农业与其他行业的主要差异在于生产过程中面临着市场风险的同时还面临着自然风险，而水利基础设施对农业生产抵御自然风险、改善农业生产条件起着不可替代的作用。福建省地处亚热带，雨量充沛，但时空分布极不均衡，台风、洪涝等自然灾害频繁。此外，多山、地块分散的地形特点，使得福建省面临比其他地区更大的农田水利设施建设难度。福建省加强建设结构合理、适合省情的农业水利设施体系，对改善农业生产条件和提高抵御自然风险能力的重要性不言而喻。近年来，国内学者利用不同方法和数据从宏观和微观层面对水利建设投入对农业产出的作用进行了较多实证研究。朱晶定量分析了农业水利设施等公共投入对粮食产出的影响，发现中国农业基础设施薄弱是造成入世后中国粮食缺乏竞争力的重要原因。马林靖等利用2003年和2005年对全国随机抽取的具有代表性的100个村的灌溉投资追踪调查数据，实证分析了灌溉项目投资的强度和影响，研究发现灌溉项目投资对村民的农业收入具有显着的正效应。
马淑琴等利用1988－2009年的面板数据，对全国范围与6大经济区域农村水利基础设施的农业产出效应进行实证检验。结果表明，农村水利基础设施对农业产出有着显着正效应。上述研究都是在全国层面得出的研究结论，由于地区地形差异的存在，农村水利设施对不同地区、不同农业作物的影响必然存在差异。在梳理相关研究的过程总未发现对福建省地区水利建设与农业产出关系的相关实证研究，因此，本文尝试依据福建省水利建设投入数据和其他农业投入、产出数据，分析福建省水利建设投入对不同农业作物产出的影响。
一、福建省水利基本建设投入概况
福建省水利建设主要经历了4个阶段:(1)新中国成立以来至20世纪70年代，为改善农业生产条件，政府注重水利建设工作，水利基础建设事业经历了恢复至持续发展时期。(2)从20世纪70年代末到80年代末，在从计划经济向社会主义市场经济转轨的摸索过程中，农业水利建设一度停滞甚至倒退，农业的灌溉需求主要依赖文革前甚至建国初期修建的农田水利设施。(3)到20世纪最后10年，农业水利建设体制改革，投入逐渐增加，但仍未恢复到文革前的水平。21世纪初期以来，中央高度重视农业水利基础建设，认为其发展关系到农业稳定发展和国家粮食安全。农业水利基础建设进入体制深化改革时期，建设投入较快增长。通过对1991－2010年福建省水利基本建设投资完成额进行统计整理发现，1991－2010年福建省水利基本建设投入基本呈增长趋势(表1)。可能由于处于水利建设恢复增长期，1991－1997年，福建省水利基本建设投入投资完成额保持高位增长。而此后近10年，福建水利基本建设投入又进入缓慢增长阶段，到2006年后，才进入较快增长时期。经过20多年水利建设发展，至2011年底，福建省已建成水库3355座，有效灌溉面积96．75万hm2，旱涝保收面积67．09万hm2，机电排灌面积16．23万hm2。
二、模型、变量与数据来源
水利建设投入对农业产出影响问题是典型的投入产出问题，因此在生产函数的基础上构建研究模型。本文选取粮食、园林水果和茶叶3种福建主要农作物产量作为因变量，以分析水利建设投入对不同农作物的产出影响是否存在差异。公共投资对生产的影响往往具有一定的滞后效应，然而在生产函数中引入公共投资变量时要确定其合理的滞后期具有一定困难。以往的研究者碰到此类问题大多采用存量变量(历年投资的加权处理)，但年限长度和权数的确定具有较大争议。现有的文献表明，根据调整后的可决系数、Akaike信息准则(即AIC)来确定滞后期是较好的解决办法，当调整后的可决系数最大，AIC最小时，对应的滞后期数最为合理。本文也采用此方法。除了水利建设投入(I)外，根据相关研究文献和福建省实际情况，本文还选取化肥施用量(C)、劳动力投入(L)、成灾情况(D)作为解释变量。不引入播种面积作为解释变量是为了剔除播种面积变动的影响，简化模型。因此，因变量和自变量的指标均是单位面积产出量和单位面积投入量。综上，对模型两边取对数，得到修改后生产函数模型为:【公式】
上式中，Yit(i=1，2，3))分别为历年粮食单位面积产量、园林水果单位面积产量和茶叶单位面积产量，m为水利建设投入对农业产出影响的滞后期数。
本文数据选取的范围是1991－2010年。其中，水利建设投入数据来源是历年《福建省水利统计公报》中的水利基本建设投资完成额;粮食、园林水果和茶叶单位面积产量来自《福建省统计年鉴2012》;单位面积化肥投入量、单位面积劳动力投入和成灾面积比例分别是当年化肥总施用量、农业从业人数和成灾面积除以当年播种面积，当年化肥总施用量、农业从业人数、成灾面积与播种面积均来自《福建省统计年鉴2012》。
三、估计结果与分析
上述修改后的生产函数模型实际上是分布滞后模型，如果直接对其进行普通最小二乘回归，很可能会遇到缺乏足够的自由度进行统计检验、模型存在高度的多重共线性等问题。为解决上述问题，先对模型进行2阶阿尔蒙多项式变换，然后再进行普通最小二乘回归。根据调整后的可决系数最大，AIC最小原则，确定水利建设投入的合理滞后期数为9。对上述模型分别进行回归、检验，得到最终结果(表2)。
根据表2显示的不同农作物单产回归结果可知，三类农作物对应的单产回归模型对数据的拟合结果很好，调整后的可决系数Ｒ2均超过0．96，模型对应的整体F统计值均较大，在1%水平下显着，表明上述模型是合理的。其中，对粮食而言，在1%的显着性水平下，单位面积化肥投入和水利建设投入2个变量对因变量粮食单产有显着的正向影响，成灾比例对粮食单产有显着的负效应;在10%的显着性水平下，单位面积劳动力投入对粮食单产有显着的正向影响。园林水果方面，在5%的显着性水平下，单位面积化肥投入对园林水果单产具有显着的正向影响，成灾比例对粮食单产有显着的负效应;在10%的显着性水平下，单位面积劳动力投入对园林水果单产有显着的正效应;而水利建设投入未能通过10%的显着性水平检验。茶叶方面，在1%的显着性水平下，单位面积化肥投入和单位面积劳动力投入对茶叶单产具有显着的正效应，成灾比例对茶叶单产有显着的负效应;在10%的显着性水平下，水利建设投入对茶叶单产有显着的正向影响。
对于影响农业产出的相关变量，本文关注的是水利建设投入对农业产出的影响及差异。回归结果表明:总体上水利建设投入对农业产出存在显着的正效应。水利建设投入对粮食、茶叶和园林水果单产的影响存在差异。其中，水利建设投入对粮食产出的影响效应最大，其回归系数即产出弹性系数为0．478，即每增加一单位水利建设投入，粮食单产将增加0．478单位产出;而对茶叶的产出影响较小，产出弹性系数仅为0．013，即每增加一单位水利建设投入，茶叶单产将增加0．013单位产出;水利建设投入对园林水果影响则未能通过显着性检验。
水利建设投入对粮食、园林水果和茶叶产出影响存在差异，可能跟其作物自身特性有关，如福建省主要的粮食产物是水稻，相比园林水果和茶叶，其产出受灌溉条件影响更大。此外，水利建设投入对不同农作物产出影响存在差异，可能也与福建省水利建设结构不合理有关。福建省地形特点可以概括为“八山一水一分田”，园林水果和茶叶是福建省主要的农作物种类，但据相关调研发现，省内大型灌区水利建设较多，设施水平也较高，但小型水利建设工程较少，偏远地块的水利需求并未得到很好解决，同时水利建设对山地丘陵的地形特征、水系特征和特色农业需求特征考虑不够，偏远地块的水利设施严重不足。水利建设结构的不合理，使水利建设投入的园林水果和茶叶产出影响无法体现。
四、结论与建议
实证分析表明，福建省水利建设投入对农业生产产生积极作用;水利建设投入对粮食、园林水果和茶叶单产的影响存在差异，粮食单产的水利建设投入产出弹性最大，茶叶次之，园林水果的水利建设投入影响未能通过显着性检验。笔者分析认为水利建设投入对粮食、园林水果和茶叶单产影响存在差异，除了与农作物种类自身特性原因外，还与水利建设结构不合理有关。由此，提出如下建议。
1．增加政府对水利建设的财政投入，深化农田水利建设体制改革，积极引导社会资本参与水利建设，建立多元化投入机制。农田水利设施可以有效改善农业生产条件，水利建设投资对农业产出有着显着影响。增加农田水利投入，重视农田水利建设，是国家农业生产的稳定发展和粮食安全的重要保障。此外，政府在农业水利设施的研发、灌溉和基础设施等领域的投入，不仅可以推动农业产出的增长，也有助于提高农民收入，缓解农村贫困，缩小城乡差距。因此，政府应继续加大对水利建设的投入，并扩大水利建设资金来源渠道，积极引导社会资本参与水利设施建设。
2．科学规划，建设合理的水利设施结构。福建省独特的山地丘陵的地形特征、水系特征和园林水果、茶叶等特色农业需求，对农田水利设施结构提出了更高的要求。水利建设结构的不合理，偏远地块的水利设施不足和老化现象，在一定程度上影响了农田水利设施系统的服务功能，不利于福建省园林水果、茶叶等特色农业的发展。因此，应根据福建“山多、水多、林多、地少、田散”的实际情况，合理分配水利建设资金，建设合理的水利设施系统，积极探索和推广符合福建地形水文特征和农业实际需求的水利设施系统。
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