姚增福　刘欣

摘要：基于我国2000-2014年30个省级行政单位的面板数据，采用动态面板系统GMM方法和动态面板门限模型，实证检验了农业环境效率提升的動态依赖路径及其演化特征和多重均衡现象产生的原因，结果表明：①农业环境效率提升的动态演化路径部分取决于外部资源禀赋条件，更内生决定于要素禀赋结构升级和人力资本积累水平，且表现出显著的非线性特征；②要素禀赋结构升级与农业环境效率提升间存在显著的人力资本门限外部性，人力资本在非技能区、中等区和技能区分别存在正外部性、负外部性和正外部性；③农业环境效率提升存在非对称的多重均衡现象，“低水平均衡增长”效应明显比“高水平均衡增长”效应显著，并存在“中等教育陷阱”和“低水平陷阱”的风险。

关键词：要素禀赋结构升级；异质性人力资本；农业环境效率；动态面板模型

中图分类号：F304.6；X21 文献标识码：A 文章编号：1000-4149（2018）02-0037-11

DOI：10.3969/j.issn.1000-4149.2018.02.004

一、引言

2016年中央1号文件强调：“新型城镇化加快推进，为以工促农、以城带乡带来持续牵引力，在资源环境约束趋紧背景下，如何加快转变农业发展方式，实现绿色发展和资源永续利用，是必须破解的现实难题。”现阶段，随着农村劳动力的有序转移和农业资本投入越来越多，中国农业资本密集度不断提高，我国农业要素禀赋结构迅速升级，其中资本深化尤为明显。资本深化需发挥其与人力资本、全要素生产率间的协同效应…，如此才能成为推进现代农业发展和农村经济增长的内在驱动力。但要素禀赋结构升级、人力资本积累与经济增长间的作用效应尚缺少一致的研究结论。

已有关于要素禀赋结构、人力资本与农业经济增长之间关系的文献，在研究视角和方法上多集中在静态线性关系的描述上。而将要素禀赋结构升级和人力资本纳入一个框架，实证检验农业环境效率提升动态依赖路径及其非线性演化原因的研究很少。因此，本文在农业内生增长的框架下，从要素禀赋结构升级和异质性人力资本对农业环境效率提升的动态影响分析中，进一步探究农业环境效率提升的动态依赖路径以及尝试分析导致农业环境效率提升出现多重均衡现象的根本原因。

二、理论分析及研究假设

经济增长“极限”的思考和日益恶化的生态环境，使学者们将审视的重点放在资源环境与经济增长的关系上。受限于增长理论的发展，最初学者们只是将环境质量作为一种约束条件纳入新古典增长模型，探究经济增长的来源。索罗（Solow）认为，在有限可耗竭资源的约束下消费水平维持不变是可能的；柯普兰（Copeland）和泰勒（Taylor）也指出，早期经济发展过度依赖资本积累会导致环境恶化，而后期依赖人力资本的经济增长会改善环境质量。但新古典增长模型技术进步外生决定的假设缺陷受到质疑。新增长理论引入人力资本概念改变了技术进步的外生性，将环境质量作为一种生产要素纳入内生增长模型，动态刻画经济可持续发展的均衡路径。其中，罗默（Romer）提出的内生技术进步模型，在技术内生化基础上系统地分析了知识与技术对经济增长和发展的影响机制；斯托基（Stokey）提出的“AK”模型，分析了环境污染外部性与经济持续增长的关系；卢卡斯（Lueas）提出的人力资本外部性模型表明，人力资本积累具有外部性，而且与人力资本存量成正比，人力资本积累是经济长期持续增长的内生性因素和真正源泉。20世纪90年代经典库兹涅茨（EKC）理论的出现，再次表明了资源消耗、污染排放与经济增长之间非线性的动态关系。

假设1：农业环境效率动态演化路径部分取决于外部资源禀赋条件，更内生决定于要素禀赋结构升级和人力资本积累；要素禀赋结构动态变化决定了农业环境效率提升路径依赖的非线性化。

新古典增长理论的收敛假说认为，初期经济发展水平高的国家（地区）和经济发展水平低的国家（地区）没有收敛的现象，而具有相似结构特征的国家（地区）经济增长以其各自的稳态位置为条件收敛。这就暗示了不同经济体经济增长可能存在不同的均衡状态。多重均衡理论认为，在一个非线性经济系统中，经济体经济增长的动态路径依赖于某些状态变量前期所处的水平，如果状态变量前期所处的水平很高，则经济增长就处在很高的均衡水平上，即“高水平陷阱”，反之，那么经济增长就会处在较低的均衡水平，即“低水平陷阱”；状态变量跨过某一门槛值以后，经济增长就会从一种均衡水平转变为另一种均衡水平。导致多重均衡现象出现的原因，有学者认为是储蓄率的非线性变化，造成了资本存量的积累出现了高阶非线性运动轨迹，进而造成了多重均衡现象的存在；还有学者认为是技术进步动态增长路径出现了高阶非线性，造成经济增长的多重均衡。鉴于储蓄率外生不变假设的不足，阿札利艾迪（Azariadis）和德拉赞（Drazen）的人力资本多重均衡模型认为，人力资本积累水平低下，经济增长会收敛于一个低稳态均衡点，使经济处于低水平增长，而只有当人力资本积累水平跨过某一门槛值时才能驱动经济收敛于高的稳态均衡点，从而使经济高水平增长。郭剑雄和鲁永刚认为，人力资本水平低于某一临界值时，偏低的技术水平导致农业的稳态增长率偏低，而当人力资本水平突破某一临界值时，农业增长则进入高水平均衡增长路径。

假设2：要素禀赋结构升级与农业环境效率动态关联存在明显的人力资本门限外部性。

假设3：在异质性人力资本和要素禀赋结构升级的作用下，农业环境效率的提升存在非对称多重均衡现象，且表现出“低水平均衡”增长效应比“高水平均衡”增长效应显著。

三、实证研究设计

1.样本选择及数据来源

改革开放以来，我国区域农业要素数量、结构和质量变化差异较大，农业剩余劳动力供给和要素禀赋结构升级在2003年出现了拐点。拐点前后农业要素禀赋发生了较大的变化，选择包含拐点在内的面板数据能够增加模型统计检验的显著性，能更好地反映要素禀赋结构升级、人力资本与农业环境效率之间的复杂关系，因此，本文选择2000--2014年30个省级行政单位的数据来进行分析。本文的指标数据均来自于各年的《中国统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》以及各省的统计年鉴。

2.动态面板系统GMM和面板门限模型设定

（1）系统GMM方法的动态面板模型。为了检验假设1，本文将农业环境效率的滞后一期作为解释变量，构建动态面板模型来描述变量之间的复杂关系，见公式（1）。

（1）

其中，i代表省份，t代表年份，δ₀为因变量一阶滞后项的估计系数，β₁-β₃为解释变量的估计系数，γ₁-γ₄为控制变量的估计系数；因变量agr_it表示农业环境效率；解释变量中，agr_i，t-1表示农业环境效率的一阶滞后项，fes_it表示要素禀赋结构升级，（fes_it）²表示要素稟赋结构升级的二次项，进一步考察要素禀赋结构升级对农业环境效率提升的非线性变化，edui。表示农村人力资本；控制变量中，mar_it表示市场化程度，nat_it表示地理环境，str_it表示农业种植结构，gdp_it表示经济发展水平；μ_it表示个体效应，用来控制地区异质性特征；τ_it表示随机误差项。

（2）非线性面板门限模型。为了检验假设2和假设3，本文借鉴彭方平等、郭剑雄和鲁永刚的研究思路，在内生增长模型框架下采用汉森（Hansen）的面板门限模型设定形式及检验方法，并对该模型进行动态系统GMM估计。设定的双重面板门限模型的具体形式如下：

其中，x_it为一组控制变量，包括要素禀赋结构升级二次项、市场化程度、地理环境、种植结构、经济发展水平；q_it为门限变量人力资本，δ为待检验的门限值。I（·）表示指标函数；μ_it表示个体效应，ε_it～N（0，σ²）表示随机干扰项。

为检验区间内农业环境效率提升是否收敛及具体的收敛点，证实多重均衡的存在性。本文借鉴王铮和葛昭攀的方法，分别用不同区间内的样本对公式（2）进行估计，利用估计得到的常数项和农业环境效率滞后一期的参数值，计算各区间内农业环境效率提升的稳态值=μ_i/（1-γ₀）。

3.估计方法

为了克服变量内生性和样本信息损失对模型参数估计产生的偏误，本文采用二阶段系统广义矩估计方法对模型（1）进行一致无偏估计。同时，利用汉森提出的极大似然法来检验门限效应的显著性，进一步利用二阶段系统GMM估计方法估计动态面板门限模型参数。

4.变量设定及测算

（1）农业环境效率（agr）。本文采用托恩（Tone）提出的非径向、非角度SBM模型准确测算农业环境效率。SBM模型可表示为：

本文选择1990年不变价格计算的农业总产值作为合意产出。鉴于农业碳排放的压力以及早期单元调查评估方法在农业排污测算中的局限性，本文在低碳视角下用农业生产中碳排放量作为非合意产出。测算中借鉴李波等的农业碳排放的计算方法，公式为E=∑E_i=∑T_i×δ_i。其中，E为农业碳排放总量，E_i为各种碳排放源的碳排放量，T_i为各碳排放源的量（包括化肥、农药、农膜、柴油的消耗量或翻耕、灌溉面积），δ_i为各碳排放源的碳排放系数（化肥、农药、农膜、柴油、翻耕、灌溉的碳排放系数分别为0.8956 kg·kg^-1、4.9341 kg·kg^-1、5.18 kg·kg^-1、0.5927 kg·kg^-1、312.6kg·km^-2和20.476 kg·hm^-2）。测算农业环境效率的投入变量主要包括土地、农业劳动力、农业机械、化肥、灌溉等要素投入。土地投入用实际的播种面积来表示；劳动力投入用第一产业从业人员数来表示；农业机械用农业机械总动力来表示；化肥投入按当年实际投入的化肥施用折算量计算，包括氮、磷、钾和复合肥的施用量；灌溉投入选择当年有效灌溉面积来计算。

四、实证结果及分析

1.农业环境效率提升的依赖路径

表2分别列出了对公式（1）的静态模型和动态模型估计结果。其中，模型Ⅰ是考虑了个体效应的静态固定效应模型估计；模型Ⅱ至模型V是对公式（1）的动态模型估计，模型Ⅳ、Ⅴ分别为异方差OLS和稳健性固定效应设定下的估计结果，模型Ⅱ、Ⅲ均为二阶段系统GMM估计得到的结果，在此做“内生GMM”和“外生GMM”两种设定。从动态模型Ⅱ、Ⅲ的检验情况来看，都不存在二阶序列相关（AR（1）P值<5%，AR（2）P值>10%），而Sargan检验没有拒绝原假设（Sargan P值>10%），说明本文在GMM估计中选择工具变量是合理的，且不存在过度识别的问题。表2动态面板模型不同估计方法对比及检验结果

从静态模型Ⅰ和动态模型Ⅱ、Ⅲ的对比来看，两类模型设定下种植结构均对农业环境效率产生了显著负作用，而市场化程度、经济发展水平均与农业环境效率显著正相关，这些结果基本都与静态模型设定的结论一致。而要素禀赋结构升级及其二次项、人力资本变量只在动态设定下与农业环境效率显著相关。考虑到前期人力资本和物质资本的积累会对当期农业环境效率产生显著影响，静态模型Ⅰ的设定没能捕捉到指标的动态信息，最终导致内生性问题，可见，本文模型的动态设定是合理的。

动态内生GMM（模型Ⅱ）和外生GMM（模型Ⅲ）的估计结果显示，内生设定的参数估计值及显著性大都优于外生设定下的参数估计。特别是agr_i，t-1的系数在内生和外生设定下估计值存在很大差异，内生设定下的agr_i，t-1估计系数（0.450）明显大于外生设定下的估计值（0.397），且0.450介于OLS估计值（0.737）和固定效应估计值（0.436）之间，这进一步检验了该模型的稳健性，综合判定动态内生GMM的设定是最佳的。因此，本文基于模型Ⅱ的参数估计进行分析。

为了更加清晰地分析解释变量的作用效应，本文根据模型“内生”和“外生”设定将解释变量分为内生和外生两部分对表2第3列的实证结果进行分析。

（1）内生解释变量。①农业环境效率的一阶滞后项具有显著的正向作用，充分表明农业环境效率提升具有很强的路径依赖性，即前期农业环境效率对当期具有很强的促进作用，农业环境“积累效应”的释放能够对农业环境效率提升产生持续不断的推动力。②要素禀赋结构升级系数为正而其二次项系数为负，且都通过了5%显著性水平的检验。表明随着要素禀赋结构升级，农业环境效率出现了两阶段非线性的特点。第一个是要素禀赋结构升级水平较低的阶段。此阶段，农业转型过渡和资本一劳动比相对较低，相对于土地和劳动力来说资本要素比较稀缺，劳动成本相对低廉。随着劳动使用型技术（如农业机械、农药和化肥等）等资本的投入吸收了剩余劳动力，提高了资本和劳动力间的匹配度，用劳动替代资本，可以节约农业生产成本，显著提高了要素组合配置效率，进而带来了农业环境效率的提升。然而，随着要素禀赋结构升级到达较高水平，资本一劳动比迅速提高，当资本积累的速度远远超越劳动积累的速度时，就会造成附加在农业机械、农药和化肥等要素上的资本投入不能完全吸收现有劳动力，产生资本的剩余和浪费，资本的使用成本在不断降低，而劳动的成本在逐渐提高，资本替代劳动的成本提高，最终导致了资本和劳动之间结构失衡，降低了农业环境的效率，随即进入资本一劳动比相对较高的第二个阶段。③人力资本对农业环境效率的提升产生了显著的正向影响，这与多数研究基本一致。发挥要素禀赋优势提升农业环境效率，如果不提升技术创新能力和专业化水平，那么通过发挥要素禀赋优势所得到的收益就会在短期内消失。人力资本的积累能够提高专业化水平，由人力资本内生决定的比较优势能够抵消农业生产部门的边际递减效应，在实现要素禀赋结构升级的基础上避免农业环境效率趋于收敛，成为农业环境效率提升的长期内在动力。④地理环境对农业环境效率的正向影响不显著，而种植结构的负向影响显著。一般来说，地理环境和种植结构决定了要素投入数量和结构，随着地理环境的改善和种植结构的优化会进一步促进要素禀赋结构的动态变化，进而对农业环境效率产生影响。从结果来看，农业灾害不是农业环境效率下降的必然因素，如果发生了农业灾害，在恢复农业生产过程中农户会比较谨慎地合理配置生产要素，会对农业环境效率的提升产生正向影响；而种植结构中的传统粮食作物种植面积的扩大会带来传统要素投入的增加，如果有相匹配的新技术和人力资本的投入，很可能会导致农业环境效率的下降。

（2）外生解释变量。市场化程度和经济发展水平两个变量均对农业环境效率提升产生了显著正向作用。市场化程度和经济发展水平的差异引致要素流动和要素边际报酬的差异性。市场化程度和经济发展水平较高的地区对内生比较优势的改善和释放有着重要的积极作用，该地区往往农业基础设施较完备、要素市场较成熟、制度质量较高并且要素配置效率也较高，这些为要素禀赋结构升级和人力资本积累奠定了良好的基础，促使农业环境效率不断提升。

综上分析，我们的检验结果证实了假设1的成立，并且表现出在要素禀赋结构升级作用下农业环境效率提升沿着“先快后慢”的非线性依赖路径发展。

2.农业环境效率门限效应及多重均衡

通过综合OLS、FE和系统GMM方法估计公式（2），检验假设2、假设3以及模型设定的稳健性。根据F统计量和自抽样法（Bootstrap）构造的P值（见表3），人力资本变量存在双重门限，第一个门限值为6.83（F=19.053，P=0.003），第二个门限值为7.37（F=9.578，P=0.053）。我们根据异质性人力资本的双重门限值，将全样本划分为非技能区（edu≤6.83）、中等区（6.837.37）三类。此部分的检验结果部分支持了假设2。

为了检验在不同人力资本分区内农业环境效率提升的稳态点，对公式（2）分别进行二阶段动态系统GMM估计。结果显示：非技能区农业环境效率提升得到的稳态值为0.191（0.113/（1-0.408）），中等区的稳态值为0.320（0.176/（1-0.450）），技能区的稳态值为0.334（0.179/（1-0.464）），表明各区问内农业环境效率提升收敛于各自的稳态值，同时技能区农业环境效率提升的稳态值大于中等区且远远大于非技能区。进一步表明技能区农业环境效率提升的条件收敛水平明显高于非技能区和中等区，中等区又高于非技能区收敛水平，充分说明人力资本在农业环境效率提升方面具有极强的积累效应。政府在重视初等教育基础地位时，应该增加中等教育和高等教育的投入，只有提高人力资本积累水平，才能更好地提高要素禀赋结构升级带来的农业环境效率提升的收益。检验结果证明了我国农业环境效率提升存在多重均衡现象，部分证明了假设3。

从表4可以看出，系统GMM估计参数值0.470介于混合OLS估计参数0.734和固定效应估计参数0.424之间，其参数值及显著性明显优于二者，说明采用的动态系统GMM模型是稳健的。接下来的分析主要针对C列的参数估计进行。

检验结果显示，控制变量对农业环境效率的影响与前面分析的基本一致，我们重点关注异质性人力资本和要素禀赋结构升级作用下农业环境效率提升的多重均衡问题。在非技能区、中等区和技能区要素禀赋结构升级对农业环境效率提升的作用系数分别为0.457、-0.238和0.222，分别通过了1%、5%和5%显著性水平检验，作用效应展现出明显的正“U”型趋势。非技能区要素禀赋结构升级对农业环境效率提升的作用系数（0.457）是技能区系數（0.222）的1倍多，说明非技能区要素禀赋结构升级对农业环境效率提升的作用效应强于技能区的作用效应，而且非技能区农业环境效率提升的条件收敛状态水平要远远低于技能区的条件收敛水平，表明我国农业环境效率的提升存在“低水平陷阱”的风险，本文结论得到了郭剑雄和鲁永刚研究的证实。同时，也说明农业环境效率提升并不具有明显的“低水平均衡增长”向“高水平均衡增长”收敛和趋同的特征，而人力资本积累水平和要素禀赋结构升级还有很大提升空间，因此，我们认为在技能区农业环境效率提升还没有达到极限，并没有出现“高水平陷阱”现象，这种判断与彭方平等的结论基本一致。在中等区要素禀赋结构升级对农业环境效率提升产生了负向作用效应，一定程度上说明存在“中等教育陷阱”的风险。

（1）人力资本低于第一个门限值6.830（即edu≤6.83）时处在非技能区。随着要素禀赋结构升级，资本要素变得相对丰富，此时投入的技术资本与低技能的劳动力匹配效率较高。另外，教育是提升人力资本水平的主要途径，第一个门限值以下的人力资本积累还属于我国义务教育阶段，接受此阶段教育的农村人口非常普遍，劳动使用型技术资本的投入能够较好地吸收非技能劳动力。表1的统计描述中半数以上样本的要素禀赋结构升级和农业环境效率都在均值以下，非技能人力资本对低技术进步的资本产生了人力资本的“吸入效应”，因此对农业环境效率产生了正向影响，也体现了非技能人力资本的正外部性。但非技能人力资本和低技术进步的资本匹配带来的农业环境效率提升的水平较低，处在“低水平均衡增长”阶段，但非技能区的这种低水平均衡增长的稳态值远远小于技能区，随着要素禀赋结构升级对高水平人力资本需求的增加以及人力资本投入的增加，会促使农业环境效率由“低水平均衡”向“高水平均衡”收敛。

（2）人力资本介于第一个门限值6.830和第二个门限值7.370之间时（即6.83

（3）人力资本高于第二个门限值7.37（即edu>7.37）处于技能区。从表1的描述性统计分析看，集中了半数以上的研究样本的人力资本水平分布在技能区。高水平的人力资本提升了运用资本的能力，弥补了要素结构失衡带来的效率损失，从提高要素配置效率中获得了农业环境效率的提升。技能人力资本产生了明显的正外部性，此时的农业环境效率提升处在一个高水平均衡增长状态，本文技能区农业环境效率提升稳态点的检验也说明了这一点。农业环境效率的提升既是现代农业发展的路径也是目标，只有高水平均衡发展才是现代农业发展的长期动力。以上分析证实本文假设2和假设3是成立的。

五、结论

基于我国30个省级行政单位2000-2014年面板数据，采用动态面板模型的二阶段系统GMM估计方法，从要素禀赋结构升级和人力资本角度，检验了农业环境效率提升的动态依赖路径及其演化特征。同时，采用动态面板门限模型验证了农业环境效率提升中人力资本门限外部性的存在，并检验了在异质性人力资本和要素禀赋结构升级作用下农业环境效率提升的多重均衡现象，得出以下结论。

首先，我国各地区农业环境效率提升具有很强的路径依赖性，而且展现了两阶段非线性动态演化的特征。农业环境效率的提升内生决定于要素禀赋结构升级和人力资本积累水平提升，而外部资源禀赋条件（如市场化程度和经济发展水平等）也是农业环境效率提升动态演化的重要驱动力。

其次，人力资本变量存在双重门限外部效应，在内生划分的非技能区、中等区和技能区中，要素禀赋结构升级与农业环境效率的动态关联呈现出了明显的正“U”型趋势特征，进一步证实了内生增长框架下我国农业环境效率的提升存在显著的人力资本门限外部性。

再次，在人力资本不同分区中农业环境效率提升分别收敛于各自的稳态点，技能区的条件收敛水平明显高于中等区和非技能区，而中等区又高于非技能区，存在“中等教育陷阱”风险。在异质性人力资本和要素禀赋结构升级作用下农业环境效率提升存在多重均衡现象且具有非对称性。在要素禀赋结构升级的推动下，非技能区农业环境效率提升处在“低水平均衡增长”状态，存在“低水平陷阱”风险，中等区农业环境效率提升呈现出“负水平均衡增长”状态，而技能区农业环境效率提升展现出“高水平均衡增长”状态，且“低水平均衡增长”效应明显强于“高水平均衡增长”效应。

本文在内生增长框架下采用动态面板模型，尝试阐明农业环境效率提升的动态依赖路径及其动态演化非对称特征，为农业环境理论提供了一个较新的实证分析框架。但在动态面板门限模型中引入较多变量来分析多种均衡问题还存在技术上的困难。彭方平等也指出，由于非线性模型要求较大的数据规模，其获取难度较大，且将较多变量作为门槛变量带入模型时变量间的相互依存关系很难控制，会产生模型识别问题，导致估计结果不可靠。因此，本文在讨论农业环境效率提升的多重均衡现象时，只将人力资本作为门限变量分析了在要素禀赋结构升级作用下农业环境效率提升的多重均衡问题。但问题并非如此简单，农业环境效率提升多重均衡现象的产生是复杂因素综合作用的结果，如要素配置行为、技术溢出效应以及环境治理政策等，后续研究还可作进一步的分析。

[责任编辑 武玉]