农业化肥污染的经济学研究

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1、农业化肥污染的经济学研究农业化肥污染的经济学研究摘摘 要：要：化肥自始就在我国农业生产活动扮演者重要的角色。但随之而来的农业环境污染问题却在日渐的加重起来。在这其中，农业生产者与环境保护之间的利益冲突又该如何解决。本文将以经济学的角度对目前这种现象进行分析。农业环境是公共产品，运用公共经济学的理论能够很好为两者找到一个均衡点，达到双赢的最终局面。关键词：关键词：农业化肥、外部性、价格、粮食产值一、一、 引言引言我国对农业化肥的研究自建国以来就未曾终止过，相反，随着时间的推移，对其的研究也越来越广泛，对其中认识也是在一步步的加深。而面对农业化肥所带来的环境污染，各位专家学者通过不同的角度对其进行

2、解释以及相应的补救措施。有从法律角度的，化肥的综合性立法来规范化肥的使用；也有基于土地产权制度的研究，通过完善制度来遏制农业面源污染；还有要素市场的研究，继续推进化肥产业的市场化改革。本次研究将通过经济学的方法对此问题进行研究，希望能够对目前的状况做一些略微的补充。为了解决粮食危机，全球掀起了“绿色革命”的浪潮，将无机化肥的使用推向了高潮。而化肥的大量使用，在提高粮食产量的同时也带来了极大的环境压力。根据我国第一次全国污染源普查公报统计的数据显示：种植业总氮流失量为万（其中，地表径流流失量万，地下淋溶流失量万，基础流失量万） ，总磷流失量为万 。在我国，超过的河流和湖泊已经存在不同程度的富营养

3、化，大约的氮和磷元素负荷量主要源自化肥的使用，并通过非点源污染进入地表水中；大约一半的地下水监测点中，硝酸盐的含量已超过了世界卫生组织为饮用水所设置的指导标准 。以上数据表明：对化肥的过度使用，会使营养物质转变成潜在的污染物，因此减少化肥的使用对农业面源污染的治理十分重要。二、二、 农业化肥污染整体经济学分析农业化肥污染整体经济学分析农业化肥污染本质上是农业生产过程中的一种外部性问题。说到外部性，这又不得不提到产权问题，从经济学的角度来说，一个充分竞争市场中，要实现稀缺资源的有效配置，就要产权明确，产权指的是一系列的权利，包括所有权、收益权、处置权。产权明确的市场才是一个有效的市场。因此一个有

4、效地市场结构有三个主要的特点：1.排他性所有由于拥有和使用资源所带来的收益和成本应该由所有者自身所承担并且只能由其自身所承担，要么直接或间接的通过出售转让给他人2.可转让性所有的产权都可以在所有者之间自由的转让3.强制性产权应该受保护防止非自愿的夺取和别人的侵犯（一）（一） 、农业面源污染的负外部性、农业面源污染的负外部性农业环境产权不明确，不具备良好的排他性，任何人都可以将污染投入农业环境而不需要承担相应的成本。农户在制定自身的生产决策也就是在决定化肥、农药的投入量时是没有考虑因其产生的环境污染，因为他不愿意承担这意外的成本。在经济学上说，就是产生了负的外部性。如果存在外部性，污染者的边际私

5、人成本就小于其边际社会成本。如果没有政策干预，作为理性经济人的农户将不会自动采取措施来减少污染。这是因为, 首先他的额外成本已经由社会分摊，降低了他的个人成本；其次，减少污染的措施通常意味着增加环境保护的相关支出或各种机会成本，加大他的支出，农户缺乏减少污染的动机。这就使得农业污染成为一种不利于资源有效配置的外部性产物。（二）（二） 、农业污染防治行为和结果具有正外部效应、农业污染防治行为和结果具有正外部效应农业环境产权不明确，不具备良好的排他性，任何人都可以将享受良好的农业环境而不需要承担相应的成本。所谓农业污染防治，就是采取各种措施或手段，减少来自农业的营养物、农药、沉积物、病原菌等污染物

6、的流失或排放，降低各种污染物对环境的影响。既包括各种工程性污染防治措施，如建人工湿地或过滤带、生物防治病虫害、测土施肥技术等，也包括非工程性污染防治措施，如免耕法、科学施肥施药、采取最佳管理措施等。而农业污染防治不具备良好的排他性，或者说排他成本过高，即承担了农业污染防治成本的农户不能排除社会他人享受其带来的好处，产生了正的外部效应。换个说法就是，带有正的外部效应的物品或服务的价格，不能充分反映该种物品所能带来的社会边际效益。每个人都希望在别人贡献的基础上自己搭便车，这种情况往往导致无效率情况的发生。在缺乏制度规范和经济刺激的情况下, 农户往往没有治理农业污染的动力。综合其上，农业环境属于公共

7、物品，具有非排他性，导致了广为人知的“公共物品的悲剧” 。三、三、 农业面源污染局部经济学分析农业面源污染局部经济学分析（一）（一） 、农户个体的经济学分析、农户个体的经济学分析为了方便研究个体的决策影响，我们引进了粮食产量对化肥使用量变化的生产函数，即图 1 中的总物质产品曲线 TPP，从许多的研究我们都可以知道，在技术水平不变的情况下，粮食产量会随着化肥投入量的增加而提高，但也只能够提高到某个点。超过这一点，土壤内化肥和其他营养成本便失去平衡，继续使用化肥，粮食产量不但可能不提高，而且还可能降低。可变投入化肥最有效的使用量取决于投入价格和产出价格的关系，我们把先前的数量信息转变成价格信息。

8、图图 1在粮食价格不变的情况下，我们可以相应的得到粮食产值对化肥投入量变化的生产函数，即图 2 中的总产值曲线 TVP，图图 2图 2 中的也就是农民总要素成本曲线（红线）TFC，在这里其实就是化肥用量增加时所必须支付的成本总和，而收益曲线为 TVP，在前提农民是理性的，追求自身利润最大化的情况下，我们取平行于 TFC 与 TVP 的交点为收益最大化点 A（根据数学方法求解） ，在这一点上，农户决定投入的化肥投入量为 O，相应的收入（粮食产值）为 OD 。 实际上随着化肥投入量的增加，相应带来的农业面源污染也将随之增加，因此社会成本曲线应为 TSC，而对应的社会最优配置效率点应为 A （即 T

9、SC 的平行线与 TVP 的交点），也就是说，如果农户承担起相应的社会成本，个人的收入（粮食产值）也将从 OD 减少至 OD 。综上，农户没有相应的激励情况下，不愿承担起相应的社会成本，因为这会使自己的收入减少。（二）（二） 、化肥市场的经济学分析、化肥市场的经济学分析1.单种化肥的经济学分析单种化肥的经济学分析从图 1 的生产函数图中，我们可以看到，随着化肥使用量一袋一袋地连续增加会带来产量的提高，但每增加一袋化肥所带来的产量提高却越来越少。每新增加一单位投入所带来的产量提高称之为边际物质产品。投入量增加时新增产量越来越少的趋势，就是著名的边际收益递减规律。为此我们得到相应的边际投入，如图

10、3.图 3图 3 中，为总产量曲线在每一特定点上的斜率，在微观经济学中我们学过，边际生产曲线是斜向下的。当我们引入化肥的价格因素后，我们得到了图图图 4在图 4 中，化肥的价格即要素边际成本为 A 水平线。一方面，从农户个人角度出发，如果投入的边际价值产品等于投入价格，投入将达到经济最有水平。此时的化肥投入量为OC。在考虑到所带来的农业面源污染，实际上社会边际产值应为 MSP 曲线，D 点为社会资源配置的最优点，化肥投入量为 OB，且 OBOC。另一方面，随着要素边际成本（要素价格）的提高，A 水平线平移至 A平均线，与 MSP 和 MVP 分别相交于 D和 B点，此时对应的化肥投入量为 B

11、，B 点。也就是说，要素化肥价格改变会相应地改变化肥投入量的改变，且两者之间成反方向变化。相应的应对措施，我们留到后半部分在进行解释。（二）两种化肥产品的市场分析（二）两种化肥产品的市场分析化肥市场中，不同的化肥对环境的污染程度是不同的，比如无害化的有机肥就对环境可以说是污染或者说是污染较小，而有害的化合肥对环境的污染程度相对的比较大。农户在进行农业生产时，两者是互为替代的关系，两者之间又是如何搭配呢？为此，我们引入了等产量线图如图 5 来加以研究说明：图图 5在图 5 中，把农业产量作为两种化肥的任何生产函数，都包含着把投入用两种化肥组合起来生产同量产出的可能性。比如在 Y1 等产量线上，我

12、们可以通过选择不同的化肥比例达到相同的生产产量。首先，我们应当正确地认识到等产量线恰好是生产函数的表示，图 5 给出的是一个连续的生产空间，它包括了平行产出水平，我们从中选出几个产出水平并把它们画为等产量线。其次，等产量线的斜率描述了用新的一单位 X1 投入量能够代替的 X2 的投入量。因为X2X1增加一单位 X1 投入量意味着 X2 投入量的减少，所以等产量线斜率为负的。等产量线的斜率被称为 X1 投入量和 X2 之间的边际替代率（MRS） 。第三，等产量线的形状是凸向原点。它表示在一种投入越来越多地替代另一种投入是，等产量线的斜率即边际替代率递减，曲线变得平缓。边际替代率递减是边际收入递减

13、原理的结果：为了保持原定产出水平，替代一单位 X2 所需要的 X1 在替代过程中将不断增多。这是因为 X1 的边际收益递减，作为单种投入，X1 最终可能达到技术上的最大的产量。在经济学中，投入的最有组合是有投入的价格比决定的。各种化肥的价格水平决定了一定的生产总成本能够购买多少投入。因此，发现最有效地投入组合，就是在产出和投入价格水平给定时，发现最低成本的投入。换句话说，这里的最优化问题是成本最小化问题。图图 6在等产量线坐标图中，一系列直线代表着成本信息。每一条直线显示的是两种投入的不同组合所需要的总成本，等成本线。等成本线的斜率是投入价格比的倒数，是负数。因为在总成本给定的情况下，增加一单

14、位的 X1 总会同时减少一定量的 X2.在图 6 中，等成本线是等产量线的切线。就给定产出而言，两条线的切点就是最小成本的投入组合。只有在切点上，等产量线和等成本线的斜率想等，边际替代率和投入价格比的倒数相等。也就是说，最大利润或者最小成本的投入组合要求的条件是各种投入的边际物质产品和其单位成本的比相等。四、控制农业面源污染的方法分析四、控制农业面源污染的方法分析由于市场存在着公共物品、外部性等第一类市场失灵问题，市场竞争无法得到帕累托最有结果，政府可以在这种场合发挥矫正作用。针对上文所提出总结出来的原因，我们提X1X2出如下的解决方法：（一）征税：对负的外部效应的矫正（一）征税：对负的外部效

15、应的矫正农用化学品输入税。控制农业污染的税费政策是针对农业环境保护的不合理生产方式和行为，通过环境经济分析，按照标准向农业生产者征收费用, 目的是限制农民使用有损环境的生产方式和行为，减少农业污染产生，迫使其转变传统观念,选择经济效益和环境效益双赢的生态农业之路。与农业排污量相比，导致农业污染产生的输入要素常常是可监测和容易掌握的，所以，采取间接手段, 通过约束和规范农用化学品向田地的输入要比直接限制径流流失来控制农业污染更为可行和有效。其中，制定合理的“农用化学品输入税” ，是一种有效手段，使得个人边际成本等于社会边际成本，如对化肥、杀虫剂、剧毒农药和农用薄膜收取产品费。产品收费的目的是给那

16、些对与环境友好的产品产生更为有利的价格，促使人们抛弃对环境造成污染的产品，而替换成对环境不污染或污染相对较小的产品。（二）补贴：对正的外部效应的矫正。（二）补贴：对正的外部效应的矫正。补贴是监管者给予生产者的某种形式的财务支持。税费政策旨在抑制和改变不利于环境的农业生产方式和行为，而补贴政策则倾向于鼓励和引导农民采取有利于环境的生产方式, 二者都是通过经济激励来控制和削减农业污染。财政补贴政策应逐步向农业生态环境保护倾斜。从上面的分析我们可以看到，补贴主要分为两个方面：1.一方面是对减少化肥使用的农户进行补贴一方面是对减少化肥使用的农户进行补贴可以从农户个人的经济分析中看到，如果承担起化肥的社会成本，就会个人的收益下降，特别是在如今城乡收入差距拉大的现阶段，税费手段应该谨慎使用，尤其是在经济欠发达的粮食主产区，否则会加重农民负担。补贴政策可以刺激农户减弱生产强度或改变生产生活方式，促使有益于环境的行为发生。当前粮食主产区农业补贴政策的使用可以集中在，一是对亲环境技术