常用減排政策在肉牛養(yǎng)殖業(yè)中的有效性分析

張曉彤 董明

摘要為分析常用減排政策在肉牛養(yǎng)殖業(yè)中的有效性，探討了肉牛飼喂過(guò)程中的溫室氣體減排問(wèn)題。首先利用聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化委員會(huì)（IPCC）提供的飼料成分排放因子測(cè)算方法，估算肉牛個(gè)體在育肥過(guò)程中的溫室氣體排放量；在此基礎(chǔ)3種減排手段，建立了考慮溫室氣體排放的飼喂決策模型。數(shù)值試驗(yàn)表明，價(jià)格補(bǔ)貼最具可行性，且有助于降低養(yǎng)殖場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本；碳排放限額約束具有最優(yōu)的單位減排成本，但需要制定完善的政策以避免權(quán)力尋租等不端行為；碳稅的減排效果最為明顯，但將極大地增加養(yǎng)殖場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本，可行性最差。

關(guān)鍵詞肉牛飼喂；減排政策；優(yōu)化模型

中圖分類號(hào)S-9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2016）04-262-06

Analysis of Common Greenhouse Gas Reduction Policies in the Cattle Breeding Industry

ZHANG Xiaotong1， DONG Ming2， ZHANG Yufeng3（1. SinoUS Global Logistics Institute， Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200030； 2. Antai College of Economics and Management， Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200030； 3. Birmingham Business School， University of Birmingham， Edgbaston， United Kingdom）

AbstractIn order to analyze the effectiveness of common greenhouse gas（GHG） reduction policies in the cattle breeding industry， the problem of reducing GHG emissions was discussed. The GHG emission factors of beef cattle were calculated based on the approach proposed by the Intergovernment Panel on Climate Change （IPCC）， then the total emissions during fattening was estimated. Furthermore， the optimization models of feeding decision considering GHG emission quota， carbon tax， and subsidy were built respectively. Numerical tests showed subsidy is the most practicable in reducing emissions and it would aid farms by reducing cost； GHG emission quota has the minimal unit cost of emission reduction； however， relative polices should be completed in order to avoid misconducts； carbon tax is not feasible because the overall cost of farms would increase significantly， even though its emission reduction is the most obvious.

Key wordsBeef cattle feeding； Polices of reducing GHG emissions； Optimization models

溫室氣體的過(guò)度排放將導(dǎo)致全球氣溫升高、海平面上升、耕地退化等一系列的全球性環(huán)境危機(jī)，2015年12月召開的第21屆聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)一致通過(guò)《巴黎協(xié)定》，為全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)做出了安排。據(jù)食品與農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計(jì)，全球反芻動(dòng)物每年產(chǎn)生的甲烷約占人為甲烷排放量的28%[1]，有效地減少反芻動(dòng)物飼養(yǎng)過(guò)程中的溫室氣體排放具有重要意義。但以往的研究著重于對(duì)養(yǎng)殖業(yè)的溫室氣體排放總量或排放強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，或者從宏觀角度對(duì)減排策略進(jìn)行探討，鮮有研究將二者統(tǒng)一起來(lái)。

常用的溫室氣體排放評(píng)估方法包括體外試驗(yàn)法、IPCC法、生命周期評(píng)估法。趙一廣[2]通過(guò)試驗(yàn)提出了日糧采食量、日糧營(yíng)養(yǎng)組成對(duì)肉用綿羊溫室氣體排放量的回歸方程。IPCC[3]提供了一系列編制溫室氣體清單的參數(shù)和方法，是國(guó)際通用的溫室氣體排放評(píng)估方法。孫亞男等[4]利用IPCC參數(shù)對(duì)奶牛場(chǎng)的溫室氣體排放進(jìn)行了評(píng)估。馬宗虎等[5]對(duì)規(guī)?；馀Ｓ蕡?chǎng)的溫室氣體排放進(jìn)行了生命周期評(píng)估。

溫室氣體的減排措施主要包括技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)或政策手段。技術(shù)手段主要包括：規(guī)模化養(yǎng)殖、改善飼養(yǎng)管理、提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能、在飼料中添加溫室氣體抑制劑、科學(xué)處理糞便等措施。常用的行政和經(jīng)濟(jì)減排措施包括：碳排放限額、碳稅、碳產(chǎn)權(quán)交易等，國(guó)內(nèi)這方面的研究還停留在介紹國(guó)外經(jīng)驗(yàn)[6-7]或者宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[8-9]方面，但運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的方法進(jìn)行量化分析也逐漸成為研究的熱點(diǎn)。陳伯成等[10]設(shè)計(jì)了考慮政府補(bǔ)貼及懲罰的碳排放許可交易生產(chǎn)優(yōu)化模型；施宏濤[11]研究了考慮多種碳排放約束的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型；李穎[12]設(shè)計(jì)了農(nóng)業(yè)溫室氣體減排的補(bǔ)償機(jī)制。筆者利用IPCC方法對(duì)不同肉牛飼喂方案的直接溫室氣體（甲烷、氧化亞氮）排放進(jìn)行測(cè)算，并將其轉(zhuǎn)化為等效二氧化碳排放量，在此基礎(chǔ)上利用運(yùn)籌學(xué)方法對(duì)溫室氣體排放限額、碳稅及價(jià)格補(bǔ)貼3種減排手段進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

1肉牛的溫室氣體排放機(jī)制及測(cè)算

肉牛飼喂過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體主要包括二氧化碳、甲烷及氧化亞氮。其中二氧化碳可通過(guò)植物的光合作用吸收，因此一般假設(shè)凈二氧化碳排放為0而無(wú)需測(cè)算[3]。而甲烷的溫室效應(yīng)是同體積二氧化碳的25倍，且無(wú)法被植物吸收，會(huì)在大氣中不斷積累，因此需單獨(dú)考慮。肉牛屬于反芻動(dòng)物，在消化食物時(shí)，其腸道內(nèi)的微生物將食物中的纖維素轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同時(shí)釋放出氫氣和二氧化碳，并由產(chǎn)甲烷菌將其最終轉(zhuǎn)化為甲烷經(jīng)由牛的呼吸道或消化道排出體外，這一過(guò)程稱為腸發(fā)酵，是農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的主要途徑之一。此外肉牛的糞便處理主要有自然風(fēng)干、堆放發(fā)酵、厭氧池或氧化塘處理，在糞便處理過(guò)程中由于微生物的作用同樣會(huì)產(chǎn)生一部分甲烷。氧化亞氮的溫室效應(yīng)是同體積二氧化碳的298倍，其主要來(lái)源是糞便處理，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球動(dòng)物糞便排放產(chǎn)生的氧化亞氮約占排放總量的7%。

該研究采用IPCC提供的溫室氣體排放評(píng)估方法，具體的排放量計(jì)算公式如下：

（1）腸發(fā)酵甲烷排放因子。

ECH4=GE×Ym55.65=Ym×DMI×18.4555.65（1）

式中，Ym為腸發(fā)酵中的甲烷轉(zhuǎn)化因子，取4.5%；GE表示肉牛的能量攝入總量，等于其干物質(zhì)攝入總量DMI與干物質(zhì)能量密度18.45 MJ/kg的乘積；55.6是甲烷的能量含量，單位為MJ/kg。

（2）糞便處理甲烷排放因子。

MCH4=VS×Bo×0.67×MCF（2）

式中，Bo為單位固體排泄物的甲烷含量，取0.1；MCF為糞便處理中的甲烷轉(zhuǎn)化因子，取0.01；0.67為甲烷換算系數(shù)；VS為固體排泄物總量，計(jì)算公式如下：

VS=[GE×（1-TDN%）+UE×GE]×1-ASH18.45（3）

式中，GE=DMI×18.45，表示能量攝入總量；TDN%為可消化營(yíng)養(yǎng)素比例；UE=0.04，表示隨尿液散失的能量；ASH=0.08，表示固體排泄物中的灰分含量。

（3） 糞便處理氧化亞氮排放因子。

MN2O=（DMI-NEa18.45-NEm18.45）×CP%6.25×4428（4）

式中，DMI為干物質(zhì)攝入總量；NEa、NEm分別表示肉牛用于生長(zhǎng)和肉牛日常運(yùn)動(dòng)所消耗的能量；CP%表示粗蛋白含量；6.25為日糧蛋白與日糧氮之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)；4428表示氧化亞氮的排放轉(zhuǎn)化參數(shù)。

由于甲烷、氧化亞氮的溫室效應(yīng)強(qiáng)度分別是同體積二氧化碳的25倍、298倍，將3部分溫室氣體排放轉(zhuǎn)化為等效的二氧化碳排放，肉牛飼喂過(guò)程中的溫室氣體排放因子可表示為：

GHG=25×ECH4+25×MCH4+298×MN2O（5）

需要指出，部分參數(shù)如干物質(zhì)攝入總量DMI、可消化營(yíng)養(yǎng)素比例TDN%、粗蛋白含量CP%等均需要依據(jù)具體的飼料成分確定，因此肉牛生長(zhǎng)過(guò)程中的溫室氣體排放總量受飼喂方案影響。換言之，優(yōu)化飼喂決策可以達(dá)到控制溫室氣體排放的目的。

2考慮溫室氣體排放的飼喂決策模型

我國(guó)的規(guī)?；馀?chǎng)多采用從農(nóng)戶處收購(gòu)成長(zhǎng)期牛犢，集中育肥一段時(shí)間達(dá)到出欄標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行屠宰的經(jīng)營(yíng)模式。育肥期間以谷物、秸稈為基礎(chǔ)日糧，同時(shí)搭配以一定比例的精飼料（玉米、豆粕等）及礦物質(zhì)；飼喂方案需不斷調(diào)整以滿足牛犢處于不同生長(zhǎng)階段時(shí)的營(yíng)養(yǎng)需求。該研究以肉牛個(gè)體為研究對(duì)象，以周為時(shí)間單位，假設(shè)每周內(nèi)肉牛的營(yíng)養(yǎng)需求相同，建立線性規(guī)劃模型用于確定本周的最優(yōu)飼料搭配，進(jìn)而可以確定每頭肉牛在育肥期間的飼喂方案及不同方案的溫室氣體排放總量，在此基礎(chǔ)上對(duì)不同減排策略的效果進(jìn)行分析。

2.1基本飼喂決策模型假設(shè)T={t|t=1，2，…，k}表示肉牛的育肥周數(shù)，I={i|i=1，2，…，m}表示可用的飼料成分，且CI、RI分別表示精飼料成分（如高粱、玉米、豆粕等）與粗飼料成分（如秸稈、干草等），J={j|j=1，2，…，n}表示肉牛所需營(yíng)養(yǎng)成分；aij為單位質(zhì)量飼料i所含營(yíng)養(yǎng)成分j的質(zhì)量，bcj表示肉牛個(gè)體在第t周所需營(yíng)養(yǎng)成分j的下限，di表示肉牛個(gè)體攝入飼料成分i的上限，ci為單位質(zhì)量飼料成分i的價(jià)格；決策變量為xti，表示肉牛個(gè)體在第t周所需飼料成分i的質(zhì)量。

若以飼料購(gòu)置成本為優(yōu)化目標(biāo)，處于第t周的肉牛周飼喂方案可通過(guò)以下線性規(guī)劃模型P1確定：

P1：min i∈lci·xti（6）

s.t.i∈laij·xti≥bti，j∈J（Ⅰ）

i∈cxti-rt·i∈R，xti≤0（Ⅱ）

i∈cxti-rt·i∈R，xti≥0（Ⅲ）

0≤xti≤di，i∈I（Ⅳ）

一套合理的飼喂方案需滿足肉牛的營(yíng)養(yǎng)攝入約束（約束條件Ⅰ），同時(shí)為保證飼料的適口性，需保證精粗飼料的比例處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)（約束條件Ⅱ、Ⅲ），并限制單一飼料成分的攝入量（約束條件Ⅳ）。顯然，模型P1完全沒(méi)有考慮飼喂過(guò)程中的溫室氣體排放，由此得到的飼喂方案雖然實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)成本最優(yōu)，但勢(shì)必造成一定的環(huán)境影響，不利于溫室氣體減排。因此，利用公式（4）所得溫室氣體排放因子GHG，引入新的參數(shù)ei（kgeCO2/kg），表示單位質(zhì)量飼料成分i所產(chǎn)生的等效二氧化碳排放量，在此基礎(chǔ)上對(duì)模型Pi進(jìn)行一系列改進(jìn)，用于分析比較多種減排措施的效果。

2.2碳排放限額約束碳排放限額約束是一種常見(jiàn)的環(huán)境政策手段，其基本模式為政府對(duì)某個(gè)企業(yè)授予一定數(shù)量的排放配額，并對(duì)超出配額部分的溫室氣體排放量收取費(fèi)用。假設(shè)肉牛個(gè)體在育肥期間每周的排放配額為qt，令st=max{i∈Ixti·ei-qt，0}表示第t周的超額排放量，fine（元/kg）表示超額排放量的單位價(jià)格，具有碳排放限額約束的飼喂決策模型P2可表示為：

P2：mini∈Ici·xti+st·fine（7）

s.t.st≥i∈Iei·xti-qt（Ⅴ）

st≥0（Ⅵ）

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

2.3碳稅一般認(rèn)為碳稅是一種解決目前高碳環(huán)境的有效手段，已在部分歐洲國(guó)家推廣并取得了良好成效，已被我國(guó)明確為“十二五”期間需要開征的稅種。目前已征收碳稅的國(guó)家，如芬蘭、瑞典等，往往將化石能源的使用作為征稅對(duì)象，并依據(jù)能源產(chǎn)品的含碳量或者二氧化碳排放量制定碳稅稅率，其實(shí)質(zhì)是將溫室氣體排放所造成的社會(huì)成本內(nèi)化到產(chǎn)品價(jià)格中。目前已有研究提出通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放征收碳稅可以減少碳排放，并保證農(nóng)產(chǎn)品供給和價(jià)格不產(chǎn)生明顯波動(dòng)。該研究中，設(shè)ct（元/kg）表示碳稅稅率，對(duì)任意飼料成分i，其實(shí)際成本變化為ci+ei·ct，則考慮碳稅的飼喂決策模型P3可表示為：

mini∈Ixti（ci+ei·ct）（8）

s.t.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

2.4價(jià)格補(bǔ)貼如果將碳稅視為對(duì)溫室氣體排放的懲罰，則價(jià)格補(bǔ)貼可被視為對(duì)減排行為的鼓勵(lì)。假設(shè)對(duì)于任意飼料成分i，其價(jià)格補(bǔ)貼函數(shù)為s（ei），并令s（ei）具有以下性質(zhì)：①若其溫室氣體排放因子ei=0，則s（ei）=0；②對(duì)任意ei>0，有00，有ds/dei<0。滿足以上性質(zhì)的函數(shù)有很多，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，該研究采用以下形式的價(jià)格補(bǔ)貼函數(shù)：

s（ei）=0，ei=0

c2ici+α·θi，ei>0（9）

式中，α為補(bǔ)貼系數(shù)a>0。

若對(duì)飼料成分i根據(jù)其溫室氣體排放因子ei給予價(jià)格補(bǔ)貼s（ei），則其實(shí)際采購(gòu)成本為ci-s（ei），相應(yīng)的具有價(jià)格補(bǔ)貼的飼喂決策模型P4可表示為：

min i∈Ixei[ci-s（ei）]（10）

s.t.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

3數(shù)值試驗(yàn)

3.1基礎(chǔ)溫室氣體排放首先利用基礎(chǔ)飼喂決策模型P1分析不考慮溫室氣體排放時(shí)肉牛個(gè)體在育肥期間（t=1～40周）的甲烷、氧化亞氮及等效二氧化碳排放情況，將所得結(jié)果與已有的研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明模型P1的正確性，并作為下文減排策略分析的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)溫室氣體排放的基本假設(shè)為肉牛在育肥期間的營(yíng)養(yǎng)攝入需求持續(xù)增長(zhǎng)，飼料精粗比的取值為2∶8～3∶7且保持不變，飼料營(yíng)養(yǎng)成分及育肥期間肉牛營(yíng)養(yǎng)需求取自NRC（Nutrient Requirements of Beef Cattle），飼料價(jià)格取自網(wǎng)絡(luò)，具體數(shù)值見(jiàn)表1、2。

試驗(yàn)結(jié)果表明：①肉牛個(gè)體育肥期間總飼喂成本為1 858.8元，平均每周的飼喂成本為46.5元，符合我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)基本情況；②育肥期間個(gè)體肉牛的甲烷排放總量為55.34 kg，折合單位肉牛的年甲烷排放量為71.94 kgCH4，介于馬宗虎等[5]與董紅敏等[13]的估算結(jié)果之間；③育肥期間個(gè)體肉牛的氧化亞氮排放總量為29.54 kg，肉牛飼喂期間的平均體重取400 kg，折合單位體重氮排放因子為0.264 kgN/（t·d），略小于IPCC[3]提供的肉牛缺省氮排泄率0.340 kgN/（t·d），主要原因?yàn)樵撗芯康墓浪銓?duì)象為飼喂環(huán)節(jié)的直接排放，未將肉牛場(chǎng)可能的間接氮排放（如農(nóng)作物殘留、牧草施肥等）計(jì)入。

育肥期間個(gè)體肉牛的甲烷、氧化亞氮及等效二氧化碳排放情況見(jiàn)圖1，隨著育肥時(shí)間增加，肉牛體重增長(zhǎng)，等效二氧化碳排放近似呈線性增長(zhǎng)，等效溫室氣體排放量GHG對(duì)育肥時(shí)間的回歸方程為：

GHG=4.843 7×t+155.21（11）

試驗(yàn)結(jié)果顯示，若制定飼喂方案時(shí)不考慮溫室氣體排放，育肥期間個(gè)體肉牛的等效溫室氣體排放量為1.018萬(wàn)kg，等效溫室氣體的平均周排放量為254.5 kgCO2。

3.2碳排放限額約束的減排效果考慮碳排放限額約束的飼喂決策模型P2中有2個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，超額排放量的單位價(jià)格fine（元/kg）以及肉牛個(gè)體每周的排放限額qt（kgCO2），該研究采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法確定最為有效的qt及fine取值。設(shè)r∈（0.1）為排放限額系數(shù)，排放限額qt依據(jù)回歸方程（11），考慮4 種水平，取值分別為：

qt=4.843 7×t+155.21×r，r=95%，90%，85%，80%（12）

超額排放的定價(jià)并沒(méi)有通用原則，該研究參考?xì)W洲的碳稅稅率20～106歐元/t、 美國(guó)的農(nóng)業(yè)碳稅稅率14美元/t及我國(guó)碳交易市場(chǎng)平均價(jià)格55.91元/t，取fine=0.05，0.1，0.2，0.4，…，0.8元/kg等9種水平。各參數(shù)組合下的減排效果見(jiàn)圖2。取fine=0.4元/kg，r取值80%和90%時(shí)的溫室氣體排放見(jiàn)圖3。

試驗(yàn)結(jié)果表明：①降低排放限額系數(shù)、提高超額排放價(jià)格fine均有助于降低溫室氣體排放。②排放限額系數(shù)r一定時(shí)，若排放已到達(dá)限額水平，進(jìn)一步提高超額排放價(jià)格是無(wú)效的。就該研究案例而言：①取fine=0.4元/kg時(shí)，不同限額水平的單位減排成本均達(dá)到最低水平，此時(shí)實(shí)際排放量達(dá)到限額水平。②取排放限額系數(shù)r=90%時(shí)，單位減排成本到達(dá)最低水平，為0.244元/kg，減排量為6.22%。③取排放限額系數(shù)r=80%時(shí)，可減排12.2%，效果最為顯著，此時(shí)的單位減排成本為0.254元/kg。

3.3碳稅的減排效果同樣參考?xì)W美的碳稅實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，考慮碳稅稅率ct變化時(shí)的減排效果。以“3.1”中的排放及飼喂成本為基準(zhǔn)，當(dāng)碳稅稅率ct從0.1元/kg增加至3元/kg時(shí)，減排水平及單位減排成本見(jiàn)圖4。由圖4可知，隨著碳稅稅率ct提高，實(shí)際減排水平呈階梯式增長(zhǎng)，單位減排成本在快速下降至最小值后緩慢增長(zhǎng)。

此例中適當(dāng)?shù)奶级惗惵蕬?yīng)取ct=0.3～0.5元/kg，若碳稅稅率過(guò)低，減排效果不明顯；若稅率過(guò)高企業(yè)的碳稅負(fù)擔(dān)過(guò)重。當(dāng)碳稅稅率ct=0.3元/kg時(shí)，實(shí)際減排10.36%，此時(shí)總成本增加2 976.6 元，其中飼喂成本上升239.04元，繳納碳稅2 737.5元，單位減排成本為2.82 元/kg；碳稅稅率ct=0.5元/kg時(shí)，單位排放成本最優(yōu)，此時(shí)的實(shí)際減排量為7 164.5 kg/頭，較模型P1的排放下降70.38%，總成本增加4 018.5元/頭，其中飼喂成本上升2 510.7元/頭，繳納碳稅1 507.8元/頭，單位減排成本為0.56元/kg，此時(shí)育肥期間肉牛個(gè)體的溫室氣體排放見(jiàn)圖5。

3.4價(jià)格補(bǔ)貼的減排效果這里采用式（8）所示價(jià)格補(bǔ)貼函數(shù)，影響補(bǔ)貼幅度的關(guān)鍵參數(shù)是價(jià)格補(bǔ)貼系數(shù)α，對(duì)于任意飼料成分，若其排放系數(shù)ei>0，則α增加時(shí)，其價(jià)格補(bǔ)貼s（ei）減小。需要指出的是，價(jià)格補(bǔ)貼由政府承擔(dān)，育肥場(chǎng)實(shí)際承擔(dān)的成本為飼料購(gòu)置成本減價(jià)格補(bǔ)貼，因此實(shí)際的減排成本為價(jià)格補(bǔ)貼加飼料購(gòu)置成本變化量。

不同價(jià)格補(bǔ)貼系數(shù)α的減排效果見(jiàn)圖6。數(shù)據(jù)表明，隨著補(bǔ)貼系數(shù)α增大，實(shí)際補(bǔ)貼額度減小，減排效果逐漸消失。就該例而言，較為合理的補(bǔ)貼系數(shù)為α=6或α=14。α<6時(shí)，減排效果明顯但補(bǔ)貼額度較高，不具有可行性；當(dāng)α>14時(shí)，補(bǔ)貼力度不足，減排效果不明顯。當(dāng)α=6時(shí)，養(yǎng)殖場(chǎng)飼喂成本下降154.6元/年，政府補(bǔ)貼額為1 081.9元/年，排放下降26%，單位減排成本為0.35元/kg，或取α=14，此時(shí)飼喂成本下降32.5元/年，政府補(bǔ)貼144.4元/頭，排放下降4%，單位減排成本為0.26元/kg。相應(yīng)的育肥期間肉牛個(gè)體溫室氣體排放如圖7所示。

4結(jié)論及建議

該研究在對(duì)飼料成分的溫室氣體排放因子測(cè)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)籌學(xué)方法，分別建立了考慮溫室氣體排放限額約束、碳稅、價(jià)格補(bǔ)貼的肉牛飼喂決策模型。通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)得到以下結(jié)論：

（1）限額約束、碳稅、價(jià)格補(bǔ)貼均可以實(shí)現(xiàn)降低溫室氣體排放的目的。就效果而言，征收碳稅的減排效果最為明顯，數(shù)值試驗(yàn)表明取碳稅稅率ct=0.5元/kg，可減少溫室氣體排放70.38%，單位減排成本為0.56元/kg，若進(jìn)一步提高碳稅稅率至ct=1.8元/kg可降低約90%的排放量。然而碳稅的可行性最低，主要的問(wèn)題表現(xiàn)為碳稅稅額過(guò)高，將極大地增加養(yǎng)殖場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本，該例中ct=0.5元/kg 時(shí)，碳稅總額達(dá)到1 507.8元/頭，總成本增加4 018.5元/頭，是原飼喂成本的3倍以上。顯然，如何科學(xué)地制定養(yǎng)殖業(yè)碳稅是一個(gè)仍需進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

（2）就效益而言，碳排放限額約束具有最優(yōu)的單位減排成本，數(shù)值試驗(yàn)表明，若以目前排放水平的80%為限額，對(duì)超額排放量征收0.4元/kg的超額排放費(fèi)用，可將實(shí)際的溫室氣體排放量降低12.2%，單位減排成本僅為0.254元/kg，且企業(yè)增加的飼喂成本為315.4元/頭，僅為原成本的17%。然而有研究指出[10]，碳排放限額約束作為一種行政手段，雖然易于實(shí)施，但同樣易于出現(xiàn)權(quán)力尋租等不端行為，此外如何設(shè)定排放額度及如何在育肥期間分配排放額度還有待進(jìn)一步研究。

（3）相比之下依據(jù)飼料成分的溫室氣體排放因子提供價(jià)格補(bǔ)貼是一種極具可行性的減排手段。數(shù)值試驗(yàn)表明，若采用該研究提出的價(jià)格補(bǔ)貼函數(shù)，當(dāng)補(bǔ)貼系數(shù)α=14時(shí)，政府補(bǔ)貼額度為144.4元/頭，同時(shí)養(yǎng)殖場(chǎng)可降低飼喂成本32.5元/頭，此時(shí)可降低排放4%，單位減排成本為0.26 元/kg，與限額約束的單位減排成本0.254元/kg極為接近，若進(jìn)一步提高補(bǔ)貼額度至1 081.9 元/頭，可減少溫室氣體排放26%，此時(shí)的單位減排成本為0.35元/kg，單位減排成本及肉牛飼喂成本仍優(yōu)于碳稅。同時(shí)，價(jià)格補(bǔ)貼作為一種經(jīng)濟(jì)手段具有公開透明的特點(diǎn)，并可以在降低溫室氣體排放的同時(shí)，降低養(yǎng)殖業(yè)成本，扶持養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。

綜上所述，對(duì)3種減排策略的綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表3。雖然數(shù)值試驗(yàn)表明了價(jià)格補(bǔ)貼在降低肉牛養(yǎng)殖過(guò)程中降低直接溫室氣體排放的可行性，相關(guān)結(jié)論仍有待進(jìn)一步研究論證。未來(lái)的研究可進(jìn)一步探討以下問(wèn)題：①不同補(bǔ)貼函數(shù)的減排效果；②對(duì)部分主要飼料成分進(jìn)行補(bǔ)貼的可行性；③價(jià)格補(bǔ)貼與限額約束相結(jié)合以加強(qiáng)減排效果的可行性。

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