生产函数在土地质量指标体系中的应用研究——以河北省冀州市为例
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摘要
土地是人类社会赖以生存和发展的物质基础，是农业基本生产资料。随着人口数量的日益增加，人类面临着土地产出不能满足需求增长的威胁。因此正确评价土地资源，特别是农用地资源是土地可持续利用管理的基础。而土地质量评价指标的研究，越来越受到人们的重视。随着土地评价工作的深入，选择和建立合理的、符合区域实际的土地质量评价指标体系日益紧迫。目前用于大气和水质质量评价的指标体系已经广泛应用于有关研究之中，但对于与人类生活同样密切相关的土地资源，仍缺乏统一的指标体系。为此，国际组织和科学家正在为建立土地质量指标体系而不懈努力，这是当前土地科学研究中迫切需要解决的重要科学问题之一。本文在土地的自然属性和经济属性相结合的情况下，用生产函数法研究了农用土地的土地质量指标及其在土地质量评价中的应用，力求降低土地评价中人为因素的影响，使研究的结果更符合区域实际。
农业生产过程具有投入产出关系，农业总投入中除了常规的经济投入外，还包括土地质量的投入，并且土地质量直接影响着土地的总产出。本项研究选择了影响农用地总产出的经济投入指标和土地质量投入指标，借助C-D生产函数，建立土地投入产出的函数关系：
Y=A·e~(ft)·F~a·I~b·L~c·Q~d
Y为以土地总产值表示的土地生产力
F为化肥和农药的投入
I为灌溉投入，即灌溉所需用的水电费
L为劳动力投入(考虑了农业机械投入的修正)
Q为土地质量投入
A为平均管理水平
t为变化的管理水平
a、b、c、d、f分别为各相应生产要素的产出弹性系数
其中，土地质量因子包括表土质地（T人 有机质含量瞩入 盐
渍化程度pX 土体构型p）等。他们之间的关系为：
Q＝（a；X T＋a。X P＋。。x O＋a。x S）1100
用实地调查的冀州市444块小麦生产地投人产出数据，其中经
济投人和产出数据从实地调查并结合近三年的统计年鉴中得到，土
地质量数据从第二次土壤普查的结果得到。依据专家经验、实验数
据和冀州市农业生产的实际情况，调整土地质量因子的分值和权
重，得到不同组合的各种方案。用 Microsoft Excel 的数据分析，拟
合出冀州市农用地总产出和各项投人之间的函数关系，测出各种投
人对总产出的贡献份额。比较各种方案的复测定系数、表示整体回
归水平的F检验值和表示个体回归水平的T检验值，选择拟合效果
最好的方程，从而得出土地质量因子的最佳组合。通过对444组数
据各种方案回归分析，得到最优组合的回归方程：
还原为C－D生产函数形式为：
Y＝ 48081·e’侧‘·F‘栅’·I’卫刀L‘川’Q””’
此研究结果得到了一套平原地区农用土地质量指标体系，得到
了土地质量对总产出的贡献（0刀553）。
本项研究一方面为土地质量评价提供了合理的土地质量指标体
系，另一方面为计算土地纯收益提供了一种简便方法，即直接用土
地质量的贡献份额去乘总产出，得到土地的级差收益，再结合土地
的绝对收益便可以得到土地的纯收益，为土地的可持续利用管理提
供了依据。
Land is the substance foundation of the society. The cultivated land is the primary of the land and the essence agriculture means of production. With the population's progressing, human beings are threatened by the fact that the output of the cultivated land cannot adapt to the progressively increasing demands. So evaluating the cultivated land resource correctly, especially the land for agriculture, is the base of the sustainable use and management. People pay more and more attention to the indicators of the land quality parameter. With the deep research of the land evaluation, it is necessary to choose and establish land quality indicators system (LQIS) according with the situation of the area. At present, the indicators on atmosphere and water quality are greatly used in many research fields, while LQIS has not been reached unanimity yet. Many international organizations and scientists are trying to establish the indicators, and it is one of the great science questions. Based on land's natural attribute a
nd economic attribute, this paper researches the cultivated land quality indicators and its appliance to land quality evaluation with the help of the productive function (CD-function). The writer tries to reduce the artificial effects on land evaluation so that the result will conform to the area actual situation.
The procedure of the agriculture has relations of input and output. The input procedure includes economy input and land quality input. The land quality input directly affects on the output. This paper chooses the indicators of economy and land quality input which has influence on the output, depending on CD-productive function to establish the function between input and output:
Y: productive forces of the cultivated land
F: input of the fertilizer and agricultural chemical
I: input of the irrigation
L: input of the labor
Q: input of the land quality
A: the level of average management
T: the level of changing management
a, b, c, d, f: productive elasticity coefficient
The factor of the land quality includes texture, content of the organic matter, degree of the pickled, the structure of the soil. They are connected by the formula:
Q=( a , x T+ a 2 x P+ a 3 x O+ a 4 x S)/100
Based on the data of the investigation from the 444 forms wheat input and output, statistics regressions are carried on by many kinds of scheme. By comparing all result of the scheme: determined coefficients, F, T static, we get the best combination, and the function as following:
The research affords reasonable land quality indicators system for plain area, on the other hand, affords a simple and convenient method of land differential rent.
农业生产过程具有投入产出关系，农业总投入中除了常规的经济投入外，还包括土地质量的投入，并且土地质量直接影响着土地的总产出。本项研究选择了影响农用地总产出的经济投入指标和土地质量投入指标，借助C-D生产函数，建立土地投入产出的函数关系：
Y=A·e~(ft)·F~a·I~b·L~c·Q~d
Y为以土地总产值表示的土地生产力
F为化肥和农药的投入
I为灌溉投入，即灌溉所需用的水电费
L为劳动力投入(考虑了农业机械投入的修正)
Q为土地质量投入
A为平均管理水平
t为变化的管理水平
a、b、c、d、f分别为各相应生产要素的产出弹性系数
其中，土地质量因子包括表土质地（T人 有机质含量瞩入 盐
渍化程度pX 土体构型p）等。他们之间的关系为：
Q＝（a；X T＋a。X P＋。。x O＋a。x S）1100
用实地调查的冀州市444块小麦生产地投人产出数据，其中经
济投人和产出数据从实地调查并结合近三年的统计年鉴中得到，土
地质量数据从第二次土壤普查的结果得到。依据专家经验、实验数
据和冀州市农业生产的实际情况，调整土地质量因子的分值和权
重，得到不同组合的各种方案。用 Microsoft Excel 的数据分析，拟
合出冀州市农用地总产出和各项投人之间的函数关系，测出各种投
人对总产出的贡献份额。比较各种方案的复测定系数、表示整体回
归水平的F检验值和表示个体回归水平的T检验值，选择拟合效果
最好的方程，从而得出土地质量因子的最佳组合。通过对444组数
据各种方案回归分析，得到最优组合的回归方程：
还原为C－D生产函数形式为：
Y＝ 48081·e’侧‘·F‘栅’·I’卫刀L‘川’Q””’
此研究结果得到了一套平原地区农用土地质量指标体系，得到
了土地质量对总产出的贡献（0刀553）。
本项研究一方面为土地质量评价提供了合理的土地质量指标体
系，另一方面为计算土地纯收益提供了一种简便方法，即直接用土
地质量的贡献份额去乘总产出，得到土地的级差收益，再结合土地
的绝对收益便可以得到土地的纯收益，为土地的可持续利用管理提
供了依据。
Land is the substance foundation of the society. The cultivated land is the primary of the land and the essence agriculture means of production. With the population's progressing, human beings are threatened by the fact that the output of the cultivated land cannot adapt to the progressively increasing demands. So evaluating the cultivated land resource correctly, especially the land for agriculture, is the base of the sustainable use and management. People pay more and more attention to the indicators of the land quality parameter. With the deep research of the land evaluation, it is necessary to choose and establish land quality indicators system (LQIS) according with the situation of the area. At present, the indicators on atmosphere and water quality are greatly used in many research fields, while LQIS has not been reached unanimity yet. Many international organizations and scientists are trying to establish the indicators, and it is one of the great science questions. Based on land's natural attribute a
nd economic attribute, this paper researches the cultivated land quality indicators and its appliance to land quality evaluation with the help of the productive function (CD-function). The writer tries to reduce the artificial effects on land evaluation so that the result will conform to the area actual situation.
The procedure of the agriculture has relations of input and output. The input procedure includes economy input and land quality input. The land quality input directly affects on the output. This paper chooses the indicators of economy and land quality input which has influence on the output, depending on CD-productive function to establish the function between input and output:
Y: productive forces of the cultivated land
F: input of the fertilizer and agricultural chemical
I: input of the irrigation
L: input of the labor
Q: input of the land quality
A: the level of average management
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The factor of the land quality includes texture, content of the organic matter, degree of the pickled, the structure of the soil. They are connected by the formula:
Q=( a , x T+ a 2 x P+ a 3 x O+ a 4 x S)/100
Based on the data of the investigation from the 444 forms wheat input and output, statistics regressions are carried on by many kinds of scheme. By comparing all result of the scheme: determined coefficients, F, T static, we get the best combination, and the function as following:
The research affords reasonable land quality indicators system for plain area, on the other hand, affords a simple and convenient method of land differential rent.
引文
[1]王卫，李秀彬．中国耕地肥力变化对生产力影响的定量研究[J]．地理科学，2002．1
[2]倪绍祥．土地类型与土地评价[M]．北京，高等教育出版社，1997
[3]世界银行环境局 J．迪克逊等著，张坤民，何雪炀，张菁译．扩展衡量财富的手段[M]．北京，中国环境科学出版社，1998
[4]吴晓春．土地综合评价原理与方法研究[J]．地理学与国土研究，1987．2
[5]冷疏影，李秀彬．土地质量指标体系国际研究的新进展[J]．地理学报，1999．2
[6]张凤荣，安萍莉等．耕地分等中的土壤质量指标体系与分等方法[J]．资源科学，2002．2
[7]张子平，王宝山．关于农用土地质量评价问题的研究[J]．焦作矿业学院学报，1995．6
[8]Williams J R,Renard K G,Dyke P T.EPIC-a new method for assessing erosion'S effect on soil productivity [J].Journal Of Soil and Water Conservation,1983.5
[9]Laixiang Sun,et al.Establishment of Agricultural Production Relations in LUCC Model[R].Interim Reports of IIASA,1998,Austria.
[10]林毅夫．制度、技术与中国农业发展[M]．上海：上海三联书店，1994．
[11]全国土壤普查办公室．中国土壤普查数据[M]．北京：中国农业出版社，1996
[12]中国科学院南京土壤研究所．中国土壤[M]．北京：科学出版社，1978
[13]Xunhao Liu.Perspective of Food Security in China and Major Technological Challenges[C].Proc.Int.11．
[14]马鸿运编．农业技术经济学概论[M]．北京：农业出版社，1988
[15]冯文权主编．经济预测的原理与方法[M]．武汉：武汉大学出版社，1986
[16]王学仁编著．经济学中的统计方法[M]．北京：科学出版社，2000．7(高等院校选用教材系列)
[17]林毅夫著．再论制度、技术与中国农业发展[M]．北京：北京大学出版社，2000
[18]李子奈，叶阿忠编著。高等计量经济学[M]．北京：清华大学出版社，2000．12，(清华经济学系列教材)
[19](美)内特，约翰等着，张勇等译．应用线性回归模型[M]．北京：中国统计出版社，1990．6
[20]张桃林等．土壤质量研究进展与方向[J]．土壤，1999．1
[21]傅伯杰．土地评价的理论与实践[M]．北京：中国科学技术出版社，1991
[22]关文荣．农用土地分等定级与估价[J]．中国土地，2000．1
[23]胡存智，廖永林．农用土地分等定级理论及方法的初步研究[J]．地理学与国土研究，1997．3
[24]赵其国，孙波，张桃林．土壤质量与持续环境Ⅰ．土壤质量的定义及评价方法[J]．土壤，1997．3
[25]李天杰，郑应顺，王云．土壤地理学[M]．北京：高等教育出版社，1983
[26]燕新程等．农用土地分等方法研究[J]．河北农业大学学报，2001．7
[27]Rastetter E B,et al.Aggregating fine-scale ecological knowledge to model coarse-scale attributes of ecosystem[J].Ecological Application,1992,2(1)
[28]马鸿运编．农业技术经济学概论[M]．北京：农业出版社，1988
[29]冯文权主编．经济预测的原理与方法[M]．武汉：武汉大学出版社，1986
[30]熊全淹，叶明训编．线性代数[M]．北京：高等教育出版社，1987
[2]倪绍祥．土地类型与土地评价[M]．北京，高等教育出版社，1997
[3]世界银行环境局 J．迪克逊等著，张坤民，何雪炀，张菁译．扩展衡量财富的手段[M]．北京，中国环境科学出版社，1998
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[23]胡存智，廖永林．农用土地分等定级理论及方法的初步研究[J]．地理学与国土研究，1997．3
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