農技創新與農業經濟論文

時間:2022-09-04 05:00:23

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農技創新與農業經濟論文

1概念界定與理論模型

1.1環境友好農業技術創新與傳統農業技術創新比較

農業技術創新體系是以現有工業技術為基礎,其本質是農業科研成果研制、開發并在農業中應用的全過程,即農業科技成果轉化為現實生產力的全過程。毫無疑問,傳統農業技術創新對保障國家糧食安全、農民增收和農業可持續發展有著至關重要的意義。然而,多年來我國傳統的農業技術創新追求單一的經濟效益,將農業生產經營過程中造成的資源耗竭、環境損失等問題作為一個被忽略的因素,雖然促進了農業發展和經濟增長,但也促使傳統農業技術創新沿著不斷加重環境惡化和資源枯竭的路徑發展。環境友好農業技術創新是在遵循傳統農業技術創新的效率、效益和適用性創新原則基礎上,以環境、生態、資源的可持續利用和發展為目標,強調環境和資源變量在技術創新中的重要性,通過農業技術研發、推廣、轉化、應用來配置創新資源以實現價值增值和獲取農業經濟效益、社會效益及生態效益的過程。實質上,環境友好農業技術創新與傳統農業技術創新的構成主體、創新過程、服務體系等方面是相同的,最重要的區別體現在以下兩個方面。

1.1.1兩者創新的驅動因素不同

農業生產經營主體在追求生產效率和經濟效益的前提下,采用創新的農業生產技術(化肥、農藥、機械等),并通過生產資料的規模投入來實現農業規模化、機械化和集約化。因此,一般創新理論認為,市場需求的拉動力量是農業技術創新的主要驅動因素。然而,在這種因素的驅動下,農業生產經營是以對生態環境和環境資源的掠奪式開發和利用為主要方式,強調經濟利益而忽略農業資源與生態環境的自然持續力。新技術的市場需求顯然也是環境友好農業技術創新的出發點之一,但由于環境問題存在負外部性特征,與其他創新活動相比,環境友好農業技術創新的市場驅動性相對較弱,這使得環境規制也成為了環境創新最主要的驅動因素之一?;诃h境保護的農業產業政策、法律環境、金融支持和稅收政策等方面的環境規制,通過外界刺激迫使農業經營主體意識到環境友好農業技術創新是經濟利好的,從而推動環境友好農業技術創新的產生和采納。與傳統的農業技術創新相比,由于正的溢出效應和負的環境效應的內部化,環境規制會引致農業經營主體的創新活動,并導致“雙贏”的結果,在減少環境污染的同時給各參與主體(農業企業、農業合作組織、農戶等)帶來經濟利益。因此,環境規制是環境友好農業技術創新的另一個主要驅動因素。

1.1.2兩者知識的供給源不同

化學、電氣、機械等領域的現代工業技術是傳統農業技術創新的知識供給源,農業新技術是以這些現代工業技術為基礎展開研發設計。這些農業新技術具有易于引進和模仿創新的技術特性,從而迅速地實現農業技術進步和農業經濟增長,但卻帶來了農業資源耗竭、生態環境的污染破壞和農業生產的弱質性。與傳統農業技術創新不同,環境友好農業技術創新把全新的系統工程方法、生態學、可持續發展理論、環境保護學等理論納入到農業技術創新過程中,對傳統農業技術創新進一步的“突破”、“融合”。一方面,在傳統農業技術的基礎上,環境友好農業技術創新將新理念、新知識引入到傳統農業技術創新中,注重農業資源的利用,提高農業資源的利用率,致力于盡可能減少廢棄物排放和對環境的污染,使得農業生產方式向“農業環境友好資源投入-環境友好農產品-農業生態環境改善”的循環式生產過程轉換,這是對傳統農業技術創新的“突破”;而另一方面,推進和實施環境友好農業技術創新需要經濟效益、社會效益、生態效益在一個合理的維度內,既能保證糧食安全、提高農民收入,又能保障農業經濟穩步增長的同時實現農業可持續發展,因此,環境友好農業技術創新必須“融合”現有的農業技術成果,克服和改善環境友好農業技術創新負外部性的同時利用現有的農業技術優勢,這使得環境友好農業技術創新的實現環節和難度進一步增加。

1.2環境友好農業技術創新與經濟增長關系的理論模型

傳統農業技術創新的出發點和根本動力即是市場需求拉動和技術推動,而環境友好農業技術創新加入環境規制的驅動因素,在對傳統農業技術創新“突破”與“融合”的基礎上,通過提高農業企業、農業合作組織、農戶等的勞動生產率,提升農業生產要素的邊際效率,改善與優化農產品的質量、產量,從而帶動農業產業優化升級和諸如旅游農業、休閑農業、生物科技等新興產業的形成,最終直接或間接地促進農業經濟增長。相反,農業經濟的增長會引起新的市場需求(如居民農業產品消費形式、消費結構的變化,農戶生產技術的新需求等),在新需求引導下可能會進一步促進農業技術水平的提高,并由此展開新一輪的循環過程。因此,環境友好農業技術創新和農業經濟增長之間存在著相互促進和相互制約的關系。其中,環境友好農業技術創新對農業經濟增長具有正向促進作用,反過來,農業經濟增長為環境友好農業技術創新水平新一輪的提高提供經濟基礎和物質基礎,其理論模型如圖1所示。

2變量、數據與方法

2.1變量選擇與數據收集

一般來講,專利申請量和專利授權量等是最常見的衡量技術創新水平的指標,然而,針對環境友好農業技術創新的特殊性以及數據的可獲性,本文以1990-2011年的年度數據為樣本期,選取“農林牧漁業專利申請量”(PatentApplicationofFarming,Forestry,AnimalHusbandry,andFishery,簡寫為PA)和“環境友好農業技術推廣程度”(Environmentally-FriendlyAgricultureTechnologyExtension,簡寫為TE)來衡量環境友好農業技術創新水平和推廣程度;選取“全國農林牧漁業總產值”(GrossAgriculturalProduct,簡寫為GAP)作為農業經濟增長的衡量指標。其中,“環境友好農業技術創新推廣程度”是一個過渡指標,是為了進一步驗證和說明環境友好農業技術創新與經濟增長的關系。在這三項指標中,“農林牧漁業專利申請量”和“全國農林牧漁業總產值”的時間序列數據直接來源于《中國科技統計年鑒》、《中國統計年鑒》等年鑒,但“環境友好農業技術推廣程度”是一個綜合指標,由多項環境友好技術綜合決定的,因此該項指標數據較難獲取。借鑒國內外學者經驗,本文主要選擇作物秸稈綜合利用技術(以秸稈粉碎還田機擁有量為例)、農用清潔再生能源技術(以沼氣技術為例)、節能高效農業機械技術(以節水灌溉類機械為例)和科學施肥技術(以免耕技術覆蓋面積為例)等四項技術作為環境友好農業創新技術的代表,通過專家咨詢法和主成分分析方法的組合賦權方法算來確定四項技術的權重的大小,并計算得出1990-2011年“環境友好農業技術創新推廣度”的綜合值,以代表“環境友好農業技術推廣程度”的指標,其中四項環境友好農業技術的數據來源于《新中國農業60年統計資料》、《中國農業年鑒》等。此外,由于本文研究中所采用的數據為時間序列,一般會有異方差的存在,所以對變量進行對數變換,使得數據趨勢線性化,變換后分別記作LnGAP、LnTE、LnPA

2.2研究方法

基于以上分析,本文采用美國著名計量經濟學家克里斯托弗•西姆斯(ChristopherSims)提出的VAR模型對環境友好農業技術創新與農業經濟增長之間的長期動態關系進行實證研究。首先對原始數據進行平穩性檢驗以判斷變量是否是單整的,如果變量是單整的,進一步進行協整檢驗考察變量是否存在協整關系,建立協整方程。然后在VAR模型的基礎上,運用Granger因果關系檢驗、脈沖響應函數、方差分析分解分析環境友好農業技術創新與農業經濟增長之間的是否存在因果關系和長期的均衡關系,最終探索二者動態的影響過程。

3實證分析

3.1數據的平穩性檢驗:ADF檢驗

為避免偽回歸現象的發生,應該首先對宏觀經濟時間序列進行單位根檢驗,以判斷時間序列的平穩性。本文采用Eviews6.0軟件,對LnGAP、LnTE、LnPA的單位根進行ADF檢驗,以判斷各時間序列是否符合同階單整的條件,為隨后的協整檢驗和格蘭杰檢驗奠定基礎。通過表2的ADF檢驗值的結果可以看出,LnGAP、LnTE、LnPA的原始序列和其一階差分形式的ADF檢驗統計量均大于顯著性水平1%、5%、10%的臨界值,不能拒絕原假設,均存在單位根,為非平穩序列。在二階差分之后,原始序列二階差分形式的ADF檢驗值均小于1%、5%、10%的臨界值,說明分別在1%、5%、10%的顯著性水平下,三組時間序列都為二階單整序列,存在長期穩定的關系,滿足進行協整檢驗的前提條件。

3.2Johansen協整檢驗

為進一步分析環境友好農業技術創新、農業技術推廣程度與農業經濟增長之間是否存在長期的均衡關系(協整關系),須進行協整分析。采用Johansen檢驗法對“環境友好農業技術推廣度”、“農林牧漁業專利申請量”與“全國農林牧漁業總產值”3個變量進行協整檢驗,以檢驗三者之間是否存在長期的均衡關系。由表3可以看出,采用最大特征根跡統計量來評判的Johansen檢驗結果,第3行7.586>3.841,即在95%置信水平上拒絕的原假設,LnGAP、LnTE、LnPA三個變量之間最多存在兩個協整關系,可以認為農林牧漁業專利申請量、環境友好農業技術推廣度與農業經濟增長之間存在長期的動態均衡關系。經過標準化后的協整向量為(1.000,-0.375,-0.542),農林牧漁業專利申請量、環境友好農業技術推廣度與農業經濟增長之間的協整方程為:LnGAP=0.375LnPA+0.542LnTE(1)(0.071)(0.053)方程(1)表明,環境友好農業技術創新水平、農業技術推廣程度與農業經濟增長是同向變化的。在長期關系上,環境友好農業技術創新水平(PA)每增加1%,引起農業經濟增長(GAP)增加0.375%,而環境友好技術推廣程度(TE)每增加1%,則引起農業經濟增長(GAP)增加0.542%。顯然,與環境友好農業技術創新水平相比,環境友好農業技術創新推廣程度對農業經濟增長的促進作用效果顯著。

3.3建立VAR模型

VAR模型對時間序列變量不作任何先驗性假設,實質上是考察多個變量之間的動態互動關系,把系統中每一個內生變量作為所有變量滯后項的函數來構造回歸模型。VAR模型的建立不但需要各個變量滿足平穩性條件,而且需要確定反映變量彼此之間相互影響的最大可能滯后階數,從而保證模型估計結果顯著。LnGAP、LnTE、LnPA為二階單整時間序列,滿足建立VAR模型的平穩性條件。VAR模型中確定滯后階數的方法主要有LR檢驗統計量法、最終預測誤差法(FPE)和信息準則法等方法,本文采用信息準則法來確定VAR模型的最佳滯后期,結果如表4所示。由表4可以看出,在滯后階數為4的時候,AIC和SC值最小。由此可以建立以“環境友好農業技術推廣程度”、“農林牧漁業專利申請量”、“全國農林牧漁業總產值”為因變量,以這些變量的滯后值為自變量,滯后階數為4的無約束VAR模型,即VAR(4)模型。同時,通過對VAR

(4)模型的平穩性檢驗結果顯示,VAR(4)模型所有根模的倒數都小于1(即都在單位圓曲線內),說明本文基于VAR模型的結論是可靠的。

3.4Ganger因果關系檢驗

上述分析已經確定環境友好農業技術創新、農業技術推廣程度與農業經濟增長三個變量之間存在協整關系,因此可以進一步進行Ganger因果關系檢驗,以探索3個變量之間是否存在因果關系,以及因果關系的方向。由表5可知:①滯后1期,LnTE和LnGAP互為格蘭杰因果關系,LnTE和LnPA互為格蘭杰因果關系,而LnPA和LnGAP不存在格蘭杰因果關系。這表明在短期內,環境友好農業技術創新的推廣程度能促進農業經濟的發展,環境友好農業技術創新是技術創新推廣程度的來源,即創新是推廣的前提,而由于從技術創新到推廣應用有一定的滯后性,技術創新對農業經濟增長的促進作用在短期內是非常緩慢的。②滯后2期與3期,LnPA和LnTE是LnGAP的格蘭杰原因,且因果關系是單向的,這表明環境友好農業技術創新諸如新技術的研發等對農業經濟增長的促進作用開始逐步顯現,環境友好農業技術創新推廣與應用持續促進農業經濟增長,而農業經濟增長在短期內不能反哺技術創新與新技術的推廣。③滯后4期,LnPA和LnGAP互為格蘭杰因果關系、LnTE和LnGAP互為格蘭杰因果關系、LnPA和LnTE互為格蘭杰因果關系。這表明,在長期內,環境友好農業技術創新、技術創新的推廣程度是農業經濟增長的源泉,農業經濟增長促進新一輪的環境友好農業技術創新與推廣,而環境友好農業技術創新是技術推廣的基礎、技術推廣是環境友好技術創新的進一步實現。

3.5脈沖響應函數

Johansen協整檢驗與Granger因果關系檢驗表明,環境友好農業技術創新、技術推廣度和農業經濟增長之間存在協整關系,并且具有因果關系?;谝陨系腣AR模型,可以用脈沖響應函數、方差分解等工具來詳盡地描述變量間的動態特征。脈沖響應函數分析方法用來描述一個內生變量對由誤差項所帶來沖擊的反應,即在隨機誤差項上施加一個標準大小的沖擊后,對內生變量的當期值和未來值所產生的影響程度。運用Eviews6.0軟件生成基于VAR模型的脈沖響應函數圖,通過分析可以得到以下結果:

(1)環境友好農業技術創新與農業經濟增長的動態關系。環境友好農業技術創新對農業經濟在最初的1期、2期都幾乎沒有沖擊作用,第3期后開始對農業經濟增長起到明顯的促進作用,并且逐步增大,說明環境友好農業技術轉化成生產力持續促進經濟發展;而農業經濟增長對環境友好農業技術是正向緩慢促進的,第7期以后趨于緩慢平穩的促進作用,表明農業經濟增長對技術創新是緩慢并長期有效的。

(2)環境友好農業技術創新推廣程度與農業經濟增長的動態關系。環境友好農業技術推廣度對農業經濟增長的促進作用是前小后大,由于環境友好農業技術的特殊性且受自然環境的影響,技術剛剛開始被農業企業、農戶所采納時是暫時沒有經濟效益的,在第5期以后,作用才慢慢顯現出來,逐步地成為農業經濟發展的推動力;而農業經濟增長從第1期對技術推廣度產生較強的影響,第3期開始下降,第8期以后則趨于穩定,表明通過經濟的拉動能夠提升農業生產主體采用新技術的積極性。

(3)環境友好農業技術創新與技術推廣程度的動態關系。技術推廣程度受到環境友好農業技術創新正向沖擊之后,從第1期就逐步開始上升,在第3期后速度加快,第12期趨于平穩,這表明環境友好農業技術創新對技術推廣程度的有長期的正向影響,環境友好農業技術創新是一切技術推廣的基礎;而環境友好農業技術創新受到技術推廣程度的正向沖擊后,除了第1期、第2期上升效果顯著,第3期到第7期有低幅度的波動,以后一直保持低速平穩的促進作用,這表明技術推廣度長期內對環境友好農業技術創新的促進作用不顯著。

3.6方差分解

方差分解方法是Smis在1980年提出的將系統的預測均方誤差(MeanSquareError,MSE)按照其成因分解為自身沖擊及其他變量沖擊所構成的貢獻率,從而將變量間的影響關系具體量化,評價不同結構沖擊所造成的影響。運用Eviews6.0軟件進行方差分解,LnGAP、LnPA、LnTE的方差分解結果。

(1)在LnGAP的方差分解中,能夠找出環境友好農業技術創新與技術推廣度對農業經濟增長的影響。在滯后1期,二者對農業經濟增長的沖擊均為零,但隨著預測時期的推進,二者對農業經濟增長的沖擊持續增長且速度較慢,充分體現了現階段在我國農業經濟發展過程中,從農戶、農業企業到農業經濟組織的生產活動都以重視經濟效益為前提,對環境友好型農業技術創新的研發及其推廣較為忽視,致使二者對農業經濟的促進作用滯后時間較長。但隨著政策引導、觀念轉變、技術轉換和經濟支持,預測期時間越長,二者對農業經濟增長的促進作用越大。

(2)在LnPA的方差分解中,LnGAP對LnPA的沖擊從第2期開始增長,在第14期達到最大,為27.08%,此后逐步減小,農業經濟增長對環境友好農業技術創新的影響是緩慢且長期有效的,經濟增長為技術創新提供資金支持,為持續的技術創新提供動力。LnTE對LnPA的沖擊效果并不明顯,僅在第11期達到最大,此后逐步減小,這表明在長期內,環境友好農業技術推廣度對技術創新的影響較小,即二者的關系是單向的。

(3)在LnTE的方差分解中,農業經濟增長和環境友好農業技術創新都對技術推廣度在第1期產生沖擊。農業經濟增長對其的沖擊在第5期達到最大,為71.25%,隨后逐漸下降,但沖擊都在40%以上。農業經濟增長對環境友好農業技術推廣度具有長期顯著的正向影響。而環境友好農業技術創新對技術推廣度也在第1期就產生了影響,最后一期達到最大值,為47.12%。這表明長期內,環境友好農業技術創新是技術推廣度的前提,這與之前的格蘭杰因果關系檢驗的結果一致。

4結論及啟示

本文運用基于VAR模型的動態經濟計量分析方法,對環境友好農業技術創新與農業經濟增長之間的長期動態關系進行實證研究??梢园l現:

(1)環境友好農業技術創新、技術創新推廣度與農業經濟增長之間存在長期的動態均衡關系,在長期關系上,環境友好農業技術創新(PA)每增加1%,引起農業經濟增長(GAP)增加0.375%,而環境友好技術推廣程度(TE)每增加1%,則引起農業經濟增長(GAP)增加0.542%。

(2)短期內,技術創新推廣度在滯后1期即能促進農業經濟發展,且環境友好技術創新是推廣的前提;在滯后2期與3期,環境友好農業技術創新對農業經濟增長的促進作用才開始逐步顯現;在滯后4期,環境友好農業技術創新、技術創新的推廣程度是農業經濟增長的源泉。

(3)長期內,環境友好技術創新和技術創新推廣程度對經濟增長的推進作用是緩慢且長期有效的,農業經濟增長為技術創新提供資金支持,為持續的技術創新提供動力,對技術創新的推廣起到先強后弱的促進作用;但環境友好農業技術推廣度對技術創新的影響較小,二者的關系是單向的。根據研究結論,并結合我國農業經濟發展現狀,給出以下政策啟示:

(1)促進環境友好農業技術創新成果轉化。既然環境友好農業技術創新對農業經濟增長具有長期正向的促進作用,那么把環境友好農業科技創新成果轉化成為現實的農業生產力則是促進農業經濟增長的主要動力。因此,首先應該解決環境友好農業技術創新中技術供給者與技術需求者的信息不對稱和能力不對稱問題,然后進一步通過改善政府、環境治理部門、技術研發部門等組織關系和構建配套的合作協調機制為環境友好農業技術創新成果的轉化創造良好的氛圍,同時引入農業科技產業化組織方式,使主體之間通過合同契約關系形成利益均沾、共擔風險的利益共同體,加快農業科技成果的推廣與應用。

(2)完善環境友好農業技術創新政策機制。顯然,如果缺乏有效地環境政策,農業企業、農業協會、農戶等很少有激勵去使用環境友好農業技術或者去研發未來更好使用的技術。因此,環境友好農業技術創新一方面要克服環境和生態變量外部性引起的農業環境治理和農業資源利用等問題,另一方面要突破舊的體制障礙,適應新的知識創新需求,這些都在一定程度上要求農業技術創新政策在政策手段上不斷完善。通過各種行政手段、經濟手段、市場激勵等配套實施,健全農業技術創新的保障機制、激勵機制、約束機制、監督反饋機制,進而促進環境友好農業技術創新系統內部各主體要素之間、功能要素之間互動、合作和促進農業生產方式盡快向環境友好方向轉化。

(3)改革環境友好農業技術創新的資金投入制度。雖然農業經濟的持續增長能夠為環境友好農業技術創新提供資金支持,然而,在我國目前的財政體制下,國家對農業科技投入近年在比重上增長緩慢甚至下降。由于資源、生態、環境收益的外部性問題,要實現激勵農業企業、農業合作組織和農業的對環境友好技術采納行為,前期必須投入大量的資金。因此,與傳統的農業技術創新資金投入體制相比,環境友好農業技術創新需要更大幅度的資金投入和更有效的投入方式,即改革原有的環境友好農業技術資金投入方式,開拓投入渠道,加大投入力度,逐步建立起國家、集體、企業、個體和單位自籌相結合的多元投資結構,以更好地推動環境友好農業技術創新快速發展。

作者:姚延婷陳萬明李曉寧單位:南京航空航天大學經濟與管理學院西北政法大學經濟管理學院