為研究中國玉米和圓白菜生產中化肥投入的需求價格彈性,化肥和勞動的替代彈性以及化肥和機械的替代彈性,在理論分析的基礎之上,通過構造超越對數(shù)成本函數(shù)和影子替代彈性,利用2004—2016年中國主要玉米和圓白菜產區(qū)的化肥及其他要素投入與價格數(shù)據(jù),采用似不相關回歸方法進行了實證分析。結果表明:化肥價格、勞動價格和機械價格等各類價格變量對玉米生產中的化肥投入量具有顯著影響,化肥價格變量對圓白菜生產中的化肥投入量影響顯著。玉米和圓白菜生產中化肥投入的需求價格彈性均較低且將長期處于低彈性區(qū)間,圓白菜的化肥需求價格彈性整體高于玉米。玉米生產中的化肥與勞動投入存在互補關系,圓白菜生產中的化肥與勞動投入存在替代關系。玉米生產中的化肥投入和機械投入存在較強的替代關系,而圓白菜生產中的化肥投入和機械投入存在互補關系。
【部分圖文】：

從化肥-機械替代彈性的總體數(shù)值看，2004—2016年玉米生產的化肥與機械投入存在較強的替代關系，而圓白菜生產則存在較強的互補關系。圖4表明，隨著時間的推移，玉米生產過程中化肥與機械投入的替代關系強度緩慢下降，但其替代彈性數(shù)值始終>0.5，說明玉米生產過程中化肥投入過量而機械投入量不足，每增加一單位機械投入所帶來的邊際收益遠遠高于增加一單位化肥投入所帶來的邊際收益。故當農機補貼等政策導致機械價格下降時，農戶會選擇增加機械投入同時減少化肥投入，反之，農戶會減少機械投入，重新依靠增施化肥來保證糧食產量。相應地，導致圓白菜生產過程中化肥與機械之間呈現(xiàn)互補關系的原因可能是：圓白菜生產作為城郊農業(yè)，其種植規(guī)模相對于水稻、小麥、玉米等大田作物較小，無法進行大規(guī)模機械化生產，因此機械對于圓白菜生產的促進作用主要體現(xiàn)在利用施肥機等輔助施肥手段進行集約化作業(yè)，作為對勞動的要素替代(1)。由此可見，政府可以通過價格政策適當減少玉米生產所使用的機械價格，并增加圓白菜生產所使用的機械價格，以減少二者的化肥投入。5 結論與政策啟示

農業(yè)為人類的衣食之源、生存之本、發(fā)展之基，保障其平穩(wěn)健康發(fā)展是關系國計民生的重大任務。世界各國農業(yè)發(fā)展歷史與現(xiàn)實表明，施用化肥是現(xiàn)代農業(yè)增產效率最高且效果最顯著的重要方式[1-2]，對中國農業(yè)生產發(fā)展做出了極為重要的貢獻[3]。得益于化肥的使用，中國以僅占世界耕地總面積7%的土地，為約占世界總人口18%的13億人提供糧食。如圖1所示，2001—2015年中國糧食產量和化肥投入量之間呈較強的正相關性，相關研究進一步指出，化肥施用量的增加顯著促進了中國糧食單產提高，幫助中國2004—2012年糧食生產實現(xiàn)“九連增”[4]。盡管化肥投入是保障農業(yè)增產的重要因素之一，但中國化肥投入近年來已遠超國際標準。2014年中國的化肥投入量已經接近6 000萬t，超過亞洲化肥投入總量的一半（52.75%），占同年世界化肥投入總量的30.91%，位居世界第一（見表1），平均化肥施用強度達到了565.3kg/hm2，約為亞洲平均化肥施用強度的2.5倍，為世界平均化肥施用強度的4.1倍，遠遠超出安全施肥國際標準（225kg/hm2）上限。已有研究表明，近年來中國普遍存在的施肥過量、偏施肥和化肥利用率偏低等問題，已造成了嚴重的農業(yè)面源污染并導致農業(yè)土壤、江河湖泊和大氣環(huán)境質量衰退[7-11](1)。這些問題引起了黨和國家的高度重視：2015年，農業(yè)部出臺《到2020年化肥使用量零增長行動方案》指出“即使化肥使用量保持平穩(wěn)水平，仍然遠遠高于國際安全施肥標準”，強調推進化肥減施勢在必行；2017年，中央一號文件提出落實農業(yè)清潔生產，深入推進化肥農藥零增長行動，促進農業(yè)節(jié)本增效；黨的十九大報告再次強調“加強農業(yè)面源污染防治”，進一步促進化肥減施和高效利用。上述一系列政策主張均表明，倡導化肥高效施用、推動農業(yè)生產綠色增長已經成為當前中國農業(yè)發(fā)展的重要主題[12]。因此，結合當前政策導向和研究現(xiàn)狀，考察化肥投入的影響因素具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

相較于玉米，圓白菜的平均化肥需求價格彈性高，說明圓白菜的化肥投入對價格變化的反應更加敏感，這一定程度上體現(xiàn)了經濟作物與糧食作物之間的差別。經濟作物生產與市場聯(lián)結更加緊密，其產品價格更多由市場決定，因此，經濟作物生產者對市場價格信息更敏感，對生產要素的價格變化反應也更敏感。糧食作物長期以來由于國家保障糧食安全政策需求，其生產目標在于持續(xù)增產以保障國家糧食供應，因此，在糧食收購保護價等政策作用下，其要素需求對市場價格變化敏感性相對較差。對比兩者變動趨勢可以發(fā)現(xiàn)，玉米的化肥需求價格彈性從2011年起呈現(xiàn)增長趨勢，而圓白菜則總體呈現(xiàn)下降趨勢，一個可能的原因是2011年國務院頒布的“十二五”期間全國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011—2015）中關于糧食增長以及加強農業(yè)生態(tài)環(huán)境治理的相關政策對玉米生產產生了一定影響。4.3 要素替代彈性
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