基于食物安全的生豬生產與生產要素耦合/脫鉤研究進展

呂愛清 羅天相 李麗娜

摘 要：深入探討疫病防控、豬場環境治理與生豬生產之間的耦合/脫鉤關系，并為系統要素間的動態關系提供科學的測度方式，進一步揭示其相應耦合、脫鉤的時空演化規律及其驅動機制，以利協調生豬生產與疫病防控、環境治理等矛盾，保障生豬生產的食物與生態雙重安全，實現生豬生產持續發展。

關鍵詞：食物安全;生豬生產;生產要素;耦合分析;脫鉤分析

我國生豬疫病問題非常棘手，病種多、病原雜、流行廣，疫病風險較大，并且防控形勢較嚴峻。生豬糞便及污水產生量大，處理成本較高，相關污染治理難度大，環境壓力增加。生豬疫病、豬場環境污染與經濟失衡等因素單獨或疊加影響往往導致生豬生產波動加劇，引發明顯的豬周期。最近一波生豬產能下降，適逢生豬周期性下跌、疫病爆發、環保限/禁養等多種因素疊加影響，嚴重影響生豬生產與人們生活。統計結果表明，2019年我國豬肉產量下降21.3%，導致豬肉價格上漲42.5%，困擾社會、政府與生豬產業的生豬生產穩定性、可持續性不足等問題亟待解決。

1 研究背景與意義

1.1 協調江西生豬生產與疫病防控、環境治理等矛盾

隨著生豬生產規模擴大、要求提高，生豬生產疫病防控、環境治理難度加大，養豬成本提高，社會影響加劇。通過深入研究可協調江西生豬生產與疫病防控、環境治理等矛盾，不斷滿足人民美好生活的需要。

1.2 探究生豬生產系統因素的內在聯系、保障食物與生態雙重安全

探究食物生產與其他因素的內在聯系和互動關系在食物安全理論、實踐中均非常必要。通過建立生豬生產與疫病防控、豬場環境耦合的綜合評價指標體系，對生豬生產與疫病防控、豬場環境等因素進行耦合分析，揭示生豬生產與生產要素的耦合度、耦合協調度及時空分異規律;分別進行生豬生產與疫病防控、生豬生產與豬場環境的脫鉤分析，揭示逆向生產因素對生豬生產脫鉤的影響過程、機制及時空分異規律，以實現生豬生產的食物與生態雙重安全。

1.3 充分發揮江西生豬和糧食主產區的優勢

我國既是養豬大國，也是豬肉消費大國，生豬飼養量和豬肉消費量均占世界總量的一半左右，豬肉占肉類總產量的60%以上，豬肉是居民生活中的剛性需求，牛羊禽肉雖然有一定的替代作用，但是短期內豬肉仍將占據主體地位[1]。江西省是我國傳統生豬產區，也是豬肉消費比較集中的區域，常年生豬出欄量接近全國總出欄量的一半，生豬產能能否盡快止跌回升，對全國豬肉市場穩價保供具有重要意義[2]。適度發展生豬生產，有利于促進糧食-生豬-環境系統良性循環、保障市場供應、增加農民收入、穩定區域經濟社會發展。

2 國內外研究現狀及發展動態

2.1 食物安全問題與相關因素的內在聯系

從全球范圍看，雖然食物安全總體上得以改善，但是目前和未來全球食物安全問題仍相當嚴峻，農業自然資源日益短缺與生態環境退化威脅著糧食安全和農業可持續發展[3]。隨著人民生活水平提高，中國食物結構發生了根本的改變，今后食物安全研究將由單純的糧食安全轉向包括所有食物種類的食物安全[4]。食物不僅是人類生存發展的必需資源，更是區域可持續發展的重要研究主題，研究食物和其他因素之間的內在聯系和互動關系顯得日益重要。人口增長、經濟發展、氣候變化、城市化等因素均與食物生產及供應具有強烈的關聯耦合性，一定程度上促使人們更為關注食物安全問題。預計到2030年，世界人口將增加至80億以上，到2050年將增加至90億以上[5]，這種增長加劇了一些地區食物的不安全性。經濟發展給資源消耗施加了更大的壓力[6]，導致不可逆轉的生態退化、資源枯竭，從而威脅到可持續發展[7-8]。氣候變化對人們日益增長的食物等資源需求帶來挑戰[9-11]，嚴重和頻繁的極端天氣導致貧困加劇、農業生態系統更加脆弱和收入減少等問題[12-16]。城市化產生需要消耗更多資源的生活方式，浪費增加，給食物生產、供給的可持續和安全性增加了壓力[17]。

以主食為基礎的食物消費正在向多樣化膳食轉變，食物需求轉變正在對全球居民的營養結果產生重要影響[18]。食物安全概念強調對食物量的保障、供給及市場條件下的個人購買能力，從基本保障提升到生活品質改善及國家對風險的抵御能力，內涵不斷充實，是社會經濟發展的必然選擇和要求，構建“營養、綠色、多元、開放”的新時代食物安全觀勢在必行[19]。目前，中國居民食物消費領域呈現出膳食結構變化大、消費方式多元化等特征，同時存在不合理消費帶來的健康隱患、食物浪費嚴重以及食品安全事件頻發等諸多問題，嚴重制約了中國食物消費的可持續發展[20]。

2.2 生豬生產環境效率與生豬產業風險

目前全國生豬糞便產生量約占畜牧業糞便總量的1/3，綜合利用率不足一半，導致較大的生豬養殖環境污染。人們越來越重視生豬養殖的環保問題，全國不同規模的生豬養殖環境效率總體呈現上升趨勢，大規模生豬養殖場所體現的環境方面的優勢將越來越明顯[21]。《全國生豬生產發展規劃 （2016—2020 年）》認為，到2020年全國出欄 500頭以上規模養殖比重將達到52%，而未來比率會更高，規模化將成為未來主要趨勢[22]。不同規模生豬養殖場均有一定程度的污染物減排空間和生產投入要素減投空間[23]，并且環境規制政策對于養豬主體環境風險感知—環境行為關系存在正向調節效應[24]。2019年末以來，全國共調減禁養區1.4萬個。生態環境部會同農業農村部發布通知，對年出欄量5 000頭以上的規模化生豬養殖項目，開展環評“告知承諾制”改革試點，生豬產業風險和機遇并存。

生豬疫病風險具有不確定性，已成為全人類共同關注的問題。隨著生豬生產規模化發展加快，養殖密度提高，生豬很容易滋生疫病，而一旦疫病爆發，其傳播速度快、傳播范圍廣[25]。生豬生產還將面臨國際市場等風險，預計到2035年，飼料自給率將繼續下降，畜產品生產和供需缺口將取決于飼料糧貿易和草牧業發展政策，若在限制玉米進口、不重視草牧業發展的情況下，中國畜產品進口將顯著增長，且高度依賴于不可靠的國際市場供給[26]，而豬肉進口依賴性風險主要來自美國、德國、丹麥、西班牙和加拿大等國[27]。

2.3 耦合理論與食物安全

耦合分析涉及系統要素的相互作用與協調程度，運用耦合理論不僅能夠清晰地表現系統要素間的關系，也可為系統要素間的動態關系提供科學的測度方式。耦合理論在糧食生產與安全方面應用較廣，主要聚焦于水資源—能源—糧食、人口—耕地—糧食、城市化—糧食安全、糧食生產-糧食消費、糧食產量-農業勞動力等耦合分析。對食物同其他因素的關聯性研究，部分學者比較關注影響食物生產、供應及安全性等宏觀因素，如食物和水、能源之間的關聯性，這三種資源中任何一個的可用性都可能受到另外兩個資源施加的影響或采取行動的限制[28-30]。農業食品生產需要利用大量的水和能源，約占淡水的70%以上，占全球使用能源的30%左右[31]。研究結果表明，三者需要在一個綜合框架中耦合才能達到效益最大化[32-34]。

隨著各地區面臨越來越大的水資源、能源和食物壓力，將三者視為一個相互依賴的系統進行研究，WEF（water-energy-food）系統耦合協調發展被視為是區域可持續發展的重要基礎[35]。中國WEF耦合系統安全系數在2001—2015年多數省份呈上升趨勢，而河北、河南、山東、陜西等幾個資源大省耦合安全程度呈現波動或者下降的趨勢[36]。通過構建WEF系統綜合評價指標體系，運用熵值法確定權重，綜合評價了京津冀地區[37]、江蘇省WEF系統發展水平及系統要素間耦合協調程度[38]。何宜慶等[39]運用耦合協調度模型，對長江經濟帶人口、耕地和糧食三者間的關系進行了研究。孫英敏[40]運用變異系數法，以糧食生產“投入指標”為評價依據，利用2005—2015 年陜西省糧食產量，分析其耕地利用轉型和糧食產量耦合關系，期間呈現耦合度逐漸增加的態勢，耕地利用轉型對糧食安全具有利好影響。程葉青等[41]采用灰色關聯分析方法，構建城鄉系統耦合定量測度指標體系和模型，探討吉林省中部糧食主產區城鄉系統耦合的驅動因素及其空間格局。

從城市化與糧食安全耦合度發展趨勢來看，目前二者產生了制約作用，政府應注意城市化過程中的糧食安全問題，提高城市化過程中土地利用效率，建立二者之間協調發展的長效機制[42]。糧食生產和糧食消費的空間匹配性在不斷下降，空間布局和糧食利益矛盾進一步加深，區域利益矛盾激化，給新時期糧食儲備、糧食調配、糧食多樣化供給等方面帶來挑戰[43]。戈大專等[44]構建了中國糧食產量與農業勞動力數量變化耦合關系模式，分析縣域糧食產量與農業勞動力比重變化的耦合過程。耕地壓力受到自然、社會等多方面因素影響，種糧積極性與農民耕地保護能力呈現負相關關系[45]。河南省經濟發展對糧食生產的脅迫作用和糧食生產對經濟發展的制約作用均較為明顯[46]。湖北省農業生態環境、糧食生產和農業補貼等耦合協調發展程度在波動中演進，由初期的瀕臨失調逐漸改善為中級耦合協調水平，但隨著三者矛盾加劇，系統間協調難度加大[47]。

2.4 農業產出與投入要素的脫鉤分析

脫鉤理論是指存在響應關系的兩個或以上物理量之間的相互關系不再存在，脫鉤分析在資源環境、農業政策等領域近年來已廣泛應用。資源利用/環境壓力隨著經濟增長而增長（耦合關系）;資源利用/環境壓力不隨經濟增長而增長，甚至還有可能減小（脫鉤關系）。農業產值是影響碳排放強度的主體原因，而農業生產效率是抑制碳排放的主要動力[48]。蔣惠鳳等[49]運用脫鉤模型分析發現經濟增長穩定性指標GDP與水資源利用間呈現脫鉤態勢。糧食產量、人口數量與用水量之間沒有絕對的完全脫鉤，但完全脫鉤趨勢明顯，欒健等[50]利用脫鉤理論，從時空維度對我國糧食總產量和水資源投入量的脫鉤關系進行了實證分析。農業增長對資源依賴的變化趨勢以及農業發展與環境的互動關系日益引起學術界的關注[51]。農業面源污染控制背景下，農業化學投入與農業經濟增長呈現出從擴張性負脫鉤到相對脫鉤，再到絕對脫鉤的轉變[52]。張志高等[53]采用Tapio脫鉤模型分析河南省農業化學投入與農業經濟之間的脫鉤關系，河南省農業化學投入對農業經濟增長呈現出了脫鉤狀態，但在區域內部還存在著較大的空間差異。糧食增產對化肥的依賴仍很大，欒江等[54]利用脫鉤理論和測度模型，對1998—2013年我國主要農作物產量增長與化肥消費之間的脫鉤關系進行研究，不同作物產量與化肥消費的脫鉤與否主要取決于化肥利用效率。畜牧業生產與其面源污染之間以弱脫鉤類型居多[55]。農藥使用量增長速度變緩以及糧食產量持續增加是導致我國糧食總產量與農藥使用量脫鉤類型轉變的主要原因[56]。于偉等[57]基于2005—2015年數據利用脫鉤理論和對數平均分解指數法進行分析，探索農藥施用與農業經濟增長關聯狀態及其影響因素，以實現“控藥減害增收”的目標。可借鑒這方面的研究理論與方法，進行疫病防控、豬場環境治理與生豬生產的脫鉤分析。

3 下一步研究設想

生豬生產過程中對疫病防控、豬場環境既要考慮到資源環境的承載力，也要保證豬肉持續、穩定供應，以利破解豬周期。迫切需要深入探討疫病防控、豬場環境治理與生豬生產之間的耦合/脫鉤關系，并為系統要素間的動態關系提供科學、定量的測度方式，進一步揭示其相應耦合、脫鉤的時空演化規律及其驅動機制。

3.1 江西生豬生產與疫病防控、豬場環境耦合的綜合評價指標體系構建及驅動因素分析

以江西南昌縣等11個全國生豬優勢區域優勢縣（市）為研究區域，將生豬生產、疫病防控及豬場環境視為一個系統，篩選影響生豬生產的評價指標，構建生豬生產與疫病防控、豬場環境耦合的綜合評價指標體系。評價指標體系的構建能保證研究的科學性、可靠性及深入開展實證分析。用因子分析法對生豬生產進行驅動因素分析，確定主要影響因子、測算其權重值。

3.2 江西生豬生產與疫病防控、豬場環境的系統耦合分析

對江西生豬生產與疫病防控、豬場環境進行系統耦合分析，主要測算生豬生產與系統要素的耦合度、耦合協調度。針對系統耦合度與耦合協調度，分析生豬生產系統要素的相互作用關系、強弱及變化規律，揭示江西生豬生產的系統耦合機制。分別對耦合度、耦合協調度進行時空特征分析，探究江西生豬生產與生產要素耦合的時空分異規律。

3.3 江西生豬生產與疫病防控、豬場環境等因素的脫鉤分析

疫病防控、豬場環境是生豬生產的逆向影響因素，分別進行生豬生產與疫病防控、生豬生產與豬場環境的脫鉤分析，運用Tapio模型測算其脫鉤彈性系數，并依據其大小來判斷變量之間的脫鉤關系、影響程度，并對脫鉤彈性系數進行時空特征分析，揭示逆向生產因素與生豬生產脫鉤的狀況、機制及時空分異規律。運用LMDI分解模型，分別對生豬生產與疫病防控、生豬生產與豬場環境的脫鉤效應進行效應分解，分解為規模效應、效益效應與效率效應，明晰效應貢獻。

3.4 江西生豬產業穩定與可持續發展對策

剖析區域生豬生產系統耦合與脫鉤的動態演化規律，將江西生態環境、糧食生產優勢轉化為生豬生產優勢，促進糧食-生豬-環境系統良性循環，破解豬周期。發展生豬產業既要考慮資源環境的承載力，又要保證豬肉持續、穩定供應，不斷滿足人們對美好生活的需求，保障生豬生產食物與生態雙重安全，促進江西生豬產業可持續發展。

參考文獻

[1]農業農村部.全國生豬生產發展規劃（2016—2020年）[EB/OL].2016-4-18.http//www.moa.gov.cn/nybgb/2016/diwuqi/201711/t20171127_5920859.htm.

[2]農業農村部新聞辦公室.農業農村部召開南方九省區市生豬生產調度會強調壓實責任、落實措施、注重實效，全力推動生豬生產加快恢復[EB/OL].2019-11-17.http//www.moa.gov.cn/xw/zwdt/201911/t20191117_6331956.htm.

[3]黃季焜.食物安全與農業經濟[J].科學觀察，2019，14（3）：52-54.

[4]陳源源，呂昌河，尚凱麗.食物安全的內涵、指標與評價方法綜述[J].中國農學通報，2017，33（22）：158-164.

[5]UNDESA （United Nations，Department of Economic and Social Affairs）.Population division，world population prospects-the 2015 revision，key findings and advance tables[R]. 2015.

[6]European Union （EU）.Position paper on water，energy，food and ecosystems （WEFE）nexus and sustainable development goals （SDGs）[R].Luxembourg：Publications Office of the European Union，2018.

[7]Chang Y，Li G，Yao Y，et al.Quantifying the water-energy-food nexus：current status and trends[J].Energies，2016，9（2）：65.

[8]Hoff H.Understanding the nexus-background paper for the Bonn 2011 Conference：the water，energy and food security nexus[C].Stockholm Environment Institute.Stockholm，Sweden，2011.

[9]Bazilian M，Rogner H，Howells M，et al.Considering the energy，water and food nexus：towards an integrated modelling approach[J].Energy Policy，2011，39（12）：7896-7906.

[10]Rasul G.Managing the food，water，and energy nexus for achieving the sustainable development goals in south Asia[J].Environmental Development，2016（18）：14-25.

[11]Van-Vuuren D P，Nakicenovic N，Riahi K，et al.An energy vision：the transformation towards sustainability-interconnected challenges and solutions[J].Current Opinion in Environmental Sustainability，2012，4（1）：18-34.

[12]Kabara M，Kabubo-Mariara J.The impact on agricultural production in Kenya[C].In J.M.Cossia （Ed.）.Global warming in the 21st century.New York：Nova Science Publishers，2011.

[13]Kabubo-Mariara J.Global warming and livestock husbandry in Kenya：Impacts and adaptations[J].Ecological Economics，2009，68（7）：1915-1924.

[14]Herrero M，Ringler C.Climate variability and climate cha-nge and their impacts on Kenyas agricultural sector[J].Klima，2015，2（1）：1.

[15]Roncoli C，Okoba B，Gathaara V，et al.Adaptation to climate change for smallholder agriculture in Kenya：community-based perspectives from five districts[R].International Food Policy Research Institute （IFPRI），2010.

[16]Brown M E，Mccusker B.Climate change and agriculture in Africa：impact assessment and adaptation strategies[J].Eos Transactions American Geophysical Union，2008，89（47）：474.

[17]OFID （The OPEC Fund for International Development）.The energy-water-food nexus：managing key resources for sustainable development[R].Vienna，Austria，2017.

[18]Kearney J.Food consumption trends and drivers[J].Philosophical Transactions of The Royal Society B：Biological Sciences，2010，365（1554）：2793-2807.

[19]成升魁，李云云，劉曉潔，等.關于新時代我國糧食安全觀的思考[J].自然資源學報，2018，33（6）：911-926.

[20]王靈恩，侯鵬，劉曉潔，等.中國食物可持續消費內涵及其實現路徑[J].資源科學，2018，40（8）：1550-1559.

[21]劉安軒，鐘濤，羅建章.規模化養殖和區域差異視角下中國生豬養殖環境效率測算分析[J].新疆農墾經濟，2019（2）：63-69.

[22]胡海波.大規模生豬養殖優勢產區生產率現狀與問題研究[J].畜禽業，2019（4）：36-37.

[23]樊慧麗，付文閣.中國生豬規模養殖環境效率及影響因素分析[J].中國畜牧雜志，2019，55（4）：121-126.

[24]張郁，江易華.環境規制政策情境下環境風險感知對養豬戶環境行為影響[J].農業技術經濟，2016（11）：76-86.

[25]趙全新.“豬周期”形成的原因分析與對策建議[J].發展改革理論與實踐，2017（9）：35-40.

[26]黃季焜，王濟民，解偉，等.現代農業轉型發展與食物安全供求趨勢研究[J].中國工程科學，2019，21（5）：1-9.

[27]吳淵，高頌，高雅靈，等.基于食物安全視角的我國畜產食品進口依賴性風險評價[J].草業學報，2018，27（10）：171-182.

[28]Karnib A.Bridging science and policy in water-energy-food nexus：using the Q-nexus model for informing policy making[J].Water Resources Management，2018，32（15）：4895-4909.

[29]Li M，Fu Q，Singh V P，et al.An optimal modelling approach for managing agricultural water-energy-food nexus under uncertainty[J].Science of the Total Environment，2019，651（3）：1416-1434.

[30]Li M，Singh V P，Fu Q，et al.Optimization of agricultural water-food-energy nexus in a random environment：an integrated modelling approach[J].Stochastic Environmental Research and Risk Assessment，2019b.

[31]Food and Agriculture Organization of the United Nations （FAO）.The future of food and agriculture：trends and challenges[R].Annual Report，2017.

[32]Covarrubias M.The nexus between water，energy and food in cities：towards conceptualizing socio-material interconnections[J].Sustainability Science，2019，14（2）：277-287.

[33]Mrker C，Venghaus S，Hake J F.Integrated governance for the food-energy-water nexus-the scope of action for institutional change[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2018，97（4）：290-300.

[34]Mannan M，Al-Ansari T，Mackey H R，et al.Quantifying the energy，water and food nexus：a review of the latest developments based on life-cycle assessment[J].Journal of Cleaner Production，2018，193（16）：300-314.

[35]畢博，陳丹，鄧鵬，等.區域水資源-能源-糧食系統耦合協調演化特征研究[J].中國農村水利水電，2018（2）：72-77.

[36]孫才志，閻曉東.中國水資源-能源-糧食耦合系統安全評價及空間關聯分析[J].水資源保護，2018，34（5）：1-8.

[37]張洪芬，曾靜靜，曲建升，等.資源高強度流動區水、能源和糧食耦合協調發展研究[J].中國農村水利水電，2019（5）：17-21、28.

[38]鄧鵬，陳菁，陳丹，等.區域水-能源-糧食耦合協調演化特征研究[J].水資源與水工程學報，2017，28（6）：232-238.

[39]何宜慶，易行，潘細牙，等.長江經濟帶人口-耕地-糧食復合系統協調性時空演變[J].南昌大學學報（理科版），2016，40（4）：381-388、394.

[40]孫英敏.陜西省耕地利用轉型與糧食產量耦合關系研究[J].中國農業資源與區劃，2018，39（7）：14-20.

[41]程葉青，鄧吉祥.吉林省中部糧食主產區城鄉系統耦合的關聯分析[J].經濟地理，2012，32（1）：126-130、145.

[42]舒建玲，陳權.我國城市化與糧食安全動態關系研究[J].西安財經學院學報，2012，25（3）：11-15.

[43]何友，曾福生.中國糧食生產與消費的區域格局演變[J].中國農業資源與區劃，2018，39（3）：1-8.

[44]戈大專，龍花樓，張英男，等.中國縣域糧食產量與農業勞動力變化的格局及其耦合關系[J].地理學報，2017，72（6）：1063-1077.

[45]張鵬巖，龐博，何堅堅，等.耕地生產力與糧食安全耦合關系與趨勢分析——以河南省為例[J].地理科學，2017，37（9）：1392-1402.

[46]邵留長，喬家君.河南省經濟發展與糧食生產耦合協調分析[J].農業現代化研究，2016，37（2）：230-237.

[47]唐啟飛，何蒲明.農業生態環境-糧食生產-農業補貼耦合協調發展研究[J].生態經濟，2019，35（9）：116-120.

[48]陳紅，王浩坤，秦帥.農業碳排放的脫鉤效應及驅動因素分析[J].科技管理研究，2019（17）：247-252.

[49]蔣惠鳳，張兵.江蘇省水資源利用及其與經濟發展的脫鉤態勢評價[J].江蘇農業科學，2016，44（12）：616-619.

[50]欒健，周玉璽，李明輝.基于IPAT方程的糧食生產與水資源投入量的脫鉤分析[J].資源開發與市場，2016，32（4）：430-436.

[51]李立，周燦，李二玲，等.基于投入視角的黃淮海平原農業碳排放與經濟發展脫鉤研究[J].生態與農村環境學報，2013，29（5）：551-558.

[52]楊建輝.農業化學投入與農業經濟增長脫鉤關系研究[J].自然資源學報，2017，32（9）：1517-1527.

[53]張志高，袁征，黃冬至，等.農業化學投入與農業經濟增長脫鉤關系研究[J].水土保持通報，2019，39（4）：222-228.

[54]欒江，馬瑞，李浩，等.1998—2013年中國主要農作物化肥消費的脫鉤分析[J].農林經濟管理學報，2015，14（5）：460-466.

[55]張郁，劉潔，楊青山.黑龍江墾區農業生產與面源污染的脫鉤分析與調控模擬[J].經濟地理，2017，37（6）：177-182.

[56]韓會慶，郜紅娟，楊宏濤，等.我國農藥使用量與糧食總產量的脫鉤分析[J].亞熱帶農業研究，2018，14（2）：91-98.

[57]于偉，張鵬.中國農藥施用與農業經濟增長脫鉤狀態：時空特征與影響因素[J].中國農業資源與區劃，2018，39（12）：88-95.