本书主要介绍了农业废弃物资源化利用发展现状及理论基础、农业废弃物资源化利用合作模式、农林生物质发电供应链协调机制、农业废弃物资源化利用产业链稳定性和农业废弃物资源化利用补贴方案等内容。农业废弃物资源化利用是打赢污染防治攻坚战的必由之路,实现产业脱贫,助力乡村振兴。
农业废弃物主要包括畜禽粪污、病死畜禽、农作物秸秆、废旧农膜及废弃农药包装物五类。自2006年10月国家环保总局(现生态环境部)发布《国家农村小康环保行动计划》起,国务院、国家发展和改革委员会、农业农村部等至今已出台近20部政策法规,要求大力发展种养结合循环农业,促进养殖废弃物污染防治与资源化利用。2018年起中央一号文件持续要求强化秸秆、农膜等农业废弃物资源化利用。农业废弃物资源化利用产业链良好的发展,是打赢污染防治攻坚战的必由之路,是实现产业脱贫、助力乡村振兴的持久有效路径。本书研究工作和成果主要有以下几个方面。
第一,沼液有机肥合作开发能否实现依赖于养殖场和资源化利用企业这两个参与主体的策略选择。构建养殖场群体和资源化利用企业群体交互作用的演化博弈模型,分析得出沼液有机肥合作开发的前提条件:由于生产沼液有机肥的经济回报不如其他类型有机肥,因此,应保障在考虑生产沼液有机肥带来的机会成本的条件下,资源化利用企业仍有利可图。然而在满足该前提条件下,沼液有机肥合作开发模式的系统演化仍有可能锁定于“不良”状态,即(不合作,不合作),通过参数调节可以帮助系统演化跳出“不良”锁定状态。参数分析表明,①沼液有机肥合作开发付出的信息搜寻成本的降低、政府对沼液有机肥的补贴的增加均有利于系统演化跳出“不良”锁定状态;②养殖场沼液减量化处理不仅可以降低沼液有机肥生产成本,更重要的是可以降低高昂的沼液运输成本,有利于系统演化跳出“不良”锁定状态;③养殖场通过偷排沼液等负外部性方式降低过量沼液的处理成本,将不利于系统演化跳出“不良”锁定状态;④养殖场土地资源禀赋与其参与沼液有机肥合作开发意愿成反比,养殖规模与其参与沼液有机肥合作开发意愿成正比;资源化利用企业生产沼液有机肥的机会成本与其参与沼液有机肥合作开发意愿成反比。
第二,从系统稳定性的视角,采用演化博弈方法,通过对猪粪尿资源化利用博弈模型均衡点的稳定性分析可知:受农业废弃物污染和资源双重属性的影响,收费和收购模式均具有一定的适用性,在不同条件下,存在仅收费或收购的单一交易模式以及收费与收购并存的混合交易模式;在混合交易模式中,收费与收购模式的稳定性存在此消彼长的反向变化关系,受农业废弃物中不可回收物占比的影响,收费模式与收购模式之间存在模式转换的临界点;针对混合交易模式中的收费与收购模式,分别得出每种模式下的最优定价表达式。
第三,补贴退坡、原料市场价格升高、物流成本高等不利因素,使得农林生物质发电行业的发展陷入困境,通过加强供应链中各主体之间的协作,提升各主体收益,是促进供应链可持续发展的重要途径。构建发电厂和中间商构成的农林生物质发电供应链博弈模型.通过对分散式决策与集中式决策的对比,发现“中间商一发电厂”二级供应链存在双重边际效应,而基于中间商收集量激励的发电厂收益共享契约可以完全消除双重边际效应,实现帕累托最优。
第四,农林生物质发电行业的发展面临着诸多困难。构建发电厂和中间商构成的农林生物质发电供应链博弈模型,通过对分散式决策与集中式决策的对比得到以下结论:①集中式决策下,中间商农林生物质收集量和供应链总收益总是优于分散式决策,通过Shapley值法可以对发电厂、中间商构成的二级供应链进行协调;②参数灵敏度分析表明,政府补贴标准、生物质密度是供应链总收益的关键影响因素,在其他参数取值不变的情况下,政府补贴标准、生物质密度降低对供应链各方面都会产生负面作用,但通过集中式决策可以一定程度上减弱负面作用的影响。
第五,考虑天气因素,研究了秸秆资源化利用供应链中的运作问题,重点分析了制造商秸秆收购标准、天气、消费者偏好对供应链的影响,得出以下成果:制造商提高秸秆收购标准、天气的不利变化都会给秸秆资源化利用带来负面的影响;消费者对再制品的绿色偏好对秸秆资源化利用有全方位的激励作用;通过“收集量激励一收益共享”契约可有效避免双重边际效应,使供应链协调。
第六,考虑季节因素,构建养殖废弃物资源化利用演化博弈模型,分析双方参与策略选择,得到如下结论:①养殖废弃物资源化利用的稳定性与养殖场违规处理废弃物成本正相关,与养殖场、资源化利用企业的参与成本负相关;②资源化利用企业向养殖场购买废弃物或是养殖场向资源化利用企业支付废弃物治理费用,价格的变动对资源化利用稳定性的影响都是随机的;③养殖废弃物资源化利用稳定性受季节交替影响而存在两种周期性变化规律,但具体表现出何种变化规律取决于养殖场合规处理废弃物与违规处理废弃物成本之间的大小关系。
第七,从社会总福利的视角探讨了如何制定秸秆离田补贴,并重点研究了政府财政预算约束下的离田补贴决策,研究发现,①秸秆还田补贴提高了农户收益,但对加工厂收益、中间商收益、秸秆离田量、社会总福利均无影响。提高秸秆离田补贴有利于提高秸秆离田量、加工厂收益、中间商收益、农户收益,是一项集环境保护、农户增收、秸秆利用产业化三大作用于一体的举措。②在秸秆还田补贴力度不变的情况下,适度提高秸秆离田补贴既可以不增加政府补贴总支出,又可以实现加工厂收益、中间商收益、农户收益、秸秆离田量、社会总福利的提升。③秸秆离田补贴并非越高越好,秸秆离田存在最优的经济规模。社会总福利随着秸秆离田补贴的提高呈现先增长后降低的变化趋势。过高的秸秆离田补贴虽提高了秸秆离田量,但也大大增加了政府的财政支出,导致社会总福利损失。
张浩(1988-),安徽淮北人,淮北师范大学经济与管理学院讲师,管理学博士,一直从事循环农业、农业可持续发展研究,在《系统工程理论与实践》《运筹与管理》《北京理工大学学报(社会科学版)》等CSSCI来源期刊、CSCD核心库期刊发表学术论文10余篇,主持安徽省哲学社会科学规划项目1项、安徽省高等学校人文社会科学研究项目1项,参与国家自然科学基金项目3项,获安徽省社会科学界联合会2019年“三项”课题研究成果二等奖。
第一章 绪论
第一节 研究背景
第二节 研究目标及意义
第三节 研究内容及方法
第四节 研究思路及主要创新点
第二章 农业废弃物资源化利用发展现状及理论基础
第一节 发展现状
第二节 理论基础
第三节 分析工具
第三章 农业废弃物资源化利用合作模式
第一节 规模养殖沼液资源化利用模式
第二节 规模养殖猪粪尿资源化利用模式
本章小结
第四章 农林生物质发电供应链协调机制
第一节 我国生物质发电现状分析
第二节 基于收集量激励的农林生物质发电供应链协调
第三节 补贴退坡视角下农林生物质发电供应链运作
本章小结
第五章 农业废弃物资源化利用产业链稳定性
第一节 天气影响下秸秆资源化利用供应链稳定性
第二节 季节交替下养殖废弃物资源化利用稳定性
本章小结
第六章 农业废弃物资源化利用补贴方案
第一节 秸秆资源化利用补贴决策分析
第二节 农业废弃物资源化利用政府补贴调整机制
本章小结
第七章 研究成果、政策建议与研究展望
第一节 研究成果
第二节 政策建议
第三节 研究展望
参考文献