中國農(nóng)戶生活能源消費模式選擇行為研究

中國農(nóng)戶生活能源消費模式選擇行為研究

中國現(xiàn)在有7.129億人口居住在農(nóng)村地區(qū)（國家統(tǒng)計局，2010年）。大多數(shù)農(nóng)村居民仍然依賴傳統(tǒng)的能源、糧食和工資消費。在教育資源豐富的地區(qū)，主要是高污染能源生產(chǎn)的煤炭產(chǎn)品和高污染能源。在傳統(tǒng)資源和能源資源匱乏的農(nóng)村地區(qū)，燃料不足可能導致能源短缺。從20世紀90年代中期之后,中國農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)可以觀察到農(nóng)村居民開始由傳統(tǒng)和污染能源向商品及清潔能源轉(zhuǎn)變。很多研究關(guān)注了中國農(nóng)村地區(qū)生活能源消費的現(xiàn)狀、階段和特征(Wang等,2001),包括對中國林區(qū)(張海鵬等,2010)、牧區(qū)(馬麗、夏建新,2010)、沙區(qū)(施智寶等,2005)等不同資源和環(huán)境條件區(qū)域的研究,以及山區(qū)(楊繼濤等,2008)、丘陵地區(qū)(牛叔文等,2007)等不同地形區(qū)域的研究。總的來說,糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)戶能源消費以秸稈為主,林區(qū)以薪柴為主,牧區(qū)以柴草為主,沙區(qū)也以薪柴為主。Wang等(2001)通過指標分析方法,研究中國農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)戶家庭能源消費之間的關(guān)系,總結(jié)了3個階段的特征。這3個階段分別是20世紀70年代的“長期大量缺乏”階段、80年代到90年代的“能源滿足期和商品化能源增長初期階段”和90年代后期開始的“能源轉(zhuǎn)變階段”。然而,已有研究大多使用總量數(shù)據(jù)進行研究,很少以農(nóng)戶為單位進行研究不能揭示微觀行為特征(Wang等,2001;李光全等,2010);對于少量研究農(nóng)戶生活能源消費的研究,則遺漏了氣候狀況、房屋結(jié)構(gòu)等重要解釋變量(Jiang等,2004);有的研究只是針對一個縣或一個村進行生活能源消費狀況調(diào)查,對中國大部地區(qū)沒有代表性(牛叔文等,2007;陳秉譜、張栓寶;2009);有的研究從農(nóng)戶數(shù)據(jù)出發(fā),但卻沒有關(guān)注農(nóng)戶對能源的選擇行為(張海鵬等,2010)。本文從微觀農(nóng)戶的角度,實證分析農(nóng)戶生活能源消費模式的特征和影響因素。一、農(nóng)戶生活能源消費特點一般意義上理解的農(nóng)村生活能源消費的轉(zhuǎn)變,主要是指越少地使用傳統(tǒng)生物質(zhì)能源,而越多地消費商品高質(zhì)能源。對于目前處于“能源轉(zhuǎn)變階段”的農(nóng)村居民來說,其生活能源消費有兩個基本特征。一是生活用電消費快速增加;二是農(nóng)戶生活燃料來源由秸稈、柴草等傳統(tǒng)能源向電力、燃氣、太陽能等商品和清潔能源的轉(zhuǎn)變。這是在“不可逆”的“能源轉(zhuǎn)換階段”的基本特征,即能源消費總是從傳統(tǒng)向商品、從低質(zhì)向高質(zhì)能源發(fā)生升級。但由于需求的上升和能源價格的上漲,農(nóng)戶也有可能發(fā)生“可逆”的能源消費行為,即農(nóng)戶生物質(zhì)能源的消費比重有可能上升,不存在升級現(xiàn)象。(一)家庭環(huán)境對農(nóng)戶基本生活用電的影響中國農(nóng)村生活用電水平在過去的20年內(nèi)大幅增長。1991年,中國農(nóng)村人均生活用電為26.46千瓦時,到2009年增長為286.16千瓦時,增長了10倍。相對于農(nóng)村的增長來說,城鎮(zhèn)在1991年的人均生活用電水平為102千瓦時,2009年為455.41千瓦時,由于基數(shù)比較大,只增長了3.5倍。農(nóng)村居民的人均生活用電量與城市居民相比,存在著很大的差距。從20世紀90年代到2009年,中國農(nóng)村人均生活用電一直低于城鎮(zhèn)水平,但均保持了相似的增長趨勢。對于電器化程度不高的農(nóng)村來說,這是一個待開發(fā)的市場,有巨大的潛力。從圖1可以看出,農(nóng)村和城鎮(zhèn)人均生活用電在1991~2004年均平穩(wěn)增長,在2005年均有一個較大的提高。從圖2的增長率來看,除去1995年,農(nóng)村人均生活用電的增長率一直都是高于城鎮(zhèn)的增長率,并具有與城市類似的增長路徑和模式。1991~2009年,農(nóng)村生活用電的年均增長率為13.65%,城鎮(zhèn)在這19年間的年均增長率為8.15%,農(nóng)村比城鎮(zhèn)地區(qū)高出5.5個百分點。生活用電是衡量生活質(zhì)量的一個代表性指標,從這個角度出發(fā),近20年間,農(nóng)村居民用電消費的活躍程度要遠高于城鎮(zhèn),農(nóng)村生活質(zhì)量的提高要快于城鎮(zhèn)地區(qū),當然這也與農(nóng)村地區(qū)的基數(shù)水平比較低有關(guān)。農(nóng)村人均收入水平的提高、通電率和電力供應(yīng)條件的改善,使農(nóng)村居民的電器購買和擁有量迅速上升。從圖3可以看出,農(nóng)戶家用電器的使用經(jīng)歷了從單一到多樣、從少到多、從低檔到高檔的過程,每個階段電器的擁有情況可以反映出農(nóng)戶生活的狀況。如果將這個時間段內(nèi)的電器消費劃分階段,大概可以分為溫飽階段電器消費、從溫飽到小康過渡階段電器消費和小康階段電器消費。處于溫飽階段時,農(nóng)戶的購買力較低,有效需求不足,除基本生活需求之外,幾乎沒有多余的購買能力購買電器,這個階段各種電器的百戶擁有率不足為1;處于從溫飽到小康的過渡階段時,農(nóng)戶收入得到提高,具有一定的電器購買力,對于電器的消費觀念也在逐漸發(fā)生變化,向城鎮(zhèn)開始靠攏,這個階段表現(xiàn)為較傳統(tǒng)電器電風扇和彩電的迅速增長;處于小康階段時,傳統(tǒng)的生活資源已近飽和,農(nóng)戶消費向帶有奢侈享受型的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移,表現(xiàn)在空調(diào)和冰箱的消費增長。從歷史生活用電和電器存量的變化情況來看,農(nóng)戶生活能源消費模式處于升級狀態(tài)。(二)不同地區(qū)存在著以秸稈柴草和煤炭為主要生活燃料主要來源的農(nóng)戶比例變化本文利用1996和2006年兩個不同年份點的全國農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù),反映農(nóng)戶生活燃料消費的變化。與2006年的農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)不同,1996年的數(shù)據(jù)未統(tǒng)計電和沼氣能源,所以,1996年的“其他能源”一項包含了電力和沼氣。從表1可以看出,在中國的東部、中部農(nóng)村地區(qū),以秸稈柴草作為主要生活燃料來源地農(nóng)戶比例下降,其中東部下降幅度最大,西部地區(qū)的比例反而有所上升;以煤炭作為生活燃料主要來源的農(nóng)戶比例在西部地區(qū)發(fā)生下降,在東部和中部地區(qū)有所上升。根據(jù)各種能源對環(huán)境和身體的影響好壞,秸稈柴草和煤炭均是低質(zhì)污染能源,中國東部、中部和西部地區(qū)以這兩種能源作為主要生活能源的比例分別下降了15.35%、3.95%、5.07%,在全國范圍內(nèi)下降了8.25%,東部地區(qū)從傳統(tǒng)低質(zhì)能源向商品高質(zhì)能源轉(zhuǎn)變的速度是最快的。從這一方面來看,如果不包括煤炭,則東部和中部地區(qū)農(nóng)戶生活燃料消費處于升級模式,而西部發(fā)生了可逆的現(xiàn)象;如果包括煤炭,則全部地區(qū)的農(nóng)戶生活燃料消費模式均處于升級狀態(tài)。二、從單一到多元的轉(zhuǎn)型模式根據(jù)上文的分析,生活能源中電力消費量的增長和生活燃料消費的轉(zhuǎn)變,主要反映了農(nóng)戶生活能源由秸稈、薪柴、煤炭等低質(zhì)能源消費為主的低級模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏Α⑷細?、太陽能等高質(zhì)能源消費為主的高級模式。本文認為,這種轉(zhuǎn)變速度在不同特征、不同地區(qū)的農(nóng)戶是不同的,本文通過實證分析確定其影響因素和大小。(一)proit模型結(jié)構(gòu)本文模型所考慮的因變量是農(nóng)戶對生活能源的低級模式與高級模式的選擇行為,屬于二元離散選擇模型。同時,農(nóng)戶在做出能源消費的決策時,可能取決于外界環(huán)境屬性、消費品本身的屬性和決策者個體屬性。給定農(nóng)戶收入水平,假設(shè)農(nóng)戶的間接效用函數(shù)為V=V(E),其中,E代表農(nóng)戶的生活能源消費模式,Ea代表以低質(zhì)能源為主的消費模式,Eb代表以高質(zhì)能源為主的模式。農(nóng)戶選擇兩種消費模式的效用函數(shù)分別是:Va=V(Ea)+εa;Vb=V(Eb)+εb。式中,Va和Vb分別為模式Ea和Eb模式下的間接效用函數(shù)。由于在中國大部分農(nóng)村地區(qū),農(nóng)戶主要使用的還是秸稈、薪柴和煤炭,所以,這里設(shè)定Y=1表示農(nóng)戶選擇低級模式,Y=0表示農(nóng)戶選擇高級模式,二者的選擇概率分別為:式中,X和β分別是解釋變量和系數(shù)的向量形式;β反映X的變動對概率的影響系數(shù);假設(shè)存在一個連續(xù)反應(yīng)變量y*,其閾值范圍為負無窮到正無窮,當y*到達某個界限值c時,Y發(fā)生變化。y*賦予函數(shù):式中,i為農(nóng)戶個體。由式(1)至式(3)得到:式(4)為二元選擇的Probit模型,Φ(βx)為標準正態(tài)累積分布方程。標準正態(tài)分布和邏輯分布是對稱的,但在很多經(jīng)濟問題上,二元Probit模型由于概率分布問題具有一定的風險。Logistic分布模型是比較常用的形式,常常被用來替代Probit模型,在計算上比較容易。由于本文假設(shè)農(nóng)村居民對于生活能源的選擇是在效用最大化的原則下進行,其所遵循的是邏輯分布原則,Probit模型是將標準正態(tài)分布作為其概率分布而得到的,不適于農(nóng)戶的效用最大化原則。所以,式(4)的Logistic形式為:Λ(xβ)取值范圍在0~1。式(5)為非線性函數(shù),通過對Logistic函數(shù)進行自然對數(shù)轉(zhuǎn)換,即農(nóng)戶選擇傳統(tǒng)能源的概率與不選擇概率之比,得到參數(shù)線性的Logit模型形式:式中系數(shù)β的含義是當解釋變量增加一個單位時被解釋變量機會比率的增長率。本文關(guān)心的是解釋變量的變化對農(nóng)戶選擇低級或高級消費能源模式概率的影響程度,所以需要將式(6)估計出來的系數(shù)轉(zhuǎn)化為對概率的邊際效應(yīng),即?Pi/?xi或?(1-Pi)/?xi:本文計算取所有樣本均值處的邊際效應(yīng)為:式(8)中,如果Pi恰好取0或者1的時候,則Pi/1-Pi就會等于0或無窮大,其機會比的對數(shù)沒有定義,因此,采用最小二乘法估計不合適。由于Logit模型總存在唯一的極大值,所以極大似然法比較適合,極大似然估計是參數(shù)的一致估計量,并且對于相應(yīng)的大樣本統(tǒng)計量也不難計算。(二)家庭關(guān)系的降水過程7個月在農(nóng)戶生活能源消費模式選擇行為的影響因素上,本文從家庭特征、環(huán)境特征和房屋特征三方面來考慮,農(nóng)戶生活能源消費模式的選擇模型最終確定為:式(9)①中,y表示選擇概率,解釋變量x1~x7分別表示人均純收入水平、家庭規(guī)模、最高教育水平、糧食作物收獲面積、經(jīng)濟作物收獲面積、林地擁有和經(jīng)營面積及房屋居住面積這7個數(shù)值變量;F、I、E、H、P分別表示家庭結(jié)構(gòu)、家庭收入主要來源、家庭經(jīng)營主業(yè)、房屋結(jié)構(gòu)和區(qū)域因素的虛擬變量組合;W代表氣候的取暖度日和降溫度日,度日的定義是平均溫度和基準溫度的差值。根據(jù)中國的實際情況和陳峪、黃朝迎(2000)的做法,采暖期主要為冬季12月、1月和2月,取暖基準溫度取18℃;降溫期主要為夏季6月、7月和8月,降溫基準溫度取26℃。度日的計算公式分別為:。式中ti為月平均氣溫,HD和CD為采暖度日和降溫度日,且HD≥0,CD≥0,即在計算過程中,當18-ti和ti-26實際值為負時,取為0。(三)5年中國農(nóng)村地區(qū)的生活能源消費狀況本文的數(shù)據(jù)來源于2005年中國農(nóng)村固定觀察點的農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)。自1984年開始,固定觀察點數(shù)據(jù)由于調(diào)查對象的穩(wěn)定和調(diào)查內(nèi)容的連貫性,且作為第一手的材料,能夠從微觀動態(tài)上觀察和研究農(nóng)村發(fā)展和農(nóng)戶行為的內(nèi)在規(guī)律特征。按照經(jīng)濟發(fā)展水平、資源、氣溫和地形的差別,在中國東部、中部和西部地區(qū)各抽取3個省共9個省為研究對象,這9個省分別是東部地區(qū)的江蘇、遼寧和廣東省;中部地區(qū)的山西、黑龍江和江西省;西部地區(qū)的陜西、貴州和廣西。2005年這9個省份的經(jīng)濟發(fā)展水平、農(nóng)村人均收入和農(nóng)村居民人均生活能源消費指標如表2所示。表2中,九省農(nóng)村人均純收入在東、中、西的組內(nèi)和組間差異均十分明顯,每組3個省的地理和資源情況也差異較大,說明樣本省的抽取具有合理性。而對于每個省來說,人均秸稈和薪柴消費量均遠高于人均生活消費商品能源,這說明2005年中國農(nóng)村地區(qū)生活能源的主要來源還是傳統(tǒng)能源。山西和貴州省的農(nóng)村人均生活消費商品能源處于最高水平,而兩省的經(jīng)濟發(fā)展水平和農(nóng)村人均純收入在樣本省中處于較低水平,可能的原因是兩省的煤炭儲量豐富。而且在商品能源的計算過程中發(fā)現(xiàn),這兩省的原煤消費量確實遠高于其他省份。從秸稈和薪柴的消費量來看,江蘇和黑龍江省的秸稈消費量與薪柴消費量的差距遠大于其他省份。可能因為這兩個省均是產(chǎn)糧大省,種植業(yè)的產(chǎn)量比其他省份要高出很多,而種植業(yè)是秸稈的主要來源。所以,從這個角度看,傳統(tǒng)能源的可獲得性是重要的影響因素。收入也是重要的影響因素,但卻不是唯一的。表3為模型中主要變量的統(tǒng)計學特征。三、農(nóng)戶的主要經(jīng)濟能力中國農(nóng)戶生活能源消費模式二元選擇模型的極大似然估計結(jié)果見表5。同模型1和2相比,模型3與模型4中加入取暖度日和降溫度日,其設(shè)定方法用來檢驗這兩個變量的重要程度;模型1、模型3與模型2、模型4區(qū)別的目的是為了區(qū)分“家庭收入主要來源”和“家庭經(jīng)營主業(yè)”;模型(5)包含所有的變量。從表4可以看出,從模型1、模型2到模型3、模型4再到模型5,方程的擬合優(yōu)度逐漸提高,一般來說,對于因變量二元選擇的模型來說,其不可能接近1,達到0.34~0.38的擬合優(yōu)度是較優(yōu)異的成績;LR統(tǒng)計量(最大似然比指數(shù))是另一個替代來度量擬合優(yōu)度的好方法,LR統(tǒng)計量逐漸增大、重要變量的系數(shù)估計值和顯著性均很穩(wěn)定。以上說明模型的構(gòu)建是穩(wěn)定的,同時變量的選取也是有效的。結(jié)果顯示,取暖度日和降溫度日是重要的解釋變量;除個別虛擬變量外,例如“家庭經(jīng)營主業(yè)”中的“商業(yè)、飲食和服務(wù)業(yè)”,其余大部分變量均為重要的解釋變量,都是不可省略的。根據(jù)式(7)、式(8)和表4的系數(shù)估計結(jié)果,解釋變量對農(nóng)戶生活能源消費模式選擇的邊際效應(yīng)計算結(jié)果如表5所示。從中可以看出以下特點。1.在家庭特征方面。收入的邊際效應(yīng)最高,達到4.07%,提高收入是轉(zhuǎn)變農(nóng)戶生活能源消費模式最直接和有效的途徑。考慮到秸稈、薪柴和煤炭具有費時費力、污染室內(nèi)空氣等缺點,收入越高的家庭越注重生活質(zhì)量,從而會放棄消費低質(zhì)能源,轉(zhuǎn)而使用高質(zhì)能源。家庭的最高受教育水平越高,農(nóng)戶對于各種能源和器具的特征、市場價格及對環(huán)境和身體健康影響的認識越高,從而越有可能逐漸放棄低質(zhì)能源的使用,轉(zhuǎn)而選擇高質(zhì)能源。受教育年限每提高1年,農(nóng)戶選擇高質(zhì)能源的概率提高0.66%。擁有私營性質(zhì)企業(yè)的農(nóng)戶和以工業(yè)為家庭經(jīng)營行業(yè)的農(nóng)戶更加有可能選擇高質(zhì)能源,相對于“其他”收入來源和“其他”家庭經(jīng)營行業(yè)的農(nóng)戶,這兩種類型的農(nóng)戶選擇高質(zhì)能源的概率會分別提高3.68%和4.29%?？赡艿脑蚴?農(nóng)戶從事私營企業(yè)經(jīng)營和工業(yè)行業(yè),意味著逐漸放棄農(nóng)業(yè)種植和養(yǎng)殖,效率原則將是農(nóng)戶首要重視的,包括時間和精力等各方面,這樣也意味著在農(nóng)村工業(yè)化的過程中,會有越來越多的原來使用低質(zhì)能源的農(nóng)戶轉(zhuǎn)而使用高質(zhì)能源。2.房屋面積和結(jié)構(gòu)方面。同“其他類型”相比,房屋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的農(nóng)戶選擇高質(zhì)能源的概率要高于5.67%?？赡艿慕忉屖?從房屋結(jié)構(gòu)出發(fā),考慮到房屋和耐用品的相配性,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房子一般屬于高價值的“好房子”,且蓋房行為一般發(fā)生在家中嫁娶的時候,這時要搭配各種大件耐用品,而空調(diào)、冰箱、電磁爐等具有高檔性質(zhì)且很有面子的能源消耗器具是主要選擇。但一般來說,不同材料的傳熱性和保溫能力不同,磚混結(jié)構(gòu)的房屋保溫能力比土木結(jié)構(gòu)的要差得多,因為其傳熱性比土木材料要快。從節(jié)能的角度考慮,農(nóng)戶如果意識到能源消費量和支出的問題,則應(yīng)該趨向理性選擇太陽能等現(xiàn)金服務(wù)支出較少的新型能源。房屋結(jié)構(gòu)的重要性要高于面積因素。農(nóng)戶住房面積每增加1平方米,選擇高質(zhì)能源的概率提高0.01%。電力等高質(zhì)能源能夠更好地適應(yīng)房屋面積,一般來說,居民家庭可以根據(jù)房屋面積的大小選擇空調(diào)的匹數(shù)、吊扇的功率和太陽能管的多少,但是,煤爐等小器具只能適用于小面積房間。同時,面積因素的影響很小,可能因為并非所有的房間都需要炊事、取暖、降溫、熱水等生活服務(wù),實際生活面積遠遠小于房屋的實際總面積;而且,很多地方的農(nóng)村房屋面積還包括用于糧食儲藏部分,這部分面積是不需要發(fā)生能源消耗的。3.環(huán)境因素方面。相對于西部地區(qū)的農(nóng)戶,東部地區(qū)的農(nóng)戶選擇高質(zhì)能源的概率高出4.78%。相對來說,中西部地區(qū)有豐富的煤炭資源,并且有安裝暖氣的習慣,東部地區(qū)在傳統(tǒng)暖氣設(shè)備上的缺乏使東部地區(qū)更加有可能選擇新型和其他商品能源。氣溫和度日從一個問題的兩個角度得到相似的結(jié)果。平均氣溫每高出1度,農(nóng)戶選擇高質(zhì)能源的概率增長3.71%。同時,降溫需求的邊際效應(yīng)又大大高于取暖需求的邊際效應(yīng),降溫需求每增加1度,農(nóng)戶選擇高質(zhì)能源的概率提高2.65%,取暖度日值的這一邊際效應(yīng)僅為0.79%。這與中國很多地方的實際情況是一致的。很多農(nóng)戶在收入提高后,夏季可能會購買空調(diào)和風扇;但在冬季使用電暖爐和空調(diào)取暖的較少;使用煤爐或多穿衣服御寒的較多。傳統(tǒng)能源的外部可獲得性是阻礙農(nóng)戶轉(zhuǎn)變生活能源消費模式的重要因素。農(nóng)戶擁有或經(jīng)營的林地面積、糧食作物收獲面積和經(jīng)濟作物收獲面積每增加1畝,選擇低質(zhì)能源的概率分別會提高0.31%、0.62%和1.3%。經(jīng)濟作物的重要性高于糧食作物,與實際情況有些差距,因為一般糧食作物秸稈(如小麥稈、玉米稈等)的產(chǎn)量要高于經(jīng)濟作物,也是中國農(nóng)