肖新成,倪九派,謝德體
(1.西南大學資源環(huán)境學院,重慶 400715;2.宜春學院經(jīng)濟管理學院,江西宜春 336000)
基于PCE模型的農(nóng)戶對面源污染減排支付意愿的實證分析
——以三峽庫區(qū)重慶段調(diào)查為例
肖新成1,2,倪九派1,謝德體1
(1.西南大學資源環(huán)境學院,重慶 400715;2.宜春學院經(jīng)濟管理學院,江西宜春 336000)
農(nóng)戶是農(nóng)業(yè)面源污染的主體,讓他們參與面源污染的控制并承擔一部分管理成本是減緩農(nóng)業(yè)面源污染問題的一項重要舉措。通過對三峽庫區(qū)重慶段農(nóng)戶的調(diào)查,運用PCE半?yún)?shù)模型實證分析了庫區(qū)農(nóng)戶的面源污染減排支付意愿與影響因素。結果表明:農(nóng)戶對面源污染減排的平均支付意愿為295.05元/hm2,與農(nóng)業(yè)面源污染減排支付意愿存在正向關系且影響較大的變量有教育程度、是否了解面源污染及來源、農(nóng)業(yè)化學用品投入資金和對面源污染后果、對面源污染減排的態(tài)度。因此,政府在設計面源污染減排政策時要充分發(fā)揮農(nóng)戶的作用,注重提高農(nóng)戶的教育水平,強化農(nóng)戶對面源污染的認知,減少農(nóng)藥和化肥的施用,提高農(nóng)戶的環(huán)境保護意識與社會責任感。
面源污染;PCE模型;支付意愿;三峽庫區(qū)
改革開放以來,我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了舉世矚目的成就,這得益于以增產(chǎn)為核心農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的實施和農(nóng)業(yè)集約化程度的提高。高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的農(nóng)業(yè)發(fā)展方針在保障國家糧食安全、促進農(nóng)民增收的同時也加大了種植業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜的大量投入,在一定程度上加劇了農(nóng)民的污染行為,導致了河流、湖泊等水體氮磷富氧化程度提高。
根據(jù)第一次全國污染普查公報,2007年全國農(nóng)業(yè)源的化學需氧量(COD)排放達到1 324.09萬t,占全國排放總量的43.7%,農(nóng)業(yè)源TN和TP分別為270.46萬t和28.47萬t,占全國排放總量的57.2%和67.4%[1]。在三峽庫區(qū)重慶段,農(nóng)業(yè)面源污染的主要污染物是TP和TN,貢獻率分別為40.08%和36.83%[2]。這些數(shù)字說明農(nóng)業(yè)和農(nóng)村環(huán)境污染將成為下一步控制的關鍵。
為了緩解整體減排的壓力,減緩農(nóng)業(yè)面源污染,近年來,農(nóng)業(yè)部與相關部門在一些流域開展了農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測與防治工作,如在太湖流域宜興大浦鎮(zhèn)建成了稻田減量-攔截一體化技術示范區(qū);在三峽庫區(qū)王家溝小流域和馬嶺村建成旱坡地、水田系統(tǒng)和消落帶三重攔截與消納農(nóng)業(yè)面源污染示范基地以及紫色土坡耕地氮磷減控施肥關鍵技術;在滇池流域牧羊村開展生物工程和氮磷流失控制技術示范區(qū);在密云水庫太師屯鎮(zhèn)建立了坡耕地立體防空基地[3]。這些技術措施的推進,對控制流域農(nóng)業(yè)面源污染起到了良好的效果。然而在我國,控制面源污染的技術推廣還處于小范圍的試點階段,資金的投入全部來源于政府。若要大面積、全流域的推廣,資金匱乏是一個重要的瓶頸。由于農(nóng)業(yè)面源污染主要來源于農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動和日常生活行為。農(nóng)戶既是農(nóng)業(yè)面源污染的外部性施體,同時也是農(nóng)業(yè)面源污染控制與管理的關鍵因素。從降低面源污染監(jiān)管費用的角度而言,如果能夠接受農(nóng)戶成為管理者中的重要成員,讓他們也能積極參與到相關的工作上來,分擔一部分控制與管理成本(如征收合理的農(nóng)用化學品投入指導費和化肥農(nóng)藥稅、規(guī)模畜禽養(yǎng)殖戶的排污費、測土配方施肥技術服務費、農(nóng)戶垃圾集中處理費等),是減緩農(nóng)業(yè)面源污染的重要舉措。為此,就要確定合理的面源污染減排費的標準,弄清農(nóng)戶對面源污染減排的支付意愿(WTP)和影響支付意愿的因素,并針對這些因素,設法改善他們的支付意愿,那么面源污染的減排就能收到事半功倍的效果。
本文通過對三峽庫區(qū)重慶段種植業(yè)農(nóng)戶的實地調(diào)查,獲取庫區(qū)種植業(yè)面源污染的農(nóng)戶支付意愿數(shù)據(jù),并運用半?yún)?shù)PCE模型,定量評價農(nóng)戶面源污染減排支付意愿及影響因素進行分析,以期為庫區(qū)面源污染減排工作和居民水源保護提供決策依據(jù)。
農(nóng)業(yè)面源污染引起政策制定者、環(huán)境、經(jīng)濟學家們的廣泛關注。在有關農(nóng)業(yè)面源污染減排的農(nóng)戶支付意愿影響因素的研究中,多數(shù)學者選用Logit模型進行分析,該模型是對農(nóng)戶是否愿意支付做出二元選擇,對分析農(nóng)戶不同支付意愿水平的多元量化和比較方面存在一定局限性。國內(nèi)外學者農(nóng)業(yè)面源污染減排的農(nóng)戶支付意愿與支付資金數(shù)量問題研究并不多見。
Imandoust等[4](2007)運用CVM方法對印度Pavana流域居民的調(diào)查表明每個家庭每月平均支付意愿是17.6盧比;Hao[5](2007)運用組合的2個主要條件價值評估法,對中國南四湖流域居民進行了調(diào)查,結果顯示:有76.1%受訪者選擇了愿意支付年收入的一定數(shù)額用于改善流域水質(zhì),平均每戶的年支付意愿的中位數(shù)是50元;劉巖等[6](2003)對滇池流域的調(diào)查結果表明約74.6%的被調(diào)查者愿意為滇池農(nóng)業(yè)非點源污染治理技術支付一定的費用,通過對有支付意愿的農(nóng)戶總數(shù)進行雙變量回歸分析得出平均每戶年支付意愿為37元。劉光棟等[7](2004)應用假設市場價值評估法調(diào)查了華北高產(chǎn)農(nóng)業(yè)區(qū)公眾對防治農(nóng)業(yè)面源污染地下水所需費用,有76%的人對污染現(xiàn)狀的改善和治理持積極態(tài)度,人均支付意愿為22.8元。趙磊等[8](2005)對無錫市大浦鎮(zhèn)14個行政村的調(diào)查中,66.8%的受訪者表達了數(shù)額不等的支付意愿,應用CVM方法核算有支付意愿受訪人的平均支付意愿為35.7元,全部受訪人的平均支付意愿為20.1元。梁爽等[9](2005)利用密云水庫周邊實地調(diào)查的數(shù)據(jù),通過Logistic回歸模型對農(nóng)戶環(huán)保支付意愿的分析表明,59%的農(nóng)戶沒有支付意愿,有支付意愿的農(nóng)戶年支付額平均只有11.16元。馮慶等[10](2008)以北京市密云水庫為例,采用環(huán)境保護意愿價值評估法,調(diào)查表明77.7%的農(nóng)戶愿意為保護飲用水源支付一定的金額,農(nóng)戶的平均支付意愿是16.10元。楊小山等[11](2010)以福建省農(nóng)戶為對象進行問卷調(diào)查,分析農(nóng)戶農(nóng)藥污染稅支付愿意,回答愿意支付占比52.38%。鄭海霞等[12](2010)利用Ordered Probit模型和Binary Prob it模型分別分析了金華江流域的居民最大支付意愿,結果顯示:有78.4%的居民家庭具有支付愿意,平均最大支付意愿為24.87元/(戶·月)。唐學玉等[13](2012)采用Tobit模型估計了江蘇省安全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)戶一次性愿意支付的農(nóng)業(yè)面源污染防控金額現(xiàn)值為250 603.92萬元。
總體上來說,農(nóng)業(yè)面源污染的農(nóng)戶支付意愿的研究尚處于探索階段,對農(nóng)戶面源污染的支付意愿調(diào)查的是人均資金數(shù)量,忽視了農(nóng)戶的種植與養(yǎng)殖規(guī)模。研究方法也較為單一,基本上是采用CVM方法并結合Logit參數(shù)模型進行估計,而該模型需要事先假定支付意愿的分布類型。由于本文調(diào)查方法無需事先確定支付意愿的分布類型,生存分析中的PCE半?yún)?shù)模型能夠滿足無需事先確定的分布類型,因此選用此方法。
3.1 研究方法
分段常數(shù)指數(shù)模型(PCE)屬于半?yún)?shù)模型。我們借鑒陳澤育等[14](2008)農(nóng)業(yè)保險支付意愿測算方法,定義農(nóng)戶農(nóng)業(yè)面源污染支付意愿的隨機變量為Y,概率密度函數(shù)為f(y),分布函數(shù)為F(Y),則生存函數(shù)為
S(y)=Prob(Y≥y)=1-F(Y) 。(1)式中S(y)為農(nóng)戶在y價格水平上愿意支付的農(nóng)業(yè)面源污染減排的概率。
PCE模型的關鍵在于風險函數(shù)的設定。假定風險函數(shù)H(y)是在y水平上的面源污染減排的農(nóng)戶支付意愿,則在y到y(tǒng)+Δy這一非常小的區(qū)間內(nèi)農(nóng)戶不愿意接受面源污染減排的條件概率極限為
PCE半?yún)?shù)模型可以表示為
式中:x為協(xié)變量或影響因素,即影響農(nóng)戶面源污染減排支付意愿的指標;H(y,x,β)是風險函數(shù),近似的表示具有y支付意愿的農(nóng)戶在y支付意愿后一個單位支付意愿的概率;β為影響因素變量的回歸系數(shù),需要樣本資料作出估計。由式(3)和式(4)可以得到關于某一具體投標值yi的生存函數(shù),即
當農(nóng)戶面源污染減排的支付意愿在第i個區(qū)間[yi-1,yi)時,其生存概率為
農(nóng)戶面源污染減排的支付意愿在第i個區(qū)間的風險函數(shù)為
在此,我們可以定義Ij為農(nóng)戶j的面源污染減排支付意愿所在區(qū)間,所以當農(nóng)戶的支付意愿在[yi-1,yi)時,Ij=i,i=1,2,3,…,n。結合式(4),似然函數(shù)為
相應的對數(shù)似然函數(shù)為
結合式(6),可將式(8)變換為
定義一個標識量為Vij,當i=Ij且Cj=1時,Vij=1,否則Vij=0,經(jīng)過推導得
其中
3.2 變量的選取與樣本數(shù)據(jù)的搜集
本文采用的調(diào)查方法不是直接獲取農(nóng)戶支付意愿的具體數(shù)值,而是設定的區(qū)間。支付意愿區(qū)間的設定是根據(jù)重慶市2011年統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)種植業(yè)收入計算所得。2010年種植業(yè)收入為平均181 057元/hm2,以該數(shù)據(jù)的2%確定為中點,采用雙向輻射法向2個方向延伸確定,先詢問48元以上的,受訪者認為高則降低到下一個區(qū)間,支付區(qū)間見表1。根據(jù)PCE模型的原理,我們將受訪者支付意愿區(qū)間作為因變量。在進行支付意愿調(diào)查前,調(diào)查人員首先向受訪查者宣講有關農(nóng)業(yè)面源污染的來源與生態(tài)環(huán)境重要性的相關知識,然后詢問了農(nóng)戶改善農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境、保護庫區(qū)水質(zhì)支付一定費用的態(tài)度。在572份有效問卷中,有15.6%的受訪者明確表示不愿意支付;41.1%農(nóng)戶表示愿意或非常愿意支付,其余43.3%的農(nóng)戶選擇了從眾及聽從相關文件的指示,說明這一部分農(nóng)戶還是具有一定的支付意愿。顯然,多數(shù)農(nóng)戶仍有明顯的依賴于政府的傾向。由于有15.6%的農(nóng)戶(89個樣本)不愿意支付,因此,在實證分析中僅對支付意愿大于零的483個農(nóng)戶的數(shù)據(jù)作出分析,根據(jù)支付意愿區(qū)間的中位數(shù),可以粗略的估計三峽庫區(qū)重慶段的農(nóng)業(yè)面源污染的愿意支付者的平均支付意愿值為270.45元/hm2,如果考慮全部樣本平均支付意愿則為228.3元/hm2。
表1 農(nóng)戶農(nóng)業(yè)面源污染減排的支付意愿Table 1 Farmers’w illingness to pay for agricultural non point source pollution reduction
依據(jù)國內(nèi)外的實證研究經(jīng)驗,我們選取了戶主特征、農(nóng)戶經(jīng)濟狀況、農(nóng)戶對面源污染的認知與農(nóng)戶對面源污染采取的態(tài)度共4組15個變量來反映影響農(nóng)戶農(nóng)業(yè)面源污染減排支付意愿的因素,各個變量的含義描述性統(tǒng)計分析見表2。
4.1 實證結果分析
通過Stata10統(tǒng)計軟件,對調(diào)查數(shù)據(jù)進行運用半?yún)?shù)PCE模型進行檢驗,所得結果見表3。結果顯示:
(1)戶主特征變量組下,性別變量在10%的置信水平顯著,回歸系數(shù)是-0.17,說明性別對面源污染支付意愿微弱的正向影響,男性的支付意愿要高于女性,這在統(tǒng)計調(diào)查中在農(nóng)村也有所反映。在以種植業(yè)為主的農(nóng)村家庭,男性是主要的勞動力,與女性相比更熟悉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中農(nóng)業(yè)技術指導(如測土配方、合理施肥)的重要性,其支付意愿具有較強的參考性。
(2)年齡變量在5%的置信水平顯著,回歸系數(shù)是0.071,說明年齡對面源污染減排支付意愿有一定的負向影響,其原因可能在于隨著年齡的增大,他們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中更相信自己對地塊的肥力了解,自己對農(nóng)田病蟲防治具有一定的經(jīng)驗,認為自己的生產(chǎn)活動就是在減少化肥與農(nóng)藥的使用,因而不愿意支付過多費用。
(3)教育程度變量在1%的置信水平上顯著,回歸系數(shù)是-0.305,可見受教育水平的高低對支付意愿具有較強的正向影響。一方面,農(nóng)戶教育水平的提高使他們在生產(chǎn)活動中具有較強的環(huán)保意識,對購買過多的農(nóng)藥和化肥征稅他們能夠理解;另一方面,文化程度的提高使他們更相信科學種田,對農(nóng)業(yè)技術服務的有償使用采取支持的態(tài)度。
(4)耕地質(zhì)量在5%的置信水平顯著,回歸系數(shù)是0.011,說明耕地質(zhì)量高與農(nóng)戶的支付意愿負相關,質(zhì)量高的耕地,不需要過多的投入,就會有較高的產(chǎn)量,農(nóng)戶的支付意愿也會低。家庭勞動力人數(shù)對支付意愿的影響不顯著,可能的解釋是勞動力的投入數(shù)量與農(nóng)戶種植規(guī)模的大小有關,與農(nóng)戶是否愿意采納技術和減少農(nóng)藥化肥的施用關系不是很密切。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況變量組下,家庭年人均純收入對支付意愿的影響不顯著,可能是農(nóng)戶對收入情況比較敏感,對真實數(shù)據(jù)有所回避,在原始數(shù)據(jù)的收集中也能看出偏差較大,影響了結果的分析。
表2 解釋變量的說明與描述性統(tǒng)計Table 2 Description of the exp lanatory variables and descriptive statistics
表3 半?yún)?shù)PCE生存函數(shù)模型回歸結果Table 3 Regression results of the survival function of sem i parametric PCE
(5)主要收入來源和農(nóng)業(yè)化學用品投入資金都在1%的置信水平上顯著,回歸系數(shù)分別是-0.061和-0.195,表明收入來源對支付意愿具有一定的正向影響。依賴于農(nóng)業(yè)收入的農(nóng)戶和農(nóng)業(yè)化學用品投入資金高的農(nóng)戶,他們更注重土地效率的提高,對生產(chǎn)成本的降低有一定的需求,在收入不受影響的情況下,愿意支付技術服務費和減少農(nóng)藥化肥使用量。
(6)在面源污染認知變量組下,對流域水環(huán)境的評價、是否了解面源污染及來源、對面源污染后果的認知分別在5%,10%和1%的置信水平上顯著,且回歸系數(shù)為0.137,-0.263和-0.171,說明農(nóng)戶對水環(huán)境的質(zhì)量認知度越低、對污染來源越了解、對污染產(chǎn)生的后果認知度高,就越容易接受環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)服務與技術。
(7)對農(nóng)業(yè)科技服務對污染減排作用的認知在1%的置信水平上顯著,回歸系數(shù)為-0.001,影響作用較小,兩者之間存在微弱的正向關系,合理的解釋是農(nóng)戶認為技術服務人員的專業(yè)能力可能不如自己長期積累的經(jīng)驗,對技術培訓的愿望不強,因此,引導農(nóng)戶改變對技術人員的認知是關鍵。
(8)在農(nóng)戶對面源污染態(tài)度組下,農(nóng)戶對流域污染的關注程度和對面源污染減排的態(tài)度都在5%的置信水平顯著,回歸系數(shù)分別是-0.053和-0.159,與面源污染支付意愿有正向影響,說明農(nóng)戶對流域污染的關注程度越高和污染減排意愿越強,他們的支付意愿越高。
(9)對流域水質(zhì)保護的態(tài)度在10%的置信水平顯著,回歸系數(shù)是-0.008,影響作用較小。從調(diào)查統(tǒng)計結果中可見,農(nóng)戶也認為改善水質(zhì)應該依賴于政府,這也是引致該變量對支付意愿影響較小的原因。
4.2 對支付意愿的測算
表3中的γ1至γ6為回歸系數(shù),是基線風險率在對應支付意愿區(qū)間上積分的對數(shù)值,由式(11)得
根據(jù)式(12),我們可以測算每個支付意愿區(qū)間內(nèi)的基線風險率,y在[0,8)之間時,珚H1=0.229 8;y在[8,16)之間時,珚H2=0.184 8;y在[16,24)之間時,珚H3=0.122 9;y在[24,32)之間時,珚H4=0.235 4;y在[32,40)之間時,珚H4=0.277;y在[40,48)之間時,珚H6=0.298 8。
表4 生存函數(shù)具體投標值Table 4Specific tender values of survival functions
根據(jù)以上實證研究結果,我們得出三峽庫區(qū)重慶段的農(nóng)戶面源污染減排的平均支付意愿是295.05元/hm2,與農(nóng)業(yè)面源污染減排支付意愿存在正向關系,且影響較大的變量有教育程度、是否了解面源污染及來源、農(nóng)業(yè)化學用品投入資金和對面源污染后果、對面源污染減排的態(tài)度。
污染者付費原則是環(huán)境經(jīng)濟政策的一個具體體現(xiàn),農(nóng)戶是流域面源污染的直接排放者,他們的參與是解決農(nóng)業(yè)面源污染問題的一條重要途徑,也是在新時期我國農(nóng)業(yè)面源污染管理創(chuàng)新的重要內(nèi)容之一。然而,即使到今天,很多農(nóng)民也基本意識不到自己的環(huán)境不友好行為,致使流域水污染治理的公眾參與性嚴重不足。因此,政府在設計面源污染減排政策時要充分發(fā)揮農(nóng)戶的作用,加強農(nóng)戶對面源污染的認知,讓農(nóng)戶更加了解面源污染的來源與產(chǎn)生的后果。
同時也要注重提高農(nóng)戶的教育水平,普及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)培訓。提高農(nóng)戶整體的文化水平是一項長期而艱巨的任務,短期來講,可以通過普及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)培訓來提高農(nóng)戶對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的認知程度。一方面讓農(nóng)戶準確了解科技支農(nóng)的重要性,提高技術的收益預期;另一方面要使農(nóng)戶了解農(nóng)藥化肥過量施用會造成土壤破壞、產(chǎn)量降低和環(huán)境污染的后果,使其形成正確的環(huán)境評價,減少農(nóng)藥和化肥的施用,提高農(nóng)戶的環(huán)境保護意識與社會責任感。培訓如果能更加有針對性地面向農(nóng)戶家庭中的男性,可能會收到更好的效果。
在調(diào)查中涉及對流域水質(zhì)保護的態(tài)度時,農(nóng)戶有過多依賴于政府的傾向,因而要靠農(nóng)戶自發(fā)地接受教育或參與面源污染減排、養(yǎng)成環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是不太現(xiàn)實的,在這一過程中,政府還需在面源污染減排中扮演主導型的角色。
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(編輯:趙衛(wèi)兵)
Empirical Analysis of Farmers’W illingness to Pay for Non point Source Pollution Reduction by PCE M odel:Case Study on Filed Investigation in Chongqing of Three Gorges Reservoir Area
XIAO Xin cheng1,2,NIJiu pai1,XIE De ti1
(1.College of Resources and Environment,Southwest University,Chongqing 400715,China;2.School of Economics and Management,Yichun University,Yichun 336000,China)
Farmer is the major subject of agricultural non point source pollution.Their participation in nonpoint source pollution control and undertaking partof themanagement cost is one of themosteffective ways to reduce ag ricultural non point source pollution.According to surveys on farmers in Chongqing of the Three Gorges Reservoir area,we employed PCE semi parametric model to make an empirical analysis on farmers’willingness to pay for non point source pollution reduction and its influencing factors.Results show that the average of farmers’willing ness to pay for non point source pollution reduction is 295.05 yuan/hm2.The positive influencing factors include farmers’education level,their understanding of non point source pollution and its sources,their investment in agri cultural chemical products and their attitudes towards the consequences and the reduction of nonpoint source pollu tion.Therefore,when designing non point source pollution reduction policies,the government should focus on im proving farmers’education level,strengthening farmers’knowledge about nonpoint source pollution,reducing pes ticides and chemical fertilizer and increasing farmers’awareness of environmental protection and social responsibili ty.
non point source pollution;piecewise constant exponentialmodel;willingness to pay;Three Gorges Reservoir area
F323.22
A
1001-5485(2013)12-0007-07
10.3969/j.issn.1001-5485.2013.12.002 2013,30(12):7-13
2012-11-13;
2013-01-04
國家科技支撐計劃項目(2012BAD15B04-003)
肖新成(1973-),男,湖北漢川人,副教授,博士,研究方向為土地資源與環(huán)境經(jīng)濟,(電話)18883246916(電子信箱)xxc2002416@126.com。
謝德體(1957-),男,四川開江人,教授,博士,主要研究方向為農(nóng)業(yè)資源環(huán)境,(電話)023-68250102(電子信箱)xdt@swu.edu.cn。