基于污染權(quán)角度的流域生態(tài)補(bǔ)償模型及應(yīng)用*

魏 楚 沈滿洪

(浙江理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，浙江杭州310018)

基于污染權(quán)角度的流域生態(tài)補(bǔ)償模型及應(yīng)用*

魏 楚 沈滿洪

(浙江理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，浙江杭州310018)

生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算一直是理論界的研究重點(diǎn)，本文對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，將現(xiàn)有的研究方法劃分為費(fèi)用分析法、機(jī)會(huì)成本法、支付意愿法和水資源價(jià)值法等，分別評(píng)述了各種方法的特點(diǎn)、優(yōu)劣以及在我國(guó)流域生態(tài)補(bǔ)償研究應(yīng)用中的主要結(jié)論，在此基礎(chǔ)上，基于污染權(quán)角度，采用機(jī)會(huì)成本法和水資源價(jià)值法，構(gòu)建了一個(gè)基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算模型，其核心在于強(qiáng)調(diào)了流域上下游居民均有適當(dāng)?shù)摹拔廴緳?quán)”，即便在上游地區(qū)達(dá)標(biāo)排放的前提下，由于下游地區(qū)對(duì)水質(zhì)的較高要求，借助行政手段對(duì)上游地區(qū)采取了較強(qiáng)的環(huán)境管制，在缺乏足夠生態(tài)補(bǔ)償?shù)那闆r下，上游地區(qū)由于環(huán)境管制而放棄了部分“污染權(quán)”，也即是其為了更高的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)而放棄的機(jī)會(huì)成本，這部分機(jī)會(huì)成本可以視作下游需要向上游支付的生態(tài)補(bǔ)償金額。以浙江飛云江流域?yàn)槔?，利用該模型測(cè)算出下游溫州市每年應(yīng)向上游文成縣提供3.24億元的生態(tài)補(bǔ)償，用于購(gòu)買文成縣為保護(hù)溫州市“大水缸”所放棄的污染權(quán)。

污染權(quán);流域生態(tài)補(bǔ)償;機(jī)會(huì)成本

流域生態(tài)補(bǔ)償已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)研究及政策實(shí)踐的重點(diǎn)領(lǐng)域之一［1］。國(guó)外最具代表性的流域生態(tài)補(bǔ)償項(xiàng)目是由世界銀行發(fā)起，旨在改善拉丁美洲流域水環(huán)境的環(huán)境服務(wù)支付項(xiàng)目(Payments for Environmental Services)［2］;在美國(guó)，流域生態(tài)補(bǔ)償實(shí)踐的典型代表是紐約市為了獲得清潔的城市供水，通過(guò)投資的方式來(lái)購(gòu)買上游Catskills流域的生態(tài)環(huán)境服務(wù)［3］。歐洲比較成功的流域生態(tài)補(bǔ)償實(shí)踐則是貫穿德國(guó)與捷克的易北河，為改善流域水質(zhì)，處于中下游的德國(guó)在易北河流域建立了國(guó)家公園和自然保護(hù)區(qū)，并將本國(guó)征收的排污費(fèi)經(jīng)環(huán)保部對(duì)上游捷克進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，用于建設(shè)流域上、下游交界城市的污水處理廠［4］。當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯恐饕性谏鷳B(tài)補(bǔ)償理論內(nèi)涵、類型模式、主客體關(guān)系和補(bǔ)償機(jī)制等方面，對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的量化研究較少［5－6］，而生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定恰恰是生態(tài)補(bǔ)償研究的難點(diǎn)和關(guān)鍵［7－8］。本文將對(duì)現(xiàn)有的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)行綜述和歸納，在此基礎(chǔ)上提出一種基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)模型，并以浙江飛云江流域?yàn)槔瑢?duì)溫州—文成間生態(tài)補(bǔ)償金額進(jìn)行測(cè)算，并與其他方法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。

本文結(jié)構(gòu)安排如下，第二部分對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)研究方法進(jìn)行綜述和評(píng)價(jià);第三部分在環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線基礎(chǔ)上，提出一個(gè)基于環(huán)境污染權(quán)的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)模型;第四部分以浙江飛云江流域?yàn)槔瑴y(cè)算下游溫州市應(yīng)向上游文成縣支付的生態(tài)補(bǔ)償金額，并利用其它計(jì)算方法進(jìn)行比較;最后是結(jié)論部分。

1 研究方法評(píng)述

當(dāng)前大多數(shù)流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算的依據(jù)是基于投入和效益兩個(gè)角度進(jìn)行的［1，9－10］。其中基于投入角度測(cè)算方法主要核算上游地區(qū)對(duì)于流域生態(tài)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)的各項(xiàng)投入，以及由此而導(dǎo)致發(fā)展受限制的損失，與此相對(duì)應(yīng)的研究方法包括費(fèi)用分析法和機(jī)會(huì)成本法;基于收益角度測(cè)算方法主要估算流域生態(tài)保護(hù)所帶來(lái)的外部效益，以及增加的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，主要采用支付意愿法及生態(tài)服務(wù)價(jià)值法。此外，還有基于交易角度水資源價(jià)值法，主要測(cè)算水資源在假定的市場(chǎng)交易條件下的交易額。

1.1 費(fèi)用分析法

費(fèi)用分析法主要是從流域上游生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)所付出的成本角度進(jìn)行測(cè)算，是較常用的計(jì)算方法。一般考慮直接成本和間接成本，其中直接成本包括工程建設(shè)成本、退耕還林建設(shè)成本、水土流失治理成本、生態(tài)污染防治投入等;間接成本包括水源涵養(yǎng)區(qū)發(fā)展節(jié)水的投入、生態(tài)移民投入、部分產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限的損失等。由于生態(tài)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)的收益是由上、下游地區(qū)共享的，因此需要對(duì)流域生態(tài)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)的費(fèi)用進(jìn)行分?jǐn)?，一般采取上下游取水比重、斷面水質(zhì)等系數(shù)進(jìn)行修正，從而計(jì)算出總費(fèi)用中應(yīng)由下游承擔(dān)的部分，也即是下游向上游補(bǔ)償?shù)牟糠帧?/p>

具體到實(shí)際應(yīng)用中，不同的研究對(duì)于直接成本和間接成本包含的項(xiàng)目有較大差異，同時(shí)對(duì)如何設(shè)定上、下游分擔(dān)比重也受限于數(shù)據(jù)可得性。如胡熠、李建建以閩江流域?yàn)槔?，?duì)上游南平市在2003－2005年間生態(tài)建設(shè)的直接成本和間接成本進(jìn)行了測(cè)算，并根據(jù)上下游地區(qū)取水比重、生態(tài)支付意愿和支付能力確定了福州與南平對(duì)生態(tài)建設(shè)成本的分擔(dān)比重［11］;劉玉龍等人以新安江流域?yàn)槔?，?duì)2000－2004年間上游地區(qū)生態(tài)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)的直接成本與間接成本進(jìn)行了計(jì)算，并按照上、下游水量分?jǐn)傁禂?shù)、水質(zhì)修正系數(shù)和效益修正系數(shù)，測(cè)算出新安江下游應(yīng)向上游支付相應(yīng)生態(tài)建設(shè)與保護(hù)投入5.26億元［12］;鐘華等人對(duì)渭源縣生態(tài)保護(hù)的直接成本和間接成本進(jìn)行了計(jì)算，在考慮受水區(qū)取水系數(shù)和排污分配系數(shù)后，測(cè)算出2005年甘肅、寧夏和陜西共應(yīng)向渭源縣支付3.88億元生態(tài)補(bǔ)償費(fèi)用［13］;蔡邦成等人測(cè)算出南水北調(diào)東線水源地保護(hù)區(qū)一期生態(tài)建設(shè)工程建設(shè)總成本為1.46億元/年，按照生態(tài)服務(wù)價(jià)值收益比例來(lái)確定不同區(qū)域?qū)ι鷳B(tài)建設(shè)成本的分擔(dān)比重，并由此測(cè)算出外部區(qū)域?qū)ㄔO(shè)區(qū)域每年補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為1.11億元［14］。

費(fèi)用分析法較為直觀，但計(jì)算中涉及數(shù)據(jù)多，結(jié)果受限于數(shù)據(jù)可得性與精確性，此外，對(duì)于費(fèi)用分擔(dān)系數(shù)的設(shè)定存在一定主觀性。

1.2 機(jī)會(huì)成本法

機(jī)會(huì)成本法是指水源保護(hù)區(qū)為保護(hù)整個(gè)流域的生態(tài)環(huán)境所放棄的經(jīng)濟(jì)收入和發(fā)展機(jī)會(huì)等［15］。機(jī)會(huì)成本法測(cè)算的基本要素是確定合適的載體［16］，即以該載體為基礎(chǔ)，定量計(jì)算出進(jìn)行生態(tài)保護(hù)和不進(jìn)行生態(tài)保護(hù)狀況下的利潤(rùn)差值，也即是生態(tài)保護(hù)的機(jī)會(huì)成本。常見的載體包括勞動(dòng)力、土地、森林等［17］。目前研究主要集中在土地利用上，如蔡邦成等在測(cè)算南水北調(diào)東線水源地保護(hù)一期生態(tài)建設(shè)工程的機(jī)會(huì)成本時(shí)，選擇以土地為載體，根據(jù)建設(shè)前后土地利用類型的面積以及相關(guān)用地單位面積產(chǎn)值，估算出工業(yè)用地和農(nóng)業(yè)用地由于轉(zhuǎn)換為生態(tài)用地，產(chǎn)生的機(jī)會(huì)成本為1.46億元/年［14］;但更多的研究則往往包括了多種載體，如毛占鋒，王亞平運(yùn)用機(jī)會(huì)成本法在對(duì)水源地安康的研究中，以耕地為載體，測(cè)算了因?yàn)橥烁€林工程帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)作物損失為1.23億元/年，此外還考慮了因產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來(lái)的工業(yè)損失和因?yàn)楹B(yǎng)水源導(dǎo)致的漁業(yè)損失，三者共計(jì) 6.31 億元/年［18］。

此外，部分學(xué)者將水源保護(hù)區(qū)與參照地區(qū)的收入差距作為保護(hù)區(qū)的機(jī)會(huì)成本進(jìn)行計(jì)算 ，利用該方法計(jì)算的成本并不能完全反映出由于生態(tài)建設(shè)與保護(hù)所帶來(lái)的機(jī)會(huì)成本，因?yàn)榈貐^(qū)間的經(jīng)濟(jì)差距除了生態(tài)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)以外，還可能受地理區(qū)位、資源稟賦、人力資源水平等諸多因素影響，將人均收入水平差異全部歸結(jié)為流域生態(tài)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)有失偏頗［19］。

機(jī)會(huì)成本是生態(tài)保護(hù)者放棄的機(jī)會(huì)，目前可計(jì)算的是基于載體的某一用途所帶來(lái)的直接損失，對(duì)于間接的損失，如放棄的發(fā)展工業(yè)等則無(wú)法測(cè)算，因此計(jì)算出來(lái)的僅僅是機(jī)會(huì)成本的一部分。

1.3 支付意愿法

支付意愿法(Willingness to pay，WTP)是對(duì)消費(fèi)者進(jìn)行直接調(diào)查和詢問(wèn)，了解消費(fèi)者的對(duì)于改善或保護(hù)環(huán)境的支付意愿，其中由Ciriacy－Wantrup提出的條件價(jià)值法(contingent valuation method，CVM)被大量應(yīng)用于非市場(chǎng)化物品的價(jià)值評(píng)估［20］。

根據(jù)支付意愿法獲得的數(shù)據(jù)能夠得出生態(tài)補(bǔ)償者所愿意支付的最大值，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，其計(jì)算方法一般利用實(shí)地調(diào)查獲得的各類受水區(qū)最大支付意愿乘以該地區(qū)人口數(shù)。如毛占鋒，王亞平以安康為例，運(yùn)用支付意愿法計(jì)算出南水北調(diào)中線工程受水區(qū)人均支付意愿為11.68元/年，并由此測(cè)算出受水區(qū)向水源地提供4.14億元/年的生態(tài)補(bǔ)償金額［18］。

盡管支付意愿法獲得的數(shù)據(jù)在理論上最接近邊際外部成本數(shù)值，但是由于調(diào)查中可能存在的信息不對(duì)稱，被調(diào)查者提供的支付意愿同真實(shí)意愿可能存在偏誤，往往需要進(jìn)行大樣本問(wèn)卷調(diào)查來(lái)消除各種誤差。

1.4 水資源價(jià)值法

該方法思路是基于水資源可以進(jìn)行市場(chǎng)化交易的前提，此時(shí)可以根據(jù)上游供給下游的水資源數(shù)量及水質(zhì)高低，設(shè)定交易的價(jià)格以及交易的方向——如果是優(yōu)質(zhì)好水，下游向上游購(gòu)買，否則是劣質(zhì)污水，上游則需要向下游賠償。我國(guó)相關(guān)的實(shí)踐包括浙江東陽(yáng)和義烏在2001年簽訂的水權(quán)協(xié)議、嘉興市秀洲區(qū)的排污權(quán)交易等［21］。

水資源價(jià)值法的計(jì)算方法為:總水量乘以水價(jià)，其中水量可以直接測(cè)度，水價(jià)格一般可參照污水處理成本或者相似水資源市場(chǎng)交易價(jià)格，此外，還可以乘以水質(zhì)修正系數(shù)來(lái)確定最終的補(bǔ)償金額。如毛占鋒，王亞平對(duì)安康的研究中，根據(jù)南水北調(diào)中線工程的調(diào)配水量，根據(jù)不同用水類型設(shè)定水價(jià)，并設(shè)定水質(zhì)系數(shù)，測(cè)算出安康可獲得的補(bǔ)償總額為5.93億元/年［18］。王嶸等人以南水北調(diào)東線水源地?fù)P州為例，估算出揚(yáng)州市2008年為削減COD排放的成本為1.6 億元/年［22］。

水資源價(jià)值法基于可交易的市場(chǎng)品價(jià)格，對(duì)水資源或水污染價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，方法簡(jiǎn)單易行，但是水質(zhì)修正系數(shù)的設(shè)定主觀影響因素較多。

此外，在機(jī)會(huì)成本法、支付意愿法等方法的基礎(chǔ)上，還發(fā)展出了生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值法，它是一種綜合生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的綜合方法。其核心思想是估算出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值，并且利用估算出的價(jià)值進(jìn)一步確定出生態(tài)補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)［15］。如蔡邦成等對(duì)水源地不同的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，如氣體調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、廢物處理與凈化、生物多樣性保護(hù)、食物生產(chǎn)、原材料、娛樂(lè)文化等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，測(cè)算出南水北調(diào)東線水源地保護(hù)一期生態(tài)建設(shè)工程能為本地帶來(lái)0.83億元/年的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，并為下游區(qū)域和全國(guó)其他區(qū)域帶來(lái)2.13億元/年的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，也即是“外溢的正外部性”［14］。生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值可能有一定高估，甚至超過(guò)同期人類社會(huì)生產(chǎn)總值［15］，因此往往借助某一調(diào)整系數(shù)來(lái)測(cè)算可以接受的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)［23］，但調(diào)整系數(shù)的確定往往帶有主觀性，結(jié)論偏差較大，因此一般將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值作為生態(tài)補(bǔ)償?shù)纳舷?，現(xiàn)實(shí)中該方法應(yīng)用最少［15］。

綜上所述，不同的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算方法選擇的角度和參照載體不同，均存在一定缺陷，目前該領(lǐng)域仍缺乏統(tǒng)一的理論和方法體系。本文與現(xiàn)有文獻(xiàn)的差異體現(xiàn)在:將從污染權(quán)角度出發(fā)，基于機(jī)會(huì)成本法和水資源價(jià)值法，測(cè)度出水源保護(hù)地由于生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)所損失的污染權(quán)利的市場(chǎng)價(jià)值。

2 基本思路與模型

2.1 基本思路

假定流域上、下游分別為甲地和乙地，如果甲地不是流域的水源保護(hù)地，那么甲地可以同其他地區(qū)一樣發(fā)展工業(yè)，并在環(huán)境容量范圍內(nèi)排放相應(yīng)的廢棄物。如果甲地成為流域的水源保護(hù)地，那么必須嚴(yán)格控制污染排放的權(quán)利來(lái)保證供給下游的水質(zhì)。同氣候變化談判中涉及到的CO2排放權(quán)即是發(fā)展權(quán)一樣［24］，污水排放權(quán)也是發(fā)展權(quán)，甲地為保證水質(zhì)必須關(guān)停部分污水排放企業(yè)，或者付出更高的成本對(duì)污水進(jìn)行處理后排放，甚至還喪失了部分生活污染權(quán)，如上游庫(kù)區(qū)生態(tài)移民等。因此甲地喪失的這部分排污權(quán)即是由于乙地對(duì)水源保護(hù)要求所導(dǎo)致的，也即是下游需要向上游購(gòu)買和補(bǔ)償?shù)奈廴緳?quán)。

可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的圖來(lái)說(shuō)明:在圖1中，區(qū)域I表明該地區(qū)實(shí)施了嚴(yán)格的環(huán)境管制(如生態(tài)保護(hù)區(qū)的水質(zhì)約束)，那么區(qū)域I的經(jīng)濟(jì)發(fā)展到A點(diǎn)時(shí)，由于受到環(huán)境約束而受限，可能產(chǎn)生停滯甚至下滑;區(qū)域II中屬于適度發(fā)展區(qū)間，由于沒(méi)有環(huán)境約束，而且在正常的環(huán)境容量范圍內(nèi)，因此經(jīng)濟(jì)可以繼續(xù)向上增長(zhǎng)至B點(diǎn);區(qū)域III則是突破了環(huán)境容量的閾值，經(jīng)濟(jì)可能會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，但是按照庫(kù)茲涅茲曲線，在達(dá)到頂點(diǎn)C之后，污染會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而下降，即出現(xiàn)拐點(diǎn)。

根據(jù)對(duì)排污權(quán)的理解，可以認(rèn)為正常環(huán)境容量與環(huán)境約束之間的差值，即圖中的AD即是該地區(qū)損失掉的排污權(quán)，為了測(cè)度排污權(quán)的價(jià)值，需要確定兩個(gè)值:一是損失的排污權(quán)，或者說(shuō)為了保護(hù)水質(zhì)而減少的污染排放量;二是排污權(quán)的價(jià)格，也即是每一單位污染物所可能帶來(lái)的產(chǎn)出值。

2.2 基本模型

由于污染權(quán)即是發(fā)展權(quán)，因此首先確定污染物與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間的函數(shù)關(guān)系式。設(shè)定人均GDP(rGDP)與人均污染量(rWater)之間存在函數(shù)關(guān)系:

其次依據(jù)函數(shù)關(guān)系計(jì)算出每一年的“理論”人均污染量，也即是處于正常發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，與該經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)應(yīng)的污染權(quán):

上游地區(qū)在環(huán)境管制狀態(tài)下實(shí)際產(chǎn)生的人均污染水平rWatert是已知的，因此每年上游地區(qū)由于生態(tài)保護(hù)和生態(tài)建設(shè)所喪失的污染權(quán)為:

當(dāng)年該地區(qū)總的損失的污染排放權(quán)為:

由于大多數(shù)污染物無(wú)法通過(guò)市場(chǎng)進(jìn)行交易的，因此污染物價(jià)格確定仍是學(xué)術(shù)界探討的難題，但是可以通過(guò)間接的方法對(duì)污染物價(jià)格P進(jìn)行估算(譬如選擇單位污水帶來(lái)的工業(yè)總產(chǎn)值、單位污水的GDP產(chǎn)出，或是污水的處理成本)，一旦確定污染排放權(quán)價(jià)格后，也就確定了上游損失的污染排放權(quán)的價(jià)值，也即是下游需要向上游購(gòu)買和補(bǔ)償?shù)牟糠?

3 實(shí)證測(cè)算

3.1 背景介紹

珊溪水庫(kù)位于浙江省溫州市境內(nèi)的飛云江干流中游河段，由珊溪水庫(kù)工程和趙山渡引水工程組成。其中珊溪水庫(kù)壩址控制流域面積1 529 km2，占全流域面積3 252 km2的47%。壩址多年平均年徑流量18億m3，總庫(kù)容18億m3，電站裝機(jī)容量20萬(wàn) kW。每年可向溫州市提供13.4 億 m3清水，年可引水量7.3 億m3，可供溫瑞平原、洞頭縣及飛云江以南沿海地區(qū)的平陽(yáng)市、蒼南縣等地區(qū)，供水區(qū)內(nèi)受益人口500萬(wàn)人，因此也被譽(yù)為溫州的“大水缸”。

為了建設(shè)珊溪水庫(kù)、保護(hù)珊溪水庫(kù)的水環(huán)境，庫(kù)區(qū)尤其是文成縣作出了巨大犧牲，全縣移民人數(shù)13 749人，淹沒(méi)耕地4 834畝，林地13 158畝，自身可開發(fā)的水電資源、砂石資源和飛云江漂流資源完全喪失，環(huán)境保護(hù)壓力加大，更重要的是文成縣在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)以及房地產(chǎn)業(yè)等方面均嚴(yán)重受阻。

由于缺少相應(yīng)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，流域上下游之間經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與環(huán)境治理水平形成了巨大的剪刀差，“經(jīng)濟(jì)小縣”承擔(dān)著“生態(tài)大縣”的角色。2009年文成縣人均國(guó)民生產(chǎn)總值為8 988元/人，處于全溫州地區(qū)最落后的位置，最高的溫州龍灣區(qū)達(dá)到了63 342元/人，為文成的7倍;但與此同時(shí)，由于受溫州市行政管轄，文成縣除了遵守國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)外，還要為了保護(hù)溫州“大水缸”的水質(zhì)而遵守更為嚴(yán)格的環(huán)境管制，文成縣在財(cái)政收入極為緊張的情況下，不得不投入巨大資金用于生態(tài)保護(hù)，2010年文成縣城鎮(zhèn)生活污水集中處理率為70%，高于溫州市區(qū)62%的水平，飛云江干流水質(zhì)保持II類標(biāo)準(zhǔn)(上述數(shù)據(jù)均來(lái)自文成縣環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃，http://www.wencheng.gov.cn/zwpd/zw_tszf/fzgh/20090304/16627_1.htm)。盡管從 2008年開始溫州市出臺(tái)了《溫州市人民政府關(guān)于建設(shè)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的意見》、《溫州市生態(tài)補(bǔ)償專項(xiàng)資金使用管理暫行辦法》等相關(guān)文件和辦法，并下?lián)懿簧儆? 500萬(wàn)元的生態(tài)補(bǔ)償專項(xiàng)資金，但對(duì)文成縣而言仍然是杯水車薪。

3.2 模型選擇

為保證樣本數(shù)量，選擇了溫州地區(qū)的12個(gè)縣(市，區(qū))為研究對(duì)象(包括:溫州市區(qū)、鹿城區(qū)、龍灣區(qū)、甌海區(qū)、瑞安市、樂(lè)清市、洞頭縣、永嘉縣、平陽(yáng)縣、蒼南縣、文成縣和泰順縣)，時(shí)間區(qū)間為2002－2007年(主要是由于在統(tǒng)計(jì)年鑒中，各地區(qū)的污染物數(shù)據(jù)從2002年才正式發(fā)布)，這樣就獲得了12個(gè)截面單位6年間的平衡面板數(shù)據(jù)(panel data)，共有72個(gè)樣本點(diǎn)，較多的樣本點(diǎn)能夠保證計(jì)量模型估計(jì)的準(zhǔn)確度。

變量rGDP代表各地區(qū)的人均GDP水平，數(shù)據(jù)來(lái)源于《溫州市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2003－2008年)，以1990年不變價(jià)格進(jìn)行計(jì)算，單位為元/人。變量rWater代表各地區(qū)的人均工業(yè)廢水污染量，數(shù)據(jù)來(lái)源于《溫州市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2003－2008年)，單位為噸/人。

根據(jù)EKC假設(shè)，人均 GDP(rGDP)與人均污染量(rWater)之間存在以下關(guān)系:

由于存在倒U形關(guān)系，因此應(yīng)滿足:β2＜0且β1＞0。

此外，根據(jù)沈滿洪等人的研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)有些地區(qū)可能并不存在EKC的倒U形曲線，而是可能是N形曲線關(guān)系［25］。因此為了找出最能擬合實(shí)際樣本點(diǎn)分布的曲線形態(tài)，還設(shè)定了不同的函數(shù)形式。

設(shè)定的線性關(guān)系式為

當(dāng)符合線性關(guān)系時(shí)，顯然有λ1＞0，即人均工業(yè)污水排放量隨著人均GDP水平增加而遞增。

設(shè)定的三次多項(xiàng)式為

如果符合N形曲線關(guān)系，則應(yīng)該有δ1、δ3＞0且δ2＜0。

對(duì)于面板數(shù)據(jù)的估計(jì)有多種方法，根據(jù)Hausman檢驗(yàn)，需要用固定效應(yīng)模型(Fixed Effect)來(lái)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，對(duì)模型(6)(7)(8)的估計(jì)結(jié)果見表1。

從表1可以看出，對(duì)模型(6)的估計(jì)中，二次項(xiàng)并非負(fù)數(shù)，顯然不滿足EKC關(guān)于倒U形的假設(shè);但是在三次多項(xiàng)式的回歸結(jié)果中，各參數(shù)的符號(hào)均符合預(yù)期，此外模型(8)的估計(jì)結(jié)果中R2系數(shù)最高，因此在三個(gè)模型中可以認(rèn)為最能擬合實(shí)際樣本點(diǎn)的是N型曲線的三次多項(xiàng)式模型。

3.3 污染權(quán)計(jì)算

一旦確定了溫州市所有地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與污染物之間的函數(shù)關(guān)系，就可以對(duì)文成縣的排污量進(jìn)行測(cè)算，以2005年各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平同人均工業(yè)廢水排放之間的散點(diǎn)圖為例，見圖2。

在圖2中，圓形散點(diǎn)表示各地區(qū)的位置，方框代表的是文成縣，即低經(jīng)濟(jì)水平和低人均污染量，但是根據(jù)溫州市的所有地區(qū)來(lái)看，其平均的經(jīng)濟(jì)水平與人均污染之間應(yīng)體現(xiàn)在擬合的N形曲線上，對(duì)于文成而言，如果保持其經(jīng)濟(jì)水平不變，在全溫州范圍來(lái)看，其平均的人均污染水平應(yīng)該是處在曲線上的三角形位置，因此兩者之間的人均污染量的差即為損失的人均污染權(quán)(從圖2可以發(fā)現(xiàn)，處于擬合曲線下方的地區(qū)同平均趨勢(shì)曲線相比，屬于污染“少排”，而處于擬合曲線上方的地區(qū)則屬于過(guò)度排放)。

表1 對(duì)計(jì)量模型的估計(jì)結(jié)果Tab.1 Result of econometric model

圖2 實(shí)際污染排放與理論污染排放量(2005)Fig.2 Actual and theoretical pollution in 2005

由于函數(shù)關(guān)系已經(jīng)確定，根據(jù)式(2)可以計(jì)算出各年的“理論”人均污染量，與溫州全市平均水平以及文成實(shí)際排放水平的比較如圖3所示。

從圖3可以看出，文成的理論人均工業(yè)廢水排放量為2.89－5.46t/人，而實(shí)際的人均工業(yè)廢水排放量?jī)H為其理論排放量的11－31%，有70%以上的人均污染權(quán)沒(méi)有使用，如果按照與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)應(yīng)的污染水平來(lái)計(jì)算，文成在2002－2007年中損失總的工業(yè)廢水排放權(quán)達(dá)到677萬(wàn)t，平均每年少排放112萬(wàn)t工業(yè)廢水。

此外，文成的實(shí)際人均排放量?jī)H為溫州全市平均水平的1/20左右，而且在溫州全市人均工業(yè)廢水排放量遞增的趨勢(shì)下，反而出現(xiàn)文成的人均工業(yè)廢水排放水平逐年遞減的趨勢(shì)。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展尚未跨過(guò)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)的文成來(lái)講，污染權(quán)即是生存權(quán)，也是百姓的發(fā)展權(quán)，在沒(méi)有足夠的相關(guān)政策配套的情況下，通過(guò)種種強(qiáng)制手段抑制文成的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人為壓制污染指標(biāo)的走低，這無(wú)疑是剝奪了上游地區(qū)人民發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活水平的正常權(quán)利。

圖3 文成縣實(shí)際與理論人均排放量與溫州全市對(duì)比Fig.3 Comparison of per capita pollution between Wencheng and Wenzhou

3.4 污染價(jià)格

由于工業(yè)廢水排放主要是工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中所產(chǎn)生的，因此排放的廢水?dāng)?shù)量越多，相應(yīng)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值也越高。當(dāng)然隨著技術(shù)進(jìn)步和科技發(fā)展，每噸工業(yè)廢水所產(chǎn)生的生產(chǎn)總值會(huì)越來(lái)越高。根據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出溫州市全市范圍內(nèi)平均工業(yè)廢水生產(chǎn)率，這可以視作是工業(yè)廢水的基本價(jià)格指數(shù)(此處沒(méi)有選擇以工業(yè)廢水平均處理成本作為污染物價(jià)格，主要原因在于，廢水處理成本價(jià)格是基于建設(shè)與治理成本角度，而本文則是基于機(jī)會(huì)成本角度，即如果沒(méi)有水源地水質(zhì)管制要求，那么這部分實(shí)際放棄的廢水排放權(quán)是可以排放的，由此可以產(chǎn)生更高的工業(yè)產(chǎn)值)，由于不同地區(qū)的水資源稟賦、涉水產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平存在較大差異，為保證結(jié)論的穩(wěn)健，因此選擇各年份廢水生產(chǎn)率最低的值作為工業(yè)廢水的參考價(jià)格。

3.5 主要結(jié)果

一旦確定損失的污染權(quán)數(shù)量，以及污染物的價(jià)格信息后，根據(jù)式(5)就可以測(cè)算由于喪失污染權(quán)所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)成本—也即是通過(guò)計(jì)算“放棄的污染權(quán)”乘以“污染物參考價(jià)格”得到相應(yīng)的機(jī)會(huì)成本。

根據(jù)表2的計(jì)算結(jié)果可以看出，從2002年開始，文成由于需要保證水質(zhì)而放棄的工業(yè)污水?dāng)?shù)量在70－178萬(wàn)t之間，即便按照當(dāng)年工業(yè)廢水的最低產(chǎn)值計(jì)算，每年因此而導(dǎo)致的產(chǎn)出損失為2.47－4.49億元。2002－2007年，文成縣因?yàn)樗|(zhì)保護(hù)要求放棄了677.2萬(wàn)t工業(yè)廢水污染(正如審稿人提到的，“污染補(bǔ)償首先必須在符合環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下來(lái)探討”，也即是如果排放了這些估算的工業(yè)廢水，是否仍然能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?這主要是由于缺乏適當(dāng)?shù)募僭O(shè)參照物，即如果文成縣并非歸屬溫州市行政管轄，那么文成縣不受溫州市環(huán)保局單獨(dú)為其制定的斷面水質(zhì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)限制，但采用何種新標(biāo)準(zhǔn)卻難以在現(xiàn)實(shí)中找到參照對(duì)象。此外，考慮到圖3中，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平滯后，文成縣即便達(dá)到了理論人均排放量，也仍然遠(yuǎn)低于溫州市人均排放量，因此我們?nèi)匀患俣ㄟ@部分由于額外環(huán)境管制所導(dǎo)致的排污權(quán)損失即為全部的生態(tài)補(bǔ)償金額)，由此導(dǎo)致潛在產(chǎn)出損失至少19.46億元，平均每年3.24億元。

為保證結(jié)論的穩(wěn)健型，還采取了水權(quán)交易方法對(duì)生態(tài)補(bǔ)償金額進(jìn)行了驗(yàn)證，分別考慮水資源交易金額、相應(yīng)土地補(bǔ)償和發(fā)電收益分擔(dān)，結(jié)果表明2002－2008年，溫州市應(yīng)累計(jì)向文成提供13.36億元水權(quán)費(fèi)用。此外，國(guó)內(nèi)一些相關(guān)研究與本課題研究結(jié)論較為一致。如《關(guān)于要求建立東江源區(qū)域生態(tài)資源補(bǔ)償機(jī)制的報(bào)告》中，測(cè)算出東江源地區(qū)為向珠三角安全供水，2000－2006年間產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限，經(jīng)濟(jì)損失為24.8億元，年均損失3.7億元;又如沈滿洪等人運(yùn)用機(jī)會(huì)成本法和土地?fù)p耗測(cè)算法，計(jì)算出淳安作為水源保護(hù)地，每年應(yīng)獲得生態(tài)補(bǔ)償資金為2.1－4.6億元［19］。本文的結(jié)論同其他研究結(jié)論在數(shù)量級(jí)上較為接近，說(shuō)明結(jié)果較為穩(wěn)健。

表2 按照排污權(quán)法測(cè)算的機(jī)會(huì)成本(2002－2007)Tab.2 Opportunity cost based on pollution-rights from 2002 to 2007

4 結(jié)論

本文從污染權(quán)角度出發(fā)，用機(jī)會(huì)成本法和水資源價(jià)值法，構(gòu)建了一個(gè)流域生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的模型，并以浙江飛云江流域珊溪水庫(kù)為例，測(cè)算了上游文成縣為保護(hù)下游溫州市的“大水缸”所放棄的機(jī)會(huì)成本，并利用其它計(jì)算方法和相關(guān)研究結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)。由于本文設(shè)定的計(jì)量模型是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，因此其形式具有較高的可靠性，而且模型具有一定的可擴(kuò)展性，如本文探討了流域上游生態(tài)敏感區(qū)因?yàn)榄h(huán)境標(biāo)準(zhǔn)限制所放棄的機(jī)會(huì)成本，可以采用同樣方法測(cè)算流域下游地區(qū)由于較寬松的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)所導(dǎo)致的侵占收益，并由此可以確定不同區(qū)域之間對(duì)于流域上游地區(qū)的補(bǔ)償分擔(dān)比重，當(dāng)然對(duì)于污染物價(jià)格的設(shè)定存在一定主觀性，這也是未來(lái)有待改進(jìn)和繼續(xù)深入研究的地方。

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An Econometric-based Model of Basin Ecological Compensation and Application from the Perspective of Pollution Rights

WEI Chu SHEN Man-hong
(School of Economics and Management，Zhejiang University of Technology，Hangzhou Zhejiang 310018，China)

The measurement of ecological compensation standard is a key research field.In general，the research methodology on basin ecological compensation falls into several catalogues:construction cost analysis，opportunity cost analysis，willingness to pay，water resource value assessment，as well as the ecological service value assessment.This paper overviews these methodologies’key features and their application in China.According to the opportunity cost theory and resource value assessment approach，an econometric-based model is constructed from the perspective of pollution rights.The main ideal is that residents live in the upstream and downstream have the same“pollution rights”.To achieve downstream region’s additional requirement on water quality，more stringent environmental regulations are imposed on the upstream region，which lead to the loss of pollution rights in the upstream.If the market-oriented ecological compensation is absent，the loss of pollution rights means the opportunity cost.An empirical analysis based on Feiyun River basin in Zhejiang province suggests that the downstream Wenzhou should pay 324 million yuan RMB per year to the upstream，Wencheng county as eco-compensation.

pollution rights;basin ecological compensation;opportunity cost

F062.2

A

1002－2104(2011)06－0135－07

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.06.022

2010－12－10

魏楚，博士生，主要研究方向?yàn)樯鷳B(tài)建設(shè)學(xué)環(huán)境保護(hù)。

*國(guó)家社科基金項(xiàng)目(編號(hào):08AJY031，10CJY002);教育部人文社科項(xiàng)目(編號(hào):09YJC790246)。

(編輯:于 杰)