推文人 | 张航

 

原文信息：

 

Kantor S, Whalley A. Research proximity and productivity: long-term evidence from agriculture[J]. Journal of Political Economy, 2019, 127(2): 819-854.

 

背景

 

1862年，美国国会颁布《莫里尔法案》（Morrill Act）旨在促进美国农业技术教育发展。该法案规定，该法案赋予每个州3万英亩土地以资助开办一所农工学院即“赠地大学”（land-grant colleges），讲授有关农业和机械技艺方面的知识，为工农业的发展培养所需的专门人才。但因财政原因，这些赠地大学在成立初期并未有良好的发展。直到19世纪80年代，“农业问题”在美国成为万众瞩目的焦点，其产生的政治压力也愈发增大，对农业更有利的政策占据上风。1887年的《哈奇法案》（1887 Hatch Act）获得了广泛支持，该法案给予每个州的“赠地大学”提供每年15000美元的一次性拨款，且逐年递增1000美元。得到联邦政府为实验站提供的资金后，实验站（赠地大学农业实验站在文中的称谓，后文同）的创新产生了显著效果，与当地农民的生产力相比，这些创新在田间试验中获得了高得多的作物产量。具有企业家精神的农民们迅速利用了实验站的发现，他们活跃于农业社会，参加农会，识字，并阅读国内外突出新思想的农业期刊。相反，也有一些农民不愿意采用他们没有亲眼所见的新技术。在这种情况下，农业创新的传播可能更依赖于农场与实验站的地理邻近性。

 

作者认为十九世纪位于“赠地大学”联邦农业实验站的位置选取相对于未来经济发展是外生的，是可以研究科研邻近性与农业生产率的一个良好的外生变量。在实证研究中，作者采用动态双重差分的方法来识别与实验站较近的县和与实验站较远的县，并以1887年《哈奇法案》的正式提出作为时间切点，以1887年的前一期1880年作为基期，测度了1870年至2000年间内，美国农业实验站与县的距离对其县内农业产出的影响。

 

数据和描述性统计

 

本文使用了1870年至2000年美国农业普查数据（Agricultural Census），其中包含了美国各县内的作物收入、农场价值、农场面积、改良土地面积和农业设备价值等数据。此外，文中还将十年一度的美国人口普查数据（Population Census）与Fishback, Horrace, and Kantor（2005, 2006）所整理的美国各县地理数据并到数据进行了匹配。实验站的位置数据来自于美国实验站办公室（US Office of Experiment Stations），大多数州拥有唯一的联邦实验站，并设立于州内的赠地大学中。在样本期间中有三个州拥有两个实验站，作者根据各实验站的出版物数量，我们将出版物较多的实验站作为主要实验站，将另一个次要实验站。为了测度实验站的创新行为，本文还对“作物创新”进行了定义，当科学家在试验中获得的特定作物的产量比当地农民的产量至少高出50%时，认定为“作物创新”出现。

为了创建各县的平衡面板数据，作者对样本进行了以下筛选。首先只保留落基山脉分水岭（Continental Divide）以东的州，作者认为所保留的这些县在样本期间内没有较大的边界变化。其次，删除了南部州，因为南部各州的黑人学院和大学（HBCUs）获得《哈奇法案》的资助数据较难查询。最后，作者再次删除所剩样本中边界变化较大的54个县，并剔除了样本中每年没有公布农作物收入的160个县，最终的样本是由1063个县组成的平衡面板。

Table 1中（1）至（4）列中展示了的1880年的统计数据，其中第（1）列为全样本数据，第（2）（3）是根据各县与其所在州实验站的地理距离低于或高于中位数对进行了分组。如面板A所示，较近的县与较远的县其农业产出在1880年有较大差距，较近的县有较高的作物收入和产出水平。同样，离观测站较远的县其对农场的投入也相对较低，县耕地面积比例较低，农村人口较少，土地质量也较低（面板B）。同时，更接近实验站的县有较高的读写水平，这可能减少知识的扩散成本（面板C）。在（5）至（8）列中，作者对比了在《哈奇法案》提出前的1870年与1880年间主要数据的变化，可以看到，除了面板C中的识字率（literacy rate）外，远近两组数据随着时间的推移的变化没有显著性差距。

 

模型设计与实证结果

（二）实证结果

 

Table 2的（1）（2）（3）列展示了公式（1）的基准回归结果，其中第（1）列展示了从1870年至2000年各年与距离交互的估计结果，包含了1880年县的特征（林地占比、人口、农地占比）与时间交互的固定效应；第（2）列为排除了这三种县特征固定效应后的结果；第（3）列中，作者使用1887年《哈奇法案》提出前没有州立实验站的10个州作为样本单独进行估计。基准结果表明，邻近效应在很短时间内被表现出来，在1890年就已经开始显著。邻近效应一直持续到1910年，也就是在实验站开放20多年后，即到1920年或1950年后变得不再显著。此外，1870年与距离交互作用的系数均不显著，且它们值都很小。这也说明，在1887年《哈奇法案》提出之前，联邦实验站与农地的邻近性是具有平行趋势的。

（三）稳健性

 

作者在Table 2 的（4）至（10）列展示了各类稳健性检验结果。第（4）列中，作者将1940年至2000年折叠成单一虚拟变量，以观测该时间区间的整体效应。第（5）列加入了州与时间交互的固定效应；第（6）加入了1880年每英亩牛的数量与时间的交互固定效应；第（7）加入了对民主党的投票占比与时间交互的固定效应；第（8）列控制了《农业调整法案》（Agricultural Adjustment Act）下大额新政赠款的接受与时间的交互固定效应；第（9）列的作者将识别策略改变，不再识别本州内的实验站，而是改为在不考虑州边界的情况下与i县最近的实验站距离，其结果表明，改变识别策略后的结果与基准结果相似；作者认为，此时美国的农业市场尚未完全整合，实验站的开放可能会影响当地的农产品价格，作者为了解决这一问题，在（10）列中更换了核算方式，即以（玉米、小麦、燕麦、大麦和土豆）各县产量乘以其全国价格。当作者使用这种衡量方法来估计时，得到了类似但绝对值较大的系数，这或许表明，积极的生产率效应压低了尚未完全整合的市场的当地价格。

 

科研邻近性的对农业TFP的影响

 

由于文章作者使用的县级生产数据，且时间跨度很长，其对TFP的分析必然比使用现代数据对单个企业的研究更为粗糙，但作者们遵循参考了Greenstone、Hornbeck和Moretti（2010）的研究，对公式（1）进行了修改。使该公式不再包括每英亩的变量，而是各县的总数，并且对改进的英亩数、农村人口、农业设备、化肥支出、农地规模作为投入来进行控制。Table 3为邻近性对TFP影响的估计结果，第（1）列的结果与上文中土地生产力结果有所不同。科研邻近性效应对TFP的影响比对土地生产力效应需要更长的时间表现出来，并且该影响消失的更快。

 

作者通过调整投资来解决投入选择的内生性问题，并且使用投资的变化（Olley and Pakes 1996）和原材料投入（Levinsohn and Petrin 2003）作为控制变量，故在第（2）列中，加入了资本（农场设备价值与优化土地面积的对数）与投资（农场设备价值与优化土地面积的对数的变化）四阶的多项式以及其交互。在第（3）列中添加农场设备价值、农田面积、肥料支出的四阶多项式，以及它们之间的交互项。在第（4）栏和第（5）栏中，作者将农场规模的对数和受教育程度的对数进行控制，以控制农民组成的变化，结果与基准估计值非常相似。

作者为进行经济效应分析而进行了假设，即假设在空间上重新分配实验站，以最大化它们与农场之间的平均邻近性（平均距离最小），使其平均距离为87英里，而非Table 1中的实际平均距离119英里，并利用Table 3 第（1）列所估计出的1910年每单位距离变化对TFP的影响0.14，标准差83。其结论是如果研究站与农场的位置尽可能接近，而不是简单地放在赠地大学，全国TFP在1910年就会高出5%，运算过程如下。

邻近性与作物创新

 

为了更直接地研究这些实验站的对特定作物创新如何影响农民在该作物的生产力，作者对回归公式进行了改进。

Table 4展示了邻近的作物创新影响其作物产量的估计值。结果表明，作物创新在出现10年后开始扩散，且该扩散在创新后的20年内基本完成。从第（2）列与第（3）列估计可以看出，在1920年之前，研究的邻近性加速了作物创新扩散，在作物创新发生20年后，邻近性的重要性仍然存在。然而在1920年后，农业更加普遍地推广和获取信息成本的降低（如电话和汽车的出现）之后，其结果变得不显著了，创新的扩散不在依赖于其空间的邻近性。

 

Table 4的第（4）至（11）列中，作者测度了印刷材料的流通、读写能力以及与实验站科学家的社会联系与邻近效应之间的关系。在第（4）至（7）列中，可以看到只有当实验站的邮寄流通较少或人口受教育程度较低时，靠近创新才更为重要。如果农民们有足够的读写能力或印刷材料广泛流通时，与农业创新的邻近性就不那么重要了；第（8）和（9）列是根据实验站与该实验站的科学家故乡所在的县的距离进行划分的。可以看到如何科学家的故乡如果离实验站比较近，那么邻近效应就不存在了，而距离较远才产生邻近性效应。第（10）列和第（11）列是作者用另一种方式来测度实验站的社会关系，表示的是作者自定的一种非地理距离，即是实验站内科研人员来源国的比例与每个县的人来源国的比例的相似程度，从结果中可以看到，这种社会关系并没有体现出很大差距。因此，当农民受到更好的教育，当实验站将他们的发现传播得更广，或者当农民与实验站科学家的社会联系更紧密时，农作物创新才能更快地传播到更远的地方。

 

结论

 

作者利用1870年至2000年横跨了130年的长期数据，以双重差分的方式检验了科研的邻近性对农业生产率的影响，其实证结果显示实验站与农场的邻近性影响其土地生产力约20年，随后下降，直至今日已基本消失。作者得出以下主要结论，在19世纪末与20世纪初，受制于农民的教育程度与信息转播的效率，空间的邻近性对于农业的传播更为重要，但随着农业推广项目的发展、汽车与电话的出现，实验站的发明更容易被传播到更远的农场，其邻近性所带来的差距不再显著。

 

Abstract

 

We use the late nineteenth-century establishment of agricultural experiment stations at preexisting land-grant colleges across the United States to estimate the importance of proximity to research for productivity growth. Our analysis reveals that proximity to newly opened permanent stations affected land productivity for about 20 years and then subsequently declined until becoming largely absent today. We conclude that spatial frictions substantially reduced the rate of return to public research spending in the late nineteenth and early twentieth centuries, but such frictions significantly diminished as extension programs, automobiles, and telephones made it easier for discoveries to reach farther farms.