猪-沼-果循环经济发展模式的价值流计算与评价

傅桂英，刘世彪

猪-沼-果循环经济发展模式的价值流计算与评价

傅桂英，刘世彪

（吉首大学生物资源与环境科学学院，吉首 416000）

猪-沼-果循环经济发展模式是解决当前农业领域猪场粪污面源污染，并转化为能源、肥料产业应用的一种有效手段。因此，该文提出了“猪-沼-果”循环经济价值流分析模式，揭示其物料流转平衡机理，构建了“物料流（技术）—价值流（经济）—环境损害费用评估（环境）”的一体化计算与评价方法体系，并应用于湘西古丈县红石林镇某规模化养殖场的验证与示范中。应用结果表明：养猪场年出栏生猪1 755头，配建了沼气工程，并配种牧草地4.67 hm2和有机果园4 hm2。通过对其生产物质流程观测与分析，设立了仔猪生产、生猪育肥、沼气工程、有机果园4个相互关联的物料流转成本计算与评价中心，并按生产投入、中间转化、循环利用、产品产出、填埋处理5大环节，计算出价值流转全景图，一目了然地得知整个物料流与价值流的分布情况。依据计算数据，跟踪循环经济开展前后的猪场粪污排放变化情况，可对比分析养猪场人工、折旧、能源等成本（内部资源成本损失）减少、猪场粪污排放污染环境的恢复治理机会成本（外部环境损害成本）降低，以及多产出生猪、能源、果实的生产效益（产品增加效益），得出其评价结果。此例中，分析的结果是内部资源减少了约0.14万元、外部环境损害减少了约1.93万元及产品增加效益约3.66万元。研究结果可为企业提高资源循环利用效率和政府实施农业政策补贴提供决策依据。

农业；经济；猪-沼-果循环农业；价值流；实证评价

0 引 言

中国环境污染程度随着近些年规模化养殖的快速增长而逐步增加[1]，随着“循环经济战略”与“生态环境保护”政策的提出，环境友好型经济要求生猪养殖既要实现经济效益，还要注重生态效益[2]。朱琳敏等[3]通过分析中国当前循环农业的发展现状，提出资源综合利用制度的完善、管理制度的强化、技术体系的创新等措施。张建平[4]认为“猪-沼-果”循环农业生产模式对提高农民经济收益、促进新农村建设有着重要意义，黄宇[5]对目前部分地区大力推广的“猪-沼-果”模式在小流域治理方面的概念、发展及综合效益等方面做了一些阐述。单忠纪等[6]针对当前中国农业循环经济评价中存在模糊笼统问题，提出采用直接由样本数据驱动的 PPC 模型对农业循环经济进行客观评价，金光春等[7]采用主成分分析的方法，对黑龙江垦区农业循环经济进行了量化评价研究。关于中国农业循环经济的研究成果有很多，但有些研究存在如下缺陷：一是仅满足于项目的总体评价，未深入结构的流量研究，不够完善；二是缺乏废弃物资源化的技术、经济、环境的一体化计算与评价，难以用于指导现行农村开展循环经济的管理需要。

本文拟从循环经济和环境会计的角度，尝试构建“物料流（技术）—价值流（经济）—环境损害费用评估（环境）”的一体化计算与评价方法体系，结合经济上的价值（成本、产值、现金）等的真实计算，形成“物料流—价值流”一体化数据协同系统，从成本核算、实施循环利用前后效果的分析及评价3个方面对农业循环利用价值流进行研究，实现养殖收益增加的同时减少一定的生态环境污染[8]。以此为基础，不仅可为企业提高资源循环利用效率决策服务，还可真实评价政府补贴的成效。

1 猪-沼-果循环经济模式构建

1.1 猪-沼-果循环经济模式

猪-沼-果循环经济模式是指按国家有关畜牧业养殖及污染物排放标准要求，养殖场采用干清粪方式，将固体粪污进行堆肥处理后，作为有机肥料输入柑橘、猕猴桃等果园，液体则入沼气池进行废弃物再资源化后，沼液作为有机肥料对配套牧草地和果园进行灌溉，沼气作为能源用于生活和其他生产的一种循环经济模式[9]。沼气工程是有效处理生猪粪污的技术措施，它不仅可以减少外部污染，还能降低燃料的使用成本和购买化肥的费用[10]，同时增强农作物的抗病虫能力。

1.2 猪-沼-果循环经济模式构建

基于循环经济物料流分析和价值流分析原理，结合种养结合型农业资源循环利用运行机理和乡镇农业循环经济特点，以乡镇区域为研究边界，就可构建“生产者-消费者-分解者”的物料循环路径，形成彼此依赖的生态共生产业链，把生产、消费、废弃物处理组织在统一协调的生态网络系统中，最终建成人与自然和谐相处的生态产业园发展模式。其核心技术路线主要是：在养猪场配套建造沼气工程，通过发酵菌，经堆肥、厌氧发酵等专业化技术处理，从而可得到沼气、沼液和沼渣。其中，沼液和沼渣含有氮、磷、钾等元素和其他丰富的有机物质，能起到改良土壤养料的作用，代替化肥变成牧草地所需的有机肥料；获得的沼气可用于养殖场生产养殖和农户的供气取暖等诸多方面，实现猪场粪污废弃物的循环利用（见图1）。

图1 猪-沼-果生态产业园优化构建与发展模式示意图

与传统的牧草种植-生猪养殖-粪污还田方式相比，图1显现出一种“生产投入-中间转化-循环利用-产品产出”的有效有序的资源循环闭合模式。其废弃物“变废为宝”的再利用特征更好地体现了循环经济的要求。其中，生产投入的路线是牧草种植、生猪养殖、沼气工程、有机果园等从外界所获得的物资、能源等的流入，包括牧草种苗、外购饲料、兽药、工程材料、农药及外购电力等，它是维持闭合模式的基本条件；中间转化则指生产投入后而转化为半产品、副产品及废弃物的过程，牧草转化为饲料、母猪产下仔猪；仔猪育肥成商品猪；生猪肉加工成腊肉等，它显现出中间产品的产出；循环利用则指废弃物的循环利用而变废为肥的过程，猪场粪污和腐烂果实输入沼气工程而变为沼气和沼液、沼渣。沼气进入电力系统，产出的沼液、沼渣变为有机肥料等；产品产出则指园区最终的产品产出，包括仔猪、商品猪、腊肉、柑橘、猕猴桃、外送电力及供热、农家乐住宿服务等。

“生产投入-中间转化-循环利用-产品产出”模式更体现了循环经济发展的“输入减量化、中间再循环、输出废物资源化”的特征，其核心是提升资源利用率和环境友好度。循环利用的作用十分关键，其废弃物猪场粪污转入沼气工程后，所产生的沼气反哺回归至养殖企业，进而减少该企业的外购能源输入，同时，另一部分沼气送入供热供电系统，并通过其管网线路对外输出电、热，由此生产出新的能源产品。此外，沼液、沼渣则作为有机肥料，投入至猕猴桃、柑橘园中，可减少外购化肥的成本，由此可见，通过循环利用环节，将产业园的各种物料输入进行了优化集成，进而达到少投入、高产出，并有利于降低环境污染、减少环境治理投资成本的目的。

2 猪-沼-果循环经济模式的资源价值流原理及分析方法

2.1 循环经济模式价值流分析的目标和原理

为循环经济物料循环流提供决策有用的经济价值信息，并参与到技术领域物料循环利用与效率提升的改进和管理当中，以追求成本效益的优化及环境绩效的提升，实现生猪养殖经济效益与环境效益协调发展，这是资源价值流计算与评价的目标[11]。要开展此方面的数据采集、计算、评价工作，需要将技术、经济、环境相关的信息综合起来，开展一体化的集成与综合。其中，技术层面体现为猪-沼-果循环经济模式中生产运行的物料流动路线及流动的物料数量，主要采用物理、化学的数量计量方式对饲料、仔猪、生猪、沼气、沼液等物料进行计量；经济层面则是依据物料流动路线、数量等计算不同生产环节的成本、猪场粪污资源化价值等，主要采用货币进行计算与分析；环境层面则表现为环境污染治理成本估算方面。三者之间，共同形成一个相互共生、共同影响的生猪循环经济养殖机理。

通过“技术-经济-环境”的机理揭示，对猪-沼-果循环经济的物料、成本、污染物等流转路线进行分别计算与分析，就可建立提升物料利用率、产出效益率以及开展循环经济的成本效益评价所需的分析方法。它们的相互关系是：技术层面的“物料流”是计算经济层面“价值流”、环境层面“损害费用”的依据，而后两者则又可用来诊断、评价物料流的缺陷，为优化改善生猪产业提升循环经济的物料输入减量化、生产过程循环化、废物输出资源化的技术路线提供重要的诊断、决策与评价的经济数据。

循环经济模式价值流分析的基本原理是以生猪物料流动和成本价值的流转，通过物料流的循环路线，采用流量管理模式，解决生猪养殖带来的效率提升和环境污染评价问题。物料流流经不同的生产环节，形成物料流量、存量，以及对应的成本流量、存量，其成本可分为内部成本和外部成本两大部分。前者计算生猪养殖过程中各类资源的投入及其减量化成本，后者则计算该过程中产生的废弃物对外部环境的损害费用，通常采用环境影响评价的模式，评估出对应的污染物损害治理成本，以此来寻求评估资源利用效率、降低生猪养殖污染物的机会成本费用。这种原理所揭示的逻辑关系可如图2所示。

图2 猪-沼-果循环经济模式价值流分析的原理

由图2可见，它显示了3大计算与评价的方法。一是物料流计算，即依据“猪-沼-果”物料流路径，归集、计算其流经各生产环节的物料成本、人工成本及管理费用，同时，其输出成本分摊则按其物料流向进行分摊计算，进入腊肉、果实等最终产品的物料、人工、管理费用则构成其产品生产成本，而进入废弃框的猪场粪污、屠宰残留物的物料、人工、管理费用则构成其成本费用损失，将这两者分别与投入的物料、人工等总成本相比，则可计算出成本产出率、成本损失率2个重要的评价指标，由此反映出猪-沼-果生产方式的劳动生产率、资源利用率及损失率的经济状况。

二为废弃物的环境影响经济性评估，它源于废弃物的污染属性与环境影响之间的关联关系而建，依据废弃物的环境污染影响、资源浪费的原生短缺等机理设立，构筑出废弃物的外部环境损害评估费用的计算与评价。与一般的环境影响损害力求于理化数据的评估不同，它在归集各种废弃物的排放数量、浓度数值基础上，采用了单位污染物的货币计量金额，分别乘上对应的污染物排放量，形成各种污染物的货币损害额，再进行汇总，则可确定其废弃物的总损害费用。在图2中，其污染环境的主要废弃物有猪场粪污、病死猪及腐烂果实等。此种计算、评价模式能更好地体现出废弃物的经济损失、环境污染的双重客观属性，有利于公正开展循环经济成本效益的评价。

三是综合集成计算与评价方式，即构建废弃物经济损失与环境损害的二维评价方法，针对同一环节排放的某种废弃物数量大小、浓度高低分别计算其经济损失与环境损害费用，并以此为据来决策改进的方案。例如，病死猪的环境损害显然要比其自身的经济损失要大，同时鉴于其循环利用的可能性不大，故主要采用无害化的填埋处理。其次，采用这种二维计算模式，也可有助于公正评估循环经济的效益，即有些循环经济工程的经济产出很小，但其因大幅度减少了废弃物排放，则有可能产生大幅减少环境损害的目的，在此就可以将环境损害费用降低为评价的依据。

2.2 资源价值流分析方法体系

资源价值流计算是循环经济价值流分析方法体系的基础。它运用流量管理理论，借鉴成本流转的逐步结转方式，计算资源在物质循环全流程中的物量与价值信息[12]。其中，物料流路径决定价值流数据的形成，而后者则为前者优化提供决策、控制、考核的经济数据及方法体系[13]。由此可见，通过构建猪-沼-果循环经济模式的价值流核算体系，可对生产流程中资源循环的物料流转和价值循环的价值流转以及两者之间存在的逻辑关系进行系统性分析[14]，进而优化物料流的路径，实现生猪产业的可持续协调发展。它的计算与评价流程是：首先确定物料流转平衡关系及流经的环节，包括各环节的输入物料、输出物料及废弃物料；其次，归集各环节的成本投入数据，并以物料输出环节分别计算输出产品（或半产品）的费用、废弃物损失费用，再次，依据各环节排放废弃物数量，分别乘以环境损害单价费用，计算并汇总各生产环节的废弃物外部环境损害费用；最后，汇总列表，进而分析出各环节的资源损失浪费及污染环境经济信息，提供给工程技术人员用于优先改造工程决策的经济评价所需。

2.2.1 猪-沼-果物料流转平衡分析

物料平衡分析主要依据于产业生态学的物料流分析（bulk-material flow analysis，bulk-MFA）方法，它是指在一定区域经济系统中，对输入与输出该系统的所有物料进行物料流转定量分析的方法。在猪-沼-果循环经济模式中，其物料流经环节可分为：牧草地及柑橘、猕猴桃等果园、生猪养殖企业和沼气工程等。其模式的物料流转平衡如表1所示。

表1 猪-沼-果循环经济模式的物料流转平衡表

由表可见，猪-沼-果循环经济模式的各输入、输出环节通过模拟自然生态系统，实现从母猪、饲料等的投入到废弃物处理，再到牧草地、有机果园的整个生命周期的一个物质和能量闭路循环系统，以求在动态长链过程中达到资源利用率和资源价值增值最大化的目标[15]。该模式依据物质流分析的物量平衡原则来揭示半产品、产品产量及废弃物排放量，构成全景的循环经济物料流转状态图。将表1的物料流转、生产中心、资源投入等综合在一起，即可得到图3的物料流转图。它可清晰地反映了整个物料流的概况，为价值流计算提供了流动计算依据。

从图3可知，其横向是物料流转的4大生产环节，包括仔猪生产、生猪育肥、沼气工程、牧草果园，它们形成物料流转的前后递进关系，即前一环节的半产品进入后一环节的输入端，形成“半产品-原料”的转化关系，它即可反映物料的有效利用状况，同时也可揭示不同环节所产生的废弃物流转情况；纵向则被分为投入资源、生产流程、废弃物排放、最终产品产出4大部分，通过线条箭头，将各环节的合格品产出、废弃物产生清晰地区分开来，一目了然地揭示其产生、废弃情况。与一般直线式经济模式的物料流转不同，循环经济模式的物料流转增加了废弃物再生利用的路径，如猪场粪污输入沼气工程环节，沼气产生燃气等能源产品，沼液和沼渣被作为有机肥进入果园进行充分利用，显然有助于循环经济的资源利用率提升、环境污染降低的分析要求。

图3 猪-沼-果循环经济模式的物料流转图

图3的物料流转，为循环经济的价值流计算与评价提供了真实的依据。价值流计算与评价，就是依据此种物质流转递进关系，采用“步骤跟进并结转”的方式，分别归集各环节的成本费用，并按合格品产出、废弃物排放方向，计算确定资源有效利用成本、废弃物损失浪费费用，进而依据废弃物的费用转化为再利用工程的输入成本，达到既减少浪费损失，又变废为肥，生产出新的产品价值的目标。

2.2.2 循环经济模式的资源价值流计算与分析

如前所述，循环经济资源价值流计算[16]主要是依据物料流动的理化数据，划分生产中心及投入、产出、废弃的相关物量信息，从成本、废弃物费用损失、废弃物环境治理成本3个角度来计量其价值流动情况。据此，可将物料流转（投入、废弃、产出）的成本，按其归属于生产者自身的成本及损失，划归为内部资源价值流成本；而废弃物污染环境将会带来的治理机会成本，因其不归属生产者负担，而是损害环境的公共费用，从生产者角度归并为外部环境损害成本。它虽不归属生产者自身负担，但因是在生产过程中所产生，并严重危害环境的清洁性，而被经济学称为外部性，被错位地落在了生活居民、当地政府的成本中。在当前环境法规趋严的条件下，这部分也终将会转化为生产者的成本，进而实现外部损害内部化处理。

依据图3，可确定价值流计算的步骤包括：①确定成本项目，将生产流程中的相关成本分为材料成本、系统成本及能源成本。材料成本包括投入的母猪、仔猪、饲料、兽药、树苗及农药等；系统成本包括人工劳务费、畜禽栏舍折旧费、沼气设备折旧费及相关的间接费用等；能源成本是指在生产过程中耗费的电费及水费等费用。②从数量方面核算各环节的资源流转。③从金额方面核算各环节的资源流转。根据各环节的物质流转路径，以上一个价值中心的数量核算为基础，将本生产中心物料的输入、输出数量转化为成本并进行加总，即可形成猪-沼-果价值流计算的全景图。

1）内部资源价值流成本的计算

猪-沼-果循环经济模式内部资源价值流成本的计算，首先是确定出有机果园、仔猪生产、生猪育肥、沼气工程4个生产中心，并归集投入各中心的不同成本、费用数据。其数值测定可采用生产现场实测方式，利用统计管理表格进行实际测定资源投入量、消耗量、产品产出量、人工工时量等，作为物量计测的原始单据，再分别乘以各自的成本费用单价，依据各环节的产出、废弃物可分别确定资源有效利用成本、废弃物损失成本；同时依据废弃物排放量，也可评估出外部环境损害费用。

根据物料流输入、输出平衡原理，按总投入成本=总输出成本的成本平衡式，可推出以下计算公式:

生产中心的资源流总成本=投入中心的物料成本+输入中心的人工工资等系统成本+输入中心的管理费用等间接成本 （1）

生产中心的资源有效利用成本(元)=[生产中心的资源流总成本(元)/（中心输出合格品数量（kg）+中心排出废弃物数量(kg)]×输出合格品数量(kg) （2）

生产中心的废弃物损失费用(元)=[生产中心的资源流总成本(元)/（中心输出合格品数量(kg)+中心排出废弃物数量(kg)）]×排放废弃物数量(kg) （3）

由以上3个公式可以看出，内部资源价值流成本来源于其投入的物料总成本，以此作为分子除以输出端的合格品数量与废弃物数量之和，计算出单位成本，而后按公式（2）、公式（3）的合格品数量、废弃物数量分别计算出资源有效利用成本、废弃物损失费用。这2个数值存在一个资源利用效率的反映问题，前者体现物料进入合格品的比例及成本单价变动情况，及资源的有效利用，而后者则是一种损失浪费费用，是应该力求通过工艺改造尽可能地减少或杜绝的成本。有了此种计算数据，就可有效评估物料流转的状况，进而予以浪费损失诊断，并评估出改善某环节技术工艺水平可能带来的有效利用成本提升与废弃物损失降低的经济潜力水平。

2）废弃物的外部环境损害费用计算

依据资源价值流的分析原理，废弃物不仅是生产单位所发生的经济损失，而且其堆放与处理均有可能产生污染，对应其污染的清除与恢复，同样需要发生相应的治理费用。鉴于此部分费用并非废弃物的产生单位负担，故对它来说可称为外部环境损害费用[17]。从废弃物的产生、排放、清除、恢复的全周期来看，评估这些费用可更客观地计算废弃物的全部真实费用，提供给与废弃物清除、恢复等环境治理相关的企业、政府、社区等作为共同协商处理的基础依据。

与废弃物内部成本损失依据物料流转数量、单价的计量模式不同，外部环境损害费用因尚无现实的交易市场确定交易价格，其货币计量主要是采用废弃物的环境影响评估模式进行。尽管其损害评估额并不像内部损失那样以精确计量为主的计算值精确，但不同污染物所造成环境损害相对程度却可以大体上客观划分，同时又是环境法律事件诉讼判决、环境治理工程预算估计等事件的主要参考依据，进而得以普遍应用。

自20世纪末开始，对废弃物（污染物）的外部环境损害费用评估研究，已在环境经济学、环境影响评价学、环境会计学等学科中广泛展开，并取得了许多重要的研究成果。应用于实践的一些环境损害系数数据库，也得以在应用领域发展。如日本开发了LIME、JEPIX、MAC 3种数据库，荷兰开发了 Eco-indicator99系数数据库，欧盟开发了Externe认定系数数据库等。而中国目前尚在研究之中，但尚未颁布可供实践应用的类似数据库。在上述数据库中，中国的学术界大都采用日本的LIME模型数据库[18]。该模型方法又称为基于端点模型的生命周期环境影响评价方法（LIME，life-cycle impact assessment method based on endpoint modeling）。

猪-沼-果外部环境损害费用主要是指生猪养殖产生的猪场粪污造成的环境损害，其具体核算程序是：

1）确定废弃物、污染物品名和数量。在农业生产系统内，可借鉴养猪工艺学的理论和方法，将生产系统中所明确的废弃物及污染物数量单位予以标准化，以便于统一进行货币化核算。借鉴第一次全国污染源普查动态更新数据[19]，计算不同生产环节的污染物，具体估算公式如下：

=××（4）

式中为猪饲养期粪污产生量，kg；为饲养量；为饲养期，d；为产污系数，kg/( 头∙d)。

2）确定环境损害系数值。根据上一步骤确定的废弃物和污染物种类，借鉴LIME系数表（日本2005）中相对应的环境损害系数值，最终可获得以货币为单位的LIME值。

3）将生产中心的污染物数量与相对应的环境损害系数值（LIME值）相乘，最终核算出货币化的外部环境损害价值（费用）。其核算公式（5）如下

外部环境损害费用=∑（某废弃物数量×LIME值）

3 案例分析

3.1 研究区生猪养殖发展概况

红石林镇位于湘西州古丈县，荒地山林多、水田少[20]。解放以来，红石林镇养殖生猪数量变化很大。根据历年《古丈县国民经济统计资料》的整理数据可知，自1952年至2018年期间，年内出栏数、年末存栏数均有大幅度的增加，尤以1962年以后，因不断改良品种、增加畜牧业基地养殖等措施[21]，致使其增加的数量巨大。如1962年的年内出栏数、年末存栏数分别为56头和768头，2018年的年内出栏数、年末存栏数分别为6 816头和3 592头，分别比1962年增加了12 071.43%和367.71%。

3.2 某规模化养猪场的应用

3.2.1 资源价值流分析流程设计

本文选取红石林镇某规模化养猪场作为研究对象。该养猪场成立于2012年5月，占地面积0.47 hm2，采用自繁自养模式。养猪场常年存栏母猪57头，年出栏生猪1 755头。现有水电设施齐全，配备了沼气工程，配种牧草地4.67 hm2和有机猕猴桃果园4 hm2。对该规模化养猪场进行资源价值流分析的流程如表2所示。

表2 养猪场资源价值流分析流程

流程设计主要包括划分生产中心、数据收集、成本核算、分析与讨论4个步骤。其中，生产中心的划分主要依据物料流的层次递进关系进行，其对应的物料流转关系如前述的图3所示；数据收集则主要是对各中心的养殖、饲料、水电、人工、粪污的数量、工时进行统计归集，并确定输入、转化为合格品（半产品）输出、废弃物产生等的数据，可借助于前述表1的格式进行分门别类的统计；成本核算则依据资源价值流的方法，在分析各中心物料流的基础上，归集其物料成本、人工费用、管理费用等所有投入费用，再按前述公式（1）至公式（3）进行分摊计算，分别计算出输出半产品（或产品）成本、废弃物经济损失费用，同时按公式（4）和公式（5）计算其废弃物的外部损害评估额，最终予以汇总成表；分析则是依据汇总表诊断各中心最值得优先考虑的改造环节，主要以废弃物内部经济损失额或外部环境损害额的大小排序依次排列，以确定其重点优化环节；讨论则是于循环经济路线优化后，再计算其价值流结果，并与循环改造前的数据结果进行比较，评价出循环经济开展的成本效益成果。

3.2.2 各生产中心的资源价值流计算

通过对该养猪场的调研可知：该养猪场年饲养1头母猪需用自产的青粗饲料400 kg及均价1.45元/kg的精饲料700 kg；1头母猪平均每年可产2胎仔猪，平均每胎可产仔猪19头，存活并育肥17.1头，存活率90%；仔猪60日龄，平均体质量20 kg，需要饲料约100 kg，保育料价格为2.1元/kg；育肥猪育肥时间约120 d，平均体质量120 kg出栏，需要自产青饲料200 kg及均价为1.5元/kg的育肥料300 kg。每头猪的保健成本为20元，另外还有水电消耗、栏舍损耗等。

1）仔猪生产中心的资源价值流计算

仔猪生产中心投入的物料成本约46.71万元；水电动力等费用计入能源成本，按仔猪头数与生猪育肥核算中心进行分摊可知水电费约0.27万元、系统成本（人工、折旧等）约10.41万元。仔猪生产中心输出仔猪38 980 kg，按每公斤30元的销售价核算，合计116.94万元。仔猪存活率按90%估算，即病死猪成本按仔猪成本的10%进行分配，为3 898kg。

按照公式（1）至公式（3）可计算得出：生产中心的资源流总投入成本约为57.39万元；生产中心的资源有效利用成本约为52.18万元；生产中心的废弃物损失费用约为5.21万元。

2）生猪育肥生产中心的资源价值流计算

生猪育肥生产中心将仔猪价格及育肥各阶段所需的饲料计入物料成本。育肥阶段投入物料成本约78.98万元，能源成本约1.61万元，系统成本约57.17万元；出栏商品猪为210 600 kg，按每公斤14元的销售价核算，合计约157.08万元；生猪存活率按90%核算，即病死猪成本按商品猪成本的10%进行分配则为21 060 kg。按照公式（1）至公式（3）可计算得出：生产中心的资源流总投入成本约为189.94万元；生产中心的资源有效利用成本约为172.67万元；生产中心的废弃物损失费用约为17.27万元。

3）沼气工程的核算

①沼气工程投入成本的核算

调研得知，该猪场建有300 m3的沼气池，耗费了约27万元人民币的建设成本。若每季度清理一次，该沼气池可使用10 a，故每年需摊销27 000元建设成本。运行成本则主要包括如下内容：原料费：生猪液体粪污；日常管理费用每年为1 500元/a；每年电费300元；每年维修费用等约为4 200元/a；运输费用：约为9 000元/a；人工费约为4000元/a。根据计算可知，沼气池每年的运行成本大约为19 000元/a。按照公式（1）可计算得出：生产中心每年的资源流总投入成本为4.6万元。

②沼气工程收入的核算

据调研得知，该沼气池可日产沼气51 m3，年产沼气18 615 m3左右，按沼气均价1元/m3计算，全年沼气收入为18 615元。沼液和沼渣输入牧草地和有机果园代替化肥使用。该沼气工程每年可生产大约900 t沼肥，每吨沼肥可节约20元的化肥使用费用。因此，该沼气工程沼肥收入为18 000元/a，全年合计收入为36 615元。沼气工程生产中心的资源有效利用成本分为沼气和沼肥两大块，并按产出收益比进行分摊，可得出其有效利用成本为沼气23 363.4元、沼肥22 636.6元。

由沼气工程的核算可知，该沼气工程每年分摊的成本比当年的收入多出9 385元，意味着该沼气池使用10 a，养殖户的亏损为93 850元。若没有政府补贴，养猪户就会不愿意配套使用沼气工程。对此，沼气工程的投资则均由政府承担，进而使养猪户并无此笔亏损，籍此调动养猪户使用沼气工程的积极性。

③废弃物外部环境损害费用的核算

根据邓柏林等[22]的《规模猪场碳排放量调查》和日本统合化系数表的数据，可得出表3。该表反映了养猪场主要涉及的环境物质的外部环境损害系数及LIME值的测算参数。生命周期环境影响评价（LIME）法是从货币化的角度对农业废弃物外部环境损害进行测算。

表3 猪场各类猪头均产污系数和LIME系数表

注： LIME系数值来源于日本的统合化系数。

Note: LIME coefficients were obtained from Japan.

根据表3和公式（4）、公式（5）计算可得表4。

表4 废弃物外部环境损害费用表

4）有机果园生产中心的计算

有机果园新投入的成本主要是树苗、农药、水电、水泥架子成本及人工费用，不包括化肥，因为猪场粪污经过堆肥处理后获得的有机肥替代化肥投入到果园，因此化肥使用量将比传统直线型模式减少，甚至为0，符合循环经济减量化原则。假设在不考虑土地成本的情况下，每亩地投入树苗均价为4元，每667 m280株；农药100元；人工800元；水泥架及搭架子的人工费用合计为3 700元，按20 a折算，每年为185元；其他费用如水电费等50元。4 hm2猕猴桃的总投入成本为87 300元。在生猪养殖中，每年都会产生病死猪，目前的小规模养殖场普遍采取深埋法作为有机肥代替化肥使用，也符合循环经济减量化原则。设每亩地年均收果2 000 kg（不含烂果25 kg）。根据公式（1）至公式（3）计算可知：生产中心的资源流总投入成本约10.99万元；生产中心的资源有效利用成本约10.85万元；生产中心的废弃物损失费用约0.14万元。

将猪-沼-果循环经济价值流全景绘制成图，可如图4所示。由该图可知，猪-沼-果循环经济模式成本流转分为生产投入、中间转化、循环利用、产品产出4大块。总体来看，该养猪场每年循环利用猪场粪污129 976 5 kg，消除了外部环境损害费用评估为19 345.76元。同时，它们被转入沼气工程中心进行了资源化利用，产出了沼气和沼肥，进而为其他生产环节提供了能源与肥料。

图4 猪-沼-果循环经济模式成本流转图

4 讨 论

在过去研究循环经济价值流的文献中，大都采用财务指标对某一项目做总体上的经济性评价，并未涉及项目内的结构分布状况以及物料成本流转情况。本文以图4为基础开展诊断评价，即以废弃物损失对于环境的影响为媒介，进一步分析内部资源损失量、废弃物处置等环境影响因素。通过汇总仔猪生产中心、生猪育肥中心、有机果园和废弃物外部环境损害费用的计算数据，可构筑传统经济模式与循环利用模式成本对比表[23]（表5）。

由表5可见，该养殖场循环经济改造前外部环境损害约为1.93万元，经过循环经济改造，因采用猪场粪污变沼气的循环利用及病死猪无害化填埋处理，其废弃物外部环境损害费用减少了约1.93万元的损害额；产出增加效益约为3.66万元。由此可见，猪-沼-果循环经济发展模式符合自然规律，具有可持续发展的潜力。另外，到目前为止，由于技术的制约，病死猪普遍采用深埋方式处理，没有纳入循环利用流程内，故内部资源只减少了约0.14万元，病死猪的循环利用值得下一步进行研究。

表5 传统经济模式与循环利用模式成本对比表

5 结 论

本文通过深入湘西地区调研生猪养殖情况，发现普遍存在的猪场粪污直接还田的简单处理方式而造成了农村环境面源污染问题，提出采用猪-沼-果循环经济发展模式，并分析了该模式的“物料流—价值流”一体化影响机理，建立了与其匹配的管理资源价值流计算与分析方法，并以古丈县红石林镇某规模化养猪场的数据为例，开展了应用性的示范计算与分析。

1）构建了猪-沼-果循环经济模式框架。本文提出变废为肥的发展思路，建立以废弃物资源化为导向的“猪场粪污-沼气工程-有机果园”的循环经济发展模式框架，并从“生产投入-中间转化-循环利用-产品产出”流转机理，论证了其发展模式的科学性、效率性、经济性，凸显了农业循环经济开展在养殖业中的本质要求特征。提出了开展猪-沼-果循环经济发展模式所需的资源价值流计算与分析方法。通过对其资源循环利用的“物料流-价值流”二维机理分析，围绕废弃物再资源化目标，确定了物料流转平衡图，并划分了流转中具有逐步结转关系的不同生产中心，归集其投入成本，分别计算资源有效利用成本、废弃物损失费用，并对废弃物的外部环境损害费用（治理机会成本）作出客观评估。

2）该文以所调研的湘西古丈县红石林镇某规模化养猪场为例，通过数据采集、调查访谈等方式确定其生产环节的关系，分别计算出循环经济改善前后的废弃物经济损失额和外部环境损害货币评价额，进而又采用比较分析方法评价出该养猪场开展猪-沼-果循环经济生产方式所带来的经济效益和环境效果。结果表明：养猪场年出栏生猪1 755头，配建了沼气工程，并配种牧草地4.67 hm2和有机果园4 hm2。依据计算数据，跟踪循环经济开展前后的猪场粪污排放变化情况，可对比分析养猪场人工、折旧、能源等的成本（内部资源成本损失）减少、猪场粪污排放污染环境的恢复治理机会成本（外部环境损害成本）降低，以及多产出生猪、能源、果实的生产效益（产品增加效益），得出其评价结果。此例中，分析的结果是内部资源减少了约0.14万元、外部环境损害减少了约1.93万元及产品增加效益约3.66万元。研究结果可为企业提高资源循环利用效率和政府实施农业政策补贴提供决策依据。

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Value flow calculation and evaluation of pig-biogas project -fruit circular economy development model

Fu Guiying, Liu Shibiao

(,,416000,)

The pig-biogas project-fruit circular economy development model is characterized by the “waste farming-biogas project-fruit tree fertilization” waste recycling route, which is to solve the current non-point source pollution of pig farms in the agricultural field and provide an effective means of application for the energy and fertilizer industries. In this waste recycling, the integrated analysis of material flow and value flow is the main method to measure its engineering technology and economic benefits. At present, compared with the relatively mature material flow analysis methods, the value flow method reflecting economic input and output is relatively rare in the agricultural field. Based on this, this paper proposed a pig-biogas project-fruit” circular economy value stream analysis model, revealed its material flow balance mechanism, and constructed “material flow (technology)-value flow (economic)-environmental damage cost assessment (environment)” . Through the two-dimensional mechanism analysis of the material flow-value flow of its resource recycling, the material flow balance map was determined around the goal of “recycling waste”, and the different production centers with gradual carry-over relationship in the circulation were divided to collect the input cost, calculate the effective use of resources, waste loss costs, and make an objective assessment of the external environmental damage costs (governance opportunity costs) of waste. The integrated calculation and evaluation method system was applied to the verification and demonstration of a large-scale farm in Hongshilin Town, Guzhang County, Western Hunan. The application results showed that: 1 755 pigs were slaughtered in the pig farm, and the biogas project was built, and the grassland was 4.67 hm2and the organic orchard was 4 hm2. Through the observation and analysis of the production material process, four interrelated material circulation cost calculation and evaluation centers for pig production, pig fattening, biogas engineering and organic orchard were established, and according to production input, intermediate conversion, recycling, and product output. In the five major parts of landfill treatment, the panoramic view of value circulation was calculated, and the distribution of the whole material flow and value flow at a glance was investigated. According to the calculation data and the changes of pig farm waste discharge before and after the development of circular economy, the costs of pig farm labor, depreciation, energy, etc (internal resource cost loss), and the recovery and control of pig farm waste discharge environment were compared and analyzed. The opportunity cost (cost of external environmental damage) was reduced, and the production efficiency (product increase efficiency) of prolific pigs, energy and fruits was obtained, and the evaluation results were obtained. In this case, the result of the analysis was that the internal resources were reduced by about 1 400 yuan, the external environmental damage was reduced by about 19 300 yuan, and the product added benefit was about 36 600 yuan. The research results could provide decision-making basis for enterprises to improve resource recycling efficiency and government implementation of agricultural policy subsidies.

agriculture; economy; pig- biogas project -fruit; value flow; empirical evaluation

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.028

F23

A

1002-6819(2019)-15-0225-09

2019-06-08

2019-07-28

国家社科基金项目(16ZDA157)；湖南省科技厅攻关项目（2017NK2072）；湘西自治州科技局攻关项目（2017XK08）

傅桂英，博士生，主要从事民族地区生态经济和环境会计研究。Email：739403815@qq.com

傅桂英，刘世彪. 猪-沼-果循环经济发展模式的价值流计算与评价[J]. 农业工程学报，2019，35(15)：225－233. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.028 http://www.tcsae.org

Fu Guiying, Liu Shibiao. Value flow calculation and evaluation of pig-biogas project-fruit circular economy development model[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(15): 225－233. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.028 http://www.tcsae.org