畜禽廢棄物處理對規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率的影響
——基于蛋雞糞便處理的視角

朱 寧，秦 富（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所，北京 海淀 100081）

畜禽廢棄物處理對規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率的影響
——基于蛋雞糞便處理的視角

朱 寧，秦 富*（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所，北京 海淀 100081）

以蛋雞為例，利用我國5個雞蛋主產(chǎn)省份蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖戶的調(diào)研數(shù)據(jù)，從蛋雞糞便處理的角度采用Super-SBM模型和分位數(shù)回歸相結(jié)合的方法實證分析了蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率及其影響因素.結(jié)果表明：蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率低于技術(shù)效率，且環(huán)境效率存在區(qū)域差異；養(yǎng)殖過程中仍然存在投入冗余和期望產(chǎn)出不足、非期望產(chǎn)出過剩的現(xiàn)象；機械化、高頻率清糞有利于蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率保持在較高水平，而糞便利用方式對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率并沒有持續(xù)的顯著影響；我國所推行的規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖有利于提升蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率.

畜禽；環(huán)境效率；Super-SBM模型；分位數(shù)回歸

環(huán)境保護(hù)部抽樣調(diào)查顯示，包括糞便在內(nèi)的畜禽廢棄物已成為農(nóng)業(yè)主要污染源之一，究其原因在于我國有90％的規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場未經(jīng)過環(huán)境影響評價、60％的養(yǎng)殖場缺乏必要的污染處理措施，使得養(yǎng)殖場內(nèi)的糞便等廢棄物產(chǎn)生的有害物質(zhì)難以無害化處理［1-2］，這些有害物質(zhì)在飼舍內(nèi)蓄積，不僅引發(fā)環(huán)境污染，還會導(dǎo)致畜禽發(fā)病率和死亡率升高［3-4］，造成畜禽產(chǎn)品產(chǎn)量損失［5-6］.雖然糞便等廢棄物經(jīng)過處理后可減輕由于環(huán)境污染而造成的產(chǎn)品產(chǎn)量損失，但目前國內(nèi)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場普遍存在廢棄物處理設(shè)備差、頻率低、方式不科學(xué)等問題，極易產(chǎn)生二次污染、造成疫情疾病多發(fā)等問題［7-9］.為了改變畜禽養(yǎng)殖污染的現(xiàn)狀，推進(jìn)廢棄物的綜合利用和無害化處理，保護(hù)和改善環(huán)境，促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，國家頒布和實施了《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》和新《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》.以上表明，畜禽糞便等廢棄物所產(chǎn)生的污染物不僅引發(fā)了環(huán)境污染，而且容易造成畜禽產(chǎn)品產(chǎn)量下降和其他投入要素難以有效發(fā)揮作用，損失了養(yǎng)殖效率，雖然畜禽糞便等廢棄物的處理可降低由此帶來的效率損失，但效果如何鮮有學(xué)者做過相關(guān)研究.

目前已有學(xué)者利用DEA、SFA和隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)等方法對生豬、奶牛、肉牛、肉雞、蛋雞及羊毛的生產(chǎn)效率及其影響因素進(jìn)行了分析［10-14］，研究表明我國畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)效率較高.但這些研究沒有考慮環(huán)境因素，使得畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)效率的測算結(jié)果偏高.因此，以往學(xué)者的評價結(jié)果并不能準(zhǔn)確地衡量畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)效率水平［15］.

自2008年以來，我國學(xué)者對環(huán)境效率問題開展了大量的方法探討與實證應(yīng)用研究.有學(xué)者對評價環(huán)境效率的方法進(jìn)行了對比分析［15］，結(jié)果顯示只有基于松弛測度的SBM模型對環(huán)境效率的差異識別性較強［16-17］.國內(nèi)外學(xué)者對SBM模型進(jìn)行了形式上的改進(jìn)以適應(yīng)不同研究的需要，不少學(xué)者對變型后的SBM模型做了應(yīng)用研究，如ISBM模型［18］、Super-SBM模型［19］、SBMUndesirable模型［20］、SE-SBM模型［21］、SBM-NS模型［17］、SBM-DDF模型［22］.以往學(xué)者對環(huán)境效率的測算側(cè)重于全國或區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度［23-24］，研究表明環(huán)境變量的引入明顯降低了平均效率水平［17，25-26］，即環(huán)境效率能夠體現(xiàn)環(huán)境問題給生產(chǎn)效率帶來的損失［24］.還有學(xué)者對各行業(yè)的環(huán)境效率做了分析，比如工業(yè)環(huán)境效率［19，22，27］、農(nóng)業(yè)環(huán)境效率［28］.以上利用SBM模型及其改進(jìn)模型所測算出來的環(huán)境效率，學(xué)者們大都采用了Tobit模型來分析影響環(huán)境效率的關(guān)鍵因素.基于對文獻(xiàn)的總結(jié)來看，目前對環(huán)境效率問題的研究主要集中在方法評判、實證分析方面，且已有的實證分析主要集中在利用宏觀數(shù)據(jù)研究區(qū)域以及各行業(yè)的環(huán)境效率，缺乏利用微觀數(shù)據(jù)研究環(huán)境效率，尤其是在農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域運用的較少，鮮有學(xué)者專門利用微觀數(shù)據(jù)來探究畜禽規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率的問題.

因此，開展有關(guān)畜禽糞便處理對規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率影響的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義.本文以蛋雞為例，利用實地調(diào)研得到的微觀數(shù)據(jù)，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)測算畜禽養(yǎng)殖過程中的非期望產(chǎn)出，采用Super-SBM模型對畜禽規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，采用分位數(shù)回歸方法對畜禽規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率及其影響因素進(jìn)行研究，重點分析畜禽糞便處理對環(huán)境效率的影響.擬通過以上的研究，為進(jìn)一步提高畜禽規(guī)模養(yǎng)殖效率提供依據(jù).

1 研究方法

1.1 Super-SBM模型

DEA模型的產(chǎn)出最大化假定不適用于考慮非期望產(chǎn)出的情況.因此，如何在DEA模型中考慮非期望產(chǎn)出，成為環(huán)境效率評價過程中的一個具有重要理論意義和應(yīng)用價值的課題［18］.有學(xué)者對比了目前測算環(huán)境效率的6種方法，分別是投入法、倒數(shù)轉(zhuǎn)換法、雙曲線法、轉(zhuǎn)換向量法、方向性距離函數(shù)、SBM模型，前5種評價方法本質(zhì)上屬于徑向或角度的DEA度量方法［29］.徑向DEA模型會高估評價對象的生產(chǎn)效率，而角度的DEA模型僅關(guān)注投入角度或者產(chǎn)出角度的某一方面，這將導(dǎo)致生產(chǎn)效率值失真［30］.不同于DEA模型，SBM模型將投入和產(chǎn)出的松弛量直接放入目標(biāo)函數(shù)中，解決了DEA模型中投入和產(chǎn)出松弛性的問題，剔除了松弛所造成的非效率因素；同時，也解決了非期望產(chǎn)出存在的生產(chǎn)效率評價問題.而且非徑向、非角度的SBM模型具有無量綱性和非角度的特點，能避免量綱不同和角度選擇的差異帶來的偏差，該模型更能體現(xiàn)生產(chǎn)效率的本質(zhì)［26］.此外，SBM模型不僅能測算出各個決策單元的生態(tài)效率值，還能得出特定決策單元與最優(yōu)決策單元相比較的投入冗余率、期望產(chǎn)出改進(jìn)率、非期望產(chǎn)出過剩率［31］.

假設(shè)生產(chǎn)過程中有n個決策單元，每個決策單元均有3個向量，即投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出，這3個向量分別為x∈Rm、yg∈Rs1、yb∈Rs2，可定義矩陣X、Yg、Yb如下：

那么生產(chǎn)可能集p可定義為：

依照SBM模型的處理方法，引入非期望產(chǎn)出的SBM模型（可變規(guī)模報酬）的分式為［32-33］：

式中： ρ為目標(biāo)效率值；x、yg（含）和yb（含）分別為投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出；向量s-、sg（含）和sb（含）分別為投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的松弛量；λ為權(quán)重向量.模型中下標(biāo)“0”表示被評價決策單元.ρ關(guān)于s-、sg和sb嚴(yán)格單調(diào)遞減，且滿足0≤ρ≤1.就特定決策單元而言，當(dāng)且僅當(dāng)ρ=1且s-、sg和sb均為0時，該決策單元為有效.若ρ＜1，則說明被評價決策單元無效，有必要在投入產(chǎn)出上作相應(yīng)改進(jìn)，并可以分解出投入冗余（式2）、產(chǎn)出不足（式3）、環(huán)境污染冗余（式4）.

式中：IEx、IEy和IEu分別為投入冗余率、期望產(chǎn)出改進(jìn)率和非期望產(chǎn)出過剩率；向量xn0、ym0和ui0分別為投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出；向量分別為投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的松弛量；N、M和I分別為投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的決策單元數(shù)量.

如前文所述，引入非期望產(chǎn)出的SBM模型可能會出現(xiàn)多個決策單元同時有效的情況，從而不便于對這些決策單元進(jìn)行區(qū)分、排序以及實證分析.以畜禽養(yǎng)殖為例，在畜禽養(yǎng)殖過程中必然伴隨污染物的產(chǎn)生，且不同地區(qū)的畜禽養(yǎng)殖會同時處于DEA效率前沿面（即ρ為1）.因此，本文在評價畜禽養(yǎng)殖環(huán)境效率時擬運用Super-SBM模型，該模型最主要的優(yōu)勢就在于可解決多個決策單元同時有效時的區(qū)分排序問題，即可體現(xiàn)出不同樣本之間的差異性，能夠為下一步的實證分析提供更為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的數(shù)據(jù).

考慮非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型（可變規(guī)模報酬）的分式規(guī)劃形式為：

式中：ρ*為目標(biāo)效率值，其他變量含義與式（1）一致.

1.2 分位數(shù)回歸

OLS方法以及Tobit模型的前提假設(shè)是當(dāng)隨機干擾項滿足于自身和自變量互不相關(guān)且均值為零方差相同的正態(tài)分布時，回歸結(jié)果就能很好地描述自變量對因變量條件均值的影響過程，且回歸系數(shù)的估計量具有最佳線性無偏性.但上述假設(shè)往往在實際情況中不能完全滿足.同時，上述計量方法僅描述了平均的總體信息，而分位數(shù)回歸則能夠更充分反映自變量對不同部分因變量的分布產(chǎn)生不同的影響，而且分位數(shù)回歸得到的參數(shù)估計量不容易受到異常值的影響，從而估計更穩(wěn)健，符合本研究的需要.此外，分位數(shù)回歸可以實現(xiàn)分析各個因素對環(huán)境效率分布規(guī)律的影響.

對于分位數(shù)回歸而言，設(shè)隨機變量Y的分布函數(shù)為F（ y）=P（ Y≤y ），則Y的第τ分位數(shù)可定義為：

式中：0＜τ＜1代表在回歸線或回歸平面以下的數(shù)據(jù)占全體數(shù)據(jù)的百分比，分位函數(shù)的特點是變量y的分布中存在比例為τ的部分小于分位數(shù)Q（τ），而比例（1-τ）的部分大于分位數(shù)Q（τ），y的整個分布被τ分為兩部分.對于任意的0＜τ＜1，定義“檢驗函數(shù)”ρτ（u）為：

式中：u為反映檢驗函數(shù)的參數(shù)，而ρτ（u）表示被解釋變量y的樣本點處于τ分位以下和以上時的檢驗函數(shù)關(guān)系，假設(shè)分位數(shù)回歸模型為：

在線性條件下，給定x后，y的τ分位數(shù)函數(shù)為：

在不同的τ分位數(shù)下，可以得到不同的分位數(shù)函數(shù).隨著τ取值由0至1，可得所有y在x上的條件分布軌跡，即一簇曲線，而不像OLS等方法只得到一條曲線.

2 數(shù)據(jù)來源及變量選取

2.1 數(shù)據(jù)來源

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展和科技水平的提高，為蛋雞養(yǎng)殖規(guī)模的擴大提供了強大的技術(shù)和設(shè)備支持，2013年，我國蛋雞養(yǎng)殖規(guī)?；潭纫堰_(dá)到80％，高于生豬、肉雞和奶牛等主要畜禽品種.蛋雞養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展的同時也伴隨著廢棄物產(chǎn)生量的增加，尤其是蛋雞糞便（包含糞便和尿），據(jù)測算我國蛋雞糞便產(chǎn)生量已在2013年超過了0.70億t，蛋雞糞便等廢棄物產(chǎn)生量的不斷增加給環(huán)境帶來了沉重壓力［29］，蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展問題已經(jīng)成為實現(xiàn)蛋雞產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的難題之一.因此，本研究以蛋雞為例具有代表性.

本文所用數(shù)據(jù)來自于實地調(diào)研得到的有關(guān)蛋雞廢棄物處理問題的專項入戶調(diào)查資料.該項調(diào)查對遼寧、河北、山東、湖北和四川等5個雞蛋主產(chǎn)省份開展了蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場的隨機抽樣調(diào)研，共獲得438個蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場（戶）的樣本資料，經(jīng)數(shù)據(jù)檢查、篩選，共獲得402個有效的蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖戶的樣本資料（最小養(yǎng)殖規(guī)模為1000只）.

2.2 變量說明

2.2.1 環(huán)境效率測算用的變量 根據(jù)以往學(xué)者利用DEA模型、Super-DEA模型、SBM模型、Super-SBM模型測算生產(chǎn)效率或環(huán)境效率的指標(biāo)選取情況，本文選取了測算蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率的指標(biāo).

1）產(chǎn)出指標(biāo).蛋雞養(yǎng)殖過程中會生產(chǎn)出期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出，其中，期望產(chǎn)出指雞蛋，本文選取雞蛋產(chǎn)量作為期望產(chǎn)出指標(biāo)（表1，平均每只蛋雞在一個約476d的養(yǎng)殖周期內(nèi)可產(chǎn)18.71kg雞蛋，約300枚）.非期望產(chǎn)出指標(biāo)主要指蛋雞養(yǎng)殖過程中的污染物，這些污染物主要是附屬于廢棄物上，尤其是蛋雞糞便中所產(chǎn)生的污染物.本研究依據(jù)《第一次全國污染源普查》中的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》［34］（以下簡稱《手冊》）對蛋雞養(yǎng)殖過程中的污染物進(jìn)行了測算.

表1 規(guī)模養(yǎng)殖戶蛋雞養(yǎng)殖投入產(chǎn)出指標(biāo)Table 1 Sizeable farmers’ input-output indexes for layer breeding

本文對蛋雞養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生量的測算，考慮了地區(qū)間的差異、蛋雞養(yǎng)殖階段的差異、蛋雞養(yǎng)殖周期的差異、蛋雞體重的差異，前3個差異可通過《手冊》中的現(xiàn)有指標(biāo)和調(diào)研獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，而蛋雞體重差異造成的非期望產(chǎn)出的不同，利用了換算式（8）予以確定污染物的產(chǎn)生系數(shù)，從而更準(zhǔn)確地測算污染物產(chǎn)生量.根據(jù)《手冊》中的界定，在蛋雞養(yǎng)殖過程中主要有5種污染物，分別是化學(xué)需氧量（COD）、全氮（TN）、全磷（TP）、銅（Cu）、鋅（Zn）.從表1中可以看出，調(diào)研到的蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場的污染物產(chǎn)生量達(dá)到了11.08kg/（只·周期），其中COD的產(chǎn)生量最大，占到污染物產(chǎn)生總量的93.68％；其次是TN和TP的產(chǎn)生量，分別產(chǎn)生了0.55kg/（只·周期）和0.15kg/（只·周期）；產(chǎn)生量較少的是Cu和Zn，分別產(chǎn)生了5.66mg/（只·周期）和3.15mg/（只·周期），但重金屬污染比氣體污染更難處理.為了避免多個非期望產(chǎn)出代入模型出現(xiàn)結(jié)果偏差，本文參考了以往學(xué)者對非期望產(chǎn)出變量的處理方法［15-30］，將本研究中的非期望產(chǎn)出變量設(shè)定為污染物的產(chǎn)生總量.

式中：FP（FD）site為折算后的產(chǎn)污系數(shù)；FP（FD）default為《手冊》系數(shù)表中的產(chǎn)污系數(shù)；Wsite為蛋雞實際體重；Wdefault為《手冊》系數(shù)表中的參考體重.

2）投入指標(biāo).該項指標(biāo)選取的是蛋雞養(yǎng)殖過程中蛋雞養(yǎng)殖周期內(nèi)的蛋雛雞投入、飼料投入、用工投入、獸藥投入、動力投入、糞便處理投入以及其他投入（含固定資產(chǎn)折舊、設(shè)備維修投入等）.從表1中可以看出，蛋雞養(yǎng)殖過程中投入量最大的是飼料，達(dá)到53.87kg/（只·周期），需要投入143.45元/（只·周期）；其次是蛋雛雞費用，約為4.29 元/（只·周期）.此外，為了更準(zhǔn)確地分析蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率，本研究引入產(chǎn)生污染物最多的蛋雞糞便的處理投入.

2.2.2 分位數(shù)回歸模型變量選取及基本情況 現(xiàn)有對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率影響因素的研究為本文選取指標(biāo)提供了借鑒，大部分研究認(rèn)為影響畜禽養(yǎng)殖效率的因素主要包括戶主特征（戶主受教育程度、戶主年齡等）、家庭特征（養(yǎng)殖收入和勞動力數(shù)量）、養(yǎng)殖特征（養(yǎng)殖年限、標(biāo)準(zhǔn)化示范場、飼舍類型、是否參加過養(yǎng)殖培訓(xùn)）等［11-14］.鑒于此，本研究將影響蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率的變量也分為三類，即戶主特征變量、家庭特征變量和養(yǎng)殖特征變量，除了以上所提到的各指標(biāo)以外，本研究在養(yǎng)殖特征變量中添加了糞便處理方式作為重要解釋變量引入到模型中.

1）戶主特征變量.我國農(nóng)戶戶主對本戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策起到了決定性作用，本文選取了戶主受教育程度作為戶主特征變量的替代變量.根據(jù)以往的研究來看，戶主受教育程度越高，對新技術(shù)、新設(shè)備的接受程度和接受能力越高，蛋雞養(yǎng)殖越科學(xué)，有利于蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率保持高水平.

2）家庭特征變量.本文選取家庭中蛋雞養(yǎng)殖收入占總收入比例以及勞動力數(shù)量作為家庭特征變量的替代變量.其中，蛋雞養(yǎng)殖收入占總收入的比例對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的作用方向不明確，需要本文做進(jìn)一步的驗證；勞動力數(shù)量越多，說明蛋雞養(yǎng)殖場機械化水平越低，生產(chǎn)經(jīng)營管理水平越低，導(dǎo)致蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率越低.

3）養(yǎng)殖特征變量.本文選取養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖年限、是否接受過蛋雞養(yǎng)殖培訓(xùn)、飼舍類型以及蛋雞糞便處理方式作為養(yǎng)殖特征變量的替代變量.其中，養(yǎng)殖戶蛋雞養(yǎng)殖規(guī)模越大，則規(guī)模效益越明顯，從而表現(xiàn)出較高的蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率；由于戶主年齡與養(yǎng)殖年限的相關(guān)系數(shù)超過了0.90，本研究選擇了養(yǎng)殖年限作為以上兩個因素的代表變量.規(guī)模養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖年限越長，蛋雞養(yǎng)殖經(jīng)驗越豐富，能夠有效應(yīng)對蛋雞養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)的各種問題，保障了蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率；若規(guī)模養(yǎng)殖戶接受過蛋雞養(yǎng)殖培訓(xùn)，則蛋雞養(yǎng)殖科學(xué)性越高，蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率也就越高；封閉式的蛋雞養(yǎng)殖有利于生物安全以及疫情疾病的防控，但是否對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率有顯著影響，本文將進(jìn)一步驗證；蛋雞糞便處理方式包括糞便清理方式及頻率、糞便利用方式，其中，糞便利用方式包括糞便出售、糞便廢棄、糞便沼氣利用和糞便堆肥自用，需要特別說明的是，糞便利用方式的取值過程中，考慮到模型虛擬變量設(shè)定原則，沒有把除糞便出售、廢棄以及沼氣利用以外的堆肥自用方式的基本情況放到表2中.糞便處理方式與蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的關(guān)系是本研究的重點，以往的研究并未分析畜禽糞便處理對畜禽養(yǎng)殖效率的影響，基于此，本研究提出一個待驗證假說：糞便處理對規(guī)模養(yǎng)殖戶蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率具有顯著影響.

表2 變量選取及基本情況Table 2 Variable selection and basic conditions

除了以上的重要解釋變量以外，本研究引入地區(qū)變量（遼寧省、河北省和山東省代表北方地區(qū)；湖北省和四川省代表南方地區(qū)），以期了解蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率在區(qū)域上的差異.

3 模型估計

3.1 環(huán)境效率分析

從表3可以看出，不同的生產(chǎn)效率測算方法得出的生產(chǎn)效率或環(huán)境效率存在較大的差異.從考慮非期望產(chǎn)出與未考慮非期望產(chǎn)出的角度來看，考慮非期望產(chǎn)出后的生產(chǎn)效率要比未考慮非期望產(chǎn)出的生產(chǎn)效率低，表明考慮非期望產(chǎn)出的生產(chǎn)效率更為準(zhǔn)確地說明了效率的損失情況.從DEA模型和SBM模型結(jié)果的對比來看，DEA模型的生產(chǎn)效率值比SBM模型的環(huán)境效率高0.058，說明DEA模型的生產(chǎn)效率高估了生產(chǎn)效率.從超效率的角度來看，考慮非期望產(chǎn)出的環(huán)境效率要比未考慮非期望產(chǎn)出的生產(chǎn)效率低，而且極大值與極小值都說明了這一問題.總的來看，環(huán)境效率更準(zhǔn)確的衡量了蛋雞養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率問題，也就是說，在測算包括蛋雞在內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)效率時，應(yīng)該考慮環(huán)境因素，從而可以更為準(zhǔn)確地測算生產(chǎn)效率值，也能夠為提出相關(guān)的發(fā)展對策提供嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯恳罁?jù).

從蛋雞糞便處理的角度來解析利用Super-SBM模型得到的蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率值（表4），可從以下三個方面展開具體分析：一是刮糞板清糞的蛋雞養(yǎng)殖場的環(huán)境效率要高于采用人工清糞的蛋雞養(yǎng)殖場，說明刮糞板清糞在保持養(yǎng)殖環(huán)境以及減少污染物排放上比人工清糞更具有優(yōu)勢；二是隨著清糞頻率的提高，蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率也隨之提高，說明清糞頻率越高，則蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境保持的越好，即單位時間內(nèi)清糞次數(shù)多，降低了養(yǎng)殖場內(nèi)污染物的排放機率，也就減少了污染物對蛋雞養(yǎng)殖的影響；三是若蛋雞糞便在養(yǎng)殖場內(nèi)或附近處理或利用，則其環(huán)境效率較低，比如蛋雞糞便廢棄、沼氣利用、堆肥自用.若蛋雞糞便遠(yuǎn)離養(yǎng)殖場進(jìn)行處理或利用，則其環(huán)境效率較高，如目前蛋雞養(yǎng)殖場采用最主要的利用方式—出售糞便.那么，蛋雞糞便處理或利用場地到養(yǎng)殖場的距離與蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率呈反比，即距離越近，則環(huán)境效率值越低.呈現(xiàn)以上規(guī)律的主要原因是蛋雞糞便處理或利用場地到養(yǎng)殖場距離近，則由于糞便處理或利用過程中的環(huán)境污染會近距離地影響蛋雞養(yǎng)殖，從而造成蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率值低；若蛋雞糞便處理或利用場地到養(yǎng)殖場距離遠(yuǎn)，則由于糞便處理或利用過程中的環(huán)境污染就會因為距離的原因而影響較小或沒有影響，從而蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率值較高.

表3 生產(chǎn)效率或環(huán)境效率統(tǒng)計表Table 3 Statistical table of production efficiency or environmental efficiency

表4 蛋雞糞便處理角度的蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率Table 4 Environmental efficiency of layers’ scale breeding from the perspective of layers’ fecal disposal

3.2 廢棄物處理角度的投入冗余率及產(chǎn)出改進(jìn)率分析

蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖投入冗余率和產(chǎn)出改進(jìn)率的測算是根據(jù)SBM模型的結(jié)果測算的，主要是因為Super-SBM模型主要用于解決多個決策單元同時有效時的區(qū)分排序問題，SBM模型則是遵循了樣本數(shù)據(jù)本身的投入產(chǎn)出狀況，相比之下，以SBM模型的結(jié)果來測算投入冗余率及產(chǎn)出改進(jìn)率更為準(zhǔn)確和嚴(yán)謹(jǐn).

從投入冗余率的角度來看，所調(diào)研到的蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖戶在用工投入、獸藥投入以及動力投入方面的冗余率較大，均已超過了25％，甚至超過了35％，造成了成本損失，說明蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的提高可以通過提升用工投入、獸藥投入以及動力投入等投入要素的利用效率來實現(xiàn).作為環(huán)境控制主要投入品的糞便處理，其冗余率較少，僅有2.80％.具體來看，采用刮糞板清理蛋雞糞便的蛋雞養(yǎng)殖投入在飼料、雛雞、用工、糞便處理等投入的冗余率相比人工清糞高，而動力、獸藥及其他投入的冗余率人工清糞要比刮糞板清糞高；清理頻率角度來看投入的冗余率，并沒有明顯的規(guī)律，但總的來看清糞頻率越低，則投入冗余率的比例越大；若蛋雞糞便在養(yǎng)殖場內(nèi)或附近處理或利用，比如蛋雞糞便廢棄、沼氣利用、堆肥自用，則其投入的冗余率整體上要比采用出售方式的養(yǎng)殖戶高.從這一統(tǒng)計結(jié)果來看，養(yǎng)殖戶利用出售方式利用蛋雞糞便能夠保障養(yǎng)殖場環(huán)境與蛋雞養(yǎng)殖的協(xié)調(diào)發(fā)展.

從產(chǎn)出改進(jìn)的角度來看，蛋雞養(yǎng)殖的期望產(chǎn)出（雞蛋）不足，而且非期望產(chǎn)出（污染物）過剩.具體來看，采用刮糞板清糞的蛋雞養(yǎng)殖場的雞蛋產(chǎn)量不足的比例要比采用人工清糞的高，相反的是，采用刮糞板清糞的蛋雞養(yǎng)殖場的污染物過剩的比例要比采用人工清糞的低.說明刮糞板清糞在養(yǎng)殖環(huán)境控制方面有優(yōu)勢，而且采用刮糞板清糞的雞舍的雞蛋增產(chǎn)的潛力較大；清理頻率角度來看產(chǎn)出的改進(jìn)，并沒有明顯的規(guī)律，但相對來說，清糞頻率較高的蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖戶在污染物減少和雞蛋產(chǎn)量增加的潛力較大；采用堆肥自用、出售方式處理糞便的養(yǎng)殖戶污染物過剩率相對較高，采用廢棄和沼氣方式處理蛋雞糞便的養(yǎng)殖戶的雞蛋產(chǎn)出不足率要比采用出售和堆肥自用方式處理蛋雞糞便的養(yǎng)殖戶高，說明應(yīng)該針對不同的蛋雞糞便處理方式采取不同的蛋雞養(yǎng)殖和環(huán)境控制的策略.

表5 蛋雞養(yǎng)殖投入冗余率及產(chǎn)出改進(jìn)率Table 5 Input redundancy rate and output improvement rate of layer breeding

3.3 影響蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的關(guān)鍵因素分析

本研究采用分位數(shù)回歸的方法對影響蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的因素進(jìn)行了模擬，表6中所列出的模擬結(jié)果通過了模型的總體檢驗，能夠滿足本研究的需要.

1）從蛋雞糞便處理方式的角度來看，清糞方式和頻率對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率具有顯著的正向影響，而蛋雞糞便利用方式對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的影響并不都顯著.具體來看，隨著環(huán)境效率的逐漸增加，清糞方式的系數(shù)也逐漸增加，說明采用機械清糞對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的溢出效應(yīng)顯著.清糞頻率的系數(shù)卻隨著被解釋變量的增加而呈現(xiàn)出先減后增的趨勢，到60％分位點下達(dá)到了系數(shù)最低點，而到90％分位點下達(dá)到了系數(shù)的最高點，說明應(yīng)該合理選取清糞頻率，高頻率的清糞還是有利于蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的提高.蛋雞糞便利用方式中的出售在60％的分位點下對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率顯著影響，而且隨著分位點的提升，其系數(shù)也在提高，說明隨著環(huán)境效率的提高，出售蛋雞糞便對其影響程度也在不斷提高.

2）從其他的顯著因素來看，蛋雞養(yǎng)殖培訓(xùn)對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的影響規(guī)律不明顯，其影響系數(shù)保持在0.039～0.109的較高水平的區(qū)間內(nèi).依此，養(yǎng)殖培訓(xùn)在提高蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率方面的作用應(yīng)該予以加強；蛋雞養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖場是否是標(biāo)準(zhǔn)化示范場以及雞舍是否是封閉式雞舍對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率的影響在10％分位點上不顯著，但是在其后的分位點上都是顯著的，且這三個顯著因素的系數(shù)沒有明顯的規(guī)律.依此，應(yīng)該重視蛋雞養(yǎng)殖的規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，尤其是要積極引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化示范場起到在蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境控制等方面的帶動示范作用；地區(qū)變量在10％、20％分位點上不顯著，但是在其后的分位點上都顯著，其影響程度不斷提高，說明隨著環(huán)境效率的提高，地區(qū)之間的差異愈發(fā)明顯.依此，在相關(guān)的政策制定上，應(yīng)該因地制宜，在不同地區(qū)出臺和實施具有差異化的發(fā)展對策.

表6 模擬結(jié)果Table 6 Simulation results

4 建議

本研究提出了以下三點提升我國畜禽養(yǎng)殖環(huán)境效率的對策建議.

4.1 應(yīng)重視環(huán)境效率指標(biāo)指導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖水平提升的作用.實現(xiàn)包括蛋雞在內(nèi)的畜禽產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該在評價畜禽養(yǎng)殖水平或畜禽產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平中采用環(huán)境效率指標(biāo)來論證可持續(xù)發(fā)展的能力，并通過區(qū)域間的交流合作，共同推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境效率的提升，縮小區(qū)域間的差距，實現(xiàn)畜禽產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平的提高.

4.2 重視畜禽養(yǎng)殖與廢棄物處理的配套發(fā)展.著重加強畜禽廢棄物的收集技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)，包括畜禽糞便在內(nèi)的畜禽廢棄物，是養(yǎng)殖過程中不可避免的伴隨性產(chǎn)生物，在處理這一難題的過程中，應(yīng)根據(jù)不同畜禽品種、不同類型養(yǎng)殖場、不同區(qū)域等情況，加大科技研發(fā)支持力度，努力用現(xiàn)代技術(shù)武裝畜禽養(yǎng)殖以及廢棄物的處理.同時，對于一些中小規(guī)模養(yǎng)殖場來說，設(shè)備改造的成本較高.為了緩解這一難題，應(yīng)積極實施對畜禽養(yǎng)殖場配套改造的“以獎代補”政策，并提高“以獎代補”的支持水平，擴大或增加畜禽廢棄物處理設(shè)備的補貼類別、額度及覆蓋面.此外，還應(yīng)該通過教育、培訓(xùn)的方式宣傳機械化、合理頻率處理畜禽廢棄物，推動畜禽廢棄物處理水平的提升.

4.3 繼續(xù)推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展.政府部門應(yīng)該進(jìn)一步落實和完善標(biāo)準(zhǔn)化示范場的建設(shè)及驗收制度，并參考《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》的相關(guān)規(guī)定，特別是將廢棄物的處理和利用作為標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容，進(jìn)一步提高我國畜禽養(yǎng)殖的標(biāo)準(zhǔn)化水平.同時，積極推動畜禽規(guī)模化的發(fā)展和加強生態(tài)環(huán)境保護(hù)，實現(xiàn)規(guī)模化養(yǎng)殖和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展.

5 結(jié)論

5.1 蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率低于生產(chǎn)效率，表明考慮非期望產(chǎn)出的環(huán)境效率更為準(zhǔn)確地說明了效率的損失情況.此外，環(huán)境效率呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域差異.

5.2 蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖過程中仍然存在投入冗余和期望產(chǎn)出不足、非期望產(chǎn)出過剩的現(xiàn)象，亟需采取措施提升蛋雞養(yǎng)殖水平.

5.3 機械化、高頻率清糞有利于蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境效率的提高，而蛋雞糞便利用方式對蛋雞養(yǎng)殖環(huán)境效率沒有持續(xù)的顯著影響.

5.4 我國推行的畜禽標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；B(yǎng)殖在畜禽養(yǎng)殖環(huán)境效率提升方面具有優(yōu)勢，即標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；B(yǎng)殖有效提升了我國畜禽養(yǎng)殖水平.

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Influence of livestock and poultry’s waste disposal on the environmental efficiency in scale breeding: from the perspective of layers’ fecal disposal.

ZHU Ning，QIN Fu*（Institute of Agricultural Economics and Development，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China）.China Environmental Science，2015，35（6）：1901～1910

Taking layer industry as an example，survey data from scale breeding farmers of layer in China′s five major egg production provinces was used，from the perspective of layers′ fecal disposal，with both methods of Super-SBM model and quintile regression，empirical analysis was done on the environmental efficiency in layers′ scale breeding and its influence factors.The results show that： the environmental efficiency of layers′ scale breeding was lower than its technical efficiency.Moreover，the environmental efficiencies vary in different regions.There are phenomena of input redundancy and insufficient desirable output as well as excessive undesirable output during breeding process.Mechanization and high-frequency in fecal cleaning are in favor of maintaining a high level of the environmental efficiency in layers′ scale breeding，while the usage of fecal does not have continuous significant influence.The promotion of scale and standardized breeding in China is good for improving the environmental efficiency in layers′ scale breeding.

livestock and poultry；environmental efficiency；Super-SBM model；Quintile regression

X32

A

1000-6923（2015）06-1901-10

朱 寧（1987-），男，山東泰安人，助理研究員，博士，主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究.發(fā)表論文20余篇.

2014-11-10

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（CARS-41-K26）

* 責(zé)任作者，教授，qinfu@caas.cn