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价格对中国化肥需求的影响
黄文芳 ，杜成
1. 复旦大学环境科学与工程系，上海200433， 统计研究部，
- 挪威奥斯陆统计研究部 N-0033
摘要
自1998年以来，国家化肥政策一直集中在限制价格增长，废除农业税，直接补贴农民等方面。为了分析国家政策对化肥消费的影响，本文选择1998 - 2007年期间不同省份化肥单位消费，以化肥价格指数和农民净收入为变量，对化肥消费进行回归分析，并根据回归结果，计算出十年来不同省份化肥需求的价格弹性和收入弹性。结果表明，目前中国农业发展化肥的基本消费量为0.35t/hm2，部分省份化肥消费过剩;化肥市场尚未确定，价格对需求影响不大。这表明化肥对农业经济发展至关重要，随着农民收入的增加而增加;国家对化肥的政策干预是化肥需求上升的根本原因。这也在一定程度上表明，仅仅使用环境税来改变农民对化肥消费的政策效果有限;要改变现行政策来促进农业经济发展，根据农民的耕种模式是否对环境有利来给予补贴。
关键词：化肥，需求价格弹性，需求收入弹性
化肥是影响农业，农村和农民问题以及生态环境质量的重要因素。影响化肥需求的因素有很多，如人口，农业经济发展，种植结构，国家政策和环保要求。其中，国际化肥市场政策的干预以及国家政策对化肥消费需求的影响成为关注的焦点。自1998年以来，中国国家化肥政策一直以限制价格上涨，废除农业税，直接补贴农民等方面为重点。基于Gorman的间接效用函数和衍生自罗伊恒等式的需求函数，我们得出了关于中国化肥的可行消费函数。根据1998 - 2007年中国31个省份单位面积化肥用量，化肥的价格指数，农民收入和其他消费指数等面板数据，我们尝试探索不同省份不同时间话费的价格弹性和收入弹性的计算方法，采用STATA统计分析软件包;根据计算结果，我们提出了关于控制化肥消费的建议。
通过对化肥需求弹性的分析，我们力求验证自从1998年来化肥的消费需求在多大程度上受到化肥价格和农民收入的影响，并提出了有利于农业发展和环境保护的政策优化建议。
1研究综述
鉴于化肥是作物生产的关键因素（Jin Xuyun [1]，2006; Liu Aimin [2]，2005），一些专家预测，到2030年之前，中国的农业发展将继续基于化肥（周建民[3]，2001）。事实上，中国对化肥的实际消费需求已经验证了专家的预测。多年来，实际上对化肥的消费需求呈现上升趋势，单位面积化肥消费量从1998年的0.254296t/hm2增加到了2007年的0.343197t/hm2。由于中国化肥流失率高，化肥对农业生产的影响呈下降趋势，化肥是环境污染的重要原因，尤其是水污染的事实证明了这一点。有专家认为，中国应制定控制消费者对化肥需求的各种措施（张光辉[4]，2009;王玉梅[5]，2009;顾和俊[5]，2009;邱军[7] ]，2007; Ma Ji [8]，2006;庞凤喜[9]，2006）。
在这方面，许多专家学者分析了化肥消费需求增加的原因，并指出影响化肥需求的许多因素包括人口，经济，技术和政策 ， 由日益增长的人口造成的粮食需求的增加，从粮食转为经济作物的种植结构的改变，农业经济发展对化肥的过度依赖，
促进消费者对化肥的需求（张文芳 [10]，2007 - 2008）。 有学者认为自从20世纪80年代，国家政策一直是增加消费者对化肥的需求，而化肥价格的上涨被归因于是政府与市场的原因。（Long Wen Jun [11]，2006）;
因为这些原因，一些学者提出了相关提案，例如，化肥的环境税
应用于规范农民对肥料的使用。国家应逐渐削减对化肥产业的优惠政策和价格调控政策，将有利于农民的农业生产转型与中国农业模式与可持续发展;从农村未来发展的角度来看，有利于实现农业发展和环境的双重目标，关于农业发展的环境政策应被制定。通过发展绿色农业和生态农业来解决化肥生产等农业生产造成的污染问题。还提出废除化肥生产工厂的发展补贴，恢复化肥行业的增值税和将对化肥产业的直接补贴改为间接补贴来实现调节化肥供需市场的目的。
然而，这些研究和建议而，这些研究和建议不能彻底的回答以下问题：国家政策如何影响化肥的实际需求？ 国家要如何制定政策才能不仅要保证食品的生产安全也把化肥对环境带来的的负面影响降低到一个确定的范围，学者们提出的政策建议诸如对化肥征税以及减少农民的化肥补贴现在是否可行？它们是否可以鼓励农民科学合理的购买化肥？
实际上，自从1998年中国的化肥分配体制改革之后，为了农业发展制定了化肥工业的支持政策多年来总是实施限制价格与补贴的化肥政策，自从2003年，中国开始专注于为了提高农民收入的支持农业发展的政策，例如提高粮食购买价格，增加对农民的直接补助。建立化肥价格上涨与多种农业生产与增加对多种农业生产的全面补助的联动机制。在国家的政策介入下化肥的价格已经趋于稳定。从市场上看，政策的带头作用与对化肥价格的分析，成为解决问题的关键。
目前，在对化肥的需求影响因素的分析方面，虽然有些学着指出化肥的价格弹性相对稳定，并且花费的价格波动对化肥消费的影响是无限小的，不过，我们认为分析化肥的价格弹性仍然是处于认识到化肥对农业生产很重要的阶段。相关的分析仍然集中在产品质量的分析上，缺乏对以价格为载体的国家政策的修改的研究。
同时，有些学者对国家政策对化肥消费的影响进行了研究，证实对化肥的消费需求在很大程度上收到政策的影响，并且政策对化肥价格的影响很大，但对于化肥的价格波动对化肥需求的影响的深入分析不足。
2计算价格需求弹性的理论方法
本文认为化肥或其他商品的需求可以用间接效用函数表述，农民的效用函数如下：
其中v（p，y）是价格p=（p1，p2）的间接效用；Y是农民的平均收入，a（p）和b（p）都是线性凹函数，戈尔曼证明了间接函数与需求函数之间的线性关系符合罗伊恒等式，则化肥的需求函数如下：
其中的a（p）和b（p）可以用如下线性函数表示
，
其中gamma;1，gamma;2，beta;是未知系数,相应的化肥需求函数可以表达如下：
相应的化肥的线性支出函数可以表达如下：
直接效用函数（stone—geary效用函数）如下：
其中参数gamma;1和gamma;2分别是化肥所需的消耗量和其他商品所需的消费量。
3中国化肥的需求价格弹性的推导
我们每单位面积消耗的化肥，农民的净收入以及自从1998到2007年以来的中国各省份的化肥的价格指数。假设是j省份第t年农民在化肥上的消费；是农民对其他商品的需求，是j省的农民在t年的平均收入，和是化肥和其他商品的价格，显然，假设其它商品的价格与省份无关。
根据上述的线性支出函数我们得到不同地区的化肥支出函数如下：
，其中和是系数不同的商品。
假设是化肥和其他商品的平均需求和j省在t年份的农民的平均收入，受到价格的调节。所以本文涉及的农民的净收入不受指数通货膨胀指数的影响。
至此我们得到：
当是j省份在t年的农民数量，我们假设，这里的，是平均数为0是的随机效应，假设是当均数为0时的标准正态分布的随机误差，假设是时间的平均值，在这方面，基于假设，化肥的支出函数可以表示如下：
在这里，我们假设，其中是的的均值。
误差项是不同省份不同时间有其他因素引起的对化肥需求的影响，可以使不同地区不同时间的价格的上涨不同，等等。，除此之外，我们假设价格与时间不相关，经过分类后得到如下表达式：
.
其中是随机效应。因此化肥的总支出函数可以表示为化肥的价格和农民的收入的线性回归模型。对于上述表达式（8）我们可以发现：
，
根据弹性的定义，我们得到。
4计算化肥的需求弹性
跟据1998 - 2007年期间，中国31个省的面板数据我们的回归结果如下
|
变量 |
估值 |
标准差 |
T 值 |
|
|
－0． 017 565 6 |
0． 003 352 4 |
－5． 24 |
|
C |
0． 034 945 4 |
0． 003 162 2 |
11． 05 |
|
|
3． 92e －06 |
2． 63e －07 |
14． 89 |
从表1可以看出，的平均值为-0.0175656,波动于，c的均值为0.0349454，波动于，的平均值为3.92e-06，波动于，三个回归系数满足t检验，在显著性水平为0.05下是是显著的。模型解释度，表示农民的净收入和化肥的价格指数可以解释65.98%的化肥消费，统计回归中涉及的变量可以再表2及表3描述。
表二显示，省计化肥单位面积消耗量中，化肥最低消耗量为0.108202t/hm2,化肥最大消耗量为0.595t/hm2，化肥平均消耗量为0.287846t/hm2，化肥价格指数有257个观察值，最小的是0.86，最大的是1.17，平均值是0.997827；农民的净收入有310个观察值，，最小的是1231.5，最大的是10144元，农民的人均年收入为3007.157元可以看出每个单位地区之间的化肥消费有着巨大的差异，农民的年收入每年每省都有着巨大差异。
换句话说，表1的回归结果如下：
，根据化肥的价格弹性和化肥的收入弹性，由，得到，意味着化肥的基础需求为0.35t/hm2。
按照上述年份和公式，我们得到不同省份和年份的化肥价格弹性和收入弹性，见表三和表四。
从表三的计算结果来看，中国化肥的平均价格弹性为0.264575，而且每个省的弹性都有差异，化肥价格弹性超过平均水平的省份有山西，福建，广东，广西，四川，甘肃，新疆，宁夏，青海等地，这意味着这些省份的价格变化对化肥需求的影响要大于其他省份，此外，浙江和江苏的化肥弹性仅为负数，说明这两几个省份经济建设健全，发挥化肥供需市场的调控作用，其他省份的化肥弹性表示化肥市场价格的扭曲。
同时通过表3的计算结果可以发现，中国化肥的收入弹性平均为0.373336，各省份的弹性差异不大，从全国来看，江苏浙江和广东的化肥收入弹性最大，化肥收入弹性高于平均水平的省份包括河北，辽宁，吉林，黑龙江和福建，山东，这意味着上述省份的化肥需求将随着农民收入的进一步增加而上升。
表4的计算结果表明，随着时间的推移，化肥需求价格弹性的下降意味着化肥价格的僵化越来越明显，价格变动对化肥消费的影响越来越小 。
与此同时，表4也显示，随着时间的推移，化肥需求的收入弹性上升意味着农民的净收入越多，化肥需求越大。
5结论和建议
总之，我们可以得出以下结论。
（一）中国化肥需求的增加受到人口增长，结构变化和经济发展等多种客观因素的影响，是增加需求的根本原因化肥是国家政策的实施，特别是国家扶持化肥行业发展的政策（如限价，给价补贴，导致化肥价格低廉），支持农业和农民受益的政策（给农民直接补贴）
，这扭曲了化肥的实际价格，使化肥市场价格不能反映真实的供需形势，价格法在化肥市场上失灵。这在一定程度上导致了化肥的滥用。
（二）中国真正有效的化肥市场尚未形成。在参与本研究的31个省市中，江苏和浙江化肥市场价格仅反映价格规律;其他地区化肥市场价格无法反映供应情况
和市场需求关系。
（三）“化肥直接补贴”和“直接补贴”
农民补贴“将继续扭曲化肥价格，扩大农民化肥需求，不利于环境保护，相反，化肥价格弹性日益僵化，收入弹性增加表明，收集化肥税和提高化肥价格以纠正农民消费者化肥需求的措施不足，增加农民收入
是历史潮流，因此，考虑到环境保护的农业发展政策应该是根据不同的补贴水平
农民受精方式不同。
（四）我们计算出中国化肥的基本需求为0。 35 t / hm2。通过比较，目前北京，天津，上海，江苏，福建，山东，河南，湖北，广东，海南等省份化肥的消费量已经超过了化肥的基本需求。所以要加强这些省份化肥的管理，减少化肥对环境的破坏。因此，在促进农业经济发展的过程中，要及时发布化肥有效管理措施，走农业和环境综合发展之路。目前，我们应该为改善农业收入而改变财政补贴政策。建议<!--
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