中国环保警示网:沿海农田林网建设关键技术的经济学择优--Power by www.51dr.com

沿海农田林网建设关键技术的经济学择优

文:admin 发表时间2005-8-10

    江苏省沿海地区农田林网的建设目标正在向高标准、多效益、可持续的农田林网化方向发展[1]。即在建立稳定的复合农林业生态体系时，在单位土地面积上实现比其它土地利用形式更高的生产力、产品多样性和可持续发展。这就需要新创意的实用技术为基层用户提供有力度的支撑。

　　面对技术市场的新需求和经济当事人更关心用经济尺度衡量农田林网经营技术水平的高低这种客观背景，本文选择沿海农田林网建设的关键技术为突破口，应用技术经济学和多目标灰色局势决策的原理与方法[2～3]，对沿海农田林网的经营类型、造林树种和林带配置等经营技术进行经济分析和综合评价，为沿海农田林网规划设计和更新改造提供依据和经验。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

　　试验地设在江苏省沿海地区的东台市新街镇和新东乡、通州市恒兴镇、如皋市东陈镇、如东县掘港农场和岔南乡。土壤为盐潮土，有少量灰潮土，地势平坦。年均气温 14.6℃，年均降雨量 1036.6mm。自然灾害主要是台风、盐渍等。农作物多为一年二季，夏熟作物主要是小麦和油菜，秋熟作物主要为棉花、水稻等。

1.2 研究对象

　　江苏沿海农田林网的造林树种主要有水杉、刺槐、苦楝、杨树、桃树、梨树、柿等。由多个林网网格组成的林网体系，其配置分为 4 类：单一配置林网是用一种树种建立林网网格，其中水杉林网 330hm2，刺槐林网 220hm2，苦楝林网 95hm2，杨树林网 260hm2，桃树林网 130hm2，梨树林网 213hm2。立体配置林网是用水杉和柿树行状混交建立林网网格，面积 67hm2。平行配置林网是用水杉建立林网网格，网格内每隔 60m 的脱盐排水沟两侧各栽一行柿树，形成条田沟辅助林带，面积 260hm2。复合配置林网是立体配置林网和平行配置林网的结合，其特点是：海堤河岸上营造多行丰产林基干林带，构建大网格，为第一道防线；道路沟渠上立体配置林果树种，营造主林带和副林带，构建中网格，为第二道防线；脱盐排水沟上营造果树经济林辅助林带，构建小网格，为第三道防线，建立多树种多林种合作、大中小网格配套、多道防线联防、多样性产品收获的“三林四带”模式，面积 225hm2。从营林角度提出的林网经营类型分为 3 类，经济型林网是以桃树、梨树等果树作为主栽树种，以收获果品获得经济效益为目的，兼有抗风护农保产增产作用的林网；用材型林网是以用材树种为主栽树种，以保护农作物丰产稳收为主，收获木材为辅的林网；兼用型林网实际上是生态经济型林网，是以农作物保产增产和林副产品收获并举的林网。

1.3 研究方法

1.3.1 时空尺度

　　供试对象的林龄在 6～10 年之间，本文统一为 8 年。这是因为供试对象的林龄多数为 8 年，而且江苏沿海农田林网绝大多数主栽树种的半个轮伐期在 8 年左右。林网网格大小为 200×240m，是江苏沿海农田林网的主要规格。

1.3.2 调查方法

　　分别作物种类和轮作制度，受灾类型、程度和次数，林带有效防护范围及保产增产程度，实测和统计林网评价期内各年度的作物增产量。果品产量、林带生物量及经济生产量采用固定标准地调查方法。物质消耗和活劳动转移采用现场记载和询问经济当事人等办法。

1.3.3 计算方法

　　现金流出量统计活劳动转移中的整地、栽植、管护、施药、施肥、收获等费用；物质消耗中的苗木、农药、肥料、其它等费用。现金流入量仅统计具有市场意义的农作物增产量、商品材和果品及薪材等益。价格以国家 1990 年不变价格为主，以市场综合平均价格为补充的核算价格。社会基准贴现率采用国际上通用的 12% 计算。计算公式为：

　　(1) 农作物增产收益 (CY)

CYjt=ΔSYjt·CPj＋ΔAYjt·APj　(1)

式中，CYjt 为第 t 年第 j 种林网的农作物增产收益；ΔSYjt 为第 t 年第 j 种林网防护效果的夏熟作物增产量；CPj 为第 j 种林网夏熟作物的价格；ΔAYjt 为第 t 年第 j 种林网防护效果的秋熟作物增产量；APj 为第 j 种林网秋熟作物的价格。

　　(2) 薪材收益 (WY)

WYjt=[BWjt+SWjt+TWjt(1－70%)]·WQj/CQi·CPi　(2)

式中，WYjt 为第 t 年第 j 种林网的薪材收益；BWjt、SWjt、TWjt 分别为第 t 年第 j 种林网林木枝、皮、干的干重；WQj 为第 j 种林网的薪材热值；CQi 和 CPi 分别为第 i 种树种折合标准煤的热值和价格。

　　(3) 商品材收益 (TY)

TYjt=70%.Vjt·TPj　(3)

式中，TYjt 为第 t 年第 j 种林网的商品材收益；Vjt 为第 t 年第 j 种林网的木材蓄积量；TPj 为第 j 种林网的商品材价格。

　　(4) 果品收益 (FY)

FYjt=FWjt·FPji　(4)

式中，FYjt 为第 t 年第 j 种林网的果品收益；FWjt 为第 t 年第 j 种林网的果品产量；FPji 为第 j 种林网第 i 种果品的价格。

1.3.4 评价指标及方法

　　本文在选用净现值 (NPV)、等额年金现值 (NAB)、益本比 (B/C)、内部报酬率 (IRR)、动态投资回收期 (T) 等指标作为农田林网经济效益评价尺度的基础上，根据财政部（1995 年）评价企业经济效益的指标体系，结合农田林网的特点，定义了下述两个指标。

　　(1) 社会贡献率 (Social Contribution Rate)：指某一林网模式运用全部成本为国家或社会创造或支付的价值（包括收益和上交的税金）。计算公式为：

(5)

式中，SCRj 为第 j 种林网的社会贡献率；BTjt 为第 t 年第 j 种林网上交给国家财政的税金；CIjt 和 COjt 分别为第 t 年第 j 种林网的现金流入量和现金流出量；i 为贴现率。

　　(2) 社会积累率 (Social Accumulation Rate): 指某一林网模式社会贡献额中上交国家财政所占的百分率，计算公式为：

(6)

式中，ARj 为第 j 种林网的社会积累率。

　　农田林网各模式经济效益评价的方法，用单指标分析和多目标决策法[2～4]。

2 结果分析

2.1 净现值分析

　　净现值是根据农田林网在经营期内所期望的基准收益率，将各年度的净现金流量折算为基准年现值的代数和。本文根据农田林网现金流入的农林产品分异，将总净现值 (T－NPV) 分解为农作物增产净现值 (CY－NPV) 和林副产品净现值 (FV－NPV)。①树种间比较以刺槐为对照，桃树、梨树、苦楝林网的 CY－NPV 分别减少 72.2%、55.14% 和 26.85%，杨树和水杉林网的 CY－NPV 则分别增加了 120.81% 和 25.47%～34.13%，说明杨树林网的农作物增产净现值最大；虽然苦楝林网的 FV－NPV 为对照的半数，但其余树种的林网均大于对照，其中桃树、梨树林网的 FV－NPV 为对照的 10 倍左右；桃树、梨树、杨树、水杉林网的 T－NPV 比对照分别提高了 373.29%、249.27%、167.98%、37.04%～97.40%，以桃树和梨树林网的 T－NPV 为最大（表 1）。②农田林网配置以单一配置为对照，不同配置间的 CY－NPV 差异不显著；而 FV－NPV 存在着明显的差异，分别比对照提高了 363.90%、110.42%、395.65%。T－NPV 与 FV－NPV 的结果基本相同，以复合配置为最优（表 2）。③林网类型以用材型林网为对照，经济型林网 CY－NPV 虽然较对照减少 72.21%，但 FV－NPV 增加了 5.4 倍，故 T－NPV 增加了 1.7 倍，属最优林网类型；兼用型林网的 CY－NPV 与对照相近，FV－NPV 则增加 3.8 倍，T－NPV 则增加了 1.5 倍，为次优林网类型（表 3）。

　　等额年金现值 (NAB) 的 3 种指标在树种选择、林网配置、经营类型各处理内比较，与 NPV 的结果相同（表 1～3）。

表 1　农田林网不同树种的经济参数
Table1 The economic parameters of different species on the windbreak network

树种 NPV（元/hm2） NAB（元/hm2·a） B/C1 B/C2 B/C T(a) IRR(%) SCR(%) SAR(%)
CY FV T. CY FV T.
桃树 (Ap) 167.07 3789.71 3956.78 33.63 762.88 796.51 16.61 5.47 4.11 3.31 128.23 458.70 10.32
梨树 (Pp) 269.56 2650.39 2919.95 54.26 533.53 587.79 12.80 4.48 3.32 3.18 109.73 374.61 11.33
苦楝 (Ma) 439.56 123.43 562.99 88.49 24.84 113.33 10.71 14.72 6.20 5.51 64.34 637.67 2.77
刺槐 (Rp) 600.92 235.10 836.02 120.97 47.32 168.29 11.68 16.81 6.89 4.08 69.97 711.61 3.12
杨树 (Pd) 1326.91 913.44 2240.35 267.11 183.94 451.05 23.88 21.38 11.28 4.50 109.34 1173.03 3.84
水杉 1(Mp1) 753.98 391.71 1145.69 151.78 78.85 230.63 14.98 18.30 8.24 4.31 82.33 853.47 3.51
水杉 2(Mp2) 806.03 844.25 1650.28 162.26 169.95 332.21 10.46 12.85 5.77 5.43 66.11 606.08 4.85

注：Ap=Amygdalus persica; Pp=Pyrus pyrifolia; Ma=Melia azedarach; Rp=Robinia pseudacacia; Pd=Populus deltcides; Mp=Metasequoia glyptostroboides。

表 2　农田林网不同配置的经济参数
Table2 The economic parameters of different allocation methods on the windbreak network

林网配置 NPV（元/hm2） NAB（元/hm2·a） B/C1 B/C2 B/C T(a) IRR(%) SCR(%) SAR(%)
CY FV T. CY FV T.
单一 780.00 617.99 1397.99 157.02 124.40 281.42 11.88 14.56 6.54 4.09 71.67 683.71 4.33
平行 803.79 2866.84 3607.63 161.83 577.10 738.91 10.47 6.99 4.19 4.30 79.53 455.93 8.07
立体 823.23 1300.36 2123.49 165.69 261.77 427.46 11.94 8.86 5.09 4.40 83.11 544.62 6.60
复合 800.81 3063.09 3863.90 161.20 616.61 777.81 10.51 6.93 4.18 4.40 80.79 455.01 8.23

注：Ap=Amygdalus persica; Pp=Pyrus pyrifolia; Ma=Melia azedarach; Rp=Robinia pseudacacia; Pd=Populus deltcides; Mp=Metasequoia glyptostroboides。

表 3　农田林网不同经营类型的经济参数
Table3 The economic parameters of different types of management on the windbreak network

林网类型 NPV（元/hm2） NAB（元/hm2·a） B/C1 B/C2 B/C T(a) IRR(%) SCR(%) SAR(%)
CY FV T. CY FV T.
经济型 218.32 3220.02 3438.34 43.95 648.20 692.15 14.67 4.98 3.72 3.25 119.39 416.87 10.77
用材型 785.48 501.69 1287.17 158.12 100.99 259.11 14.06 16.63 7.62 4.23 78.56 792.47 3.87
兼用型 809.21 2427.47 3236.68 162.90 488.66 651.56 10.77 7.29 4.35 4.38 80.88 480.18 7.83

2.2 效益成本分析

　　效益成本分析是根据农田林网经营期内的期望基准收益率，对基准年时点上所得现值与所费现值的比例关系及相关关系进行分析。树种之间，活劳动消耗的益本比 (B/C1) 以杨树最高，桃树次之；物质转移的益本比 (B/C2) 以杨树最高，水杉次之；总益本比 (B/C) 的结果与 B/C2 相同，杨树林网投入 1 元现值，能收到 11.28 元现值（表 1）。单一配置林网的 B/C 高于其他配置的林网（表 2）。用材型林网的 B/C 高于经济型林网和兼用型林网（表 3）。这些结果与净现值分析的结果不同。其原因在于，尽管两者都是现金流入量与现金流出量之间的比较，净现值属代数和关系，但益本比为比例关系。

　　成本与效益的相关关系应用 Cobb-Douglas 生产函数来分析。设效益变量为总收入现值 (Y1)、净现值 (Y2)、林副产品净现值 (Y3)，成本变量为活劳动消耗现值 (L) 和物质转移现值 (K)，建立的数学模型为：

Yi=aiLbliKbki　　　(i=1，2，3)　(7)

　　经最小二乘法拟合表明（表 4）：复相关系数 R2 为 0.934～0.967，即农田林网效益有 93.4%～96.7% 来自于活劳动消耗和物质转移；相关系数 r>r0.01=0.886，达到极显著相关水平，剩余平方和 Q 很小，说明式 (7) 是可靠的。生产弹性分析表明，总收入现值 Y1 及净现值 Y2 的 bli＋bki<1，表示收益增加的幅度小于投入因素的增加幅度，生产效益处于报酬递减阶段;则林带净现值(Y3) 的 bl3＋bk3≈1，规模生产处于报酬固定阶段，还是比较合理的。生产弹性系数 bli 和 bki 分别表示活劳动消耗和物质转移每增加 1%，收入现值或净现值增加 bji 个单位（表 4）。边际收益分析是对式 (7) 分别求 L 和 K 的偏导数：

(8)

　　结果以总收入现值为例（表 4），MRL1 表示活劳动投入在目前规模上每增加 1 元，则收益现值增加 2.60 元 ;MRK1 表示物质转移在目前规模上每增加 1 元，则收益现值可增加 3.31 元。显然，在目前规模上要增加成本投入，以便获取最大收益的机会，其中物质投入的获利能力大。

表 4　Cobb-Douglas 生产函数参数
Table4 Cobb-Douglas production function parameters

变量 ai bli bki bli+bki Ri2 ri Qi MRLi MRki
Y1 67.34684 0.2066916 0.4568645 0.664 0.967 0.983* * 0.0774 2.60 3.31
Y2 72.59769 0.2206690 0.3908576 0.611 0.934 0.934* * 0.1282 2.17 2.21
Y3 2.90760 0.3777069 0.7136465 1.091 0.964 0.964* * 0.0705 2.64 2.88

2.3 投资回收期和内部报酬率分析

　　林网树种之间（表 1），以桃树和梨树林网的投资回收期 (T) 最短 (3.18～3.31 年），内部报酬率 (IRR) 最高 (109.73%～128.25%)；苦楝林网的 T 最长（5.51 年），IRR 最小 (64.34%)，但 IRR 远远高于基准贴现率，说明仍有很大的获利能力，而且这种获利能力主要来自于苦楝林网对农作物的保产增产作用。林网配置之间比较（表 2），T 在 4.09～4.40 年之间，差异很小，而 IRR 以单一配置为最小 (71.69%)，其他配置要高出 10% 左右。林网类型之间（表 3），经济型林网的 T 要提前 1 年左右，IRR 提高 40%，以经济型林网为优。

2.4 社会经济指标分析

　　社会积累率 (SCR) 和社会贡献率 (SAR) 是从社会或国家利益的角度考察农田林网不同经营技术占有资源的获利能力，是从宏观尺度上度量农田林网营建技术的经济分析指标。结果表明（表 1～3）：树种是以杨树林网的 SCR 为最高 (1 173.03%)，水杉、刺槐林网次之，桃树、梨树林网最小；而 SAR 则以桃树、梨树林网最大 (10.32%～11.33%)，苦楝林网最小 (2.77%)。林网配置以单一林网的 SCR 最高 (683.71%)，SAR 最小 (4.33%); 立体林网的 SCR 次之，SAR 居中；平行结构和复合林网的 SCR 小，SAR 则最大。林网类型中的经济型林网，SCR 最小 (416.87%)，SAR 则最大 (10.77%)，用材型林网的 SCR 最大 (792.42%)，SAR 则最小 (3.187%)，兼用型林网均居中。

2.5 多目标灰色局势决策择优

　　以农田林网为事件集，各处理为对策集，经济指标为目标集，用多目标灰色局势决策的方法优化组装农田林网经营技术。目标集选取 CY－NPV(r(1))、FV－NPV(r(2))、B/C(r(3))、IRR(r(4))、SCR(r(5))、SAR(r(6)) 等指标来度量农田林网经营技术的经济效果。投资回收期未被选中的原因是 T 在处理之间差异过小，对局势影响力差。入选指标均属上限效果测度，以反映各局势偏离上限效果的程度。各效果测度的归一化，本文用常用的线性加权法，并进行多权重模拟，增加决策的科学性。评价模型为：

(9)

式中，为综合效果测度的灰值，为第 k 个目标的效果测度，aik 为第 i 个权重子集第 k 个目标的权重，本文赋于：

(10)

　　农田林网树种各局势 a1 权重子集的综合效果测度灰值（图 1）说明，杨树林网为最优，桃树、梨树、水杉林网次之。林网配置的局势结果为：

(11)

式（11）说明以复合配置和平行配置的林网为优。林网类型的局势结果为：

(12)

式 (12) 表明以兼用型林网为优。研究还表明（图 1），不同权重对局势影响无质的区别，说明影响局势变化主要因素是效果测度。因此，入选局势是科学合理的，也是符合客观实际的。

图 1 不同树种的灰值及权重响应
Fig.1 Grey value and proportion of weighting response of different species

3 讨论

　　农田林网建设技术涉及到林网经营类型、树种选择、株行距、林带宽度、结构配置、网格大小、林带走向、胁地减轻、树体管理等技术。本文选择林网经营类型、树种选择、林带配置作为攻关的关口，是基于这样两点的思考。我国农田防护林学的研究，在国家层次上经历了“六五”到“八五”的重点科技攻关，在林带有效防护范围、林网大小、林带走向、林带宽度、胁地减轻等方面产生一大批成果[1、5～8]，供生产上选用。事实上，江苏沿海地区在基本实现农田林网化的过程中，有一批先进实用技术得到一定程度和规模的应用。但在市场经济条件下如何建设高标准农田林网，技术障碍主要产生在林网经营思想的确定，以及由此产生的如何选择树种和配置林网等关键性问题。本文以此为关键技术，吸收了营林体制改革中的分类经营思想，在技术和经济的结合部上切入，用经济标尺度量和择优技术作了一次有益的尝试。

　　研究表明，林网经营类型应选择兼用型林网。这种林果结合的林网，不仅农作物增收的等额年金现值 (162.90 元/hm2·a) 最大，而且具有长短结合和收获多种产品等优点，在复合农林业经营中，既增强了高大乔木抗御自然灾害的能力，注入了果树经济林经济效益高的活力，又规避了自然灾害和商品市场的经营风险。造林树种在江苏沿海地区宜选择杨树、桃树、梨树等，因为这些树种的 NAB（451.05～796.51 元/hm2·a）大，IRR(109.34%～128.28%) 和 SCR(458.70%～1 173.03%) 高。但生产上应用还应考虑树种的生态习性、立地分异和人均耕地等条件。林网配置以复合配置为优，它的 NAB（777.81 元/hm2·a）最大，SAR（8.23%）最高，避免单一配置。
  

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