【Agricultural Economics】郝晶辉 等:天眼治火:卫星如何让秸秆不再“熊熊燃烧”

发布时间:2025-04-04文章来源: 浏览次数:

【核心提示】近日,华中农业大学农业绿色低碳发展实验室特聘研究员郝晶辉老师与中国农业大学经济管理学院于志伟博士、司伟教授合作撰写的论文《Enhancing the Local Enforcement of Straw-Burning Regulation by Digital Technology: Evidence From China》在知名国际农经期刊《Agricultural Economics》发表。郝晶辉为本文唯一通讯作者。

一、研究背景

露天秸秆焚烧(Open-air Straw Burning, OSB)是发展中国家普遍存在的农业后处理行为,其释放的颗粒物、气态污染物和温室气体对区域空气质量、公众健康及气候变化构成显著威胁。尽管多数国家颁布了禁止秸秆焚烧的法规,但卫星监测数据表明,OSB现象并未得到有效遏制,反而在部分区域呈现上升趋势。这一治理困境的根源在于多层级政府间的信息不对称:中央政府作为政策制定者缺乏对地方执行情况的实时监督能力,而地方政府因缺乏有效激励机制和高昂的监测成本,往往选择性执行甚至虚报治理成果。这种问责制缺失导致环境规制在基层治理中陷入“看得见的管不着,管得着的看不见”的悖论。近年来,数字技术的快速发展为破解这一难题提供了新路径。以卫星遥感、无人机和大数据分析为代表的数字监测工具,能够突破传统监管的时空限制,实现对OSB行为的精准定位与量化评估,从而重构中央与地方间的激励相容关系。本研究聚焦中国2013年启动的网格化管理(Grid Management, GM)改革,探讨数字技术如何通过增强信息透明度和问责机制,提升地方环境规制的执行效率,为发展中国家环境治理提供经验借鉴。

中国的秸秆焚烧监管政策经历了从分散治理到技术赋能的演变过程。第一阶段,1999-2007年,中国初步建立以部门规章为基础的秸秆焚烧管控体系,但因依赖农民自律和社区监督,政策效果有限。第二阶段,2008-2012年,随着国务院出台《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》,政策重心转向秸秆资源化利用,然而地方政府因缺乏绩效考核指标和财政激励,执行力度依然不足。第三阶段,2013年后,中央政府通过GM改革将卫星遥感技术嵌入政策执行框架,首次将卫星监测到的焚烧点数量作为地方政府政绩考核的核心指标,直接挂钩财政预算和官员晋升。这种制度创新不仅突破了传统“人海战术”的监管局限,还通过数字化手段重塑了中央与地方、政府与农民之间的博弈结构。值得注意的是,这一改革成效在不同地区呈现显著差异:财政支出依赖度高的县域、被划定为国家生态功能区的地区,以及农业机械化水平和畜牧养殖规模较大的区域,政策执行效果更为显著(本文实证结果)。这种差异反映了数字技术赋能环境治理的双重逻辑——既依赖技术本身的精准性,又受制于地方治理能力与经济结构的适配性。

本研究通过构建主从代理模型并结合卫星面板数据,系统剖析数字技术如何通过改变信息结构影响地方政府的监管努力和农民的合规决策,揭示了技术治理与制度环境交互作用的深层机制。

二、研究设计

本研究采用双重差分法(Difference-in-Differences, DID)结合两部模型(Two-Part Model)的混合方法,系统评估中国网格化管理改革对露天秸秆焚烧的治理效果。研究数据涵盖2009-2017年中国东北平原(黑龙江、吉林、辽宁)和华北平原(安徽、江苏、河北、河南、山东)共924个县的月度面板数据,核心自变量为各县GM政策实施年份的虚拟变量,因变量为NASA MOD14A2卫星监测的月度OSB点位数量。为解决OSB数据中零值观测占比高达40%的混合分布问题,研究采用两部模型:第一部通过Probit回归估计OSB发生的概率,第二部通过广义线性模型(GLM)结合泊松分布估计OSB点位数量的条件期望。模型同时控制气候变量(降水、温度、风速)、社会经济变量(农业机械化水平、畜牧业产量、财政收支比、产业结构)以及县、年份和月份固定效应,确保结果的稳健性。此外,研究通过北大法宝法律数据库收集政策文本,结合国家生态科学数据中心的秸秆分布指数,构建工具变量以缓解政策实施时间可能与OSB严重程度相关的内生性问题。平行趋势检验表明,GM实施前处理组与对照组的OSB趋势一致,验证了DID方法的适用性。

为深入剖析GM政策效果的异质性机制,研究从地方政府激励和地方秸秆利用条件两个维度展开分组分析。首先,通过财政支出与收入比衡量地方政府对省级财政拨款的依赖程度,发现财政依赖度较高的县域在GM实施后OSB点位减少幅度更大,表明预算扣减机制对地方官员的激励作用显著。其次,引入国家生态功能区虚拟变量,发现EFZ内的县域因同时面临中央和省级政府的双重考核,在政策执行中表现出更强的治理意愿。从经济条件看,农业机械化水平和畜牧业产量较高的县域政策效果更为显著,原因在于这些地区具备更强的秸秆资源化利用能力,降低了农民的合规成本。

此外,研究通过三重差分法评估GM对空气污染(PM2.5和PM10)的间接影响,发现高秸秆产量县域在GM实施后PM2.5和PM10浓度分别额外下降1.78和2.07微克/立方米,进一步验证了OSB治理的公共健康效益。为确保结果稳健,研究采用Sun-Abraham方法处理异质性处理效应,并通过500次随机抽样的安慰剂检验排除不可观测变量的干扰。最终,研究构建主从代理模型,从理论上揭示卫星技术如何通过降低信息不对称重塑地方政府与农民的博弈均衡,为数字技术赋能环境治理提供了机制解释。

三、研究发现

本研究发现,中国2013年启动的网格化管理改革显著提升了地方政府对露天秸秆焚烧的监管效率,实现了环境规制从“软约束”到“硬考核”的转变。通过将卫星遥感技术嵌入政策执行框架,中央政府首次能够绕过地方信息过滤,直接量化基层治理绩效,从而重构了中央与地方间的问责关系。实证结果显示,GM政策实施后,处理组县域的OSB点位数量平均下降56.50%,相当于每月减少约2.65个焚烧点。这一效果在财政支出依赖度较高(财政支出与收入比高于中位数)的县域尤为显著,表明预算扣减机制对地方官员的激励作用突出。此外,被划定为国家生态功能区的县域政策效果更强,原因在于这些地区同时面临中央政府的环境考核压力。从技术治理逻辑看,卫星监测技术不仅提高了信息透明度,还通过精准定位OSB事件,降低了地方政府的监督成本,使监管努力从“选择性执法”转向“全覆盖治理”。这一发现验证了数字技术在弥合多层级政府间信息不对称、增强环境规制执行力方面的关键作用。

进一步的异质性分析揭示了GM政策效果的深层机制及其边界条件。研究发现,GM的治理效果在农业机械化水平和畜牧业产量较高的县域更为显著,表明地方秸秆资源化利用能力是政策成败的关键经济基础。机械化水平较高的地区能够更高效地实现秸秆还田和离田利用,从而降低农民的合规成本;而畜牧业发达地区则可通过秸秆饲料化进一步分担焚烧禁令的执行压力。此外,GM政策对PM2.5和PM10浓度的间接影响提供了公共健康视角的补充证据:高秸秆产量县域在GM实施后,PM2.5和PM10分别额外下降1.78和2.07微克/立方米,表明OSB治理不仅改善了空气质量,还产生了显著的健康效益。

然而,研究也揭示了GM的局限性:标准化的考核指标可能忽视县域间的资源禀赋差异,导致部分秸秆产量过高的地区采取极端措施应对考核。这种“一刀切”式的数字治理逻辑可能加剧农民的合规负担,尤其是当秸秆综合利用技术尚未完全成熟时。因此,尽管GM通过技术赋能显著提升了环境规制的执行效率,但其可持续性仍取决于地方政府能否在技术治理与农民利益间找到平衡点。

文章刊发:

Yu Z W, Hao J H, Si W. Enhancing the Local Enforcement of Straw-Burning Regulation by Digital Technology: Evidence From China[J]. Agricultural Economics, 2025.



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