環境污染治理成本內部化條件下的適度生豬養殖規模的研究

吳林海等

摘要

本文基于對江蘇省阜寧縣261個生豬養殖戶的實地調查，從生豬養殖投入與產出的角度，考察了生豬養殖規模報酬情況。研究發現，考慮生豬養殖綜合技術水平與資本、勞動力和土地等生產要素對生豬規模產量的影響，阜寧縣生豬養殖存在規模報酬遞減。由此，如果政府單純出于提高生豬規模產量的目的，鼓勵養殖戶擴大養殖規模，滿足豬肉市場需求的政策并不可取。研究還發現，當養殖戶不承擔相應的環境污染治理成本時，最佳的養殖規模在600-800頭之間；當環境污染治理成本內部化時，最佳的養殖規模在31-35頭之間。與此同時，生豬的市場價格與政府政策因素也影響最佳的生豬養殖規模。生豬的市場價格越高，則最佳養殖規模量越大；政府的目標函數不同，最佳養殖規模量也將隨之改變。故政府應該根據生豬產業分工的區域發展目標，制定相應的政策策略，通過政策調節區域內不同層次的養殖主體的生豬養殖規模保持在一個合理的區間內，以實現經濟效益與環境效益的統一。

關鍵詞生豬養殖；環境污染；治理成本內部化；適度規模

中圖分類號F205

文獻標識碼A

文章編號1002-2104（2015）07-0113-07

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.07.016

2000-2012年間，中國生豬出欄量、存欄量分別從52 67334萬頭、41 63361萬頭增長到69 78950萬頭、47 59224萬頭[1]。但是，隨著生豬養殖業的快速發展，養殖過程中豬糞便尿液污染、豬舍廢水污染以及病死豬亂扔亂拋引起的水體污染等生態環境問題日益突出。楊惠芳測算了一頭生豬每天會產生18 kg的糞便量和尿液量[2]，而鄔蘭婭等估算了我國成年生豬有3%的死亡率[3]。根據以上的經驗數據，可以估算，2012年中國在生豬養殖過程中將產生不低于264億t的糞便和尿液， 以及高達2 15844萬頭的病死豬。生豬養殖產生的大量污染物給已較為脆弱的農村生態環境帶來了沉重的負擔，嚴重影響了農村“生產發展、生活富裕、生態良好”的文明發展目標的實現。

生豬養殖環境污染的日益加重不僅受生豬養殖量增加的影響，也受養殖戶對污染物處理方式的影響。由于病死豬無害化處理需要增加成本，生豬糞便與尿液還田的數量有限，養殖戶出于自身經濟利益的考慮，直接排放未經處理的生豬糞便與尿液，或向江河湖泊亂扔、亂拋病死豬就成為可能的選擇。虞祎等[4]的研究認為，養殖規模越大的生豬養殖戶，越傾向于選擇環保的方式處理污染物。然而，Shreve et al[5]和郭偉奇[6]的研究認為，當生產要素投入超過一定的限度，繼續增加要素投入擴大養殖規模，導致畜禽過度集中，疫病傳播的危險性將相應增大，可能會提高仔豬的死亡率等。Kilbride et al[7]對英國112個大型商業生豬養殖場的調查研究發現，由于疾病的傳播，仔豬死亡率已高達12%。Gilchrist et al[8]的研究指出，畜禽飼養密度過大會提高潛在微生物在動物群體間的傳播。Burkholder et al[9]的研究進一步表明，高度集中的畜禽生產方式將導致一系列的生態環境問題。因此，在發達國家，為了防止養殖場廢棄物對生態環境的污染，已逐步控制養殖規模[10]。鑒于此，本文對江蘇省阜寧縣生豬養殖的投入與產出進行調查，采用CobbDouglas 生產函數評估生豬養殖規模報酬情況，從而研究調查地區生豬養殖規模是否適度。與此同時，本文以生豬養殖環境污染治理成本內部化為邏輯起點，分析調查地區最佳養殖規模的大小。

1文獻回顧

基于成本和收益的角度，國內外學者們圍繞“適度養殖規模”展開大量的研究。與養殖規模相關的成本優勢是美國畜牧轉向大型專業化養殖場的主要原因[11]，美國大規模養殖具有的成本優勢是由于先進的養殖技術和管理方式提高了飼料的轉化率而產生的[12-13]；而我國生豬養殖管理水平并未隨養殖規模的擴張而得到較大的提高，因而中小規模養殖相對大規模養殖有一定的成本優勢[14]，且國外的研究也證實養殖規模的擴大存在一個“度”，隨著生豬養殖規模的不斷擴大會出現規模報酬遞減的現象[15]。姚於康等[16]研究了江蘇省范圍內散戶與大中小不同規模的生豬養殖成本，發現小規模養殖的平均成本最低。

事實上，影響包括生豬在內的畜禽“養殖規模”的因素眾多。閆振宇和徐家鵬[17]的研究指出，生豬養殖規模并非越大越好，且由于不同地區的資源稟賦、經濟條件與地理特征的差異，最佳養殖規模并不相同，而且相同規模的養殖成本與收益在不同地區也具有差異性。Brewer et al[18]比較研究美國5個不同地區的生豬養殖成本時發現，飼料成本、勞動力成本以及其他可測成本均不相同。Van Ouwerkerk et al[19]對美國兩個農場養殖規模比較研究后發現，當地的社會、生態、經濟狀況均影響農場規模。Kelly et al[20]分析了愛爾蘭奶牛場的最佳養殖規模產量，研究發現，最佳養殖規模產量受土地、勞動力、奶牛生產配額（milk quota）、載畜率、專業化程度、生產力和管理水平等因素的影響。ODonnell et al[21]的研究則認為土地和勞動力這兩大投入要素是影響養殖規模的主要因素。除投入要素外，技術水平及地區差異也是影響養殖規模產量的重要因素[22] 。

隨著生豬養殖環境污染問題的日益凸顯，人們逐步認識到，環境污染治理成本應該成為生豬養殖成本的重要組成部分。虞祎等[23]的研究表明，在我國，由于生豬養殖的污染治理成本較高，養殖戶往往不支付或少支付污染治理成本。楊惠芳[2]的研究認為，造成浙江省嘉興市生豬養殖污染問題突出的主要原因之一是，理性的養殖戶只注重生豬養殖的個體收益，忽視環境污染治理成本，并傾向于盡可能地擴大養殖規模產量。規模化的畜禽養殖雖然能提高養殖戶的經濟效益，但大量的畜禽廢棄物必然污染大氣和水體，這是規模養殖典型的外部性問題[24-25]，并且由于市場失靈或無效率，養殖戶并不直接承擔由此產生的環境污染治理成本[26]；Sullivan et al[27]的研究認為，如果生豬養殖成本包括環境污染治理成本，大規模養殖戶將不再具備成本優勢。Peng & Cheng[28]、 王會和王奇[10]的研究表明，生豬養殖環境污染治理成本直接影響養殖戶養殖規模的選擇。Larue & Latruffe[29]的研究指出，當養殖戶承擔的環境污染治理成本上升到一定程度時，其將自覺降低養殖規模與產量，并通過合理配置要素間的投入，以控制生豬養殖造成的環境污染，從而降低生豬養殖成本。王會和王奇[10]基于生態效益和經濟收益相結合的角度，從理論上研究了我國畜禽養殖業的適度規模問題，結果表明，除了經濟收益外，環境的承載能力也是影響適度養殖規模的因素。虞祎等[23]研究了環境規制因素對中國生豬布局的影響，發現每增加一項環境政策，會使得養殖場生豬的養殖數量下降106%，規模產量下降813%。

由此可見，在經濟效益與環境效益的約束條件下，國內外學者們對生豬養殖規模的研究結論基本一致，即養殖規模確實存在一個“度”。雖然影響生豬養殖規模 “度”的因素眾多且在不同的地區各不相同，但主要取決于不同地區生豬養殖投入與產出間的關系，以及養殖地區生豬的市場價格和政府政策等因素。考察現有的文獻發現，目前的研究主要從生產效率或經濟效益的層面來研究養殖規模，而基于生豬養殖環境污染治理成本內部化視角研究生豬養殖規模的實證研究相對不足，故本文基于環境污染治理成本內部化視角，研究生豬養殖適度規模，試圖為調查地區的政府完善生豬集約化養殖產業的政策提供咨詢依據，也為其他地區提供可復制、可推廣的經驗。

2生豬養殖規模報酬的估計模型

21理論分析

生豬養殖的規模產量、規模報酬與規模經濟是本文研究中所涉及的三個最重要的概念。事實上，生豬養殖可以通過長期生產擴展線與短期生產線兩個路徑實現產量增加。在投入要素價格不變的條件下，如果通過長期的生產擴展線實現產量增加，則意味著生豬養殖的投入要素按相同比例增加，即規模擴大；如果通過短期生產擴展線實現

產量增加，則不能稱為規模擴大。經典微觀經濟理論表明，一旦生豬養殖戶通過長期的生產擴展線增加產量，則在不同產量下所對應的總成本均是最低的。因此，只要養殖戶是理性人，則其一定會通過長期擴展線實現產量增加。為了區別短期生產，本文把通過長期擴展線實現的產量稱為規模產量。盡管通過長期的生產擴展線增加產量，相應的總成本均是最低的，但是并不意味著長期平均成本也是最低的。這是因為隨著規模產量的增加，長期平均成本將會先遞減后遞增，即出現規模經濟與規模不經濟兩種

狀態。許慶等[30]認為，規模報酬與規模經濟是有區別的，前者要求生豬養殖所有投入要素同比例化，而后者并不要求。本文則把生豬規模報酬遞增的概念等同于生豬規模經濟，而把生豬規模報酬遞減的概念等同于生豬規模不經濟。這是因為通過簡單的計算可知，生豬規模報酬遞增是實現規模經濟的充分條件。

22模型選擇

假設養殖戶的生產函數為CobbDouglas 生產函數形式，即：

Y=A·Kβ1·Lβ2·Hβ3（1）

其中，Y是生豬規模產量，A為生豬養殖的綜合技術水平，K、L、H分別表示養殖戶在現有生豬產量水平下投入的資本、勞動力、土地。β1、β2、β3分別為資本、勞動力和土地要素的投入產出彈性。與（1）相應的對數估計方程如下：

logYi=α+β1·logKi+β2·logLi+β3·logHi+εi （2）

其中，Yi、Ki、Li、Hi分別表示第i個生豬養殖戶規模產量、資本、勞動力、土地， εi為誤差項。

23數據來源

本文研究選取江蘇省阜寧縣作為樣本采集地區。阜寧縣是全國聞名的生豬養殖大縣，2012年該縣生豬出欄量為16616萬頭。相對與江蘇省其他地區而言，阜寧縣致力探索生態、低碳、零排放、無污染的生豬養殖模式。因此，阜寧縣的調查樣本對研究環境污染治理成本內部化條件下的適度生豬養殖規模具有典型的代表性。

對江蘇省阜寧縣的調查于2014年上半年陸續進行。調查面向阜寧縣轄區內所有的13個鄉鎮，在每個鄉鎮選擇一個農戶收入中等水平的村，在每個村由當地村民委員會隨機安排一個村民小組。在13個鄉鎮共調查13個村民小組（每個村民小組的村民家庭數量不等，以40-60戶為主），共調查有效樣本654戶。在有效樣本中排除生豬年出欄量小于等于30頭的生豬養殖戶

后，獲得本文研究的有效樣本量為261個。

24受訪養殖戶的樣本特征

241養殖規模與養殖投入特征分析

基于《全國農產品成本收益資料匯編》的口徑，將規模養殖戶劃分為小規模、中規模和大規模三種類型。表1顯示了三種不同養殖規模的投入情況。

（1）小規模養殖戶。年生豬規模產量為31-100頭。調查顯示，這類生豬養殖在調查地區相對較多，日常飼養工作依靠自家勞動力。生豬養殖收入占家庭總收入比例較低。養殖地點大多在住宅附近的自家多余的或者借用親朋好友多余的場地。

（2）中規模養殖戶。年生豬規模產量為101-1 000頭。調查發現，中規模的生豬養殖開始具有資本主義農場的特征，即在追求利潤最大化的前提下，生豬養殖規模較大時，養殖場主雇傭工人完成日常的飼養工作。且投資建設了一些現代化的基礎設施，并通過租賃場地進行養殖。生豬養殖成為中規模養殖戶家庭最主要的收入來源之一。

（3）大規模養殖戶。大規模的生豬養殖是在中規模養殖的基礎上進一步的投入勞動力與擴大養殖場地，年生豬規模產量超過1 000頭以上。調查發現，大規模養殖戶雇傭本村或外來村民作為勞動力投入的主要來源，養殖場的占地面積非常大，設施相對現代化，生豬養殖收入成為此類養殖戶家庭收入與資本積累的最重要來源，但此類生豬養殖戶在調查地區相對有限。

242生豬規模產量與污染處理方式的差異分析

表2顯示了調查地區不同規模產量的養殖戶（以下簡稱受訪者）對生豬養殖污染物的處理方式。大部分受訪者自行處理生豬養殖污染物，其中小規模的養殖戶主要選擇還田的方式處理豬糞便、尿液，中、大規模養殖戶主要選擇制沼氣的方式。由于調查地區的政府基本上已經為養殖戶投資配備了污水排放池，故受訪者對豬舍廢水處理方式的差異不大。調查還發現，小規模養殖戶發生亂扔、亂拋或出售病死豬的比例較高。

25實證結果與分析

根據實地調查的結果設定相關變量，見表3。

由于本文所使用的研究數據為調查采集的養殖戶的第一手資料，故模型的隨機干擾項可能出現異方差問題。因此，本文首先對殘差序列進行有交叉項的White 檢驗，結果顯示nR2=1562，小于自由度為9的χ2分布在1%顯

著性水平對應的臨界值（217）。由此可以判定在1%顯著性水平下接受“不存在異方差”的原假設。

從方程（2）回歸結果的R2及F檢驗結果來判斷，模型的整體擬合程度較好。表4的結果顯示，在不考慮政策因素時，影響調研地區生豬規模產量的核心因素是生豬養殖的綜合技術水平與資本、土地投入要素，而生豬養殖中勞動力投入對生豬規模產量的影響并不顯著，勞動力的邊際產量近似為零，這與現有的研究結論較為吻合[30-31]。

表4的回歸模型結果顯示了調查地區生豬養殖的規模報酬系數為0978 1，表明調查地區生豬養殖存在規模報酬遞減的特征，即當生豬養殖規模擴大1倍，規模產量僅增加0978 1倍，這也意味著調查地區生豬養殖處于規模不經濟的階段。這一結果證實調查地區生豬養殖的規模并不是越大越好，即生豬養殖規模要適度。此結果與現有研究結論相吻合[14-15]

3最佳生豬養殖規模產量研究

以生豬養殖戶是“理性人”為假設條件，本文設定生豬養殖戶將以經濟利潤最大化為目標，即：

maxπ（pY-c）·A·Kβ1·Lβ2·Hβ3-r·K-w·L-t·H （3）

其中，π為生豬養殖的經濟利潤；pY為生豬的市場價格；r、w、t分別為資本、勞動力與土地要素的價格；c為1單位生豬（0.5 kg）環境污染治理成本（即生豬養殖給周邊帶來的經濟損失）；其他變量與上文解釋相同。如果養殖戶不承擔環境污染治理成本，則c=0。當政府制定的環境規制嚴格執行時，養殖戶有兩種方式處理養殖污染物，一是定點排放，支付排污費，二是增加投入，建設必要的環保設施，以嚴格控制生豬養殖負面效應對環境的影響。借鑒武深樹等[32]的研究成果，設c=054元。

雖然生豬養殖技術水平對養殖規模具有較大的影響，但在同一地區，生豬養殖技術水平大致相同，且在短期內生豬養殖技術水平無法提高，故本文暫且假設調研地區生豬養殖技術水平不變，僅考慮各投入要素對生豬養殖規模的影響。由表4可知，土地要素的投入產出彈性系數最大。因此，本文通過在生豬養殖過程中，土地要素的最佳投入量來獲取調查地區生豬養殖的最佳養殖規模。

當c=0時，生豬養殖利潤最大化的一階必要條件是：

π/K=pY·β1·Y/K-r=0

π/L=pY·β2·Y/L-w=0

π/H=pY·β3·Y/H-t=0 （4）

由公式（4）解方程組得：

H*=A·pY·β1β1·β2β2·β31-β1-β2rβ1·wβ2·t1-β1-β211-β1-β2-β3 （5）

同理，當環境污染治理成本內部化時，土地要素的最佳投入量為：

H*=A·（pY-0.54）·β1β1·β2β2·β31-β1-β2rβ1·wβ2·t1-β1-β211-β1-β2-β3 （6）

在生豬養殖中，土地要素的投入實際反映的是生豬養殖占地面積的大小，并由此決定養殖規模。參考江蘇省阜寧縣地區外三元與內三元生豬的價格行情，pY的取值為708 [33]；由于本研究是以養殖戶2013 年度為周期核算其生豬養殖成本，資本的價格可簡單采用商業銀行2013年的存款利率加1 表示，故r取值為103；根據《江蘇省統計年鑒（2013年）》的統計數據，阜寧當地勞動力的平均價格為2929元/天[34]，即w取值2929；土地要素的價格通過調查問卷獲取，經統計分析后，t取值為108。

根據表4、公式（5）及各個參數的取值可知，養殖戶在不承擔生豬養殖環境污染治理成本的情況下，最佳生豬養殖占地面積為2 453 m2。根據實地調查發現，養殖占地面積為2 453 m2時，生豬養殖規模一般在600-800頭之間，即調查地區最佳的養殖規模為中規模。在這一養殖規模水平下，生豬養殖的經濟利潤最大，生豬養殖戶傾向于環境友好型的養殖方式，愿意投資環保設施以防治生豬養殖產生的污染。

在政府不實施扶持政策的條件下，環境污染治理成本全部內部化時，即c=054時，調查地區最佳養殖占地面積為63 m2，此時相對應的養殖規模在31-35頭之間。即最佳的養殖規模為小規模。這一計算結果與現有研究成果較為吻合[29]。

研究還發現，最佳的養殖規模還與生豬的市場價格及政府政策變量有關。本文中的最佳養殖規模是生豬市場價格取708元/斤所得。當生豬的市場價格越高，即pY值越大時，最佳養殖規模也越大；當生豬的市場價格越低，即pY值越小時，最佳養殖規模也越小。這一結果與Peng & Cheng[28]的研究結論一致。但在實際中，由于現在生豬市場價格波動較大，養殖戶獲取的市場行情具有滯后性，故生豬市場價格對最佳養殖規模影響的可能性較小。

公式（6）計算所得的最佳養殖規模的前提條件是，政府嚴格執行環境規制，且不提供任何扶持政策，生豬養殖環境污染治理成本全部由養殖戶承擔，且養殖戶以生豬養殖經濟利潤最大化為目標。但事實上，我國政府不但制定了環境規制，也出臺了環境污染治理投入的扶持政策。與此同時，根據公式（6）可知，政府扶持力度越大，養殖戶自身承擔的環境污染治理成本則將越小，這將鼓勵養殖戶開始擴大養殖規模，從而獲得生豬養殖利潤最大化。由上文可知，本文設定生豬養殖的環境治理成本為054元/斤，在這一假設條件下， 隨著政府對規模化生豬養殖環境污染治理投入扶持力度的大小，調查地區最佳養殖規模量將在31-800頭區間波動。

4主要結論與政策含義

本文通過對江蘇省阜寧縣的實地調查，證實了生豬養殖存在適度規模的結論。研究發現，在考慮生豬養殖綜合技術水平、資本、勞動力和土地等要素對生豬規模產量的影響下，調查地區的生豬養殖具有規模報酬遞減的特征。在資本、勞動力和土地這三個生產要素中，土地、資本的投入對生豬規模產量的影響程度較大；勞動力對生豬規模產量幾乎沒有影響。作為“理性人”的生豬養殖戶，其生產行為決策取決于養殖利潤最大化。因此，在生豬養殖規模報酬遞減、生豬養殖處于規模不經濟的情況下，調查地區的生豬養殖不應該盲目擴大養殖規模，而應采用適度規模養殖的理念。根據資本、勞動力和土地的投入產出彈性系數、價格及生豬的市場價格計算得出，在養殖戶不承擔環境污染治理成本時，調查地區的最佳養殖規模為中規模，即生豬年出欄量為600-800頭之間為宜，此時養殖利潤最大，養殖戶愿意采用環境友好型的生產行為可能性最大；當環境污染治理成本全部內部化時，最佳養殖規模為小規模，即生豬年出欄量在31-35頭之間為宜。此外，最佳養殖規模也受生豬的市場價格及政府政策等因素的影響。

本研究的結論是基于江蘇阜寧縣調查而獲得，但對政府調控與完善區域性的生豬養殖規模具有可推廣、可復制的價值。研究結論的主要政策含義可以歸納為，中國是世界上生豬養殖與豬肉消費大國，在生豬養殖環境污染問題日益凸顯的背景下，政府應該根據生豬產業分工的區域發展目標，制定相應的政策措施，逐步將環境污染治理成本內部化，使得環境污染治理成本成為生豬養殖成本的重要組成部分，在環境治理水平不高的情況下，不宜采用過度的工業化、集約化的方式，扶持建設大規模的生豬養殖基地，并努力通過政策調節區域內不同層次的養殖主體的生豬養殖規模保持在一個合理的區間內。

（編輯：劉呈慶）

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