approach ậ AEZ):
Hình 2.8: Khung lý thuy t c a mô hình vùng sinh thái nông nghi p
Ngu n: FAO, 1996 Mô hình đ c s d ng đ đánh giá s phù h p c a t ng lo i đ t và thu c tính sinh lý khác nhau cho s n xu t nông nghi p. Trong ph ng pháp này, các y u t đ c đi m cây tr ng, công ngh hi n t i, đ t đai, khí h u, là y u t quy t đnh s phù h p cho s n xu t nông nghi p (FAO 1996). i u quan tr ng là c n xem xét các lo i cây tr ng thích h p cho t ng lo i đ t c th . Theo Du Toit và c ng s , 2001; Xiao 2002,
H th ng s n xu t nông nghi p Khí h u, th nh ng và đa hình Lo i đ t s d ng (LUT) Phân tích d li u Yêu c u v lo i đ t s d ng D li u tài nguyên đ t Th t c đ tính toán s n l ng ti m n ng (phù h p v i các yêu c u v LUT và tài nguyên đ t) Tính b n v ng c a cây tr ng N ng su t đ t đai
khí h u là m t trong nh ng y u t quy t đnh s phù h p đ t nông nghi p đ s n xu t cây tr ng, nó có th đ c s d ng đ d đoán tác đ ng c a B KH trên k t qu đ u ra và lo i hình thu ho ch.
Mô hình AEZ có ba y u t c b n:
(i) u tiên là lo i đ t s d ng (Land Utilization Types - LUT), đ c l a ch n t h th ng s n xu t nông nghi p v i đ u vào xác đ nh, cây tr ng c th , môi tr ng và các đ c đi m thích nghi.
(ii) Th hai là khí h u, th nh ng và đ a hình, đ c k t h p thành m t c s d li u tài nguyên đ t.
(iii) Y u t th ba là th t c đ tính toán s n l ng ti m n ng b ng cách k t h p cây tr ng và LUT v i đ c đi m môi tr ng.
Mô hình này cho phép s d ng h p lý quy ho ch đ t đai trên c s tài nguyên đ t và k ho ch s n xu t phù h p trong m t vùng sinh thái v i các đi u ki n qu n lý và m c đ đ u vào c th (FAO, 2000). Ngoài ra, s thích nghi gây ra b i s thay đ i trong đi u ki n khí h u có th đ c thêm vào mô hình, do đó, ph ng pháp này có th n m b t đ c s thay đ i trong công ngh . Theo Mendelsohn và Tiwari 2000, mô hình này đ c phát tri n đ xem xét n ng su t s n xu t ti m n ng trên các vùng sinh thái khác nhau b ng cách s d ng m t mô ph ng c a n ng su t cây tr ng h n là s n l ng thu ho ch. ó c ng chính là đi m y u mô hình AEZ, nó không th d đoán s n l ng thu ho ch mà không c n mô hình hóa m t cách rõ ràng t t c các
thành ph n có liên quan.
2.3.2. Mô hình kinh t nông h c (the agronomic-economic approach):
Mô hình kinh t nông h c t p trung vào c u trúc c a mùa v và ph n ng nông dân, k t h p các ph n ng c a cây tr ng v i các quy t đ nh qu n lý kinh t c a nông dân.
Mô hình này còn có tên g i là mô hình s n xu t. Mô hình đ c s d ng đ phân tích nh ng tác đ ng c a B KH đ i v i nông nghi p đ c d a trên m t hàm s n xu t th c nghi m ho c th nghi m nh m đo l ng m i quan h gi a s n xu t nông nghi p và B KH (Mendelsohn và c ng s . 1994). Trong mô hình này, hàm s n
xu t bao g m các bi n môi tr ng nh nhi t đ , l ng m a và l ng khí CO2 là đ u vào cho s n xu t. D a trên c l ng c a hàm s n xu t này, nh ng thay đ i v n ng su t gây ra b i nh ng thay đ i trong các bi n môi tr ng đ c đo và phân tích t i các đ a đi m ki m tra. Nh ng thay đ i c tính s n l ng do các bi n môi tr ng thay đ i đ c t ng h p đ ph n ánh tác đ ng t ng th qu c gia (Olson, 2000) ho c k t h p thành m t mô hình kinh t đ mô ph ng các tác đ ng phúc l i c a nh ng thay đ i n ng su t theo các k ch b n B KH khác nhau (Adams 1989; Chang 2002).
Lau và Yotopoulos (1972) xây d ng mô hình s n xu t. Hàm s n xu t (ho c hàm chi phí) liên quan t i đa l i nhu n (ho c t i thi u chi phí), trong đó đ u ra y đ c xem là bi n n i sinh và các bi n xiđ c xem là ngo i sinh nh là đ u vào c đ nh, khí h u và các bi n xã h i.
t y = f(x1, x2, x3, … xm; z1, z2, ...zn) là hàm s n xu t. Trong đó m là bi n đ u vào bi n đ i x1, x2, x3, … xmvà n là đ u vào c đnh z1, z2, ...zn. Có nhi u hàm s n xu t nh hàm s n xu t tuy n tính, hàm s n xu t Mitscherlich-Spillman, hàm s n xu t Cobb-Douglas…
Trong ng n h n, chi phí c h i c a bi n đ u vào c đnh b ng 0. Theo đó, các nhà s n xu t ch c n t i đa hóa l i nhu n v i đ u vào c đ nh. t là l i nhu n, khi đó hàm l i nhu n (ho c doanh thu thu n) đ c vi t nh sau:
= pyf(x1, x2, x3, … xm; z1, z2, ...zn) -
Trong đó, Py là giá c a đ u ra và pilà đ n v giá c a đ u vào bi n đ i (i = 1, 2, 3, … m). Trong ng n h n, đ t i đa hoá l i nhu n , đ u tiên đ o hàm t ng ph n nh ng bi n đ u vào thay đ i và cho chúng b ng 0. Sau đó, đ o hàm t ng ph n theo t ng xi, i = 1, 2, 3, … m b ng 0, cho k t qu :
= pyfi = pi
Trong đó, fi bi u th cho đ o hàm l n đ u v i bi n đ u vào bi n đ i. Hàm s n xu t có th đ c vi t l i nh sau:
Do đó, s có m ph ng trình đ ng th i m ch a bi t, có th đ c gi i quy t đ có đ c s l ng đ u vào t i u, = (py, p1, p2, pm; z1, z2, … zn) i = 1, 2, … m
Trong nh ng n m g n đây, hàm l i nhu n đ c s d ng r ng rưi đ đ nh l ng tác đ ng c a B KH.
M t l i th c a mô hình này là d đoán B KH nh h ng đ n n ng su t đáng tin c y h n vì tác đ ng c a B KH trên s n l ng thu ho ch đ c xác đ nh thông qua ki m soát th nghi m. Tuy nhiên, m t v n đ v i mô hình này là c tính c a nó không ki m soát đ c s thích nghi (Mendelsohn và c ng s , 1994). Nông dân có nhi u kh n ng đáp ng v i thay đ i khí h u và các y u t môi tr ng b ng cách thay đ i s k t h p mùa v , cây tr ng và ngày thu ho ch, l ch trình th y l i, phân bón và thu c tr sâu đ gi m thi u nh ng tác h i ti m tàng c a B KH. H n n a, mô hình này không xem xét các mùa v m i, thay đ i công ngh và thay đ i trong s d ng đ t, và do đó s sai l ch chính ho c y u kém c a mô hình này là s th t b i c a nó khi cho phép s d ng quy n thay đ i các đi u ki n kinh t (Mendelsohn và c ng s , 1994). Do đó, vi c s d ng mô hình này đư đ c gi i h n trong các lo i mùa v quan tr ng nh t, vài đ a đi m th nghi m và vì v y k t qu b gi i h n.
2.3.3. Mô hình Ricardian
Mô hình Ricardian đ c nhi u nhà nghiên c u s d ng trong th i gian g n đây đ tìm hi u tác đ ng c a B KH đ n s n xu t nông nghi p. ây là mô hình kinh t l ng vi mô (Seo & Mendelsohn, 2008), th ng s d ng d li u chéo (Kurukulasuruya & Mendelsohn, 2008) đ phân tích tác đ ng c a B KH. Mô hình đ c phát tri n t mô hình nghiên c u giá tr đ t đai ph n ánh qua n ng su t c a nó do David Ricardo (1772 –1823) đ a ra, trong đó thu nh p ròng c a nông h hay giá tr đ t đ c ph n ánh qua n ng su t đư đ c áp d ng vào nghiên c u t i M (Mendelsohn và c ng s - 1994, 1996), và t i nhi u qu c gia đang phát tri n khác nh Brasil, Cameroon, n , Trung Qu c, Châu M la tinh…
Thu n l i c a mô hình Ricardian là k t h p đ c các y u t nh h ng riêng bi t qua l i v i nhau, nông h luôn tìm cách sao cho luôn đ t đ c l i nhu n c c đ i thông qua vi c thay đ i ph ng th c canh tác, s d ng đ t, lo i cây tr ng, mùa v ,
th i gian thu ho ch đ i v i B KH. H n n a, các y u t này ph thu c vào giá tr đ u vào và đ u ra trong quá trình s n xu t. u đi m khác c a mô hình là d li u s d ng là d li u th c p t ng đ i d dàng đ thu th p.
i m y u c a mô hình Ricardian là không d a trên các thí nghi m ki m soát các trang tr i b i ph n ng c a nông dân khác nhau gi a các vùng không ch vì y u t khí h u, mà còn vì nhi u đi u ki n kinh t xã h i. Các y u t phi khí h u nh v y hi m khi đ c th hi n đ y đ trong mô hình. i m y u khác c a mô hình là không bao g m các hi u ng giá (Cline 1996) và không gi i thích th u đáo quá trình t tác đ ng di n ra trong t ng lai (Kurukulasuruya & Mendelsohn, 2008). Tuy v y, Mendelsohn và Tiwari (2000) l p lu n r ng: đ i v i h u h t các lo i cây tr ng, giá đ c xác đnh trên th tr ng toàn c u và d đoán v nh ng gì s x y ra cho m i lo i cây tr ng c n mô hình cây tr ng toàn c u. Tuy nhiên, mô hình cây tr ng toàn c u đang kém hi u chu n, vì v y r t khó đ d đoán nh ng gì s x y ra v i cung ng toàn c u c a b t k cây tr ng duy nh t trong m t khí h u th gi i m i. Th hai, cho đ n nay, theo phân tích Reilly và c ng s , 1994 đư d đoán r ng ph m vi c a s nóng lên d ki n trong th k ti p theo ch có m t tác d ng nh trên t ng cung. Th ba, n u thay đ i t ng cung ch m t l ng v a ph i, s sai l ch t gi đnh giá so sánh là t ng đ i nh . Nh v y, d a trên nh ng đi m nêu trên, Mendelsohn và Tiwari (2000) l p lu n r ng vi c gi giá so sánh là h p lý b i vì nó không gây ra v n đ nghiêm tr ng trong vi c s d ng mô hình.
Thêm vào đó, mô hình không xem xét n ng đ carbon dioxide (CO2 cao có th nâng cao n ng su t cây tr ng b ng cách t ng quang h p và cho phép s d ng n c hi u qu h n) là m t đi m y u khác c a mô hình (Cline 1996; Mendelsohn và Tiwari, 2000). Tuy nhiên, b t ch p nh ng đi m y u, nó có th đ c s d ng đ phân tích các tác đ ng c a B KH đ i v i nông nghi p b ng cách xem xét đ y đ s thích nghi c a nông dân đ gi m thi u tác h i c a s thay đ i.
2.3.3.1 Mô hình phân tích Ricardian:
D ng c b n c a mô hình Ricardian đ a ra là thu nh p ròng c a nông h đ c tính b ng t ng thu nh p t s n xu t nông nghi p tr chi phí s n xu t nông nghi p trong
cùng th i đi m. Thu nh p ph thu c vào các y u t đ u vào nh v t t , gi ng, công lao đ ng…; y u t khí h u nh nhi t đ , l ng m a, đ m; các y u t thu v n nh ngu n n c; lo i đ t s n xu t và các y u t kinh t xã h i, và đ c đi m c a nông h , đ c bi u di n qua mô hình t ng quát (1) sau đây:
NI = ∑pq * q (T,W,H,S,C) - ∑pT * T (1)
V i NI là thu nh p ròng c a nông h , pq là giá th tr ng đ u ra c a nông s n, q là s n l ng đ u ra c a nông s n, T là đ u vào s n xu t (ngoài đ t đai), W là các y u t khí h u, H và S là bi n liên quan đ n ngu n n c và đ t đai, C là các bi n v kinh t xã h i c a nông h , pT là giá c a nguyên v t li u đ u vào.
Mendelsohn (1994) gi đ nh r ng: “các nông h luôn tìm cách t i u hoá l i nhu n c a mình khi đi u ki n đ u vào thay đ i trên đ t s n xu t c a h . c bi t là h s ch n lo i cây tr ng, lo i hình s n xu t, đ u vào sao cho h đ t đ c l i nhu n t i
đa”. Th t v y, nông h luôn l a ch n giá tr đ u vào s n xu t sao cho đ t đ c l i nhu n t i đa. Vì th , giá tr đ u ra q là hàm s ph thu c y u t đ u vào (T) nh : lao đ ng, v n, gi ng, phân bón, thu c b o v th c v t, n c. Các y u t khí h u (W) nh nhi t đ , l ng m a, n ng, gió, đ m không khí. c đi m kinh t xã h i (C) c a nông h , y u t đ t đai (S) nh lo i đ t, đ phì, quy mô đ t, y u t ngu n n c (H) nh ngu n n c c p, ch đ th y v n… và các y u t khác (K) đ c th hi n qua ph ng trình (2):
q = f(T,W,C,S,H,K) (2)
T đó hàm l i nhu n (Thu nh p ròng) đ c bi u di n l i nh sau:
NI(T,W) = pqq (T,W,C,S,H,K) - PTT (3)
Nh trên phân tích, t i đa hóa l i nhu n s ph thu c vào y u t đ u vào và đ u ra c a s n xu t và chúng c ng ph thu c vào các y u t đi u ki n s n xu t, vì th hàm l i nhu n lúc này là:
NI(Pq,PT) = maxq,T[pqq – pTT: (q,T) M; pq, pT > 0] (4) V i pq, pT là giá các y u t đ u ra và đ u vào, M là đi u ki n s n xu t
M t khác, có th bi u di n tác đ ng c a B KH lên thu nh p ròng c a nông h theo hàm l i nhu n, b ng cách tính l i nhu n t i th i đi m sau tr đi th i đi m ban đ u
d i tác d ng c a y u t đ u vào T và khí h u W đ c bi u di n b ng ph ng trình (5) sau:
ẤNI = NI(T1,W1) – NI(T0,W0) (5)
V i ẤNI là l i nhu n c a nông h khi khí h u thay đ i trong m t kho ng th i gian xác đnh.
D a theo các nghiên c u tr c, và xem xét hành vi c a nông h cho th y r ng thói quen đ a ra quy t đ nh l a ch n các y u t s n xu t trong ng n h n c ng nh trong dài h n c a nông h là tính toán đ u vào (T) d a vào giá c th tr ng c a đ u vào và giá th tr ng k v ng c a đ u ra d i tác đ ng c a y u t th i ti t khí h u và các y u t khác theo ph ng trình (6) nh sau:
T = f(pq,pT,W,K) (6)
Gi thuy t c a mô hình Ricardian là: Giá c th tr ng đ u vào và đ u ra là không xác đ nh và đ c b qua khi phân tích. Th t v y giá này ph thu c vào nhi u y u t và r t khó xác đ nh. Do đó đ c l ng giá tr c a hàm l i nhu n ph i d a vào giá c l ng c a y u t đ u vào (t c là các y u t kinh t xã h i, khí h u, đ t đai, ngu n n c…) đ thay th giá th tr ng đ u vào. M t khác, giá th tr ng đ u ra do nông h không th bi t tr c nên ch s d ng giá đ u ra k v ng trên t t c các th tr ng. ây là gi thuy t quan tr ng c a nghiên c u này, n u nó b phá v , nghiên c u s không còn giá tr do c l ng c a mô hình không còn ý ngh a.
Tóm l i, mô hình Ricardian đ c mô t nh sau:
NI = 0 + 1W + 2W2 + 3H + 4S + 5C + ui (7)
V i ui là sai s c a mô hình: W là vec t c a các bi n khí h u s d ng d ng tuy n tính và phi tuy n tính; H là vec t c a các bi n đ c đi m h gia đình; S là vec t c a