中國糧食生產中農藥高強度施用行為之經濟學分析

張軍偉　張錦華　吳方衛

摘 要：基于上海財經大學千村調研①的數據，建立damageabatement生產函數模型，實證檢驗了糧食生產中各種要素對農藥施用行為的影響。研究表明：市場收益、政府介入及農戶特征這三類因素均會對農藥施用產生影響。進一步分析農戶的政策訴求顯示：使用農藥強度高的農戶對技術指導的訴求反而低于使用農藥強度低的農戶，這種逆向選擇進一步增加了農藥濫用治理的難度。

關鍵詞： 施用強度；影響因素；政策訴求；逆向選擇

中圖分類號：F307.11 文獻標識碼： A 文章編號：10037217（2018）03014007

一、引言及文獻綜述

農藥的施用對于防范糧食作物病蟲害、提高產量有積極的作用。聯合國糧農組織的數據顯示，每年全世界因病蟲草鼠害導致糧食總產量20%～30%的損失。Schreinemachers和Tipraqsa（2012）研究發現，全球農藥投入量增加1%會帶來農作物產量增加0.56%。農藥促進農作物產量提高的同時帶來的負外部性也日益顯現出來[1]。負外部性主要來自以下幾方面：首先，當前多種農藥有效使用率只有10%～20%左右，其余部分通過土壤、地下水、大氣等進入生態系統，每年因農藥殘留對環境帶來的損失達30億美元[2]；其次，農戶在水源處不規范配藥和農藥包裝物的隨意丟棄帶來環境污染；再次，噴灑過程中會對人體暴露的皮膚、呼吸系統造成傷害，對免疫系統產生慢性毒理作用。

鑒于農藥施用的這些負外部性，理清哪些因素會影響農藥的使用、如何減少農藥施用成為國內外關注的話題。由于農戶是農藥的使用主體，研究分析農藥的施用情況主要落腳到微觀農戶層面上。關于農戶使用農藥行為的影響因素的研究，國外已有大量研究成果。市場收益是學者們研究農藥施用行為焦點之一，Boussemart等（2011）利用非參數函數模型得出結論，短期內農藥施用的邊際成本要遠遠低于邊際收益，農戶會通過增加農藥投入量來增加收益，但長期來看農戶在一定程度降低農藥施用強度既不會減少經濟收益，又能達到保護生態環境的雙贏效果[3]。從政府介入角度考察相關政策的效果是當前農藥治理的主要研究領域。Archer和Shogren（2001）利用生態經濟CEEPES模型發現，稅收政策是一種有效的、有成本收益的控制農藥的手段[4]。農戶的個體特征也會對農藥施用產生影響。Christos A Damalas和Muhammad Khan（2017）利用有序probit模型對巴基斯坦的蔬菜農戶研究發現，菜農受教育程度、閱讀農藥標簽的培訓、使用農藥的經驗對菜農施用農藥有積極的貢獻[5]。

國內關于農戶使用農藥的研究文獻相對較少，并且偏重于對農戶使用行為的統計描述以及個體特征對施藥行為的影響方面。毛飛、孔祥智（2011）研究了陜西蘋果生產過程農戶施藥行為的影響因素，得出農戶人均收入、戶主對農藥的認知水平、蘋果需求方挑選標準的嚴格程度等因素與農藥施用有關[6]。王建華等（2015）通過研究五個農業大省施藥情況得出農藥施用行為主要受知識能力水平、心理認知水平、外部環境條件和經濟條件等因素的影響[7]。

綜合來看，國外文獻傾向于考察財政補貼、稅收、教育等宏觀政策的影響效果；國內文獻傾向于考察農戶微觀個體特征，對我國農戶施藥機理系統性研究還比較少。能否同時綜合這兩種傾向來研究我國糧食生產中的農戶施藥行為？農戶特征、政府介入、市場收益這三種類型的因素中，是否每種類型都會對我國農戶的農藥施用行為產生影響？是促進作用還是抑制作用？不同類型糧農對政策的訴求是否一樣？對上述問題的回答，能夠更清楚地理解影響糧農使用農藥行為的內在動因，也為相關部門制定農藥治理政策提供參考。同時本文結果來自對全國上萬農戶的面對面問卷調查，相關結論應該具有較強的普適性。

二、理論分析、模型設定與數據描述

（一）農藥施用影響因素的經濟學分析

根據已有的研究文獻，許多因素會影響農藥的施用強度，本文首先從經濟學視角對影響農藥施用強度的幾個重要因素進行分析。

1.市場價格。根據微觀經濟理論，生產要素的需求和使用主要受產品的價格、要素自身價格的影響。2003-2015年隨著政府對糧食價格的調控以及糧食目標價和臨儲價的出臺，糧食的銷售價格不斷提高；而伴隨著工業的科技進步以及國內市場與國際市場接軌，農藥的銷售價格在不斷下降。二者價格的此起彼伏會影響追求利潤最大化的農民通過更多農藥的投入保證糧食穩定產出。

2.科技人員投入。近年來，農作物的病蟲害出現多樣化趨勢，不時出現新的病蟲害類型；針對不同蟲害的農藥的種類和品牌也越來越多。選擇哪種品牌的農藥、噴灑的濃度和頻率等這些信息的供給遠未達到農民的需求。農民對農藥施用可能更多地依賴村干部介紹、鄰居模仿、閱讀說明書等，在糧農文化水平普遍較低的情況下，信息的理解和傳播很可能出現偏誤。如果有專業的農業科技人員適時介入，對農藥的施用作出指導和示范，增加施藥信息的供給，滿足農民對不斷更新的信息的需求，將會在較大程度上影響農藥的施用強度。

3.農業補貼。糧食不同于一般的商品，具有公共品的部分屬性，政府有責任對公共品的供給提供支持以解決市場失靈帶來的問題。近年來，我國政府提供了糧食直接補貼、農資綜合補貼、農業保險保費補貼、自然災害救濟補貼等多項支持政策。農業補貼作為區別于價格支持的政策，具有明顯的協同效應——在降低生產成本的同時能夠更加有效地提高農民種糧凈收益。農業補貼可以部分緩解農民對種糧收益的追逐，進而可以緩解因糧食生產的脆弱性導致的農民對農藥的過度依賴。

4.農業保險。舒爾茨（1964）指出農業保險具備分散風險和穩定農民生產預期的功能，能夠激發農民嘗試效率高、成本低、風險大的新的生產技術和設備。沒有購買農業保險的農戶，由于擔心病蟲害可能造成的經濟損失，往往采用高強度、高頻率施用農藥的方法來規避風險。購買農業保險的農戶消除了心理恐懼，解決了后顧之憂，愿意嘗試采用成本低、富有風險的農藥新品種、新技術，這在一定程度上會影響農藥施用強度。農業生產保險作為農民為數不多的風險轉移途徑，可以促進農民更加理性地向農藥最優施用強度靠近。

（二）模型設定

農藥作為糧食生產的投入要素之一，和土地、勞動力、化肥等要素存在不同：它不能直接增加糧食產量而是通過對病蟲害、病菌、雜草的抑制間接地促進糧食生產。Hall和Norgaard（1973）最早在生產函數中將農藥作為一種要素研究，而且將此類函數定義為damageabatement生產函數[8]。此后Talpaz和Borosh（1974），Fox和Weersink（1995）等給出了damageabatement生產函數的顯性解析式[9-11]。

農藥對糧食生產的影響分為兩階段。以使用數量最多的殺蟲劑為例，在第一階段，農藥的施用可以減少害蟲的數量，第二階段減少害蟲的數量意味著可以增加糧食的產量。假設在不使用農藥的情況下害蟲數量為A0，當在面積為S的耕地使用投入強度為T的農藥時，可以殺死B（ST）比例的害蟲，0≤B（ST）≤1。由于不同農戶對農藥的使用效果也存在理解差異，因此將B（ST）設定成隨農戶個體變化的量Bi（ST）與現實更吻合。假設農藥使用量越大，可以殺死的害蟲數量也越多，即Bi（ST）/T>0。因此，害蟲的數量控制函數可設為：

A=A0[1-Bi（ST）]（1）

在第二階段，糧食的實際產量設為Y，不受害蟲影響的前沿生產量設為F（X），X為勞動力、土地、化肥、機械等生產要素向量，糧食生產受害蟲影響的比例設為θ。害蟲以D（A）的形式對糧食生產造成影響，表示害蟲數量A對糧食生產的影響，一般而言，實際害蟲數量越多，對糧食生產影響的程度越大，即D（A）/A>0。由于害蟲對質量影響難以顯性量化，本文僅考慮害蟲對糧食生產數量的影響。糧食的實際生產函數可以表示為：

Y=（1-θ）F（X）+θF（X）（1-D（A））（2）

由式（1）和（2）可得含有農藥投入的damageabatement 生產函數：

Y=（1-θ）F（X）+θF（X）[1-D（A0（1-Bi（ST）））]（3）

1.農藥最優投入強度。

假設每畝糧田補貼w，糧食的銷售價格為p，農藥的購買價格為r，除農藥外其他生產要素X的價格標準化為q，則農戶的利潤可以表示為：

I=pY+wS-qX-rST（4）

由于我國糧食的價格受政府調控定價，所以價格p為外生變量。將式（3）代入式（4）得種糧利潤關于農藥投入強度的表達式：

I=p{（1-θ）F（X）+θF（X）[1-D（A0（1-Bi（ST）））]}+wS-qX-rST（5）

令f（T）=1-D（A0（1-Bi（ST））），參考Glenn Fox 和Alfons Weersink（2001）研究，設f（T）=1-e-ρiST。將f（T）的表達式代入式（5）可得農藥施用強度的最優表達式：

T=1ρiln pθF（X）ρir H （6）

2.研究啟示。

由式（6）可知，最優農藥施用強度與糧食產量F（X）、糧食的銷售價格p、農藥的購買價格r、農藥殺蟲效果的認知差異ρi等有相關關系。農藥施用強度依賴于糧食產量和糧價，而這兩者決定農民種糧市場收益；糧食產量F（X）又和政府介入的程度密切相關：種糧補貼的提高、病蟲害保險的推廣、農技機構人員的普及很大程度上會促進糧食穩產增產。農藥施用強度還依賴于農戶對殺蟲效果的預判和估計，而這這種預判和估計又取決于農戶的家庭特征：戶主的年齡、文化程度、種糧動機、種糧收益占家庭總收益之比等因素影響著農戶對病蟲害的估計和農藥效果的認知。

3.研究假說。

通過以上數理推導及分析，結合圖1可以得出：

假說1：市場收益對農藥施用強度有重要影響作用，具體是糧食的價格、糧食產量等對農藥施用產生影響。

假說2：政府介入對農藥施用強度有重要影響作用，具體是種糧補貼、農技機構人員作用、農業保險等對農藥施用產生影響。

假說3：農戶家庭特征對農藥施用強度有重要影響作用，具體是戶主的年齡、文化程度、種糧動機、種糧收益占家庭總收益之比等對農藥施用產生影響。

上述假說主要依據理論模型推理而得，在糧食種植過程中各種因素對農藥施用強度是否會產生影響，方向如何，是否顯著，需要通過以下實證研究加以精確檢驗。

圖1 農藥施用強度影響因素分解

（三）數據來源與描述性統計

1.數據來源。

本文使用數據為2011年上海財經大學暑期千村調查（含補充調查）的數據。為了確保調查數據的代表性，調查范圍覆蓋全國31個省/自治區/直轄市；為了確保調查數據的準確性，調查前對調查員進行了專題培訓。調查問卷回收共計11430份。從樣本區域分布來看，主產區占69.75%；主銷區占10.04%；平衡區占20.21%。

2.樣本特征。

從年齡看，所選樣本中最大90歲，最小14歲，平均年齡為49.71歲，說明中老年是糧食生產的主力。從性別看，樣本中男性占了60.3%，假設調查是隨機的，說明糧食種植以男性為主。從教育程度來看，樣本糧農平均受教育年限為7.56年，初中及以下占80.1%，高中及以上僅占19.9%，說明我國糧農總體文化水平偏低。從收入來源來看，樣本糧農種糧收益占總收益的比值均值為34%，說明種糧兼業化趨勢比較明顯。

由于市場上不同地區、不同功能、不同品牌的農藥種類繁多，具有較強異質性，不同種類農藥之間換算困難；部分被訪問農戶對農藥種類、農藥施用劑量記憶模糊、難以精確量化，本文在定義農藥施用強度時做了如下處理：首先計算出樣本總體的農藥的平均施用次數n*，以n*為基準，上下浮動40%，即0.6n*～1.4n*設為農藥施用中等強度，低于0.6n*設為農藥施用低強度，1.4n*～2n*設為農藥施用高強度，大于2n*設為農藥施用極高強度。雖然農藥使用說明書上對某種作物使用次數作了說明，但由于對農藥藥效的質疑和受鄰居施用次數的影響，糧農不規范使用農藥的現象屢見不鮮。同一地區相同品種糧食作物施用農藥的強度差別有可能非常大：低強度的只有1次，極高強度的多達7次以上。

三、實證分析

選用計量模型：Intensityj=α+∑βijXij+∑γijZij+∑λijWij+εj。其中，Intensityj為被解釋變量，表示糧農施用農藥的強度。Xij為市場激勵解釋變量，包括農業生產保險、糧食產量、糧食收購價格；Zij是政府介入解釋變量，包括農業補貼、農業技術人員作用；Wij為糧農特征變量，包括糧農的年齡、性別、文化程度、種糧收益占總收益的比例，下標j代表第j個樣本個體，ε為隨機誤差項，N為樣本數，糧食產量在模型估計過程中取對數（見表1）。

（一）糧食種植過程中施用農藥強度分析模型

表2報告了糧食種植施用農藥影響因素的估計結果。模型（1）、模型（2）、模型（3）為采用 OLS方法的線性概率回歸，模型（4）、模型（5）、模型（6）為采用有序probit模型回歸。由于種糧大戶和一家一戶小規模經營的糧農對農藥的施用訴求可能存在異質性，對農藥的施用強度可能存在差異，鑒于此，根據種植面積差異又對不同的子樣本進行回歸。模型（2）、（5）為針對種植面積超過50畝的種糧大戶回歸結果，模型（3）、（6）為對種植面積小于10畝的小規模農戶回歸結果，模型（1）、（4）為針對所有樣本農戶回歸結果。

市場收益對農藥施用影響分析：（1）在控制了其他解釋變量以后，糧食的產量和價格均對農藥的施用有正向促進作用，在六次回歸中均顯著。糧食的價格越高，產量越大，農民的收益就會越大，為了防范病蟲害的干擾，糧農更傾向于多施用農藥來確保糧食產量。從回歸的系數看，種植面積50畝以上的大戶比種植面積小于10畝的小戶回歸系數要大，可能的原因是大戶種糧主要目的是獲利而不是自給，他們對市場收益的反應比一般農戶更敏感。（2）農業生產病蟲害保險回歸系數為負值，對農藥施用有顯著抑制作用，回歸的結果也符合規避收益風險波動理論。購買農業生產保險的農戶即使發生病蟲害導致糧食減產，他們可以把造成的損失轉嫁給保險公司，解除了后顧之憂，因此，他們更有可能根據農藥說明書科學適量施用農藥；沒有購買保險的農戶為了規避風險，尤其是風險厭惡型的農戶可能會傾向于多施農藥。

政府介入對農藥施用影響分析：（1）種糧補貼對農藥施用影響系數為負，對農藥施用有顯著抑制作用。可能原因是補貼能夠增加農民的收入，沖抵糧食的部分生產成本，一定程度上緩解糧農對種植收益的追逐，減少對農藥的過度依賴，降低農藥的施用強度。（2）農業技術機構人員發揮的作用對農藥產生顯著負向影響。從調研情況看，糧農文化水平普遍不高，樣本受教育年限均值只有7.56年，初中及以下占多數。他們的農藥施用決策或是受鄰居、村干部的影響或是通過閱讀說明書結合自己的知識儲備來做出。由于篇幅限制，農藥說明書對使用量、使用方法、注意事項只做簡要說明，即使農民的文化水平能夠完整閱讀說明書，鑒于信息量所限和理解差異，農藥的施用行為也可能差別較大。如果有專業的農業技術機構人員對農藥的施用做出科學解讀和指導，增加科學施藥信息的供給，就可能在較大程度上避免農藥的濫用。

糧農個人特征對農藥施用影響分析：（1）戶主的年齡對農藥決策行為影響不顯著。可能的原因是糧農戶施用農藥決策主要跟農戶的風險偏好和當年遭遇的災害程度有關，和戶主年齡關系不大。（2）戶主性別對農藥決策行為有影響，戶主為女性的更傾向于多施用農藥?？赡艿脑蚴桥韵鄬τ谀行燥L險厭惡程度更強，更傾向于多施用農藥來確保糧食穩產。（3）農民的文化程度對農藥決策行為影響顯著，有明顯抑制作用。文化程度較高的農民對農藥施用說明書理解得可能更客觀，也更有可能通過網絡、電視等媒介來查詢如何高效施用農藥，對出現的農藥新品種也更容易嘗試，同時他們的環境保護觀念也比較強。文化程度較低的農民往往會加大農藥投入，采用比別人“更保險”的方式來規避風險。（4）種糧收益占總收益的比值對農藥施用有顯著影響，比值越大的家庭糧食收益對生活質量的影響就越大。當比值接近1時，糧農的幾乎全部收入來自種糧，為了保證家庭生活水平，通過增加農藥施用強度降低風險的可能性就越大。（5）種糧動機對農藥施用有顯著影響，種糧主要是為了自給的農戶農藥施用強度偏小，而主要為了出售獲利的則施用強度較大?？赡茉蚴请S著各種傳媒的宣傳，農戶也漸漸了解了農藥的毒副作用，自給的農戶為了減少農藥在糧食中進而在人體內的殘留，會主動減少農藥施用。而種糧主要為出售獲利的農戶，由于在出售時農藥殘留難以顯性地表現，不會影響銷售價格，為了提高產量更傾向于多施農藥。

（二）分品種主糧種植過程中施用農藥強度分析模型

種植不同的糧食品種的糧農關于農藥的施用訴求和施用決策可能存在異質性。鑒于此，選用小麥、玉米、水稻三個子樣本進行回歸，考察不同糧食品種下影響農藥施用的因素。表3報告了估計結果，其中模型（1）、（3）、（5）是OLS估計結果，其中模型（2）、（4）、（6）是有序Probit模型估計結果。模型（1）、（2）是小麥子樣本回歸結果；模型（3）、（4）是玉米子樣本回歸結果；模型（5）、（6）是水稻子樣本回歸結果。

三種作物共同的特征是：在控制了其他解釋變量以后，糧食的價格、產量、種糧收益占總收益的比例對農藥的施用有顯著促進作用；購買農業生產保險、種糧補貼、農業技術人員的宣傳和指導作用、農民的文化程度、糧食的種植動機等都對農藥的濫用有抑制作用，農民的年齡不顯著。在對小麥子樣本估計時，戶主的性別這一項不顯著，可能的原因是小麥的種植區域大部分位于我國北方地區，來自北方地區的統計樣本占總樣本的比例也較大，由于受傳統習慣的影響，這些地區戶主絕大多數為男性，因此戶主的性別這一項在小麥施用農藥過程中區分度不顯著。在對玉米子樣本估計時，種糧動機這一項不顯著，可能的原因是種植玉米主要是出售獲取利潤，用作飼料糧和工業用糧，而不是為了自給，尤其對種糧大戶更是如此。即使是用于自給的農戶，玉米主要用做飼料糧而非口糧。因此，農民更看重的是糧食產量而不是糧食品質，導致了種糧動機這一項在玉米施用農藥過程中區分度不顯著。對水稻子樣本進行估計時，和整體回歸結果比較一致，可能原因是水稻種植的范圍比較廣，從我國的東北三省到最南端的海南省都有水稻的種植，而且水稻還是我國第一大口糧，其產量在糧食總量中的比例也很大。水稻的種植可以看作我國糧食生產的一個縮影，對水稻的回歸結果和對糧食總體回歸結果相似。

總體而言，市場收益、政府介入、農戶的特征三大因素都會影響農藥的施用強度。無論從糧食總體還是分品種來看，糧食銷售價格、產量、種糧收益占總收益的比例對農藥的施用有顯著促進作用；購買農業生產保險、種糧補貼、農業技術人員的宣傳和指導作用、農民的文化程度都對農藥的濫用有抑制作用。糧食的種植動機、戶主的性別對部分糧食品種影響不顯著，對糧食總體影響顯著。分品種回歸的結果和糧食作為一個整體回歸結果基本保持一致，只是對某些品種而言，在影響因素的顯著性上略有差別。

四、政策訴求

對糧農種植糧食過程中農藥施用行為的研究，目的在于制定針對性較強的政策措施，改善糧農的使用農藥的路徑依賴。前面部分研究表明，購買農業生產保險、種糧補貼、農業技術人員的宣傳和指導作用對降低農藥施用強度有顯著影響。從施藥主體來看，高強度和極高強度施用農藥的農民是否存在對政府價格補貼、技術指導的訴求，是否愿意通過針對性項目完善施藥行為？如果糧農有這樣的訴求和意愿，政府就可以結合他們的訴求制定相應的政策以遏制農藥的濫用。本部分將進一步探討不同施用強度的糧農對政策的訴求是否相同。

問卷中對糧農最可能期望的政策訴求進行了調查（見表4），政策主要分為農業技術機構人員的技術指導、政府種糧補貼、生產保險、貸款為主的金融服務?？傮w來看，糧農需求最強烈的是“政府補貼”，占到樣本總量的39.70%；其次是“技術指導”， 占到樣本總量的33.04%；再次是農業生產保險占19.59%，以貸款為代表的金融服務占比最小。糧農對貸款的需求并不大，可能的原因在于我國糧食還是以一家一戶小規模種植為主，種植規模并不大，資金需求也相應較小，而且我國農戶在習慣上也多傾向于使用自有資金；種糧大戶需求的資金也多來自于熟人之間的拆借。糧食的政府補貼是糧農最大的政策需求，反映了糧農存在對糧食種植收益波動風險規避的訴求。技術指導是第二大政策需求，可能的解釋是現在糧食作物病蟲害的種類和農藥種類繁多，文化水平偏低的糧農需要更多的施藥信息的供給，以降低農藥施用量，節省農藥開支，同時也減輕在噴灑過程中對人體健康的損害。

從糧農施用農藥強度與政策訴求的交叉統計看，極高強度使用農藥的糧農對價格補貼、技術指導、保險、貸款的訴求比例分別為41.38%、24.14%、24.14%、10.34%，高強度使用農藥的糧農對各政策訴求的比例分別為42.22%、26.67%、22.22%、10.34%。這兩類農藥施用強度較高的農戶對技術指導訴求的比例顯著低于樣本總體對技術指導訴求比例（33.23%）；而這兩類農戶對政府糧食補貼訴求的比例顯著高于樣本總體對糧食補貼訴求比例（39.47%）。上述結果表明，農藥施用強度越高的農戶對直接經濟利益訴求越強烈，而對技術指導的自發需求偏低。從保護農業生態環境的角度來看，這兩類農戶更需要技術指導的服務，但對技術指導的訴求反而偏低，這一逆向選擇現象加大了農藥濫用治理的難度。

五、結論與啟示

本文以覆蓋31個省份的千村調研的數據為研究樣本，分析了政府介入、市場收益、農戶特征對農藥施用強度的影響。研究表明：追求市場收益保證、對農藥效果信任度差異性認知下的風險規避是導致高強度施用農藥的主要原因。政府的種糧補貼和技術指導在某種程度上有助于降低農藥的施用強度，防范農藥過度施用。從施用農藥強度不同的糧農對政策訴求來看，高強度施用農藥糧農相對于低強度施藥糧農對技術指導的訴求較低，越是需要技術指導的糧農越缺乏接受指導意愿，這種逆向選擇對農藥濫用治理帶來了更大的挑戰。

為規范我國糧農農藥施用行為，可以通過充分發揮市場作用，引入農業保險，開發適合糧農多種需求的農業生產險種，在政府提供保費補貼的基礎上，鼓勵糧農對病蟲害等風險進行投保，降低對農藥的依賴。其次加強政府的介入作用，政府可通過農業技術機構、電視網絡媒體加強對農藥規范使用的宣傳和指導。在條件允許情況下，探索和推廣糧食銷售終端農殘檢測，制定農殘標準，形成價格差異，依靠市場力量規范施藥行為。

注釋：

①上海財經大學“千村調查”項目從2008年開始，是以 “三農”問題為研究對象的大型社會實踐和社會調查研究項目，旨在通過專業的社會調查獲得我國“三農” 問題的數據資料，形成調查研究報告和決策咨詢報告，供國家相關部門決策參考 。2011年主題是“我國糧食安全問題調查”。

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（責任編輯：王鐵軍）