郭四代,仝 夢(mèng),張 華
(西南科技大學(xué)四川循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究中心,四川 綿陽 621010)
近年來,由于長(zhǎng)期粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,導(dǎo)致了我國(guó)環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,地區(qū)環(huán)境污染排放物居高不下,付出了資源的過度投入和環(huán)境損耗過大的沉重代價(jià),不僅制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)也引起了人們對(duì)環(huán)境治理效果的質(zhì)疑與關(guān)注。2014年,我國(guó)環(huán)境治理投資總額達(dá)到9576億元,占GDP的比重達(dá)到1.5%左右,較2001年提升了0.5個(gè)百分點(diǎn),但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。而且由于各省市的環(huán)境治理投入資金和環(huán)境污染狀況的差異,環(huán)境治理效果也不盡相同。因此,為了實(shí)現(xiàn)有限環(huán)境治理投入下的最優(yōu)環(huán)境治理效果,深入研究我國(guó)及各省市環(huán)境投資效率及其關(guān)鍵影響因素則顯得十分必要。本文應(yīng)用Super-SBM模型評(píng)價(jià)我國(guó)2011—2014年的環(huán)境治理投資效率、水污染和大氣污染治理投資效率,并采用門檻面板模型來探究我國(guó)環(huán)境治理投資效率的關(guān)鍵影響因素。
大部分學(xué)者在衡量區(qū)域環(huán)境治理投資效率時(shí)往往采用的是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法,而DEA方法中最常見的模型包括CCR與BCC模型兩種。二者雖然是經(jīng)典DEA模型在一定程度上的改進(jìn),但其對(duì)效率測(cè)評(píng)的思想依然屬于線性分段和徑向理論,由于未將投入產(chǎn)出松弛性問題納入考慮范疇,導(dǎo)致效率測(cè)評(píng)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。針對(duì)這一問題,Tone提出了非角度、非徑向的SBM模型,將松弛變量引入目標(biāo)函數(shù),從而解決了產(chǎn)出松弛變量的問題。其分式規(guī)劃形式如式(1)所示:
其中,s為投入與產(chǎn)出的松弛量,λ為權(quán)重向量,δ是目標(biāo)函數(shù),xij為第j個(gè)決策單位的i項(xiàng)投入,yrj為第j個(gè)決策單元的r項(xiàng)產(chǎn)出。
為進(jìn)一步解決SBM模型測(cè)得效率值會(huì)出現(xiàn)多個(gè)決策單元同為完全效率而無法進(jìn)一步評(píng)價(jià)和排序的情形,根據(jù)修正松弛變量,Tone提出了Super-SBM模型。其變動(dòng)規(guī)模報(bào)酬下(VRS)的分式規(guī)劃形式如式(2)所示:
大多數(shù)學(xué)者基于數(shù)據(jù)的可獲取性等原因,對(duì)環(huán)境治理投資效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取往往選擇工業(yè)層面上的指標(biāo),而忽略了居民生活層面的指標(biāo),這必然會(huì)使得結(jié)論存在一定的偏差,不能準(zhǔn)確地反映實(shí)際治理投資效率。同時(shí)為了準(zhǔn)確、有效地衡量我國(guó)各省域環(huán)境治理投資的效率,結(jié)合近年來我國(guó)空氣污染和水污染程度的不斷加劇的現(xiàn)實(shí),本文從環(huán)境總污染、水污染、空氣污染三個(gè)維度構(gòu)建相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并予以評(píng)價(jià)。由于2010年前后統(tǒng)計(jì)口徑的改變,環(huán)境污染治理的總投資包括工業(yè)污染源治理投資、城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保投資總額三類。水污染治理投資包括廢水治理本年運(yùn)行費(fèi)用、廢水治理設(shè)施數(shù);廢氣污染治理投資包括廢氣污染治理本年運(yùn)行費(fèi)用、廢氣治理設(shè)施數(shù)。而產(chǎn)出指標(biāo)主要包含了固體廢棄物處理量、工業(yè)廢水處理能力、工業(yè)廢水處理量、廢氣處理能力四個(gè)方面。構(gòu)建的環(huán)境治理投資效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。
表1 環(huán)境治理投資效率指標(biāo)體系
1.3 我國(guó)環(huán)境治理投資效率評(píng)價(jià)
參考2011—2014年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》,由于西藏自治區(qū)和臺(tái)灣地區(qū)的數(shù)據(jù)缺失,選取北京等30個(gè)省市作為評(píng)價(jià)樣本,運(yùn)用Super-SBM模型,可計(jì)算出我國(guó)各省域環(huán)境治理投資效率值、水污染和大氣污染治理投資效率值,結(jié)果如表2、圖1和圖2所示。
圖1 我國(guó)環(huán)境治理投資效率趨勢(shì)圖
圖2 我國(guó)各區(qū)域總環(huán)境質(zhì)量治理投資效率趨勢(shì)圖
從表1和圖1、圖2可以看出,我國(guó)環(huán)境治理投資效率呈現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì),雖然在2013—2014年下降趨勢(shì)得到了有效的緩解,但效率值依然較低,達(dá)到0.58。相應(yīng)地,水污染環(huán)境治理投資效率和大氣污染治理投資效率也呈現(xiàn)為緩慢的下降趨勢(shì),且效率均值均低于環(huán)境治理投資總效率水平,大多數(shù)值小于0.5的水平,表明了大部分省份在水環(huán)境治理和大氣環(huán)境治理方面處于無效率水平,提升的空間還比較大。從區(qū)域分布來看,我國(guó)的環(huán)境治理投資效率存在顯著的區(qū)域差異,東、中、西部地區(qū)的環(huán)境治理投資效率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但到2014年,各地區(qū)的下降幅度明顯減小。因此需分析造成這一差異的具體影響因素。
表2 2011—2014年我國(guó)各省市的污染治理投資效率水平
以Super-SBM模型計(jì)算得出的環(huán)境治理投資效率值為基礎(chǔ),構(gòu)建門檻面板模型,分析我國(guó)區(qū)域環(huán)境治理投資效率的關(guān)鍵影響因素。門檻面板模型的核心思想是對(duì)一個(gè)解釋變量設(shè)定一個(gè)未知變量作為其門檻值,并將這一未知變量納入到回歸模型之中,以此構(gòu)建分段函數(shù),并通過實(shí)證檢驗(yàn)和估計(jì)相應(yīng)的門檻值以及“門檻效應(yīng)”。其單-門檻模型如下:
其中,yit為被解釋變量,zit為所選的解釋變量,xit為一組會(huì)對(duì)被解釋變量產(chǎn)生影響的控制變量,θ、βi則為相應(yīng)的系數(shù)向量。qit是設(shè)定的門檻變量,γ是特點(diǎn)的門檻值,μit為個(gè)體效應(yīng)值,I為指示函數(shù),當(dāng)括號(hào)內(nèi)不等式成立取值為1,不成立取值為0。
通過已知數(shù)據(jù)的輸入,可以進(jìn)一步求出估計(jì)值和參數(shù)值,得到估計(jì)殘差平方和:
最優(yōu)門檻值為:
殘差方差為:
以區(qū)域科技水平作為門檻變量,選擇相應(yīng)指標(biāo)并結(jié)合Hansen門檻面板模型來考察影響我國(guó)環(huán)境治理投資效率的具體因素,其單一門檻模型和雙重門檻模型如式(7)、式(8)所示:
式(7)、式(8)分別表示以科技水平(TL)作為門檻變量,以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(IS)為門檻依賴變量時(shí),各因素對(duì)環(huán)境治理投資效率影響的單一門檻模型和雙重門檻模型。其中,Y為環(huán)境治理投資效率,EA表示區(qū)域環(huán)保意識(shí),UL表示區(qū)域城市化水平,EC表示區(qū)域能源消耗。
2.2.1 變量說明
(1)被解釋變量。環(huán)境治理投資效率(Y),即通過Super-SBM模型測(cè)算而得。
(2)門檻變量及門檻依賴變量。選擇科技水平(TL)作為門檻變量,用區(qū)域研發(fā)投入占生產(chǎn)總值的比重表示;選擇產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(IS)做為門檻依賴變量,用區(qū)域第二產(chǎn)業(yè)所占比重表示。
(3)控制變量。由于環(huán)境治理投資受到多方面的影響,篩選以下變量作為控制變量。
環(huán)保意識(shí)(EA):用GDP平減修正的工業(yè)環(huán)境污染治理投資額表示。隨著人們?cè)絹碓礁叩沫h(huán)境質(zhì)量需求,政府將加大環(huán)境治理投資力度,降低環(huán)境污染程度,提升環(huán)境質(zhì)量和環(huán)保意識(shí)水平。
城市化水平(UL):地域內(nèi)城市人口占總?cè)丝诘谋壤?/p>
能源消耗(EC):我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于由粗放型發(fā)展向集約型發(fā)展的轉(zhuǎn)型階段,化石能源依舊是我國(guó)大部分省域的主要能源來源,大量化石能源的使用也勢(shì)必會(huì)帶來環(huán)境污染的加劇。采用各地區(qū)單位生產(chǎn)總值的能源消耗量表示。
2.2.2 數(shù)據(jù)來源
根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)年鑒和環(huán)境治理投資綜合效率值、水污染治理投資效率值與大氣污染治理投資效率值,選擇2010年作為基期,采用歷年各省份GDP平減指數(shù)對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)予以平減處理。變量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。
表3 變量的選擇及描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果
為了合理確定門檻的個(gè)數(shù)和模型具體形式,應(yīng)先檢驗(yàn)門檻效應(yīng)的存在性。通過bootstrap自抽樣方法,利用stata13軟件可求出P值和臨界值。表4顯示了對(duì)于環(huán)境治理投資總效率、水污染治理投資效率、大氣污染治理投資效率而言,以區(qū)域科技水平作為門檻變量,以區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作為門檻依賴變量時(shí),單一門檻、雙門檻以及三門檻效應(yīng)存在性的檢驗(yàn)結(jié)果。從表4可以看出,無論是從環(huán)境治理投資總效率、水污染治理投資效率還是大氣污染治理投資效率,三者都存在顯著的門檻效應(yīng)。
表4 門檻效應(yīng)存在性檢驗(yàn)
表4反映了環(huán)境治理投資總效率、水污染和大氣污染治理投資效率三個(gè)指標(biāo)都存在門檻效應(yīng),接著應(yīng)進(jìn)一步確定環(huán)境治理投資總效率、水污染和大氣污染治理投資效率三個(gè)指標(biāo)的門檻估計(jì)值是否等于其真實(shí)值,結(jié)果如下頁表5所示。結(jié)合表4、表5可知,對(duì)于環(huán)境治理投資總效率來說,科技水平對(duì)環(huán)境治理投資效率的影響存在2個(gè)門檻值,即門檻值分別為0.006、0.016,且雙門檻效應(yīng)均通過10%的顯著水平檢驗(yàn),同時(shí)結(jié)合其置信區(qū)間來看,估計(jì)值有效。對(duì)水污染治理投資效率而言,科技水平對(duì)水污染治理投資效率的影響存在0.016、0.006兩個(gè)門檻值,但雙門檻效應(yīng)檢驗(yàn)水平不顯著;對(duì)于大氣污染治理投資來講,雙重門檻效應(yīng)檢驗(yàn)依舊不顯著。因此可選擇單一門檻模型進(jìn)行分析。
表5 門檻估計(jì)值與95%水平置信區(qū)間
選擇以科技水平作為門檻變量,以區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作為門檻依賴變量,分析各個(gè)因素對(duì)環(huán)境治理投資效率、水污染治理投資效率、大氣污染治理投資效率的門檻效應(yīng)。具體結(jié)果如表6所示。
表6 各影響因素與相關(guān)效率回歸結(jié)果
(1)對(duì)環(huán)境治理投資總效率的影響分析。從環(huán)境治理投資總效率來看,各地區(qū)的科技水平差異對(duì)區(qū)域環(huán)境治理效率產(chǎn)生的影響并不相同。從表6可以看出,對(duì)于科技水平在門檻值(0.006)以下的區(qū)域,該區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)于環(huán)境治理效率的影響系數(shù)為負(fù)值,且通過了10%的顯著水平檢驗(yàn),這表明了科技水平較低的地區(qū),第二產(chǎn)業(yè)比重的增加會(huì)阻礙環(huán)境治理效率的提高;而當(dāng)區(qū)域科技水平超過門檻值時(shí),此區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)于環(huán)境治理效率的影響系數(shù)為正值,且通過了1%的顯著水平檢驗(yàn),這意味著此時(shí)第二產(chǎn)業(yè)比重的增加反而會(huì)促進(jìn)區(qū)域環(huán)境治理效率的提高。造成這一現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)槁浜蟮貐^(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展往往會(huì)以犧牲環(huán)境為代價(jià),而對(duì)于科技水平較為發(fā)達(dá)的地區(qū),工業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化,其工業(yè)領(lǐng)域的環(huán)保投資效率也就相應(yīng)越高。環(huán)保意識(shí)(EA)對(duì)于環(huán)境治理效率的影響表現(xiàn)為估計(jì)系數(shù)是負(fù)值且通過了5%的顯著水平檢驗(yàn),也就是說,環(huán)保投資額的增加反而會(huì)導(dǎo)致環(huán)境治理投資效率的降低,造成這一現(xiàn)象的可能原因是:第一,相對(duì)于持續(xù)增長(zhǎng)的地區(qū)生產(chǎn)總值而言,污染治理投資的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地區(qū)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)速度;第二,部分地區(qū)的環(huán)保資金存在嚴(yán)重的冗余與浪費(fèi)現(xiàn)象,這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致環(huán)境治理效率的降低。城市化水平(UL)雖然未能通過顯著水平檢驗(yàn),但其估計(jì)系數(shù)為負(fù)數(shù),在一定程度上反映了城市人口的集聚對(duì)于環(huán)境治理效率有一定的負(fù)向影響。能源消耗(EC)對(duì)于環(huán)境治理效率的影響表現(xiàn)為估計(jì)系數(shù)是正值且通過了5%的顯著水平檢驗(yàn),這意味著越低的能源消耗水平對(duì)于環(huán)境治理效率的提高越不利,這與實(shí)際情況相符。
(2)對(duì)水污染治理投資效率的影響分析。對(duì)于不同地區(qū),科技水平的不同也會(huì)對(duì)區(qū)域環(huán)境治理效率產(chǎn)生不同的影響,但其影響值均為正值。當(dāng)?shù)貐^(qū)科技水平未能達(dá)到門檻值(0.016)時(shí),第二產(chǎn)業(yè)比重的提升對(duì)于水污染治理效率的提升較為平緩;而對(duì)于科技水平達(dá)到門檻值的地區(qū),第二產(chǎn)業(yè)比重的提升將顯著的影響區(qū)域水污染治理效率。對(duì)于其他控制變量而言,僅環(huán)保意識(shí)(EA)對(duì)水污染治理效率的影響系數(shù)是正值,且通過了10%的顯著水平檢驗(yàn),這表明區(qū)域環(huán)保意識(shí)的提高有助于提高區(qū)域水污染治理效率,這與前面環(huán)保意識(shí)對(duì)于環(huán)境治理投資效率的負(fù)影響情況則恰恰相反,造成這一現(xiàn)象的原因可能是由于現(xiàn)有的環(huán)保投資過多的關(guān)注水污染治理,而對(duì)其他污染類型的重視程度則略顯不夠。能源消耗(EC)對(duì)于水污染治理投資效率的影響系數(shù)為0.375,但未通過顯著性檢驗(yàn),反映了能源消耗水平的增加在一定程度上可提升水污染治理投資效率。
(3)對(duì)大氣污染治理投資效率的影響分析。對(duì)于不同的地區(qū)而言,科技水平的不同同樣對(duì)區(qū)域大氣污染治理投資效率造成不同的影響,但與前二者不同的是,隨著科技水平到達(dá)門檻值(0.018)時(shí),第二產(chǎn)業(yè)比重的增加反而會(huì)導(dǎo)致大氣污染治理投資效率的降低。造成這一現(xiàn)象的主要原因可能因?yàn)榭萍妓捷^高的發(fā)達(dá)地區(qū),雖然在大氣污染治理過程中投入了大量的資金和設(shè)備,但這些投資并未達(dá)到預(yù)期效應(yīng),從而導(dǎo)致了高投入低產(chǎn)出的結(jié)果。而對(duì)于其他控制變量而言,環(huán)保意識(shí)(EA)對(duì)于環(huán)境治理效率的影響表現(xiàn)為估計(jì)系數(shù)是負(fù)值且通過了10%的顯著水平檢驗(yàn),這表明環(huán)保投資額的增加反而會(huì)導(dǎo)致大氣污染治理投資效率的降低,而結(jié)合環(huán)保意識(shí)對(duì)環(huán)境治理投資總效率的影響為負(fù)值的情況,造成這一現(xiàn)象的原因可能是現(xiàn)有的環(huán)保投資較多地關(guān)注水污染治理,而忽視了嚴(yán)峻的大氣污染形勢(shì)。能源消耗(EC)對(duì)于環(huán)境治理效率的影響則呈現(xiàn)估計(jì)系數(shù)為正值且通過了10%的顯著水平檢驗(yàn)的結(jié)果,這表明能源消耗水平越低則對(duì)于環(huán)境治理效率越不利,這與實(shí)際情況相符。
本文運(yùn)用Super-SBM模型測(cè)算了我國(guó)各省域2011—2014年的環(huán)境治理投資效率、水污染治理投資效率和大氣污染治理投資效率,并采用門檻面板模型實(shí)證分析了我國(guó)環(huán)境治理投資效率的關(guān)鍵影響因素,得出以下結(jié)論。
(1)我國(guó)環(huán)境治理投資總效率均較低并呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì),大部分省市的效率值處于無效率狀態(tài),而且環(huán)境治理投資效率存在顯著的區(qū)域差異,東、中、西部地區(qū)的環(huán)境治理投資效率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。雖然部分地區(qū)增加了環(huán)境治理投資力度,但效果并不顯著,存在大量的投入冗余現(xiàn)象。
(2)我國(guó)的水污染治理投資效率與大氣污染治理投資效率依舊低下,大多數(shù)值小于0.5的水平,且呈現(xiàn)為緩慢的下降趨勢(shì),水污染和大氣污染治理形勢(shì)不容樂觀,但提升空間較大。
(3)各要素會(huì)對(duì)不同類型的治理投資效率產(chǎn)生不同的影響。當(dāng)科技水平低于門檻值時(shí),第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的增加將會(huì)對(duì)水污染治理投資效率和大氣污染治理投資效率產(chǎn)生正影響,而對(duì)環(huán)境污染治理總投資效率則產(chǎn)生負(fù)影響;而當(dāng)科技水平高于門檻值時(shí),第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的增加將會(huì)對(duì)環(huán)境污染治理投資總效率和水污染治理投資效率帶來正影響,對(duì)大氣污染治理投資效率則帶來負(fù)影響。
這意味著科技水平的提升突破門檻值后,可有效提高各類型環(huán)境治理投資效率,但是應(yīng)合理化分配環(huán)境治理額,優(yōu)化投資結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)各類型環(huán)境污染均衡治理。環(huán)保意識(shí)對(duì)于環(huán)境治理投資總效率和大氣污染治理投資效率產(chǎn)生負(fù)影響,對(duì)水污染治理投資效率則產(chǎn)生正影響,這可能是環(huán)保投資較多的關(guān)注了水污染的治理而對(duì)大氣污染治理的重視程度不夠。能源消耗水平的提高有利于促進(jìn)環(huán)境污染治理投資效率與大氣污染治理投資效率的提升。因此,為進(jìn)一步提升我國(guó)各省市的環(huán)境污染治理投資效率水平,各省市應(yīng)積極提升科技水平,力爭(zhēng)突破門檻限制;合理規(guī)劃環(huán)保治理投資,做到整體謀劃,資源合理配置,盡可能減少投資冗余與分配不均現(xiàn)象;降低能源消耗總量,提高能源消耗水平,以此促進(jìn)環(huán)境治理投資總效率和大氣污染治理投資效率水平。
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