改进的索洛模型在节水农业社会效益评价中的应用

1、文章编号:100724929(20091120034203改进的索洛模型在节水农业社会效益评价中的应用褚琳琳,陈菁,高志,代小平(河海大学农业工程学院,南京210098摘要:在阐述索洛模型的基础上,将节水农业技术进步从技术进步中提取出来,构建了改进的索洛模型。采用1991-2005年截面数据资料,估算了我国不同时期节水农业各投入要素对经济增长的贡献率,定量评价了节水农业社会效益。研究结果表明,我国节水农业各投入要素对经济增长贡献差异明显,其中节水农业技术进步的贡献仅次于物质资本投入的贡献,位居第2。节水农业社会效益虽存在阶段性、周期性波动,但总体上呈现不断上升的趋势,节水农业在我国的社会和经济

2、发展过程中已经并将继续发挥至关重要的作用。关键词:索洛模型;节水农业;社会效益;经济增长;贡献率中图分类号:F323.3文献标识码:AApplication of Improved Solow Model in Evaluation of Social B enef its of W ater Saving AgricultureCHU Lin lin ,CHEN Jing ,G AO Zhi ,DAI Xiao ping(College of Agricultural Engineering ,Hohai University ,Nanjing 210098,China Abstract :

3、On the basis of introduction of Solow Model ,this paper extracts technological development of water saving agriculture ,and constructs improved Solow Model.The model is applied to calculate the contribution rates to economic growth f rom the elements of agricultural and quantitatively evaluate the s

4、ocial benefits of the water saving agriculture f rom 1991to 2005in our coun 2try.It is concluded that the contribution rates to economic growth f rom the elements of agricultural production are obvious different.Among them ,the contribution rate of technological development of water saving agricultu

5、re is second only to material capital invest 2ment.Although the social benefits of the water saving agriculture show a periodical and cyclical fluctuation ,it displays generally to be increasing.The water saving agriculture has been playing an important role in our country.K ey w ords :Solow Model ;

6、water saving agriculture ;social benefit ;economic growth ;contribution rate收稿日期:2009204208基金项目:国家自然科学基金资助项目(50679020。作者简介:褚琳琳(1979,女,博士研究生,主要从事水土资源规划与管理、节水农业理论与技术等方面的研究。1研究背景近年来,作为提高水资源利用效率、缓解水资源危机、保障国家安全的重要手段1,2,以节水工程技术、节水农艺技术、节水管理技术等3-5为主要内容的节水农业在我国全面展开,对我国经济、环境和社会产生全方位的影响。正确、客观评价节水农业产生的影响,能够对节水农

7、业发展模式的推广和应用进行动态检测和诊断,及时发现推广过程中存在的主要问题,探索适合我国不同区域的节水农业发展模式,为节水农业的科学决策提供技术支持6,7。目前国内外学者主要针对节水农业经济效益、环境效益的定量评价,对社会效益仅是定性描述,定量评价仍处于探索阶段,虽然有部分学者将其他学科领域成熟的方法、模型应用于节水农业社会效益评价6-12,拓宽了节水农业社会效益定量评价研究思路,但这些研究均未把社会效益价值货币化,难以在统一量纲下实现工程的经济、环境、社会影响的综合评价,难以进行投资效益分析。因此本文尝试将索洛增长模型引入到节水农业社会效益评价中,对节水农业社会效益进行估算,为我国节水农业社

8、会效益评价提供一条新的思路。2改进的索洛模型2.1索洛模型索洛模型是索洛于1957年提出的一种定量测算技术进步43节水灌溉2009年第11期对经济增长贡献的模型,是基于一般生产函数在规模报酬不变、生产者均衡和技术变化中性的假设条件下进行的。索洛认为产出量的增长是由资本数量的增长、劳动数量的增长和技术进步共同作用的结果13,该模型将技术进步设定为剔除资本、劳动力等投入要素对经济增长贡献后所剩余的部分,基本形式14为:y=a+k+l(1式中:y为产出量的年增长率;a为技术进步对经济增长的贡献;为资本要素产出弹性;k为资本要素投入量的年增长率;为劳动要素产出弹性;l为劳动要素投入的年增长率。式(1一

9、般形式为:Y=A KL(2式中:Y为产出;A为技术进步水平;K、L为与产出Y对应的资本与劳动投入要素。索洛模型主要在于确定各个投入要素对经济增长的贡献,并定量测算技术进步对经济增长作出的贡献。也可以理解为,该模型是为了解释有多少经济增长是沿着生产函数移动的,有多少经济增长是由技术进步导致的生产函数的变动而引起的15。2.2模型的改进根据技术进步贡献的内涵16及目前我国学者对农业技术进步的研究17-19,结合节水农业的特点,将节水农业对社会经济增长的贡献归纳为3个方面:节水农业采用新的或改进的材料、技术、工艺、设备带来的经济增长,主要体现在节水改造施工过程中;节水农业效率提高产生的经济增长,即通

10、过合理有效的手段挖掘已有技术、设备等的生产潜能;节水农业生产投入要素的合理配置以及节水农业产业结构的优化产生的经济增长。其中第1项主要为“硬技术进步贡献”,后2项主要是“软技术进步贡献”。节水农业社会效益即节水农业技术进步对社会经济增长的贡献是以上3个方面共同作用的结果。索洛模型仅是简单地将A作为技术进步,未说明技术进步的各推动因素,是一种“从天而降”20的技术,该模型不能分解技术进步、分析其各推动因素的变化及对经济增长的贡献。为确定节水农业技术进步对经济增长的贡献,本文将技术进步的推动因素分解为节水农业技术进步与非节水农业技术进步,并构建了改进的索洛模型,基本形式为:Y=A t mKLH(3

11、式中:Y为农业总产值;A t为除节水农业技术进步外的其余技术进步水平;m为节水灌溉面积;m为节水农业技术进步水平;为节水农业技术进步参数;K、L、L为与Y相应的投入要素即农业物质资本、农业劳动力及耕地面积;、为农业物质资本、农业劳动力及耕地面积的产出弹性。对式(3两边取对数:ln Y=ln A t+ln m+ln K+ln L+ln H(4假设规模报酬不变,即+=1,则式(4变形为:ln Y-ln H=ln A t+ln m+(ln K-ln H+(ln L-ln H(5式(5是简单回归方程,可利用相关统计年鉴的资料,采用最小二乘法(OL S确定出模型的各个参数。当改进的索洛模型的基本形式确定

12、后可以通过公式计算各要素对经济增长的贡献率及节水农业社会效益,计算公式如下:1=k/y(62=l/y(73=h/y(84=m/y(9=1-1-2-3(10E=Y(11式中:1为物质资本投入对经济增长贡献率;2为农业劳动力对经济增长贡献率;3为耕地面积对经济增长贡献率;4节水农业技术进步对经济增长贡献率;m为节水灌溉面积增长率;为技术进步对经济增长贡献率;E为节水农业社会效益。3应用实例3.1数据来源本文的数据来源于1991-2005年的中国统计年鉴21、中国农业年鉴22、中国水利年鉴23。相关数据说明如下:农业生产受气候影响,年际间波动较大,为消除这种波动,本文所涉及的农业生产总值、节水灌溉面

13、积、农业物质资本、农业劳动力、耕地面积均采用年末数,并用平滑法处理24;农业生产总值Y包括农林牧渔4业,以1990年不变价格计算,剔除物价因素对结果的影响;农业物质资本K通过农业总产值(1990年不变价与按当年价计算的农业生产中间消耗占农业总产值的比重进行调整;农业劳动力L用农、林、牧、渔4业从业人员数量表示。3.2参数估计根据上述构建的改进的索洛模型及估计方法,依据1991-2006年全国农业生产总值Y、节水灌溉面积m、农业物质资本投入K、农业劳动力L、耕地面积H的截面数据资料,对式(5进行模型参数估计(见表1。表1表明,改进的索洛模型拟合优度达到了0.9948,且选择的变量系数在0.05的

14、显著性水平上均通过t检验,方程拟合较好,可以利用该模型对节水农业社会效益进行定量分析。回归模型如下:ln Y-ln H=6.2241+0.2536ln m+0.2852(ln K-ln H-1.5305(ln L-ln H(12根据式(12,改进的索洛模型基本形式为:变量回归系数t值项目统计量值3.3结果分析根据改进的索洛模型计算结果,可以得到1991-2005年我国节水农业各投入要素对社会经济增长的贡献率及节水农业社会效益(见表2、图1。分析可知:(11991-2005年我国节水农业生产总值增长的年平均速表21991-2005年节水农业技术进步贡献率测算%年份y k l h m 123419

15、92 6.039.61-6.3139.415.555.927.48-0.860.2822.2210.6027.4031.14 图1节水农业社会效益度为5.92%,其中物质资本投入的平均贡献率为36.04%,劳动投入、耕地面积的平均贡献率为22.22%与10.60%,技术进步的平均贡献率为31.14%。以上数据表明,我国节水农业经济增长方式总体上处于以外延式扩大再生产为主的粗放经营阶段,技术进步还处于第2位的增长因素。(2我国物质资本投入增长率从1991的2.78%上升到2005年的4.66%,对经济增长的贡献率从57.47%下降到21.65%。表明过去相当长一段时间,我国总体上仍属于物质资本投

16、入推动型增长,但随着农业结构的调整以及资源配置效率的提高,物质资本投入对经济增长的贡献率出现逐渐缓慢降低的趋势,我国节水农业开始向内涵式扩大再生产的增长方式转移。(3节水农业技术进步对农业生产总值的贡献率从1991年的20.43%逐步上升到1998年的47.77%,其后缓慢降低到20.17%。这主要是由于19962001年是我国节水农业发展最快的历史时期,国家加大了对节水农业的投入,节水农业取得了举世瞩目的成就。因此可以认为这个时期的技术进步很大程度上依赖于节水农业资金投入。自2002年,节水农业经济贡献率缓慢下降,但幅度不大,表明我国节水农业已经开始由单纯的依靠工程节水逐步向工程节水、农艺节

17、水、管理节水等多种节水技术措施紧密结合起来共同发挥作用的方式转变。(4我国节水农业社会效益虽存在阶段性、周期性波动,但总体上呈现不断上升的趋势。表明节水农业不仅能缓解水资源供需矛盾,促进水资源高效合理利用,改善农村生产条件,增强农业的抗旱、抗涝等抗自然灾害能力,还能够提高作物产量、增加农民收入、促进农村经济发展,可以认为节水农业在我国的社会和经济发展过程中已经并将继续发挥至关重要的作用。4结论与建议(1将索洛模型应用于节水农业社会效益评价中,建立了改进的索洛模型,计算方法简单、方便。(2利用该模型计算节水农业各投入要素对我国节水农业经济增长的贡献率,得出我国各投入要素对经济增长贡献率依次为农业

18、物质资本>技术进步>节水农业技术进步>农业劳动力>耕地面积,表明目前我国农业经济增长对物质投入增加的依赖性较强,仍属于粗放型经济增长阶段,但总体上在向内涵式扩大再生产的增长方式转移。(3对我国节水农业社会效益进行评价,并用货币的形式表现评价结果,可以直观地表现节水农业对社会的影响,更有利于对节水农业效益和成本进行估算,为节水政策、方案、措施等的制定和实施以及不断的改进和完善提供科学依据。参考文献:1张明生,王丰,张国平.中国农业用水存在的问题及节水对策J .农业工程学报,2005,2(21:1-6.2吴普特,冯浩.中国节水农业发展战略初探J .农业工程学报,2005,6

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