张跃华
(浙江大学公共管理学院,浙江杭州310027)
生猪养殖户使用泔水饲料的微观生产行为研究
——基于Heckman模型的实证分析
张跃华
(浙江大学公共管理学院,浙江杭州310027)
本文研究影响农户使用泔水养猪的相关因素,对泔水使用以及生猪死亡率之间的关系进行相关研究。通过大规模分层抽样随机调查数据,利用Heckman两阶段模型及OLS模型对农户的相关生产行为进行分析,并用以解决样本选择性偏差问题。研究发现:农户是否使用泔水养殖生猪与农户养殖经验、养猪收入占总收入比例呈正相关关系,与农户生产规模呈负相关关系;农户使用泔水量与农户养猪经验、是否接受过政府培训以及生产规模呈负相关关系。研究未发现农户使用泔水养猪与生猪死亡率之间具有相关关系。
泔水;食品安全;Heckman模型;分层抽样
随着人们生活水平不断提高,消费者对食品安全性提出了更高的要求。近年来,由于环境污染、农业化学物的大量使用,加之部分生产者在养殖业领域采用不健康饲料以及滥用抗生素等现象,社会上不断出现“瘦肉精”、“注水猪肉”、“毒大米”、“三氯氰胺”等食品安全事故,使得食品安全成为社会关注的焦点之一。中国作为世界猪肉生产和消费大国,2009年出栏生猪64 538.6万头,生产猪肉4 890.8万吨①2010年中国统计年鉴。,约占全球产量一半。中国生产的生猪极少出口,主要供给国内市场,也是世界上最大的猪肉消费市场之一。中国猪肉生产的特点是小农户数量众多,年出栏量少于100头的养猪农户占总养猪农户的98.9%,且出栏量占总出栏量的56.98%②2009年中国畜牧业统计年鉴。。这意味着一半以上的猪肉是由生猪散养户生产的。因此,研究小农户(散户)生猪饲养阶段的食品安全问题对社会食品安全具有重要意义。生猪饲养过程的食品安全主要有三个环节:环境污染、抗生素与药物使用安全及饲料安全。生猪的饲料品种较多,本研究主要研究泔水饲料使用问题。泔水的成分非常复杂,可能含有各种抗生素、超标的重金属,甚至可能含有某些严重致病的病菌。因此,对农户使用泔水养猪的行为进行研究具有非常重要的意义。研究主要包括:哪些农户使用泔水?影响农户使用泔水的因素有哪些?本研究可以为进一步了解农户使用泔水的行为特征并促进资源再利用提供实证基础。
使用泔水养殖生猪是散养农户的基本特征之一。泔水是指来源于饭店、餐厅、食堂等的下脚料及剩菜剩饭,其组成包括粮食(米和面粉类)、水果蔬菜、动植物油脂、肉类、水产品、蛋类、肉骨、鱼刺等加工食品制品及其残余[1,2]。用泔水养殖生猪,在中国具有很长的历史,小农户常利用家里剩饭、剩菜喂猪,提高粮食利用效率,增加收入[3]。近年来,养猪农户利用饭店、餐馆产生的泔水养猪现象越来越普遍。从经济角度分析,由于泔水中含有丰富的蛋白质等营养元素,同时价格低廉,可以增加养猪利润率。然而,和常规饲料相比,泔水内的营养很不均衡,可能会导致生猪免疫力下降,相对于常规饲料喂养的生猪而言,未经过高温处理的泔水饲料更容易引发疫情,进而导致生猪死亡率提高[2,4]。除此之外,泔水内常含有杂质和异物,可能受到铝、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化合物的污染,被猪食用后,有害物质会蓄积在猪的脂肪、肌肉等组织里,大量食用这种猪肉,会导致人类肝脏、肾脏等系统免疫功能下降。同时,泔水可能含有一些有严重危害的细菌,在未能严格消毒的情况下,可能会造成人畜共患疾病的传播[2,5,6]。
鉴于泔水的上述特性,各国在合理使用泔水方面的法规制度不尽相同。英国、法国、爱尔兰、澳大利亚等国严格禁止餐厨废弃物用作饲料。美国、日本、新西兰等国家立法要求餐厨废弃物在进行饲喂之前,必须经过加热处理,旨在防止感染猪瘟、口蹄疫、非洲猪热病、猪疱疹等外来疾病,以及降低感染沙门氏菌、旋毛虫等病原微生物的威胁[1]。中国对于利用泔水养殖生猪,各地政策不尽相同。例如,2005年《上海市餐厨垃圾处理管理办法》③《上海市餐厨垃圾处理管理办法》 (2005年1月13日上海市人民政府令第45号发布)第十八条(禁止行为)在餐厨垃圾收集、运输、处置过程中,禁止下列行为:(三)将餐厨垃圾作为畜禽饲料;http://www.shanghai.gov.cn/shanghai/node2314/node2319/node2404/ node14834/node14835/userobject26ai3050.html规定禁止将餐厨垃圾作为畜禽饲料;山东省2011年出台政策禁止使用食品加工过程中产生的动物制品废弃物饲喂畜禽④《山东省畜禽养殖管理办法》 (山东省人民政府令第232号,2011年)第二十条 畜禽养殖者应当为其饲养的畜禽提供适当的繁殖条件和生存、生长环境,提倡动物福利。禁止使用食品加工过程中产生的动物制品废弃物饲喂畜禽。,然而并没有明确说明禁止泔水养猪。相对而言,2006年颁布的《中华人民共和国畜牧法》相对宽松,规定从事畜禽养殖,不得使用未经高温处理的餐馆、食堂的泔水饲喂家畜⑤《中华人民共和国畜牧法》 (2006年,中华人民共和国主席令第四十五号)。第四十三条 从事畜禽养殖,不得有下列行为:(一)违反法律、行政法规的规定和国家技术规范的强制性要求使用饲料、饲料添加剂、兽药;(二)使用未经高温处理的餐馆、食堂的泔水饲喂家畜;http://www.gov.cn/flfg/2005-12/29/content_141833.htm。
我国目前对于生猪的检疫制度还不完善[7,8],在泔水猪出栏时,往往主要检查淋巴结和内脏,对于猪体内残留的病菌和其他有害物质,却很难检测出来。养殖农户在使用泔水养猪时,是否高温消毒,以及消毒是否彻底,对猪体造成了什么样的损害,很难能够进行控制和监督。因此,在目前技术条件下如何控制合理使用泔水养殖生猪成为食品安全的一个空白点。
本研究通过严格的分层抽样,对生猪散养户的饲料使用行为进行了研究。主要侧重于哪些因素影响了农户是否使用泔水,哪些因素影响农户使用泔水的多少(程度)?使用泔水与生猪死亡率之间的关系?由于养猪户使用泔水养猪的行为实际上是两个行为决策的有机结合,第一个决策是养猪户是否采用泔水养猪,第二个决策是养猪户决定每头猪平均使用泔水的数量。而我们能够观察到的仅仅是当天养猪户使用泔水养猪的信息,无法观察到当天未使用泔水的农户的行为(或许农户在其他时间会用),以及潜在的未使用泔水养猪的农户如果采用泔水养猪的使用行为,这就是计量经济学中所讨论的样本选择偏差问题。本研究试图通过Heckman模型验证是否存在样本选择偏差问题,并使结论更加可靠。本研究通过严格的随机抽样调查,针对农户泔水养猪的生产行为进行了实证分析,主要研究了农户采取泔水养猪的影响因素,以及泔水养猪对生猪死亡率的影响,以了解农户微观生产行为与哪些因素有关,并针对合理推广和使用泔水养猪提出相应政策建议;本研究丰富了食品安全与生猪饲料经济行为的研究文献。
西方国家从20世纪80年代后期开始从管理学和经济学角度对食品安全问题进行了大量研究[9-15],国外目前的研究大多集中在比较具体的生物技术方面以及对大农户进行食品安全监管的成本及制度设计方面[16,17],以及食品安全管制与生产效率之间关系等问题[18,19]。国内对影响食品质量安全的研究也比较多[20-25]。
目前国内有关食品安全的实证研究主要倾向于从消费者角度对食品安全认知进行分析[26,27],而对于肉类生产领域食品安全问题的实证研究(定量研究)较少[28]。目前研究主要集中在农户的农药、兽药施用行为研究。陈雨生等[20]通过对山东和辽宁省312个海水养殖户的调查,利用Logit模型分析了养殖户渔药施用行为的影响因素,发现户主受教育程度、食品召回制度、周围养殖户遵守质量安全规定的程度和标准化生产制度对养殖户渔药施用行为具有积极影响;然而,休药期规定熟知度对养殖户渔药施用行为具有消极影响。孙世民等[29]通过对山东等9省653份调查问卷,从投入品、疫病防控、养殖档案和健康养殖等方面用描述性的方法分析了养猪户关于质量安全的认知与行为。王瑜[28]通过对江苏省542个养猪户药物添加剂使用行为的调查,采用Heckman两阶段模型分析,发现养猪户的垂直协作紧密程度对其药物添加剂的使用行为影响较为显著。吴秀敏[30]、刘万利等[22]通过对四川省316个养猪户采用安全兽药的意愿进行调查,利用Logistic模型对养猪户采用安全兽药及其影响因素进行了计量分析,研究发现了解兽药残留对人体的危害与养猪户采用安全兽药的意愿呈正相关关系。刘军弟等利用江苏省268个养猪户调查数据,对农户防疫意愿通过Logistic模型进行了分析,发现养猪户对疫病与防疫效果的认知程度等内在特征与养猪户是否参加产业化组织有显著影响,且产业化组织是否提供服务、培训等外在环境因素对养猪户的防疫意愿也具有显著影响。
综上所述,从饲料方面对食品安全与农户行为的实证研究非常罕见,国外对饲料的研究主要从营养和医学方面进行,国内多进行描述性的研究[1,2],对养猪户使用泔水问题进行定量分析的研究尚属空白。主要原因在于散养户分布较为分散,通过微观数据进行的实证研究在样本选择上难以实现随机抽样,从而使得案例研究的外部有效性受到挑战。
由于社会科学与自然科学研究方法的差别,自然科学可以通过试验的方法获取数据,并通常假设样本是同质的(样本偏差较小),即使存在样本偏差也可以通过一定的试验设计进行规避。但社会科学的主要研究对象是人,从而很难进行试验。社会科学认为不同样本是异质性的,即不能通过研究某个人的行为进而简单推广到预测其他人的行为。在本研究中,由于采取调查当天饲料使用情况的方式获取信息,这种收集信息的方法可以准确地获取饲料的品种和使用量,而不需要农户回忆,且可以当场观察;另一方面,也可能会有部分样本数据缺失,例如,部分农户当天没有使用泔水,但在其他时间使用泔水。因此,仅仅分析使用泔水的农户作为样本,会带来样本选择偏差的问题,即忽略了那些也使用泔水养殖、但当天并没有使用泔水的农户,以及那些潜在的有可能使用泔水的农户。在存在自然选择的情况时(其他类似参加保险、选择某种新技术、采用某种生产方式),不可避免就出现了样本选择偏差问题。Heckman通过研究劳动力市场中妇女工资与教育水平之间的关系,发展出Heckman模型(Heckman Selection Model),在一定程度上解决了存在样本选择性偏差的问题,并得到了非常广泛的应用。
对于本研究而言,当对养猪户使用泔水数量进行估计时,通常使用最小二乘法来分析:
方程(1)中,Swill是农户使用泔水多少的因变量,0表示常数项,i表示不同影响因素的系数,Xi表示不同影响因素,为误差项。
如上所述,如果仅仅采用普通最小二乘法,无法解决样本选择偏差问题,因此,在此采用二阶段Heckman模型进行估计。
第一阶段,农户是否采用泔水养殖生猪。在此定义一个虚拟变量,表征农户采用泔水养猪的可能性。如果取1,则表明农户采用泔水养猪;否则,y取0。Probit模型估计式如下:
方程(2)中,是基于可以观测到的yi的观测不到的潜变量。如果>0,则yi=1;如果<0,则yi=0。Zi是表征解释变量的向量,0是常数项,i是解释变量系数的向量,i是误差项。当Var( ui)=1时,我们得到:
假定ui服从标准正态分布且对称分布,我们得到:
为了检验是否存在样本选择性偏差,从方程(3)中估计出转换比率λ(Inverse Mills),用以纠正下一步OLS分析中的偏误。
这里φ(□)是正态分布的概率密度函数,Φ(□)是对应的累计分布函数,σ是ui的标准差(这里等于1)。
第二步,将生成的转换比率λ(Inverse Mills)代入养猪户使用泔水数量多少的OLS方程(1),从而可以对样本选择偏差所带来的问题进行纠正。
如果在t检验中λ的系数为显著,则说明存在样本选择偏差问题,方程(4)的使用可以用于纠偏;如果不显著,则OLS也可以用于估计方程(1)。
本研究选取中国东部A县作为研究对象,A县是全国生猪调出大县,2010年生猪饲养量184.03万头,出栏122.63万头,存栏61.4万头,其中能繁母猪存栏9.52万头,生猪产值11.03亿元,主要供给东南沿海大中型城市。相对于中西部养殖业的发展,东部地区养殖技术含量较高。因此,本研究对东部沿海省份而言具有典型意义。
农户样本的选择通过随机抽样的方式,具体方法如下:⑴对2009年全市养猪农户普查数据进行整理,发现全市共有养猪户10 003户;⑵按照农户家中能繁母猪⑥由于该地区绝大部分农户采取自繁自养的方式饲养生猪,因此以能繁母猪数量作为规模衡量标准。数量从大到小排序,并将养猪户依次分成1 429组(每组7户农民)⑦将10 003户用7整除,得到1 429,因此计划从10 003个农户中抽选出1 429个养猪户进行调查。;⑶通过计算机从1至7之间用随机数抽样,在每组中选相应随机数编号的农户作为样本。这种抽样方法可以保证每个规模的猪场都有一定的样本入选,同时满足随机性质,符合分层抽样的原则。问卷调查与当地畜牧兽医局合作,利用每个乡镇兽医(或村防疫员)作为访问员,由于兽医(村防疫员)对农户家庭情况比较熟悉,因此可以较为准确地完成问卷访谈。在正式调查之前,研究者与畜牧局合作对访问员进行了业务培训,对每个问题进行了讲解。由于问卷采取实名制,且每户留有电话号码,调查结束后,研究者组织学生随机抽取5%~10%的农户进行电话访谈,可以在一定程度上保证问卷的客观性和真实性。因此,本次调查样本具有较高的随机性和客观性。
调查于2011年1—3月进行,第一批问卷于3月中旬收回。研究者对问卷严重不全的农户,安排在校学生进行电话访谈;并对第一批问卷中没有调查到的农户,安排访问员进行第二次补充调查。两次共获取调查问卷1 397份(包括2010年不再养猪的农户,表现为问卷部分内容空白),样本回收率达到97.76%。剔除2010年不养猪的农户,以及年生猪出栏量超过500头的农户⑧对本研究而言,主要侧重于散户,根据样本使用泔水养殖生猪的分布情况,定义为研究生猪年出栏量500头以下的农户。,对于本研究所需变量而言,填写完整的农户有832户。
本研究问卷设计分为6个部分。第一部分是农户基本情况,主要包括农户的人口学特征;第二部分为养殖情况以及饲料情况,在此部分中,调查了农户当天使用泔水及其他饲料的情况;第三部分为农户利用保险和信贷情况;第四部分为农户防疫情况;第五部分为生物安全问题;第六部分为农户风险态度。经过三次预调查,确定每份问卷需要用的时间。最后问卷的平均调研时间为25~28分钟,符合问卷设计的需要。
经济学分析中,往往将农户假设为理性人进行研究,即农户有追求效用最大化的动机,由于效用难以量化,因此在实际研究中,往往表现为利润最大化的动机。由于泔水中含有丰富的蛋白质和其他营养物质,价格低廉(甚至免费),农户出于利润最大化的动机,可能会选择泔水作为饲料,增加养猪利润。但是泔水相对于正规饲料,在使用安全性方面具有较大风险,尤其是未经过高温消毒或者部分病菌没有被完全杀死的情况下,有可能会降低生猪的防疫能力,提高生猪死亡率;并且,由于泔水中的有害物质,使得食用猪肉的人群间接受到伤害,有可能受到相关执法部门的惩处。因此,养猪户使用泔水养殖时,面临两个约束:生猪死亡率提高与受到食品安全相关部门惩处。但是,由于目前检疫部门难以通过现有的技术手段对泔水养殖的生猪进行重金属中毒及其他方面的检测,从而使得被惩处的可能性和潜在成本大幅降低。
在福利经济学理论分析中,不能够忽视农户本身所具有的利他主义动机(例如价值体系)。例如,在农户知晓泔水养殖生猪具有食品安全方面的危害时,由于各种原因(如教育、宗教等)可能会采取减少泔水的使用,同样可以实现个人效用最大化。所以,在现行条件下,究竟哪种因素影响了养猪使用泔水作为饲料需要通过实证研究的方法予以分析。
在本研究中,采取的泔水使用模型(1)中Xi可能包含的因素有:年龄X1、教育X2、是否党员X3、是否村干部X4、是否有宗教信仰X5、养猪年限(经验)X6、养猪占总收入比例X7、年收入X8、是否参加政府培训X9、是否贷款X10、生猪出栏量X11、生猪死亡率X12、风险态度X13、规模虚拟变量X14。
研究选取了如上14个指标进行泔水问题的研究(变量定义如表1所示)。其中,为了解决回归中部分变量的内生性问题,本研究采用养猪户2009年年收入与2009年生猪死亡率来代替养猪户当年(2010年)收入和生猪死亡率。年龄、教育年限、养猪年限(经验)、养猪收入比例、年收入、生猪出栏量、生猪死亡率为连续变量;风险态度分为四级,分别表示风险规避程度由强到弱;其他变量为(0,1)二分变量。其中,年收入为相对值,由于收入很难通过问卷直接得到,本研究通过两个问题进行推算得到养猪户收入相对的排序,即年收入=年出栏量/养猪收入比例。通过农户生猪出栏量以及养猪收入占总收入比例大致可以估算出养猪户的年收入。
表1 变量定义表
通过对使用泔水的农户与不使用泔水的农户进行对比发现:使用泔水的农户年龄相对较大,为55.3岁,而未使用泔水的农户平均年龄为51.7岁;使用泔水的农户教育程度显著低于未使用泔水的农户,但他们的养猪年限却显著高于未使用泔水的农户;使用泔水的村干部比例小于未使用泔水的农户;在宗教信仰上,使用泔水的农户信教比例高于未使用泔水的农户;在养猪收入比例、年收入、是否接受过政府培训、借贷方面,使用泔水的养殖户低于未使用泔水的养殖户;使用泔水的养殖户出栏量远小于未使用泔水的养殖户,但是数据显示2009年使用泔水养殖户的生猪死亡率并不比未使用泔水养殖户的生猪死亡率高,这与理论上的推测有些偏差。
表2 样本基本情况 (年、头、%)
农户在饲养生猪过程中,将各种饲料搭配使用(如表3所示),可以看出,使用全价饲料的农户样本量较高,尤其是母猪和仔猪饲料;玉米、豆粕、麦麸、米糠、番薯是使用第二频繁的饲料,但是用量较大;菜籽粕的用量较少;还有很多农户使用除此以外的其他青粗饲料,但是用量不大。使用泔水的养殖户平均每头猪使用5.31斤泔水,相对于不使用泔水的养殖户,使用泔水的养殖户在其他饲料方面都显著低于未使用泔水的养殖户,这一方面是由于泔水替代了别的饲料,另一方面如表2所示,使用泔水的农户普遍养殖规模较小,因此使用量也相对少。
表3 样本饲料使用情况(斤/天)
研究结果通过2个OLS方程以及Heckman两阶段模型展现(表4)。方程1中,以2010年生猪死亡率作为因变量,对影响生猪死亡率的若干变量进行回归。为了研究影响农户使用泔水的因素,以及解决相应的样本选择偏差问题,本研究分别使用了Heckman两阶段模型与OLS模型(方程2),并进行对比。
表4 回归方程结果
通过方程1可知,农户2010年生猪死亡率与农户是否使用泔水养猪并不具有显著的相关关系,而与上年度生猪死亡率呈正相关关系。这个结论显示,通常文献认为泔水使用可能会提高生猪死亡率的预测在这里并没有得到支持。一个原因可能在于农户对所使用的泔水进行了高温消毒,从而破坏了泔水携带的原有病菌;另一个原因可能在于泔水多用于喂食大猪(体重20 kg以上),而大猪的抵抗能力较强,因此对死亡率的影响并不明显。
Heckman两阶段模型分为行为决策方程和行为密度方程两步,行为决策方程测度哪些因素与农户是否使用泔水相关,行为密度方程测度哪些因素与农户使用泔水的量相关。Heckman模型运行结果显示转换比率lambda(λ)并不显著,说明不存在明显的样本选择问题,因此OLS(方程2)也可以进行相关分析。
Heckman两阶段模型的行为决策方程是通过Probit模型进行测度,结果显示:养猪年限越长,越倾向于使用泔水养猪,在1%统计水平上显著;养猪收入占总收入比例越大,越倾于使用泔水养猪,在5%统计水平上显著,由于泔水的经济效益方面因素,养猪收入占总收入比例越高的农户,对利润更加敏感,从而采取这种养殖行为;养殖规模越大,越不倾向于使用泔水养猪,在1%统计水平上显著。同时,由于λ不显著,农户使用泔水多少的影响因素可以通过OLS方程2进行分析,结果显示:养猪经验与泔水使用量呈负相关,在10%统计水平上显著,可以解释为养猪经验丰富的农户可以合理地使用泔水量,而不是一味地增加用量;接受过政府培训的农户与泔水使用量呈负相关,在10%统计水平上显著,即农户接受政府培训后,可能对合理使用泔水有了更多的了解,从而使得泔水使用量恰当;生猪数量与泔水平均使用量呈负相关关系,在5%统计水平上显著。2009年生猪死亡率在Heckman两阶段模型和OLS模型中都不显著;在OLS回归以及Heckman行为密度方程中可以看出,生猪死亡率与使用泔水多少是正相关关系。生猪死亡率在Heckman两阶段模型的行为决策方程中系数为负,可以理解为生猪死亡率高的农户不倾向于使用泔水作为饲料。
泔水作为一种饲料在很多国家都被禁止使用,即使在部分允许使用的国家,也要求必须经过加热处理。尽管中国并未禁止泔水喂养家畜,并要求高温处理食堂泔水,但是鉴于中国以小农户为主体的、以家庭为单位的生猪饲养行业,并不必然具有高温消毒的能力,政府对食品安全的生产难以进行控制,简单地用“禁止”或者“允许”使用并不能够解决泔水饲料所带来的种种问题。泔水使用一方面由于可以使得资源进行再利用,同时也有对生猪死亡率影响的隐忧,并且泔水复杂的成分是否以及在多大程度上会影响到人类健康也是一个有待深入研究的问题。
本研究通过随机抽样的回归分析,并未发现农户使用泔水会造成当年生猪死亡率提高的现象。从推广泔水合理使用、促进资源再利用的角度可以看出,中小农户使用泔水的可能性远大于大农户,同时增强农户技术培训可以在一定程度上减少并合理使用泔水。
在调查中,我们发现现行防疫制度以及技术难以通过简单易行、经济的手段对生猪生产阶段的肉质食品安全进行鉴定,即使是相对严格的屠宰环节检验,也不能够知晓猪肉的重金属含量、某种抗生素残留是否超标等。因此,在目前条件下,根据上述研究结果,可以采取激励性的管制政策。例如,由于培训、养殖户规模、检验手段等因素对农户合理使用饲料具有显著影响,因此,可以考虑能否通过加强检疫、增进培训、培育大规模猪场的方式促进肉类食品安全。因此本研究的结论如下。
⑴研究发现22.4%的农户使用泔水养猪,泔水养猪户平均每头猪使用量为5.31斤。泔水养猪户的比例较高,使得由于泔水可能引起的食品安全问题需要引起重视。
⑵泔水使用户大部分为小养殖户,泔水平均使用量与养殖规模呈负相关。在推广泔水的资源再利用中,应以小农户为主,并加强养殖技术培训。鉴于目前规模化农场的发展,泔水的推广使用将更加困难。
⑶本研究未发现泔水使用与农户生猪死亡率之间的正相关关系。
⑷本研究未发现宗教信仰、是否村干部等非经济变量对减少泔水使用的显著作用。
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F307.3
1673-4645(2017)07-0033-09
2017-07-03
浙江省哲学社会科学规划重点课题(16NDJC026Z)、国家自然科学基金(71373228)、南开大学农业保险研究中心及中央高校基本科研业务费专项资金(浙江大学2016)
张跃华,浙江大学公共管理学院副教授,E-mail:zhangyuehua@zju.edu.cn