技术进步能有效促进粮食安全与农民增收双目标实现吗？

一、引言与文献综述

五谷者，万民之命，国之重宝。粮食安全是促进经济发展、保障社会稳定和维护国家安全的重要基础（仇焕广等，2022；钱龙等，2023），提高种粮农民收益则是从根源上巩固国家粮食安全、确保粮食供给的根本之策（高鸣、姚志，2022）。改革开放以来，我国粮食生产取得了巨大成就，2023年我国粮食产量达1.39万亿斤，连续9年稳定在1.3万亿斤以上，粮食生产实现“二十连丰”。但是，随着资源环境对我国粮食生产约束的收紧，粮食供求关系中长期仍呈紧平衡状态（蒋和平等，2020），同时，粮食生产过程中出现生产成本抬升、务农机会成本提高及种粮比较收益下降等情形，严重影响农民种粮的积极性，阻碍保障国家粮食安全和农民增收双目标的实现（高鸣、胡原，2023）。

保障粮食安全和提高农民收入是中国农业政策的两大核心目标（魏后凯，2020），但事实上，政府决策者与种粮农户进行决策的标准和目标并不一致，从政治角度考虑，保障粮食安全是政府决策者的首要目的，因此要千方百计提高粮食产量，而对种粮农户而言，提高粮食产量只是增加收益的一种方式，最终决策的唯一标准是能否提高收入。已有研究表明，粮食增产与农民增收的关系并不绝对（周蓉等，2024），在技术进步方面呈现的是哈罗德中性，即“劳动增长型”技术进步下，可以实现粮食增产和农民增收双目标协调（高帆，2005）。有学者对我国粮食安全与农民收入的协调水平进行了测度，结果显示二者协调水平整体呈稳定上升趋势，但不同粮食功能区差异明显（马晓河、周婉冰，2024）。从近年的中央一号文件以及不断深入实施的“藏粮于地、藏粮于技”战略来看，政府试图通过强化农业科技支撑、提高农业技术水平、加快农业技术创新成果落地应用来促进粮食安全与农民增收双目标实现。新中国成立初期，依靠土地、劳动力等传统要素的大量投入推动了我国农业发展，但随着要素投入的边际效应递减，加之农业资源消耗和农业面源污染等问题的日趋严峻，以大规模要素投入和高污染、高能耗为特征的粗放型农业发展方式越来越不具备可持续性，全要素生产率增长及其所反映的技术进步，逐步成为推动粮食产能提升和农业发展的主要驱动力（高鸣、魏佳朔，2024）。十九大、二十大报告先后强调要提高全要素生产率，在当前水土、劳动力等资源环境与要素禀赋对粮食综合生产能力提升形成约束的情景下，提升农业全要素生产率、加快农业技术进步与技术效率提升能有效突破限制，支撑农业发展（龚斌磊、张启正，2023；王琛等，2014）。从粮食增产角度出发，技术进步主要通过提高农业全要素生产率进而促进粮食增产（Alene，2010）。进一步将技术进步分解发现，农业前沿技术进步和技术效率提升对粮食产量均有显著的正向影响，且农业前沿技术进步的增产效应更为突出（杨义武等，2017）。从农民增收角度出发，农业技术进步能有效提高农业劳动生产率，进而提升农业生产经营收入（董莹、穆月英，2015），同时能促进农业劳动力的非农转移，增加工资性收入（Wang et al.，2016）。对那些能及时采纳农业技术革新的农户来说，一方面农业技术进步可显著提高粮食作物产量，如更新先进的农机装备、改种具有抗病抗虫害的农作物种子以及采用有机肥、测土配方施肥等。另一方面，农业技术进步还能有效实现农业生产环节的节约减损，有利于农户生产成本的降低，进而提高农民的收益（Kalogiannidis et al.，2022）。此外值得注意的是，不同地区由于经济发展水平和地形地貌的差异，也会导致技术进步对粮食产量及农民收入的影响存在差异性（龚燕玲、张应良，2023）。以农业机械技术进步为例，我国丘陵山区主要分布在19个省份1400多个县市，耕地面积占全国的三分之一，然而，丘陵山区农作物耕种收综合机械化率却不到50%，低于全国平均水平20多个百分点，显著制约着丘陵山区的粮食产量和农民收入。直观上，农业技术进步对粮食增产、农民增收都能起到很好的促进作用。因此，进一步研究技术进步对粮食安全与农民增收一致性的影响及其作用机制具有重要价值。

技术进步是实现农业经济增长与发展的根本动力（魏后凯、崔凯，2022），是提高农业生产效率和农民收入的主要驱动力（杨义武、林万龙，2018），是我国农业强国建设过程中协调粮食安全与农民增收双目标的关键举措。2024年中央农村工作会议强调，要强化科技和改革双轮驱动，加大核心技术攻关力度，为保障粮食安全和重要农产品稳定安全供给提供强有力的战略支撑。2024年中央一号文件则进一步提出实施粮食单产提升工程，集成推广良田良种良机良法。可见，农业技术进步对推动建设农业强国、推进乡村振兴具有重要意义。一般而言，农业技术进步有狭义和广义之分。狭义的农业技术进步主要指在农业生产过程中具体技术和工具的改进及应用，如现代化农业机械设备、育种和生物技术开发的农作物品种等。而广义的农业技术进步是在此基础上，涵盖管理技术、信息技术和生态农业技术等一切能够提升农业生产效率和可持续发展能力的方面。总体来看，已有大量围绕技术进步、粮食安全与农民收入相关主题开展的定性或定量研究，然而当前学界对影响粮食安全与农民增收双目标一致发展的探索还不够深入。有学者从农业支持保护补贴（龙方、李姗姗，2023）、农业保险（魏超、陈胜伟，2023）等角度出发，对粮食安全与农民增收协调发展的影响展开研究，发现农业支持保护补贴、农业保险等对粮食产量、农民收入有促进作用。综上所述不难发现，围绕技术进步、粮食安全与农民增收仍有进一步探索分析的空间：第一，现有文献缺乏将粮食安全与农民收入纳入统一分析框架后，从技术进步的视角分析其对粮食安全与农民增收一致性水平影响的研究；第二，鲜有文献比较分析处于不同经济发展水平和不同地形的地区，技术进步对粮食安全与农民增收一致性水平的影响差异。

基于此，本文使用2002—2022年全国31个省（自治区、直辖市）的面板数据，通过耦合协调度模型、DEA-Malmquist指数模型及面板数据双向固定效应模型等试图回答如下问题：技术进步能否促进粮食安全与农民增收双目标的实现？如果技术进步具有显著的促进作用，那么究竟是技术变化还是技术效率变化的贡献更大？进一步地，技术进步对粮食安全与农民增收一致性的促进作用在不同经济发展水平及不同地形的地区是否存在明显的异质性？技术进步影响粮食安全与农民增收一致性的具体路径又是什么？据此，本文可能的边际贡献主要体现在以下三个方面：第一，本研究在确保粮食安全的基础上同时强调农民收入的重要性，利用耦合协调模型测度了种粮农民增产增收协调度。第二，将农业技术进步水平分解，明晰了技术变化和技术效率变化对粮食安全与农民增收一致性的影响。第三，比较分析了技术进步对粮食增产与农民增收一致性在不同经济水平和不同地形地区间的差异，并探究了技术进步促进粮食安全与农民增收一致性的具体路径，为未来农业技术进步政策的精准实施提供依据。

后文结构安排如下：第二部分是研究设计，主要介绍了数据来源、模型设定与变量选取；第三部分为实证结果及其分析；最后是本文的研究结论及思路对策。

二、研究设计（完整版详见知网）

三、实证分析

（一）粮食安全与农民增收协调一致水平

应用耦合协调度模型，本文首先对全国及不同粮食生产功能区的粮食安全与农民收入耦合协调度进行测度，并将耦合协调度划分为五个等级。从纵向演进来看，耦合协调度模型结果显示，2002—2022年全国、粮食主产区、主销区及产销平衡区的粮食安全与农民收入耦合协调度整体呈现增长趋势，截至2022年，全国和粮食主产区层面达到了优质协调，产销平衡区达到了良好协调，而主销区仅达到初步协调。从横向对比来看，粮食安全与农民收入耦合协调度在全国、粮食主产区、主销区及产销平衡区存在明显的异质性，具体而言粮食主产区与产销平衡区的耦合协调程度稳步上升，但主销区上升的幅度不大（见表3）。观测期内，全国、粮食主产区、主销区及产销平衡区的粮食安全与农民收入耦合协调度年均增长率分别为5.66%、2.38%、0.42%、6.06%。具体到省份层面，截至2022年，达到优质协调的省份仅有3个（黑龙江、内蒙古、吉林），仍有16个省份的耦合协调度在0.6以下，尚未达到良好协调程度。

由此可见，虽然当前全国层面的粮食安全与农民收入耦合协调度已经达到了优质协调阶段，但地区间的差异较大，部分省份的耦合协调程度较低，需要引起重视。

（二）基准回归结果

本文通过构建DEA-Malmquist指数模型，对农业全要素生产率增长进行了测度，并将以此得到的技术进步、技术变化及技术效率变化作为核心解释变量探究技术进步对粮食安全与农民收入协调一致性的整体影响。首先对模型进行多重共线性检验，检验结果表明不存在严重的多重共线性。本文应用面板双向固定效应模型进行估计分析，其中模型（1）检验技术进步对粮食安全与农民收入耦合协调度的影响；模型（2）则使用技术进步分解后的技术变化和技术效率变化作为解释变量，探究其对粮食安全与农民收入耦合协调度的影响。结果如表4所示。

可以看出，技术进步对粮食安全与农民收入耦合协调度有显著正向影响，且在将技术进步进行分解后，技术变化对粮食安全与农民收入耦合协调度的影响程度更大，而技术效率变化的影响则并不显著，这与已有研究结论相同（杨义武等，2017）。模型（1）通过了5%的显著性检验，其中技术进步的估计系数为0.221，即技术进步水平每提高一个百分点，粮食安全与农民增收一致性水平就能上升0.221，证实了技术进步能有效促进粮食安全与农民增收双目标的实现。另外，地方财政支农力度和经济发展水平在模型中均显著，说明地方财政支农力度的加强和经济发展水平的提升都有助于粮食安全与农民增收一致性水平的提升。

（三）动态面板数据模型分析（完整版详见知网）

（四）稳健性检验

1.替换变量

本文的核心自变量是农业全要素生产率变化代表整个农业部门的广义技术进步，为确保实证结果的稳健性，本文选用农业机械总动力作为替换变量纳入基准回归。原因在于，根据诱致性技术创新理论，农业技术革新的方向主要取决于要素禀赋和积累状态（速水佑次郎、弗农·拉坦，2000），而从我国农业发展的实际来看，更倾向于发展劳动节约型技术，也即机械技术。替换自变量后的估计结果如表6列（1）所示。

2.缩尾回归法

考虑到可能存在的异常值，本文对模型中所有变量分别进行1%、3%的缩尾处理。估计结果如表6列（2）、列（3）所示。

从上述稳健性检验结果来看，在分别进行替换变量及缩尾处理后，各变量的估计系数符号、显著性水平等均未发生明显改变，说明技术进步对粮食安全与农民收入耦合协调度的促进作用是稳健的。

（五）异质性分析

1.经济发展水平异质性

为进一步分析在不同经济发展水平的地区，技术进步对粮食安全与农民增收一致性的差异性影响，本文依据东中西三大经济带进行分组，同样使用双向固定效应模型进行估计，结果如表7所示。

从回归结果可以看到，技术进步对东中西部粮食安全与农民增收一致性的影响具有明显差异，其中技术进步能显著提高中部、西部地区的粮食安全与农民增收一致性，而对东部地区的促进效果不显著。本文认为，西部地区由于地理环境和生态环境的限制，经济、技术发展相对东部和中部地区一直较为落后，这就意味着东部地区更早运用了新的农业技术，因此技术进步发挥的边际效应已经相对较小，而西部地区由于经济发展比较落后，农户并没有太多资本进行农业技术的革新，技术进步的边际效应较高，所以对技术变化的敏感性更高。

2.地形异质性

本文利用全国坡度数据，以各地级市的面积作为权重，通过对地级市的平均坡度进行加权平均处理得到省级层面的平均坡度。在此基础上，最终划分出平原区和丘陵区，分组研究技术进步对粮食安全与农民增收一致性的影响，结果如表8所示。

回归结果显示，技术进步对不同地形地区的粮食安全与农民收入耦合协调度都具有促进作用，且相较于平原地区，丘陵地区的技术进步对粮食安全与农民收入耦合协调度的正向影响更为显著。可能的原因在于，山地丘陵地形复杂多样，土地细碎、作业基础条件差。因此各类新型农业技术，特别是农业机械设备更容易在平原地区得到推广实施，因此平原地区的农户得以一直维持较高的技术水平。而对丘陵地区的农户来讲，原有农业技术进步水平相对较低，因此表现在促进效果上更显著。进一步地，表7、表8的结果意味着，在不同经济水平、不同地形的地区存在明显的边际效率差异的情况下，通过加强技术进步相应政策的指向性和精准性，能提高粮食安全与农民增收一致性的整体水平。

（六）机制检验

已有研究表明，以机械化水平为代表的农业技术进步有助于农户扩大土地经营规模，进而提升农作物的单产水平（王建英等，2015），同时能显著降低农业生产成本（唐轲等，2017）。可见，适度规模经营是技术进步促进粮食安全与农民增收一致性水平提升的关键一环。技术进步能促使农业经营向规模化发展，实现规模经济，从而推动粮食安全与农民增收一致性水平的提升。但由于传统三步法中介效应模型具有无法避免的缺陷（江艇，2022），因此本文选择直接检验技术进步对农业适度规模经营的影响，结果如表9所示。

结果显示，在其他变量不变的条件下，技术进步对农业适度经营规模水平的直接作用在1%的水平上显著。这说明技术进步能够提升农业适度经营规模水平，通过降低农产品生产成本并提高农产品产量，进而促进粮食安全与农民增收双目标的实现。

四、研究结论与思路对策

（一）研究结论

基于2002—2022年全国31省份的面板数据，本文应用耦合协调模型、DEA-Malmquist指数模型及面板双向固定效应模型进行了实证分析。研究发现：第一，2002—2022年，我国粮食安全与农民收入耦合协调度整体持续上升，并达到了优质协调程度。但不同粮食生产功能区的粮食安全与农民收入耦合协调度存在明显差异，呈现“主产区—产销平衡区—主销区”阶梯分布；第二，农业技术进步能有效促进粮食安全与农民收入耦合协调度的提升，技术进步每提高一个百分点，粮食安全与农民增收一致性水平上升0.221；第三，将技术进步进一步分解发现，技术变化对粮食安全与农民收入耦合协调度的正向影响显著，其对粮食安全与农民收入耦合协调度的作用弹性系数为0.221，但技术效率变化的作用并不显著；第四，从东中西部的分区域及分地形比较来看，上述结论基本是稳健的，但存在明显的异质性。其中，技术进步对粮食安全与农民收入耦合协调度的促进作用在西部地区以及丘陵地区更为显著。第五，从机制检验结果来看，技术进步能够显著提升农业适度规模经营水平，而适度规模经营水平的提高能带来规模经济，起到了降本增效的作用，这使其成为技术进步促进粮食安全与农民增收双目标实现的关键环节。

（二）主要思路

保障粮食安全与促进农民增收是我国在推动农业强国建设及推进乡村全面振兴过程中最为关键的两个目标。但从全国范围内看，粮食安全与农民收入的耦合协调水平在许多地区并不高，甚至偏低。远远没有达到“相互促进”“动态平衡”“相得益彰”的程度。新发展阶段下，统筹粮食安全与农民增收双目标，农业技术进步是关键。以加快农业技术革新和提升农业技术效率为出发点和落脚点，本文提出要以创新为核心驱动、以人才培育为关键支撑、以统筹区域协调发展为重要任务的主要思路：

1.以创新为核心驱动

农业技术创新是推动农业发展的核心驱动。未来在促进粮食安全与农民收入一致性水平提升的实践中，要坚持科技创新和制度创新的协同推进。以全要素生产率提高为表现的广义农业技术进步，不仅要求进一步加大农业技术创新投入力度为协调粮食安全与农民增收双目标塑造新动能，也要求深化“三农”领域制度创新，加强顶层设计和相应制度供给，着力提升农业技术创新整体效能。

2.以人才培育为关键支撑

人才是推动技术进步促进粮食安全与农民收入双目标实现的关键支撑。不论是农业技术创新还是在农业技术效率提升的过程中，人作为主观能动的主体，是决定技术能否突破、技术效率能否提升的决定性因素。一方面，要强化农业技术人才队伍建设，构建多层次的专业人才培养体系；另一方面，要加速建立健全农业技术推广体系，搭建以政府公益性推广机构为主导，以科研院所、高校、农业社会化服务组织等为补充的多元化农技推广平台，打通技术入户“最后一公里”，提高我国农业技术成果转化率。

3.以统筹区域协调发展为重点任务

统筹区域协调发展能有效解决提高粮食安全与农民收入一致性水平过程中的发展不平衡问题。我国幅员辽阔，各地区的农业技术水平、粮食安全与农民收入耦合协调水平都存在较大差异。在推动我国粮食安全与农民收入一致性水平不断提升的过程中，要重点关注不同地区之间技术进步带来的差异。要继续支持鼓励经济发展水平、技术进步水平较高的地区加速技术创新、技术效率提升，增强技术溢出效应以形成正向示范引领作用；要加强经济发展水平、技术进步水平较低地区的政策支持力度和资源倾斜，消除农业技术进步在不同区域的推广应用障碍与阻滞，尽快补齐发展短板。

（三）对策建议

第一，要加快农业技术创新步伐，着力提升农业领域的科技创新能力和自主研发能力。进一步提高对农业技术创新研发的投入力度，扶持农业关键领域、关键环节的核心技术，重点关注育种技术、生物技术、林草湖海微生物资源开发技术、智慧农业技术、节粮减损技术等方面。加快推进现代生物育种技术研发，突破强化基因编辑、合成生物学等基础前沿性技术，组织实施国家种业技术创新工程，尽快培育出具有自主知识产权的核心种质资源，加强种源自主可控能力。加强对绿色农业关键技术的创新及突破，重点关注循环农业和水土保持农业等领域的关键技术研发，大规模开展耕地修复技术，如地力培育、休耕轮作、保护性耕作和污染防治等技术研究。大力推进农田宜机化改造，加快开展山地等复杂地形地貌的农业机械研发进度。积极引导、鼓励涉农企业、农业科研院校及从事农业生产经营的农户参与到农业技术创新中，推进农业技术装备创新中心、产业技术创新联盟建设，协同开展基础前沿、关键共性技术研究，推动农业领域“产学研”深度融合。

第二，要加快推进农产品生产过程中关键农机装备的创新和应用，全面提升农业综合生产能力。集中力量突破农机智能制造装备领域的“卡脖子”问题，瞄准今后时期我国农业生产的现实需求，贴合我国土地细碎化及多丘陵山地等复杂地形地貌的实际情况，在智能装备、农产品初加工装备、丘陵山地小型机械等产品上加大研发力度，加快提升山地、丘陵等复杂地形地貌区域的农业机械化水平。加强农业与现代信息技术的结合应用，在逐步淘汰、更新重污染高能耗农机设备的同时，依托5G、大数据、云计算等数字技术和工业互联网技术，推动农机装备的信息化、数字化、智慧化转型，提高农业生产率和资源利用率。逐步推进“互联网+农机”模式试点范围，加速构建农机作业监测、维修诊断、远程调度等信息化服务平台，实现数据信息互联共享，提高农机作业质量与效率。

第三，要全方位、多层次加大农业技术推广力度，提高农业技术创新成果落地应用能力。鼓励农业技术科研推广人员与农业技术研发企业、新型农业经营主体开展技术合作，支持农机生产企业、科研教学单位、农机服务组织等广泛参与技术推广。坚持立足农业生产一线，强化市场在农业技术推广过程中的导向和筛选作用。首先，农业技术推广要注重因地制宜、因时制宜，应充分结合不同地区的资源禀赋、产业基础等情况，有选择地推进新型农业技术的落地应用。其次，要不断提高各类农业技术推广的覆盖面和普及性，降低农业技术获取的门槛，提高各类农业经营主体参与的积极性，优化农业生产经营活动中的技术效率。可由地方政府出资，对新型农业技术，特别是农机新产品进行适度补贴，支持适用地方农作物生产经营的高性能农机设备示范推广。一方面注意推动相似条件地区在技术效率上形成规模效应；另一方面也要注重平衡不同地区间及地区内部间农业技术的发展。通过构建现代化农业前沿技术进步和技术效率推广体系，强化二者间的协同创新效应，提升农业技术创新成果转化率和应用成功率。

第四，要以农业技术进步推动农业规模经营的发展，加快形成技术进步与规模经营的协同效应。首先，要加强有机肥等绿色生物化学技术创新推广的力度，全面提高耕地质量。同时加强对撂荒地、盐碱地等非传统耕地资源的技术研发和应用，系统开展耕地的养护修复和综合治理。在技术进步突破资源环境约束的基础上，进一步扩大“小田并大田”“散田并整田”的实践范围，推动农用地实现适度集中连片化。其次，提升永久基本农田向高标准农田建设步伐，加快对农业生产性基础设施的升级改造，如农业生产加工和农村地区网络、水利、公路、电力、冷链物流和生产加工等基础设施等。在此过程中要特别注意不断完善农机通行和作业条件，提高农机适应性，以预留新机械、新技术推广应用的空间。

第五，持续加大财政在农业技术领域的投入强度，引导鼓励社会资本进入农业技术创新领域。提升农业科研院所和基层农技推广机构的经费保障水平，加强农业技术领域的顶层设计，加强关键技术科研人才建设和高素质农业培育的支持力度，加快形成一支梯次合理、专业全面的农业科技人才队伍。引导农业高校、研究院所积极设置相关专业，培养创新型、应用型、复合型农业专业人才。鼓励涉农专业人才国际交流合作，包括出国留学、联合培养等模式，积极引进国际涉农专业高端人才。加强对基层农技推广人员以及各类农业经营主体的技能培养和知识更新，坚持普惠性与专项性相结合、公益性与有偿性相结合的原则，提供多元化的农业技术教育与培训。完善农业技术服务金融支持政策，进一步加强社会资本对现代农业技术创新领域的信贷支持力度，创新专属金融产品和服务，灵活开发各类信贷产品和提供个性化融资方案，拓展多元化融资渠道。在合规审慎的前提下，进一步放宽对家庭农场、农机合作社、农业企业等新型农业经营主体的农技融资租赁业务门槛及信贷担保门槛，着力解决农资、农机、农技等社会化服务融资难、融资贵的问题。