环境规制对中国生猪产业布局的影响*<br/>——基于规模结构变化的路径识别

环境规制对中国生猪产业布局的影响*
——基于规模结构变化的路径识别

2024-01-08刘明玉肖海峰

农业经济与管理 2023年6期

刘明玉，肖海峰

（中国农业大学经济管理学院，北京 100083）

一、引言

随着生猪产业的快速发展，养殖过程中的环境污染问题接踵而至，总量增长需要和环境保护需求的矛盾成为生猪产业发展面临的重大挑战（刘刚等，2018）。《第二次全国污染源普查公报》数据显示，我国畜禽规模养殖场化学需氧量和氨氮排放量分别为604.83万吨和7.50万吨，是农业面源污染的首要来源。为了应对这个问题，环境规制政策被视为治理生猪养殖环境污染的重要手段。近年来，政府陆续推出了一系列政策法规，包括《畜禽规模养殖污染防治条例》和《畜禽养殖禁养区划定技术指南》等。然而，由于中国特殊的环境和分权制度，各地区特别是发达地区政府相继出台严格的环保法规，颁布污染场户搬迁计划，同时指定禁养区。在一些地区，更是实行了“一刀切”政策，导致禁养区面积不断扩大，环保压力一度成为生猪产业发展的重大挑战。近年来，尽管环保政策在执行上有所调整，但在资源约束越来越紧，环境规制力度不断加强的现实背景下，探讨如何实现生猪养殖科学布局，逐步推进规模结构优化，成为生猪行业未来发展的重要课题。

1998年，经济学家卢卡斯首次提出了“污染天堂”假说，这一理论为环境规制对产业布局影响的研究奠定了基础，并逐渐成为相关研究的重要参考。基于该理论，国内外诸多学者对生猪产业的布局进行了讨论。国外研究表明环境规制强度是影响美国中西部生猪生产水平的重要工具，对生猪区位的布局有显著影响（Mulatu 等，2014）。国内研究证实，我国生猪养殖行业正向环境规制较弱的地区转移（谭莹等，2018），而生猪产业转移有利于农业结构调整优化（曾昉等，2021），并且可能同时存在“污染天堂”假说和“环境库兹涅茨效应”双重影响（谭莹等，2021）。但是已有文献对环境规制效应的讨论多聚焦于环境规制本身，随着环境规制的强化和趋同，环境规制与其他影响因素的互动效应如何，仍有待进一步分析。

生猪规模结构演变是生猪产业除区域布局变化外的另一大显著特征（张利庠等，2020）。我国鲜有对养殖结构的研究，部分学者研究了环境规制对规模化程度的影响，表明环境规制对规模化发展有一定促进作用（张园园等，2019；江艳军等，2022），但规模化程度是规模结构变化的结果，不能明确揭示规模化演变的过程，要明确环境规制对产业发展影响的具体路径，需要对不同规模结构之间变化进行分析。国外研究养殖规模结构变动的主要方法为马尔可夫模型，马尔可夫链方法不仅适合分析结构模式问题，而且可识别影响状态转移概率的影响因素（Zimmermann等，2009）。诸多学者利用马尔可夫模型分析具体农业政策对畜牧业行业结构的影响（Disney等，1988；Zepeda，1995）。国内研究中首次运用马尔可夫链研究生猪产业政策对规模结构的影响，结果表明产业政策显著促进了养殖场规模结构转移（黄炳凯等，2021），但是聚焦环境规制政策的讨论尚有不足。

通过梳理文献可知，多数学者考察了环境规制对生猪产业发展的影响，但是少有学者讨论在环境规制强度日趋统一的条件下其影响效果如何；再者，规模结构变化是解析产业发展变化路径的重要方式，亟须进一步分析。基于此，本文在分析环境规制对我国生猪产业布局影响的基础上，进一步讨论环境规制与其他影响因素的互动效应，并创新性地从规模结构变化视角深入分析其影响的实现路径，更全面地揭示环境规制对生猪产业发展的影响。

二、理论分析与研究假设

根据环境经济学分析，生猪区域布局是一个系统性决策结果，养殖主体充分考虑了多种相关因素并以效用最大化为目标。环境规制的加强提高了养殖主体的“遵循成本”，在经营收益最大化的目标下，生猪养殖主体会综合考虑自身资源禀赋和外部约束条件来制定经营决策。自2000年以来，生猪养殖环境规制的强度不断上升，但不同地区之间存在显著差异，总体呈现先扩大后缩小的演变趋势（王善高等，2023）。参考曾昉等（2021）的理论推导结论，当环境规制较弱时，养殖主体更倾向于加大治污力度以减少污染排放；但随着环境规制力度的加强，生产约束不断加强，当治理环境污染所需成本超出经营者的可承受范围时，养殖主体则更倾向于转移至规制力度较弱的地区以获取更大的盈利空间，即产生“污染天堂”效应。因此，提出如下假说：

H1：环境规制会抑制地区生猪产业发展，并促使其向规制较弱地区迁移。

随着环境规制力度的日益统一，生猪养殖企业面临的污染治理成本也逐渐趋于一致，污染转移难度也不断增加，尽管如此，环境规制力度仍在不断加强，此时对生猪养殖主体的影响主要体现在寻求降低污染处理成本的因素上。生猪养殖过程中产生的沼渣和废液最终需要在土地上消纳降解（胡钰等，2019），《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》中给出一套可行方案，用于核算养殖场需利用的土地面积，以消纳养殖粪便污染。据此可知，随着环境规制强度的趋同，生猪养殖主体需要通过寻找资源承载力更强的地区降低治污成本，以满足其经营需求，环境承载力可能成为调节环境规制对生猪产业发展影响效果的主要因素。因此，提出如下假说：

H2：随着环境规制强度的趋同，土地承载力对环境规制的影响作用存在调节效应。

环境规制对生猪产业布局影响的实现主要通过养殖规模结构的变化表现出来。近二十年来，我国养殖场总量呈下降趋势。从全国养殖规模结构分布来看，生猪养殖仍以散户为主，但散户数量显著减少，规模化养殖数量有所提升，前者从2003年的10 677万户降至2018年的2 986户，后者从2003年的3.8万户升至18.7万户。这一变化表明，环境规制的实施可能对所有规模的养殖场均产生影响，但对不同规模养殖场的影响存在异质性。一方面，各地区实施细则的不同，尤其是在部分地方政府“一刀切”的做法下，环境规制对散户及小规模户的冲击显然更加显著。另一方面，从成本收益的角度来看，随着环境规制执行力度的加强，生猪养殖行业面临着成本上升和净利润下降的双重压力，到2018年，只有中、大规模养殖场才能实现盈利，每头生猪净利润仅为31.98元和43.96元①数据来源：历年《全国农产品成本收益资料汇编》。。大规模养殖场在处理污染过程中由于资金和技术优势，边际成本更低（李鹏程等，2020），为了寻求更高的盈利空间，环境规制也可能导致中规模养殖场向大扩张，从而促进规模化发展。因此，提出如下假说：

H3：环境规制会加剧散户及小规模户的退出，但会提高中规模向大规模扩张的概率。

三、研究设计

（一）主要变量的选择与测度

1.生猪出栏占比

由于我国各省区生猪产业基础不同，存在较大的地区差异性，因此，使用各省畜牧生产量占比可更好地反映该省产业在全国的发展水平。参考多数学者做法（周建军等，2018；曾昉等，2021），选择各地区生猪出栏量占全国总出栏量的比例作为被解释变量，比值大小反映生猪生产相对能力的高低。

2.生猪养殖规模结构

用不同养殖规模状态的转移概率来描述我国生猪养殖规模结构的变化。针对研究的问题，构成马尔可夫链的状态是生猪养殖的规模类别，参考已有文献做法（黄炳凯等，2021），将我国生猪养殖规模分为四种：散养户（1～49头）、小规模养殖场（50～99头）、中规模养殖场（100～499头）和大规模养殖场（≥500头），进而利用马尔可夫链方法分析生猪养殖场规模状态的转移概率。

式中，i和j分别表示生猪养殖场的养殖规模状态，如果i=j，则表示维持原有规模；如果i＜j，表示规模扩张；如果i＞j，表示规模萎缩；X表示随机变量，x表示该变量在具体时间点的取值，X(t)和X(t+s)分别表示时间t和时间t+s时系统的状态；P表示概率，Pij表示从状态i出发，然后在时间t+s处到达状态j的概率；在马尔可夫过程中，未来状态X(t+s)(s＞t)的概率只取决于当前时刻X(t)的状态，而与之前的状态序列无关。

3.环境规制

综合已有文献，畜牧业环境规制主要有以下几种衡量标准：一是，将是否采取环境规制作为哑变量或选用环境规制政策的发文量（王善高等，2023）；二是，根据污染排放水平构建的综合评价体系（谭莹等，2018）；三是，经济发展水平（胡钰等，2019；曾昉等，2021）。其中，经济发展水平被广泛用来衡量环境规制的强度，这是因为环境规制、经济发展水平和居民收入水平之间存在高度相关性，并且相关数据较易获得。因此，参考周建军等（2018）、曾昉等（2021）等做法，采用调整系数改进的地区经济发展水平衡量环境规制的强度：

式中：Env表示环境规制强度；GDP为地区生产总值，表示经济发展水平；area表示各省的区域面积，π 是圆周率。随着经济发展水平提高，各省的环境规制不断加强，但不同地区的环境规制水平存在差异，经济发展水平越高、省份面积越小的地区环境规制水平相应地更高。

4.土地承载力

土地承载力指土地容纳和吸收生猪养殖粪污的能力。参考胡钰等（2019）做法，以作物粪肥养分（氮、磷）需求量和单位猪当量氮磷供给量为基础核算区域土地承载力。

式中，分子表示以区域作物粪肥养分需求量，Ni为地区第i种作物总产量，ei为第i种作物养分需求量，P为施肥供给养分占比，假定土壤养分Ⅰ级水平下值为35%，T为粪肥使用比例取30%。分母表示以单位猪当量为基础计算的粪肥养分供给量，其中d表示区域内以各种畜禽年末存栏量为基础，根据其粪肥的氮（磷）转化系数折算的猪当量，A为单位猪当量粪肥供给量，μ为粪肥当季利用率。具体折算系数参照《畜禽污染土地承载力测算技术指南》。

5.控制变量

借鉴已有研究（李鹏程等，2020；黄炳凯等，2021；曾昉等，2021），选择的控制变量包括：①猪粮比价。猪粮比价作为生猪价格监测预警机制的重要参考指标，也是农户养殖决策的重要参考标准，用年度平均生猪价格和玉米价格的比值的滞后期反映市场价格对生猪养殖的影响。②城镇化率。一个地区城镇化水平越高，公共服务体系越健全，越有利于促进生猪养殖结构优化和规模扩展，鉴于此，用城镇化率衡量城镇化水平，作为一个综合性指标反映生猪产业发展的宏观背景。③非农就业程度。提高非农就业机会将增加农民养猪的机会成本，降低他们从事养猪的可能性，农民非农就业水平可以用农民从非农工作中获得的收入占比衡量。④农户受教育程度。农户作为生猪养殖的主体，其受教育程度对养殖决策起到重要作用。⑤农村居民人均固定资产投资。规模养殖需要大量固定资产投资，生猪养殖越来越向资本密集型转变，农户投资能力可能是影响养殖规模的重要因素。⑥交通条件。市场广阔、交通便捷的地区容易吸引生猪养殖场进驻，以铁路和高速公路长度以及内河巷道里程构成的交通里程密度衡量交通通达性。⑦规模异质性。“规模异质性”指养殖场在区域内规模分布的不均衡性。这种异质性可用基尼系数衡量（李航，2012），该系数基于不同规模类别养殖场数量占比计算，取值范围为0到1，数值越大表示规模分布越不均衡、异质性越强，规模结构变化越剧烈，产业布局变化越明显。⑧补贴政策。从2007年开始，政府对生猪养殖实施了一系列补贴政策，研究表明这些政策对生猪规模化发展产生了影响（周晶等，2015），因此加入“一揽子”补贴政策虚拟变量进行控制。

（二）数据来源及描述性统计

考虑到2018 年非洲猪瘟爆发对生猪产业冲击的特殊性，使用2003～2018 年除西藏外31 个省（区、市）的面板数据。原始数据来源于EPS数据库、国家统计局和政府公开数据网站以及《畜禽养殖业源产排污系数手册》等，部分缺失数据采用插值法补全。各指标的描述性统计信息见表1。

（三）模型构建

首先，研究环境规制对生猪产业布局的影响，将环境规制指标作为重要核心变量加入模型，同时考虑生猪产业的特殊性，纳入其他影响生猪产业发展的控制变量。模型设定如下：

式中，i代表地区，t代表时间，MI代表生猪出栏占比，Envit-1表示i地区第t-1 年的环境规制。Zrt表示一组控制变量，εit表示随机扰动项。

其次，根据前文理论分析，土地承载力可能在环境规制的影响中存在调节效用，通过引入交互项识别环境规制背景下土地承载力对生猪产业转移的具体影响。模型为：

式中，Envit-1×tdczit表示环境规制与土地承载力的交互项，其他变量含义与上式相同。

进一步，探究环境规制对规模结构变化的影响效应，通过马尔可夫链计算出不同规模状态之间的转移概率，再用固定效应模型估计环境规制对不同规模状态转移概率的影响，模型设定如下：

式中，Pitjr表示t时刻i区域生猪养殖场从规模j变动到规模r的转移概率，其他变量含义与式（1）相同。

四、结果与分析

（一）环境规制对生猪产业布局的影响效应

表2中给出了环境规制对生猪产业布局的影响效应的估计结果。其中，模型（1）到（2）只考虑了环境规制这个核心变量，并分别给出了个体随机效应（RE）和个体固定效应（FE）的估计结果。F 检验和LM 检验均拒绝混合效应模型的原假设，而Hausman 检验则支持建立个体随机效应模型的假设，因此，选择建立个体随机效应模型。模型（3）到（4）添加了控制变量，并分别给出了个体随机效应（RE）和个体固定效应（FE）的估计结果。F 检验和LM 检验均拒绝混合效应模型的原假设，而Hausman 检验则拒绝建立随机效应模型的假设，因此，选择建立个体固定效应模型。比较结果发现，在引入所有控制变量后，核心解释变量的影响方向未发生改变，模型整体解释力提升，因此，最终基于模型（4）评估环境规制对生猪产业布局的影响。模型（5）添加了环境规制和土地承载力的交互项，以验证土地承载力在环境规制影响中的调节作用。

模型（4）的结果显示，环境规制对生猪出栏量占比具有显著负向影响，即环境规制强度越高，各地生猪出栏量占全国总量的比例越低，这说明生猪产业可能会向环境规制相对较弱地区转移，进而影响生猪养殖的地域布局，这一结论与前期的理论分析相符合。从实际情况来看，尽管在过去20年中，我国生猪产量总体上升，但江苏、浙江、福建、湖北、湖南、广东等地的生猪出栏量占比却有波动下降趋势，表明其生产相对能力下降。这是因为这些地区的环境规制实施较早、规定数量较多，先行影响了该地区的生猪产业。环境法规的差异直接影响不同地区的生猪产业发展水平，环境法规强度较低地区，生猪产量增长更快，模型（4）回归结果证实了这一点，与大多数学者的研究结果一致（谭莹等，2018；曾昉等，2021；周建军等，2018）。

模型（5）中加入了环境规制与土地承载力的交互项，结果表明，环境规制与土地承载力的交互项显著为正，说明土地承载力可减轻环境规制对生猪生产的负向影响。这意味着，在同等环境规制要求下，具有更好的自然条件和更强的养殖粪污消纳能力的地区，生猪产业受到影响更小。由此可见，当环境规制强度地区间差异逐渐缩小时，土地承载力将成为影响生猪养殖发展的重要因素。至此，假说1、2得证。

综合以上分析结果，环境规制对我国生猪养殖的区域布局具有重要影响，促使生猪养殖向环境规制较弱的地区转移。随着环境规制的不断加强和趋同，环境规制在生猪产业中的作用仍将持续增强。在这种背景下，土地承载能力较高的地区有助于缓解环境规制的不利影响，成为各地争夺生猪养殖资源的重要竞争因素。

（二）环境规制影响的路径识别

由上文对环境规制影响生猪产业布局的分析可知，环境规制强度越高，各地生猪出栏量占全国总量比例越低，生猪产业转移的可能性越大。然而，一个地区生猪出栏量占比的变化，到底是所有养殖规模场数的等量变化还是来自某一类养殖规模场数的突增或骤减，其具体实现路径尚未可知。因此，在确认环境规制对生猪养殖区域布局的影响后，本文将进一步探究环境规制对生猪养殖规模结构调整的影响，试图更清晰地认识环境规制对生猪养殖影响的实现路径。

首先，根据式（4）马尔可夫链计算出的规模转移概率矩阵结果可知（见表3），矩阵对角线上的数值最大，即各类规模养殖场维持现状的概率最大。从退出概率来看，按照规模从低到高，各类养殖场退出概率依次降低，散户退出概率（P15）最高，大规模（P45）退出概率最低；从各类养殖场扩张的路径来看，散户向小规模（P12）、小规模向中规模（P23）、中规模向大规模（P34）扩张的路径较为显著；从养殖场萎缩的路径来看，小规模向散户（P21）、中规模向小规模（P32）、中规模向散户（P31）以及大规模向中规模（P43）萎缩的路径较为显著。可见各类养殖场无论是萎缩还是扩张均具有一定的路径依赖，未出现明显越级转换。因此，本文将着重分析环境规制对退出、扩张和萎缩显著变化路径上的影响效应。

根据表4的回归结果，环境规制对养殖场退出概率的影响在5%统计水平上显著，但对不同规模类别的影响方向不同。具体而言，环境规制对散户及小、中规模户（P15、P25、P35）的影响主要表现为“挤出效应”，导致其退出养殖的概率显著增加，而对于大规模养殖场（P45），环境规制则显著降低其退出养殖的概率。这种差异可能是由于规模较小的养殖主体相对于大规模养殖场，面临的污染防治成本比例更高。规模较小的养殖主体通常投入相对较少的资金和人力资源，其污染治理能力较弱。同时，它们也面临着同样严格的环保压力和要求。因此，在环境规制不断加强的背景下，它们退出养殖的概率更高。相比之下，大规模养殖场投入成本更高，同时也具有更强的适应能力和竞争优势，因此退出概率反而降低。此外，为了鼓励规模化发展，各地还提供了一系列优惠政策，如污染处理设施的支持和补贴倾斜，这进一步减少了大规模养殖场退出概率。

表4 环境规制影响养殖场退出概率的回归结果

大、中型养殖场面对环境规制带来的成本增加，可能会选择缩减生产规模来维持盈利。由于资产的专用性，生猪养殖场的萎缩会遵循一个逐渐缩小的过程，主要表现为大规模向中规模、中规模向小规模或散户以及小规模向散户转变。根据表5的回归结果，环境规制对小规模和中规模养殖场的萎缩概率（P21、P32、P31）无显著影响，但大规模养殖场向中规模养殖场的萎缩概率（P43）则在5%统计水平上显著为负。这表明，在同等的市场条件下，环境规制会让大规模养殖场更具有市场竞争优势，相对于散户、小规模和中规模养殖场，大规模养殖场通常可更好地采取应对措施，如引入更先进的技术和设备、优化产业链布局等，并倾向于保持现有规模，从而减少规模萎缩概率。

表5 环境规制影响养殖场萎缩概率的回归结果

由表6可知，环境规制对规模扩张概率的影响同样存在显著异质性。具体而言，对于散户向小规模户（P12）以及小规模户向中规模户（P23）扩张的概率，环境规制在5%统计水平上表现出明显抑制作用，且对于散户的影响更大。然而，环境规制对中规模养殖场向大规模扩张（P34）的影响不明显。这表明，环境规制给养殖企业带来的“成本效应”比“波特效应”更大，以追求利润最大化为目标的养殖户，在面对环境规制的“遵循成本”时，规模较小的养殖户更容易失去市场竞争优势，进而难以实现规模扩张。同时，对于中规模养殖场扩张的概率（P34），环境规制未表现出明显的影响作用。尽管中规模养殖场可能会采取一些技术升级措施以符合环境规制，但是否会扩张不仅受环境规制的影响，还取决于市场需求、资源供给等多种因素。因此，可以说环境规制并未实现促进中规模养殖场扩张的效果。

表6 环境规制影响养殖场扩张概率的回归结果

结合表4～6的结果可知，环境规制对规模化程度的影响并非通过正向的促进作用实现，而是主要减少了大规模户萎缩和退出概率，并增加了散户和中小规模户退出的概率，总体表现为对规模扩张的抑制作用。至此，假说3得到部分验证。

综上述所述，环境规制对生猪养殖结构的影响主要体现在两个方面。一方面，环境规制对生猪产业发展的抑制作用主要体现在对散户、小、中规模户的“挤出效应”，会显著增加其直接退出的概率，而不是导致中、小规模逐渐缩减规模。这也暴露了环保政策在执行过程中的诸多问题，部分散养户由于治污环保措施无法达到国家规定标准而被强制停产拆除，小、中规模户也可能会因为治污成本的陡然提升，快速达到停产临界点，只能选择直接退出养殖，而非缩减规模。这可能也是非洲猪瘟后生猪产能急剧下降，应对市场价格变化的调节能力显著降低，进而导致生猪市场价格波动剧烈的重要原因之一。另一方面，尽管环境规制会显著减少散户和小规模户扩张的概率，但也会显著减少大规模户萎缩的概率，从而使大规模户更可能维持现状，退出可能性下降。这表明，随着时间的推移，规模化养殖户通过建设标准化猪场和采用环境友好型粪污处理方式减少污染处罚风险，在规模达到一定程度后，其边际成本逐渐降低，利润不断提高，这又有利于先进设备的引进和进一步扩大养殖规模，最终提高其生存能力，使其退出养殖的可能性下降。因此，从这个角度看，环境规制在一定程度上有助于促进我国生猪养殖的规模化进程，对于生猪产业结构的调整产生积极作用，但其对规模扩张的抑制作用依然不可忽视。