自1992年中国开创“温室大棚+深井海水”工厂化养殖以来,大菱鲆工厂化养殖北到辽宁省南到福建省,尤其在黄渤海地区有了大规模养殖,其中山东、辽宁两省集聚程度较高。2018年山东、辽宁两省大菱鲆养殖年产量4.17万吨,占养殖总产量83.73%。大菱鲆工厂化养殖以流水养殖为主,养殖水体占养殖总水体99%,养殖产量占总养殖量94.5%,循环水养殖不足1%,养殖产量占总养殖量5.5%。工厂化流水养殖和循环水养殖主要区别表现为两个方面:第一是污染排放方面。基于物料平衡法,养殖一千克大菱鲆,流水养殖的氮排放量为0.136千克,磷排放量为0.018千克。以2018年山东、辽宁两省大菱鲆年养殖量4.17万吨计,氮磷量排放量分别5660吨和749吨。该估算结果基于全程投喂配合饵料的假设。实际情况是冰鲜饵料投喂量是配合饵料的3.5倍左右,故上述氮磷排放的估算值小于实际值。冰鲜饵料能导致更高的“二次污染”。2019年2月经国务院同意,农业农村部会同生态环境部、自然资源部、国家发展改革委等十部联合印发了《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》。《意见》明确提出配合饲料替代冰鲜杂鱼,严格限制冰鲜杂鱼等直接投喂。大菱鲆循环水养殖全程投喂配合饲料,虽然目前多数循环水养殖水处理设备性能还不太完善,不能做到完全“零排放”,但污染物排放低。第二是资源消耗方面。流水养殖资源消耗大。山东、辽宁两省大菱鲆流水养殖,水资源消耗分别30立方米/千克和17立方米/千克。2018年山东、辽宁两省大菱鲆流水养殖年用水量8.29×10~8立方米。假设采用循环水养殖,用水总量2.52×10~7立方米,水资源耗用前者是后者33倍。随着竞争加剧,养殖规模扩大,工厂化流水养殖对环境造成的负外部性主要表现为:(1)资源高开采低使用。地下水资源无序开采,土地和水资源利用效率低;(2)污染高排放低治理。养殖尾水排放缺乏标准,集约化大规模养殖造成局部水域氮磷污染超标,“二次污染”的水源对养殖产生严重危害。大菱鲆流水养殖属于高投入、高消耗、高污染、高排放的线性养殖,产业发展前景堪忧。鉴于此,本文以大菱鲆养殖可持续发展为切入点,选择“环境友好视角下大菱鲆养殖模式转型的经济研究”为研究课题。采用完全成本法、数据包络法分析大菱鲆流水养殖负外性的内部和外部因素;之后用生态足迹指数法论讨流水养殖和循环水养殖对生态造成的影响及发展的可持续性;在此基础上采用实物期权定价理论验证生态足迹指数法的研究结论,为管理者的决策提供参考;最后根据上述研究结论,总结并提出转型机制和进一步研究方向。全文共分八章,各章内容安排如下:第一章绪论。主要阐述选题背景、研究意义、研究内容、研究方法、研究思路,技术路线,论文的观点和创新点等。第二章文献述评。国内外相关研究的梳理及评价启示。第三章相关概念及理论基础。相关概念的界定,基础理论和经济模型。第四章中国大菱鲆养殖业发展现状。阐述中国大菱鲆养殖业发展具备的优势,养殖规模布局及主要问题,环境友好型大菱鲆养殖模式推广存在的主要障碍。第五章中国大菱鲆流水养殖环境负外部性原因分析。从两个角度展开分析。其一,负外部性外因分析,核算体系需优化,资源环境要素未纳入传统成本核算体系,水产品价格未体现所有要素的价值,低估成本高估收益,不利于资源节约和环境保护;其二,负外部性内因分析,大菱鲆流水养殖效率需提高,饵料、人工、设备等要素投入过多,降低了经济效益,饵料过度投入会加重“二次污染”。第六章中国大菱鲆不同养殖模式的环境效益比较分析。采用生态足迹指数法对中国大菱鲆循环水养殖和流水养殖的可持续性展开评价,结论认为循环水养殖环境压力相对较小,为弱可持续发展,流水养殖已超出生物容量,环境压力较大,表现为生态赤字。在此基础上用实物期权定价理论验证上述结论,结论一致。本章节研究为养殖模式转型提供理论依据,为管理者的决策提供参考。完全成本和效率问题的研究旨在说明流水养殖的不足和转型的必要,定性说明流水养殖不利于可持续发展,接着用生态足迹指数法定量研究,说明流水养殖环境压力较大,呈生态赤字,不可持续,大菱鲆流水养殖转型势在必行,之后基于实物期权定价理论,进行数值模拟仿真,进一步验证上述研究结论,结论一致,循环水养殖是未来养殖业发展的主要方向。第七章转型机制与主要结论。归纳总结上述章节研究的主要结论,对大菱鲆养殖模式的转型机制提出思路。第八章总结与展望。总结当前中国水产养殖业发展面临的主要问题,对后续科学研究提出设想和展望。本文主要研究结论如下:(1)不同地域养殖优势存在差异。电力成本方面:辽宁省4.45元/千克,山东省6.00元/千克,辽宁是山东的74.17%;水资源耗用方面:辽宁省17立方米/千克,山东省30立方米/千克,辽宁是山东56.67%,辽宁省资源使用效率高于山东省。山东、辽宁两省地下水资源价值分别:0.08 RMB/m~3,0.11 RMB/m~3,资源价值不等,体现了资源稀缺性。按传统成本核算,大菱鲆流水养殖成本山东省略低于辽宁省,纳入资源环境因素之后,大菱鲆流水养殖成本山东省比辽宁省高2.35元/千克。说明:考虑资源环境要素后,辽宁省大菱鲆养殖存在较强优势。(2)不同养殖模式资源消耗存在差异。工厂化半封闭循环水养殖一千克大菱鲆水资源耗用量2.52立方米,工厂化全封闭循环水养殖一千克大菱鲆水养殖耗用量0.6立方米。工厂化流水养殖一千克大菱鲆水资源耗用量17立方米以上。不同养殖模式水资源耗用差异较大,流水养殖是半封闭循环水养殖用水量近7倍,是全封闭循环水养殖用水量近30倍。半封闭循环水是全封闭循环水养殖用水量4倍。(3)流水养殖规模不经济。虽然有些养殖户生产规模较大,但距规模经济仍有差距。诸多资源利用不充分,如,流水养殖面积均值4116平方米,有效养殖面积3636平方米,养殖水域投入过度,饵料过度投放、人工使用不足、固定资产部分闲置,距离帕累托最优有一定差距,有较大改进空间。(4)循环水养殖优势逐步显著。随着对养殖资源环境逐步重视,水土资源成本和污染处理成本不可回避,当外部成本引入成本核算体系后水产养殖成本会有显著提高。另外,随着科技进步,工艺完善,工厂化循环水养殖运营成本与目前相比会进一步下降。两者成本差距逐步缩小,工厂化循环水养殖优势逐步突显。循环水养殖优势主要表现为:一是资产使用率高。养殖周期缩短,各项资产周转速度快;二是养殖风险低。盈亏平衡结果显示,大菱鲆循环水养殖安全边际率39.23%,流水养殖安全边际率26.27%,说明循环水养殖经营风险低于流水养殖。因为水质稳定,管理科学,鱼病发生率低,养殖风险得到有效控制;三是食品安全性高。科学监控养殖环境,严格消毒、清池等环节,产品质量达标品质好,食品安全风险降低;四是有利于产业可持续发展资源低消耗,环境低污染,符合国家生态文明建设战略要求,有利于产业的可持续发展;五是平衡水产养殖结构。工厂化循环水养殖较少受自然资源约束,可以平衡水产养殖结构性问题,满足消费者需求。(5)中国大菱鲆循环水养殖属环境友好型养殖模式。循环水养殖生态足迹指数(EFI=13%),属于弱可持续养殖。饲料、能源、基建生态足迹指数贡献最大,循环水养殖能有效降低饵料系数,既降低养殖经济成本又降低生态足迹,提高经济效益和生态效益,是一种环境友好型养殖模式。本文的创新点如下:(1)大菱鲆不同规模养殖效率的对比研究未有涉及,本研究丰富了这方面的研究内容。大菱鲆产业经济研究相对较少,近年来随着大菱鲆养殖业的发展,研究内容、研究方法等方面取得了较丰硕成果。研究内容集中在大菱鲆产业发展战略研究、市场贸易研究、消费者行为研究、经济收益及效率研究等方面。对不同规模养殖效率的对比研究未有涉及。(2)养殖水资源的价值研究鲜有涉及,本研究丰富和拓展了养殖水资源的定价问题研究。资源定价研究主要集中在煤、石油、天然气、矿石等自然资源,水资源作为水产养殖重要的生产要素有必要纳入成本核算体系,促进资源有效利用。(3)大菱鲆流水养殖和循环水养殖环境压力的定量研究未有涉及,本研究丰富了生态足迹小尺度领域研究。2011年,近十年前有学者倡议大菱鲆养殖转型,但没有展开这方面的定量研究。大菱鲆流水养殖和循环水养殖的环境压力有多大?有没有超出生态承载范围?有没有可持续性?可持续性达到什么程度?尚未有定量研究。