2.7 Lý thuyết mơ hình Ricardian
2.7.1 Mơ hình phân tích Ricardian
Mơ hình Ricardian được nhiều nhà nghiên cứu sử dụng trong thời gian gần
đây để tìm hiểu tác động của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp. Đây là mơ hình
kinh tế lượng vi mơ (Seo & Mendelsohn, 2008), thường sử dụng dữ liệu chéo (Kurukulasuruya & Mendelsohn, 2008) để phân tích tác động của BĐKH. Mơ hình được phát triển từ mơ hình nghiên cứu giá trị đất đai phản ánh qua năng suất của nó do David Ricardo (1772 – 1823) đưa ra, trong đó thu nhập rịng của nơng hộ hay giá trị đất được phản ảnh qua năng suất đất đai đã được áp dụng vào
nghiên cứu tại Mỹ (Mendelsohn và cộng sự, 1994, 1996), và tại nhiều quốc gia
đang phát triển khác như Brasil, Cameroon, Ấn độ, Trung Quốc, Châu Mỹ la
19
Dạng cơ bản của mơ hình Ricardian đưa ra là thu nhập rịng của nơng hộ
được tính bằng tổng thu nhập từ sản xuất nông nghiệp trừ chi phí sản xuất nơng
nghiệp trong cùng thời điểm. Thu nhập phụ thuộc vào các yếu tố đầu vào như vật tư, giống, cơng lao động…; yếu tố khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm; các yếu tố thủy văn như nguồn nước; loại đất sản xuất và các yếu tố kinh tế xã hội, và đặc điểm của nơng hộ, được biểu diễn qua mơ hình tổng quát (1) sau đây: NI = ∑pq *q (T,W,H,S,C) - ∑pT*T (1)
Với NI là thu nhập rịng của nơng hộ, pq là giá thị trường đầu ra của nông sản, q là sản lượng đầu ra của nông sản, T là đầu vào sản xuất (ngoài đất đai), W là các yếu tố khí hậu, H và S là biến liên quan đến nguồn nước và đất đai, C là các biến về kinh tế xã hội của nông hộ, pT là giá của nguyên vật liệu đầu vào.
Mendelsohn (1994) giả định rằng: “các nơng hộ ln tìm cách tối ưu hóa lợi
nhuận của mình khi điều kiện đầu vào thay đổi trên đất sản xuất của họ. Đặc biệt là họ sẽ chọn loại cây trồng, loại hình sản xuất, đầu vào sao cho họ đạt được lợi nhuận tối đa”. Thật vậy, nông hộ luôn lựa chọn giá trị đầu vàosản xuấtsao cho
đạt được lợi nhuận tối đa. Vì thế, giá trị đầu ra q là hàm số phụ thuộc yếu tố đầu
vào (T) như: lao động, vốn, giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, nước. Các yếu tố như khí hậu (W) như nhiệt độ, lượng mưa, nắng, gió, độ ẩm khơng khí.
Đặc điểm kinh tế xã hội (C) của nơng hộ, yếu tố đất đai (S) như loại đất, độ phì,
quy mơ đất, yếu tố nguồn nước (H) như nguồn nước cấp, chế độ thủy văn,… và các yếu tố khác (K) được thể hiện qua phương trình (2):
q = f(T,W,C,S,H,K) (2) Từ đó hàm lợi nhuận (Thu nhập ròng) được biểu diễn lại như sau: NI (T,W) = pqq (T,W,C,S,H,K) – PTT (3) Như trên phân tích, tối đa hóa lợi nhuận sẽ phụ thuộc vào yếu tố đầu vào và
đầu ra của sản xuất và chúng cũng phụ thuộc vào các yếu tố điều kiện sản xuất,
20
NI (pq, pT) = max q, T [pqq – pTT: (q,T) Є M; pq,pT>0] (4)
Với pq , pT là giá của yếu tố đầu ra và đầu vào, M là điều kiện sản xuất.
Mặt khác, có thể biểu diễn tác động của BĐKH lên thu nhập ròng của nơng hộ theo hàm lợi nhuận, bằng cách tính lợi nhuận tại thời điểm sau trừ đi thời điểm ban đầu dưới tác động của yếu tố đầu vào T và khí hậu W được biểu diễn
bằng phương trình (5) sau:
∆NI = NI(T1, W1) - NI(T0, W0) (5)
Với ∆NI là lợi nhuận của nơng hộ khi khí hậu thay đổi trong một khoảng thời gian xác định.
Dựa theo các nghiên cứu trước, và xem xét hành vi của nơng hộ cho thấy rằng thói quen đưa ra quyết định lựa chọn các yếu tố sản xuất trong ngắn hạn cũng như dài hạn của nông hộ là tính tốn đầu vào (T) dựa vào giá cả thị trường của đầu vào và giá thị trường kỳ vọng đầu ra dưới tác động của yếu tố thời tiết
khí hậu và các yếu tố khác theo phương trình (6) như sau:
T = f(pq, pT,W,K) (6)
Giả thuyết của mơ hình Ricardian là : Giá cả thị trường đầu vào và đầu ra
là không xác định và được bỏ qua khi phân tích. Thật vậy giá này phụ thuộc vào nhiều yếu tố và rất khó xác định. Do đó để ước lượng giá trị của hàm lợi nhuận phải dựa vào giá ước lượng của yếu tố đầu vào (tức là các yếu tố kinh tế xã hội, khí hậu, đất đai, nguồn nước…) để thay thế giá thị trường đầu vào. Mặt khác, giá thị trường đầu ra do nông hộ không thể biết trước nên chỉ sử dụng giá đầu ra kỳ
vọng trên tất cả các thị trường. Đây là giả thuyết quan trọng của nghiên cứu này,
nếu nó bị phá vỡ, nghiên cứu sẽ khơng cịn giá trị do ước lượng của mơ hình là khơng cịn ý nghĩa.
Tóm lại, mơ hình Ricardian cơ bản được mô tả như sau:
21
Với ui là sai số của mơ hình ; W là vec-tơ của các biến khí hậu sử dụng dạng tuyến tính và phi tuyến tính ; H là vec-tơ của các biến đặc điểm hộ gia đình ; S là vec-tơ của các biến liên quan đến đất đai và sử dụng đất ; và C là véc-
tơ của các biến đại diện cho nguồn nước tưới tiêu, hình thức tưới tiêu.
Mơ hình Ricardian sử dụng dạng phi tuyến tính (Biến độc lập nhiệt độ và
lượng mưa bình phương). Xu hướng tác động của khí hậu được dự báo bằng đồ thị bậc hai, tại giá trị trung bình của dữ liệu nghiên cứu.
NI = β0 + β1 [W] + β2 [W]2 (8)
Do đó tác động biên của biến khí hậu lên thu nhập rịng của nơng hộ được
tính bằng cơng thức sau:
[dNI/dW] = β1 + 2 β2 [W] (9)
Và tác động biên của yếu tố khí hậu lên thu nhập rịng trong năm của nơng
hộ sẽ được tính bằng tổng tác động biên của các mùa trong năm đó. [dNI/dW] = ([dNI/dW] d + [dNI/dW] w) (10)
Trong đó [dNI/dW]d là tác động biên mùa khô, [dNI/dW]w là tác động biên mùa mưa.
Giá trị tác động biên là hàm bậc nhất phụ thuộc vào yếu tố khí hậu (W). Vì thế khi W thay đổi một đơn vị (tăng/giảm 10C đối với nhiệt độ trung bình hoặc 1mm/tháng đối với lượng mưa) thì lợi nhuận của nơng hộ sẽ thay đổi một giá trị, giá trị này cũng là giá trị tác động biên của BĐKH lên nông hộ.
[dNI/dW]hộ = [dNI/d(W+1)] - [dNI/dW] (11) Giá trị tác động biên theo đơn vị diện tích (hecta) được tính như sau: [dNI/dW]ha = [dNI/dW]hộ * DT(ha/hộ) (12)
Giá trị tác động biên của yếu tố khí hậu trên diện tích một hecta đất sản xuất trồng trọt [dNI/dW]ha sẽ bằng tác động biên của hộ nhân với diện tích đất
22
sản xuất bình quân trên hộ, và qui đổi ra giá trị cho một hecta (Đvt: VND/ha) sẽ
làm cơ sở tính tốn mức độ tác động của BĐKH lên sản xuất nông nghiệp trong nghiên cứu này.
2.7.2 Nghiên cứu ứng dụng mơ hình Ricardian
Mơ hình Ricardian được áp dụng vào các nghiên cứu đánh giá tác động kinh tế của BĐKH lên sản xuất nông nghiệp tại nhiều quốc gia và lãnh thổ trên thế giới. Tiêu biểu là các nghiên cứu của Seo Niggol and Robert Mendelsohn (2007) cho vùng Châu Mỹ La Tinh; nghiên cứu của Jinxia (2008) ở Trung Quốc; Nghiên cứu của David Maddison và cộng sự (2007) tại Châu Phi; Nghiên cứu của Ernest L Molua and Cornelius M Lambi (2007) cho Cameroon. Đây là các nghiên cứu tại các vùng/quốc gia có nền kinh tế đang phát triển và có nhiều điểm tương đồng với đặc điểm phát triển của Việt Nam. Kết quả các nghiên cứu cho thấy:
Về dữ liệu nghiên cứu: (1) Tại Châu Mỹ La tinh (Seo và Mendelson,
2007) với các dữ liệu khảo sát từ 2500 nông hộ năm 2005, phân loại nông trại lớn và nhỏ, dữ liệu đất đai từ nguồn FAO, dữ liệu nhiệt độ năm 2001 từ nguồn
USDD (quan sát từ vệ tình của Mỹ), lượng mưa lấy từ WMO (Tổ chức khí tượng thế giới). (2) Nghiên cứu tại Trung Quốc (Jinxia, 2008): Nghiên cứu được thực hiện trên 8.405 nơng hộ của 28 tỉnh. Dữ liệu khí hậu được thu thập từ năm 1951
đến 2001 và được tính bình qn bốn mùa trong năm. Dữ liệu kinh tế xã hội được thu thập từ điều tra thu nhập và chi tiêu của quốc gia 2001. (3) Nghiên cứu
tại Cameroon (Ernest và Cornelius, 2007) với số liệu 800 nông hộ được điều tra.
Mơ hình phân tích: (1) Nghiên cứu của Seo (2007) sử dụng hai mơ hình
với biến phụ thuộc là giá trị đất và thu nhập rịng của nơng hộ. Biến độc lập bao gồm nhiệt độ và lượng mưa mùa hè và mùa đơng bao gồm cả biến bình phương của chúng, cùng với các biến loại đất, biến đặc điểm nơng hộ. Bên cạnh đó
nghiên cứu cũng đưa vào mơ hình biến tương tác giữa nhiệt độ, lượng mưa với quy mô nông hộ lớn để so sánh với nơng hộ nhỏ. Nhóm nơng hộ tưới tiêu chủ
23
cứu của Ernest LM and Cornelius M L. (2007) tại Cameroon là thu nhập rịng của nơng hộ sẽ được hồi quy bằng mơ hình phi tuyến tính với các biến khí hậu, nguồn nước, đất đai và một số biến kinh tế xã hội.
Kết quả các nghiên cứu:
Nghiên cứu của Seo (2007) cho thấy mơ hình biến phụ thuộc là thu nhập rịng thì nơng hộ lớn có mức nhạy cảm cao hơn nông hộ nhỏ ở cả nhiệt độ và
lượng mưa trừ lượng mưa mùa đơng. Thu nhập rịng giảm khi nhiệt độ tăng và lượng mưa giảm. Dự báo trị tác động của nghiên cứu cho thấy khi nhiệt độ tăng lên thêm 2,50C thì thu nhập rịng của nông hộ giảm 0,5 tỷ USD. Nếu giảm 7% lượng mưa thì thu nhập rong nơng hộ giảm 1,96 tỷ USD. Kết quả đánh giá tác
động trong tương lai của kịch bản BĐKH cho thấy đến 2100 thu nhập của nơng
hộ có thể giảm đến 64%.
Nghiên cứu tại Trung Quốc (Jinxia (2008) cho thấy yếu tố nhiệt độ và
lượng mưa đều có tác động tuyến tính và phi tuyến tính lên thu nhập rịng của nông hộ, với mức độ khác nhau giữa các mùa và vùng miền. Bình quân tác động biên của nhiệt độ hàng năm lên thu nhập ròng trên hecta là 10USD/oC với độ co giãn là -0,09. Tác động biên của lượng mưa là 15USD/mm/tháng với độ co giãn +0.8. Nghiên cứu cũng kết luận rằng nhiệt độ và lượng mưa mùa xuân tăng sẽ
gây thiệt hại còn vào mùa đơng và hè thì có lợi cho nơng hộ. Đối với hộ tưới tiêu chủ động thì tác động biên là dương (68USD/ha/độ C) cịn hộ khơng tưới tiêu chủ động có tác động biên âm (-95USD/ha/độ C). Về lượng mưa, cả hai loại hình
đều có tác động dương (27 và 23 USD/ha/mm/tháng).
Nghiên cứu tại châu Phi (Maddison và cộng sự, 2007) kết luận rằng nền nông nghiệp Châu Phi dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu. Mặc dù có sự ảnh hưởng tốt, sự thay đổi các vùng khí hậu vào năm 2050 được dự báo là: năng suất sẽ giảm 19,9% tại Burkina Faso và 30,5% tại Niger. Ngược lại, nhiều quốc gia khác như Ethiopia và Nam Phi là khó bị ảnh hưởng, năng suất chỉ giảm 1,3% và 3%. Nghiên cứu cũng đưa ra tầm quan trọng của việc cung cấp nước bằng cách
24
quan sát sự sói mịn của đất dưới tác động cả hai yếu tố nhiệt độ và lượng mưa, có lẽ chính điều này có nhạy cảm cao đối với BĐKH.
Tại Cameroon (Ernest LM and Cornelius M L. 2007): Giá trị tác động biên của nhiệt độ và lượng mưa lên thu nhập ròng tương ứng là -15 USD/0C và 5,69 USD/mm/tháng. Kết quả cho thấy thu nhập rịng của nơng hộ sẽ giảm khi nhiệt độ tăng và tăng khi lượng mưa tăng. Như vậy với kịch bản nhiệt độ tăng
2,5oC thu nhập rịng nơng hộ giảm tương dương 0,5 tỷ USD. Và với lượng mưa giảm 7%, thì thu nhập rịng giảm 1,96 tỷ USD. Cuối cùng nghiên cứu tìm ra rằng, ngành trồng trọt tại Cameroon phụ thuộc theo mùa, thu nhập rịng sẽ tăng nếu khí hậu ẩm ướt và sẽ giảm mạnh nếu khí hậu nóng và khơ.
2.8 Kết luận chương
Trong thời gian 25 năm trở lại đây nhiệt độ trái đất tăng nhanh, nguyên
nhân chủ yếu là do tăng thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ các hoạt động của con người. Việt Nam thuộc nhóm quốc gia đang phát triển nên gặp rất nhiều khó khăn thách thức đối với BĐKH trong quá trình phát triển đất nước. Khí hậu Việt Nam trong thời gian qua có biến đổi, nhiệt độ tăng theo xu hướng chung toàn cầu và lượng mưa ít thay đổi. Mùa mưa xuất hiện nhiều cơn mưa lớn (trên 200mm) trong khi đó lượng mưa mùa khơ giảm đáng kể, gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp nhất là ngành trồng trọt. Nông nghiệp Việt Nam chủ yếu là ngành trồng trọt chiếm khoảng 75%, trong đó cây lương thực chiếm 65% chủ yếu là lúa (chiếm 2/3). Nhìn chung ngành trồng trọt tăng khoảng 10% năm trong thời gian qua khi diện tích đất sản xuất nơng nghiệp khơng có biến động, đây là dấu hiệu đáng khích lệ khi khoa học cơng nghệ được áp dụng nhiều hơn.
Tóm lại, sản xuất nông nghiệp là ngành nhạy cảm với BĐKH, khi có bất kỳ biến đổi xấu nào của khí hậu sẽ dẫn đến thiệt hại cho ngành nơng nghiệp. Vì thế nghiên cứu tác động của BĐKH lên sản xuất nông nghiệp là cần thiết, và nhiều quốc gia trên thế gới đã thực hiện.
25
Các nghiên cứu tác động kinh tế của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới trong thời quan gần đây thường sử dụng mơ hình Ricardian để phân tích. Mơ hình Ricardian được sử dụng dạng phi tuyến tính (dạng biến bình phương hoặc biến tương tác, hoặc kết hợp cả hai) không cố định các biến độc lập nào mà tùy theo dữ liệu thu thập được. Biến phụ thuộc được sử dụng là giá trị đất hay thu nhập rịng bình qn hàng năm. Một số nghiên cứu sử dụng giá trị thu nhập ròng trên hecta. Các biến độc lập được sử dụng đa dạng tùy thuộc vào dữ liệu về các
đặc điểm ảnh hưởng của nông hộ thu thập được đối với vùng nghiên cứu. Nhưng
nhìn chung các biến độc lập đại diện cho sự BĐKH là nhiệt độ và lượng mưa thì khơng thể thiếu và được sử dụng phân tích dữ liệu bình quân theo hai mùa, bốn mùa hoặc theo năm. Một số biến về đặc tính của nơng hộ và loại hình canh tác,
độ phì đất, … cũng được đưa vào mơ hình nghiên cứu dùng làm biến kiểm soát,
và đánh giá khả năng ảnh hưởng với các điều kiện khí hậu khác nhau của nơng hộ. Các ngành trong sản xuất nơng nghiệp được nghiên cứu ngồi ngành trồng trọt cịn có chăn ni hoặc ni trồng thủy sản. Nhưng ngành trồng trọt được chú trọng hơn và dùng nhiều hơn do mức độ ảnh hưởng của BĐKH là cao và dễ dàng quan sát. Dữ liệu trong hầu hết các nghiên cứu là dữ liệu chéo được quan sát trong một thời gian nhất định trong một năm, hoặc theo mùa/tháng. Dữ liệu về khí hậu không nhất thiết phải cùng thời gian với dữ liệu kinh tế xã hội.
26
CHƯƠNG III
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu này sử dụng mơ hình Ricardian để phân tích tác động của biến
đổi khí hậu lên sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam. Sử dụng phương pháp hồi
quy OLS (bình phương tối thiểu) với dữ liệu chéo kết hợp cơ sở dữ liệu về khí hậu Việt Nam 2008 và dữ liệu điều tra nông hộ lấy từ VHLSS 2008 được xử lý trên phần mềm SPSS và Excel. Chương này bao gồm các bước thực hiện xử lý số liệu và phân tích kết quả được chia làm các phần sau: (1) Dữ liệu nghiên cứu: mô tả bộ dữ liệu và cách thức chọn lọc và xử lý; (2) Mơ hình nghiên cứu; (3) Giá trị tác động biên của yếu tố khí hậu; và (4) Dự báo tác động.
3.1 Dữ liệu nghiên cứu
Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: số liệu điều tra mức sống hộ gia
đình 2008 và số liệu khí tượng Việt Nam tháng 11, 12 năm 2007, tháng 1 đến
tháng 10 năm 2008. Cách thức chọn lọc và xử lý dữ liệu như sau:
3.1.1 Dữ liệu trích từ điều tra mức sống hộ gia đình (VHLSS) 2008
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu VHLSS 2008 do Tổng Cục Thống Kê Việt Nam thực hiện năm 2008 để trích các thơng tin về sản xuất nơng nghiệp của nông hộ trên phạm vi cả nước. Bộ dữ liệu có tổng cộng có 9.189 hộ được điều tra trên 3063 xã/phường thuộc 64 tỉnh thành, trong đó nơng hộ là 5.839 hộ. Cuộc Khảo sát thu thập thông tin theo 2 kỳ trong năm 2008 bằng phương pháp điều tra viên