。

3 实证结果分析

3.1 单位根检验

由于所用数据为时间序列数据，需要检验其是否具有平稳性，否则可能会出现“伪回归”。因此，在进行回归之前对各变量的平稳性进行检验，常用的检验方法是Fisher-ADF。本文RA、RP、RQ、RL和RK分别表示玉米相对播种面积（相对播种面积=玉米播种面积/替代种植作物播种面积）、价比、单产比、用工比和物质投入比。

检验结果显示（表5），本文所有变量的时间序列存在单位根，即为非平稳序列，而它们的一阶差分序列均为平稳序列，即为同阶单整，可以做时间序列数据回归。

表5 变量数据平稳性的ADF检验结果Table 5 ADF test results of data stationarity

3.2 实证结果分析

用模型Ⅰ表示玉米与大豆比较的回归模型，模型Ⅱ表示玉米与小麦的回归模型。根据Hausman检验法，运用OLS方法对公式（4）进行回归，模型Ⅰ回归结果显示，Dresidt和Sresidt的T统计量分别为2.73、9.05，分别在10%和1%的显著性水平下通过了检验；模型Ⅱ回归显示，Dresidt和Sresidt 的T统计量分别为3.98、5.05，均在1%显著性水平下通过了检验（表6）。说明采用联立方程可以更好地反映玉米相对播种面积与相关农产品价格之间的相互作用机制。

本文利用1975-2014年的年度数据，运用三阶段最小二乘法对联立方程模型进行估计（表6）。结果显示玉米种植具有很强的延续性。玉米的相对播种面积很大程度上取决于上一期两者间的种植比例。价格变量的系数在第Ⅰ和第Ⅱ个模型中分别在10%和1%的显著性水平下均为正值，且在玉米和小麦的竞争中表现更明显。这表明，玉米与大豆、小麦相比，价格差距越大越可能种植玉米。在单产方面，单产差距变量对玉米和大豆种植竞争性的影响比较轻微，而与玉米/小麦相比，单产差异的影响显著，这种结果说明单产差距大小确实影响种植玉米与其竞争作物之间的种植比例，差距越大，在价格差距不明显的情况下，农户通过作物经济效益的计算更偏好于选择种植效益更高的单一作物。

从要素投入层面来看，无论是第Ⅰ个模型还是第Ⅱ模型，玉米和大豆、小麦的用工差异对农户选择种植玉米或大豆或小麦的多少并不存在显著影响。这说明当前样本地区农村劳动力的兼业行为是在劳动力完全剩余状况下产生的，即劳动力流出并未产生劳动力约束而减少作物种植。另一方面，也反映了近些年来农村社会化服务的普及降低了农业劳动力的用工约束。此外，由于玉米、大豆和小麦这三种作物对资金要求差异较大，因而农户资金要素禀赋大小将影响玉米与其竞争作物的种植比例。综合来说，玉米相对大豆和小麦的高纯收益使得农户将调整其农业种植结构，减少收益相对低的大豆和小麦种植的比重，而增加单位收益相对要求比较高的粮食作物种植的比重。

表6 3SLS模型回归结果Table 6 Estimate results of model by 3SLS

4 主要结论

本文将玉米相对播种面积扩大的原因主要分解为经济效益和用工约束两个维度分析。研究结果表明，由于农村社会化服务普及，劳动力约束在作物种植中表现并不明显，因此，玉米播种面积增长得益于经济纯收益快速提升。

细究成本效益对玉米相对播种面积扩大原因，本文发现：第一，粮价巨大差异是促进玉米相对播种面积扩大的首要因素，近年来政府对玉米价格保护政策进一步加大了东北玉米农户对大豆、小麦的替代种植。

第二，玉米单产的连续提高以及相对其替代作物差距的拉大，造就了玉米单位产量上的低成本，致使农户更愿意选择种植玉米，加大了各粮食作物种植比例上的不平衡。

第三，资本投入的差异在不同生产替代作物之间播种面积调整方向上表现不同。玉米较小麦相对高的资本投入使得人们倾向选择种植小麦；虽然玉米较大豆也表现出较高的资本投入，但由于受开放的大豆国际市场冲击，人们往往会做出逆向决策。

5 相关政策启示

第一，价格差异改变玉米相对播种面积，由此可得出一个基本判断，即在当前粮食内部结构调整中，粮食结构变动很大程度上受粮价波动和价格差的冲击。因此，对于粮食生产结构的优化问题，不仅要合理制定配套的粮价支持政策，切实帮助农户对于粮食价格的合理预期，防范价格差距的巨大波动。同时，还应矫正存在扭曲的不同粮食品种之间的比价关系，逐步实现在保障国内粮食安全供给的前提下，粮食内部种植结构的优化。其具体策略路径应分两步走：一是应以保障玉米最低收购价和稳定农资产品价格为核心，稳住现有的玉米生产规模，以避免玉米种植面积出现大幅波动或下滑的不利局面；二是加大农产品价格市场化改革，防止出现国内外农产品价格的严重“倒挂”现象。

第二，由于未来我国玉米播种面积进一步扩大的空间较小，同时我国玉米单产同世界其他农业发达国家相比仍处于中游水平，如果要保证粮食的持续增产和满足国内玉米需求（未完全开放玉米市场前提下），依靠农业科技努力提高玉米单产是十分有必要的。目前，玉米公共基础投入的不足（包括储藏环节）影响到玉米产能的提高和产后损失的加大，从而不利于玉米生产。因此，应依托玉米育种技术，在继续稳步提高玉米单位产量的基础上推广玉米，以实现农民的玉米“能够种，并且有钱赚”的目标。

第三，在众多成本约束中，资金约束对玉米相对播种面积的影响比农业劳动力约束更为重要，可见，在粮食内部种植结构调整中，通过调整不同粮食作物资本投入差异显得更为有效。另一方面，在现实中劳动力比较有限的情况下，由于机械对农业劳动力的替代可以缓解粮食作物种植的劳动力约束，因而要使粮食生产结构向更优的方向调整和变化，相应的政策含义是应大力促进政府对农业机械的补贴，加速农业现代化发展，提高资金流入对物质与服务费过快上涨的补偿效应。同时，应拓展农村社会化服务内容，以有效解决玉米生产过程中的劳动力季节性短缺等难题。

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（责任编辑：王育花）

Comparative analysis between the changes of corn planting area and the profitability in Northeast China from the perspective of planting substitutions

CHEN Yu-zhua， ZHOU Honga，b，YIN Gea
（Nanjing Agricultural University， a. College of Economics & Management； b. China Center for Food Security Research，Nanjing， Jiangsu 210095， China）

Based on the changes of planting areas of corn and its substitution crops from 1978 to 2014， this paper analyzes the proftability of corn production of three provinces in Northeast China， and then studies the infuence of proftability and labor constraints on the relative planting area of corn by a 3SLS model. Results show that the lower unit production cost of corn contributes to its strong planting competitiveness. The relative area of corn has a strong continuity， which is impacted by the price and capital input signifcantly. The employment gap between different crops has no signifcant infuence on relative corn planting area. However， with the continuous improvement and larger gap of the yield of corn， the effect of the relative corn planting area on different crops is different. In order to stabilize the domestic corn production and adjust agricultural structure scientifcally， on the basis of keeping the minimum purchase price and maintaining the steady prices for agricultural products， steady reform of corn marketing mechanism is necessary. In addition， raising corn yield through corn breeding technology and developing socialized rural service can also enhance the corn competitiveness.

corn； substitution crop； planting area； proftability； comparative analysis

玉米作为粮食、饲料和工业原料兼用农作物，是我国的第二大粮食作物。2003年以来，随着畜牧业的稳步发展和玉米加工业的不断壮大，饲料消费稳步增长，工业消费迅猛发展，国内玉米消费持续刚性增长，我国玉米供求关系也由过去供大于需逐步转向供求平衡，甚至供应偏紧的状况［1］，有研究预测未来中国玉米供需缺口将不断扩大，甚至玉米将可能步大豆对外高依存度的后尘［2］。

为了有效缓解玉米供需矛盾，我国政府通过一系列渠道开放玉米消费替代品市场（如高粱）、限制玉米出口，同时提高玉米保护价，从而激发农民生产玉米积极性，缓解了玉米需求。在这种政策导向下，黄淮、东北、西南地区大量的豆类、小麦的种植面积转向玉米种植［3-4］，使玉米一跃成为我国第二个总产量超过2亿t的粮食作物，同时也成为促进我国粮食连增的主力［5］。然而，这种由行政干预带来的种植方式转变并不完全符合我国比较优势原则［6-7］，也不能长期有效逆转中国的玉米供求关系。胡小平等［8］则从粮食需求结构出发，认为中国有必要调整粮食生产战略，集中资源发展玉米生产。面对国内外玉米价格倒挂和开放玉米市场的高呼声，李想等［9］结合我国政府对玉米市场较强的控制能力和国内较大的扩种潜力，认为开放玉米市场以此减少玉米种植，对我国玉米行业的发展和粮食安全的保障均具有积极作用。

Major Project of National Social Sciences Fund （13&ZD160）； Soft Science Research Program of Ministry of Agriculture （20140102）；Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions （PAPD）.

ZHOU Hong， E-mail: zhouhong@njau.edu.cn.

9 July， 2015；Accepted 14 March， 2016.

F304.2

A

1000-0275（2016）03-0489-07

10.13872/j.1000-0275.2016.0051

国家社会科学基金重大项目（13&ZD160）；农业部软科学项目（20140102）；江苏省高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）。作者简介：陈玉珠（1990-），女，福建宁德人，硕士研究生，主要研究方向为农业经济管理，E-mail：2013106043@njau.edu.cn；通讯作者：周宏（1967-），男，江苏南京人，教授，博士生导师，主要研究方向为农业技术经济与粮食安全，E-mail：zhouhong@njau.edu.cn。

2015-07-09；接受日期：2016-03-14