薛超(1990-), 男, 安徽泗县人, 南京农业大学经济管理学院博士研究生, 主要从事农业技术经济研究, Email:
农业生产要素禀赋状况变化与农业生产条件差异对农业技术进步有着重要的影响。通过23个水稻生产省(直辖市、自治区)2004—2015年的面板数据实证分析发现:随着水稻雇工工价不断上升和各地区水稻机插秧水平不断提高,各地区的农业生产条件也对水稻机插秧水平具有显著的影响,农业生产条件的差异是导致地区间水稻机插秧水平差异的重要原因。随着中国农业劳动力逐渐稀缺会诱致劳动节约型技术的不断出现和大量应用,但诱致性技术变迁机制的有效发挥还依赖于各地区农业生产条件。为进一步提高中国农业机械化水平,需要加大农业基础设施建设、改善农机作业条件和提高农机技术水平。
The changes of agricultural production factor endowments and agricultural production conditions will have an important impact on agricultural technological progress. Through the empirical analysis of the panel data of 23 rice production provinces from 2004 to 2015, this paper finds that with the increasing wage of rice workers, the level of rice transplanting in various regions is also increasing. The difference of the condition of agricultural production is the important reason leading to the difference of rice transplanting level among regions. With the gradual emergence of agricultural labor force scarce, a large number of labor-saving technology (agricultural machinery technology) will emerge and continuously develop, but the induced technological change mechanism to play effectively also depends on the conditions of agricultural production. In order to improve the level of agricultural mechanization in China, it is necessary to increase the construction of agricultural infrastructure, improve the conditions of agricultural machinery and improve the level of agricultural machinery.
随着中国农业经济社会的不断发展,农业生产要素的禀赋状况也在不断发生变化。在农业劳动力方面,随着“刘易斯拐点”的出现,“人口红利”开始逐步消失,中国的农业劳动力从“过剩”状态逐渐转变为“稀缺”状态[
水稻是中国最为重要的粮食作物之一,但水稻生产过程中的机械化一直是中国农业机械化发展中的难点,尤其在水稻的种植环节。据统计,2015年中国水稻机耕、机收水平分别为98.4%和85.0%,而水稻机种植水平只有42.3%①。水稻机插秧是在水稻种植环节有效替代劳动力的农业机械技术,但水稻机插秧技术并没有得到很好的推广与应用。此外,中国各地区之间的机插秧水平差异十分巨大,截至2015年,黑龙江、内蒙古等地的水稻机插秧水平已接近100%,而海南、云南等地的机插秧比重却不到5%。水稻生产环节与地区间机械化水平的非均衡发展严重制约中国农业现代化的发展。
①料来源于:《中国农村统计年鉴》和《中国农业机械工业年鉴》,水稻机种植包括水稻机播、机插秧和机浅栽,其中水稻机插秧水平为39.66%。
十九大报告中提出实施乡村振兴战略,加快推进农业农村现代化。而农业机械化是现代农业的重要标志,也是实行农业规模化、标准化生产的重要前提[
从已有的研究可以发现,随着农业劳动力的逐渐稀缺,中国农业机械化水平呈现出不断提升的趋势[
经济体中的技术结构是由各生产要素的禀赋结构所决定的,要素禀赋结构的变化会诱致相应的技术出现[
根据诱致性技术变迁理论,当生产要素禀赋状况发生变化时会诱致技术发生相应的改变,技术会朝着节约相对稀缺生产要素而使用相对丰富生产要素的方向变化。随着农业劳动力的逐渐稀缺,农户对劳动力节约型技术——农业机械的需求不断增大。在水稻生产过程中尤其在其播种插秧环节需要大量的劳动力,而插秧机是有效替代劳动力的技术。在农业劳动力价格不断上涨的情况下,稻农为了节省成本追求利益最大化,会选择使用机插秧,水稻的机插秧水平会不断提升。因此,通过诱致性技术创新理论分析可知,水稻机插秧水平会随着农业劳动力的逐渐稀缺而不断提高。
但机械对劳动力的替代并不总能有效地发生,在现实的生产过程中生产要素相对价格的变化诱致要素替代的顺利实现需要具备相应的可行性条件。农户在对农业技术进行选择的过程中,不仅要考虑要素变化的情况,还会受到农业生产条件的制约。从
农业要素变化与生产条件对水稻机插秧水平的影响机制
农户对机插秧技术的选择决策是决定一个地区机插秧水平的关键。农户是否采用机插秧技术主要决定于与其他的种植方式相比,机插秧技术是否能够消减成本或提高收益,即机插秧技术对其他水稻种植方式的替代效果如何。机插秧作业效率在一定程度上决定了机插秧对其他水稻种植方式的替代效果,生产经营规模、农机技术等农业生产条件是决定机插秧作业效率的重要因素。因此,农业生产条件是影响机插秧水平的重要因素,也是各地区机插秧水平存在差异的原因所在。
根据希克斯的“诱致性技术创新”理论,当资源禀赋的状况发生变化时会诱发出相应的技术变迁。即假定存在这样一种机制,当一种生产要素相对于另一种生产要素变得更加稀缺时,以追求利润最大化为目的的生产者会选择使用以相对更丰富的生产要素替代更稀缺的生产要素的技术来降低生产成本,这就会使得技术向着使用更多相对丰富的要素和节省相对稀缺要素的方向发展。假设存在三种投入生产要素:劳动、资本和土地,产出一种产品,其技术变迁路径如
诱致性技术创新模型
假设由第0时期到第1时期,土地要素相对劳动变得更加稀缺了,则土地和劳动的相对价格比率会从
根据诱致性技术创新理论可以看出农业技术进步方向的选择受到各地区农业生产要素禀赋结构的制约,要素禀赋是所选择技术发挥作用的基础条件,但是各地区对农业技术的选择还会受到地区经济发展水平和政府政策制度环境等内外部多种因素的共同影响。
农户的选择行为是最终决定机械技术能否顺利推广应用的关键。为分析中国的农业技术变迁是如何对地区要素禀赋和农业生产条件的差异作出反应的,需要从农户技术选择的视角分析影响其选择的原因,并进一步推断影响地区农业技术发展的因素。
本文参照恰亚诺夫的研究构建一个关于农户技术选择的行为模型,为简化起见,设定农户效用目标函数为:
约束条件:
式(2)—式(4)中,
满足农户效用最大化条件下水稻机插秧技术需要满足:
式(5)中,第一项
农户是否选择采用机插秧技术是决定一个地区机插秧水平的关键,农户是否选择机插秧技术受到该技术使用的边际成本和边际收益的影响。机插秧技术带来的边际成本和边际收益的变化又受到技术本身、要素禀赋和农业生产条件的影响。因此,某一地区的水稻机插秧水平可以用下面的函数表示:
式(6)中
从以上分析可以作出如下推断:一种初级要素的稀缺性将影响该要素的边际生产率,在其稀缺性增加的情况下会诱致农户采用能够替代该要素的农业技术;但由于农业生产对气候、土壤、地形等条件的变化十分敏感,农业技术是否应用会受到自然条件的限制。因此,除了要素稀缺性外,农业生产条件包括经济、地形、基础设施、农机技术水平和政府政策等因素,也制约着新技术的应用,影响着农业技术的变迁。同样,各地区水稻机插秧水平也受到该地区劳动力稀缺程度的影响和农业生产条件的制约。
为检验农业劳动力禀赋变化和农业生产条件与水稻机插秧水平的关系,本文将采用23个水稻生产省(直辖市、自治区)2004—2015年②的省级面板数据进行实证检验。模型中具体的指标选取和内涵如下。
② 本文数据范围选择2004—2015年,一方面是因为2004年以来中国的水稻机插秧比例和劳动力价格等变量的变化较大,能够有效反映出本文研究的问题;另一方面,农机科研投入、农机推广机构等本文采用的一些指标在2004年以前统计年鉴中没有该项指标或指标内容并不完全一致;为能够验证本文所研究的问题和保证指标内涵一致和标准,故本文选择2004—2015年的数据进行实证研究。
Mtranspl表示机插秧水平,是模型的被解释变量,参考农业部制定的农机化水平指标,用水稻机插秧面积占水稻播种总面积的比来表示机插秧水平。Agrilaborprice表示农业劳动力价格,是模型的关键解释变量,本文以水稻的雇工价格来表示。在农业生产条件中,本文参考张宗毅等[
以上数据均来源于各统计年鉴和公开的统计数据库,具体来源于《中国农村统计年鉴》《中国农业机械工业年鉴》《全国农产品成本收益汇编》《中国统计年鉴》《人地系统主题数据库》《中国交通运输统计年鉴》和《中国住户调查年鉴》。
以上变量中涉及价格因素的均以2004年为基期通过相应的价格指数进行平减。计量模型用到的各个变量的描述性统计结果见
变量的描述性统计
变量 | 名称 | 单位 | 均值 | 标准差 | 最小值 | 最大值 | 中位数 |
Mtranspl | 机插秧水平 | % | 18.35 | 24.80 | 0 | 100 | 8.06 |
Agrilaborprice | 农业劳动力价格 | 元/天 | 65.84 | 35.01 | 11.08 | 179.07 | 59.47 |
Per-GDP | 地区人均GDP | 万元/人 | 2.565 9 | 1.344 3 | 0.429 8 | 7.038 0 | 2.383 6 |
Jixiezynd | 机械作业难度 | — | 10.51 | 10.18 | 0.25 | 35.53 | 6.35 |
Agrimtl | 农机技术水平 | 元/公顷 | 3.298 0 | 3.957 2 | 0.015 5 | 25.08 | 1.86 |
Per-land | 人均经营耕地面积 | 亩/人 | 2.58 | 2.91 | 0.53 | 13.56 | 1.52 |
Gsupportagri | 政府支农力度 | — | 0.103 7 | 0.062 9 | 0.018 2 | 0.363 | 0.094 |
Agrimachp | 农机推广机构 | 个 | 91 | 43 | 5 | 170 | 90 |
Arearatio | 水稻播种面积占比 | % | 22.60 | 16.23 | 0.91 | 61.07 | 20.88 |
为验证农业劳动力价格、农业生产条件的差异和中国水稻机插秧水平之间的关系,本文参照林毅夫[
模型中
考虑到本文所选的某些变量对机插秧水平的影响存在滞后效应,如:Agrimtl和Gsupportagri等变量在对水稻机插秧水平产生影响时会有一定的滞后作用,本文在进行模型回归估计时将这些变量滞后一期再进行回归估计。
2004年以来随着农业劳动力的逐渐稀缺,农业劳动力的价格也在不断上涨,其中水稻雇工价格上涨的趋势十分明显(见
全国水稻平均雇工工价
全国水稻机插秧水平
2004年以来全国的水稻机插秧水平在不断提高,各地区的机插秧水平也呈现出不同程度的上升趋势,但各地区的机插秧发展水平与发展速度存在很大的差异。按照水稻种植区域的特点,本文将所选的23个水稻生产省(直辖市、自治区)划分为五个地区:东北地区、华北地区、长江中下游地区、南方地区和西南地区。从
各地区机插秧水平变化与差异
2004 | 2006 | 2008 | 2010 | 2012 | 2014 | 2015 | ||
全国 | 0.038 6 | 0.064 7 | 0.110 6 | 0.181 7 | 0.296 0 | 0.373 6 | 0.396 6 | |
注:其中标*的省份为水稻主产省③ | ||||||||
东北地区 | 内蒙古 | 0.298 3 | 0.333 3 | 0.455 5 | 0.616 6 | 0.707 6 | 1.000 0 | 1.000 0 |
辽宁 | 0.017 3 | 0.052 4 | 0.147 2 | 0.297 0 | 0.526 4 | 0.875 3 | 0.888 0 | |
吉林 | 0.149 9 | 0.148 6 | 0.289 7 | 0.439 5 | 0.639 2 | 0.730 8 | 0.781 8 | |
黑龙江* | 0.525 7 | 0.666 0 | 0.740 6 | 0.824 5 | 1.000 0 | 1.000 0 | 1.000 0 | |
华北地区 | 河北 | 0.032 0 | 0.008 5 | 0.025 3 | 0.122 2 | 0.344 1 | 0.448 1 | 0.488 2 |
山东 | 0.059 8 | 0.015 0 | 0.064 9 | 0.095 2 | 0.155 4 | 0.375 8 | 0.408 0 | |
河南 | 0.002 0 | 0.002 0 | 0.005 8 | 0.083 0 | 0.202 3 | 0.263 2 | 0.279 3 | |
陕西 | 0.000 0 | 0.001 0 | 0.029 0 | 0.019 0 | 0.024 8 | 0.032 4 | 0.048 9 | |
宁夏 | 0.067 7 | 0.118 6 | 0.171 7 | 0.294 4 | 0.283 2 | 0.345 7 | 0.212 2 | |
长江中下游地区 | 江苏* | 0.042 5 | 0.126 1 | 0.241 3 | 0.410 9 | 0.634 1 | 0.747 0 | 0.748 4 |
安徽* | 0.004 9 | 0.006 5 | 0.025 5 | 0.112 4 | 0.207 3 | 0.328 3 | 0.346 9 | |
湖北* | 0.001 2 | 0.045 7 | 0.108 3 | 0.180 1 | 0.289 5 | 0.387 6 | 0.407 4 | |
湖南* | 0.001 7 | 0.001 1 | 0.007 6 | 0.021 7 | 0.096 1 | 0.199 5 | 0.231 1 | |
江西* | 0.001 0 | 0.006 4 | 0.025 6 | 0.092 2 | 0.183 5 | 0.133 3 | 0.210 6 | |
南方地区 | 浙江 | 0.004 8 | 0.003 1 | 0.038 7 | 0.137 9 | 0.193 7 | 0.219 6 | 0.224 9 |
福建 | 0.000 5 | 0.000 8 | 0.003 9 | 0.030 1 | 0.082 2 | 0.169 0 | 0.169 2 | |
广东* | 0.000 0 | 0.002 1 | 0.005 1 | 0.034 5 | 0.088 1 | 0.125 7 | 0.134 3 | |
广西* | 0.000 0 | 0.000 1 | 0.009 3 | 0.063 1 | 0.127 5 | 0.228 5 | 0.250 0 | |
海南 | 0.000 1 | 0.000 2 | 0.006 2 | 0.018 6 | 0.011 7 | 0.012 8 | 0.007 2 | |
西南地区 | 四川* | 0.000 0 | 0.000 3 | 0.007 4 | 0.017 9 | 0.062 1 | 0.137 6 | 0.154 0 |
重庆 | 0.000 1 | 0.001 8 | 0.056 6 | 0.126 7 | 0.173 5 | 0.178 3 | 0.181 0 | |
贵州 | 0.002 1 | 0.003 3 | 0.033 5 | 0.035 4 | 0.048 1 | 0.049 9 | 0.052 7 | |
云南 | 0.000 0 | 0.000 0 | 0.000 4 | 0.001 5 | 0.008 6 | 0.022 7 | 0.030 8 |
③ 本文通过K均值聚类法,根据水稻播种的面积和产量两项指标把上述23个省份分为四组:第一组——黑龙江、江西、湖南;第二组——江苏、安徽、湖北、广西、广东和四川;第三组——辽宁、吉林、浙江、福建、河南、重庆、贵州和云南;第四组——河北、内蒙古、山东、海南、陕西和宁夏。本文根据水稻播种面积和产量的大小将第一和第二组定为水稻主产省。
根据
通过以上的分析发现不同地区之间以及主产省份与非主产省份之间的水稻机插秧水平存在明显的差异,而且产生差异的原因也不同。反映出在水稻雇工价格不断上涨的情况下,稻农在使用插秧机对农业劳动力替代的过程中诱致性技术变迁机制并不总能有效发挥作用,水稻机插秧水平不仅受到农业劳动力价格的诱导,还可能受到各地区农业生产条件等外部因素的制约。
首先,本文基于23个水稻生产省(区、市)的省级面板数据绘制了能够反映农业劳动力价格、机械作业难度、农机科研投入以及人均经营耕地面积与水稻机插秧水平之间简单相关关系的散点图(
劳动力价格和部分农业生产条件与机插秧水平的关系
为验证劳动力禀赋变化与生产条件差异对水稻机插秧水平的作用,本部分将根据上文所选的实证模型和变量进行回归估计,
模型估计结果与稳健性检验
模型(1) | 模型(2) | 模型(3) | 模型(4) | |
注:括号内为标准误差,“—”表示遗漏项,*、**和* **分别表示估计系数通过0.1、0.05和0.01的显著性检验 | ||||
Agrilaborprice | 0.000 7**(0.000 3) | 0.001 7***(0.000 4) | — | 0.001 6***(0.000 4) |
Per-GDP | 0.126 8***(0.014 6) | — | 0.137 5***(0.013 7) | — |
Jixiezynd | -0.010 0***(0.001 7) | -0.008 1***(0.002 0) | -0.009 6***(0.001 7) | -0.008 2***(0.001 9) |
Agrimtl | 2.78e-05(0.003 2) | 0.016 3***(0.003 1) | 0.001 7(0.003 2) | 0.017 4***(0.002 9) |
Per-land | 0.067 7***(0.016 6) | 0.126 7***(0.017 6) | 0.074 7***(0.016 4) | 0.123 6***(0.016 4) |
Gsupportagri | -0.305 1(0.208 1) | 0.497 2**(0.215 7) | -0.180 5(0.200 8) | 0.495 5**(0.208 7) |
Agrimachp | 0.001 8*(0.001 1) | 0.003 6***(0.001 3) | 0.002 2**(0.001 1) | 0.003 5***(0.001 2) |
Arearatio | 0.242 5(0.439 9) | -0.415 4(0.501 1) | 0.405 4(0.436 1) | — |
Constant | -0.403 9***(0.148 4) | -0.474 8***(0.171 3) | -0.499 7***(0.142 1) | -0.571 1***(0.119 3) |
Observations | 253 | 253 | 253 | 253 |
R-squared | 0.799 | 0.730 | 0.795 | 0.728 |
Hausman检验(Prob>chi2) | 28.17 | 26.82 | 33.27 | 26.46 |
0.000 4 | 0.000 4 | 0.000 1 | 0.000 2 |
1.劳动力价格对机插秧水平的影响
从
2.农业生产条件对水稻机插秧水平的影响
由
3.模型稳健性检验
考虑到Per-GDP与Agrilaborprice、Agrimtl和Gsupportagri等变量存在一定的相关性会影响模型估计的稳定性,本文在模型(2)和模型(3)中分别将Agrilaborprice与Per-GDP放入模型中进行估计,并在模型(4)中舍弃一些控制变量以检验模型的稳健性。结果发现Per-GDP的确对Agrilaborprice、Agrimtl和Gsupportagri等变量的显著性以及系数大小有影响。这是因为Per-GDP反映了地区的经济状况,地区的经济发展水平与劳动力价格、科研投入以及财政支出都息息相关。
在模型(2)和模型(4)中除去Per-GDP的影响后Agrimtl和Gsupportagri等也均对水稻机插秧水平产生了显著的正向影响。农业机械化是农业现代化的一个重要方面,政府对农业重视就会加大对农业机械化的投入与扶持,因此水稻的机插秧水平就会越高。农机技术水平对水稻机械化水平有显著的正向影响,农机技术水平越高,一方面,其研发出来的机械作业效率就越高,对劳动力的替代性就越强,节约成本就越大,有利于机插秧技术被农户所采纳;另一方面,农机技术水平越高,就可以研发出适应当地需求的插秧机,如:适合坡度较大的耕地作业以及满足不同土质和不同类型水稻品种的机插秧需求。
从以上实证研究结果可以发现水稻机插秧技术的应用推广不仅受到要素稀缺的诱致,还受到农业生产条件的制约。在农业劳动力价格不断上涨的趋势下,水稻机插秧技术的应用是解决劳动力短缺、确保水稻生产的重要途径。为提高水稻生产机械化水平、保障粮食安全以及振兴乡村经济,需要加大农村基础设施建设,努力改善农业生产条件。
在中国加快城镇化进程以及“人口红利”逐步消失的背景下,农业劳动力呈现出逐渐稀缺的状况,会诱致出劳动节约型的农业技术出现并得到推广与应用,但诱致性技术变迁的机制在农业技术变迁的过程中并不总能有效地发挥作用,它还会受到农业生产条件的制约。本文论证了这一结论,并通过实证模型回归分析和统计分析还发现:第一,农机技术水平是制约农业机械化水平的重要因素,在水稻种植的过程中农机与农艺不匹配、机插秧技术不满足农户需求是阻碍水稻机插秧水平提高的重要因素;第二,土地经营规模的扩大是进一步提高农业机械化水平的必要条件,水稻机插秧技术在土地经营规模较大的地区和大规模农户中应用较为普遍;第三,政府支农力度以及农业基础设施状况也有重要影响,政府的农机推广工作和农业基础设施建设在农业机械化发展中发挥了巨大作用。本研究说明了诱致性技术创新机制在中国农业技术变迁过程中发挥着重要的作用,同时农业生产条件也是影响技术进步的重要因素,尤其是政府的农机科研投入、基础设施建设和农机推广工作在克服自然条件限制促进农业技术进步中发挥着重要的作用。为加速农业机械化进程,提高粮食的国际竞争力,保障粮食安全,以及实现农业产业兴旺和乡村振兴,政府还要继续加大对农业的扶持力度,引导农业技术进步的方向。
农业机械是现代农业的重要生产要素和标志,在农业劳动力逐渐稀缺、劳动力价格不断上涨的情况下,实现农业机械化生产是保障粮食安全生产的关键。为应对农业劳动力价格上升对水稻生产的不利影响,需要努力提高水稻生产的机械化水平。为此,第一,需要加速土地流转,扩大土地经营规模,实现水稻规模化生产经营;第二,在中国小农经营还将长期存在的背景下,为提高小农户机械化水平,实现小农户和现代农业发展有机衔接,需要通过培育各类专业化市场化服务组织,推进农业生产全程社会化服务,以社会化服务的方式把小农生产引入现代农业发展轨道;第三,在农业全程机械化和振兴农业产业的进程中需要发挥科技人才支撑作用,促进农业技术创新与扩散。此外,为进一步提高中国农业机械化水平,加快农业现代化发展和实现乡村振兴,还要坚持农村金融改革和深化农村土地制度改革,增加制度创新红利;建立健全实施乡村振兴战略财政投入保障制度,优化财政供给结构,充分发挥财政资金的引导作用。
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