产业组织演进与农业清洁生产

周 力 曹晓蕾，2 应瑞瑶

(1.南京农业大学经济管理学院，江苏南京210095;2.江苏省社会科学院世界经济研究所，江苏 南京210095)

产业组织演进与农业清洁生产

周 力1曹晓蕾1，2应瑞瑶1

(1.南京农业大学经济管理学院，江苏南京210095;2.江苏省社会科学院世界经济研究所，江苏 南京210095)

本文将种植业污染和养殖业污染同时纳入分析框架，基于1951－2010年中国省际面板数据，实证分析了建国60多年来中国农业产业组织演进对农业环境质量的影响及其机制。实证研究表明:与家庭联产承包责任制时期相比，改革开放之前的早期农业组织生产能力低下、纵向整合能力差，是环保却低效的农业产业组织;相对而言，1994年以来演进的农业产业组织具备较强的纵向整合能力，有效地促进了农业清洁生产，但是，以农民专业生产合作社为代表的新型农业产业组织的横向整合效应却更加明显，这往往引致了对环境消极影响的总效应。本文认为，在保障纵向协作积极环境效应的同时，引导农业产业组织进一步提升优化资源配置的积极“技术效应”，控制低效扩张的消极“规模效应”，扭转种养分离的消极“结构效应”，是促动中国农业产业组织与农业清洁生产构成良性循环的关键所在。

产业组织;清洁生产;纵向协作;农民专业合作组织;面源污染

建国60多年以来，中国农业产业组织经历了人民公社、家庭联产承包责任制、农民专业合作社等数次重大变革，尤其是自上世纪90年代中期以来，各类农业专业合作组织规模和数量不断增加，目前，全国拥有专业合作社55万家，各类农业产业组织28万个，辐射带动农户1.1亿户，参与农户比重超过40%［1］。随着中国农业产业组织的演进与发展，中国农业环境及食品安全问题却愈发突出:一方面，种植业面源污染日益严重，农用化学品使用强度逐步增加。2010年，中国化肥单位使用量达456.9 t/千hm2，远远超过发达国家225 t/千hm2的环境安全上限，比2001年增长39.7%;另一方面，养殖业所产生的畜禽粪便也已成为不能忽视的重要污染源，据测算，中国大中型养殖场畜禽粪便排放量超过40亿t，是工业有机污染物的4.1倍。2010年，中国单位耕地面积生猪粪便产生量达1.1万 t/千 hm2，与 2001 年相比增加 33.7%［2］。基于此，试问中国农业产业组织演进是否对农业清洁生产产生了重要影响?为了回答这个问题，本文进行了以下研究:①将种、养污染统一纳入分析框架，全面考察产业组织的环境效应;②从宏观层面，结合微观视角，对中国农业组织演进的环境效应进行动态分析;③探讨农业产业组织对农业面源污染的四大影响机制，即横向整合、纵向耕地整合、纵向生化整合和纵向机械整合。

1 理论与模型

化肥和有机肥是种植业领域的重要投入要素，直接影响作物产量和质量。一般而言，化肥是农户购买的生产资料，而有机肥还田则是养殖业污染的处理方式。因此，化肥投入往往是农户的经济决策，而有机肥投入还取决于养殖业污染的环境外部性以及养殖业发展模式等因素。如果投入的化肥或有机肥未被种植作物有效吸收，都会造成土壤污染，为了区别两种投入造成的污染，本文将超过作物吸纳量的化肥和有机肥分别设定为种植业污染和养殖业污染。

依据恒等式:污染产生量=污染减排量+污染排放量，本文可以推导出，

其中，fappli表示化肥施用量，fabsor表示作物化肥有效吸纳量，femis表示化肥污染排放量;mgener表示有机肥产生量，即粪便中有机质及氮磷钾含量，mabsor表示作物有机肥有效吸纳量，memis表示畜禽污染排放量。

本文进一步依据Cobb-Douglas生产函数构建种植业的生物经济模型，以此来控制种植业对化肥及有机肥的有效吸纳量。

其中，Y为种植业总产量，L表示劳动投入，K表示资本投入，F表示化肥施用量，M表示有机肥施用量。A表示全要素生产率，ε为残差，α1～α4表示生产要素的产出弹性。

由公式(3)，我们可以得出，化肥与有机肥施用量分别是种植业总产量及生产要素的函数。

传统意义上，生产要素之间具备替代性，比如，化肥与有机肥施用量之间的边际替代弹性为:

因此，种植业污染与养殖业污染具有内生性联系，即二者之间存在双向交互影响。在实证分析中，由于产量与生产要素之间具有因果关系，所以，本研究仅纳入种植业产量，而不纳入生产要素投入量。我们采用了多种农作物产量来反应种植规模、同时体现种植业结构，并采用时间代理变量来控制技术进步。那么，假定化肥或有机肥投入的规模、结构、技术及生产条件被控制，也即作物对化肥或有机肥投入的吸纳能力既定的情况下，余下部分可以被解释为种植业或养殖业污染水平。

以化肥投入量为例，在(7)式中，Y1～Y5分别表示粮食、棉花、油料、蔬菜、水果5种主要农产品的产量，综合反映了对化肥投入量“引致需求”的规模和结构因素。变量Time反映了技术进步因素。变量Condition反映了区域基础设施(灌溉、电力)、气候条件(温度、降雨)及种养结构。上述变量解释了化肥投入量中被作物有效吸收的部分，β1～β7分别表示了化肥投入量对不同作物产量、技术进步及生产条件的弹性。在控制了吸纳能力的条件下，余下部分则被视为种植业污染，由变量Z来解释。Z中主要包含了农业组织因素、收入效应、政策效应、环境外部性、交易费用、要素流动性、人力资本等机制。

为了将农业组织因素与其他控制变量区分开，(7)式可以写为:

其中，Org表示农业产业组织，Control表示除了组织因素之外的其他影响农业面源污染的因素。

农业产业组织主要通过横向整合和纵向整合渠道影响农业清洁生产。产业组织内部有效的利益联结机制有助于吸引组织成果进一步扩大生产规模，生产同类产品的农业生产者看到了联合的作用，通常也会加入到合作社中来，通过数量扩张，形成规模经济［3］。因此产业组织对农业清洁生产的影响首先体现在横向整合方面。除了横向整合外，农业产业组织还通过纵向协作机制影响清洁生产。因为农业产业组织能够向供应链上游整合生产要素，改变要素组合或投入水平，进而影响农业清洁生产。可见，纵向协作通过要素配置、技术创新等渠道显著影响农业清洁生产。

为了细化产业组织的纵向整合机制，本文依据FAO制定的三种农业集约化经营程度指数——单位劳动耕地面积、单位耕地面积化肥施用量、单位耕地面积农机使用量，构建了产业组织对农业清洁生产的纵向作用机制，即纵向耕地整合、纵向生化整合与纵向机械整合。现实中，我们还需要考察化肥与有机肥之间的内生性与联立性，那么，种植业污染和养殖业污染的联立方程组为:

在实证过程中，我们采用工具变量法来考察化肥与有机肥之间的内生性关系。本文采用(10)式作为主方程，由于化肥投入更加经济、理性，农户会依据以往的土壤肥力来决定本期的化肥投入量，所以采用化肥投入量滞后1期(Fertilizer(－1))与有机肥投入量滞后1期(Manure(－1))作为化肥投入量的工具变量，采用2SLS分两阶段同时估计养殖业与种植业污染的影响因素。

2 变量与数据来源

2.1 农业产业组织的量化

根据农业产业组织中生产资料所有权归属，生产经营方式的制度安排，参与各方经济收益的分配方式，以及产业组织的发展速度和覆盖程度，我们对产业组织变量设置为:基准变量为家庭生产经营时期，属于“小农经济”，没有农业组织，1985－1993年设为1，其他年份为0;D1:初级农业组织(互助组+初级社)，1951－1955年设为1，其他年份为0;D2:人民公社(包含高级社)，1956－1984年设为1，其他年份为0;D3:专业合作组织发展初期，1994－2005年设为1，其他年份为0;D4:新型专业合作组织时期，2006－2010年设为1，其他年份为0。

此外，本文采用了耕地整合(Aland)，表示为单位劳动播种面积(hm2/人);生化整合(Afertilizer)，表示为单位面积化肥施用量(t/hm2);机械整合(Amachine)，表示为单位面积农机使用量(kw/hm2)，以构建产业组织对农业清洁生产的纵向作用机制。

2.2 农业污染产生量的量化

种植业领域的污染产生量(Fertilizer)，采用化肥施用总量(万t)。相比而言，养殖业领域的污染产生量的估算比较复杂:首先，由于历史数据缺失，我们采用“大牲畜年底头数”来估算。由于牛的年底存栏量占了大牲畜年底头数的85%，因此，我们将大牲畜全部依据牛类统计数据的相关指数来测算。我们采用“肉类产量”对生猪养殖规模进行折算。

其次，我们根据(11)式估算了畜禽粪便产生量:

年产粪便量(t/头)=个体日产粪便量(kg/天×头)×饲养期(天)×饲养数(头)×10－3(11)

再次，畜禽粪便中有机质、氮、磷、钾含量虽是动态数据，但从长时期来看其含量基本稳定，因此，我们进一步估算了养殖业粪便中有机质及氮磷钾含量(万t)作为有机肥产生量，变量名设为Manure。

2.3 控制变量的量化

对于作物吸纳能力的控制，主要采用以下变量:

①规模、结构、技术效应。我们采用了粮食(Ygrain)、棉花(Ycotton)、油菜(Yoil)、蔬菜(Yvegetable)、水果(Yfruit)5种主要农作物的产量，同时反映规模和结构效应，采用年份代理变量(Year)来表示技术进步效应。②生产条件。我们控制了区域灌溉(Irrigation)、电力(Electricity)、温度(Temperature)、降雨(Precipitation)、种养结构(Structure)。其中，本文还纳入了种养结构二次项，并假定种养结构与农业污染之间呈现开口向上的抛物线关系，即种植业比重过大或养殖业比重过大时，种、养污染都会很高，只有在种养结构合理时(抛物线中间部分)，种、养污染才会处于较低水平。

除了产业组织因素与吸纳能力控制变量之外，我们引入了可能影响农业清洁生产的其他控制变量:

①人均GDP(Agdp)及其平方项，反映环境库兹涅茨曲线的影响机制;②城市化率(City)，用城市人口占总人口比重表示，反映城市化发展所致的要素替代或互补关系;③国有化率(National)，用国有职工占就业职工比重表示，反映中央政策对生产要素投入的环境影响;④支农政策(Policy)，用财政支出中农业经费的比重表示，反映农业政策对生产要素投入的环境影响;⑤交通便利(Traffic)，用公路里程表示，反映要素及产品市场的交易费用;⑥贸易开放(Open)，用进出口额占GDP比重表示，反映改革开放之后经济全球化对中国要素市场的冲击;⑦旅游(Tour)，用入境旅游人数表示，反映地区政府、企业、民众对当地生态环境的保护意识，以吸引外来游客;⑧教育(Education)，用每万人口在校大学生数表示，反映人力资本对农业清洁生产的影响;⑨健康(Health)，用每万人拥有的卫生技术人员数表示，反映消费者对农业清洁生产的关注程度。

3 计量检验

本文利用《新中国60年农业统计数据》，采用2SLS模型，使用STATA软件，以养殖业污染方程为主分两阶段同时估计了养殖业与种植业污染的影响因素，模型结果见表1。

3.1 近60年产业组织演进的总体环境效应

从表1可见，从全国范围来看，与1984－1993年家庭生产经营时期(基期)相比，1951－1955年的初级合作组织时期(D1)与1956－1984年的人民公社时期(D2)，对减少养殖污染具有显著正向作用。这在很大程度上是因为受到经济发展水平和农业生产能力限制，导致要素投入量并不能满足作物生长需求，虽然保证了清洁生产，但生产效率低下。自从1994年专业化合作组织发展以来，产业合作组织的环境影响方向发生了变化，此后的两个时期都显示为加剧了养殖污染。从分地区情况来看，我国东部和中部地区，与1995－2005专业化合作组织发展初期(D3)相比，2006－2010新型专业化合作组织(D4)的快速发展所造成的养殖污染问题更加严重。西部地区在农民专业合作组织发展初期(D3)产业组织发展的环境效应显著为正，这可能与我国养殖业由自然布局向经济布局转移，西部地区养殖业规模化发展程度较低有关，如2002年我国西北地区猪肉产量占全国比重仅为3.2%，仅为我国东南地区的1/5，甚至比1980年下降了0.5个百分点。

3.2 产业组织对农业清洁生产的影响

从全国拓展模型来看，与家庭生产经营时期相比，D2时期通过横向整合促进了农业清洁生产，但是，1994年以来专业化合作组织横向整合的环境效应却为负。原因可能在于:一方面，农民专业合作组织的高速发展极大地促

进了养殖业规模扩大与粪便产生量增加，在种植业耕地面积不变的情况下，致使单位耕地面积的有机肥投入量大幅增加，导致养殖污染加剧;另一方面，专业化合作组织在一定程度上促进了种养分离，促使畜禽专业养殖农户采取不环保的粪便管理方式。与横向整合效应相比，产业组织的纵向整合对农业面源污染的影响显著不同。计量结果显示，在前三时期，产业组织的纵向整合作用不显著。只有D4时期表现为正向的环境效应，其总体环境效应可以分解为4个部分:横向整合效应573.138、纵向耕地整合效应 －360.704、纵向生化整合效应－10.327以及纵向机械整合效应－72.252。除了纵向生化整合效应不显著以外，纵向耕地整合和纵向机械整合都在1%的显著性水平上减少污染。

表1 工具变量法估计结果(2SLS)Tab.1 Estimation results in instrumental variable method(2SLS)

续表1

从分地区拓展模型结果看，就横向整合效应而言，我国三大地区产业组织在不同时期的环境作用方向基本一致。可见，在改革开放以前，产业组织的建立扩大了农业生产经营规模，对有限的生产要素投入进行统一管理，产生较好的环境效应。从1994年发展起来的专业化合作组织，在一定程度上推动了农业生产规模，尤其是养殖规模的过度扩张，造成了消极的环境影响。从纵向整合来看，在D4时期，我国三大地区产业组织的环境效应一致为正。这可以解释为，在家庭生产经营时期，农户使用要素结构基本相同，面临基本相同的资源约束。由于农户个体理性是有限的，因此其要素投入决策受到其他农户的影响，农户之间存在要素投入的非理性竞争，形成一种类似于纳什均衡的博弈格局。专业合作组织的深化发展提供了合理的制度安排，对化肥和机械等投入要素进行优化配置，有效减少了农户在化肥或有机肥施用方面的非理性竞争。但是，在产业组织的纵向协作水平不变的前提下，过度的横向规模扩张会导致更大的负面环境效应。

值得注意的是，在产业组织演进的不同时期，不同纵向整合机制的地区差异也比较大。例如，在改革开放之前的两个时期，我国中、西部地区产业组织的纵向土地整合的环境效应为负，东部地区不显著;到专业化合作组织发展初期，中、西部地区的土地整合具有正向环境效应，而东部地区为负。这主要因为，与中西部地区相比，东部地区人口稠密，生产经营的土地规模较小，2005年我国东部地区大多数省份的人均耕地面积不足1亩，而中西部地区多数省份都在1.5－2亩左右。土地细碎化以及由此导致的农业污染问题可能更加突出。

3.3 控制变量对农业清洁生产的影响

①在吸纳能力变量中，种养结构对农业面源污染具有显著影响。根据计量结果估计，全国种养结构与农业面源污染关系抛物线的拐点为11.2，东、中、西部三大地区的拐点分别为12.3、10.9 和 7.3，可见，我国自东向西对养殖污染的处理能力不断提高。但自人民公社时期以来，我国种养比例不断下降，离农业污染最优控制区间越来越远。因此，种养结构比例失调是农业面源污染增加的重要推动因素。②人均GDP对农业清洁生产的影响为负向。表明我国的农业经济仍然处于环境库兹涅茨曲线的污染上升阶段，人均收入水平的提高的同时伴随着农业环境污染问题的加剧(尚未达到拐点)。③城市化率对农业清洁生产的影响为正向。这反映了在农业劳动力不断向城市转移过程中，机械整合和土地整合等集约化经营方式替代了农业劳动投入，促进了农业清洁生产。④国有化率的农业环境效应显著为负。从人民公社解体以来，国有化率持续下降，同时农业生产经营市场化程度不断提高。反映了政府主导力量的减弱和市场主导力量的增强在一定程度上增加了农业面源污染。⑤交通便利程度的农业环境效应显著为正，表明随着交通运输条件的不断改善，更有可能提高农业集约化经营程度，形成紧密的纵向协作农产品供应链，有利于减少污染。⑥开放程度的环境效应为正，特别是中国加入WTO以后，国外大宗农产品以集约化经营的低成本优势进入我国市场，同时国内农产品出口的质量安全与环境标准日益提高，促进了我国农业清洁生产水平的提高［4］。

4 结论与政策含义

本文构建了种植业生物经济模型，将种植业污染和养殖业污染同时纳入研究框架，在控制规模、结构、技术和生产条件等影响因素以后，全面评估了我国从1951年到2010年60年间农业组织变迁所产生的环境效应。

通过研究可以发现，与1985－1993年的家庭生产经营时期相比，之前的农业组织有利于农业清洁生产，但自从上世纪90年代中期以来，专业合作组织的发展在一定程度上加剧了农业面源污染。因为，专业合作组织的发展虽然大大提高了资源配置效率，但在种植业耕地规模约束和种养分离条件下，农业组织引致的养殖业规模横向扩张效应加剧了农业面源污染。本文并非认为中国早期的农业组织更好，相反，它之所以有利于环境，往往是因为生产能力不足，要素配置程度较差，致使农地对营养质的吸收能力未能得到有效利用，生产效率低下。相对而言，现代的农业合作组织，则存在种养比例失调、种养分离与投入过剩问题。可见，农业污染问题与不同时期的要素禀赋、生产效率以及产业组织的要素整合能力息息相关。

从产业组织的纵向整合效应来看，建国初期到上世纪80年代初的30年期间，农业组织对要素的纵向整合能力不显著。相对而言，从上世纪90年代中期以来，农业专业合作组织通过整合上游生产要素，优化要素投入组合和技术创新，有效发挥了纵向协作对农业污染控制的积极效应。对种植污染而言，从实证分析结果可以发现，种植业污染与产业组织的关系表现为不显著，但却与工具变量关系显著。这表明，化肥投入水平与土壤肥力退化等自然因素关系密切，由于化肥投入的边际产量递减，这迫使农户在保障单位面积产量不减少的预期下施用更多的化肥，可见，如何从技术上解决种植业化学污染问题，应是未来农业政策应关注的焦点所在。

我们发现，我国早期农业组织的主要特征是政府干预下的横向整合，虽然具有积极的环境效应，但是对生产要素的纵向整合能力较差，是环保却低效的产业组织。1994年以来，农业专业合作组织的发展对农业清洁生产产生了良好的纵向整合效应，但其横向整合的环境影响是消极且显著的，是高效却不环保的产业组织。在保障粮食安全的宏观政策背景下，本文认为，新型农民专业合作组织应该是实现粮食安全、食品安全与环境保护的次优选择，当然，如何提升其积极的纵向整合效应、抑制其消极的横向整合效应，应该是学界与政府进一步研究的重点。特别是在中国耕地规模受限的硬性约束条件下，强调适度规模经营，控制农业规模无效率扩张，优化种养结构，促进种养结合，加强种植业产前与产中的研发技术投入、加强养殖业产后的末端治理投入，应是中国农业转变农业经济增长方式、实现可持续发展的重要战略取向。毋庸置疑，新型农业合作组织大幅改善了农民、农业、农村的福利水平与经济绩效，在保障纵向协作积极环境效应的同时，如何引导农业产业组织进一步提升优化资源配置的积极“技术效应”，控制低效扩张的消极“规模效应”、扭转种养分离的消极“结构效应”，应是消减当前农业面源污染压力，促动中国农业产业组织与农业清洁生产构成良性循环的关键所在。

References)

［1］于猛.55万家专业合作社、28万个农业产业化经营组织辐射带动1亿多农户发家致富［N］.人民日报，2012－9－14［2012－12－06］.http://www.foods1.com/content/1821108/.［Yu Meng.550 Thousand Specialized Cooperatives and 280 Thousand Agricultural Industrialized Organizations Drive 100 Million Farmers to Become Rich［N］.People’s Daily，Sep.14，2012［2012 － 12 － 06］.http://www.foods1.com/content/1821108/.］

［2］阎波杰，赵春江，潘瑜春，等.畜禽废弃物养分资源分配方法研究［J］.资源科学，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.］

［3］应瑞瑶.农民专业合作社的成长路径——以江苏省泰兴市七贤家禽产销合作社为例［J］.中国农村经济.2006，14(11):18－23.［Ying Ruiyao.Growth Path of Specialized Farmers Cooperatives:An Example of Taizhou Qixian Poultry Production and Marketing Cooperative［J］.China Rural Economy，2006，14(11):18 －23.］

［4］田素妍，周力，苗玲.国际贸易模式的环境效应研究——基于联立方程模型的情景模拟［J］.世界经济与政治论坛，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，主要研究方向资源与环境经济学。

曹晓蕾，博士生，助理研究员，主要研究方向贸易与环境经济学。

国家自然科学基金青年项目“基于纵向协作关系的农户清洁生产行为研究”(编号:71203094);国家社会科学基金重大项目“环境保护、食品安全与农业生产服务体系研究”(编号:11＆ZD155);国家社会科学基金重大项目“建设以低碳排放为特征的农业产业体系及农产品消费模式研究”(编号:10ZD＆031);中央高校基本科研业务费自主创新项目“畜禽养殖半点源污染防治管理体系研究”(编号:KYZ201163);教育部人文社会科学基金项目“畜禽养殖业温室气体减排的生态补偿机制研究”(编号:10YJC790407);教育部博士点基金“畜禽低碳养殖的生态补偿机制研究”(编号:20100097120009)。

(编辑:刘呈庆)