產業組織演進與農業清潔生產

周 力 曹曉蕾，2 應瑞瑤

(1.南京農業大學經濟管理學院，江蘇南京210095;2.江蘇省社會科學院世界經濟研究所，江蘇 南京210095)

產業組織演進與農業清潔生產

周 力1曹曉蕾1，2應瑞瑤1

(1.南京農業大學經濟管理學院，江蘇南京210095;2.江蘇省社會科學院世界經濟研究所，江蘇 南京210095)

本文將種植業污染和養殖業污染同時納入分析框架，基于1951－2010年中國省際面板數據，實證分析了建國60多年來中國農業產業組織演進對農業環境質量的影響及其機制。實證研究表明:與家庭聯產承包責任制時期相比，改革開放之前的早期農業組織生產能力低下、縱向整合能力差，是環保卻低效的農業產業組織;相對而言，1994年以來演進的農業產業組織具備較強的縱向整合能力，有效地促進了農業清潔生產，但是，以農民專業生產合作社為代表的新型農業產業組織的橫向整合效應卻更加明顯，這往往引致了對環境消極影響的總效應。本文認為，在保障縱向協作積極環境效應的同時，引導農業產業組織進一步提升優化資源配置的積極“技術效應”，控制低效擴張的消極“規模效應”，扭轉種養分離的消極“結構效應”，是促動中國農業產業組織與農業清潔生產構成良性循環的關鍵所在。

產業組織;清潔生產;縱向協作;農民專業合作組織;面源污染

建國60多年以來，中國農業產業組織經歷了人民公社、家庭聯產承包責任制、農民專業合作社等數次重大變革，尤其是自上世紀90年代中期以來，各類農業專業合作組織規模和數量不斷增加，目前，全國擁有專業合作社55萬家，各類農業產業組織28萬個，輻射帶動農戶1.1億戶，參與農戶比重超過40%［1］。隨著中國農業產業組織的演進與發展，中國農業環境及食品安全問題卻愈發突出:一方面，種植業面源污染日益嚴重，農用化學品使用強度逐步增加。2010年，中國化肥單位使用量達456.9 t/千hm2，遠遠超過發達國家225 t/千hm2的環境安全上限，比2001年增長39.7%;另一方面，養殖業所產生的畜禽糞便也已成為不能忽視的重要污染源，據測算，中國大中型養殖場畜禽糞便排放量超過40億t，是工業有機污染物的4.1倍。2010年，中國單位耕地面積生豬糞便產生量達1.1萬 t/千 hm2，與 2001 年相比增加 33.7%［2］。基于此，試問中國農業產業組織演進是否對農業清潔生產產生了重要影響?為了回答這個問題，本文進行了以下研究:①將種、養污染統一納入分析框架，全面考察產業組織的環境效應;②從宏觀層面，結合微觀視角，對中國農業組織演進的環境效應進行動態分析;③探討農業產業組織對農業面源污染的四大影響機制，即橫向整合、縱向耕地整合、縱向生化整合和縱向機械整合。

1 理論與模型

化肥和有機肥是種植業領域的重要投入要素，直接影響作物產量和質量。一般而言，化肥是農戶購買的生產資料，而有機肥還田則是養殖業污染的處理方式。因此，化肥投入往往是農戶的經濟決策，而有機肥投入還取決于養殖業污染的環境外部性以及養殖業發展模式等因素。如果投入的化肥或有機肥未被種植作物有效吸收，都會造成土壤污染，為了區別兩種投入造成的污染，本文將超過作物吸納量的化肥和有機肥分別設定為種植業污染和養殖業污染。

依據恒等式:污染產生量=污染減排量+污染排放量，本文可以推導出，

其中，fappli表示化肥施用量，fabsor表示作物化肥有效吸納量，femis表示化肥污染排放量;mgener表示有機肥產生量，即糞便中有機質及氮磷鉀含量，mabsor表示作物有機肥有效吸納量，memis表示畜禽污染排放量。

本文進一步依據Cobb-Douglas生產函數構建種植業的生物經濟模型，以此來控制種植業對化肥及有機肥的有效吸納量。

其中，Y為種植業總產量，L表示勞動投入，K表示資本投入，F表示化肥施用量，M表示有機肥施用量。A表示全要素生產率，ε為殘差，α1～α4表示生產要素的產出彈性。

由公式(3)，我們可以得出，化肥與有機肥施用量分別是種植業總產量及生產要素的函數。

傳統意義上，生產要素之間具備替代性，比如，化肥與有機肥施用量之間的邊際替代彈性為:

因此，種植業污染與養殖業污染具有內生性聯系，即二者之間存在雙向交互影響。在實證分析中，由于產量與生產要素之間具有因果關系，所以，本研究僅納入種植業產量，而不納入生產要素投入量。我們采用了多種農作物產量來反應種植規模、同時體現種植業結構，并采用時間代理變量來控制技術進步。那么，假定化肥或有機肥投入的規模、結構、技術及生產條件被控制，也即作物對化肥或有機肥投入的吸納能力既定的情況下，余下部分可以被解釋為種植業或養殖業污染水平。

以化肥投入量為例，在(7)式中，Y1～Y5分別表示糧食、棉花、油料、蔬菜、水果5種主要農產品的產量，綜合反映了對化肥投入量“引致需求”的規模和結構因素。變量Time反映了技術進步因素。變量Condition反映了區域基礎設施(灌溉、電力)、氣候條件(溫度、降雨)及種養結構。上述變量解釋了化肥投入量中被作物有效吸收的部分，β1～β7分別表示了化肥投入量對不同作物產量、技術進步及生產條件的彈性。在控制了吸納能力的條件下，余下部分則被視為種植業污染，由變量Z來解釋。Z中主要包含了農業組織因素、收入效應、政策效應、環境外部性、交易費用、要素流動性、人力資本等機制。

為了將農業組織因素與其他控制變量區分開，(7)式可以寫為:

其中，Org表示農業產業組織，Control表示除了組織因素之外的其他影響農業面源污染的因素。

農業產業組織主要通過橫向整合和縱向整合渠道影響農業清潔生產。產業組織內部有效的利益聯結機制有助于吸引組織成果進一步擴大生產規模，生產同類產品的農業生產者看到了聯合的作用，通常也會加入到合作社中來，通過數量擴張，形成規模經濟［3］。因此產業組織對農業清潔生產的影響首先體現在橫向整合方面。除了橫向整合外，農業產業組織還通過縱向協作機制影響清潔生產。因為農業產業組織能夠向供應鏈上游整合生產要素，改變要素組合或投入水平，進而影響農業清潔生產。可見，縱向協作通過要素配置、技術創新等渠道顯著影響農業清潔生產。

為了細化產業組織的縱向整合機制，本文依據FAO制定的三種農業集約化經營程度指數——單位勞動耕地面積、單位耕地面積化肥施用量、單位耕地面積農機使用量，構建了產業組織對農業清潔生產的縱向作用機制，即縱向耕地整合、縱向生化整合與縱向機械整合。現實中，我們還需要考察化肥與有機肥之間的內生性與聯立性，那么，種植業污染和養殖業污染的聯立方程組為:

在實證過程中，我們采用工具變量法來考察化肥與有機肥之間的內生性關系。本文采用(10)式作為主方程，由于化肥投入更加經濟、理性，農戶會依據以往的土壤肥力來決定本期的化肥投入量，所以采用化肥投入量滯后1期(Fertilizer(－1))與有機肥投入量滯后1期(Manure(－1))作為化肥投入量的工具變量，采用2SLS分兩階段同時估計養殖業與種植業污染的影響因素。

2 變量與數據來源

2.1 農業產業組織的量化

根據農業產業組織中生產資料所有權歸屬，生產經營方式的制度安排，參與各方經濟收益的分配方式，以及產業組織的發展速度和覆蓋程度，我們對產業組織變量設置為:基準變量為家庭生產經營時期，屬于“小農經濟”，沒有農業組織，1985－1993年設為1，其他年份為0;D1:初級農業組織(互助組+初級社)，1951－1955年設為1，其他年份為0;D2:人民公社(包含高級社)，1956－1984年設為1，其他年份為0;D3:專業合作組織發展初期，1994－2005年設為1，其他年份為0;D4:新型專業合作組織時期，2006－2010年設為1，其他年份為0。

此外，本文采用了耕地整合(Aland)，表示為單位勞動播種面積(hm2/人);生化整合(Afertilizer)，表示為單位面積化肥施用量(t/hm2);機械整合(Amachine)，表示為單位面積農機使用量(kw/hm2)，以構建產業組織對農業清潔生產的縱向作用機制。

2.2 農業污染產生量的量化

種植業領域的污染產生量(Fertilizer)，采用化肥施用總量(萬t)。相比而言，養殖業領域的污染產生量的估算比較復雜:首先，由于歷史數據缺失，我們采用“大牲畜年底頭數”來估算。由于牛的年底存欄量占了大牲畜年底頭數的85%，因此，我們將大牲畜全部依據牛類統計數據的相關指數來測算。我們采用“肉類產量”對生豬養殖規模進行折算。

其次，我們根據(11)式估算了畜禽糞便產生量:

年產糞便量(t/頭)=個體日產糞便量(kg/天×頭)×飼養期(天)×飼養數(頭)×10－3(11)

再次，畜禽糞便中有機質、氮、磷、鉀含量雖是動態數據，但從長時期來看其含量基本穩定，因此，我們進一步估算了養殖業糞便中有機質及氮磷鉀含量(萬t)作為有機肥產生量，變量名設為Manure。

2.3 控制變量的量化

對于作物吸納能力的控制，主要采用以下變量:

①規模、結構、技術效應。我們采用了糧食(Ygrain)、棉花(Ycotton)、油菜(Yoil)、蔬菜(Yvegetable)、水果(Yfruit)5種主要農作物的產量，同時反映規模和結構效應，采用年份代理變量(Year)來表示技術進步效應。②生產條件。我們控制了區域灌溉(Irrigation)、電力(Electricity)、溫度(Temperature)、降雨(Precipitation)、種養結構(Structure)。其中，本文還納入了種養結構二次項，并假定種養結構與農業污染之間呈現開口向上的拋物線關系，即種植業比重過大或養殖業比重過大時，種、養污染都會很高，只有在種養結構合理時(拋物線中間部分)，種、養污染才會處于較低水平。

除了產業組織因素與吸納能力控制變量之外，我們引入了可能影響農業清潔生產的其他控制變量:

①人均GDP(Agdp)及其平方項，反映環境庫茲涅茨曲線的影響機制;②城市化率(City)，用城市人口占總人口比重表示，反映城市化發展所致的要素替代或互補關系;③國有化率(National)，用國有職工占就業職工比重表示，反映中央政策對生產要素投入的環境影響;④支農政策(Policy)，用財政支出中農業經費的比重表示，反映農業政策對生產要素投入的環境影響;⑤交通便利(Traffic)，用公路里程表示，反映要素及產品市場的交易費用;⑥貿易開放(Open)，用進出口額占GDP比重表示，反映改革開放之后經濟全球化對中國要素市場的沖擊;⑦旅游(Tour)，用入境旅游人數表示，反映地區政府、企業、民眾對當地生態環境的保護意識，以吸引外來游客;⑧教育(Education)，用每萬人口在校大學生數表示，反映人力資本對農業清潔生產的影響;⑨健康(Health)，用每萬人擁有的衛生技術人員數表示，反映消費者對農業清潔生產的關注程度。

3 計量檢驗

本文利用《新中國60年農業統計數據》，采用2SLS模型，使用STATA軟件，以養殖業污染方程為主分兩階段同時估計了養殖業與種植業污染的影響因素，模型結果見表1。

3.1 近60年產業組織演進的總體環境效應

從表1可見，從全國范圍來看，與1984－1993年家庭生產經營時期(基期)相比，1951－1955年的初級合作組織時期(D1)與1956－1984年的人民公社時期(D2)，對減少養殖污染具有顯著正向作用。這在很大程度上是因為受到經濟發展水平和農業生產能力限制，導致要素投入量并不能滿足作物生長需求，雖然保證了清潔生產，但生產效率低下。自從1994年專業化合作組織發展以來，產業合作組織的環境影響方向發生了變化，此后的兩個時期都顯示為加劇了養殖污染。從分地區情況來看，我國東部和中部地區，與1995－2005專業化合作組織發展初期(D3)相比，2006－2010新型專業化合作組織(D4)的快速發展所造成的養殖污染問題更加嚴重。西部地區在農民專業合作組織發展初期(D3)產業組織發展的環境效應顯著為正，這可能與我國養殖業由自然布局向經濟布局轉移，西部地區養殖業規模化發展程度較低有關，如2002年我國西北地區豬肉產量占全國比重僅為3.2%，僅為我國東南地區的1/5，甚至比1980年下降了0.5個百分點。

3.2 產業組織對農業清潔生產的影響

從全國拓展模型來看，與家庭生產經營時期相比，D2時期通過橫向整合促進了農業清潔生產，但是，1994年以來專業化合作組織橫向整合的環境效應卻為負。原因可能在于:一方面，農民專業合作組織的高速發展極大地促

進了養殖業規模擴大與糞便產生量增加，在種植業耕地面積不變的情況下，致使單位耕地面積的有機肥投入量大幅增加，導致養殖污染加劇;另一方面，專業化合作組織在一定程度上促進了種養分離，促使畜禽專業養殖農戶采取不環保的糞便管理方式。與橫向整合效應相比，產業組織的縱向整合對農業面源污染的影響顯著不同。計量結果顯示，在前三時期，產業組織的縱向整合作用不顯著。只有D4時期表現為正向的環境效應，其總體環境效應可以分解為4個部分:橫向整合效應573.138、縱向耕地整合效應 －360.704、縱向生化整合效應－10.327以及縱向機械整合效應－72.252。除了縱向生化整合效應不顯著以外，縱向耕地整合和縱向機械整合都在1%的顯著性水平上減少污染。

表1 工具變量法估計結果(2SLS)Tab.1 Estimation results in instrumental variable method(2SLS)

續表1

從分地區拓展模型結果看，就橫向整合效應而言，我國三大地區產業組織在不同時期的環境作用方向基本一致。可見，在改革開放以前，產業組織的建立擴大了農業生產經營規模，對有限的生產要素投入進行統一管理，產生較好的環境效應。從1994年發展起來的專業化合作組織，在一定程度上推動了農業生產規模，尤其是養殖規模的過度擴張，造成了消極的環境影響。從縱向整合來看，在D4時期，我國三大地區產業組織的環境效應一致為正。這可以解釋為，在家庭生產經營時期，農戶使用要素結構基本相同，面臨基本相同的資源約束。由于農戶個體理性是有限的，因此其要素投入決策受到其他農戶的影響，農戶之間存在要素投入的非理性競爭，形成一種類似于納什均衡的博弈格局。專業合作組織的深化發展提供了合理的制度安排，對化肥和機械等投入要素進行優化配置，有效減少了農戶在化肥或有機肥施用方面的非理性競爭。但是，在產業組織的縱向協作水平不變的前提下，過度的橫向規模擴張會導致更大的負面環境效應。

值得注意的是，在產業組織演進的不同時期，不同縱向整合機制的地區差異也比較大。例如，在改革開放之前的兩個時期，我國中、西部地區產業組織的縱向土地整合的環境效應為負，東部地區不顯著;到專業化合作組織發展初期，中、西部地區的土地整合具有正向環境效應，而東部地區為負。這主要因為，與中西部地區相比，東部地區人口稠密，生產經營的土地規模較小，2005年我國東部地區大多數省份的人均耕地面積不足1畝，而中西部地區多數省份都在1.5－2畝左右。土地細碎化以及由此導致的農業污染問題可能更加突出。

3.3 控制變量對農業清潔生產的影響

①在吸納能力變量中，種養結構對農業面源污染具有顯著影響。根據計量結果估計，全國種養結構與農業面源污染關系拋物線的拐點為11.2，東、中、西部三大地區的拐點分別為12.3、10.9 和 7.3，可見，我國自東向西對養殖污染的處理能力不斷提高。但自人民公社時期以來，我國種養比例不斷下降，離農業污染最優控制區間越來越遠。因此，種養結構比例失調是農業面源污染增加的重要推動因素。②人均GDP對農業清潔生產的影響為負向。表明我國的農業經濟仍然處于環境庫茲涅茨曲線的污染上升階段，人均收入水平的提高的同時伴隨著農業環境污染問題的加劇(尚未達到拐點)。③城市化率對農業清潔生產的影響為正向。這反映了在農業勞動力不斷向城市轉移過程中，機械整合和土地整合等集約化經營方式替代了農業勞動投入，促進了農業清潔生產。④國有化率的農業環境效應顯著為負。從人民公社解體以來，國有化率持續下降，同時農業生產經營市場化程度不斷提高。反映了政府主導力量的減弱和市場主導力量的增強在一定程度上增加了農業面源污染。⑤交通便利程度的農業環境效應顯著為正，表明隨著交通運輸條件的不斷改善，更有可能提高農業集約化經營程度，形成緊密的縱向協作農產品供應鏈，有利于減少污染。⑥開放程度的環境效應為正，特別是中國加入WTO以后，國外大宗農產品以集約化經營的低成本優勢進入我國市場，同時國內農產品出口的質量安全與環境標準日益提高，促進了我國農業清潔生產水平的提高［4］。

4 結論與政策含義

本文構建了種植業生物經濟模型，將種植業污染和養殖業污染同時納入研究框架，在控制規模、結構、技術和生產條件等影響因素以后，全面評估了我國從1951年到2010年60年間農業組織變遷所產生的環境效應。

通過研究可以發現，與1985－1993年的家庭生產經營時期相比，之前的農業組織有利于農業清潔生產，但自從上世紀90年代中期以來，專業合作組織的發展在一定程度上加劇了農業面源污染。因為，專業合作組織的發展雖然大大提高了資源配置效率，但在種植業耕地規模約束和種養分離條件下，農業組織引致的養殖業規模橫向擴張效應加劇了農業面源污染。本文并非認為中國早期的農業組織更好，相反，它之所以有利于環境，往往是因為生產能力不足，要素配置程度較差，致使農地對營養質的吸收能力未能得到有效利用，生產效率低下。相對而言，現代的農業合作組織，則存在種養比例失調、種養分離與投入過剩問題。可見，農業污染問題與不同時期的要素稟賦、生產效率以及產業組織的要素整合能力息息相關。

從產業組織的縱向整合效應來看，建國初期到上世紀80年代初的30年期間，農業組織對要素的縱向整合能力不顯著。相對而言，從上世紀90年代中期以來，農業專業合作組織通過整合上游生產要素，優化要素投入組合和技術創新，有效發揮了縱向協作對農業污染控制的積極效應。對種植污染而言，從實證分析結果可以發現，種植業污染與產業組織的關系表現為不顯著，但卻與工具變量關系顯著。這表明，化肥投入水平與土壤肥力退化等自然因素關系密切，由于化肥投入的邊際產量遞減，這迫使農戶在保障單位面積產量不減少的預期下施用更多的化肥，可見，如何從技術上解決種植業化學污染問題，應是未來農業政策應關注的焦點所在。

我們發現，我國早期農業組織的主要特征是政府干預下的橫向整合，雖然具有積極的環境效應，但是對生產要素的縱向整合能力較差，是環保卻低效的產業組織。1994年以來，農業專業合作組織的發展對農業清潔生產產生了良好的縱向整合效應，但其橫向整合的環境影響是消極且顯著的，是高效卻不環保的產業組織。在保障糧食安全的宏觀政策背景下，本文認為，新型農民專業合作組織應該是實現糧食安全、食品安全與環境保護的次優選擇，當然，如何提升其積極的縱向整合效應、抑制其消極的橫向整合效應，應該是學界與政府進一步研究的重點。特別是在中國耕地規模受限的硬性約束條件下，強調適度規模經營，控制農業規模無效率擴張，優化種養結構，促進種養結合，加強種植業產前與產中的研發技術投入、加強養殖業產后的末端治理投入，應是中國農業轉變農業經濟增長方式、實現可持續發展的重要戰略取向。毋庸置疑，新型農業合作組織大幅改善了農民、農業、農村的福利水平與經濟績效，在保障縱向協作積極環境效應的同時，如何引導農業產業組織進一步提升優化資源配置的積極“技術效應”，控制低效擴張的消極“規模效應”、扭轉種養分離的消極“結構效應”，應是消減當前農業面源污染壓力，促動中國農業產業組織與農業清潔生產構成良性循環的關鍵所在。

References)

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［2］閻波杰，趙春江，潘瑜春，等.畜禽廢棄物養分資源分配方法研究［J］.資源科學，2010，13(5):951 － 958.［ Yan Bojie，Zhao Chunjiang，PanYuchun，et al.A Study on Distributions of Livestock Manure Nutrient Resources［J］.Resources Science，2010，13(5):951 －958.］

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［4］田素妍，周力，苗玲.國際貿易模式的環境效應研究——基于聯立方程模型的情景模擬［J］.世界經濟與政治論壇，2011，19(6):81 － 93.［Tian Suyan，Zhou Li，Miao Ling. A Study on Environment Effects of International Trade Patterns:Based on Simultaneous Equations［J］.Forum of World Economy ＆ Politics，2011，19(6):81 －93.］

Industrial Organization Evolution and Agricultural Cleaner Production

ZHOU Li1 CAO Xiao-lei1，2 YING Rui-yao1
(1.Economic Management College，Nanjing Agricultural University，Nanjing Jiangsu 210095，China;2.Institute of World Economy，Jiangsu Academy of Social Science，Nanjing Jiangsu 210013，China)

Based on the provincial panel data from 1951 to 2010，this paper putting both planting pollution and livestock waste pollution into the analysis framework，demonstrates the effects and mechanism of China’s agricultural organization evolution on the environment.The study shows:compared with the household management stage，the early agricultural organization before the reform and opening up，which is lack of production capacity and vertical integration ability，is green but inefficiency;the agricultural organization after 1994 has strong ability in both agricultural cleaner production and vertical integration，while the new agricultural organization，represented by the farmers’specialized cooperative organization，has obviously lateral integration ability and causes negative environmental effects as a whole.This paper suggests that the key points of forming a virtuous cycle of agricultural organization and cleaner production lie in ensuring the positive effects of the vertical integration and at the same time guiding the agricultural organization to promote the positive‘technological effect’by optimizing the allocation of resource，control the negative‘scale effect’causing by inefficient expansion，and Convert the negative‘structural effect’causing by planting and breeding separation.

industrial organization;cleaner production;vertical integration;peasant specialized cooperative organization;non-point source pollution

F323.22

A

1002－2104(2013)11－0164－07

10.3969/j.issn.1002－2104.2013.11.024

2013－05－28

周力，博士，副教授，主要研究方向資源與環境經濟學。

曹曉蕾，博士生，助理研究員，主要研究方向貿易與環境經濟學。

國家自然科學基金青年項目“基于縱向協作關系的農戶清潔生產行為研究”(編號:71203094);國家社會科學基金重大項目“環境保護、食品安全與農業生產服務體系研究”(編號:11＆ZD155);國家社會科學基金重大項目“建設以低碳排放為特征的農業產業體系及農產品消費模式研究”(編號:10ZD＆031);中央高校基本科研業務費自主創新項目“畜禽養殖半點源污染防治管理體系研究”(編號:KYZ201163);教育部人文社會科學基金項目“畜禽養殖業溫室氣體減排的生態補償機制研究”(編號:10YJC790407);教育部博士點基金“畜禽低碳養殖的生態補償機制研究”(編號:20100097120009)。

(編輯:劉呈慶)