论文：水资源对中国农业的“增长作用力”分析

目录/提纲：……
一、文献回顾
二、概念界定与假设修正
三、模型构建
四、“增长作用力”测算
（一）数据说明
（二）计量分析
（三）测算结果
五、“增长作用力”的影响因素分析
（一）变量设定与模型形式
（二）回归结果分析
六、结论及政策启示
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论文：水资源对中国农业的“增长作用力”分析

[摘 要] 通过扩展罗默（2003）的“增长阻力”概念，本文构建“增长作用力”模型，利用1997－2006年全国各省区农业生产的面板数据集，度量了水资源利用现状对中国及各地区农业生产的影响程度，并利用逐步回归方法进一步考察了农业用水“增长作用力”的主要影响因素。结果表明：从全国范围来看，由于水资源不能随着农作物播种面积同比增长，中国亩均农业产值增长速度在1997－2006年平均每年要比上一年降低0.1121%；充裕的水资源有利于农业生产的发展，有限的水资源已严重制约了各省区尤其是粮食主产区单位土地农业生产能力的提高，但通过增强农业水资源获取能力和改进农田灌溉设施等提高用水效率的措施，可以缓解日益严重的农业用水紧缺压力。
[关键词] Romer模型 水资源 农业生产 增长作用力

水是作物生长所必需的基本要素，没有水就没有农业。由于供水总量不足，加之工业和城市用水需求的不断增加，中国农业用水形势颇为严峻。“十五”期间，全国平均每年灌溉缺水300亿m3，农田受旱面积年均达3.85亿亩，每年因旱减产粮食350亿kg。水资源短缺不仅影响农业生产，而且直接关系到由生产能力所引致的粮食安全和国j-a全问题[1]。曾以一篇《谁来养活中国？》震动全世界的美国世界观察研究所所长莱斯特·布朗，1998 年又发表题为《中国水资源的匮乏将动摇世界粮食安全》的文章，这一回，他证明中国资源水桶上最短的一块木板不是耕地，而是水。基于对未来中国水需求状况的分析与预测，布朗指出，中国农业用水正面临来自城市和工业的激烈竞争，伴随地下水的枯竭及水质污染的加剧，水资源短缺将对中国农业发展产生极大威胁，估计2030年中国粮食缺口将达到2亿吨，中国水资源的匮乏将动摇世界粮食安全[2]。
中国农业用水短缺真如布朗所预
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尾效”为0.013201，水资源与土地资源引起的“增长尾效”为0.014548[6]。
基于以上分析，杨杨等（2007）认为，“尾效”一般是指一种滞后的效果或在当前没有发挥完的作用，其在后面的阶段还会继续产生效果，用“尾效”来描述自然资源和土地约束对经济增长的限制和阻碍作用不太贴切，“growth drag”应译为“增长阻尼”，对于土地资源来说，其值等于“不存在土地资源约束”的经济增长速度与“存在土地资源约束”的经济增长速度之间的差额。这里推导出的水土资源“增长阻力”与水资源产出弹性、土地产出弹性、资本产出弹性、水资源和土地各自的增长率、人口增长率有关。该研究将建设用地加入到土地资源数据中，计量结果发现水土资源对中国经济的“增长阻尼”为1.18%，该数据比薛俊波等（2004）与谢书玲等(2005)计量的结果要小[7]。
可见，薛俊波等（2004）与杨杨等（2007）的定义与罗默（2003）的“growth drag”的概念内涵保持了一致，但谢书玲等（2005）与罗默（2003）的定义有很大不同。笔者也赞同杨杨等（2007）的观点，认为“尾效”一词不适合用来描述经济发展中资源和土地制约的“growth drag”，罗默（2003）高级宏观经济学中译本（第二版）的“增长阻力”译法，则更为恰当。另一方面，以上研究都是基于索洛增长模型考察资源约束对经济增长的限制程度，但是他们推导出的资源“增长阻力”计算公式却并不相同，这不仅仅是因为各经济模型中的要素变量有所区别，最根本的原因在于他们的前提假设存在很大差异。
二、概念界定与假设修正
本文研究的目的是为了考察水资源现状对农业生产的影响，为了能更真实地衡量水资源对全国及各地区农业生产的影响程度，首先有必要在前人研究的基础上，根据中国农业用水的特点，对概念模型及其前提假设进行重新界定和修正。
水和土地一样，都是农业生产必不可少的自然资源，但土地是农业发展的基础和载体，水和其它投入要素只有依附在土地上才能实现农业生产。换言之，只有将农业生产中水资源与土地资源各自发挥的作用分离清楚，才能准确反映水资源现状对农业生产的影响。因此，这一部分选择定量测算水资源利用对亩均农业产值增长的影响程度。
如前所述，从全国总体来看，由于有限的水资源供给能力以及工业和城市用水需求的不断增加，中国农业可利用水资源正在逐渐减少。农业可利用水量的减少引致灌溉亩均用水量的下降，势必会阻碍农业生产的增长，即形成罗默（2003）所定义的“增长阻力”。然而，由于中国区域间水资源禀赋差异巨大，各省区的水资源变化趋势并不一致。

图1 1997－2006年中国农业用水和农作物播种面积的年均增长速度
资料来源：中华人民共和国水利部，中国水资源公报（1997－2006），http://www.mwr.gov.cn，经整理计算。
如图1所示，1997－2006年间，中国大部分省区的农业用水年均增长速度都为负值，但仍有一些地区的农业用水变化有悖于全国总体趋势；另一方面，农业用水也并没有随着农作物播种面积的变化而同比例变化。因此，在对水资源与中国及各省区农业生产的关系进行分析时，不应该事先假定资源是固定不变的[5]，或资源增长率的符号是确定为负或为正的[3] [7]、，而且也不应该事先假定水资源对农业生产的影响方向为“增长阻力”。
基于已有研究，笔者扩展原有的“增长阻力”定义，提出水资源对农业生产的“增长作用力”概念，其等于“水资源利用现状”下的农业生产增长与“假定亩均水资源量不变”条件下的增长之间的差额。概念模型的假设修正为：水资源利用现状下，，表示第个地区的农业用水增长率；亩均水资源量保持不变时，，表示第个地区的农作物播种面积增长率，这意味着农业用水随着农作物播种面积的变化而同比例变化。这里，、分别代表水资源初始禀赋与变化，与的符号都没有事先假定。
三、模型构建
为了使分析具有可操作性，仍采用C－D生产函数形式，模型构建如下：
（1）
式中，表示地区在时间的农业产出，表示地区在时间的资本投入，表示地区在时间的农业用水投入，表示地区在时间的土地投入，表示地区在时间的劳动投入，表示地区在时间的知识或劳动的有效性，、、为参数且。对公式(1)两边取对数，可以得到：
（2）
利用变量对数的时间倒数等于该变量增长率的事实（罗默，2003），可得到：
（3）
其中，、、、、、分别表示、、、、、的增长率。根据罗默（2003）的结论，如果处在一个平衡增长路径上，与一定相等。把代入式（3）并求解，会有：
（4）
这里，表示处在平衡增长路径上的农业产出增长率。上式意味着，在平衡增长路径上亩均农业产出增长率为：

（5）
推导出水资源利用现状下地区的亩均农业产出增长率之后，用同样的推导方法，我们考察亩均水资源保持不变情况下的农业产出增长率，此时，原假设由代替。可以得出，在平衡增长路径上，当农业用水与农作物播种面积同比例变化时，亩均农业产出增长率为：
（6）
所以，农业发展中水资源的“增长作用力”为：
（7）
如果Force值为正，则说明现实的水资源利用状况已阻碍了亩均农业产出的增长，即形成“增长阻力”；而相反的情况，则意味着水资源利用现状不仅没有对农业形成限制，反而推动了亩均产出的增长，即形成“增长动力”。也就是说，农业发展中的水资源“增长作用力”为正时，绝对值越大，水资源对农业生产产生的阻碍作用就越大；而当农业发展中的水资源“增长作用力”为负时，绝对值越大，水资源对农业生产的推动作用就越大。从式（7）可知，水资源对农业的“增长作用力”会因资本的产出弹性、水资源的产出弹性β的增加而变大。
四、“增长作用力”测算
（一）数据说明
本研究的目标是度量中国及各地区水资源状况对农业生产的影响程度，考虑数据的可得性，本文采用1997－2006年中国省区面板数据集，所有数据均来源于《中国农村统计年鉴》（1998－2007）与《中国水资源公报》（1997－2006）。产出变量Yi(t)由农业产值数据反映，由于资料里的数值依据的是当年价格，我们以1996年为基准年，按照可比价格进行调整；对于劳动投入Li(t)，采用农林牧渔业就业人数；参照以往农业生产率研究文献[8]，采用农 ……（未完，全文共14538字，当前仅显示3458字，请阅读下面提示信息。收藏《论文：水资源对中国农业的“增长作用力”分析》）