糧食主產(chǎn)區(qū)省份統(tǒng)籌安全與高質(zhì)量發(fā)展路徑研究
——基于可計(jì)算一般均衡模型的政策模擬

王喜峰，姜承昊

（1.中國社會科學(xué)院 數(shù)量經(jīng)濟(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100732；2.中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與智能治理實(shí)驗(yàn)室，北京 100732；3.黑龍江省社會科學(xué)院 政治學(xué)所，哈爾濱 150028）

一、問題的提出

“洪范八政，食為政首?！绷?xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)：“在糧食安全問題上千萬不可掉以輕心。要確保谷物基本自給、口糧絕對安全，確保中國人的飯碗牢牢端在自己手中?！保?］保障糧食安全的命題始終貫穿在“一帶一路倡議”“上海合作組織”等對外合作以及東北振興、黃河生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等重大戰(zhàn)略中。

我國糧食連年豐收，糧食產(chǎn)量連續(xù)6年穩(wěn)定在1.3萬億斤以上，糧食安全總體得到保障［2］。近年來，稻谷和小麥供過于求，口糧絕對安全；玉米供需基本自給，大豆依賴進(jìn)口［3］，實(shí)現(xiàn)了“谷物基本自給，口糧絕對安全”的糧食安全目標(biāo)①。目前，我國將稻谷、小麥、玉米計(jì)入谷物②，把三大主糧的飯碗牢牢地端在自己的手里［4］。但是糧食安全的現(xiàn)實(shí)仍然嚴(yán)峻，大豆等作物嚴(yán)重依賴進(jìn)口。大豆的自給率不足20%，成為市場的隱患。以現(xiàn)行糧食統(tǒng)計(jì)口徑算，2021年我國糧食進(jìn)口總量（1.6億噸）相當(dāng)于國內(nèi)糧食總產(chǎn)量的24.1%［5］。對于糧食進(jìn)口和我國糧食安全，現(xiàn)有兩種觀點(diǎn)：一方面，合理的糧食進(jìn)口規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大不但提高了糧食的供應(yīng)能力，還讓由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成緊張的資源環(huán)境約束得到了一定的緩解［4-5］。另一方面，由于逆全球化以及新冠肺炎疫情的影響，糧食進(jìn)口蘊(yùn)藏風(fēng)險(xiǎn)［6］。

目前，全球不確定性因素和風(fēng)險(xiǎn)增加，解決糧食自主的絕對安全問題具有必然性。新時期糧食安全問題逐漸擴(kuò)大為食物安全問題，不僅包括谷物和口糧的安全，也包括大豆、油料、蔬菜、水果等的安全。保障糧食安全必須有足夠的土地、水資源和生態(tài)承載能力。全域看來，西南、東南水豐富而地不足，西北多沙地而水不足，黃淮海和東北地區(qū)是糧食重地但也是人口和經(jīng)濟(jì)集聚區(qū)。高質(zhì)量發(fā)展與糧食安全都在水資源領(lǐng)域有一定供需矛盾。此外，根據(jù)《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》，13個糧食主產(chǎn)區(qū)是限制開發(fā)區(qū)，要優(yōu)化大規(guī)模無秩序的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化問題，特別是限制土地和水資源非農(nóng)化的無序配置。水資源和土地是生產(chǎn)之要，限制的水資源和土地供給，勢必限制還將限制需求水資源和土地資源的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也將對產(chǎn)業(yè)承接和升級提出新要求。最后，保障糧食安全需要進(jìn)行充足的政策預(yù)測與調(diào)查，才能有較高的政策效果預(yù)期［7］。

面對國家糧食安全和糧食主產(chǎn)區(qū)高質(zhì)量發(fā)展受限的形勢，如何統(tǒng)籌安全與高質(zhì)量發(fā)展、如何保障糧食的供給安全、如何打通糧食主產(chǎn)區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的堵點(diǎn)和難點(diǎn)，是本文要解決的問題。傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)決策的模式受到信息收集與處理能力的制約，易導(dǎo)致政策供給缺乏理性與效率，從而使得現(xiàn)代決策要將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)決策嵌入數(shù)據(jù)理性的信息時代背景［8］。因此，本文擬對種植結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)行政策模擬，選擇水資源要素作為農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的約束條件，原因如下：一是糧食主產(chǎn)區(qū)的水資源矛盾較土地矛盾而言更為突出。農(nóng)田用地中還有一大部分為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，由于水資源短缺難以進(jìn)行灌溉改造。二是我國很多省份都有后備耕地，后備耕地暫不啟用的主要限制因素是耕地對水資源的消耗可能帶來生態(tài)減退。較之農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的勞動力、技術(shù)、土地、資本等要素，水資源的約束是剛性的。本文的邊際貢獻(xiàn)是在統(tǒng)籌安全與高質(zhì)量發(fā)展視域下，從水資源的剛性約束能力出發(fā)，利用構(gòu)建改進(jìn)的水資源可計(jì)算一般均衡模型作為方法，模擬糧食主產(chǎn)區(qū)合理分配有限資源及調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的政策，從而得出對于政策實(shí)施具有參考價值的建議。

二、典型事實(shí)

從統(tǒng)籌安全和高質(zhì)量發(fā)展視域下，我國糧食安全的典型事實(shí)主要涉及三個關(guān)鍵維度：糧食產(chǎn)量和進(jìn)口量、用途不同的糧食種類、糧食生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。水資源制約著中國糧食產(chǎn)量和種類的發(fā)展。而在有限水資源的區(qū)域內(nèi)，種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整將進(jìn)一步影響整個經(jīng)濟(jì)社會的資源分配與現(xiàn)實(shí)結(jié)果。

（一）國內(nèi)糧食總體產(chǎn)能旺盛，口糧自給能力充足

夏秋季節(jié)是我國一般意義上的糧食產(chǎn)季。夏糧的小麥、早稻等品種是保證口糧供給的重要基礎(chǔ)；秋糧的中晚稻、玉米、豆類則既有口糧供給，又包含著飼料糧產(chǎn)能。小麥安全上，夏糧更為重要，而全年糧食安全上則秋糧占比較大。2022年我國夏糧最新數(shù)據(jù)顯示，全國夏糧產(chǎn)量共計(jì)1.47億噸，比去年同期增長1.0%；小麥產(chǎn)量1.36億噸，產(chǎn)出了全國全年58%的小麥③。2021年秋糧產(chǎn)量5.09億噸，增產(chǎn)955萬噸。全年糧食安全來看，2021年全國糧食總產(chǎn)量達(dá)6.83億噸，比2020年豐產(chǎn)2.0%。從糧食品種看來，麥、稻、豆、薯、玉米這幾種重要作物中，麥、稻、薯、玉米均有較大比例的增長，但是豆類總產(chǎn)量則明顯減少，2021年大豆產(chǎn)量下降了320萬噸，約降低16.4%④?？傮w看來，全國糧食產(chǎn)能仍較為旺盛。

（二）糧食種類進(jìn)口量差異巨大，大豆等品種依賴進(jìn)口

從糧食進(jìn)口量看，2021年，我國糧食進(jìn)口量達(dá)1.6億噸，已占我國當(dāng)年糧食產(chǎn)量的24.1%。從糧食進(jìn)口國別看，美國、巴西、烏克蘭的糧食進(jìn)口總量占了我國糧食進(jìn)口總量的79.6%，其中大豆進(jìn)口量達(dá)0.90億噸，占比69.05%，而玉米進(jìn)口量占21.42%⑤。按當(dāng)年數(shù)據(jù)，國內(nèi)大豆產(chǎn)量僅抵進(jìn)口量的16.99%，目前我國飼料糧缺口仍存，糧食進(jìn)口仍是我國補(bǔ)充糧食品種產(chǎn)量的重要措施。當(dāng)下，全球范圍內(nèi)疫情反復(fù)，供應(yīng)鏈破碎，進(jìn)口相關(guān)國面臨地緣沖突，多個國家采取了包括小麥、稻米的糧食禁運(yùn)措施。糧食安全的關(guān)鍵最終仍需依靠自給。

（三）耕地、水資源稟賦不匹配，產(chǎn)業(yè)“爭水”影響水資源分配

水資源要素是約束耕地、勞動力、技術(shù)力等糧食生產(chǎn)要素的基礎(chǔ)。目前我國糧食生產(chǎn)存在的普遍問題是水資源稟賦與糧食產(chǎn)能不匹配。13個糧食主產(chǎn)區(qū)糧食產(chǎn)量占全國糧食產(chǎn)量的78.50%，其中河北、內(nèi)蒙古、山東、河南、黑龍江、吉林、遼寧等北方地區(qū)省份糧食產(chǎn)量占這13個糧食主產(chǎn)區(qū)的63.72%②，其年降水量一般為800mm以下。據(jù)《中國水資源公報(bào)2021》，河北、山東、河南的農(nóng)業(yè)用水占比均達(dá)到了52%以上，內(nèi)蒙古、吉林的農(nóng)業(yè)用水占比為70%以上，而黑龍江則達(dá)到了89%。南方糧食主產(chǎn)區(qū)的水資源則更豐富，南方農(nóng)業(yè)用水占整體用水量的比例均位于百分之五十左右⑥。全國范圍內(nèi)，水資源稟賦與糧食生產(chǎn)能力稟賦的不匹配，嚴(yán)重制約了我國糧食的高質(zhì)量發(fā)展。

此外，我國目前面臨的能源安全、生態(tài)安全、飲水安全問題與糧食安全并列［9］。目前，黑龍江、吉林、遼寧農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)的能源安全與糧食安全有著“爭水”的趨勢。依據(jù)《中國水資源公報(bào)2021》，黑龍江、吉林、遼寧農(nóng)業(yè)用水量分別超89%、73%、60%。黑龍江工業(yè)直流火（核）電用水量僅占5.48%，吉林和遼寧分別為8.3%和12.8%。若農(nóng)業(yè)要繼續(xù)增產(chǎn)，或工業(yè)尤其是煤礦等能源工業(yè)要繼續(xù)發(fā)展以維護(hù)能源安全，該地區(qū)人居—能源—糧食的水資源分配能力將受到極大影響。

據(jù)此，本文將東北三省做為研究對象。由于東北地區(qū)可生長的糧食種類豐富、水資源要求高、傳統(tǒng)作物與我國進(jìn)口所需相關(guān)度大，具備種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的整體條件；其次，耕地面積和耕地灌溉面積較廣，耕地分布集中，而人口數(shù)量較少，糧食有外流的先天條件，具備糧食向外流通、周濟(jì)其他地區(qū)的基礎(chǔ)②；最后，因東北長期以來的地理、經(jīng)濟(jì)、民俗相似性，將黑龍江、吉林、遼寧作為研究整體度測其在有限資源下的戰(zhàn)略調(diào)整及影響，既方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，也使得本研究更富有實(shí)踐意義。

三、機(jī)制分析

水資源對地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的約束能力源于對水資源的承載力要求。一般對于水資源的承載力有如下定義，一種是“資源限制性概念”，主要集中在儲量與社會經(jīng)濟(jì)的矛盾［10］、一種是“人口—資源開發(fā)的概念”，主要是從人居、產(chǎn)業(yè)、生態(tài)的觀點(diǎn)出發(fā)，研究資源開發(fā)［11］、一種是“綜合社會經(jīng)濟(jì)—水資源的最優(yōu)化概念”，即有限資源下如何最優(yōu)化調(diào)配水資源［12］。目前常用的水資源承載力概念，既具有資源儲量的保護(hù)概念，也有人口、產(chǎn)業(yè)、社會情況下最優(yōu)化資源利用的概念，但其最終都落在資源的合理分配上。

水資源的承載力不但來源于區(qū)域的資源總量，還來自脫鉤力的提升。在資源最優(yōu)化分配的趨勢和節(jié)水技術(shù)進(jìn)步的趨勢下，水資源利用量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸有脫鉤的可能，即儲量不變的水資源承載力可在最優(yōu)化資源配置的條件下得到提高。

從水資源參與經(jīng)濟(jì)社會的角度而言，水資源一方面參與生產(chǎn)的各個部分作為要素存在，另一方面又作為約束所有產(chǎn)出的容納框架。當(dāng)一個經(jīng)濟(jì)體快速發(fā)展到一定水平，經(jīng)濟(jì)增長速度必然會發(fā)生轉(zhuǎn)折，進(jìn)入逐漸放緩的下降階段。在經(jīng)濟(jì)增長力逐漸弱化時，通過產(chǎn)業(yè)升級、消費(fèi)換代、技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生的資源脫鉤力的優(yōu)勢將會越來越大。目前，脫鉤力的提升則是解決有限資源的糧食主產(chǎn)區(qū)內(nèi)高質(zhì)量發(fā)展的途徑，脫鉤力來自產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)進(jìn)步、資源有效配置，與高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵較一致。

根據(jù)以上論述，本次引入兩個機(jī)制，生產(chǎn)機(jī)制和容納機(jī)制。將關(guān)鍵投入作為水資源投入?yún)f(xié)同因素進(jìn)行分析，并考慮區(qū)域內(nèi)的承載力，作為水資源的約束條件，具體如圖1所示。

圖1 水資源的約束機(jī)制與進(jìn)入生產(chǎn)的機(jī)制

在構(gòu)建有效的生產(chǎn)函數(shù)時，首先，利用混合型投入產(chǎn)出模型研究用水機(jī)制：農(nóng)業(yè)中包括耕地投入、化學(xué)品投入、水資源投入等；能源行業(yè)中包括水資源投入等，制造業(yè)行業(yè)中包括化學(xué)品和能源品投入、水資源投入等；服務(wù)業(yè)包括勞動力投入，水資源投入等。其次，利用混合型投入產(chǎn)出模型計(jì)算新的替代關(guān)系或協(xié)同關(guān)系。并將此代入可計(jì)算一般均衡模型中。

通過容納機(jī)制，水資源限制了耗水主體的數(shù)量與質(zhì)量，如土地灌溉面積、頻率及質(zhì)量、高耗水工業(yè)的成本及自然限制、人口聚集的程度等。通過生產(chǎn)機(jī)制，水資源作為一種投入產(chǎn)出的要素，參與到物質(zhì)產(chǎn)品和非物質(zhì)產(chǎn)品的產(chǎn)出。

四、模型設(shè)計(jì)實(shí)證策略

（一）基于可計(jì)算一般均衡模型的“水—能源—糧食—經(jīng)濟(jì)”關(guān)系總體設(shè)計(jì)

可計(jì)算一般均衡模型（Computable General Equilibrium，CGE）可以通過了解各個變量間的賬目變動，得以發(fā)掘其間的相互依存關(guān)系，從而量化得出各種政策條件對于政策目標(biāo)的約束或影響程度，最終得以評估其可行性。

本文構(gòu)建可計(jì)算一般均衡模型的核心是研究經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的用水機(jī)制，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建生產(chǎn)函數(shù)，應(yīng)用到可計(jì)算一般均衡模型中。如圖2所示，在生產(chǎn)函數(shù)的水資源投入中，需要將用水機(jī)制納入生產(chǎn)函數(shù)中。按照用水機(jī)制，初步將行業(yè)分為農(nóng)業(yè)、能源工業(yè)、非能源工業(yè)、服務(wù)業(yè)幾個大類，分別建立生產(chǎn)函數(shù)。研究生產(chǎn)過程中的水—能源—糧食的紐帶關(guān)系。

圖2 使用一般均衡模型將水資源納入“水—能源—糧食—經(jīng)濟(jì)”的研究設(shè)計(jì)

（二）社會核算矩陣（SAM表）的構(gòu)建

社會核算矩陣可以反映投入產(chǎn)出與各部門間賬戶的流量聯(lián)系與平衡關(guān)系。SAM表將產(chǎn)業(yè)賬戶和機(jī)構(gòu)賬戶（非生產(chǎn)性部門）按一種系統(tǒng)而一致的原則連接起來，以反映整個社會的生產(chǎn)—分配—使用—資本形成全過程的收支流量和平衡，它不僅包括國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)賬戶的投入產(chǎn)出關(guān)系，也包括國民經(jīng)濟(jì)機(jī)構(gòu)部門的收支平衡。SAM表為CGE模型提供了一個綜合全面、系統(tǒng)一致的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，是一種對經(jīng)濟(jì)在具體時點(diǎn)的快照。

本文中的SAM表參考了范金、楊中等對于中國宏觀社會核算矩陣編制的研究結(jié)果，編制設(shè)置了8個賬戶［13］。表1表示的是一個開放經(jīng)濟(jì)體宏觀SAM表的基本結(jié)構(gòu)，包括各賬戶間的關(guān)系。

表1 開放經(jīng)濟(jì)體描述性標(biāo)準(zhǔn)SAM表［13］

（三）模型結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)表達(dá)

本文所創(chuàng)建的是一個綜合了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與水資源系統(tǒng)的、靜態(tài)開放的可計(jì)算一般均衡模型，經(jīng)濟(jì)主體包括居民、企業(yè)、政府和國外賬戶，考查的經(jīng)濟(jì)活動涵蓋了國民經(jīng)濟(jì)各主體生產(chǎn)、分配、交換和消費(fèi)的各個環(huán)節(jié)。為了建模方便，將模型分為以下四大模塊。

1.生產(chǎn)模塊

該模型的生產(chǎn)函數(shù)包括兩層嵌套。第一層，生產(chǎn)要素與中間投入通過CES生產(chǎn)函數(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)出最終總產(chǎn)出，體現(xiàn)增加值和中間投入間具有完全替代關(guān)系；第二層，一方面，資本—勞動生產(chǎn)要素組合通過CES函數(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)出生產(chǎn)要素組合；另一方面，各部門中間投入品通過Le?ontief生產(chǎn)函數(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)中間投入組合。

模型在生產(chǎn)函數(shù)部分廣泛采用CES函數(shù)，可以使得不同的生產(chǎn)投入之間能夠互相替代，反映相對價格變化對相對生產(chǎn)投入數(shù)量關(guān)系的影響，從而使得價格機(jī)制在模型中更好地發(fā)揮作用。而Leontief函數(shù)的應(yīng)用則表明了各部門中間投入品間的不可替代性。

（1）第一層嵌套

總產(chǎn)出生產(chǎn)函數(shù)：

總產(chǎn)出生產(chǎn)函數(shù)最優(yōu)化條件：

總產(chǎn)出產(chǎn)品價格：

（2）第二層嵌套

生產(chǎn)要素組合生產(chǎn)函數(shù)：

生產(chǎn)要素組合生產(chǎn)函數(shù)最優(yōu)化條件：

中間投入生產(chǎn)函數(shù)：

中間投入價格：

2.分配模塊

由于本文限定的是省內(nèi)與省外商品要素交換的關(guān)系，則進(jìn)出口概念有待重新定義。本節(jié)用“進(jìn)口”代表含省外生產(chǎn)輸入商品和境外輸入商品的概念，出口含省內(nèi)生產(chǎn)出口境外和省外銷售商品的概念。本節(jié)模型設(shè)計(jì)均沿用此定義。

市場條件下，省內(nèi)生產(chǎn)活動生產(chǎn)的商品受到商品省內(nèi)價格和省外價格的影響（境外價格還涉及匯率），二者價格并非完全一致。參考婁峰對于分配函數(shù)的處理，采用恒替代彈性冪大于1的CET函數(shù)可以體現(xiàn)出省內(nèi)生產(chǎn)商品省外銷售的替代關(guān)系。當(dāng)省內(nèi)商品價格低時，可以投入更多的省外商品銷售份額；省外商品價格低時，會導(dǎo)致投入更多的省內(nèi)商品銷售份額。而省內(nèi)市場銷售的商品由省內(nèi)生產(chǎn)省內(nèi)銷售商品和進(jìn)口商品組成，二者可根據(jù)Armington條件組合，以滿足居民、企業(yè)、政府的需求，實(shí)現(xiàn)以最低成本條件把省內(nèi)銷售商品和進(jìn)口（含省外流入及國外輸入）商品組合優(yōu)化的可能［14］。

具體設(shè)定：該模型假定一個生產(chǎn)部門只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，活動和商品是一對一的單一對應(yīng)關(guān)系，其數(shù)量和價格一致，形成以下關(guān)系：一是省內(nèi)生產(chǎn)銷售的商品總數(shù)量，等于省內(nèi)商品的生產(chǎn)總量與其在省內(nèi)實(shí)際分配的銷售份額。二是省內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)銷售的商品總價格，等于省內(nèi)生產(chǎn)活動的總價格乘以商品在省內(nèi)實(shí)際分配的銷售份額。

3.消費(fèi)模塊

模型假定居民和政府的效用函數(shù)都是Cobb-Douglas函數(shù)形式，即假定了替代彈性為1時的特殊的CES函數(shù)，此時商品的需求函數(shù)是線性的。同時，為了建模方便，模型將居民的生活用水和生態(tài)用水統(tǒng)一計(jì)入服務(wù)業(yè)用水內(nèi)，因此居民的效用函數(shù)內(nèi)不包括水資源相關(guān)變量。

我國目前的稅法多數(shù)情況下不把轉(zhuǎn)移支付計(jì)入稅基，因?yàn)樗话憔哂刑囟ǖ挠猛?，因此模型設(shè)定的稅收考慮中把轉(zhuǎn)移支付部分（面向企業(yè)和居民）都假定為免稅的。

具體設(shè)定：居民收入來自勞動要素、資本要素、企業(yè)和政府的轉(zhuǎn)移支付、境外轉(zhuǎn)移支付。居民消費(fèi)來自居民商品需求。居民儲蓄來自收入和政府轉(zhuǎn)移支付。企業(yè)收入來自資本要素總價、政府轉(zhuǎn)移支付，此外應(yīng)去除向居民的轉(zhuǎn)移支付。企業(yè)儲蓄來自資本稅后所得、政府轉(zhuǎn)移支付，亦應(yīng)去除向居民的轉(zhuǎn)移支付。政府收入，含企業(yè)、居民的稅項(xiàng)，而資源公有制允許模型假定我國水資源的要素投入的產(chǎn)出均歸國家所有。政府消費(fèi)，即政府對于商品的消費(fèi)及其他轉(zhuǎn)移支付。政府儲蓄由政府收入減去政府消費(fèi)得到。

4.均衡條件及宏觀經(jīng)濟(jì)模塊

（1）均衡條件

為簡化模型，本模型采用固定匯率制度，以基準(zhǔn)年匯率為準(zhǔn)。具體設(shè)定：商品市場供求均衡，即商品供需雙端的量相等。要素市場出清，即勞動、資本等宏觀要素產(chǎn)出等于供給。儲蓄投資平衡，即貨幣總投資與總儲蓄相等、商品總價格與貨幣總投資相等。省內(nèi)省外收支平衡，即進(jìn)口商品總價、省內(nèi)對省外總投資量、省內(nèi)對省外轉(zhuǎn)移支付應(yīng)與出口商品總價、省外對省內(nèi)總投資量、省外對省內(nèi)轉(zhuǎn)移支付相等。

（2）宏觀指標(biāo)

實(shí)際GDP。即排除進(jìn)口商品的數(shù)量后，核算以下部分的總和，包括：居民消費(fèi)的需求數(shù)量、對商品的生產(chǎn)投資的最終需求數(shù)量、政府的商品需求數(shù)量，再加上生產(chǎn)出口商品的數(shù)量。

GDP價格指數(shù)。應(yīng)是省內(nèi)商品的價格量乘以上述實(shí)際GDP的總數(shù)量。

五、情景模擬與分析

（一）社會核算矩陣構(gòu)建

考慮到東北三個省份的特殊性以及本次研究的目的，本研究構(gòu)建的社會核算矩陣的行業(yè)分為19個，以2017年最新的投入產(chǎn)出表為基礎(chǔ)。2017年的表格為42個部門，且農(nóng)業(yè)僅有1個部門。因此需要對行業(yè)進(jìn)行歸并，且需要對農(nóng)業(yè)進(jìn)行拆分。

為了聚焦研究的主題，將2017年投入產(chǎn)出表農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)業(yè)拆分為水稻種植業(yè)、玉米種植業(yè)、大豆種植業(yè)、其他種植業(yè)和其他農(nóng)業(yè)。由于省份的更細(xì)分行業(yè)投入產(chǎn)出表難以獲得，這里利用各農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和價格進(jìn)行估算。具體拆分情況見表2。

表2 社會核算矩陣涉及部門合并與拆分情況

在對農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行拆分時，考慮到投入產(chǎn)出表編制中農(nóng)業(yè)總產(chǎn)出使用的是產(chǎn)量乘以單價的方式來進(jìn)行計(jì)算，本次研究獲得黑龍江、吉林、遼寧2017年水稻、玉米和豆類的產(chǎn)量（萬噸），2017年全年水稻、玉米和豆類的采購價格。

對其價格進(jìn)行以下處理：水稻以哈爾濱的采購價作為全部三個省份的價格。玉米以哈爾濱的價格作為黑龍江的玉米價格；長春和公主嶺的玉米平均價格作為吉林的玉米價格；沈陽和大連的玉米平均價格作為沈陽的玉米價格。豆類以哈爾濱的價格作為黑龍江的豆類價格；長春和公主嶺的豆類平均價格作為吉林的豆類價格；沈陽和大連（國產(chǎn)三等）的豆類平均價格作為沈陽的豆類價格。獲取的產(chǎn)品的價格數(shù)據(jù)為2017年每周的數(shù)據(jù)，將各周價格數(shù)據(jù)取均值作為年度價格數(shù)據(jù)。三個省份三個作物的產(chǎn)量、價格及產(chǎn)值如表3所示。

表3 東北三省的主要糧食作物產(chǎn)量與產(chǎn)值

從水稻種植業(yè)、玉米種植業(yè)和大豆種植業(yè)占各自省份農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)的比重來看，黑龍江水稻種植業(yè)占比約16%；吉林玉米種植業(yè)占比約24%；遼寧玉米種植業(yè)占比約7.61%。黑龍江的水稻、大豆產(chǎn)量占三省總量大部分，具有系統(tǒng)重要性。

構(gòu)建SAM表時，考慮到數(shù)據(jù)為一般均衡模型，且研究重點(diǎn)在省份內(nèi)，因此SAM表中的外部為省域之外，將其他省份和國外合并處理。涉及邊境貿(mào)易的能源部分，將中俄過境的原油部分合并到外部中。受統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)限制，仍使用各地區(qū)2017年投入產(chǎn)出表。此部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于《黑龍江2017年投入產(chǎn)出表》《吉林2017年投入產(chǎn)出表》《遼寧2017年投入產(chǎn)出表》《中國財(cái)政統(tǒng)計(jì)年鑒》《黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒》《吉林統(tǒng)計(jì)年鑒》《遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒》。各省份的宏觀SAM表如表4—6所示。

表4 2017年黑龍江省宏觀SAM表（單位：10億元）

表5 2017年吉林省宏觀SAM表（單位：10億元）

表6 2017年遼寧省宏觀SAM表（單位：10億元）

（二）外生參數(shù)確定

根據(jù)模型需要，對替代彈性系數(shù)進(jìn)行外生設(shè)定。由于彈性系數(shù)有明確的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義，且一些研究已對彈性系數(shù)進(jìn)行了論證，在模型設(shè)定中有一定依據(jù)，因此通常把替代彈性系數(shù)外生，替代彈性系數(shù)的大小直接決定了各種投入要素或產(chǎn)品間的相互替代難易程度，替代彈性系數(shù)越大，投入品之間的調(diào)整越容易，企業(yè)調(diào)整成本越小，外來沖擊對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)造成的影響越小。

本次模型構(gòu)建系數(shù)設(shè)定參考了Alaouze（1977）［15］、賀菊煌（2002）［16］、鄭玉歆（1998）［17］等文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)模型甄選和檢驗(yàn)來的，得出三個省份主要的彈性系數(shù)，如表7所示。

表7 CGE模型彈性系數(shù)設(shè)置

（三）情景設(shè)置和模擬結(jié)果

考慮到我國糧食安全的影響，本次情景設(shè)置分為在耕地使用不變的情況下，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在耕地使用不變的情況下調(diào)整種植結(jié)構(gòu)時，將耕地面積作為最大約束，根據(jù)2017年玉米、水稻、大豆的單產(chǎn)關(guān)系按比例進(jìn)行設(shè)置情景。在耕地不變的情況下增加灌溉面積，以提高單產(chǎn)進(jìn)行情景模擬。使用后備耕地的情況下，按照國家糧食安全的需要設(shè)置情景進(jìn)行政策模擬。

1.黑龍江調(diào)整種植結(jié)構(gòu)情景設(shè)置和模擬

從2017年的播種情況來看，糧食作物種植面積占農(nóng)作物總面積的絕大部分，其中谷物種植占糧食作物的絕大部分。對于黑龍江來說，豆類種植3982千公頃，為我國主要的大豆種植來源，最近幾年黑龍江畝產(chǎn)在240斤左右，見表8。

表8 東北三省農(nóng)作物播種面積（單位：千公頃）

考慮到我國豆類大部分依賴于進(jìn)口，在情景中緩慢調(diào)整種植結(jié)構(gòu)比例，在國家糧食安全的極端考慮下，假定黑龍江豆類種植面積增加1倍，稻谷和玉米同比例縮減，保持總播種面積不變，假定畝產(chǎn)等其他技術(shù)指標(biāo)都不變，見表9。

表9 黑龍江省種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景

首先將種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景在建立好可計(jì)算一般均衡模型中進(jìn)行情景模擬，分析種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情況下對宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，結(jié)果如表10所示。

表10 種植結(jié)構(gòu)對黑龍江省宏觀經(jīng)濟(jì)的影響

可以看出，增加大豆種植，同比例會降低水稻種植和玉米種植，降低GDP、總產(chǎn)出、總效用和就業(yè)。這主要是由于大豆單產(chǎn)過低的原因，增加大豆種植降低了玉米和水稻的種植面積，而在黑龍江玉米和水稻的單產(chǎn)相對較高。當(dāng)在現(xiàn)有規(guī)模情景下，再增加1倍的大豆種植的情況下，GDP會降低1.31%，總產(chǎn)出僅降低0.51%，社會總福利降低185.5億元，勞動就業(yè)將降低2.59%?？偟膩碚f，即使在大面積的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景下，對社會經(jīng)濟(jì)的沖擊仍然有限。

然后，利用可計(jì)算一般均衡模型模擬各個情景下水和能源的變化情況。主要是由于種植結(jié)構(gòu)變化情況下，種植業(yè)內(nèi)部的中間投入發(fā)生變化、種植業(yè)的總產(chǎn)出也發(fā)生變化，這勢必對經(jīng)濟(jì)社會造成沖擊。此外由于資本投入結(jié)構(gòu)的變化，也會對其他部門造成影響。具體的影響如表11所示。

表11 黑龍江省種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景下用水變化（單位：億m3）

可以看出，在增加大豆種植、降低水稻和玉米種植的情景下，各個行業(yè)的用水都在降低，其中在增加10%的情景下，農(nóng)業(yè)用水減少了7.4億m3，主要是水稻種植面積減少造成的，水稻種植的灌溉定額較大，黑龍江水稻灌溉定額約4200—7650 m3/hm2，水稻灌溉合計(jì)總用水在230億m3，占灌溉用水的絕大部分?？偟膩碚f，種植結(jié)構(gòu)的變化對用水的影響較大，全省種植結(jié)構(gòu)調(diào)整10%，灌溉用水有較大的降低。

表12為種植結(jié)構(gòu)調(diào)整時，能源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出的變化。從表12可以看出，種植結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出的影響不大，即使在大豆種植增加1倍的極端情景下，能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出都在1.9%以內(nèi)。在10%的調(diào)整力度下，對能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出變動幾乎沒有影響。

表12 種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景下黑龍江省能源產(chǎn)出的影響

2.吉林調(diào)整種植結(jié)構(gòu)情景設(shè)置和模擬

由于吉林以玉米種植為主，占糧食作物的絕大部分。在考慮我國豆類依賴進(jìn)口比較嚴(yán)重的基礎(chǔ)上，吉林可調(diào)整種植結(jié)構(gòu)以降低玉米種植面積，頂峰是降低50%的玉米種植面積，將降低的種植面積平均分到稻谷和豆類種植上。其調(diào)整的種植結(jié)構(gòu)的情景如表13所示。

表13 吉林省種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景

首先根據(jù)可計(jì)算一般均衡模型計(jì)算種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情況下的經(jīng)濟(jì)社會影響，結(jié)果如表14所示。從吉林的結(jié)果來看，種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整對于經(jīng)濟(jì)社會的影響較大，主要是玉米種植在種植業(yè)中占絕大部分，其種植面積降低對于社會經(jīng)濟(jì)影響非常大。在極端情景下，降低玉米種植面積50%的情況下，GDP將增加4%，總產(chǎn)出也將增加4%，總福利將增加273億元，就業(yè)將增加7.8%。

表14 種植結(jié)構(gòu)對吉林省宏觀經(jīng)濟(jì)的影響

其次，利用可計(jì)算一般均衡模型得出種植結(jié)構(gòu)調(diào)整對用水的影響，其中主要的影響在農(nóng)業(yè)用水，如表15。可以看出玉米種植面積每減少10%，農(nóng)業(yè)用水將增加10億m3以上?？紤]到經(jīng)濟(jì)社會聯(lián)系，玉米種植面積每減少10%，工業(yè)用水增加0.27億m3，生活用水增加0.21億m3，總用水增加11.33億m3。這是由于玉米種植用水較少，其灌溉定額為每公頃800 m3左右，而水稻種植在吉林灌溉定額較高，平均在6000 m3/hm2。降低玉米種植面積雖然增加社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但是其增加了用水，對水資源承載力是極大的考驗(yàn)。

表15 吉林省種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景下用水變化（單位：億m3）

最后，利用可計(jì)算一般均衡模型測算調(diào)整種植結(jié)構(gòu)對能源產(chǎn)出的影響，如表16。與黑龍江不同，吉林的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源有較大的影響。玉米每降低10%，通過中間投入和資本流動等經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)影響，煤炭產(chǎn)出將增加1.057%，石油天然氣增加1.178%，煉油煉焦產(chǎn)業(yè)增加1.225%，電力產(chǎn)出增加1.224%?？偟膩碚f吉林的糧食—能源的互動關(guān)系更為敏感。

表16 種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景下吉林省能源產(chǎn)出的影響

3.遼寧調(diào)整種植結(jié)構(gòu)情景設(shè)置和模擬

遼寧與吉林種植結(jié)構(gòu)類似，都以種植玉米為主，玉米種植2692千hm2，約占農(nóng)作物總種植面積的百分之六十五，豆類種植85.3千hm2，多于吉林的62.1千hm2，考慮到遼寧多位于遼河流域，其境內(nèi)的水資源已非常匱乏，這里在進(jìn)行情景設(shè)置時，將玉米種植面積降低直接種植豆類，不再考慮稻谷的種植面積的變化。其中玉米種植降低情景與吉林類似，極端情景為種植面積降低50%。

可以看出，在種植結(jié)構(gòu)有效調(diào)整的情景下，遼寧省經(jīng)濟(jì)社會、用水和能源變化都呈現(xiàn)降低的趨勢。如表17—19。

表17 種植結(jié)構(gòu)對遼寧省宏觀經(jīng)濟(jì)的影響

表18 遼寧省種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景下用水變化（單位：億m3）

表19 種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情景下遼寧省能源產(chǎn)出的影響

六、結(jié)論和政策建議

（一）宏觀對策

第一，在空間布局、行業(yè)結(jié)構(gòu)、要素配置等不同層次上，加強(qiáng)水資源—能源—糧食系統(tǒng)內(nèi)部及其外部社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，并不簡單的是一個農(nóng)業(yè)政策施行的過程，而要在區(qū)域規(guī)劃上加強(qiáng)對于水、能源、糧食、土地、社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)籌考慮，注重效益和比較優(yōu)勢，明確水資源開發(fā)利用紅線以及能源、糧食相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模閾值和負(fù)面清單，促進(jìn)缺水地區(qū)能源開發(fā)利用、糧食種植加工以及其他高耗水行業(yè)的協(xié)調(diào)布局。此外還應(yīng)考慮進(jìn)一步擴(kuò)大和發(fā)展多邊國際貿(mào)易，對沖糧食進(jìn)口過于集中的風(fēng)險(xiǎn)。

第二，加強(qiáng)對能源和糧食的生產(chǎn)、加工、消費(fèi)等全過程水資源影響的“量—質(zhì)—效”綜合管理，促進(jìn)水資源保護(hù)，提升水資源綜合利用效率和效益。

大力推廣保水開采、低影響開發(fā)、綜合節(jié)水等技術(shù)，減輕能源開采對地下含水層的擾動和地表地下水循環(huán)的影響，提升能源行業(yè)用水效率；逐步提高廢污水排放標(biāo)準(zhǔn)，減輕能源開發(fā)、轉(zhuǎn)化、利用全過程對水環(huán)境的影響。

優(yōu)化作物種植結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大高效節(jié)水灌溉面積，結(jié)合最嚴(yán)格水資源管理三條紅線要求，嚴(yán)格控制農(nóng)業(yè)用水中地下水的開采量，提升農(nóng)業(yè)用水效率和效益；控制農(nóng)藥、化肥使用，減少農(nóng)業(yè)面源污染對水環(huán)境的影響。

第三，建立“水—能源—糧食”的統(tǒng)籌監(jiān)測體系，定期進(jìn)行地區(qū)“水—能源—糧食”資源賬戶核算及風(fēng)險(xiǎn)評估。分時期基于產(chǎn)業(yè)變遷、水文變化、生態(tài)改變等變化量對地區(qū)“水—能源—糧食”賬戶進(jìn)行預(yù)測和調(diào)整。基于水資源對于耕地、糧食的約束機(jī)制，制定極端天氣（如大面積旱災(zāi)）、突發(fā)事件（如松花江水污染等）的應(yīng)急預(yù)案。行政工作上，加強(qiáng)政策決策機(jī)制的科學(xué)性與預(yù)見性，促進(jìn)科學(xué)決策流程的完善，加強(qiáng)跨部門間的協(xié)作與溝通，協(xié)同推進(jìn)種植業(yè)在“水—能源—糧食”的均衡體系中找到高質(zhì)量發(fā)展的思路與模式。

（二）具體措施

第一，堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先，特別是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)節(jié)水力度。黑龍江近百分之九十的用水量都用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，吉林、遼寧也均超70%。用于農(nóng)業(yè)的水資源是剛性的，也是不可撤銷的，否則可能面臨嚴(yán)重糧食安全風(fēng)險(xiǎn)。但與此同時，黑龍江也是我國重要的能源基地和工業(yè)基地。考慮到其地理位置和緯度環(huán)境，調(diào)水工程難度較大。

因此，要抓好節(jié)流這一要點(diǎn)，堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先原則，進(jìn)一步優(yōu)化用水效率，才是最終控制好區(qū)域水資源安全的關(guān)鍵。要在抓好水資源保護(hù)工作上，從農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣、農(nóng)業(yè)節(jié)水基建鋪墊、還應(yīng)在保證糧食安全的基礎(chǔ)上嘗試優(yōu)先發(fā)展耐寒且需水量少的作物結(jié)構(gòu)。

第二，加快推進(jìn)東北平原地區(qū)地下水超采治理。水資源是東北糧食主產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障，特別是松嫩平原、三江平原、遼河平原等地下水超采問題，是水資源保護(hù)面臨的主要問題之一。保護(hù)地下水、促進(jìn)地下水水位回升，可通過編制《地下水超采治理與保護(hù)方案》，對當(dāng)?shù)厮Y源賬戶、產(chǎn)業(yè)用水賬戶進(jìn)行核算，通過節(jié)水和補(bǔ)水“一減一增”并抓的思路，替換地下水的使用，最終提高區(qū)域的水資源總量與使用效率，具體措施可參考華北地區(qū)地下水保護(hù)手段。

第三，注重能源開發(fā)利用中的水資源保護(hù)。煤炭、石油等化石資源在開采、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化、利用過程中，對當(dāng)?shù)厮h(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的用水和排污對區(qū)域水環(huán)境影響顯著，進(jìn)而對生態(tài)環(huán)境造成破壞。應(yīng)強(qiáng)化能源相關(guān)行業(yè)的用水、節(jié)水管理，推廣煤炭保水開采、石油水驅(qū)替代等技術(shù)。

第四，立足水資源可持續(xù)利用，保障糧食安全。一方面，綜合考慮水資源、土地資源、氣候資源等，優(yōu)化土地管理和水源利用，在水土資源可持續(xù)利用的前提下，提高作物生產(chǎn)率。另一方面，加強(qiáng)糧食安全公眾參與和引導(dǎo)，優(yōu)化飲食結(jié)構(gòu)，厲行糧食節(jié)約。

第五，堅(jiān)持以水資源最大剛性約束，倒逼東北糧食主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。嚴(yán)格落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，進(jìn)一步細(xì)化不同地區(qū)、不同行業(yè)的用水總量、用水效率等控制指標(biāo)要求，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

第六，健全監(jiān)測體系，推進(jìn)東北地區(qū)水治理體系和治理能力現(xiàn)代化。夯實(shí)用水監(jiān)測統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)，推動遙感、物聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)信息產(chǎn)業(yè)在重要水源地監(jiān)測中發(fā)揮作用，結(jié)合東北地區(qū)遙感、物探的學(xué)科優(yōu)勢，培養(yǎng)一批專業(yè)的水文監(jiān)測及研究人才。

注釋：

① 具體數(shù)據(jù)詳見：國務(wù)院新聞辦公室《中國的糧食安全》白皮書，http：//www.gov.cn/zhengce/2019-10/14/content_5439410.htm.

② 具體數(shù)據(jù)詳見：中國統(tǒng)計(jì)年鑒2021，http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/2021/indexch.htm.

③ 具體數(shù)據(jù)詳見：《國家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于2022年夏糧產(chǎn)量數(shù)據(jù)的公告》，http：//www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb/202207/t20220714_1886369.html.

④ 具體數(shù)據(jù)詳見：《國家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于2021年糧食產(chǎn)量數(shù) 據(jù) 的 公 告》，http：//www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb/202112/t20211206_1825058.html.

⑥ 具體數(shù)據(jù)詳見：中華人民共和國海關(guān)總署《2021年12月全國進(jìn)口重點(diǎn)商品量值表（人民幣值）》，http：//www.customs.gov.cn/customs/302249/zfxxgk/2799825/302274/302275/4122175/index.html.

⑦ 具體數(shù)據(jù)詳見：中華人民共和國水利部《2021年中國水資源公報(bào)》，http：//www.mwr.gov.cn/sj/tjgb/szygb/202206/t20220615_1579315.html.