基于成本效益分析的地膜回收政策研究*——以甘肃省景泰县为例

刘 帅，沈兴兴，张 震，朱守银，段晋苑

(1.农业部管理干部学院，北京 102208； 2.中国环境监测总站，北京 100012)

0 引言

地膜是农业生产的重要物质资料之一。地膜覆盖可起到保墒、增温和护苗的作用，据《中国农村统计年鉴2015》， 2014年我国地膜使用量已达144.15万t，带动了我国农业生产力的提高和生产方式的改变[1]。

然而，地膜残留却极易造成严重的环境影响。已有研究表明，地膜残留会破坏耕作层土壤结构，使土壤孔隙减少，降低土壤通气性和透水性，影响水分和营养物质在土壤中的传输，抑制微生物和土壤动物的活力，阻碍农作物种子发芽、出苗和根系生长，造成农作物减产[2-3]。已有研究通过开展对比实验，揭示地膜残留与农作物产量间的关系[4-7]。实验结果表明，地膜残留对农作物产量具有显著的不利影响，但这种影响往往具有一段时间的“潜伏期”，即地膜残留需要积累到一定量之后，对农作物产量的影响才会逐渐显现出来。

令人担忧的是，我国农民回收地膜的积极性普遍不高，地膜回收利用率低。已有研究表明，我国各地覆膜地块的地膜残留量呈加快增长态势，地膜残留量随覆膜年限的增加而不断增长[8-9]。有学者将原因归咎于农村劳动力年龄结构老龄化和用工成本的增加，加上农民种植方式由原来的精耕细作转变为机械化生产，人工捡拾残膜作业持续减少[10-11]。

为有效解决地膜残留问题，学者认为有必要强化对地膜使用及回收的管理。包括严格限制厚度在0.008mm以下地膜的生产[12]； 为地膜回收利用企业提供财政补贴，鼓励农民捡拾地膜[13-14]； 推广残膜回收技术，研发可降解地膜等[15-16]。2016年5月28日，国务院印发《土壤污染防治行动计划(土十条)》，提出改善农用地土壤质量的工作目标，要求“加强废弃农膜回收利用； 严厉打击违法生产和销售不合格农膜的行为； 建立健全废弃农膜回收贮运和综合利用网络，开展废弃农膜回收利用试点”。

文献梳理结果表明，国内学者已普遍认识到地膜残留问题正日益突出，围绕地膜残留对农作物产量影响的量化研究较为充分，有学者尝试从农业生产和经营方式转变等方面解释地膜捡拾率低下的原因，多建议从源头上解决地膜残留问题，包括采用强制性或经济刺激类手段，限制超薄地膜的使用和提高地膜捡拾、回收利用率。

已有研究存在的不足，一是政策研究还主要停留在“说观点”层面，对某些关键问题的研究仍然缺乏，诸如所提出行动方案预期效果如何、对农民捡拾地膜的激励作用怎样、财政投入是否成本有效等。二是对新型经营主体的关注较少，随着当前农业生产、经营方式加快转变，在土地流转合同还多以短期合同为主的情况下，经营主体短期经营行为与农业可持续发展的目标存在矛盾，如何规范经营主体的生产行为，是地膜回收政策研究的重点和难点。

该研究拟建立我国农村地区地膜回收成本效益分析框架体系，以甘肃景泰为例，计算当地农户在不同捡拾率水平下的成本收益情况，分析其行为逻辑； 从农业可持续发展的角度，提出地膜捡拾率应达到的合理水平； 讨论政府部门在地膜回收过程中应扮演的角色，开展政策评估和设计研究。

1 地膜回收的成本效益评估框架

1.1 成本效益原则

地膜残留对土质的破坏，会在很长一段时间使农作物减产，这种影响往往具有跨代际的外部性特征，使下一代人面临耕地“不可种”的问题。特别是在当前农业经营方式变革的大背景下，部分规模化经营主体为追求短期利益最大化，掠夺性使用土地资源，使地膜残留问题更加突出。环境经济学认为，对于该种外部性问题，社会需不断追加环境投入，直到环境治理的边际成本上升到等于环境治理的边际效益。

1.2 地膜使用及回收过程中的成本、收益

地膜使用及回收过程中的成本为地膜购买、回收和处置成本； 地膜使用及回收过程中的收益为地膜使用的增产、保墒收益，减去地膜残留造成的农作物减产损失。

经营主体在使用及回收地膜的过程中，产生私人成本及私人收益，社会承担社会成本及社会收益，计算公式如式(1)和式(2)。

(1)

(2)

式中，私人成本部分包括地膜购买成本(C1)和回收的成本(C2)，私人收益为地膜使用的增产、保墒收益(B1)，减去其耕种年限内地膜残留造成的农作物减产损失(B2)； 社会成本为地膜购买成本(C1)、回收成本(C2)和处置成本(C3)，社会收益为地膜使用的增产、保墒收益(B1)，减去更长时期内地膜残留造成的农作物减产损失(B3)。

1.3 基于成本、收益数据的农户行为逻辑

在不同的捡拾率水平下，地膜使用及回收的成本和收益不同。农户基于对地膜使用及回收过程中私人成本和私人收益的判断，确定符合其利益最大化的地膜捡拾率水平。农户的行为逻辑可用式(3)表示。

(3)

如式(3)所示，当地膜使用及回收的私人收益始终低于私人成本时，农户不购买地膜。当地膜使用及回收的私人收益高于私人成本，且提高地膜捡拾率水平还将有利于私人净收益增加时，农户有意愿继续提高其地膜捡拾率水平，直到地膜捡拾的私人边际成本上升到等于地膜捡拾的私人边际收益。

1.4 基于成本、收益数据的政府策略选择

由于经营主体在捡拾地膜的过程中所获得的私人收益低于社会收益，所以经营主体在实现私人利益最大化时的地膜捡拾率水平，一般低于实现社会利益最大化所要求的地膜捡拾率水平。政府以社会福利最大化为目标，决策依据来自于对地膜使用及回收过程中社会成本和社会收益的比较。政府的策略选择可用式(4)表示。

(4)

如式(4)所示，当地膜使用及回收的社会收益始终低于社会成本时，政府应引导农户不购买地膜。当地膜使用及回收的社会收益高于社会成本，且提高地膜回收率水平还将有利于社会净收益增加时，政府应引导农户进一步提高其地膜捡拾率水平，直到地膜回收的社会边际成本上升到等于地膜回收的社会边际收益，地膜回收率水平达到最优。

2 甘肃省景泰县地膜回收政策研究

甘肃省景泰县从1995年开始大规模推广使用地膜，因其具有良好的保墒效果，可极大提高农作物的出苗率，增加产量和节约灌溉用水。到2015年，全县有2 667万hm2蔬菜作物、8 667万hm2玉米种植使用了地膜，年地膜使用量约1 000t。2010年起，景泰县政府通过向宏泰公司、巨宏商贸公司提供每年20万元的补贴，建设农膜回收网络，促进地膜的回收利用。2012年起，景泰县全面禁止使用0.008mm以下厚度地膜。到2015年，景泰县年回收地膜760t，地膜回收率达到75%。

2.1 基于成本、收益数据的农户行为逻辑分析

2.1.1 蔬菜种植与地膜的使用、回收

目前，景泰多数蔬菜种植者没有使用专门的机械，或专门投入劳动力捡拾地膜，只在采摘、根茎拔除和犁地的时候，顺带捡走部分地膜，地膜捡拾率最多能达到80%。少数农户使用特定机械，地膜的捡拾率能达到90%的水平。采用人工捡拾的方法，可将地膜回收率进一步提升到接近100%的水平。分别计算80%、90%和100%捡拾率水平，番茄种植者在使用及回收地膜时的私人成本和私人收益，计算结果如表1。

表1 番茄种植者使用和回收地膜的成本、收益比较(不同捡拾率水平) 元/667m 2

图1 番茄种植者使用和回收地膜的成本、收益贴现值(不同经营年限)

表2 玉米种植者使用和回收地膜的成本、收益比较(不同捡拾率水平) 元/667m2

图2 玉米种植者使用和回收地膜的成本、收益贴现值(不同经营年限)

表1中成本部分包括地膜购买成本和残膜捡拾成本。一是地膜购买成本，地膜售价为13元/kg，种植番茄需覆膜6kg/667m2，地膜购买成本为78元/667m2。二是残膜捡拾成本， 80%捡拾率水平下，农户并不额外支付捡拾成本； 为达到90%捡拾率水平，需采用机械捡拾，费用为20元/667m2； 为达到100%捡拾率水平，需安排人工捡拾，人工费用在160～240元/667m2，平均200元/667m2。

表1中收益部分包括使用地膜的节水收益、增产收益，地膜残留导致减产的，需从收益部分中减去。(1)节水收益，当地提灌用水费用为0.33元/m3，种植番茄需浇水500m3/667m2，使用地膜可节水30%，节水收益为50元/667m2。(2)增产收益，番茄种植收入在1万元/667m2，使用地膜可使出苗率提高30%，产量增加15%～20%，增产收益为1 500～2 000元/667m2，平均1 750元/667m2。三是减产损失，根据蒋丽萍[5]就地膜残留对番茄产量影响的研究结果，测算出在80%捡拾率水平下，减产损失发生在21年后，每年损失约1 300元/667m2，到41年后，每年损失约1 800元/667m2； 90%捡拾率水平下，减产损失发生在41年后，每年损失约1 300元/667m2，到81年后，每年损失约1 800元/667m2； 100%捡拾率水平下，可避免地膜残留带来的损失。

如表1，在地膜捡拾率水平较低的情况下，地膜残留所致减产损失会很快显现出来，提高地膜捡拾率水平可以延迟损失发生的时间。分别计算在80%、90%和100%的捡拾率水平下，有着不同经营年限的农户，在种植番茄的过程中，其使用和回收地膜的净收益贴现值，贴现率取3%。计算结果如图1。

如图1，农户经营年限在20年及以内时， 80%的地膜捡拾率水平对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是不提高地膜捡拾率。农户经营年限在21～55年时， 90%的地膜捡拾率水平对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是采用机械捡拾。当农户经营年限在56年以上时， 100%的捡拾率水平对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是采用人工捡拾。

2.1.2 玉米种植与地膜的使用、回收

多数玉米种植者同样没有使用专门的机械，或专门投入劳动力捡拾地膜，只在搂草、犁地和耙地的时候，顺带捡走部分地膜，地膜捡拾率最多能达到80%。使用机械捡拾和采用人工捡拾可将捡拾率水平分别提高至90%和100%。分别计算80%、90%和100%捡拾率水平下，玉米种植者在使用及回收地膜时的私人成本和收益，计算结果如表2。

表2中成本部分包括地膜购买成本和残膜捡拾成本，与表1相同。

表2中收益部分包括使用地膜的节水收益、增产收益，减去地膜残留所致减产损失。(1)节水收益，景泰提灌用水费用为0.33元/m3，种植玉米需浇水500m3/667m2，使用地膜可节水30%，节水收益为50元/667m2。(2)增产收益，玉米种植收入在1 800元/667m2，使用地膜可使玉米籽粒更加饱满，产量提升10%以上，增产收益为180元/667m2。(3)减产损失，根据向振今[6]就地膜残留对玉米产量影响的研究结果，测算出在80%捡拾率水平下，减产损失发生在11年后，每年损失约158元/667m2； 90%捡拾率水平下，减产损失发生在21年后，每年损失约158元/667m2。

如表2，在100%的捡拾率水平下，玉米种植者的净收益始终为负。分别计算在80%、90%的捡拾率水平下，有着不同经营年限的农户，在种植玉米的过程中，其使用和回收地膜的净收益贴现值，贴现率取3%。计算结果如图2。

如图2，农户经营年限在11年及以内时， 80%的地膜捡拾率水平对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是不提高地膜捡拾率。农户经营年限在12年及以上时， 90%的地膜捡拾率水平对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是采用机械捡拾。

2.2 基于成本、效益数据的政府策略选择

政府代表土地承包者和下一代农户的利益，在更长的时期内考虑地膜使用及回收的社会成本和社会收益，以期实现农业的可持续发展。

成本部分，除计算农户购买地膜成本及残膜捡拾成本，还需计算残膜处置成本。调研当地地膜回收企业，了解到地膜回收价为5元/kg，代表残膜收集成本，处置过程中的相关费用按残膜处理量折算，含固定资产折旧0.14元/kg，电费0.29元/kg，人工费用0.4元/kg，其他费用0.02元/kg，合计5.85元/kg。每吨残膜经粉碎可产出0.8t塑料颗粒，塑料颗粒售价为7 000元/t，折算成残膜处置收益为5.6元/kg。残膜处置费用和收益基本持平，残膜处置成本暂不计入社会成本。

收益部分，政府需在更长时期内评估地膜使用的增产效果和地膜残留所致农作物减产损失。除代表经营主体的利益外，政府还将同时代表土地承包户的利益和下一代农户的利益。据图1、图2，政府应引导番茄种植者达到100%的地膜捡拾率水平，引导玉米种植者达到90%的地膜捡拾率水平。

2.3 地膜回收政策评价

首先，景泰政府全面禁止使用0.008mm以下厚度地膜。超薄地膜老化速度快、易破碎，全面禁止使用超薄地膜可降低残膜捡拾难度，在同等的人力和机械投入下，能达到更高的地膜捡拾率水平。

其次，景泰政府为地膜回收加工企业提供每年20万元的补贴。在残膜处置费用和收益基本持平的情况下， 20万元的补贴可全部转化为企业利润，使残膜回收变得有利可图，对地膜回收加工企业起到了一定的激励作用。在地膜回收加工企业的积极参与下，景泰已建成覆盖全县的残膜回收网点，残膜回收价格也相应提高到5元/kg的水平。

然而， 5元/kg的回收价格对农户产生的激励作用仍然有限。残膜的机械捡拾成本为33元/kg，实际已远远超过了残膜回收价格，短期经营主体不会采取额外的捡拾措施。当前政策起到的主要作用只是引导农户将已回收的残膜集中至残膜加工企业处，避免残膜不当处置所带来的二次污染。

2.4 地膜回收政策设计

地膜残留外部性问题的解决，依赖于政府的干预。按政策手段的强制性程度可分为命令控制型手段、经济刺激型手段和劝说鼓励型手段。

命令控制型手段，源于“污染者付费”原则，该原则规定污染源需要为其行为所造成的环境损害承担责任，主要适用于规模较大的种植者。景泰当地有一些规模较大的家庭农场，与农户签订合同时仍然是一年一签，在经营过程中发生的对土地资源的破坏，很容易转移给土地承包户。建议在土地流转合同中加入相关条款，限定经营主体的某些行为，明确其回收地膜的责任义务，制定可行的监督、惩罚办法。

经济刺激型手段，主要借助于市场作用，引导农户行为转变，适用于小而分散的农户。在这类政策手段下，农户提高地膜捡拾率所增加的边际成本，将主要依赖于政府的财政投入。以旧换新是政府经常采用的一种政策手段，但新膜价格13元/kg，低于农户采用机械捡拾的边际成本，政策效果仅限于促使农户将低捡拾率水平下所收集的残膜交付给政府，不能对农户起到额外的激励作用。若采用购买的方式回收残膜，残膜的回收价格需定在33元/kg以上时才能起到足够的激励作用，但如此高的回收价格会诱导农户将新膜做旧后卖给政府。建议政府向农户提供残膜捡拾方面的公共服务，相比于回购残膜的方式，一是效果更为直接，二是可大幅减少财政投入。

劝说鼓励型手段，通过宣传教育的方式，引导农户自愿提高地膜捡拾率。在景泰的调研中，注意到很多农户并不了解地膜残留对农作物生长的影响，更无法判断这种影响的大小。信息上的缺失使得农户并不是理性经济人，其收益函数总是不含残膜损失项，行动上偏向于保持一个更低水平的地膜捡拾率。政府的宣传教育可使农户更加理性。

3 结论

(1)地膜残留属环境外部性问题，问题的解决应遵循成本效益原则

地膜残留所造成的环境损害是逐步积累的，直到使土地变得完全不可耕种。任何短期耕种行为所带来的地膜残留，都毫无疑问地造成了环境外部性问题。这种负外部性通过短期经营主体施加给土地承包户，通过这一代人施加给下一代人，影响到农业的可持续发展。环境经济学认为，环境外部性的内部化应遵循成本效益原则，不断追加环境投入，直到环境治理的边际成本上升到等于环境治理的边际效益。

(2)经营主体基于私人成本和私人收益进行决策，经营年限越短者越倾向于保持更低的地膜捡拾率

地膜使用及回收过程中的私人成本为地膜购买成本和回收的成本； 私人收益为地膜使用的增产、保墒收益，减去耕种年限内地膜残留造成的农作物减产损失。由于地膜残留对农作物的影响具有累积性，经营年限较短者受地膜残留的影响较小。

在甘肃景泰，番茄种植者经营年限在20年及以内、玉米种植者经营年限在11年及以内的， 80%的地膜捡拾率对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是不采取额外措施提高地膜捡拾率； 番茄种植者经营年限在21～55年、玉米种植者经营年限在12年及以上的， 90%的地膜捡拾率对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是采用机械捡拾； 番茄种植者经营年限在56年及以上的， 100%的捡拾率对应着最高的净收益贴现值，农户的最优选择是采用人工捡拾。

(3)政府基于社会成本和社会收益进行决策，代表长期种植者的利益

地膜使用及回收过程中的社会成本为地膜购买成本、回收成本和处置成本； 社会收益为地膜使用的增产、保墒收益，减去更长时期内地膜残留造成的农作物减产损失。政府基于社会成本和社会收益进行决策，代表土地承包户和下一代农户利益，符合社会福利最大化要求。在甘肃景泰，政府应引导番茄种植者达到100%的地膜捡拾率水平，引导玉米种植者达到90%的地膜捡拾率水平。

(4)政府可依据管理对象的不同，采取强制性或引导性的方式促使经营主体提高地膜捡拾率

环境外部性问题的解决，依赖于政府的干预。通过采取强制性或引导性的方式，促使管理对象提高地膜捡拾率，纠正市场失灵。政策手段的选择，应根据管理对象的不同有所差异，考虑政策的执行成本、可行性和公平性。

对于种植规模较大的经营主体，可依据“污染者付费”原则。经营主体与土地承包户签订流转合同，有义务保护耕地质量不受破坏，但双方存在信息不对称问题，后者对前者的监督难度大、成本高。“污染者付费”原则是否真正有效，依赖于政府监管。建议政府发挥其行政优势，建立针对经营主体的资格审查制度，开展土质检测，可对经营主体起到有效约束。

对于分散的小农户，应考虑其经济承受能力和政府管理的难度，采用经济刺激类手段。主要依靠政府的财政投入，弥补农户因提高地膜捡拾率所增加的边际成本。若采用购买的方式回收残膜，残膜回收价格需定在较高水平才能起到足够的激励作用，除加重政府财政负担外，还会诱导农户将新膜做旧后卖予政府。建议政府向小农户提供残膜捡拾方面的公共服务，一是效果更为直接，二是可大幅减少财政投入。

[1] 段小红, 王化俊. 甘肃省粮食综合生产能力不同阶段的影响因素分析. 中国农业资源与区划, 2011, 32(6):50～55

[2] 钟秀明, 武雪萍. 我国农田污染与农产品质量安全现状、问题及对策. 中国农业资源与区划, 2007, 28(5):27～32

[3] 刘建国,李彦斌,张伟,等.绿洲棉田长期连作下残膜分布及对棉花生长的影响.农业环境科学学报,2010,29(2):246～250

[4] 蒋丽萍,马焱萍,李博，等.残留地膜对番茄生育状况及产量的影响.福建农业科技,1998,(5):14～15

[5] 向振今,李秋洪,刘林森.农田土壤中残留地膜污染对玉米生长和产量影响的研究.农业环境科学学报,1992,(4):179～180

[6] 董合干, 刘彤, 李勇冠,等. 新疆棉田地膜残留对棉花产量及土壤理化性质的影响. 农业工程学报, 2013, 29(8):91～99

[7] 马成远. 农用残膜积累影响土壤和作物产量的研究. 农业技术与装备, 2015,(7):14～17

[8] 梁志宏,王勇.我国农田地膜残留危害及防治研究综述.中国棉花,2012,39(1):3～8

[9] 杨彦明,傅建伟,庞彰,等.内蒙古农田地膜残留现状分析.内蒙古农业科技,2010,(1):10～12

[10]刘洪彬,王秋兵.大城市郊区典型区域农户土地利用行为演变规律研究——基于沈阳市苏家屯区1983～2010年时间序列数据的实证分析.农业现代化研究,2014,35(1):83～87

[11]白云龙,李晓龙,张胜,等.内蒙古地膜残留污染现状及残膜回收利用对策研究.中国土壤与肥料,2015,(6):139～145

[12]秦洪.尉犁县棉田地膜厚度对地膜残留污染的影响.农村科技,2013,(10):23～24

[13]闫发旭,程兴田.废旧地膜回收利用现状及研究.农业机械,2011,(13):96～98

[14]裴海东,贺生兵,范彦鹏.敦煌市废旧地膜回收利用现状及对策探析.甘肃农业,2016，(8):18～20

[15]侯书林,胡三媛,孔建铭,等.国内残膜回收机研究的现状.农业工程学报,2002,18(3):186～190

[16]黎先发.可降解地膜材料研究现状与进展.塑料,2004,33(1):76～81