第一节 新古典生产函数与农业发展方式：传统农业发展的理论基础及其后果

长期以来，新古典生产函数普遍用于描述农业生产关系，农业产品的增加即农业的发展，是特定投入组合最大化的结果。随着某项生产要素投入使用量的增加，生产函数从递增速率增长转为以递减速率增长，直到函数达到最大值并开始下降，可变投入用量的增加导致总产量的下降。一言以蔽之，产出是所有要素的函数，即p = f（a, b, c, …），其含义可以表述为如果投入品的数量发生变化，产出品的数量也会随之发生改变，而且变化的方式具有某些特征，从这里可以隐约看到生产方式的变化。遵循新古典三阶段生产函数的要求，农产品增加即农业发展的关键是增加要素的投入。这种以要素投入增加而提高产量的生产函数，模糊了生产性知识、生产函数与技术效率之间的关系，这个问题直到1939年苏逊·卡尔森的《纯生产理论研究》的出版，才得以改观。生产理论中出现了直接考虑生产方法，而不是将之“放在生产函数里”的研究方法，使得这种关系变得极为突出。这些新方法包括生产的线性模型以及这一类模型的拓展形式，如过程分析、非线性规划和博弈论。

库普曼斯建立的线性行为分析框架将技术水平做了一个可行的、抽象的描述，并将其引入了经济学。首先，该框架用“基本活动”描述生产性知识，生产性知识被正式表示为技术向量，同时被认为是与可以确认的具体的“做事方法”相对应的。随后，该理论引用了一套基本原理，来描述基本活动所代表的生产性知识如何在范围上被扩展、如何被组合、又如何被修改。这些原理的核心假设是，在维持投入和产出之间比例关系不变时，基本活动可以随意按比例增加或者减少，这意味着，假定某个生产过程只有一种产出，如果能够对所有的基本活动给出具体的数字形式，那么，从原则上来说，通过生产函数的计算，可以确定某个特定的投入组合所能生产的最大产量。库普曼斯所建立的线性行为分析框架的“生产性知识”可以扩展、组合与被修改，即技术是可变的，但该模型没有对生产性知识的变化根源予以探讨，导致新古典生产函数不能分析发展方式的转变这种经济现象。

随着阿罗、德布鲁和其他经济学家发展起来的一般均衡理论的演进，另一种技术可能性的抽象表达模式在经济理论中逐步流行起来。这种方法直入事情的抽象核心，将先前的模型进一步一般化。商品产出的数量由向量表示：q=q1, q2, i=1> …, i=1> qM，投入品向量由x = x1, i=1> x2, i=1> …, xM 表示，这些投入品可能或不可能生产出上述产出品。如果x可以生产出q，那么投入—产出组合（x, i=1> q）就“处于生产集合中”（或生产可能性集合中），在这种表述中，所有已知的或被认为可以接受的技术知识结构的属性，都被看作生产集合属性的基本因素。在一般均衡理论中，技术依然是外生的，或者说是给定的，在“投入—产出”组合中，技术是各种投入要素组织的纽带，其变化源于人为的设定。直到在索罗余数中，技术才被认为是经济发展的一个新的要素，从而将技术进步纳入了经济增长理论中，并将生产函数理论推进到一个新阶段。

中国传统农业发展主要以增加要素投入为主，其发展内涵与新古典生产函数所描述的基本一致，为了保证国家的粮食增产，不断地增加土地、资本、化肥、农药以及劳动力等生产要素投入。这种农业生产方式不仅带来资源浪费，还带来了严重的污染。全国污染源的普查结果表明：COD的排放，农业占到47%；氮和磷的排放，农业占到50%以上。因此，加强物质技术支撑，提高资源利用率，减轻环境污染，是农业发展今后面临的艰巨任务。中国农业生产的自然资源一直比较稀缺，人均耕地面积只相当于世界平均水平的1/3，而且随着城镇化、工业化发展，随着道路、基础设施建设等不断推进，耕地正以每年20万公顷的速度减少，据测算，人均耕地将由现在的0.08公顷下降到2020年的0.06公顷以及2030年的0.05公顷。根据大卫·罗默的自然资源“增长尾效”理论，崔云计算出1978～2005年中国土地资源“增长尾效”平均每年约为1.26个百分点，即因土地资源消耗，中国经济增长速度平均每年降低1.26%。可见土地资源已成为中国经济发展特别是农业发展的重要约束条件。从区域来看，随着经济的发展，东部发达地区和中部城郊必然出现耕地资源非农化现象，这些地区应加强对耕地资源利用的动态监管，实施耕地资源节约型的城镇化政策，避免耕地资源过度非农化。在生态环境比较脆弱的西部地区，随着城镇化进程不断加快，农村耕地不断转为非农建设用地，现实中普遍存在着土地资源低效、粗放利用现象。所以，“两型社会”建设与土地资源的节约利用具有一致性。以要素投入为主的农业生产在中国未来已经难以为继，必须转变发展方式。

现有的农业发展方式对化肥、农药等要素的投入具有很大的依赖性，基于化肥、农药等的技术进步是中国农业增长的主要源泉。资料显示，在过去的40多年中，中国化肥总用量与粮、棉总产量，以及化肥单位面积施用量与粮、棉单产均呈显著或极显著正相关，中国粮食增产的30%～50%来自化肥的应用。化肥是中国农业生产中投入最多的生产资料，据估计，化肥的投入一般占中国粮食生产中各项物质、能量投入的30%～40%，在个别高产地区甚至高达50%, 2004年中国农民购买化肥的开支达到1800亿元。2010年，中国化肥施用量超过世界总量的1/3，为世界第一化肥消费大国，耕地亩均施肥30.5公斤，远远超过发达国家所规定的化肥安全施用上限。中国农业生产中的化肥施用不但量大，而且利用率很低，使用不合理，浪费严重，呈现出明显的过量施用状况。据测算，这些化肥中，只有35%得到有效利用，低于发达国家10～15个百分点。化肥的利用率与其施用量存在负相关性，研究表明，在低施肥量（120千克/公顷）条件下，氮肥利用率可达45%，冬小麦的氮肥损失率不足9%；但当施氮肥量增加至360千克/公顷时，氮肥利用率仅为23%，损失率则高达55%。目前，中国氮肥、磷肥、钾肥的当季利用率仅为30%～35%、10%～20%、35%～50%，低于发达国家15～20个百分点，肥料的不合理施用使得中国每年有400多万吨化肥白白损失，造成了资源的极大浪费，甚至有些研究认为中国每年化肥施用中有超过30%的废氮流失到了农田之外，导致地下水污染，江河湖泊、浅海水域生态系统营养化；同时，还形成大量一氧化二氮气体挥发到空气里，形成“从地下到空中”的立体污染。可见，现有的农业发展方式所导致的过量施肥不仅降低了农产品的品质、增加了农业生产成本，还给环境造成严重污染。此外，中国农药年用量为80万～100万吨，是世界上最大的农药使用国，其中化学有毒农药占很大比重，一些被禁止的农药依然在使用。农药不但用量大，而且利用率低，中国农药的利用率仅为20%～30%，不仅浪费严重，还直接危及用水与食品安全、人类健康与生态环境。那么，在农业发展与环境友好之间是否存在可能的均衡呢？葛继红与周署东以江苏省1978～2009年数据对农业面源污染的经济影响因素进行实证分析，结果表明，农业经济规模扩大、农业结构中养殖业比重上升和种植业比重下降、种植业结构中经济作物比重上升和粮食作物比重下降以及农村人口规模扩大均会增加农业面源污染物排放量。但是，农业技术进步以及农业面源污染治理政策的实施能够有效降低农业面源污染物排放量，这说明，农业经济增长与环境保护相互协调是可以实现的。农业发展并不意味着一定要牺牲环境，环境保护也并不一定意味着要以农业衰退为代价，关键是要转变目前的这种农业发展方式。

在现有农业发展方式中，为确保粮食产量的提高，化肥、农药的投入从1960年以来一直呈上升趋势。化肥施用密度从1960年的7千克/公顷上升到2008年的47.03千克/公顷，农业用地比例（农业用地/陆地面积）从1960年的37%上升到2008年的56%,这是典型的依靠要素投入的农业发展方式。中国农业生产的自然资源稀缺，不仅表现在土地资源上，也表现为水资源非常短缺。中国的水资源仅相当于世界平均水资源的1/4，居世界第109位，每年用水总量约为5500亿立方米，其中农业用水占到70%。而水资源严重短缺与农业用水严重浪费现象并存。有关数据显示，灌溉区输水效率为30%～40%，而发达国家是70%～90%；水资源利用率仅为20%～30%，每立方米的生产效率仅为0.8kg，而以色列每立方米的生产效率为2.3kg。中国的水资源不仅利用率低，而且污染严重。据第一次全国资源普查公报，2007年中国农业源排放化学需氧量（COD）1324.09万吨，占全国总排放量的43.7%；总氮270.46万吨，占全国总排放量的57.2%；总磷28.47万吨，占全国总排放量的64.9%。这对水生态造成了严重的污染和威胁，造成地下水资源的硝酸盐和耕地金属含量严重超标。由此可见，以要素投入为主的农业发展方式，基本保障了国家的粮食安全，却付出了巨大的资源成本与环境代价。

由于传统农业对资源的大量消耗和对环境的巨大污染，全社会对传统农业发展方式进行了深刻反思。2007年中央一号文件明确指出走中国特色的农业现代化道路，其核心要求为“提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率”，这一观点在十七届三中全会的决定中被强调。对现代农业的核心要求既为农业的发展转型指明了方向，又为现代农业的评价和模式选择提供了重要依据，还为农业发展方式转变提出了内在要求。