王善高，田旭，張曉恒

（1. 南京農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，江蘇 南京 210095；2. 華中農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，湖北 武漢 430070）

為加強對地方環(huán)境污染的監(jiān)管，中央政府開展了環(huán)保督查工作。畜禽養(yǎng)殖作為重要的污染源之一，自然也在督查范圍之內(nèi)。然而，面對環(huán)保督察組的督查，為避免被問責，部分地方政府簡單粗暴地采用“一律關(guān)停”、“先停再說”的“一刀切”策略[1]?！耙坏肚小辈粌H沒有改善生態(tài)環(huán)境，還嚴重影響了人民群眾的正常生產(chǎn)生活。那么，除了簡單機械地關(guān)停，是否還可以采取其他措施來降低畜禽養(yǎng)殖污染呢？現(xiàn)有文獻大多從單個企業(yè)層面出發(fā)考察畜禽糞污處理工藝、畜禽糞污處理設(shè)備以及畜禽糞污資源化利用等對畜禽養(yǎng)殖污染的降低作用[2-3]，而忽視了產(chǎn)業(yè)內(nèi)部多個企業(yè)間的集聚效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)集聚是產(chǎn)業(yè)發(fā)展演化過程中出現(xiàn)的地緣集聚現(xiàn)象，在合作分工、技術(shù)擴散、資源共享等方面具有明顯優(yōu)勢[4]。如果產(chǎn)業(yè)集聚對畜禽養(yǎng)殖污染具有降低效應(yīng)，它將給我們提供治理畜禽養(yǎng)殖污染的新思路。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境污染影響的研究，現(xiàn)有文獻進行了廣泛探討，但學者們并未達成一致的觀點。一部分學者認為產(chǎn)業(yè)集聚會加劇環(huán)境污染。如：Ren等[5]在研究產(chǎn)業(yè)集聚和水體質(zhì)量之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚會導(dǎo)致上海市水體的總質(zhì)量下降。李偉娜[6]在梳理中國經(jīng)濟發(fā)展歷程時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚在促進中國經(jīng)濟發(fā)展的同時，也帶來了嚴重的環(huán)境問題。張可和汪東芳[7]在研究經(jīng)濟集聚和污染之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟集聚會加劇環(huán)境污染。另一部分學者認為產(chǎn)業(yè)集聚能夠減輕環(huán)境污染。如：Zeng和Zhao[8]以制造業(yè)為例構(gòu)建了兩個國家和兩個部門的空間經(jīng)濟模型來檢驗污染避難所效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚能夠降低環(huán)境污染。李勇剛和張鵬[9]在研究產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚有利于降低環(huán)境污染。黃娟和汪明進[10]在考察工業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚對降低環(huán)境污染具有一定作用。此外，還有少部分學者認為產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染之間沒有必然關(guān)系。如：閆逢柱等[11]在研究制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚會降低環(huán)境污染，而長期內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染不存在因果關(guān)系。譚嘉殷和張耀輝[12]在研究產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚會改善環(huán)境污染，而長期產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境污染之間沒有相互的因果關(guān)系。

總體來看，關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染之間的關(guān)系，現(xiàn)有文獻在理論和實證上均作了有益探索，但還存在一些不足：第一，現(xiàn)有研究在工業(yè)領(lǐng)域討論的相對較多，而鮮有學者將其運用到畜禽養(yǎng)殖污染領(lǐng)域。雖然一些學者開始針對畜禽養(yǎng)殖污染進行研究，但這些研究主要是對畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)造成污染的現(xiàn)狀、原因以及相關(guān)減緩措施等進行的一些定性描述分析[13-14]，這對畜禽養(yǎng)殖污染減緩的討論甚為有限。第二，現(xiàn)有研究側(cè)重于產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染之間因果關(guān)系的確認，而忽視了理論層面的解析。第三，現(xiàn)有文獻大多直接采用污染物絕對數(shù)量來衡量污染程度，雖然這種方法簡單直觀，但該指標僅關(guān)注了污染物本身，而忽略了“合意”產(chǎn)出的價值。

考慮到我國是生豬第一生產(chǎn)大國，而生豬又是第一大產(chǎn)糞畜種，因此本文擬以生豬養(yǎng)殖為例，考察生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響。雖然一些學者對生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度進行了詳細討論[15-17]，但鮮有研究將生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚和生豬養(yǎng)殖污染結(jié)合起來。有鑒于此，本文首先從理論上梳理生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚影響環(huán)境效率的可能路徑，然后采用環(huán)境效率指標來衡量生豬養(yǎng)殖污染程度，該指標不僅能夠反映污染程度，而且還能很好地兼顧“合意”產(chǎn)出的價值，最后采用2004—2016年生豬養(yǎng)殖的省級宏觀數(shù)據(jù)，通過相關(guān)計量實證方法，測算我國生豬養(yǎng)殖的產(chǎn)業(yè)集聚度和環(huán)境效率，在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)考察生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境效率的影響效應(yīng)，以期為我國畜禽養(yǎng)殖污染治理提供決策參考。

1 理論分析及模型構(gòu)建

1.1 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚影響環(huán)境效率的機理

產(chǎn)業(yè)集聚是指在一種或多種驅(qū)動因素的作用下，大量產(chǎn)業(yè)聯(lián)系密切的企業(yè)以及相關(guān)支撐機構(gòu)在特定地理區(qū)域內(nèi)高度集中，并由此形成具有互補或共性有機體的發(fā)展過程?；诋a(chǎn)業(yè)集聚的定義，將生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚概括為在地方政府的支持下，大量養(yǎng)豬企業(yè)以及與之關(guān)聯(lián)的上下游企業(yè)，在一定區(qū)域范圍內(nèi)以特定方式有機集合。一般而言，養(yǎng)豬企業(yè)間的集聚會形成規(guī)模外部性效應(yīng)，養(yǎng)豬企業(yè)與上下游關(guān)聯(lián)企業(yè)間的集聚會形成行業(yè)外部性效應(yīng)。因此，生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚會通過規(guī)模外部性效應(yīng)、行業(yè)外部性效應(yīng)兩條路徑影響環(huán)境效率，詳細的影響路徑見圖1。

1.1.1 規(guī)模外部性效應(yīng) 規(guī)模外部性效應(yīng)既包括由養(yǎng)殖規(guī)模擴大所產(chǎn)生的基礎(chǔ)設(shè)施共享、知識和技術(shù)溢出，也包括由養(yǎng)殖規(guī)模擴大而帶來的糞污增多以及部分養(yǎng)殖企業(yè)在污染處理技術(shù)研發(fā)上的“搭便車”行為。

第一，基礎(chǔ)設(shè)施共享。區(qū)位理論認為產(chǎn)業(yè)集聚能夠推動區(qū)域內(nèi)資源、公共服務(wù)集聚，促進企業(yè)間共享基礎(chǔ)設(shè)施，減少資源浪費[18]。因此，生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚可能會促進區(qū)域內(nèi)企業(yè)共享污染處理設(shè)施，降低單位生豬污染治理成本，提高生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。

第二，知識和技術(shù)溢出。區(qū)域創(chuàng)新理論認為產(chǎn)業(yè)集聚能夠發(fā)揮創(chuàng)新型企業(yè)的優(yōu)勢，并能與區(qū)域內(nèi)其他企業(yè)相互合作，實現(xiàn)知識和技術(shù)溢出，推動區(qū)域內(nèi)企業(yè)的整體技術(shù)水平提升。因此，生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚可能會促進區(qū)域內(nèi)企業(yè)包括生產(chǎn)技術(shù)、污染治理技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)水平提升，這會提升生豬養(yǎng)殖企業(yè)的治污能力，提高生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。

圖1 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚影響環(huán)境效率的路徑Fig. 1 Different paths of hog industry agglomeration affecting environmental efficiency

第三，污染承載壓力增大。生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚會使得區(qū)域內(nèi)生豬養(yǎng)殖規(guī)模不斷增大，產(chǎn)生的污染物也會隨之增多，而消納糞污的主要載體為農(nóng)田，但隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速推進，各地的耕地面積在日益縮減。因此，生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚可能會加劇集聚區(qū)內(nèi)農(nóng)田的糞污承載力，如果處理的不合理可能會加劇環(huán)境污染，降低生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。

第四，部分企業(yè)“搭便車”行為。生豬養(yǎng)殖污染處理技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新需要大量的資金投入，隨著生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度的提高，區(qū)域內(nèi)生豬養(yǎng)殖企業(yè)會越來越多，不可避免的會存在部分養(yǎng)殖企業(yè)不愿為治理污染做貢獻，而企圖通過其他企業(yè)的努力獲得環(huán)境效益，這在一定程度上會影響其他企業(yè)污染處理技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的積極性，阻礙生豬養(yǎng)殖污染處理技術(shù)進步，降低生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。

1.1.2 行業(yè)外部性效應(yīng) 行業(yè)外部性效應(yīng)通常是以合作分工實現(xiàn)為前提。一般而言，與生豬養(yǎng)殖環(huán)境污染有關(guān)的上下游企業(yè)主要有前向關(guān)聯(lián)的飼料企業(yè)、后向關(guān)聯(lián)的畜禽污染處理企業(yè)。

第一，飼料企業(yè)方面。飼料作為生豬養(yǎng)殖過程中不可或缺的投入要素，隨著生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度的提高，會有大量的飼料企業(yè)在區(qū)域內(nèi)聚集，為了滿足養(yǎng)殖戶的需求，飼料企業(yè)會大量生產(chǎn)單位體積或單位重量內(nèi)含營養(yǎng)成分豐富，粗纖維含量低，可消化養(yǎng)分含量多的一類飼料，這類飼料通常具有較高的肉料轉(zhuǎn)化率，這在一定程度上會減少生豬排泄，提升生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。

第二，畜禽污染物處理企業(yè)方面。畜禽糞污的資源化利用可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，隨著工商資本進入農(nóng)業(yè)的興起，越來越多的地區(qū)成立了專業(yè)的畜禽糞污處理企業(yè)，這類企業(yè)通常具有較高的專業(yè)技能，能夠把畜禽養(yǎng)殖污染對環(huán)境的影響降到最低。如果生豬養(yǎng)殖企業(yè)將糞污外包給這類企業(yè)處理，這會減少生豬養(yǎng)殖的環(huán)境污染，提高生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。

總體來看，生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境效率的影響是規(guī)模外部性效應(yīng)和行業(yè)外部性效應(yīng)的綜合作用，雖然行業(yè)外部性效應(yīng)可以減少生豬養(yǎng)殖污染，提升環(huán)境效率，但規(guī)模外部性效應(yīng)對環(huán)境效率的影響具有不確定性，這使得我們無法從理論上確定生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境效率的影響方向以及大小。在畜禽養(yǎng)殖污染日益嚴峻的背景下，對這一問題進行實證檢驗就具有了重要的現(xiàn)實意義。

1.2 模型構(gòu)建

1.2.1 生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率計算 環(huán)境效率一詞最早由Schaltegger和Sturm于1990年提出[19]，但他們沒有給出具體的定義，僅強調(diào)在生產(chǎn)中要兼顧環(huán)境保護。1992年世界可持續(xù)發(fā)展商業(yè)組織將環(huán)境效率定義為同時兼顧經(jīng)濟利益和環(huán)境保護的效率，即要求生產(chǎn)者以最少的投入，生產(chǎn)最高的經(jīng)濟利益，同時要將污染降到最低。此時，環(huán)境效率的定義同時涉及投入、產(chǎn)出和污染物多個指標，而這三者都是動態(tài)變化的，并不利于實際操作和研究。Reinhard等[20]于1999年對這一概念進行了簡化，將環(huán)境效率定義為在維持產(chǎn)出和常規(guī)要素投入不變的情況下，污染物可能實現(xiàn)的最小數(shù)量與當前實際數(shù)量的比值，并運用這一思路測算了荷蘭奶牛場的環(huán)境效率。簡化之后，環(huán)境效率測算的可操作性大大增強，隨后，越來越多的學者將這一方法運用于環(huán)境效率的測算評估中，而且應(yīng)用范圍也越來越廣泛[21-24]。

基于以上分析，本文也借鑒Reinhard等[20]的思路來測算環(huán)境效率。受自然因素影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)近似一個隨機過程，因此本文采用隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)（SFA）來測算生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。為降低模型誤差，參考張曉恒等[25]的方法將模型設(shè)置為超越對數(shù)形式，模型如下：

式中：i和t分別表示省份和年份，即第i省的第t年份。j和k為常規(guī)投入要素的個數(shù)，假如選取勞動力、資本兩個要素作為常規(guī)投入，勞 動力、資本分別用X1it、X2it表示，則j和k的取值即為1、2，而展開即是采用j和k作為角標方便我們將常規(guī)要素投入的平方項和交互相乘項簡寫到一個公式中，使得公式更具有一般化趨勢。β0、βj、βn、βt、βjk、βjn、βjt、βnt、βnn、βtt為一系列待估計參數(shù)，其角標沒有實質(zhì)含義。Yit為生豬養(yǎng)殖產(chǎn)出；Xit為生豬養(yǎng)殖中的常規(guī)要素投入；Wit為生豬排泄物中的污染物；T為時間趨勢項；vit為隨機誤差項，服從獨立于uit的正態(tài)分布N(0,為技術(shù)非效率項，服從獨立于v的半正態(tài)it分布根據(jù)環(huán)境效率的測算思路，保持產(chǎn)出和常規(guī)投入要素不變，用污染物可能達到的最小數(shù)量來替代當前污染物的實際數(shù)量。此外，環(huán)境效率測算是以不存在技術(shù)效率損失為前提，即uit=0。假設(shè)污染物可能實現(xiàn)的最小數(shù)量為WF，則（1）式可以改寫為：

進一步地，用（2）式減去（1）式，并整理成lnWF—lnW的形式，得：

事實上，lnWF-lnW是WF/W的對數(shù)形式，根據(jù)環(huán)境效率的定義，WF/W即是環(huán)境效率值EE（Environmental efficiency），因此lnWF-lnW實際是環(huán)境效率的對數(shù)值lnEE。而（3）式是關(guān)于lnWF-lnW的一元二次方程，這意味著通過數(shù)學推導(dǎo)即可求解出生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率值。生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率可表示為：

考慮到環(huán)境效率取值范圍在[0,1]，所以需要舍棄小于0或大于1的解。

1.2.2 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚的測度 目前，測算產(chǎn)業(yè)聚集度的指標有很多，諸如區(qū)位熵指數(shù)、行業(yè)集中度、空間基尼系數(shù)、空間集聚指數(shù)等。張琳彥[26]對上述指標進行了詳細的評述，研究發(fā)現(xiàn)區(qū)位熵指數(shù)不僅能夠真實地反映地理要素空間分布狀況，而且還能很好的消除地區(qū)經(jīng)濟、規(guī)模等因素的差異，因此被學者們廣泛用于產(chǎn)業(yè)集聚度的測算中?？紤]到區(qū)位熵指數(shù)的諸多優(yōu)勢，本文也采用該指標來測度生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度，計算公式如下：

式中：i表示省份；t表示年份；a表示全國范圍；Mit為i省第t年生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度；eit為i省第t年生豬養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值；eat為全國第t年生豬養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值；Eit為i省第t年畜牧業(yè)產(chǎn)值；Eat為全國第t年畜牧業(yè)產(chǎn)值。

1.2.3 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響 借鑒程琳琳等[27]的思路，構(gòu)造實證方程檢驗生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境效率的影響。考慮到生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境效率之間可能不是簡單的線性關(guān)系，我們在方程中加入了產(chǎn)業(yè)集聚的二次項，模型如下：

式中：i和t分別表示省份和年份；EEit為生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率；Mit為生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度；M2it為生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度的平方；Sit為控制變量，諸如養(yǎng)殖技術(shù)水平、地區(qū)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平、耕地面積總數(shù)、政府環(huán)境治理支出等；εit為隨機誤差項；α0、α1、α2、αi為一系列待估計參數(shù)。

2 數(shù)據(jù)來源與變量說明

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源于2004—2016年的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》以及《第一次全國污染源普查系數(shù)手冊》。其中，生豬養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值、畜牧業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)來自《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》；相關(guān)價格指數(shù)來自《中國統(tǒng)計年鑒》；生豬養(yǎng)殖的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)來自《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》；生豬養(yǎng)殖污染物的排放系數(shù)來自《第一次全國污染源普查系數(shù)手冊》。

需要說明的是：第一，《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》是按散養(yǎng)（0，30]頭、小規(guī)模（30，100]頭、中規(guī)模（100，1000]頭、大規(guī)模（1000，+∞]頭統(tǒng)計的生豬養(yǎng)殖投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，但散養(yǎng)樣本相對較少，因此我們僅針對規(guī)模養(yǎng)殖進行研究，選擇小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖作為研究對象；第二，《第一次全國污染源普查系數(shù)手冊》是按華北、東北、華東、中南、西南和西北分區(qū)域統(tǒng)計的畜禽養(yǎng)殖污染物排放系數(shù)，因此我們也將不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖的樣本省份劃分為華北、東北、華東、中南、西南和西北六大地區(qū)進行對應(yīng)。通過整理，本文共取得321個小規(guī)模、357個中規(guī)模、365個大規(guī)模生豬養(yǎng)殖樣本，樣本分布相對均勻，能夠較好地反映不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖的狀況。

2.2 變量說明

2.2.1 被解釋變量 在測算生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率時，本文選取的投入產(chǎn)出指標如下：1）產(chǎn)出指標（Y）：用主產(chǎn)品產(chǎn)量減去仔畜重量表示。2）常規(guī)投入要素：選取勞動力和資本兩個變量作為投入要素。其中，勞動力（X1）：用生豬養(yǎng)殖用工數(shù)量表示，包含自用工和雇工兩部分；資本（X2）：用生豬養(yǎng)殖中的直接費用和間接費用之和表示，為剔除價格波動的影響，以2004年為基期，用生豬生產(chǎn)價格指數(shù)進行平減。3）污染物（W）：《第一次全國污染源普查系數(shù)手冊》將生豬養(yǎng)殖污染物界定為化學需氧量、全氮、全磷、銅和鋅5種，為了能夠反映污染物的綜合影響，借鑒大多數(shù)學者的思路[28-30]，將污染物加總折算為一個指標。計算公式為：污染物總量=∑污染物i=∑各污染物排污系數(shù)i×平均飼養(yǎng)天數(shù)×（實際體重/參考體重）。其中，污染物的排污系數(shù)、參考體重來自《第一次全國污染源普查系數(shù)手冊》；而平均飼養(yǎng)天數(shù)、實際體重則來自《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》。

2.2.2 核心解釋變量 本文的核心解釋變量為生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度，利用公式（5）計算。其中，生豬養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值、畜牧業(yè)產(chǎn)值由《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》直接獲得。

2.2.3 其他控制變量 借鑒以往研究[30-31]，并結(jié)合生豬養(yǎng)殖實際情況，從養(yǎng)殖技術(shù)水平、地區(qū)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平、耕地面積數(shù)量、政府環(huán)境治理支出等方面選取控制變量。表1展示了相關(guān)變量的定義及描述性統(tǒng)計結(jié)果。

表1 相關(guān)變量的定義及描述性統(tǒng)計結(jié)果Table 1 Definition and descriptive statistics of model variables

3 實證結(jié)果與分析

3.1 生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率值

3.1.1 隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)估計 利用stata12軟件對不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖的隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)進行了估計，結(jié)果見表2?？傮w來看，模型1—3中的Usigma（非效率項）和Vsigma（隨機誤差項）的估計系數(shù)均在1%的水平上顯著，說明我國不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖中同時存在技術(shù)非效率和隨機誤差，因此選擇隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)模型進行實證分析是合理的。此外，為了檢驗生產(chǎn)函數(shù)形式是否可以由Trans-log形式簡化為C-D形式，我們對模型1—3中二次項和交叉項的估計系數(shù)分別進行了聯(lián)合顯著性檢驗，結(jié)果均在1%的水平上拒絕了二次項和交叉項估計系數(shù)顯著為0的原假設(shè)，說明將生產(chǎn)函數(shù)形式設(shè)定為Translog形式是合理的。

表2 不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)的估計Table 2 Estimation result of the stochastic frontier production function for different scales of hog farms

3.1.2 不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的時序變化 利用公式（1）—（4），根據(jù)表1的估計系數(shù)計算了不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率。圖2展示了不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的折線圖?？傮w來看，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率均值依次為0.911、0.951、0.900，均處在相對較高水平，但不可否認，我國生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率仍有一定的提升空間，如果能夠消除效率損失，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率還可以分別提升8.9%、4.9%和10.0%，這意味著我國生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物還有巨大的削減潛力。

從時間上來看，小規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，而中規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率相對穩(wěn)定。小規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的改善可能與我國政府近年來加強畜禽環(huán)境污染治理有關(guān)，早在2001年我國政府就出臺了《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》，而且在此后的多個中央“一號文件”中也明確提出了要加強畜禽養(yǎng)殖污染治理[32]；而中規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率相對穩(wěn)定的可能原因是中規(guī)模生豬養(yǎng)殖可能擁有著先進的污染物處理技術(shù)和設(shè)備，生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物相對較少，環(huán)境效率一直處在較高水平，從生態(tài)環(huán)保角度來看，中規(guī)模（100，1000]頭是我國生豬養(yǎng)殖的最優(yōu)適度規(guī)模。值得注意的是，自2010年以后，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率值均趨于穩(wěn)定，說明在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，我國生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率已經(jīng)進入了“穩(wěn)態(tài)”，但這也是在提醒我們要加快生豬養(yǎng)殖污染處理技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，爭取擺脫穩(wěn)定狀態(tài)，實現(xiàn)生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的“新飛躍”。

圖2 生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的折線圖Fig. 2 Line chart of the environmental efficiency of China's hog industry

3.1.3 不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的空間分布 圖3展示了不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的空間分布狀況。首先，在華北、東北、華東、中南、西南和西北地區(qū)小規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率均值依次為0.928、0.920、0.922、0.899、0.902、0.906， 華 北、東北、華東等東部地區(qū)的生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率要高于中南、西南和西北等中西部地區(qū)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能原因是：一方面，東部地區(qū)經(jīng)濟相對發(fā)達，有足夠的資金購買先進的糞污處理技術(shù)和設(shè)備，因而生豬養(yǎng)殖中產(chǎn)生的污染物可能會相對少一些；另一方面，東部地區(qū)屬于人口相對密集區(qū)，為了保證人口密集區(qū)居民的身體健康，我國政府加強了對人口高密度居住區(qū)的環(huán)境保護，2017年農(nóng)業(yè)部出臺的《全國生豬生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》明確指出要適度約束人口密度大、河網(wǎng)密布等地區(qū)的畜禽養(yǎng)殖，以保障周邊的生態(tài)環(huán)境和居民的健康。

其次，在華北、東北、華東、中南、西南和西北地區(qū)中規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率均值依次為0.945、0.955、0.951、0.953、0.951、0.953，中規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率在六大區(qū)域中相對均衡，這進一步說明中規(guī)模是我國生豬養(yǎng)殖的最優(yōu)適度規(guī)模。張曉恒等[25]在測度生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率時也發(fā)現(xiàn)規(guī)?；B(yǎng)殖場（中等規(guī)模）的生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率在六大地區(qū)間的差異不大，這與本文的研究結(jié)果相類似。

最后，在華北、東北、華東、中南、西南和西北地區(qū)大規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率均值依次為0.895、0.910、0.905、0.897、0.897、0.895， 東 北、華東地區(qū)生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率相對較高，而華北、中南、西南和西北地區(qū)生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率均在0.9以下，低于平均水平。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能原因是，大規(guī)模生豬養(yǎng)殖對基礎(chǔ)設(shè)施、自然條件等因素的要求相對較高，而中南、西南和西北等地區(qū)位于中西部地區(qū)，這些地區(qū)生豬養(yǎng)殖基礎(chǔ)薄弱，部分省區(qū)水資源短缺[33]，因此難以支撐大規(guī)模生豬養(yǎng)殖或者說大規(guī)模生豬養(yǎng)殖超出了這些地區(qū)的承載力，因此生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率會相對低一些。

有意思的是，我們發(fā)現(xiàn)在相當多的省份中，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率表現(xiàn)出了“同高或同低”的相似趨勢。諸如：在吉林、浙江、江西、湖南、廣西、貴州等省份中，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率表現(xiàn)出了“同高”趨勢；而在北京、海南、青海等省份中，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率表現(xiàn)出了“同低”趨勢，這說明在同一地區(qū)內(nèi)部，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖之間可能存在污染物處理技術(shù)益出的現(xiàn)象，因此加強區(qū)域間生豬養(yǎng)殖污染物處理技術(shù)的交流合作，可能會促進各地區(qū)生豬養(yǎng)殖技術(shù)共同進步。

圖3 生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率的空間分布Fig. 3 Spatial distribution of the environmental efficiencies of China's hog industry

3.2 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度

表3展示了我國生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度的時空分布狀況。從時間上來看，華北、華東、西南等地區(qū)生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度呈現(xiàn)出上升趨勢；而東北、中南和西北則呈現(xiàn)出了略微下降趨勢，但總體而言，2004—2016年，我國生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度由0.93增長為0.96，呈現(xiàn)出略微上升趨勢。從空間上來看，華北、東北、華東、中南、西南和西北地區(qū)生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度依次為0.73、0.75、1.14、1.22、1.07、0.57，中南、華東、西南等生豬主產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)業(yè)集聚度要明顯高于東北、華北、西北等地區(qū)，這可能與我國生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的布局有關(guān)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年我國生豬出欄量排名前10的省份依次是四川、河南、湖南、山東、湖北、廣東、河北、云南、廣西和江西，而這些省份大多位于中南、華東和西南地區(qū)，一般而言，產(chǎn)業(yè)集聚能夠加強企業(yè)間的交流合作，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本和交易成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，因此為了增強各自的競爭力，這些生豬養(yǎng)殖主產(chǎn)地區(qū)會合理布局生豬養(yǎng)殖的空間分布，努力提升生豬養(yǎng)殖集聚度，實現(xiàn)生豬養(yǎng)殖的規(guī)模外部性效應(yīng)和行業(yè)外部性效應(yīng)。

3.3 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度對環(huán)境效率的影響

3.3.1 簡單描述性分析 圖4展示了不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度與環(huán)境效率之間的散點圖。首先，就散點圖的分布來看，中規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率相對集中，而小規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率相對分散，說明小規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率存在著兩級分化趨勢。其次，就擬合線趨勢來看，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖均呈現(xiàn)出了相似的形態(tài)，即隨著生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度的提高，環(huán)境效率均經(jīng)歷了一個“先下降后上升”的“U型”趨勢，且這種趨勢在小規(guī)模和中規(guī)模生豬養(yǎng)殖中體現(xiàn)得尤為明顯，這意味著生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度與環(huán)境效率之間并不是簡單的線性關(guān)系，因此在公式（6）中加入生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度的平方項是合理的。當然，此時僅是簡單描述性分析的結(jié)果，接下來，本文將通過實證模型來考察生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度與環(huán)境效率之間的關(guān)系。

表3 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度的時空分布Table 3 Temporal and spatial distribution of hog industry agglomeration

圖4 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度與環(huán)境效率的散點圖Fig. 4 Scatter plot of industry agglomeration and environmental efficiency of hog industry

3.3.2 實證研究 利用公式（6）估計了生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度對環(huán)境效率影響的方程。為了考察不同規(guī)模生豬養(yǎng)殖是否存在個體效應(yīng)，表4同時給出了混合Tobit模型和隨機效應(yīng)面板Tobit模型的估計結(jié)果，并用LR檢驗考察哪一個模型更合適。LR檢驗結(jié)果顯示，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖均拒絕了模型不存在個體效應(yīng)的原假設(shè)，說明不同省份間生豬養(yǎng)殖存在著各自不隨時間變化的特征，因此需要采用隨機效應(yīng)面板Tobit模型進行估計。

首先，來看產(chǎn)業(yè)集聚度。在小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖中，產(chǎn)業(yè)集聚度一次項的估計系數(shù)均顯著為負，而二次項的估計系數(shù)均顯著為正，說明生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度和環(huán)境效率之間是“U型”關(guān)系，這與圖4的擬合線趨勢相一致，這意味著只有當生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度達到一定程度后，其對環(huán)境效率的改善作用才能體現(xiàn)。從拐點來看（X=-b/2a），小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境效率改善作用的拐點分別在產(chǎn)業(yè)集聚度等于0.80、0.77、0.73處。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能原因是，當生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度處在較低水平時，產(chǎn)業(yè)集聚度的提升會使得短時間內(nèi)集聚區(qū)內(nèi)生豬養(yǎng)殖的規(guī)模迅速擴大，而相應(yīng)的污染物處理配套設(shè)施可能還沒來得及完善，因此短時間內(nèi)會加劇生豬養(yǎng)殖環(huán)境污染[34]；而隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的進一步提升，集聚區(qū)內(nèi)的各方面設(shè)施在逐步完善，污染物的處理能力也會極大提升，對環(huán)境效率的改善作用會逐步體現(xiàn)。

其次，來看養(yǎng)殖技術(shù)水平。養(yǎng)殖技術(shù)水平的估計系數(shù)在小規(guī)模、中規(guī)模生豬養(yǎng)殖中顯著為正，但在大規(guī)模生豬養(yǎng)殖中不顯著，這說明養(yǎng)殖技術(shù)水平的提升有助于改善小規(guī)模、中規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率?？赡艿慕忉屖牵疚牡酿B(yǎng)殖技術(shù)水平是用單位勞動力創(chuàng)造的生豬產(chǎn)值來衡量的，養(yǎng)殖技術(shù)水平的提升意味著養(yǎng)豬場會用更少的人力物力投入產(chǎn)生更高的產(chǎn)值，相對于大規(guī)模生豬養(yǎng)殖，中小規(guī)模生豬養(yǎng)殖中采用的勞動力相對較多，因此適度增加固定資產(chǎn)投入，還可以進一步縮減勞動力的使用量，而固定資產(chǎn)投入的增加在一定程度上能夠提升企業(yè)的污染治理能力，提升環(huán)境效率。

然后，來看地區(qū)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。地區(qū)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的估計系數(shù)在小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖中均在1%的水平上顯著為負，說明在畜禽養(yǎng)殖業(yè)占經(jīng)濟發(fā)展水平比重越大的地區(qū)，發(fā)生畜禽養(yǎng)殖污染的可能性越大。當然，這也是在提醒我們要加強對畜禽養(yǎng)殖大省環(huán)境污染的監(jiān)督管理，科學地處理畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物，提升養(yǎng)殖的環(huán)境效率。

第四，來看農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平。農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平的估計系數(shù)在小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖中均不顯著，說明農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平對生豬環(huán)境效率沒有顯著影響。一種可能的解釋是，農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平反映了農(nóng)村勞動力的學習能力，并不能反映勞動力的生態(tài)環(huán)保意識，因此對生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率沒有顯著影響，這說明生豬養(yǎng)殖雇傭勞動力的環(huán)保意識和環(huán)保行為還需要在生豬養(yǎng)殖實踐中培養(yǎng)。

第五，來看耕地面積數(shù)量。耕地面積數(shù)量對數(shù)的估計系數(shù)在小規(guī)模、中規(guī)模生豬養(yǎng)殖中顯著為正，說明耕地面積越多的地區(qū)，生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率越高，這與我們理論分析的結(jié)果相一致。其主要的原因在于，耕地是吸納糞污的主要載體，耕地面積越多的地區(qū)，其所能承載的糞污也越多，因此生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物將極大減少，環(huán)境效率也會相應(yīng)提高。

最后，來看政府環(huán)境治理支出。政府環(huán)境治理支出的估計系數(shù)在小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖中均顯著為正，說明地方政府財政環(huán)保支出的增加能夠改善我國生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率，這與我們理論分析的結(jié)果相一致?？赡艿慕忉屖牵胤秸h(huán)保支出占財政預(yù)算支出的比重越大，說明該地區(qū)越重視生態(tài)環(huán)境保護，會加強包括畜禽養(yǎng)殖污染在內(nèi)的環(huán)境污染的監(jiān)管和治理，改善生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

1）小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖的環(huán)境效率均值依次為0.911、0.951、0.900。從時間上來看，小規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，而中規(guī)模生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率相對穩(wěn)定。

表4 Tobit模型的估計結(jié)果Table 4 Estimation results of the Tobit model

2）2004—2016年我國生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度由0.93增長為0.96，呈現(xiàn)出略微上升趨勢。中南、華東、西南等生豬主產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)業(yè)集聚度要明顯高于東北、華北、西北等地區(qū)。

3） 生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度和環(huán)境效率之間呈現(xiàn)“U型”關(guān)系，從拐點來看，小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境效率改善作用的拐點分別在產(chǎn)業(yè)集聚度等于0.80、0.77、0.73處。

4）生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚度、養(yǎng)殖技術(shù)水平、地區(qū)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、耕地面積數(shù)量、政府環(huán)境治理支出等會顯著影響生豬養(yǎng)殖環(huán)境效率。其中，養(yǎng)殖技術(shù)水平、耕地面積數(shù)量、政府環(huán)境治理支出對環(huán)境效率具有正向影響，而地區(qū)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)對環(huán)境效率具有負向影響。

4.2 討論

基于本文的研究結(jié)論，我們提出以下政策建議來緩解我國生豬養(yǎng)殖污染：第一，建議相關(guān)部門轉(zhuǎn)變原有的通過限養(yǎng)、禁養(yǎng)等“一刀切”策略來減少畜禽養(yǎng)殖污染的理念，加快推進生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚，通過發(fā)展來減少污染。第二，根據(jù)生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集聚的發(fā)展水平，因地制宜地制定產(chǎn)業(yè)政策。在產(chǎn)業(yè)集聚度較低的地區(qū)（低于拐點），應(yīng)通過適當?shù)膬?yōu)惠政策來努力提高產(chǎn)業(yè)集聚水平，與此同時，還要加強對環(huán)境污染的監(jiān)管，防止產(chǎn)業(yè)集聚過程中的污染加劇現(xiàn)象，避免“邊集聚邊污染”；而在產(chǎn)業(yè)集聚度較高的地區(qū)（高于拐點），則要積極鼓勵生豬養(yǎng)殖企業(yè)進行科研創(chuàng)新，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)集聚方向，進一步提升集聚區(qū)內(nèi)生豬養(yǎng)殖企業(yè)的污染治理能力。