高玉磊，張 旭，周 翔，蘇 醒，王 婧

(1.同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海 201804；2.上海財(cái)經(jīng)大學(xué)城市與區(qū)域科學(xué)學(xué)院，上海 200433)

隨著新農(nóng)村建設(shè)的深入，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民生活水平不斷提高，居住模式由散居逐步轉(zhuǎn)向聚居，農(nóng)村商品能源消費(fèi)能力和結(jié)構(gòu)的不斷改善，農(nóng)戶處置秸稈行為發(fā)生了巨大的變化。秸稈直燃用作生活燃料從1991年的3.46億t/a下降至2015年的0.60億t/a[1]，部分地區(qū)的秸稈成為了農(nóng)作物的附產(chǎn)田間棄物。農(nóng)戶選擇將秸稈在田間焚燒的行為符合人類社會(huì)追求最小成本的最小熵原理[2]，但也因此造成了環(huán)境污染和相應(yīng)的社會(huì)問題[3]。中國(guó)具有豐富的可綜合利用的秸稈資源，“十一五”以來，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了一系列政策支持秸稈還田及其資源化、能源化利用，但中國(guó)農(nóng)村秸稈綜合利用是中國(guó)新農(nóng)村中存在的特有復(fù)雜問題，其核心是作為秸稈資源持有者農(nóng)戶處置秸稈獲得的實(shí)際收益與秸稈的規(guī)模資源化利用獲得的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益是否能夠達(dá)成共贏。畢于運(yùn)等[1,4-8]從秸稈綜合利用途徑方面分析了秸稈在發(fā)電、沼氣、建材、造紙、養(yǎng)殖業(yè)的工程經(jīng)濟(jì)效益和可行性；顧曉麗等[9-11]利用Logic模型或Tobit模型，定性分析了農(nóng)戶處置秸稈行為和受償意愿受家庭收入、勞動(dòng)力成本、秸稈收購(gòu)價(jià)格和方式等因素影響；劉甜等[12-13]基于博弈論，分析了政府監(jiān)管和機(jī)制在秸稈禁燒和農(nóng)戶參與綜合利用行為的作用。但鮮從顯性效益和隱性效益分析農(nóng)戶秸稈處置行為。筆者通過對(duì)江蘇省徐州市賈汪區(qū)6個(gè)村農(nóng)戶問卷調(diào)查與訪談，從農(nóng)戶視角出發(fā)，通過不同農(nóng)戶秸稈處置情景的設(shè)置，綜合分析顯性經(jīng)濟(jì)效益和隱性經(jīng)濟(jì)效益對(duì)農(nóng)戶對(duì)秸稈處置行為的影響，為促進(jìn)和完善秸稈綜合利用及其政策制定提供依據(jù)。

1 農(nóng)戶秸稈處置和秸稈綜合利用調(diào)研

1.1 調(diào)研主要內(nèi)容

賈汪區(qū)地處蘇北，屬于江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要地區(qū)，夏季收小麥9.4萬(wàn)t，秋季收水稻6.7萬(wàn)t，農(nóng)作物秸稈資源豐富，城鎮(zhèn)化水平及農(nóng)村居民人均可支配收入與全國(guó)平均水平相當(dāng)，具備消納秸稈的能力和潛力。近年來，江蘇省頒布了《江蘇省人民政府關(guān)于全面推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》、《江蘇省農(nóng)作物秸稈機(jī)械化還田作業(yè)補(bǔ)助政策信息公開指導(dǎo)意見(試行)》等一系列政策，為農(nóng)戶秸稈處置和秸稈綜合利用提供政策保障。筆者對(duì)2015年至2019年431戶農(nóng)戶開展調(diào)研和訪談，主要內(nèi)容包括：①農(nóng)戶家庭人口、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)等基本情況；②農(nóng)戶秸稈處置行為分類；③農(nóng)戶秸稈處置行為意愿和實(shí)際情況。調(diào)研共收回有效問卷400份，有效率為92.81%。

1.2 調(diào)研結(jié)果

1.2.1 農(nóng)戶基本情況

男戶主244人，女戶主156人。戶主平均年齡49.98歲，其中70歲及以上2人，占0.50%；60～69歲39人，占9.75%；50～59歲174人，占43.50%；40～49歲129人，占32.25%；30～39歲53人，占13.25%；20～29歲3人，占0.75%。戶主文化程度：文盲或半文盲2人，占0.5%；小學(xué)學(xué)歷48人，占12%；初中學(xué)歷226人，占56.50%；高中學(xué)歷96人，占24%；高中以上學(xué)歷28人，占7%。家庭人口及可支配收入：平均每戶3.73人，工作人口2.34人，戶均可支配收入48 795.90元。耕地及與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)相關(guān)的收入：平均每戶耕地2 293.34 m2，戶均農(nóng)作物年收入減掉成本后，約為12 906.74元，不足戶均可支配收入的26.45%，農(nóng)戶收入主要來源為外出務(wù)工。賈汪區(qū)可綜合利用的秸稈主要為水稻和小麥，水稻和小麥種植情況如表1所示。

表1 賈汪區(qū)農(nóng)戶水稻、小麥種植情況Table 1 Planting situation of rice and wheat in Jiawang District

1.2.2 農(nóng)戶秸稈處置行為分類

根據(jù)國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)和農(nóng)村農(nóng)業(yè)部編制的《秸稈綜合利用技術(shù)目錄》，按照技術(shù)類別，將秸稈綜合利用分為肥料化、燃料化、原料化、飼料化和基料化，繼而進(jìn)一步劃分具體的技術(shù)內(nèi)容，分類從產(chǎn)業(yè)角度闡釋了秸稈綜合利用的具體途徑。在此基礎(chǔ)上，筆者從農(nóng)戶視角出發(fā)，根據(jù)調(diào)研將新農(nóng)村農(nóng)戶秸稈處置行為分為3類：一是農(nóng)戶可以將秸稈出售給商家，由商家進(jìn)一步商品化；二是深耕直接還田；三是田間就地焚燒。農(nóng)戶秸稈處置行為分類如圖1所示。

圖1 農(nóng)戶秸稈處置行為分類Fig.1 Classification of straw disposal ways of farmers in new rural area

1.2.3 農(nóng)戶秸稈處置的意愿和現(xiàn)狀

圖2為賈汪區(qū)農(nóng)戶處置秸稈的意愿與實(shí)際情況：① 76%以上的農(nóng)戶愿意出售秸稈，實(shí)際出售比例從2015年的42.5%增加至2019年的61.25%，呈逐年增加趨勢(shì)；②比起還田，農(nóng)戶更愿意直接將秸稈田間焚燒，受經(jīng)濟(jì)處罰約束，秸稈田間焚燒從2014年的21.25%降至2018年的1.25%，但仍屢禁不止；③秸稈實(shí)際還田比例先增高、后下降，說明在秸稈綜合利用途徑有限且田間焚燒存在處罰風(fēng)險(xiǎn)的情況下，還田是農(nóng)戶在理性人假設(shè)下應(yīng)該作出的選擇。

圖2 賈汪區(qū)農(nóng)戶處置秸稈意愿和實(shí)際情況Fig.2 Farmers′ willingness and actual situation of straw disposal in Jiawang District

2 農(nóng)戶秸稈處置行為產(chǎn)生的效益分析

2.1 理論基礎(chǔ)

效益分析屬經(jīng)濟(jì)學(xué)范疇，根據(jù)是否能計(jì)入實(shí)際成本或支出，可將成本分為顯性成本和隱性成本[14]。對(duì)于農(nóng)戶秸稈處置的不同行為，需支付還田增肥成本、還田機(jī)械成本、秸稈田間焚燒處罰成本等以貨幣形式呈現(xiàn)的顯性成本，同時(shí)獲得出售秸稈、政府補(bǔ)貼等顯性收益，顯性凈收益會(huì)直接影響農(nóng)戶處置秸稈的行為。此外，秸稈處置還會(huì)形成隱性收益和隱性成本，農(nóng)戶秸稈處置行為應(yīng)是其綜合考慮顯性凈收益和隱性凈收益后作出的理性選擇。顯性效益、隱性效益對(duì)農(nóng)戶秸稈處置行為影響關(guān)系如圖3所示。

圖3 顯性效益、隱性效益對(duì)農(nóng)戶秸稈處置行為影響關(guān)系Fig.3 Influence of dominant benefit and recessive benefit on farmers′ straw disposal behavior

2.2 基本假設(shè)

基本假設(shè)：①農(nóng)戶處置秸稈的行為分為田間焚燒、直接還田和出售3種；②當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物一年兩季，取主要農(nóng)作物水稻r和小麥w；③秸稈收集方式為收購(gòu)方上門收購(gòu)；④水稻和小麥秸稈收購(gòu)價(jià)格相同，不考慮秸稈收購(gòu)時(shí)間限制和密度差別。

2.3 效益分析方法

農(nóng)戶處置秸稈的收益和成本情況為

Pex=Iex-Cex.

(1)

Phi=Ihi-Chi.

(2)

Pcom=Pex-Phi.

(3)

式中:Pex為處置秸稈的顯性凈收益，元/t；Phi為處置秸稈的隱性凈收益，元/t；Pcom為處置秸稈的綜合凈收益，元/t;Iex為處置秸稈的顯性收益，元/t；Cex為處置秸稈的顯性成本，元/t；Ihi為處置秸稈的隱性收益，元/t；Chi為處置秸稈的隱性成本，元/t。

2.3.1 秸稈田間焚燒效益分析

秸稈田間焚燒農(nóng)戶沒有顯性收益；顯性成本為因田間焚燒而受到的處罰金額Cex1，元/t；隱性收益為田間焚燒后草木灰對(duì)農(nóng)作物的增產(chǎn)收益Ihi1，元/t；隱性成本為焚燒后破壞土壤對(duì)農(nóng)作物的減產(chǎn)Chi1，元/t。農(nóng)戶秸稈田間焚燒的收益和成本情況：

Cex1=2F·p/G.

(4)

Ihi1=(Ar·Yr·Pr·ki1+Aw·Yw·Pw·ki1)/G.

(5)

Chi1=(Ar·Yr·Pr·kre+Aw·Yw·Pw·kre)/G.

(6)

G=Ar·Yr·kr+Aw·Yw·kw.

(7)

式中:G為秸稈總量，t；F為當(dāng)?shù)靥镩g焚燒秸稈的處罰金額，元；p為被處罰概率，%；Ar為水稻種植面積，m2；Aw為小麥種植面積，m2；Yr為水稻產(chǎn)量，kg/m2；Yw為小麥產(chǎn)量，kg/m2；Pr為水稻出售價(jià)格，元/t；Pw為小麥出售價(jià)格，元/t；kr為水稻草谷比，kw為小麥谷草比；ki1為草木灰對(duì)農(nóng)作物的增產(chǎn)系數(shù)，假設(shè)水稻和小麥一致；kre為焚燒后破壞土壤對(duì)農(nóng)作物的減產(chǎn)系數(shù)，假設(shè)水稻和小麥一致。

2.3.2 秸稈還田效益分析

秸稈還田的顯性收益為政府一次性補(bǔ)貼Iex2，元/t；顯性成本一方面為水稻和小麥在高留茬收割作業(yè)后使用大中型秸稈粉碎還田機(jī)多支付的機(jī)械成本Cex2，元/t；同時(shí)還存在調(diào)劑土壤碳氮比補(bǔ)增的氮肥成本Cex3，元/t；但是并不是所有的農(nóng)戶都會(huì)選擇補(bǔ)施氮肥；隱性收益為秸稈還田后帶來的下茬農(nóng)作物增產(chǎn)，不增肥的隱性收益為Ihi2，元/t；增肥的隱性收益為Ihi3，元/t。假設(shè)秸稈粉碎深耕還田的作業(yè)規(guī)范，不考慮秸稈還田帶來的潛在病蟲害危險(xiǎn)，故不存在隱性成本。農(nóng)戶秸稈還田的收益和成本情況：

Iex2=(Con1·MAX(Ar,Aw))/G.

(8)

Cex2=(Con2r·Ar+Con2w·Aw)/G.

(9)

Cex3=(Con3r·Ar·Pf+Con3w·Aw·Pf)/G.

(10)

Ihi2=(Ar·Yr·Pr·kir2+Aw·Yw·Pw·kiw2)/G.

(11)

Ihi3=(Ar·Yr·Pr·kir3+Aw·Yw·Pw·kiw3)/G.

(12)

式中:Con1為秸稈還田政府一次性補(bǔ)貼，元/m2；MAX(Ar,Aw)為取水稻或小麥種植面積較大值，m2；Con2r為水稻還田多支付的機(jī)械成本，元/m2；Con2w小麥還田多支付的機(jī)械成本，元/m2；Con3r為水稻還田多施的氮肥，kg/m2；Con3w小麥還田多施的氮肥，kg/m2；Pf為尿素價(jià)格，元/kg；kir2為不增氮肥時(shí)，小麥秸稈全量還田對(duì)水稻的增產(chǎn)系數(shù)，kiw2為不增氮肥時(shí)，水稻秸稈全量還田對(duì)小麥的增產(chǎn)系數(shù)，kir3為增氮肥時(shí)，小麥秸稈全量還田對(duì)水稻的增產(chǎn)系數(shù)，kiw3為增氮肥時(shí)，水稻秸稈全量還田對(duì)小麥的增產(chǎn)系數(shù)。

2.4 參數(shù)設(shè)定

根據(jù)洪春來等[15-16]對(duì)稻麥兩季秸稈全量還田的研究，全量還田對(duì)稻麥兩熟地區(qū)增產(chǎn)有一定優(yōu)勢(shì)，且小麥秸稈全量還田對(duì)水稻增產(chǎn)幅度要顯著大于水稻秸稈全量還田對(duì)小麥的增產(chǎn)。當(dāng)?shù)厮炯靶←溵r(nóng)業(yè)特性及經(jīng)濟(jì)參數(shù)如表2和表3所示。

表2 水稻及小麥農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)參數(shù)Table 2 Agricultural economic parameters of rice and wheat

表3 水稻及小麥農(nóng)業(yè)特性參數(shù)Table 3 Agricultural characteristic parameters of rice and wheat

3 結(jié)果與分析

根據(jù)農(nóng)戶秸稈處置行為效益模型、農(nóng)戶還田增肥意愿以及是否有政府補(bǔ)貼，將農(nóng)戶秸稈處置行為分為5種情景。情景A：秸稈田間焚燒；情景B1：增肥、有政府補(bǔ)貼；情景B2：增肥、無政府補(bǔ)貼；情景B3：不增肥、有政府補(bǔ)貼；情景B4：不增肥、無政府補(bǔ)貼。

3.1 不考慮秸稈田間焚燒政府處罰

情景A中，秸稈田間焚燒沒有顯性成本和顯性收益，顯性凈收益為0元/t；焚燒后破壞土壤造成農(nóng)作物減產(chǎn)屬隱性成本，為278.60元/t，草木灰?guī)淼霓r(nóng)作物增產(chǎn)屬隱性收益，為80.15元/t，即隱性凈收益和綜合凈收益均為-198.45元/t。

情景B1～B4收益和成本如圖4所示。

圖4 情景B1～B4收益和成本Fig.4 Benefits and costs of scenario B1～B4

政府補(bǔ)貼屬于顯性收益，為29.91元/t；機(jī)械成本屬顯性成本，為56.71元/t；還田不增肥農(nóng)作物增產(chǎn)屬隱性收益，為23.99元/t；還田增肥農(nóng)作物增產(chǎn)屬隱性收益，為86.05元/t，還田增肥肥料成本為30.45元/t，屬于顯性成本，其綜合效益為55.60元/t，大于還田不增肥的收益23.99元/t，故還田增肥效益優(yōu)于還田不增肥效益。

情景B1～B4顯性凈收益、隱性凈收益和綜合凈收益如圖5所示。只考慮顯性凈收益時(shí)，還田4種情景凈收益的為-87.16～-26.80元/t，均低于情景A(秸稈田間焚燒)的凈收益0元/t，這也解釋了為什么秸稈田間焚燒屢禁不止；情景B3(不增肥、有政府補(bǔ)貼)中農(nóng)戶的顯性凈收益最高為-26.80元/t，為農(nóng)戶還田的最優(yōu)選擇；情景B2(增肥、無政府補(bǔ)貼)中農(nóng)戶顯性凈收益最低，為-87.16元/t，這也意味著秸稈綜合利用企業(yè)收購(gòu)秸稈的價(jià)格最高為87.16元/t，遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)?50～250元/t的收購(gòu)價(jià)格。

圖5 情景B1～B4顯性凈收益、隱性凈收益和綜合凈收益Fig.5 Dominant net income,recessive net income and comprehensive net income of scenario B1～B4

引入隱性凈收益后，情景B1～B4的綜合凈收益為-32.72元/t至28.81元/t，遠(yuǎn)大于情景A的綜合凈收益-198.45元/t，此時(shí)農(nóng)戶會(huì)優(yōu)先選擇秸稈還田而非田間焚燒；其中情景B1中綜合凈收益最高為28.81元/t，農(nóng)戶實(shí)現(xiàn)了盈利；情景B2和B3中農(nóng)戶基本可以做到收支平衡。

3.2 考慮秸稈田間焚燒政府處罰

政府對(duì)農(nóng)戶秸稈田間焚燒的處罰力度也會(huì)影響農(nóng)戶處置秸稈的行為。江蘇省對(duì)秸稈田間焚燒的一次性處罰金額F至少為1 000元，根據(jù)情節(jié)嚴(yán)重情況會(huì)上浮動(dòng)，同時(shí)還有可能受到行政拘留處罰。當(dāng)F=1 000元時(shí)，5種情景的顯性凈收益關(guān)系如圖6所示。

圖6 F=1 000時(shí)，顯性凈收益模式下5種情景的關(guān)系Fig.6 When F=1 000,the relationship between five scenarios under the explicit net income model

當(dāng)被處罰概率增加到3.74%時(shí)，秸稈田間焚燒凈收益開始低于情景B3凈收益-26.80元/t，農(nóng)戶開始會(huì)選擇采取情景B3方式還田；當(dāng)處罰概率增加至12.17%時(shí)，秸稈田間焚燒凈收益開始低于最不利情景B2凈收益-87.16元/t，可以杜絕秸稈田間焚燒。當(dāng)p取平均處罰概率3.67%(較低)時(shí)，5種情景的顯性凈收益關(guān)系如圖7所示。

圖7 p=3.67%，顯性凈收益模式下5種情景的關(guān)系Fig.7 When p=3.67%,the relationship between five scenarios under the explicit net income model

當(dāng)處罰金額增加到1 019.07元時(shí)，農(nóng)戶開始選擇采取情景B3方式還田；當(dāng)處罰金額增加至3 314.71元，其凈收益開始低于最不利情景B2的凈收益為-87.16元/t，可以杜絕秸稈田間焚燒。故在只考慮顯性凈收益時(shí)，政府對(duì)秸稈焚燒的處罰力度會(huì)影響農(nóng)戶處置秸稈行為。

而在綜合凈收益模式下，農(nóng)戶選擇秸稈田間焚燒至少損失-198.45元/t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于秸稈還田-32.72～28.81元/t，此時(shí)政府對(duì)秸稈焚燒的處罰力度對(duì)農(nóng)戶處置秸稈行為不會(huì)產(chǎn)生直接影響。

3.3 情景B1單因素分析

在綜合凈收益模式下，情景B1(增肥、有政府補(bǔ)貼)為農(nóng)戶的最優(yōu)選擇，故以情景B1進(jìn)行單因素分析。情景B1下綜合凈收益敏感性分析如圖8所示。政府補(bǔ)貼和還田增產(chǎn)為正向因素，敏感系數(shù)分別為1.04和2.99，機(jī)械成本、增肥成本為反向因素，敏感系數(shù)分別為-1.97和-1.06。

圖8 情景B1下綜合凈收益敏感性分析Fig.8 Sensitivity analysis of comprehensive net income under scenario B1

根據(jù)式(7)和式(11)，還田增產(chǎn)收益與農(nóng)作物出售價(jià)格和增肥增產(chǎn)系數(shù)成正向關(guān)系，與對(duì)應(yīng)農(nóng)作物草谷比成負(fù)相關(guān)系，同時(shí)與水稻和小麥種植比例、是否增肥有關(guān)。農(nóng)作物草谷比、增產(chǎn)系數(shù)、農(nóng)作物價(jià)格、肥料價(jià)格、水稻和小麥種植結(jié)構(gòu)基本為穩(wěn)定值，波動(dòng)較小。故加強(qiáng)農(nóng)戶對(duì)秸稈增肥還田可以增加55.60元/t盈利和還田不增肥可以增加23.99元/t盈利的認(rèn)識(shí)，比提高農(nóng)作物出售價(jià)格、增肥增產(chǎn)系數(shù)等更加重要。

機(jī)械成本主要與當(dāng)?shù)剞r(nóng)用機(jī)械使用價(jià)格、機(jī)械燃料價(jià)格、人力成本相關(guān)等因素耦合相關(guān)，雖然會(huì)有波動(dòng)，但是已趨于市場(chǎng)穩(wěn)定，可變化空間不大。

政府補(bǔ)貼方面，在只考慮顯性凈收益時(shí)，政府補(bǔ)貼至少?gòu)?9.91元/t提高至56.71元/t，情景B1～B4中只有情景B3才開始盈利。但是在綜合考慮隱性凈收益時(shí)，政府補(bǔ)貼只要從29.91元/t提高至32.72元/t，情景B1～B4均可實(shí)現(xiàn)盈利。

4 結(jié) 論

(1)只考慮顯性凈收益時(shí)，秸稈田間焚燒凈收益為0元/t，大于情景B1～B4，農(nóng)戶優(yōu)先選擇秸稈田間焚燒。情景B3(不增肥、有政府補(bǔ)貼)凈收益為-26.80元/t，為農(nóng)戶還田的最優(yōu)選擇；情景B2(增肥、無政府補(bǔ)貼)決定了秸稈收購(gòu)的最高價(jià)格為87.16元/t，為降低秸稈綜合利用收購(gòu)成本提供了定量依據(jù)。增加政府處罰概率和力度可有效降低農(nóng)戶選擇秸稈田間焚燒的行為。

(2)引入隱性效益后，田間焚燒至少農(nóng)戶損失-198.45元/t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于情景B1至B4，農(nóng)戶優(yōu)先選擇還田，政府查處秸稈田間焚燒的力度不會(huì)影響農(nóng)戶秸稈處置行為。還田增肥效益優(yōu)于還田不增肥效益，情景B1(增肥、有政府補(bǔ)貼)綜合凈收益最高為28.81元/t，是農(nóng)戶的最優(yōu)選擇。

(3)對(duì)情景B1進(jìn)行單因素分析，政府補(bǔ)貼和還田增產(chǎn)為正向因素，敏感系數(shù)為1.04和2.99，機(jī)械成本、增肥成本為反向因素，敏感系數(shù)分別為-1.97和-1.06，影響作用依次為還田增產(chǎn)、機(jī)械成本、增肥成本和政府補(bǔ)貼。