不同秸秆利用方式的成本收益分析

不同秸秆利用方式的成本收益分析

一、u3000秸秆焚烧问题中国是一个农业大国。在收获小麦、水稻、玉米、红薯、棉花、甘蔗和其他作物后，剩余的丰富能源将丰富。2007年我国各类农作物产生的秸秆总量为7.28亿吨,约占全世界秸秆总量的30%,但是秸秆资源综合利用水平和效率较低,其中16%的主要农作物秸秆被农户在田野中就地露天焚烧掉。农户就地露天焚烧秸秆,不仅造成了巨大的资源浪费,而且还引起了严重的环境污染问题,成为政府关心、社会关注、舆论关切的热点和难点问题。近年来,为减少秸秆焚烧带来的负外部性,政府每到农作物收获季节便出台严禁焚烧的政策,采用疏堵结合的行政手段加强对农户秸秆就地焚烧的管制,但收效却不大,在我国粮食主产区,农户焚烧秸秆的意愿强烈(朱启荣,2008),秸秆焚烧现象依然屡禁不止。农户为什么要焚烧掉秸秆而浪费生物质资源呢?从经济学的角度看,焚烧秸秆应是追求自身利润最大化的农户,根据处置秸秆的成本与收益比较后的理性行为(张琳,2007)。具体来说,邬莉(2001)、梅付春(2008)等认为焚烧秸秆是由于劳动力机会成本越来越高导致的其他秸秆处置方法成本过高情况下不得已的选择,而且运输距离遥远导致运输成本过高,是秸秆只能就地焚烧的又一重要原因。虽然上述作者对农户焚烧秸秆原因进行了实证分析,但作者仅直接比较了农户各种处置秸秆之间的成本和收益,却忽略了秸秆利用中的约束条件和秸秆利用各环节之间的关系,特别是对农产品的产量和价格的假定不合理,从而导致成本收益中的部分结果与现实偏差较大。基于上述考虑,本文以近年来冬小麦焚烧秸秆现象较为严重的河南省开封县杜良乡为例,在调查相关实际变量数据的基础上,以期利用更加微观的数据,详细分析比较农户有关秸秆利用的成本与收益,探讨农户焚烧秸秆的原因,并提出相关的政策建议。二、农户期望秸秆焚烧由目标成本转变的行为目前,我国秸秆利用方式主要有秸秆还田、秸秆养畜、秸秆沤肥、秸秆燃料、就地焚烧以及用来进行发电、产气、造纸、加工木材等,并且受传统观念、相关产业水平等因素的影响,各地区间对于秸秆的利用方式存在着很大的差异(梅付春,2008;郑凤英,2007)。为对农户秸秆利用方式进行仔细研究,特对农户的经济行为做如下假定:1.农户为经济行为人。在“经济行为人”的假定下,农户秸秆利用方式的决策行为则取决于各种秸秆利用的成本与收益的比较。本文假定农户第i种秸秆利用的成本函数为Ci(i=秸秆还田、秸秆养畜、秸秆制沼、秸秆出售、秸秆焚烧等),第i种秸秆利用的收益函数为Ri,第i种秸秆利用的目标函数为NRi。且经济行为人总是在一定约束条件下实现自己的最大化效用,追求自己目标函数最大化,其基本的行为准则就是行为的预期收益大于预期成本,即农户选择秸秆利用的目标收益函数NRi≥0。2.农户只追求短期经济目标,负外部性损失不计入农户成本函数。农户就地焚烧秸秆确实能为农户带来杀虫、杀菌和节肥的收益,同时就地焚烧又会造成地表土壤结构破坏、降低土壤抗旱保湿能力等,不仅影响了土壤的墒情,而且还会造成环境污染等负外部性。但因农户作为“经济行为人”,会在各种约束条件下争取利益的最大化,不会考虑自身行为带来的负外部性影响(孔志峰,2006),即使就焚烧对土壤墒情的负面影响,农户也因为只追求短期经济目标而不予考虑。因此,秸秆利用行为所造成的负外部性影响不计入农户行为的成本与收益体系中。3.农户只根据预期净收益选择秸秆利用方式,其他成本不计入农户成本函数。为加强秸秆禁烧工作,国家环境保护部2008年将各直辖市、省会城市以及副省级城市所辖区域全部列入禁烧范围,并自5月初至9月底,北京、天津、河北、河南、山东、山西、安徽、江苏、辽宁等省市,将作为重点禁烧区域,必须实行全面禁烧(环境保护部,2008)。同时,基层政府根据《中华人民共和国大气污染防治法》和《秸秆禁烧和综合利用管理方法》的规定,对于被发现擅自焚烧秸秆的农户,按焚烧堆数进行数额不等的罚款,焚烧秸秆造成火灾、烧毁其他尚未收割的麦田及林木者,则依法进行刑事拘留。但是,根据作者对农村地区的考察,农户在做出是否焚烧秸秆的行为决策前,仅仅考虑的是预期收益和预期成本。而农户普遍具有“法不责众”、“即使烧了也逮不着”等侥幸的心理,再加上基层政府处罚(包括罚款和拘留等)就地焚烧秸秆的农户时也面临着识别焚烧户和明确责任人的困难,减弱了政府严格处罚的执行力度。考虑到上述实际情况,本文未将农户因露天就地焚烧秸秆被发现后的经济处罚计入农户的成本函数。4.农作物单产和农产品的市场价格短期没有变动。正如上述所作假定,农户只追求自身的短期目标收益最大化,在短期内,秸秆还田、秸秆养牛等带来的农作物单产变化不大,而农产品的市场价格波动较小,因此,为方便计算农户各种秸秆利用的成本与收益,本文假定在短期内(一个生产周期内),农作物单产和农产品市场价格没有变动。三、实地调查分析：以河南省开封县杜西乡为例(一)小麦秸秆焚烧情况河南省开封县是我国小麦、玉米和水稻主产县,2007年小麦播种面积69333公顷(见表1),水稻种植面积为3640公顷。杜良乡处于黄泛区主流带,地貌属于黄河冲积低洼地,相对高度较低,容易季节性积水,土质以湿潮(两合)土为主。由于具有优越的自然生产条件,杜良乡成为开封县的水稻主产乡,90%的农户以冬小麦—夏水稻为主要农作物种植体系,5%的农户作物种植以冬小麦—夏玉米或其他作物体系为主。2007年杜良乡小麦播种面积仅占到全县小麦播种面积的9.67%,水稻种植面积占到全县水稻种植面积的83.76%。该乡几乎全部采用大型收割机对冬小麦进行收割,为减少燃油成本,收割机白天留茬高度为15厘米,晚间留茬的高度是30厘米。同时,由于该乡地处黄泛区,距离黄河开闸泻洪引水的距离短(不足10公里),在每年5月份小麦收割后的5~10天内,即面临着土地引水灌溉和稻田插秧。因此,如果在很短的时间内不及时处理小麦秸秆,则下一茬的水稻则无法插秧。虽然该乡冬小麦秸秆的处置有多种途径,如秸秆还田、秸秆养牛、秸秆出售等,但该乡农户就地露天焚烧冬小麦秸秆的现象却非常普遍。近年来,开封县委和县政府十分重视夏收季节的秸秆焚烧问题,专门成立了由环保、公安、农业等部门构成的执法检查组,连续集中10天,采取到乡到村蹲点,查处环境违法行为。对发现擅自焚烧秸秆的农户,每人罚款500~600元,并且考虑到正是农忙季节,并不对该农户进行行政拘留;对虽焚烧但现场未抓住焚烧人员的情况,因为没有证据等实际情况,不予追究具有土地使用权的农户责任。由于白天焚烧秸秆容易被工作组人员抓住,因此,该县小麦秸秆焚烧现象主要发生在晚间,而执法检查组的工作人员主要是晚间蹲点。即使在政府严令禁止并采取蹲点疏堵的情况下,2008年冬小麦秸秆焚烧面积也达到了93.33公顷,县财政面临着被上一级政府财政罚款的严肃处罚。其中,杜良乡农户在小麦收割后焚烧秸秆的现象非常严重,是近年来全县重点管制的乡镇之一,但2008年该乡的秸秆焚烧面积也达到了69.57公顷,占到该县小麦总播种面积的1‰,占到全县小麦秸秆焚烧总面积的74.55%。由此可知,杜良乡是典型的农民焚烧小麦秸秆区域,具有较强的研究秸秆焚烧问题的代表性。(二)农户秸秆利用方式存在着环节,存在约束性条件小麦在收割后,麦穗部分经过脱粒后成为小麦的主产品,而留在土地上的小麦秸秆分为两部分,即麦茬和麦秆。麦茬一般有两种处理方式,一种是经过旋耕机处理后还田,另一种是农户就地焚烧。而秸秆中的主要部分麦秆,存在以下几种利用方式,即就地还田、企业收购或运输到家庭后作为生活燃料、养畜、沼气或者再销售给相关企业。根据实际调研,开封县杜良乡2008年冬小麦秸秆的主要利用方式和比例为:麦茬秸秆还田60%,麦茬焚烧40%;麦秆焚烧40%,麦秆养牛12%,麦秆出售48%,而麦秆还田的比例几乎为0。从经济理论上来说,不同的秸秆利用方式,其相应的成本与收益也可能不同。根据实地调研情况来看,当地各种秸秆的利用方式中,除秸秆还田和秸秆焚烧外,都需要进行秸秆的运输,然后才被用作饲料、沼气的原料或企业加工纸张的原料等。因此,农户秸秆利用方式上存在着环节的问题,因而也会存在约束性条件。本文拟从秸秆处置的具体环节出发,参考梅付春(2008)提供的方法核算各种秸秆利用方式的成本与收益。各种秸秆利用所涉及的成本和收益如表2所示。(三)小麦秸秆的运输成本及收益分析由于开封县仅距开封市7公里,距离郑州市仅70公里,因此对于外出的农村劳动力基本都能找到打工的机会,距离该乡40公里处有中等规模造纸厂,农户能按市价售出自家的秸秆。在上述假设前提下,对各种小麦秸秆利用的相关数据作如下说明:1.机械成本。在农户家庭秸秆还田中利用的机械为旋耕机,2008年5~6月份旋耕机对麦茬、秸秆旋耕和粉碎的价格是40元/亩。如果收割机带打捆秸秆设备,则每亩的收割成本会比无打捆设备的价格高出25元1。2.劳动力成本。这里以开封市2005年外出务工农民的平均日收益为代表。根据开封市农业部门统计,2005年开封市外出务工的农村劳动力数量为95万人,平均外出时间8个多月,劳务总收入46亿元。据此计算,2005年开封市农村劳动力人均外出务工的日收入为20.18元。同时,根据我国近年消费价格指数(CPI)的增幅情况,调整2008年农村劳动力人均外出务工的日收入为21.79元。3.运输成本。如果在小麦收割后至下茬作物播种期间,将秸秆运出土地至家庭,则存在着运输成本。根据实地调研结果,按1公斤小麦可产生1.5公斤麦秆(不算麦茬部分)计算,则该乡每亩小麦秸秆的数量为525公斤。如果农户自行将秸秆运出土地,其间发生的成本主要有打捆和运输成本。其中,人工打捆1亩地需要2个工作日,合计劳动力成本为43.58元。当地运输一般是采用机械运出,1亩地所产麦秆可用1辆拖拉机拉回至家庭,农户家庭平均距离地块为0.5公里,则1亩小麦秸秆的运输成本(劳动力成本)核算为40元。如果农户将秸秆自行运输至相关企业出售,则1亩小麦秸秆的运输成本核算为525元(每吨每公里30元,农户家庭距离秸秆收购企业35公里);如果企业到农户家庭或土地边上收购小麦秸秆,则农户无需承担秸秆运输费用。4.秸秆用作沼气的收益。由于当地积极发展沼气等能源工程,该乡农户目前已不再使用秸秆作为燃料,但秸秆作为沼气的原料,能够节约生活用电50千瓦,综合测算节约的照明等费用为25.5元(按农村用电价格0.51元/千瓦计算);沼气产生的沼渣等能够作为肥料还田,节约肥料18.5元(复合肥,按1850元/吨计算),扣除人工运农家肥至土地的成本3.63元后净收益为14.87元。因此,秸秆制沼能够获得净收益为44元。5.秸秆饲畜的收益。根据实地调研,该乡主要以饲养黄牛为主,每亩秸秆则节约的饲料成本约200元;牛畜产生的粪便堆肥后作为有机肥料,可节约复合肥约15公斤,节约尿素约10公斤(按1900元/吨计算),扣除人工运输有机肥的费用后,净收益为43.12元。因此,秸秆养畜能够获得的总收益为243.12元。6.出售秸秆的收益。2008年河南省郑州市、开封市有关企业收购秸秆的价格约为每吨200元,按照该乡每亩小麦秸秆的数量为525公斤计算,则农户出售秸秆的收益为105元。7.秸秆还田的收益。秸秆还田主要能够带来节肥效果,根据小麦秸秆的营养成分计算,在有效还田的情况下,每亩小麦秸秆还田可节省复合肥施用量24公斤,节约的化肥费用为45元左右。8.秸秆焚烧的收益。秸秆焚烧带来的高温作用,可具备一定程度的杀虫、杀菌作用,每亩节约的化学农药费用约30元;秸秆焚烧后形成的草木灰,可部分替代化肥,每亩节约的化肥费用约为19元。根据以上成本与收益测算,开封县杜良乡农户小麦秸秆利用方式的净收益如表3所示。通过表3可以看到,无论是否考虑劳动力的机会成本,农户在秸秆利用方式上最佳的选择是秸秆养牛;其次是秸秆销售,但需要机械打捆和企业免运输费用;再次是秸秆焚烧;最后是秸秆还田和秸秆制沼。通过以上比较可知,即使在考虑劳动力机会成本情况下,秸秆养牛和秸秆销售等其他秸秆利用方式均可给农民带来更高的收益。四、农民焚烧稻草的原因(一)秸秆利用的多种约束那么,为什么该乡农户秸秆养牛和秸秆销售的比例仅仅为12%和48%?为什么在秸秆利用具有更高净收益的情况下农户焚烧小麦秸秆的比例却达到了40%?经过仔细分析发现,并非是农户的行为偏离了经济行为的基本假定,而是农户在秸秆的其他利用方式中,存在着种种约束条件,导致较高的收益无法实现,农户在利益比较中也只能采取焚烧秸秆的选择。根据表3所列的各种秸秆利用方式,其约束条件主要是:1.资金约束。受农户资产与收入水平的影响,如果农户采用秸秆饲畜,则购买牛犊等需要的资金将在农户收入中占据重要比例,而且秸秆饲畜还必须考虑到规模化养殖。因此,在农户收入水平较低的背景下,秸秆饲畜存在着资金约束,导致在农村地区这一秸秆有效利用的途径基本无法实现。2.机械约束。农户的合理选择应该是进行秸秆出售,但根据表3计算的成本与收益结果,农户只有在机械打捆和企业免运费运输的情况下,农户才能得到正的净收益。根据调研的情况,该县2008年夏收季节带有打捆设备的收割机保有量仅为8台,远不能满足农户利用机械进行秸秆打捆。在成本与收益的比较下,焚烧秸秆的净收益总是要比秸秆还田的净收益高,因此农户无奈的选择便是就地焚烧秸秆。即使就麦茬秸秆还田来讲,也存在着机械供给不足的约束。目前,该县用于秸秆还田的旋耕机共有556台,旋耕机的缺口为200台,不能满足农户麦茬旋耕、粉碎后还田的需求。3.市场约束。当地较为缺乏以秸秆为原料的企业,即使有企业收购秸秆,也因为企业到农户田间地头收购秸秆又免运输费用的情况较少,因此造成农户销售秸秆的比例仅为48%。4.时间约束。在农户秸秆利用的各种成本收益计算中,是否计入劳动力机会成本,对秸秆利用的净收益影响较大。通过上述分析可知,当地劳动力机会成本主要发生在秸秆的打捆和运输环节。而该乡处于黄泛区主流带,地貌属于黄河冲积低洼地,相对高度较低,适宜种植水稻,而从种植要求上来说,当地小麦收割后至水稻插秧期只有5~6天时间,因此秸秆打捆和运输也存在着时间约束。一般农户家庭的劳动力有限,又不得不考虑雇佣再加上劳动力成本较高,因此在考虑劳动力成本、耕作时间约束的情况下,农户的最佳选择自然就是进行露天焚烧。5.技术约束。秸秆制沼,也是农户有效利用秸秆资源的途径。但经过调查,除了将秸秆打捆和运输到家庭外,农户在沼气的管理上还存在着技术约束,主要表现在:由于季节不同出现的冬季产气问题以及沼气池出渣的清淘工作,农户在这些问题的处理上还缺乏技术上的支持,从而影响到沼气池的正常运行。(二)秸秆饲养方式改变面临的困难从本文所分析的案例地区来讲,秸秆高效率利用过程中具体存在着资金、机械、市场、时间和技术等多种约束条件。但进一步分析发现,这些约束条件改进的主体不同,在当地实现的难易程度不同,并且不同的约束条件改进对农户秸秆利用的影响程度也不同。在约束秸秆高效综合利用的条件中,改进资金约束和时间约束的主体主要是农户,机械约束的改进主要依靠农用机械市场的供给增加,而秸秆制沼中存在的技术约束和秸秆销售中的市场约束,其改进主体主要是政府的政策措施,即包括政府如何加强制沼技术的培训和推广,也包括政府对相关秸秆利用产业的规划。从农户的角度来看,为使秸秆综合利用而对资金约束改进,即要求农户在短期内从事秸秆饲畜,则存在着较大的困难。以样本地区饲养肉牛为例,对于秸秆饲畜中购买牛犊等费用支出,一般的家庭很难及时筹措足够的资金。考虑到规模养殖的要求,这里假设一个家庭初始饲养5头牛,那么仅其购买牛犊的投入就约占到农户家庭当年纯收入的200%以上,况且还没有考虑到农户应具备饲畜技术和防疫技术所带来的成本,以及农户所在地区饲畜所要求的环境。因而在短期内发展秸秆饲畜在部分农村地区的现实性不强。从机械的市场供给来看,如果为促进秸秆销售或秸秆制沼,则必须增加打捆机的配置。以样本地区来看,该县2008年仅有带打捆机的收割机为8台,远不能满足当地农户的实际需求。按照目前该县农用收割机的保有量来看,在短期内增加足够的打捆收割机同样也存在着较大的困难,其主要原因是购买新的收割机费用过高,而对现有收割机安装打捆设备又不现实。因此,需要分期分批解决机械约束问题。从政府的角度来看,如何推广沼气的技术问题,是当前的一个难点。但沼气的成本和收益计算结果表明,即使改进了技术推广的约束,秸秆制沼的净收益也低于秸秆就地焚烧。而对于秸秆利用产业的规划,涉及到资源环境的保护,如造纸等产业逐步在农村地区萎缩,新兴的秸秆发电产业在我国还处于试行推广中。因此,依靠政府改进秸秆市场约束,同样也面临着较大的困难。综合以上约束条件的改进比较,农户的资金来源、机械的供给与秸秆的市场化在短期内很难实现。那么在短期内,对于无法改进上述条件的地区,秸秆还田替代秸秆焚烧是当前减少农户就地焚烧的最佳策略,而如何提高秸秆还田的收益,降低秸秆还田的成本,使得农户秸秆还田的净收益大于秸秆焚烧的净收益,成为短期内破解秸秆焚烧的突破口。从长期来看,各地应因地制宜,积极改进制约其他秸秆利用方式所存在的约束条件,最终使我国的秸秆资源利用发挥更高的综合利用价值,使农户能够获得更高的收益。五、本文结论和指导方针的建议(一)秸秆利用率低,导致农民就地焚烧通过对河南省开封县杜良乡农户各种秸秆利用的成本与收益分析可得到如下结论:虽然秸秆利用方式的成本不同,但各种秸秆利用方式在一定条件下均可获得正的净收益,但较高净收益的利用方式存在约束条件,成为秸秆未能真正有效利用而被农户就地露天焚烧的真正原因。通过对各约束条件的改进比较后发现,制约秸秆高效利用条件的改进主体不同,在不同地区实现的难易程度也不相同。(二)秸秆还田补贴政策的长期引导作用根据以上研究结论,本文认为,根治秸秆焚烧的根本出路在于因地制宜,根据农户的成本收益选择合理的秸秆利用方式,并分析和解决好农户秸秆利用方式中面临的约束条件,保证秸秆资源处置途径的畅通。1.短期内应大力发展秸秆还田。通过上述分析,虽然其他秸秆的利用途径净效益更高,但目前在资金、技术、机械和市场的多重约束下,农户很难在短期内全部实现秸秆的其他综合利用。特别是对于一些受时间约束的农村,由于劳动力在外就业以及劳动力成本增高,采取其他秸秆综合利用方式,也很难在短