自上个世纪90年代户籍制度放松以来,农村劳动力大规模涌向城市寻找非农工作,导致农村内部农业劳动力急剧减少,有研究表明2004年前后农村内部开始出现农业劳动力短缺现象。在这种背景下,中国粮食产量却从2002年以来实现了“十一连收”,这背后的逻辑是什么?从生产理论来看,农业劳动力的减少,只能被农业机械替代,许多国际农经学者认为东南亚国家由于实行细碎化、小规模的土地经营模式无法推广农业机械,必须实现土地规模化以后才能推广农业机械。然而,在过去的十年间,中国粮食生产并没有大范围的实现土地规模化经营,那中国的农业机械是不是就没有得到发展?如果中国农业机械没有得到发展,那么在中国农业劳动力不断减少的情况下,为什么中国粮食生产又会持续增收?围绕上述问题,本文将结合理论和实证两个层面进行分析,‘探究在中国农村劳动力减少背景下,农业机械如何对中国粮食生产发挥作用,并最后根据研究结论,为中国未来的农业机械和粮食生产发展提供相关政策建议。首先,本文从宏观层面入手来把握中国农业机械与粮食产出之间的关系,利用国家统计局公布的30年中国农业机械存量与粮食产出等相关指标的省级数据,建立生产函数做实证估计,结果表明中国农业机械存量在过去30年间对粮食产出没有显著影响。这个宏观层面的结论很难解释现实,因为如果农业机械没有发挥作用,没有替代劳动力,过去30年间农业劳动力急剧减少,中国粮食产出怎么可能出现持续增收现象?随着继续深入这个问题,笔者再转入微观层面进行研究,利用农业部固定观察点办公室在2009年至2012年调查的30000多个农户样本数据,建立生产函数进行实证估计,发现农户家庭的农业机械使用费用对粮食产出有非常稳健的正向影响。为什么农户层面的农业机械使用量对粮食产出有显著正向影响,而宏观层面中国的农业机械存量却对中国粮食产出没有显著影响?在农村调查中,我们发现2004年前后,中国农村开始普遍出现农业机械化服务,即某些专业农民购置大型农业机械(如联合收割机)在农忙时节到其他地区为当地农民提供机械化服务(如粮食收割),这种现象目前被学界和公众称为“跨区作业”。该现象揭露了为什么宏观层面的农业机械存量无法解释中国粮食产出持续增收,因为促进中国粮食增收的关键之处不在于中国农业机械总体存量的增长,而是农业机械使用方式的变化——跨区作业模式的出现,使中国的农业机械能够得到更加有效的使用。同时,农村农业机械化服务的出现,使得普通单个小农户不用自己购买大型农业机械用于自家的粮食生产,只需要将粮食生产工序(比如收割工序)外包给那些购买了大型农业机械且提供农业机械化服务的专业农民,这也解释了为什么微观层面农户家庭的机械使用费用对粮食产出有显著正向影响。其后,本文研究了为什么中国农村会自发涌现出这种农业机械化服务市场,从农业机械化服务的供给和需求两个层面加以研究：供给层面的研究表明：单个农户如果购买大型农业机械(例如联合收割机),只用于自家几亩地的粮食生产,那每亩的机械成本极度昂贵。中国幅员辽阔,各个地区之间气候差异极大,从南到北(或者从北到南)的粮食成熟时间可以形成个较长的时间梯度,而那些购买了大型农业机械的农民就可以利用这个成熟时间梯度,在全国十多个省份连续7个月的时间内进行跨区收割。通过这种跨区作业的模式,购买大型农业机械提供机械化服务的专业农民就可以降低每亩的机械使用成本,随着跨区收割亩数的增加,他们甚至可以获得额外利润,这就形成了中国农村的农业机械化服务的供给市场。需求层面的研究表明：随着中国工业化进程的加速,非农就业机会的增加和劳动力工资的不断上涨,迫使中国粮食生产模式从过去的“互帮互助”式解体,而农村内部雇工工资水平过高也使雇工粮食生产模式成本太高,单个小农户只有通过将粮食生产工序外包给提供机械化服务的专业农民,才能实现粮食生产的成本最小化,所以当前中国粮食生产的“外包式“生产模式已经成为帕累托最优选择,这便形成了中国农村的农业机械化服务的需求市场。从农业机械化服务的供给和需求综合来看,正是因为中国地区气候差异和工业化所引发的劳动力短缺,诱导了中国农村农业机械化服务市场的出现,从而保障了中国粮食的持续增收。另外,单个农户将粮食生产工序进行外包,在产生了规模经济的同时,也实现了中国粮食生产的劳动分工。最后,本文还研究了农业机械化服务对中国粮食生产效率的影响。传统农业经济学认为农业生产的精耕细作模式更有利于促进粮食生产效率,农业机械化服务的出现是不是会影响农户的粮食生产效率呢?利用农业部固定点农户数据,使用倾向得分匹配方法进行实验对照分析,研究结论表明农业机械化服务替代劳动力后,并没有对农户家庭的粮食生产效率有显著影响。综合以上所有的研究,本文在现实和理论层面分别作了以下的贡献：在现实层面,首次揭露了中国农业机械发展与粮食生产的内在逻辑,解释了在中国农业劳动力不断减少的背景下,是因为中国农村涌现的农业机械化服务促进了中国粮食的持续增收,而不是因为中国农业机械存量的增加。在理论层面,过去农业经济学家们认为只有实现了土地经营的规模化,才能带来农业的规模经济,使农业机械得到普及。但是本文研究表明：农业生产中某工序一旦实现外包,同样可以产生规模经济,促进农业机械的广泛使用,而不是一定要求土地实现规模化经营。此外,单个小农户将粮食生产工序中劳动繁重的工序外包给提供机械化服务的专业农民后,只需要完成劳动较轻的生产环节(比如播种和管理),从而实现了劳动分工,打破了传统经济学认为农业生产无法实现劳动分工的认识。