产销信息不对称对农户过量施肥行为的影响

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　　摘 要：农产品生产和消费環节信息不对称影响农户施肥行为和收入。将蔬菜价格作为信息不对称的代理变量，利用处理效应模型分析蔬菜价格、肥料价格与农户施肥行为和农户收入间的内生性问题;并进一步通过倾向性得分匹配（PSM）探寻过量施肥对农户收入的影响路径。研究结论：（1）信息不对称是造成农户过量施肥的主要原因，不具有“质量”溢价的农产品价格上升会导致过量施肥;（2）从质量安全角度看，过量施肥会导致农户收入下降，即利润最大化的农户个人目标和保障农产品质量安全的目标存在一致性;（3）过量施肥主要通过影响农产品质量而对农户收入造成负向影响。提出相应的对策建议：（1）提高农户对过量施肥危害的认知并帮助农户树立合理的施肥理念;（2）促进农户种植技术水平的提升，进一步推广测土配方施肥技术;（3）充分发挥专业合作社等生产组织的规模效应，降低有机肥使用成本，并进行肥料投入过程监管;（4）进一步完善农产品市场准入制度，破解信息不对称问题。
　　关键词：过量施肥;农户收入;信息不对称;处理效应模型;倾向性得分匹配
　　中图分类号：F325.2 文献标识码：A 文章编号：1009-9107（2020）02-0111-09
　　作者简介：康婷（1992-），女，中国农业大学经济管理学院博士研究生，主要研究方向为农业经济理论与政策。
　　一、研究背景
　　在生产环节，影响农产品质量安全的因素主要是化肥、农药等生产投入品的不合理使用。近年来随着“农药登记管理年”“农药市场监管年”等一系列安全整治政策及措施的实行，已从源头实现对高毒农药的管控，但是过量施肥成为新的威胁农产品质量安全的主要因素。过量施肥不仅会导致农产品中的硝酸盐积累，而且还会造成产地水体污染、土地污染和大气污染。根据《国家质量兴农战略规划（2018-2022年）》，深入推进化肥减量增效，有利于促进农业绿色发展，实现质量兴农。
　　合理施肥一方面可提高作物产量，另一方面有助于农户优化生产投入结构，降低生产成本。目前我国农业生产过量施肥现象严重[1]，过量施肥已成为导致化肥利用率低下的主要原因[2]，尤其是氮肥的过量使用[3-4]。如果以最佳施肥量来衡量过量施肥，农学、经济学和环境学中对最佳施肥量指标的定义会各不相同[5]，以往研究多从经济和环境两个方面测算和评价农户施肥是否过量。环境角度的研究有从化肥投入的强度和密度两个指标进行分析[6];有对环境进行经济评价并测算出考虑边际社会成本的生态效益最优施用量水平[7];有从农产品需求和水资源双重约束视角下通过构建优化模型测算最优施肥量[8]。就经济角度而言，农户使用化肥需遵循投入品的边际产品价值等于边际投入的均衡条件，关于施肥“经济过量”的研究普遍通过建立生产函数得到化肥的边际产品价值，通过判断化肥边际产品价值与其价格之比是否小于1来判断农户施肥是否过量[5-9]。从经济和环境两个角度的化肥使用量研究已经非常充分，然而，施肥过量会对农产品质量安全带来巨大挑战，直接威胁公共健康。其所造成的生产环境污染也对环境安全造成了严重威胁。目前，仅将安全施用化肥作为农产品质量安全生产影响因素[10-12]，缺乏基于质量安全角度的过量施肥的研究。
　　农户是我国现阶段最主要的生产经营主体。为确保增产，农户的化肥施用量已经超过了经济意义上的最优施肥量[5]，目前每公顷土地上施用的氮元素折纯量约为世界平均水平的4.1倍[13]。理论上说，利润最大化是农户生产经营的首要目标，但农户过量施肥与经济学中的理性人的假设却相悖，因此有必要探究农户施肥行为的影响因素。有关研究表明，农户的风险规避型态度[13-15]、肥料价格、农产品价格[16-17]和农地经营形式（土地经营规模、地块集中程度和土地租金）[18]是影响过量施肥的主要原因。也有研究从生产要素替代角度解释过量施肥的成因，认为化肥对土地的替代作用[8]、农村劳动力转移是造成化肥投入过量的重要原因[19-20]。此外，农资市场差异化程度、信息不对称[16]、农户对信息缺乏理解和信任[17]、社会规范[21]和相关政策也是影响农户施肥行为的原因。还有研究发现，农产品生产和消费之间存在严重的信息不对称问题[22]。优质安全农产品在生产环节需农户投入更多精力及有机肥，生产成本高，但难以被消费者有效识别，因而难以实现“优质优价”。尚待明确产业链中下游的信息不对称影响生产者肥料投入行为的机制。
　　蔬菜是居民食品消费的重要组成部分，2017年全国蔬菜播种面积达1 998.11万公顷，成为仅次于粮食的第二大农作物[23]，蔬菜产业对农民增收和农村经济发展的贡献突出。基于此，本研究根据蔬菜安全生产要求并且通过考察农户施用的氮元素折纯量，将蔬菜价格作为信息不对称的代理变量，分析产业链中下游的信息不对称对从质量安全角度考量的农户施肥行为及农户收入的影响机制。首先，分析信息不对称对农户施肥行为的作用机制，探寻过量施肥的成因，揭示农业产业链中下游对生产端的反作用，为“推进农业由增产转向提质”提供现实依据。其次，本研究将从质量安全角度出发界定农户施肥是否过量，并分析施肥行为对农户收入的影响;将农户追求利润最大化的微观目标与保障优质农产品供应的宏观政策目标联系起来，探究两个目标间的关系，为减少化肥用量和确保农产品质量安全提供参考。
　　二、机理分析
　　化肥投入通过复杂的机制作用于农户收入。Minten等认为农户的化肥投入在相关质量安全标准规范下，对蔬菜收入产生正向影响，并对水稻种植产生溢出作用[24]。Makowski等通过计算不同标准下的施肥量并进行比较，认为在最优施肥量下，农户每公顷收入可提高50.5欧元[25]。肥料投入对农户收入的影响在实证方面得到了验证，但理论机制仍有待完善，且缺乏两者因果关系的有力证明。本文构建数理模型，在进行基本假定的基础上构建农户利润函数，由利润最大化目标推导信息不对称对农户施肥行为及过量施肥对农户收入的影响，并对蔬菜和要素价格引起的过量施肥和农户收入间的内生性问题进行必要的分析。 　　（一）基本假定
　　假设1：农户为追求利润最大化的理性人。由于蔬菜种植户的专业化程度高、蔬菜的商品化率高，蔬菜收入是农户的主要收入来源，因此可认为农户生产经营的目标为利润最大化。
　　假设2：蔬菜没有“质量安全”溢价。蔬菜买卖双方间存在严重的信息不对称[22]。由于小规模分散经营的农户无法通过认证或农产品商标等传递蔬菜的质量信号，因此，消费者在购买蔬菜时无法获得质量安全信息，仅通过形状和色泽等外观属性判断蔬菜品质，因此，安全优质蔬菜无法实现“质量安全”溢价，仅具有“外观属性”溢价，故构建理论模型时选择蔬菜价格作为信息不对称的代理变量。
　　假设3：蔬菜生长过程中的养分主要来自化肥和有机肥。氮元素是蔬菜生长过程必不可少的重要营养元素，因此本研究重点关注氮元素，其主要来源为化肥和以畜禽粪便为来源的有机肥;农户施用商品有机肥，补充土壤中有益菌，长期施用有机肥能够改善土壤质量。化肥过量施用会导致产地环境污染从而威胁蔬菜质量安全。为了更好地明确质量安全视角下农户施肥行为的形成机制，不失一般性，本研究将肥料投入细分为化肥投入和有机肥投入。
　　（二）信息不对稱对农户施肥行为的影响机制及其经济效应分析
　　基于以上假定，构建农户的利润函数如下：
　　根据（5）式，化肥、有机肥和蔬菜价格是影响蔬菜生产中氮元素投入折纯量的关键因素。具体的，当化肥价格上升、有机肥价格下降时，达到要素最优配置的边际产量变大，由边际产量递减可知此时对应的氮元素投入较少，即化肥价格上升和有机肥价格下降有利于合理施肥。
　　当蔬菜价格上升时，达到要素最优配置的边际产量变小，相对应的氮元素投入较多，即在信息不对称存在时蔬菜价格上升会传递“有误”信息，导致农户过量施肥。由此结合前文的假设可以认为，当普通农户由于种植规模、资金等限制无法进行“三品”蔬菜认证时，蔬菜价格无法实现“质量安全”溢价，但具有“外观”溢价，这种信息不对称促使农户过量投入肥料。
　　关注过量施肥对农户收入的影响，则有：
　　当各要素配置最优时有πN=0，而化肥价格、有机肥价格和蔬菜价格发生改变时，三者对农户收入的作用方向并不一致。当蔬菜价格上升导致影响蔬菜质量安全的过量施肥时，农户收入变化取决于蔬菜价格上升的幅度和由此引发的产量下降的幅度。与蔬菜价格不同，化肥价格下降和有机肥价格上升导致的施肥过量分别会导致农户收入增加和减少。
　　由上文的理论推导可知，信息不对称、化肥价格和有机肥价格是影响农户过量施肥的主要原因，也会同时作用于农户的收入;因此，蔬菜价格、化肥价格和有机肥价格会带来过量施肥与农户收入之间的内生性问题（见图1）。
　　三、 模型构建
　　（一）模型构建
　　为考察信息不对称导致的过量施肥对农户收入的影响，需解决由蔬菜价格、化肥价格和有机肥价格带来的内生性问题。本研究采用处理效应模型，该方法同时考虑可观测和不可观测因素对农户施肥行为和农户收入的影响，相较于倾向性得分方法，能消除不可观测因素的影响。模型形式如下[26]：
　　（二）数据来源和变量选取
　　本文使用的数据来自于对环渤海设施蔬菜主产区蔬菜种植户开展的调研，调研覆盖了北京、天津、河北、山东和辽宁5省市21个县（区、市）66个乡镇。为保证数据的有效性，采用两阶段抽样方法，首先在每个指定县（区、市）抽取2～8个村庄，在每个村庄内部随机抽取农户样本。调研包括农户的成本收益构成、个人及家庭基本情况和销售渠道等内容，于2016年和2017年4～7月开展，两年共计获得有效样本1 213个，实证分析时将两年数据合并为混合数据。
　　为考察信息不对称背景下农户过量施肥对其收入的影响，实证分析的变量选择如下：
　　1.被解释变量。农户施肥行为方程中选取农户是否过量施肥为被解释变量，该变量反映农户施用的氮元素折纯量是否超过安全蔬菜所需标准[27]。农户收入方程中选取农户蔬菜收入为被解释变量。由于调研对象均为果类蔬菜种植专业户，蔬菜的商品化率高，为农户收入的主要来源， 样本农户蔬菜收入在家庭收入中的占比平均为84.3%，说明选取农户蔬菜收入作为被解释变量具有合理性。
　　2.内生解释变量。根据研究目标，为分析信息不对称对农户化肥投入及收入的影响，本研究所关注的关键解释变量为蔬菜价格和农户是否过量施肥;其中蔬菜价格为信息不对称的代理变量，是否过量施肥的衡量指标为农户在蔬菜生产过程中亩均投入的氮元素折纯量。该指标由农户施肥类型、数量和不同类型肥料中氮元素占比折纯计算得出[28]，并且根据蔬菜生产的相关标准[21]所要求的保证蔬菜质量安全的氮元素需求量进行判定，若投入的氮元素量超过这一标准，则判定为过量施肥。由上文的理论推导可知，不失一般性，施肥是否过量由化肥价格、有机肥价格和蔬菜价格三者所决定，并与其一同作用于农户收入。蔬菜种植过程中，农户通常采用三种类型的肥料：化肥、农家肥和商品有机肥。因此，选取化肥价格、农家肥价格、有机肥价格和蔬菜价格作为农户是否过量施肥和农户收入的关键解释变量。
　　3.控制变量。考虑到加入蔬菜专业合作社会对农户的施肥行为[29]及收入产生影响[30]，选取是否加入合作社同时作为施肥行为方程和农户收入方程的控制变量。除肥料要素外，种苗、农膜、雇工和地租等费用也是蔬菜生产成本的主要构成部分。由于种苗、农膜、水电费的价格难以获取，在此借鉴以往文献[31]，选取亩均种苗、机耕、农膜和水电作为农户收入方程的控制变量;为保持一致选取每亩用工费和地租纳入农户收入方程。同时技术采用和销售渠道也会作用于农户收入，故选取质量安全型、增产增效型技术采用项数，中间商收购、农户自行送往农贸市场批发销售和送往零售市场销售作为农户收入方程的控制变量。以上变量及说明见表1。
　　四、 实证分析 　　（一）施肥决策对农户收入的影响
　　在估计处理效应模型时有一步法和两步法。两步法首先用Probit方程估计“处理方程”，在本研究中对应农户施肥行为方程得到;第二步进行处理变量和其他变量的最小二乘（OLS）回归。虽然两步法计算简便，但易于将第一步中的估计偏误带入第二步计算，造成有效性损失。而一步法采用最大似然估计方法（MLE）同时估计模型中所有参数，估计结果较两步法更有效[32]。因此本研究采用一步法对模型进行估计，在估计时采用聚类稳健标准误。表2中汇总了采用一步法的收入方程和施肥行为方程估计结果及采用最小二乘回归对收入方程进行估计的结果。
　　1.模型的有效性。针对模型内生性的Wald检验在1%的显著性水平上拒绝了没有内生性的原假设，风险atanhρ和lnσ均在1%的显著性水平下通过检验，施肥方程和农户收入方程的残差存在相关性，表明应用处理效应模型进行估计具备合理性，且模型拟合效果好。
　　2.施肥行为方程估计结果。由表2可知，蔬菜、农家肥、化肥和有机肥价格与是否加入合作社对农户过量施肥有显著影响。其中蔬菜价格和有机肥价格上升会增加农户过量施肥的概率，与理论模型的预期一致，表明產业链中下游的信息不对称对蔬菜生产具有不利影响。有机肥价格对农户施肥行为的影响较小，当有机肥价格上升时，农户过量施肥的概率有所增加;基于目前有机肥使用不足[6]的整体情况，有机肥不是农户肥料投入的主要组成部分，因此其价格对农户的施肥行为的影响较小。化肥和农家肥价格提高会降低农户过量施肥的概率，与预期方向一致。此外，加入合作社会提高农户过量施肥的概率，表明现阶段，蔬菜专业合作社未能提供和实行有效的质量安全保障服务及监督手段，而追求蔬菜的“外观”溢价，导致加入合作社加剧了农户的过量施肥。
　　3.农户收入方程估计结果。总体而言，是否过量施肥、有机肥价格、是否加入合作社和通过零售市场销售对农户收入有显著影响（表2）。过量施肥对农户收入有着显著的负向作用，该变量系数的估计值即为处理效应（ATT），表明过量施肥会导致农户收入下降;OLS回归结果中过量施肥这一变量并不显著，佐证了内生性的存在和使用处理效应模型的合理性。此外，有机肥价格前的系数为正;考虑商品有机肥通过提高土壤有机质和有益菌含量降低化肥和农家肥用量，而其价格高低反映了品质的不同，故价格越高、品质越好的有机肥越能降低农户化肥和农家肥的投入量，对农户收入起到促进作用。
　　（二）施肥决策对农户收入的影响机制
　　由于信息不对称，蔬菜价格无法体现出产品的质量安全差异 对过量施肥和安全施肥农户的蔬菜价格的方差分析结果表明，蔬菜价格在过量施肥与合理施肥农户之间不存在明显差异。，此时蔬菜价格上升会引发农户过量施肥。基于第三部分的理论推导和分析，过量施肥主要通过影响产量而影响农户收入。以下采用倾向性得分匹配（PSM）方法检验过量施肥行为是否通过产量路径改变农户收入。
　　选取亩均种苗、农膜、机械和雇工的费用，农户采用的质量安全和增产增效技术项数，农户受教育程度、蔬菜种植经验、年龄和蔬菜收入占比作为匹配的协变量，采用Logit函数计算倾向性得分。为保证结果的稳健性，采用三种不同匹配方法进行匹配并进行平均处理效应的估计;为了检验不可观测变量的影响，进行敏感性分析。平均处理效应及敏感性分析如表3所示。为了验证匹配的有效性，对共同支撑区域和数据的平衡性进行检验，检验结果见图2和图3。
　　根据表3中ATT的估计结果，在不同匹配方式下，过量施肥均会显著造成蔬菜产量下降，验证了过量施肥通过影响产量最终影响农户收入的作用路径。由敏感性分析的结果可知随Γ的增大，Hodges-Lehmann（+）估计量减小，表明当不可观测变量引起的过量施肥概率变大时，农户产量下降越多;而Hodges-Lehmann估计量（-）随的增大而增大，表明当不可观测变量引起的过量施肥概率变小时，农户产量的降低不断减少，并最终变为增产，且此时的结果较过量施肥概率增大时更为稳健。数据平衡性检验结果表明匹配后，除受教育程度这一变量外，其余所有变量的差异均有所减小;匹配后所有变量的控制组和处理组间差异均在5%的水平下不显著。平衡性检验的结果和共同支撑区域的大小说明匹配效果较好。
　　五、研究结论与对策
　　在构建信息不对称影响农户施肥行为理论框架的基础上将蔬菜价格作为信息不对称的代理变量，考虑蔬菜价格、化肥价格、有机肥价格，过量施肥和农户收入间的内生性问题，采用处理效应模型分析信息不对称对农户施肥行为的影响及过量施肥带来的经济效应，进一步通过倾向性得分匹配分解过量施肥对农户收入的影响机制，得到以下主要结论：
　　1.信息不对称是诱发农户的过量施肥行为的原因之一。存在信息不对称时，蔬菜价格不具有“质量安全”溢价，蔬菜价格上升会促使农户的肥料投入增加。此外，有机肥、农家肥和化肥价格也显著影响农户施肥行为，有机肥价格高昂、化肥价格相对低廉和农家肥获取的便捷性导致有机肥使用成本高昂，而氮元素含量较高的化肥和农家肥使用广泛，最终造成蔬菜生产中的过量施肥。
　　2.从质量安全角度出发定义的过量施肥对农户收入起到负向作用。根据处理效应模型估计结果，在控制了由信息不对称、化肥价格、有机肥价格等因素所造成的内生性问题后，发现过量施肥导致农户收入明显下降。
　　3.存在信息不对称时，过量施肥通过影响产量而影响农户收入。信息不对称下蔬菜价格无法实现“质量安全”溢价，故过量施肥通过产量对农户收入产生负向影响。由此，农户“追求利润最大化”的微观目标和“保障农产品安全”的宏观目标具有一致性，但由于信息不对称的存在，导致农户为追求产量而过量施肥。
　　4.加入蔬菜专业合作社一方面会导致过量施肥，另一方面有利于农户收入增加，表明目前蔬菜专业合作社未能有效发挥保障农产品质量安全的职能，但由于销售渠道改变和生产资料统一采购等能有效提高农户收入。 　　对应以上结论，为降低化肥用量，一方面要提高化肥利用率、优化化肥投入结构，另一方面要发挥生产组织模式和监管机制的内生动力，破解“信息不对称”问题。具体的，以下从农户认知、种植技术、生产组织和监管机制四个方面提出优化肥料投入结构，从而促进农户收入提高和保障蔬菜质量安全水平的对策建议：
　　首先，优化肥料投入结构应提高农户对过量施肥危害的认知并帮助农户树立正确施肥的理念。加强农户对当前肥料投入方式所造成的危害的认知，积极推进测土配方技术普及并将测土结果反馈给农户。加大有机肥使用效果宣传，扩大科学用肥培训范围，帮助农户建立合理施肥、科学用肥的意识。同时，在普及科学用肥理念的基础上，为促进农户更多使用有机肥，应对有机肥价格进行适度补贴，降低有机肥使用门槛。
　　其次，强化农户种植技术水平也是促进化肥利用率提高、减少化肥投入量的重要途径。进一步推广测土配方施肥技术、一次性基施缓控释肥和氮肥减量施用技术等，从提高化肥利用率和降低肥料投入冗余两个方面减少化肥投入，保护农产品产地环境和保障农产品质量安全。
　　此外，充分发挥专业合作社等生产组织的功能破解 “信息不对称”难题，也是降低肥料投入的有力手段。一方面，通过规模效应降低有机肥使用成本，促进有机肥在生产中的普及;另一方面，通过发挥专业合作社等生产组织统一管理的功能，从用量和施肥频率两个方面规范化肥和农家肥使用，促进肥料投入结构转变，实施肥料的使用过程管控。
　　最后，完善农产品市场准入制度是规范农户施肥行为的重要保障。大力推行农产品的“合格证制度”，基于规模化生产经营普及“合格证”或绿色、有机蔬菜的认证和品牌化，降低信息不对称程度，降低优质农产品的搜寻成本，促进农产品 “优质优价”的实现。
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