发展经济学｜第3章：人口增长与自然资源限制

参考内容：

速水佑次郎 《发展经济学（第 3 版）》 chap 3、chap 4

　　在发展中国家，尤其是低收入国家，人口增长率往往很高，人均自然资源禀赋也以很快的速度下降。在人均收入水平越低的国家，经济对自然资源的依赖程度往往更高，因此其自然资源禀赋对经济增长的制约作用往往更大。

一、经济发展中的人口增长

　　发展中国家的人口问题有两个特征：

• 现在发展中国家的人口增速远快于发达工业国在发展初期的人口增速；
• 发展中国家的人口增长是经济增长的外生现象，其人口增长主要来自公共卫生和医疗技术改进。发达国家历史上的人口增长是经济增长的内生现象，其人口增长主要来自收入和生活水平提高。
• 发展中国家面临人口与资源的双重制约。

1. 人口增长

　　全球人口增长的加速主要开始于“工业革命”。

　　欧洲和亚洲地区的人口增长与经济增长（或收入增长）大致平行。

　　目前发展中国家的人口增长率远高于发达国家发展初期的历史水平，且国家越贫困，人口增长越快。

2. 人口转型

　　衡量人口增长：

• 自然增长率=出生率-死亡率，即：$NR=BR-DR$
• 人口增长率=自然增长率+人口迁移调整，其中人口迁移调整指跨国迁入与迁出的人口占比之差

　　人口转型理论：一个国家人口发展演变可以分为5个阶段：（网页链接）

• 初始情况（前现代类型）：出生率和死亡率都很高，二者维持均衡，自然增长率维持在很低水平上，人口基本上不增加。
• 第一阶段：随着现代经济增长，死亡率开始下降，但出生率保持不变，自然增长率上升，人口出现迅速增加。
• 第二阶段：死亡率停止下降，出生率仍保持在较高水平，自然增长率很高。
• 第三阶段：出生率比死亡率下降的速度更快，自然增长率下降，人口增速放缓。
• 最终状态（现代类型）：人口出生率和死亡率都很低，人口缓慢增长。

　　如上图，英国的人口转型过程：

• 第一阶段：出生率上升、死亡率下降

  • 出生率上升：结婚年龄下降，工业化进程中经济活动大量扩张抑制了人口增加对实际工资率的抑制作用（因为实际工资率下降会降低人们的生育意愿）
  • 死亡率下降：营养条件和住房的改善、供水等公共卫生设施建设

• 第二阶段：出生率较高、死亡率保持不变

  • 出生率较高：经济部门的扩张抑制了工人的实际工资率下降
  • 死亡率不变：工业化初期人口集中在城市贫民窟，卫生条件有所恶化，死亡率停止下降

• 第三阶段：出生率和死亡率下降，且出生率下降速度更快

  • 出生率快速下降：1）教育普及和控制未成年劳动力就业，使得孩子进入劳动市场的年龄延迟，孩子的养育成本提高，从工作中得到的收入下降。2）由于金融市场发展，个人储蓄和购买保险解决了养老问题，“养儿防老”的作用下降了。

　　各个国家的人口转型类型不同。

• 英国：比较完整地经历了人口转型的三个阶段
• 美国和法国等发达国家：出生率和死亡率下降基本同步
• 日本、俄罗斯、东欧、南欧国家等：从第一阶段直接进入第三阶段

　　一般来说，一个国家工业化开始越晚，完成人口转型的速度越快。

3. 印度案例

　　印度的人口变化过程：

• 第一阶段：1920-1960年，出生率稳定在高水平，死亡率快速下降。原因：从发达国家引进现代医疗和卫生技术。
• 第二、三阶段：1960年以后，现代医疗和卫生技术的引进，使得死亡率继续下降至发达国家水平，出生率业也跟着下降。原因：1）教育和计划生育；2）卫生技术和教育在农村的普及。

二、人口增长理论

1. 马尔萨斯（Malthus）模型

　　马尔萨斯人口理论：两个前提、三个定理（网页链接）

• 两个前提：

  • 人类有生育孩子的天性，人口按照几何级数繁衍
  • 食物生产受到固定的自然资源禀赋制约（特别是土地制约），只能按照算数级数增长

• 三个定理：

  • 人口制约原理：人口的增长必然要受到生活资料的制约
  • 人口增殖原理：生活资料增加，人口也随着增加
  • 人口均衡原理：人均食物供给超过生存水平的余量，最终会被人口增长消耗掉，人口的进一步增长会受到饥荒、疾病和因竞争有限资源引发的战争等所限制，最终人口与生活资料将会达到均衡。

　　上图为工资率$W$和人口增长率（$\dot N / N$）的关系。

• 直线$GG$与横轴交点$\overline W$表示生存工资率，仅能维持劳动者和家庭的最低生存需要，此时平均家庭规模和总人口不会发生变化。
• 直线$GG$的正斜率表示工资率$\overline W$提高使得人口有正增长（$\dot N / N \gt 0$）。
• 人口增长造成过量劳动力供给，工资率会下降至生存水平以下，因此劳动者会减少家庭规模，减少出生孩子数量，最终生存工资率恢复到$\overline W$水平，即达到均衡状态。

　　问题：

• 缺乏实证经验。在人口转型的第三阶段，出生率、死亡率同时下降时，实际工资率处于上涨阶段。
• 人口增长率$\dot N / N$与实际工资率$W$并非线性上升关系。到达某一个转折点以后，工资率$W$上升会导致人口增长率的下降。

2. 家庭效用最大化模型

2.1 模型假设

　　来宾斯坦（Harvey Leibenstein）的家庭效用最大化模型可以解释家庭对消费品、孩子数量和质量的选择。

　　模型假定：

• 家庭内只有父母有决策权
• 丈夫和妻子的效用函数相同，家庭效用函数为丈夫和妻子效用函数的加总

　　如上图所示：$MU$为多生一个孩子的边际效用，$MD$为多生一个孩子的边际负效用。$MU$和$MD$曲线的纵向差距（$MU-MD$）即为多生一个孩子的净边际效用。

　　父母养育孩子的效用来源：

• 享受天伦之乐，喜爱孩子和有后代的满足感
• 预期孩子能为家庭提供收入
• 父母年迈时的养老保障

　　因此，生孩子是边际效用递减的。

　　父母养育孩子的负效用来源：

• 生育和抚养孩子在体力和精神上的辛苦
• 生育和抚养孩子的支出
• 父母用在生育和抚养孩子上劳动的机会成本

　　因此，生孩子带来的边际负效用是递增的。

2.2 模型解释

　　初始状态：边际效用为$MU_0$，边际负效用为$MD_0$，当孩子数量为$n_0$时，父母净效用最大。

　　在工业化开始时：

• 就业和赚取收入的机会增加，但金融和保险市场发育不够完善，社会保障制度还不能覆盖大多数家庭。在此种制度环境下，家庭收入增长将会导致孩子需求增加，边际效用发生改变$MU_0 \to MU_1$。生育行为还具有“养儿防老”的属性，因此生育需求的增长速度远快于收入增长的速度（生育的收入弹性大）。
• 劳动法和初级教育体系还没有建立起来，父母对孩子的预期收入将会随着就业和收入机会的增加而增加。这会部分抵消由市场机会增加给母亲增加的劳动机会。因此，边际负效用有可能会增大$MD_0 \to MD_1$。此时，均衡状态下孩子数量为$n_1$，且可能存在$n_1 \gt n_0$的关系。
• 随着劳动法的实施和初级教育体系的建立，经济和社会制度发生重大变化。由于劳动力市场的扩张和教育体系的建立，父母养育孩子的支出和机会成本提高，节育避孕技术的的进步使得减少孩子数量的边际成本下降，因此导致了增加孩子的边际成本上升。因此，在工业化的后期，生育的边际负效用会有很大的提升$MU_1 \to MU_2$。
• 随着社会保障体系和私人保险市场的发展，养儿防老的作用下降了，因此生育的边际效用曲线会下移至$MU_2$。此时，均衡状态下孩子数量为$n_2$，且存在$n_2 \lt n_0$的关系。

　　社会制度和价值体系的调整有时滞。

　　死亡率因外生原因的急剧下降，未能使出生率对经济增长的反应转变为现代类型。发展中国家应对人口压力，面临以下两方面的问题：

• 制度和价值体系调整需要多长时间？
• 在低收入国家，教育体系建立和计划生育推广政策在短期内有多大的效果？

三、经济增长的资源制约理论

1. 从马尔萨斯到罗马俱乐部

　　马尔萨斯人口理论：

• 人具有生育的本能，自然资源是不变的
• 自然资源稀缺性会束缚经济增长

　　罗马俱乐部观点：经济增长不可能无限持续下去，因为石油等自然资源的供给是有限的。（网页链接）

　　基本假设：人口、工业生产和其他经济活动按照以往（1900-1970年）的平均增长率呈指数式增长，食品和原材料消费按照不变的比例增长。

　　缺陷：没有考虑经纪人会做出节约资源的理性反应，没有考虑生产系数有可能变化的情况下，将过去的趋势机械外推。

2. 李嘉图模型

2.1 模型概述

　　李嘉图的经济发展理论：

• 劳动力需求和资本增长成比例提高。

  • 将现代工业的资本积累看做经济增长的驱动力；
  • 资本 / 工资基金：在出售用劳动力生产的商品之前为劳动力支付的款项，以及为购置与劳动力的使用相互 补充的工具和建筑物所支付的款项总和。

• 劳动力的供给是由愿意全职工作且不考虑工资率的劳动者的数量决定的。

  • 在短期内（人口数量不发生变化），劳动力供给固定不变，劳动力的供给没有弹性。增加新投资，会使得劳动力需求和工资率上升。
  • 在长期里（人口和劳动力数量发生变化），当工资率上升到马尔萨斯提出的生存水平$\overline W$以上时，人口开始增长，导致劳动力供给增加。在长期劳动力供给具有无限弹性。工资率总会回到生存水平$\overline W$上。
  • 从长期看，工业部门的工资成本不会上升，利润会随着资本的增加成比例增长。利润用于再投资，可以实现现代工业部门的生产和就业继续增长。

• 劳动力的生存工资水平$\overline W$依赖于食品价格。

  • 食品生产受到土地禀赋限制，如果优先使用最肥沃的土地用于农业生产，当其生产的农产品不能满足人口增长的需求，次耕地就会投入使用，同样的劳动力和资本投入无法产出与肥沃土地相同的农产品，农业生产会出现报酬递减现象。
  • 肥沃耕地和次耕地的产出水平不同，因此其租赁价格有差别。使用优等地必须向地主支付相当于优等地的生产成本和“边际土地”（用于生产的最差的土地）的生产成本之间的差额的更高的地租。
• 食品价格随着成本提高而上升，需要提高工人维持基本生活的生存工资$\overline W$，用于再投资的利润逐渐降低至消失，经济增长将会停止。

2.2 图示与分析

　　如下图所示，使用马歇尔局部均衡模型描述工业部门的劳动力市场，直线$DD$为劳动力需求，表示同所使用的特定资本存量相对应的劳动产品边际价值曲线。直线$LS$为长期劳动供给曲线，为一条水平线，劳动供给具有无限弹性，此时对应工资率为$\overline W$。直线$SS$为短期劳动供给曲线，为一条垂直线，表示劳动力数量保持不变，劳动供给毫无弹性。

补充：

在李嘉图和英国古典学派理论中，劳动力需求一般由资本（工资基金）决定。

• 在长期，就业由工资基金除以生存工资率$\overline W$决定，工资率为生存工资率$\overline W$；
• 在短期，就业等于现有的劳动力数量，工资率为工资基金除以现有劳动力数量。

思考：

在今天，资本用于生产设备的投入越来越大，将资本定义为“工资基金”可能不再合适。由于劳动法和劳动力市场的不完善，现实中工人的工资是超过生存工资率$\overline W$的；考虑到劳动分工的不断深化和劳动力学习新知识和新技能需要时间，劳动者更换岗位或行业面临更高的成本，因此行业之间的工资率也存在很大差异，短期内也难以实现充分就业。

　　在工业化之前（$t=0$）：

• 企业家拥有资本存量$K_0$，劳动力需求为$DD_0$，初始均衡点为$A$点，以生存工资率$\overline W$雇佣劳动力$L_0$
• 工业部门总产值为$O L_0 A D$，其中工人工资总额为$O L_0 A \overline W$，$A D \overline W$为利润或资本报酬

　　资本积累 / 利润再投资阶段（$t=1$）：古典经济学和马克思主义经济学的共同假设：工人只能得到生存工资水平$\overline W$，且工人会将所有的工资用于消费；资本家几乎将得到的所有利润用于再投资。

• 企业家资本存量增加$K_0 \to K_1$，其中：$K_1 = K_0 + 面积 A D \overline W$
• 劳动产品边际价值曲线（劳动力需求曲线）右移$DD_0 \to DD_1$，均衡点为$E$，工资率为$W_S \gt \overline W$
• 由于此时的工资率高于生存水平$W_S \gt \overline W$，马尔萨斯法则起作用，短期劳动供给曲线$SS$右移，以压低工资率，长期将达到均衡点为$B$点，工资率为生存工资率$\overline W$，劳动雇佣量为$L_1$
• 假设生产规模不变，且满足萨伊定律（Say's Law：生产创造需求），那么在以产品单位衡量的生存工资率不变的条件下，产出、资本存量和劳动力就业将长期以相同的速度增加。在长期，劳动力水平供给曲线$LS$，会使得企业家将利润用于再投资，进而保证工业部门资本积累和产出增长

　　人口增长与农业生产：折线$HS$为边际成本决定的谷物供给曲线（竞争性市场下，厂商的“短期供给曲线”为边际成本$MC$曲线上大于或等于平均可变成本$AVC$曲线最低点的部分）。假设土地按照最优到最劣等顺序使用，且每类土地的面积固定不变，那么$HS$曲线呈阶梯式上升。在竞争性市场中，商品的销售价格由其边际成本决定。

• 时期$t: 0 \to 1$：人口增长为$L_0 \to L_1$，谷物消费曲线右移$d_0 \to d_1$，在最优等土地$Q_1$产出达到最大化以前，谷物生产的边际成本保持不变，因此均衡价格保持不变，为$P_0 = P_1$
• 时期$t: 1 \to 2$：人口增长为$L_1 \to L_2$，谷物消费曲线右移$d_1 \to d_2$，均衡点处的谷物需求量超过最优等土地产出极限$Q_1$，农业生产的边际成本呈阶梯式变化$P_1 \to P_2$
• 随着越来越多质量较差的土地进入农业生产，其边际成本继续以阶梯式上升

　　谷物价格上涨、生存工资与土地租金（$t: 0 \to 2$）：

• 生存工资变化

  • 人口增长为$L_0 \to L_2$，导致谷物价格上涨$P_1 \to P_2$，生存工资水平必须上涨$\overline W \to { \overline W}’$才能满足工人的基本生活需求，因此长期工资率提高到新的生存工资水平${\overline W}’$
  • 企业家资本存量为$K_2$，此时工业部门总产出$O L_2 C D$，利润（或资本报酬）从初始的$C D {\overline W }’$下降至$G D {\overline W }’$，资本家将利润用于再投资的激励下降

• 土地租金变化

  • 谷物价格上涨$P_1 \to P_2$，使用优等土地的谷物生产者的单位产出可以获得$P_2 - P_1$的超额利润
  • 生产者之间使用优等土地的竞争会使得优等土地的地租提高$P_2 - P_1$，优等土地的所有者（地主）将获得全部的农业生产的超额利润

2.3 李嘉图陷阱

　　低收入国家在农业停滞的状态下进行工业发展必然受到自然资源制约的问题。这种制约问题即为“李嘉图陷阱”。

　　李嘉图陷阱：在各等级土地面积固定的自然资源禀赋条件下，工业化初期经济增长会受到固定土地资源禀赋机制的制约。原因是人口增长导致食品价格上升，经济将处于“停滞状态”，由于超低的利润率无法激励追加投资，劳动者的实际工资水平也处于最低生存水平，只有地主的地租收入在增加。（T. W. Schultz, 1953 - 食品问题）

　　摆脱李嘉图陷阱：开放粮食进口，废除对进口便宜粮食设置关税壁垒的谷物法。通过贸易自由化，利用全球近乎无限的最优等土地，让英国国内的农业生产控制在最优等土地的生产极限范围内（上图$t=1$时期，谷物总产量为$Q_1$，价格为$P_0 = P_1$）。

　　反对意见：

• 在工业化初期，低收入国家赚取外汇并不容易，将外汇用于科学技术的引进可能更加有用；
• 人口稠密的国家（如亚洲地区）的农业生产成本普遍更高，开放粮食贸易会导致国内农产品价格与国际相比没有竞争优势，且国际价格波动会导致国内价格也难以保持稳定。

　　更有用的措施：促进农业技术进步，通过科学的方式组织农业生产

3. 二元经济模型

3.1 刘易斯模型（The Lewis Model）

　　刘易斯模型假设：

• 经济中存在两个部门：以农业为代表的传统部门、以工业为代表的现代部门

  • 传统部门：大而弱——产出份额占比高，但生产率低
  • 现代部门：小而强——产出份额占比低，但生产率高

• 工资率的决定：

  • 传统部门：由制度决定，为生存最低水平$\overline W$（古典经济学假设）
  • 现代部门：由劳动边际生产力决定，为效率工资（新古典经济学假设）

• 劳动力供给：

  • 传统部门：缺乏弹性，存在剩余劳动力，因为在发展中国家的农村地区由于熟人互助或血缘关系，雇佣了过多劳动力
  • 现代部门：具有无限弹性，从而可以确保基本积累与利润同步增长
• 传统部门的边际劳动力生产力为0，或者远低于制度工资率

　　刘易斯模型的2个拐点与3个阶段：

• 第一阶段：劳动力无限供给阶段，传统部门边际生产力为0的剩余劳动力转移。

  • 现代部门按照低于效率工资的、固定的制度工资率提供就业机会，农业部门会有大量剩余劳动力转移到工业部门。
  • 在所有剩余劳动力从传统部门全部转移到现代部门之前，劳动力供给曲线为一条水平线，资本和利润同时增长的过程一直持续（类似于李嘉图理论）。
  • 刘易斯第一拐点：从劳动力无限供给转变为劳动力有限供给，此时传统部门不再有零值劳动力（边际生产力为0）。

• 第二阶段：劳动力有限供给阶段，传统部门边际生产率大于0、小于生存水平工资率$\overline W$的劳动力转移。

  • 所有传统部门的剩余劳动力都被现代部门吸收，相对应于工业部门对劳动力的进一步吸收，农业部门的工资率将沿着其边际生产力曲线提高。
  • 该过程中，传统部门逐渐向现代部门转型，其工资率的决定规则也从古典原则逐渐向新古典原则转型。
  • 劳动力从传统部门向现代部门转移的速度，取决于两个部门的工资率差异。在第二阶段，现代部门的工资率仍为生存水平$\overline W$，传统部门的工资率从接近0逐渐提高至生存水平$\overline W$，两个部门的工资率水平差异不断减小，因此劳动力转移的速度也在逐渐放缓。
  • 刘易斯第二拐点：从劳动力有限供给转变为劳动力不足，经济的二元性质不再存在，此时传统部门的的工资率已经达到生存水平$\overline W$，现代部门要继续吸收传统部门的劳动力，必须提高工资率。

• 第三阶段：劳动力不足阶段，传统部门和现代部门提高工资率，以竞争有限的劳动力。

  • 传统部门（农业）成为现代经济的组成部分，其工资率和人均收入沿着向上倾斜的劳动供给曲线持续上升。
  • 二元经济增长过程中，在第二拐点之前，有可能解决不了李嘉图陷阱（或舒尔茨食品问题）导致无法发展。

3.2 拉尼斯-费模型（The Ranis-Fei model）

　　拉尼斯-费模型考虑了李嘉图陷阱对经济发展的影响。

　　如下图所示：$O_1 O_2$为劳动力总量，其中左边为工业部门的劳动力数量，右边为农业部门劳动力数量。凹型曲线$O_2 R$为农业部门产量对劳动力投入的反应（生产函数）。

　　或者倒过来看：随着农业劳动力投入量不断增加，农业边际产出递减，农业总产出增加，超过$S$点后，劳动力的边际产品为0。

　　上图中的工业发展过程，可以分为三个阶段：

• 在工业化开始前（点$O_1$）：所有劳动力从事农业生产（$O_1 O_2$），假定农业劳动的边际生产率为0，根据社区户主和收入分享原则，农业产出由劳动者平等分享。每个劳动者的收入为直线$O_2R$的斜率，这个平均生产力为生活费用的决定因素，即为制度决定的生存工资率$\overline W$。

• 第一阶段、第二阶段（线段$O_1 T$）：

  • 随着工业部门的资本积累，工业劳动力需求曲线向右移动$D_0 \to D_1$，此时工业部门的工资率为生存水平$\overline W$，由于农业劳动力的边际生产力低于工业部门提供的制度工资率$\overline W$，向工业提供劳动力的价格保持不变。
  • 在$S$点以后，农业劳动力的边际产量开始为正，劳动力进一步向工业部门转移会造成食品总产出的下降，使得食品价格相对工业品价格上升。$S$点为“短缺点”。
  • 在第二阶段，工业超过了$S$点，以工业产品单位度量的工资率需要上升，以满足劳动力因食品价格上涨导致的生存工资率提高。工业劳动供给曲线从$S$点起向上倾斜。
  • 在第二阶段，对于大部分劳动力而言，食品仅能满足生存需求，因此需求价格弹性非常小，食品价格和劳动力生存工资率会以很剧烈的幅度上升，曲线的斜率可能会很陡峭。
  • 如果食品价格的剧烈上涨，严重挤压了工业部门的利润空间，在$T$点以前工业部门的资本积累已经停滞，会使得发展中国家无法跨越李嘉图陷阱。

• 第三阶段（线段$TO_2$）：

  • 如果跨越了$T$点（刘易斯第二拐点），结论和刘易斯模型相同。

　　拉尼斯-费模型的启示：

• 农业生产率不会无缘无故提高。如果发展中国家不努力提高农业生产率，强行将资源从农业部门转移至工业部门，很有可能无法实现经济现代化。
• 工业化从一开始就需要依靠农业技术进步的支持，以防止食品价格和生存工资率的迅速上升。

补充：

（个人观点）

工业生产需要三种生产要素：资金、劳动力和技术。在改革开放后，劳动力主要来自农村的剩余劳动力，资金主要来自工农业剪刀差在工业部门积累的利润和国外资本，并在引进外资的同时通过市场换技术引进了一批生产技术。

中国为什么没有掉入李嘉图陷阱？

• 严格控制人口：实施严格的“计划生育”政策，避免了人口爆炸式增长与农业生产之间的突出矛盾；
• 保障农业部门劳动力数量：通过严格的户籍制度，避免了农村劳动力过快流向城市工业部门；
• 改善农业基础设施：在20世纪50-60年代，集体农业生产时期建设了大量的灌溉设施等农业基础设施，为改革开放后稳定粮食生产提供了有利条件；
• 使用先进生产要素：20世纪80年代以后，化肥、农药等农业直接投入品的使用量迅速提高，节约了大量劳动投入，并提高了单位面积土地的农产品产量。

四、打破自然资源限制

　　低收入国家发展面临的资源约束：

• 人口爆炸式增长，人均可利用资源急速下降；
• 资源的不合理使用导师土壤侵蚀、荒漠化等环境恶化问题，减少了可利用资源总量。

1. 农业增长潜力

1.1历史上的农业增长潜力

　　农业机械化的主要作用是替代劳动力，在土地资源受限的情况下，通过机械化难以提高单位土地农业产出。

　　历史上通过轮作和休耕提高土地生产率：

• 两圃制：粮食作物和休耕轮换，土地利用率为$1/2$
• 三圃制：连续两次种植粮食作物，然后休耕，土地利用率$2/3$
• 四圃制 / 诺福克轮作制：以四年为一个周期，每块土地轮换种植小麦、萝卜、大麦、三叶草或芜青，没有休耕地，土地利用率$4/4$

　　以资源为基础（或者说以植物营养循环为基础）的农业发展可以满足低人口增长率（例如小于1%）下的食品需求增长，但当人口增长率超过2%时，上述方法不能保证长期的农业产出增长。

1.2 以科学为基础的农业潜力

　　以科学为基础的农业：通过科学知识和工业投入（例如：应用化肥、改良作物品种），突破土壤自然肥力的制约从而提高农业土地生产率。

　　20世纪20-30年代，发展中国家人口爆炸式增长，并且在二战后世界人口增长加速。但是美国的国内粮食价格（美国一直是主要的粮食出口国，国内价格和国际价格变化大致相同）小麦和玉米的价格没有明显升高（甚至价格下降）。

　　美国粮食产量稳定增长（因而粮食价格总体下降）的原因：

• 土地面积没有明显增加：19世纪后期，美国西部地区已经不再开垦新土地。
• 劳动节约型技术开发与应用：农业机械化（马 $\to$ 拖拉机）使得更少的劳动力可以耕种更多的土地。
• 改良的作物品种：例如杂交玉米，提高了作物吸收营养和转化为粮食产量的能力。
• 肥料工业的发展：化肥的使用，提高了土壤营养供给能力。

　　在1900-1930年期间，品种改良和肥料工业使得农产品价格下降了约40%，土地价格相对于农产品价格上涨了200%。化肥价格相对土地价格急剧下降促进以科学为基础的农业发展，是成功的诱致性技术创新。

　　农业技术研发的特点：

• 不可分性：与机械等生产要素的“假不可分性”不同，农业技术的研发具有“真不可分性”，因为研发投入巨大，难以由私人部门（如：农民、私人企业家）开发，往往需要国家（特别是发达国家）建立的农业研究和推广体系完成（T. W. Schultz - 改造传统农业）。
• 正外部性：保护农业技术专利比较困难，开发和推广者很难获得技术带来的所有收益。

　　农业技术研发具有公共产品的属性，且农业技术研究和推广体系的建立需要花费大量资金，往往由发达工业化国家的公共部门完成。

联想：

联合国粮食与农业组织（FAO）的数据显示，2019年，中国的耕地占全球耕地的8.64%，却利用了全球超过25%的农用化肥折纯量。在耕地资源受限的情况下，依靠增加化肥投入已经难以实现粮食产量的增长。因此，粮食产量稳定与增长，需要依靠作物品种的改良。考虑到中国的工业化已经完成，有能力投入工业积累的资金用于农业技术研发。这也是近两年中国关注种子安全的重要原因。

　　如上图所示，作物品种改良和肥料工业发展等农业技术创新，减少了农业产出对土地资源的依赖，是$i_0 \to i_1$变化的诱致性技术创新。

2. 绿色革命

2.1 关于绿色革命

　　将以科学为基础的农业发展机制转移到发展中国家，可以帮助发展中国家缓解人口与资源压力，避免陷入李嘉图陷阱。

　　转移机制需要适当的公共品供给：

• 基础设施建设：如运输道路的建设
• 完善法律与制度环境：如专利保护制度
• 建立公共研发和推广部门

　　越贫困（或发展水平越低的）发展中国家，建立转移机制的难度越大。利用发达国家已有的技术是成本更低的选择。但是农业生产受到环境因素的影响很大，通过技术引进实现农业技术转移比工业技术转移更加困难。

　　在发展中国家开展“绿色革命”，即现代品种的开发和扩散，需要对作物品种进行本地化的适应性调整。

　　绿色革命可以看做开发土地节约型技术的机制。

2.2 技术转移的条件

• 适应性研究
• 基础设施的建设

　　19世纪末，日本进入现代经济之时，已经面临人口与耕地禀赋的严峻矛盾，需要增加单位耕地的农业产出。

• 使用商品有机肥料（如鱼粉、豆饼）
• 农业试验站对作物品种进行改进

　　从20世纪初开始，日本的每公顷水稻产量呈现上升趋势。在第一次世界大战的经济高速增长期间，日本大米价格急剧上升，有陷入李嘉图陷阱的风险，因此日本将水稻生产技术转移到其殖民地（朝鲜半岛、台湾）。因此，20世纪20年代开始，朝鲜半岛和台湾的水稻产量开始显著上升。

　　台湾进行绿色革命后水稻产出迅速增加的原因：

• 开展适应性研究：让种植于日本（温带气候）的水稻品种适合在亚热带环境的台湾种植
• 良好的水利设施与灌溉条件：为了种植甘蔗修建的灌溉设施，保证了水稻种植的用水需求

　　朝鲜半岛的气候条件与日本更相似，没有专门研究适应本地的新品种，但由于日本和朝鲜半岛的水土条件不同，在朝鲜半岛种植日本适宜种植的水稻品种，不能到达日本相似的产量。在20世纪30年代以后，朝鲜半岛改进了灌溉设施，并对种植的品种做了改进，单位面积水稻产量才有了快速上升。

　　绿色革命的核心是以温带的先进技术为原型，开发适宜热带环境的适应性技术研究。因此，绿色革命的本质是一种适应性研究能力的转移。

2.3 外延式与内涵式土地扩大

• 外延式土地扩大：通过增加土地面积实现总产出增长。
• 内涵式土地扩大：通过提高土地生产率实现总产出增长。例如：改善灌溉设施、改良种子、开发肥料技术。

　　通过耕作劣等地（土地开垦，Land openings）实现农业产出的增长，耕作劣等地的边际成本更高，因此边际成本曲线$A$呈现上升趋势，且上升速度越来越快。

　　通过集约经营（例如：灌溉，Irrigation）实现农业产出增长，修建灌溉设施的成本包含在农业生产的边际成本中，因此初始的边际成本更高，但增长更为缓慢。

　　在$P$点以后，外延式土地扩大的边际成本迅速上升，但内涵式土地扩大的边际车根本迅速的相对更加缓慢。

　　肥料和良种的使用降低了增加产量带来的灌溉成本上升，体现为边际成本曲线下移$I \to I’$。

3. 诱致性创新的障碍

　　“绿色革命”是人口对有限的土地资源的压力诱致的农业生产技术创新。发展中国家可以引进发达国家的科学技术，使得创新可能性曲线大幅度移动$I_0 \to I_1$，对于土地相对稀缺性的上升$P_0 \to P_1$（要素相对价格上涨反映要素相对稀缺性提高），引进技术会缓解土地的相对稀缺性（点$b \to c$）。

　　诱致性技术变迁的实现需要依靠诱致性制度制度创新。诱致性技术的转移需要满足开展适应性研究和基础设施建设两个条件，依靠私人部门难以完成，需要依靠公共支持的农业研究制度（例如国际农业研究中心）和土地基础设施开发组织这样的制度创新。

3.1 非洲的问题：资源禀赋不同造成的社会-制度传统差异

　　特定资源禀赋下形成的社会-制度传统，可能会成为诱致性创新的阻力。例如，在非洲，人口密度远低于亚洲，其农业生产方式主要是轮作和游牧，大部分农地为部落 / 社区所有，共有产权（或私有产权的相对缺失）不利于土地基础设施的长期投资；与定居农业相比，游牧的农业生产方式，会使得道路和灌溉系统等资本形成的相对滞后。亚洲类型的绿色革命（定居农业、内涵式土地扩张的技术）依赖于农业基础设施的建设（如灌溉设施）和现代农业投入品的使用（如化肥），非洲不发达的基础设施，使得亚洲类型的绿色革命难以突破人口爆炸式增长导致的自然资源制约。

　　图解：

• 在上图中（诱致性技术创新模型）：引进亚洲类型的绿色革命技术后，非洲的私人生产者的最优点发生了转移（点$a \to c$），但由于公共产品供给（如产权制度、灌溉设施）不充分，其农业发展陷于点$b$。
• 在下图中（外延式、内涵式的土地扩大与农业生产边际成本的关系）：引进亚洲类型绿色革命技术后，这些国家的累积性偏差已经过了$P$点，但使没有能力实现生产边际成本曲线的切换（曲线$A \to I$）。

　　非洲地区曾经作为殖民地，因此在独立以后，许多国家选择了采取社会主义经济管理模式（即强烈干预市场经济，与之对应是速水佑次郎认为的资本主义的自由市场）。政府倾向于干预私有品市场，而非提供社会需要得公共品，会导致效率低下和腐败，并且加速工业化也会成为剥夺农业的手段（如贸易保护政策、垄断农产品的购销等）。

　　剥夺农业剩余用于工业化进程中的资本积累，在发展中国家很常见。例如中国的“工农业剪刀差”，对于缺乏资本原始积累的发展中国家而言，用农业补贴工业是可以获得工业资本积累的最方便的途径之一。

　　为什么亚洲使用公共品的适宜供给来补偿对农业的剥夺，而非洲国家选择分配私有品作为补偿的主要模式？

• 非洲从土地资源禀赋风度迅速转变为土地资源稀缺，没有足够的时间对传统和惯例进行改变、建设灌溉等基础设施；
• 非洲国家的国界由宗主国划定，没有考虑当地人口的社会完整性，在独立以后，公民和政治家的部落社区意识比国家意识更强，会优先考虑部落 / 社区的利益，而非国家整体利益。

3.2 绿色革命的发展方向

　　绿色革命本质是国际技术的转移过程，当技术接受国的技术水平接近世界技术前沿时，技术转移过程就会停止。

　　绿色革命下的国际技术会先转移到环境条件最有利的地区，然后通过提高引进技术的适应性，使得适应技术接受国的特定环境条件，并提高当地的环境条件，将技术扩散到条件不利的地区。

　　技术适应性具有从有利地区发展到不利地区的顺序性。

　　如果技术扩散即将结束，但发展中国家还未完全解决人口增长与资源禀赋制约的矛盾，即粮食无法保持自给，发展中国家就有重新陷入李嘉图陷阱的可能。

4. 靠冗余的自然资源获得发展

　　发展中国家的经济活动（特别是出口）高度依赖自然资源。一些发展中国家拥有大量的自然资源，发展初期主要依靠开发自然资源与生产初级产品。

4.1 殖民主义和剩余输出理论

　　剩余输出理论（迈因特，Hla Myint，1971）：人口密度低、有大片未利用土地和丰富自然资源的“广袤的土地”上的发展过程。

　　在殖民主义下，非洲、东南亚等地区的经济体被卷入国际贸易，因为一些土著居民尚未开发、利用的自然资源可以生产外部需求很高的初级产品，这些殖民地的自然资源开始拥有市场价值。外国资本和企业家开发殖民地的自然资源所形成的收入源用于宗主国的资本积累。

　　这种基于殖民主义的自然资源开发和剩余输出，并没有给殖民地的居民带来收入和生活水平的明显提高，即剩余的物质资本主要流向宗主国。为了保证劳动力价格低廉，宗主国会防止本地工人参与教育和学习技能，也未形成人力资本。

　　马克思的“依赖理论”：要保持发达国家的资本高报酬率，就必然造成第三世界的贫困。

　　因此，在殖民地独立后形成的发展中国家，形成了支持进口替代工业化政策和实现外国企业和资源国有化的意识形态。

　　以开发冗余自然资源为基础的经济增长能否持续，并且增加当地居民的福利，主要取决于能否将资源租金动员起来，并用于人力资本投资、改善基础设施和制度建设，使得市场机制有效地运作起来。

补充：

我的观点：对于发展中国家（特别是前殖民地国家）来说，发展的关键是制度形成与资本积累，市场机制在初期并不能起到决定性作用。

在殖民地经济中，市场机制是被扭曲的。在被殖民以前，对本地居民而言的冗余自然资源有价值，但并非市场价值；殖民行为发生后，这种非市场价值被开发。前殖民地国家能否获得发展，关键是是否形成了资本积累，包括冗余自然资源开发带来的物质资本在本地的积累，以及在地物质资本（留在当地的物资资本）形成的人力资本。而制度形成的关键则是构建适应性制度-文化系统与市场机制。

市场机制并不应该被割裂的讨论，它属于国家制度特征的一部分，市场机制并不以社会主义和资本主义的名称而区别。

4.2 原材料理论

　　原材料理论和剩余输出理论在理论结构上相同，区别在于原材料理论以发达国家历史经验为基础，而剩余输出理论则以殖民地经济为基础。

　　原材料理论：在空地的经济发展过程中，从利用冗余自然资源出口向国内工商业增长转变的方式。

　　出口原材料或初级产品，为资源丰富的发展中国家提供了就业和收入机会，可以带动国内消费以及原材料生产、加工和运输等，并诱致国内工商业的发展。

　　工商业的发展依赖国民收入和人口数量。如果在人口达到工商业出现规模经济的门槛以前停止，或原材料生产的冗余资源在达到这个门槛前耗竭了，就不能实现可持续的经济增长。

4.3 荷兰病

　　荷兰病：丰富的自然资源禀赋是经济发展的财产，有时候也会成为导致经济停滞的陷阱。

　　在资源丰富的国家，因资源出口增加引起的农业和制造业的附加值降低，足以从资源部门收入增长中得到补偿。但由于天然气、石油和矿物等具有高资本密集的特征，自然资源开采部门的就业增加不足吸纳农业和工业部门解雇的工人。

　　这种失业中的一部分可以被非贸易品生产（如建筑业和服务业）的就业增加所吸纳，但非贸易品生产部门的劳动力在配置通常会有一个较长的时滞。

　　自然资源禀赋丰富并不一定是经济发展的必要条件，而有可能成为经济发展的障碍。只要采取适当的政策就可以使资源丰富的国家避免落入荷兰病陷阱。