创新驱动的农业产业链韧性如何提升粮食生产效率?来自非线性和空间溢出视角的实证证据

《Journal of Innovation & Knowledge》:Does innovation-driven resilience in agricultural industry chains contribute to grain production efficiency? Evidence from non-linear and spillover perspectives

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年04月21日 来源:Journal of Innovation & Knowledge 15.5

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  本文研究了农业产业链韧性(AICR)对粮食生产效率(GPE)的影响。研究人员利用2012-2022年中国30个省份的面板数据,从非线性和空间溢出双重视角切入,构建了评估AICR和GPE的分析框架。研究发现,AICR的提升能显著促进GPE,且主要通过技术创新这一中介路径发挥作用。该研究不仅为发展中国家构建兼顾韧性、技术进步和生产效率的粮食安全体系提供了有价值的洞见,也实证支持了韧性农业产业链在增强全球粮食系统抗风险能力和实现长期可持续性方面的作用。

  
随着全球人口持续增长、地缘政治冲突加剧以及气候变化影响日益严峻,全球粮食安全正面临前所未有的压力。联合国粮食及农业组织(FAO)预测,到2050年全球粮食需求将比当前水平增长50%。然而,这一目标的实现正受到耕地减少、水资源短缺、农业劳动力下降等一系列结构性制约的挑战。更严峻的是,全球粮食系统在自然灾害、市场波动等外部冲击下显得异常脆弱。如何确保粮食生产的稳定与高效,已成为各国,特别是发展中国家,必须直面的核心问题。
传统的粮食生产效率研究多聚焦于在相对稳定条件下的生产要素优化,却常常忽视了外部冲击对农业产业链稳定性的破坏性影响,也缺乏对农业产业链自身韧性(Resilience)与生产效率之间内在联系的深入探讨。这两者犹如天平的两端:只追求效率而忽视韧性,系统在频繁的外部冲击下难以持续增长;而只强调韧性不计效率,则可能面临高昂的发展成本。那么,一个具有韧性的农业产业链,能否成为在动荡环境中保障甚至提升粮食生产效率的关键?其内在的作用机制、影响边界和空间效应又是如何?这正是由Yajie Wang、Haibin Liu、Shikang Kang、Yu Shang和Hui Huang共同完成,并发表于《Journal of Innovation 》的最新研究所要回答的问题。
为解答上述问题,研究人员采用了一套严谨而创新的方法组合。首先,他们基于2012-2022年中国30个省份的面板数据,构建了省级农业产业链韧性和粮食生产效率的评估框架。对于粮食生产效率,研究创造性地将粮食生产效率(GPE)分解为技术效率变化和技术进步,并结合了双年度非径向方向性距离函数(Biennial Non-radial Directional Distance Function, BNDDF)与Luenberger生产率指数(Luenberger productivity indicator)进行测度,同时考虑了二氧化碳排放、甲烷排放和非点源污染等非期望产出。对于农业产业链韧性,则基于韧性理论,从抵抗、适应和恢复三个维度,采用多指标决策方法和熵值法(Entropy method)进行量化。在分析两者关系时,研究运用了Tobit模型、中介效应模型、门槛效应模型以及空间计量经济模型,系统检验了农业产业链韧性对粮食生产效率的直接影响、中介机制、非线性关系、异质性影响及空间溢出效应。
研究结果显示,农业产业链韧性是提升粮食生产效率的强大引擎。
本研究通过构建综合评估体系,量化了中国各省份的农业产业链韧性与粮食生产效率。核心发现表明,农业产业链韧性的提升能显著且稳健地促进粮食生产效率。具体而言,农业产业链韧性每提高0.1个单位,平均能使粮食生产效率提升0.2246。进一步分析其三个子维度——抵抗、适应和恢复能力,其系数分别为0.1133、0.0953和0.0805,均对效率提升有积极贡献。这证实了韧性农业产业链通过增强系统稳定性、优化资源配置和加速生产恢复等多重路径,共同推动粮食生产效率的提高。
技术创新是农业产业链韧性赋能生产效率的核心桥梁。
研究深入探讨了作用机制,发现农业产业链韧性主要通过促进农业技术创新来提升粮食生产效率。理论分析指出,面对风险冲击,具有韧性的产业链会驱动高产品种、智能预警系统等技术的研发与应用,形成产业与创新的正反馈循环。实证检验支持了这一“农业产业链韧性 → 技术创新 → 粮食生产效率”的中介路径。这表明,强化产业链发展与科技创新体系的融合,是释放韧性红利、实现效率跃升的关键。
农业产业链韧性对粮食生产效率的影响存在“门槛效应”和“空间溢出”。
研究揭示了二者关系的复杂性。首先,这种影响并非简单的线性关系,而是存在明显的“门槛效应”。当农业产业链韧性水平超过阈值0.3596时,其对粮食生产效率的边际促进效应会显著增强。其次,农业产业链韧性的积极影响并不局限于本地。研究发现,在200公里和300公里半径范围内,其对邻近地区粮食生产效率的空间溢出效应估计值分别高达0.6362和0.3372。这种效应在大约700公里处达到半衰期后逐渐减弱。这意味着,一个地区建设高韧性农业产业链,能够辐射和带动周边广大区域的协同发展。
不同环境条件下,农业产业链韧性的效能存在差异。
研究的异质性分析为精准施策提供了依据。农业产业链韧性对粮食生产效率的促进作用,在具有中等降雨量、极端干旱条件、粮食灾害风险暴露较低或农业金融支持不足的农村地区更为显著。这说明,在资源环境约束更强或政策支持相对薄弱的地区,增强产业链韧性对于保障和提升生产效率具有更重要的现实意义。
研究结论与重要意义
本研究的核心结论是:创新驱动的农业产业链韧性建设,是应对全球粮食安全挑战、实现农业可持续发展的有效途径。它不仅能直接且显著地提升本地粮食生产效率,还能通过技术创新这一关键中介产生赋能,并具备超越地理界限的空间辐射能力。其影响强度会随着韧性水平跨越特定门槛而跃升,并在应对不同环境风险时展现出差异化的效能。
这项研究具有重要的理论和实践意义。在理论层面,它首次将农业产业链韧性与粮食生产效率纳入统一分析框架,系统验证了“韧性-创新-效率”的作用链条,揭示了其中的非线性关系和空间溢出规律,极大地丰富和深化了农业经济与粮食安全领域的理论研究。在实践层面,研究为中国及其他面临类似挑战的发展中国家提供了清晰的路线图:政策制定应致力于构建兼具韧性与效率的农业产业链。具体而言,应优先投资于能增强产业链抵抗、适应和恢复能力的基础设施与体系建设;大力推动农业科技创新及其在产业链中的扩散应用;在制定区域农业发展战略时,充分考虑韧性的空间溢出效应,鼓励跨区域合作,以高韧性地区带动低韧性地区,实现整体粮食生产体系的协同升级。最终,这项研究为构建一个能够抵御风险、技术进步且高效生产的全球粮食安全新体系,提供了坚实的实证依据和宝贵的决策参考。
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