垃圾收費定價方案模擬
——基于處理成本與回歸模型的分析

孫雪蒙, 韓織陽, 蔡良娟, 劉 斌(. 大連海事大學 航運經濟與管理學院, 遼寧 大連 606;. 東北財經大學 統計學院, 遼寧 大連 605)

由于人們對工業(yè)高度發(fā)達的負面影響預料不夠,全球性資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞三大危機日益突顯。環(huán)境問題不僅影響中國的可持續(xù)發(fā)展,也影響世界經濟成果的分享,環(huán)境治理迫在眉睫。生活垃圾處理方法多樣,處理效果受多種因素影響,依據成本不同其處理效率也有區(qū)別,對此問題的深入研究有利于落實垃圾收費定價方案的最后落實。

一、 生活垃圾處理總成本測算

1. 生活垃圾處理總成本構成

基于廢棄物管理的LCA框架[1],系統總成本=所有環(huán)節(jié)成本之和=各環(huán)節(jié)內部成本之和-各環(huán)節(jié)內部收益之和+各環(huán)節(jié)外部成本之和。

生活垃圾處理主要有收集、轉運、處理3個環(huán)節(jié)。收集成本包含初始垃圾集中的費用及歸集分配費用;轉運成本包含垃圾各級聚集點和處理點之間的運費;處理成本包含固定成本(用地成本,設施成本)和可變成本(垃圾處理成本)。3個環(huán)節(jié)成本之和構成“各環(huán)節(jié)內部成本”。

“各環(huán)節(jié)內部收益”為焚燒垃圾發(fā)電產生的經濟效益,可以用于抵扣一部分垃圾處理成本[2]。根據《全國第一次污染源普查報告》的數據,在垃圾處理的3類方法中,年垃圾填埋處理量15 300 .0萬噸,占垃圾處理量的90.5%,無直接經濟效益;年垃圾焚燒處理量1 370.8萬噸,占垃圾處理量的1.8%,焚燒垃圾發(fā)電產生直接經濟效益;堆肥垃圾所占比重較小,處理工藝較高,肥料經濟效益較差,在此不考慮堆肥處理產生的經濟效益。

環(huán)境成本和健康成本作為“各環(huán)節(jié)外部成本”計入總成本,采用環(huán)境污染對經濟發(fā)展及公民健康影響的損失進行估算,并引入垃圾處理造成的污染占環(huán)境總污染的比重值作為變量。

此外,還引入政府對垃圾處理的財政補貼成本及生活垃圾回收利用率兩項指標。

由此建立衡量我國生活垃圾處理總成本模型為

生活垃圾處理總成本= [(各環(huán)節(jié)內部成本-各環(huán)節(jié)內部收益)+各環(huán)節(jié)外部成本+財政補貼成本]×

(1-生活垃圾回收利用率)。

(1)

可進一步分解為

2. 生活垃圾處理總成本模型

(1) 假設。由于無法準確得知企業(yè)內部管理數據,所以將應付職工薪酬、制造費用及3項期間費用(管理費用、銷售費用、財務費用)等企業(yè)內部成本排除在外;不考慮土地的機會成本;不考慮堆肥垃圾處理在此產生的經濟效益;不考慮環(huán)境二次污染對模型造成的影響;運輸成本采用平均標準;不進行垃圾分級處理。

(2) 變量。設我國生活垃圾處理所需總成本C元;每年垃圾產生總數量X1t,收集費用單價為P1元/t,則收集成本X1P1元;運輸費用單價P2元/(t·m),運輸距離Bm,則轉運成本BX1P2;固定處理成本中的用地單位成本P3元/m2,垃圾處理場占地面積Sm2,則用地成本SP3;固定處理成本中的設施成本D元;每年垃圾焚燒處理總數X2t,垃圾處理技術中焚燒、填埋、堆肥的垃圾處理比重分別為α1,α2,α3,α1+α2+α3=1,垃圾處理技術中焚燒、填埋、堆肥的可變處理單位成本分別為P4元/t、P5元/t、P6元/t,則可變垃圾處理成本為X1(α1P4+α2P5+α3P6)。

據國家發(fā)改委發(fā)布的《關于完善垃圾焚燒發(fā)電價格政策的通知(2012)》中的規(guī)定,以生活垃圾為原料的垃圾焚燒發(fā)電項目,每噸生活垃圾折算上網電量暫定為280 kW·h時,并執(zhí)行全國統一垃圾發(fā)電標桿電價0.65元/kW·h,則估算年焚燒垃圾發(fā)電產生的經濟效益為280×0.65X2元;考慮到垃圾處理產生的主要污染物為總磷及總氮,且總磷和總氮污染的主要來源也僅僅為垃圾,所以本文認為:垃圾處理產生的污染占環(huán)境污染的比重β=(總磷+總氮)/年主要污染物排放總量。根據表1數據計算,β≈10%。估算環(huán)境污染對經濟效益的直接影響約為當年GDP的15%(取樣本城市均值),則環(huán)境成本為0.15βGDP;健康成本為當年居民醫(yī)療投入與上一年居民醫(yī)療投入的差(I2-I1),考慮比重值β,則健康成本為(I2-I1)β;財政補貼成本為G元(取樣本城市均值90元/t);生活垃圾回收利用率約為27.8%(取全國水平的均值)。

表1 年垃圾處理產生的污染物排放量 萬t

數據來源:《第一次全國污染源普查公告》。

(3) 模型模擬測算。以2015年數據為例,模擬估計生活垃圾處理總成本方程(2)。其中,參照衛(wèi)生焚燒的建設投資費用為20～50萬元/t,填埋的建設投資費用為15～25萬元/t,堆肥的建設投資費用為10～15萬元/t[3]。分別采用平均值35萬元/t、20萬元/t、12.5萬元/t作為初始建設投資費用單價,再分別乘以全國生活垃圾衛(wèi)生填埋無害化處理量、全國生活垃圾焚燒無害化處理量和全國生活垃圾堆肥無害化處理量,得到初始建設投資總費用,在此基礎上計提10%固定資產折舊(具體數據見表2)。

計算全國生活垃圾總成本模型(2)中相關成本

表2 生活垃圾處理總成本模型模擬(2015年)估計參數

數據來源: 中國統計局官網,中國產業(yè)調研網。

經過對比,生活垃圾處理總成本約占當年GDP總額的5.88%。

二、 我國生活垃圾產生量影響因素測算

1. 選取指標

基于生活垃圾產生量的自身變化規(guī)律及影響因素,在考慮指標體系的科學性、完備性及數據可得性的基礎上,選取內在因素、社會因素和個體因素中的部分指標與生活垃圾清運量的歷史數據,建立多元線性回歸模型,進一步建立對數回歸模型與半對數回歸模型,分析所選取指標變動對生活垃圾清運量的影響。進而分析收費制度是否對垃圾總量產生減量化效果。

假設u為殘差,零均值,無序列相關,同方差,且與每一個解釋變量無關,解釋變量之間無完全共線性。設W為生活垃圾產生量;確定社會消費品零售總額和居民消費水平為影響生活垃圾產生量的經濟因素;考慮到價格的影響,設M1為社會消費品零售總額/居民消費價格指數,M2為居民消費水平/居民消費價格指數;考慮到城市人口密度和城市化率是可能影響生活垃圾產生量的社會因素,設M3為城市人口密度,M4為城市化率,并采用逐步引入法引入M3、M4;b為截距。

2. 線性回歸模型測算

(1) 指標數據。影響垃圾產生量的主要因素為內部因素和社會因素兩類,考慮過多的次要因素對模型精度的影響,篩選W1、W2、W3和W4作為評價指標,其中前兩個指標偏向內部因素,后兩個指標偏向社會因素。以2006年數據為基期,計算相對數據如表3。

(2) 線性回歸模型。設定模型W=b+α1M1+α2M2+α3M3+α4M4+u。使用普通最小二乘法,逐步引入M3、M4,估計參數得到多元線性回歸方程

修正的R2=0.916 002,F統計量值25.536 35>F0.01(4,5)=11.39,拒絕原假設。證明居民消費水平、社會消費品零售總額、城市人口密度和城市化率對生活垃圾產生量有顯著影響。M1每增加一個單位,生活垃圾產生量反向變動0.323 464單位;M2每減少一個單位,生活垃圾產生量同向變動0.919 348單位;M3每減少一個單位,生活垃圾產生量同向變動0.166 453單位;M4每增加一個單位,生活垃圾產生量反向變動1.217 866單位。

表3 2006—2015年全國生活垃圾產生量相對值統計(2006年為基期)

3. 對數線性模型測算

設定模型lnW=b+α1lnM1+α2lnM2+α3lnM3+α4lnM4+u。使用普通最小二乘法估計參數。得到對數線性樣本回歸模型為

修正的R2=0.888 279,F統計量的值為18.889 38>F0.01(4,5)=11.39,拒絕原假設。證明居民消費水平、社會消費品零售總額、城市人口密度和城市化率對生活垃圾產生有顯著影響。M1每增加1個百分點,生活垃圾產生量反向變動0.439 434個百分點;M2每減少1個百分點,生活垃圾產生量同向變動0.878 336個百分點;M3每減少1個百分點,生活垃圾產生量同向變動0.218 052個百分點;M4每增加1個百分點,生活垃圾產生量反向變動0.274 443個百分點。

4. 半對數線性模型測算

設定模型W=b+α1lnM1+α2lnM2+α3lnM3+α4lnM4+u。使用普通最小二乘法估計參數。得到對數線性樣本回歸模型為

修正的R2=0.859 224,F統計量的值為14.732 85>F0.01(4,5)=11.39,拒絕原假設,證明居民消費水平、社會消費品零售總額、城市人口密度和城市化率對生活垃圾產生有顯著影響。M1每增加1個百分點,生活垃圾產生量反向變動0.566 448個單位;M2每減少1個百分點,生活垃圾產生量同向變動1.101 524個單位;M3每減少1個百分點,生活垃圾產生量同向變動0.303 197個單位;M4每增加1個百分點,生活垃圾產生量反向變動0.410 264個單位。

三、 生活垃圾處理制度構建

根據現有國內國際資料和現實狀況,設計垃圾收費(Q)由固定征收(E)和變動征收(λF)兩部分組成。固定征收部分取決于垃圾處理成本;變動征收部分取決于個人零售商品消費額(F)和征收費率(λ)[4]。以固定費額形式體現固定征收,以固定費率形式體現變動征收。

1. 固定征收費額

采用按排計費法收費。根據不同的社區(qū)規(guī)模、居民收入和基礎設施條件,選擇按箱計費、按袋計費、循環(huán)銀行和按磅計費4種不同的計費方式。以按磅計費方式為例,模擬2015年垃圾固定征收費額估算如下[5-6](相關數據見表2)。因為固定費額的確定以“人”為計量單位,不再考慮財政補貼成本。

2. 變動征收費率

垃圾收費變動征收隨著個人零售商品消費額的增加而隨時附加,根據公式(2),考慮環(huán)境成本和健康成本,取表4中的社會消費品零售總額,計算變動征收費率λ,λ=(環(huán)境成本 +健康成本)/社會消費品零售總額=(C2+C3)y=(10 335.78+69.72)/300 930.8=3.45%。即變動征收費率為3.45%,即每消費100元用于購買零售商品,征收垃圾處理費3.45元。

城市生活垃圾實行固定費額和固定費率相結合的核算模式,通過固定費額減輕政府處理垃圾的總成本費用,通過固定費率影響居民消費習慣,進而減少市民生活垃圾產生量。

參考文獻:

[1] 董銀昭. 深圳市城市垃圾處理的社會總成本評估[J]. 山西農經, 2017(6):54-56.

[2] 王軍,邱少男. 垃圾處理政策的變化及其效果分析:以日本名古屋市為例[J]. 中國發(fā)展, 2013(1):7-10.

[3] 彭偉. 垃圾處理技術概述[J]. 中國水運, 2011(5):59-60,129.

[4] 馬遷利,李健,王璇. 居民生活垃圾發(fā)生量持續(xù)增長的微觀經濟分析:一個時間機會成本的視角[J]. 消費經濟, 2007(4):21-24.

[5] 褚祝杰,西寶. 城市生活垃圾按排計費研究[J]. 軟科學, 2011(5):16-25.

[6] 褚祝杰,西寶. 基于按排計費費用核算的城市生活垃圾付費模式研究[J]. 大連理工大學學報(社會科學版), 2012(1):84-89.