基于实证数学规划模型的农业政策效果评价

基于实证数学规划模型的农业政策效果评价

一、利用线性规划模型分析政策效果胡立泰（1995）正式提出了“证明数学计划”方法（pmp模型）。该方法可以根据基本时间观察到的生产行为标准化模型，确保模型的基本值与实际观测值一致。此外，模型的应用不受基期检验条件的限制，具有很大的灵活性。同时，这也符合经济收入低于减贫的基本假设。这些优点有助于将pmp模型应用于政策效果分析（arfiniand巴黎，1995；cyptis，2000；helming等人，2001；grandogger等人，2001）。利用PMP模型分析政策效果的过程可以分成以下三个步骤:第一步,在线性规划模型中根据基期实际观察值增加标定约束条件,并利用线性规划模型计算各标定约束条件的对偶值(影子价格)。因此,可以把普通线性规划模型看作是PMP模型的第一步。目标函数:maxΤGΜ=Σi(riXi-ciXi)maxTGM=Σi(riXi−ciXi)约束条件:ΣiXi≤bΣiXi≤b(一般约束条件)其中,Xi≤bi(标定约束条件),Xi≥0;TGM:总纯收益;Xi:第i种作物的播种面积;i:作物品种;ri:第i种作物的单位收益;ci:第i种作物的单位可变成本;b:可利用的总播种面积;bi:实际观察到的第i种作物播种面积。根据上述模型,我们可以计算得到标定约束条件的对偶值λcal(i)。第二步,根据标定约束条件的对偶值计算PMP模型目标函数中平均成本函数的斜率,并建立PMP模型。PMP模型假定各种作物种植的边际收益是递减的,因此目标函数中平均成本就不再是一个固定值ci,而是0.5γiXi,因为一般二次函数平均成本函数的斜率是边际成本函数斜率的1/2,PMP模型假定边际成本曲线经过原点,即边际成本的函数形式为γiXi,则平均成本函数为0.5γiXi。这样PMP模型就可表示为:目标函数:maxΤGΜ=Σi(riXi-0.5γiX2i)maxTGM=Σi(riXi−0.5γiX2i)约束条件:ΣiXi≤b‚Xi≥0其中γi为边际成本函数的斜率,计算公式为:γi=λcal(i)+ciˆxiλland(i)为第一步所计算出标定约束条件的对偶值,ci和ˆXi分别是基期观察到的可变成本和作物播种面积。第三步,利用上述建立的PMP模型,根据具体政策措施评价的需要,变化模型中的相应参数,计算模型结果并与基期结果进行比较,就可以分析评价政策变动以后的作用效果了。二、模型设定和变量选取为对我国良种补贴、农机补贴和减免农业税政策效果进行分析评价,我们基于农户调查数据建立如下PMP模型:目标函数:maxΤGΜ=Σi(piyi-0.5γiXi)Xi(1)约束条件:ΣiXi≤landavl(2)landavl=mland(3)ΣiXiloborreq(i)≤laboravl(4)ΣiXi(ci+ni)+Xiyitiansi≤incomefarm(5)yi=ain2i+bini+ei(6)其中:TMG:农户种植业纯收益;下标i表示不同的作物品种;p:单位农产品价格;y:单位面积产量;γ:线形规划模型中标定约束条件的对偶值;X:播种面积;landavl:可能的播种面积总量;m:复种指数;Land:耕地面积;laborreq(i):单位面积第i种作物需要的劳动时间;laboravl:可以利用的劳动时间总量;c:单位可变成本(不包括化肥费用);n:单位面积化肥投入费用;trans:单位农产品运输费用。在上述PMP模型中,我们将目标函数确定为农民种植业纯收益最大化,这里纯收益被定义为收益与可变成本之差。之所以将目标函数确定为种植业纯收益最大化,主要考虑以下几点原因:一是我国良种补贴、农机补贴以及减免农业税政策出台的主要目的是提高农民种粮积极性,增加农民收入,这几项政策主要是对种植业收入有影响;二是我们调查的河南、河北和山东3个省中的5个县均是粮食主产区,养殖业和非农收入在农户总收入中所占的比例并不是很大;三是为了简化运算并重点分析这几项政策的作用效果。单位播种面积收益等于市场价格(p)与单产(y)的乘积,单位面积平均可变成本的函数形式为0.5γx,其中系数γ可以通过前文说明的方法计算,模型中的决策变量是各种作物的播种面积。方程(2)与(3)是播种面积约束条件,即所有作物播种面积的总和不能超过农户可能的总播种面积(复种指数与耕地面积的乘积)。方程(4)是劳动力数量约束条件。方程(5)是资金约束条件,考虑到我们分析的系统是农户种植业以及农户一般不会从其他来源的收入中补贴对种植业投入,因此对种植业生产投入资金总额以来自种植业的收入为上限。为增加模型的灵活性,本文所建的PMP农户模型中,单位面积产量和化肥投入水平并不是前定条件,而是模型中内生的,模型中单位面积产量yi、单位面积化肥投入金额ni与作物播种面积xi一样都是未知的,是实现种植业纯收益最大化的结果。单位面积产量与化肥投入密切相关,一般估计方程都采用二次函数的形式,符合边际成本递增的经济学假设(曾希柏等,2004;宋海燕等,2005)。本文利用农户调查数据,分别估计了小麦和玉米单产与化肥投入的生产函数,具体函数形式为方程(6)。本文分析所用数据来源于2005年6月专门组织的农户问卷调查数据。为了提高样本的代表性,并有利于分析各种政策对不同类型农户的影响,本次调查样本农户的抽取方法如下:首先,在山东、河南和河北3个粮食主产省中采用随机抽样的方法选取5个样本县,即山东的梁山县、惠民县,河南的开封县和延津县,河北省曲周县;其次,在每个样本县中,分别选取人均耕地面积较多和较少的2个乡;再次,在每个样本乡,又根据农民的非农就业情况选取2个村;最后,在每个样本村中根据农民的收入水平,分别从高、中、低三个收入组中共选取17个农户作为样本户。这样共选择了5个县,10个乡,20个村,共计340个农户作为调查样本户进行问卷调查。样本地区的种植制度是以冬小麦和夏玉米轮作为主,同时也种植部分经济作物,主要是花生和棉花。农户调查问卷的内容主要包括人口、经营耕地面积、农业生产、农产品销售、农业补贴、非农就业情况、农业收入等几个方面。下面我们就利用上面建立的PMP模型,从对粮食产量和农民种植业收入的影响两个角度,来对我国良种补贴、农机补贴和减免农业税政策的效果进行分析。由于本文建立模型的数据是2004年数据,而当时各样本点均已实行了粮食直接补贴政策和降低农业税政策,部分样本点还实行了良种补贴和农机补贴,为了便于分析,首先要利用PMP模型模拟在没有这些政策时的农户生产情况,并以此为基期值,各种政策措施效果分析均是在此基础上,相应变化模型中的目标函数及其他相关参数,然后得出有政策时的模拟值,来与基期值对比。三、良种补贴对农户粮食产量和林业收入的影响在本文调查的5个样本县中,2004年只有河南省延津县对小麦有良种补贴,补贴标准为每亩10元。河北省、山东省良种补贴项目区的补贴标准也是每亩10元。为分析良种补贴政策的效果,本文利用PMP模型对假定5个样本县都有对小麦和玉米良种补贴的情形进行模拟,结果列于表1中。由此表我们可以看出:良种补贴对农户粮食产量和种植业收入都有正向影响作用,并且对农户收入的影响更大一些。与没有补贴的情况相比,各种规模农户粮食产量和种植业收入增加的百分比差别不大,小规模农户增加幅度略大。从增加的绝对值上看,农户规模越大,农户粮食产量和种植业收入的增加量也越大。随着补贴标准的提高,各种规模农户种植业收入提高的幅度约等于补贴标准提高的幅度,但粮食产量的提高却慢于补贴标准的增长。补贴标准分别提高50%和100%,与当前补贴标准(每亩10元)下的增加值相比,小规模农户粮食产量的增加值提高45.22%和80.87%,大规模农户粮食产量增加值提高34.22%和60.44%。总体来看,良种补贴对粮食产量和种植业收入的促进作用不大,在补贴标准比现有标准提高1倍,即每亩补贴20元时,粮食产量增加幅度最大的小规模农户的增幅也只有1.47%,种植业收入增加幅度最大的小规模农户的增幅为2.12%。四、农村基层党组织对农户的补贴分析在本文调查的5个县中,2004年河南省开封县和延津县都没有被列入农机购置补贴项目区,河北省曲周县、山东省梁山县和惠民县的农机补贴标准各不相同,三个县的平均值为按单机价格的28%进行补贴。为便于分析,模拟政策效果时假设河南的补贴标准也是农机补贴款的28%。农机购置补贴可以降低农业生产成本,农机费用是通过折旧形式进入生产成本,由于各地所补贴的农机种类不完全相同,而各种农机折旧比例和时间也不同,因而无法直接利用农机补贴额来进行政策效果分析,为简便计算,假设农机补贴以后,由于购买农机价格的降低,农机服务价格也以同样比例降低,每个农户不同作物生产中的农机支出也以同样比例降低。根据上述变化,改变模型资金约束条件中成本项参数,对农机购置补贴效果进行模拟,结果如表2。由表2我们可以看出:农机补贴对于各种规模农户的粮食产量和种植业收入都具有正向影响作用,并且在补贴标准相同时,种植业收入增长的百分比更大一些。农户规模越小,粮食产量以及农户种植业收入增加的百分比越大。在当前的补贴标准下,增长百分比最大的小规模农户,粮食产量和种植业收入比没有补贴时分别增长1.95%和2.62%。但由于规模的原因,粮食产量和种植业收入增加的绝对量随着农户规模的减小而降低。随着补贴标准的提高,所有农户种植业收入的增加幅度与补贴标准的提高幅度基本相同,但粮食产量的增加幅度则远远低于补贴标准的提高幅度。补贴标准提高25%和50%以后,粮食产量增加值提高幅度最大的中等规模农户每户与现在补贴强度下的效果相比,提高幅度仅为13.57%和34.69%。五、是否降低农业税下的税收费用,是比较结果的基根据本文对样本地区的调查,2004年河南、山东和河北平均每亩缴纳农业税及其附加分别是31元、27.25元和33.75元,比上年分别减少27.16元、25元和35.75元。农业税的减免可以被看作是农民收入的增加,有助于提高农民的投资能力,改善农业生产条件。根据上述数据改变PMP模型中的相关参数并计算得到农业税减免政策的作用效果(见表3)。由于农业税已经彻底取消,因此本文在对农业税效果的分析中没有按照农户规模进一步细分,仅对不同地区样本农户进行模拟。从表3我们可以看出:减免农业税政策本身由于对农民的种植业结构并没有影响,与减免农业税之前的情况相比,农民的粮食播种面积没有变化。但是减免农业税政策对提高农民收入作用较大,2004年,仅降低农业税税率一项就使3个省农民的种植业收入平均增长了3.91%,其中河北省农民收入增长最多,达到4.00%,增长率最少的山东省农民种植业收入也较上年增长了3.74%。如果全部免除农业税,河南、山东和河北3个省农民种植业收入的增长幅度更大,分别达到8.54%、7.81%和7.58%。六、粮食补贴政策对农民粮食生产的促进作用从收入角度来看,良种补贴、农机购置补贴和减免农业税政策都对农户种植业收入的提高具有一定积极作用。其中,减免农业税作用效果最大,2004年降低农业税这项政策使样本地区农民种植业收入平均提高了3.91%。从2006年开始,在全国范围内停止征收农业税及其附加将会进一步推动农民收入提高,本文研究表明,以2004年为基期,全部免除农业税可使河南、山东和河北3个省样本地区农民种植业收入分别增长8.54%、7.81%和7.58%。良种补贴由于仅限定几个粮食品种,并且当前补贴标准也较低,因此对农民收入影响最小。从粮食产量角度来看,除减免农业税以外,良种补贴和农机补贴对农户粮食产量都有一定程度的促进作用。但在现有标准下,作用效果都不是很大,随着补贴标准的提高,粮食产量增加幅度也提高,但提高幅度小于补贴