基于非期望超效率SBM模型的政府治理效率與人口流動對環(huán)境污染的影響
——以珠三角地區(qū)為例

陳乙通，戴駿堯，堯 堃，陳曦墚，陳元浩

[中國地質(zhì)大學(北京)經(jīng)濟管理學院，北京 100083]

0 引言

人口流動對調(diào)整人口分布、勞動力盈缺、經(jīng)濟發(fā)展等有著重要的影響，它會加快城鎮(zhèn)化發(fā)展，而城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展也可能引起過度的資源消耗，增加一些污染物的排放量?！吨袊h(huán)境統(tǒng)計年鑒》顯示，近十余年，我國城鎮(zhèn)環(huán)境基礎設施建設投資逐年提高，2020年更是達到了6 842.2億元[1]。面對如此高的投入，如何有效發(fā)揮其作用將成為各大城市所需考慮的問題。王兵等對我國部分區(qū)域的環(huán)境治理效率進行了研究，認為我國的工業(yè)生產(chǎn)效率普遍高于環(huán)境治理效率，其中環(huán)境治理投資不足與投資的利用率過低導致部分地區(qū)的環(huán)境治理效率偏低[2]。王愛玲等發(fā)現(xiàn)，在廣東、江蘇等高排放地區(qū)，環(huán)境治理效率呈現(xiàn)出波動提升狀態(tài)，治理情況仍不穩(wěn)定，需加強高排放地區(qū)排放監(jiān)督體系的建設與政策的統(tǒng)一[3]。李靜等認為，我國環(huán)境治理效率偏低主要在于高能耗行業(yè)的治理水平較低，環(huán)境治理效率提升空間較大[4]。

1 研究理論

學術界存在著多種不同的環(huán)境治理效率測度方法，其中比較早期的是Charnes等在1978年提出的數(shù)據(jù)包絡分析法(DEA模型)[5]，但由于提出年代較早，該方法只能從徑向(等比例調(diào)整投入與產(chǎn)出)和角度(投入產(chǎn)出兩個角度)兩個方面測度效率，沒有考慮到松弛變量的問題。部分文獻為了解決這個問題，采用了Tone等在2001年提出的非徑向非角度的SBM模型[6]，但該模型在對決策單元DMU進行測度時無法考慮到非期望的產(chǎn)出，且由于前沿決策單元的效率值均為1，無法針對前沿面的決策單元進行評價、分析與排序，因此部分文獻使用了2002年Tone提出的超效率模型(取消了效率值上限為1的限制)和非期望產(chǎn)出模型(考慮了非期望產(chǎn)出對決策單元效率的影響)[7]。

為了能夠從多方面測度珠三角地區(qū)各城市的環(huán)境治理效率并對其進行排序分析，利用非期望超效率SBM模型進行測度，研究人口流動形成的城鎮(zhèn)化水平、環(huán)境污染和環(huán)境治理效率之間的關系，得出結論并提出相關建議。

2 人口流動與環(huán)境污染實證分析

2.1 模型構建

利用珠三角城市群中各城市的城鎮(zhèn)化率(Ur)，即城鎮(zhèn)人口/常住人口反映珠三角地區(qū)城市群的人口流動情況。利用珠三角城市群中各城市的環(huán)境治理效率(Ef)反映其環(huán)境治理情況，并通過各城市的第二產(chǎn)業(yè)占比(di2)反映城市的產(chǎn)業(yè)結構情況。綜合以上指標，為了考察珠三角地區(qū)城市群的工業(yè)二氧化硫排放量(SO2)、工業(yè)粉塵排放量(dust)、年均PM10濃度(PM10)與各城市人口流動、產(chǎn)業(yè)結構、政府環(huán)境治理能力的相互關系，建立如下回歸模型：

Ln(Pu)=cu+β1uLn(Urit)+β2uLn(Efit)+β3uLn(di2it)+uiu

(1)

其中，Ln表示對變量取對數(shù)，Pu表示不同類型污染物。當u取1、2、3時，分別代表工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)粉塵排放量、年均PM10濃度。i表示珠三角的城市，t表示各數(shù)據(jù)的年份。

2.2 數(shù)據(jù)來源與方法

數(shù)據(jù)采集自2011—2020年的《廣東統(tǒng)計年鑒》、2010—2020年《粵港澳珠三角區(qū)域空氣監(jiān)測網(wǎng)絡監(jiān)測結果報告》、2011—2020年《中國城市統(tǒng)計年鑒》。進一步查詢歷年城市統(tǒng)計年鑒、政府工作報告、環(huán)境公報等信息，對缺失的數(shù)據(jù)進行補充，最終取得了珠三角地區(qū)各城市2010—2019年人口流動、環(huán)境污染和治理效率相關指標的面板數(shù)據(jù)。為削弱數(shù)據(jù)的極值差異和數(shù)據(jù)間的異方差性，將收集到的原始數(shù)據(jù)進行對數(shù)處理，并將其帶入各個回歸模型中進行實證分析。

為更好地反映珠三角地區(qū)各城市的環(huán)境治理效率情況，參考宮大鵬等構建非期望超效率SBM模型(如表1所示)的做法[8]，評價珠三角地區(qū)各城市的環(huán)境治理效率(Ef)。

表1 非期望超效率SBM模型

(2)

2.3 結果與分析

利用Eviews軟件對數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗，得到所有的變量檢驗結果在5%水平下顯著，即數(shù)據(jù)原序列有95%的可能性可以認為其已經(jīng)為平穩(wěn)序列。在此基礎上，采用橫截面加權法對三個模型分別進行回歸處理，計算結果如表2所示。在三類自變量中，環(huán)境治理效率Ln(Ef)和第二產(chǎn)業(yè)占比Ln(di2)對三類污染物的影響呈現(xiàn)出穩(wěn)定趨勢[9]。環(huán)境治理效率對各類污染物的排放產(chǎn)生一定程度的負面影響，第二產(chǎn)業(yè)的占比越高，三類污染物的排放量越高。城鎮(zhèn)化率這一變量的作用不穩(wěn)定，會增長二氧化硫與工業(yè)粉塵的排放量。隨著城鎮(zhèn)化率的升高，PM10的濃度將隨之下降。

表2 橫截面加權固定效應模型回歸

人口集聚對環(huán)境污染雖然不產(chǎn)生直接影響，但在數(shù)據(jù)中體現(xiàn)出了一種較為明顯的統(tǒng)計關系，有理由認為人口集聚將會從其他方面間接推動污染物的排放。大量的人口流入將較大程度地推動工業(yè)發(fā)展，尤其是重工業(yè)的發(fā)展，使第二產(chǎn)業(yè)占比提升并對污染物排放產(chǎn)生影響的程度較大。人口流動集聚使城鎮(zhèn)化率升高的同時加速了經(jīng)濟運行與各類商品的流通，給各類工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來一定影響。根據(jù)環(huán)境庫茲涅茨曲線所呈現(xiàn)出人均收入與環(huán)境質(zhì)量之間的倒U型趨勢，短期之內(nèi)，人口流動將會推動地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展，促進工業(yè)氣體與粉塵排放量的升高。研究表明，珠三角地區(qū)并未跨越曲線的U型拐點，目前處在上升階段。PM10中包含較多顆粒，由單個因素產(chǎn)生的影響無法體現(xiàn)出各個顆粒會因城鎮(zhèn)化率上升而下降，故不對此詳細展開實證研究。

3 環(huán)境效率影響因素實證分析

3.1 模型構建與數(shù)據(jù)

通過研究環(huán)境污染與人口流動等因素的相互關系發(fā)現(xiàn)，環(huán)境治理效率穩(wěn)定對污染物的排放有負面作用，提高城市的環(huán)境治理效率成為改善城市環(huán)境質(zhì)量的重要途徑，可通過研究以下指標，考察制約環(huán)境治理效率的影響因素。

1)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平[用人均GDP(PGDP)表示]因素。環(huán)境庫茲涅茲曲線結果顯示，一個區(qū)域的環(huán)境污染程度與這個區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平間存在著一種倒U型關系，即在經(jīng)濟發(fā)展水平較低時，經(jīng)濟的增長會帶來一定的環(huán)境污染，但當經(jīng)濟發(fā)展到一定程度后，經(jīng)濟的增長會降低環(huán)境的污染程度。

2)工業(yè)發(fā)展水平因素?？紤]到政府所屬的R&D活動人員在城市整體R&D活動人員中的占比較低，用規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D活動人員數(shù)量(people)表示各城市的科技發(fā)展水平，城市的科技發(fā)展水平越高，城市用于治理環(huán)境污染的手段和方法就越豐富，選擇也會更多，二者存在一定的相互關系。

3)環(huán)境治理面積因素?？紤]到各城市的實際面積不同，且研究區(qū)域內(nèi)并不是所有地區(qū)都需要開展污染治理工作，故采用人均公園綠地面積(area)，以減弱不同城市實際面積對實證結果的影響。

4)生產(chǎn)效率[用單位GDP能耗(energy)表示]因素。城市企業(yè)的生產(chǎn)效率決定了其生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要消耗的資源與排放的污染物，與城市的環(huán)境治理效率間存在著一定的相互關系。

5)政府治理能力[用政府公共預算支出(zhichu)表示]因素。政府財政支出的多少說明政府投入了多少資金到城市治理中。環(huán)境治理作為政府的一項義務，需要一定的財政支出維持環(huán)境治理工作的開展，與環(huán)境治理效率間可能存在著某種相互的聯(lián)系。

6)交通便利程度[用通車里程(road)表示]因素。交通的便利程度在一定程度上會影響政府的工作效率和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。

綜合以上因素，對歷年《廣東統(tǒng)計年鑒》與地方城市統(tǒng)計年鑒進行統(tǒng)計，經(jīng)對數(shù)化處理后，統(tǒng)一整理成面板數(shù)據(jù)，對以下模型進行回歸，研究環(huán)境治理效率的影響因素。

Ln(Ef)=c4+α1Ln(people)+α2Ln(area)+α3Lnzhichu+α4Ln(energy)+α5Ln(road)+α6Ln(pgdp)+ui4

(3)

3.2 結果與分析

通過Eviews軟件對數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗。從單位根檢驗的結果可以得到，在95%的置信度下，模型所參考變量均為平穩(wěn)變量，原序列在檢驗下已經(jīng)平穩(wěn)。通過橫截面加權法進行回歸，得出模型F值為60.767，R方為0.919，回歸結果如公式(4)所示。

Ln(Ef)=4.929+0.04Ln(people)-0.689Ln(area)+0.315Lnzhichu-0.587Ln(energy)+0.163Ln(road)-0.629Ln(pgdp)+ui4

(4)

從公式(4)可以看出，環(huán)境治理效率與單位GDP的能耗呈現(xiàn)負相關關系，說明隨著單位GDP能耗的提高，環(huán)境治理效率呈現(xiàn)下降趨勢，原因在于當單位GDP能耗增加時各企業(yè)的污染物排放量增加，環(huán)境治理壓力變大，資金的有效利用率下降。人均GDP與環(huán)境治理效率呈現(xiàn)負相關關系，即人均GDP越高環(huán)境治理效率越低。我國正處于工業(yè)化不斷深入階段，人均GDP的增加主要來自工業(yè)產(chǎn)出的增加。隨著人均GDP的增加，地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值開始增加，在快速發(fā)展經(jīng)濟的同時，工業(yè)生產(chǎn)過程中污染物的排放量加大，給環(huán)境治理工作帶來不小難題。隨著人均綠地面積的增加，環(huán)境治理效率在下降，這可能是因為人均綠地面積越多，當?shù)卣度氲馁Y金就越多，治理難度就越大。環(huán)境治理效率與規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D活動人員數(shù)量的相關性不顯著，說明該因素對環(huán)境治理效率的變化沒有太大影響。政府公共預算支出及通車里程與環(huán)境治理效率呈現(xiàn)正相關關系，說明政府公共預算支出及通車里程對環(huán)境治理效率的提高有推動作用。政府公共預算支出提高說明可用于環(huán)境保護的資金將會變多，政府可能會增加環(huán)境治理方面的投資，在環(huán)境保護過程中使用更為先進的科學技術和設備等，從而提升整體環(huán)境治理效率[10]。通車里程的增加說明該地基礎設施不斷完善，更便于環(huán)境工作者的出行，節(jié)省治理環(huán)境通勤時間等各項成本，提高環(huán)境治理資金的利用效率。

4 結論與建議

研究中，定向的人口流動數(shù)據(jù)較難獲取，故用城鎮(zhèn)化率代表人口流動情況，并通過Eviews軟件對各項數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗，最終進行回歸分析，得出如下結論：分析環(huán)境治理效率面板數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，珠三角地區(qū)的環(huán)境治理效率正逐年提高，尤其是廣州和中山，其環(huán)境治理資金額在全國城市排名中也較高。人口聚集對環(huán)境污染并不產(chǎn)生直接影響，但人口流動聚集使城鎮(zhèn)化率升高，會給各類產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來一定影響，促進第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，間接導致污染物排放量升高，環(huán)境治理效率和各類污染物排放量呈現(xiàn)負相關關系。單位GDP能耗及人均GDP與環(huán)境治理率呈現(xiàn)出負相關關系。人均綠地面積的增加會使環(huán)境治理率降低。

從珠三角城市環(huán)境治理發(fā)展的實際出發(fā)提出以下建議：在現(xiàn)有的投入模式和水平上，珠三角地區(qū)的環(huán)境治理存在著投入要素資源冗余現(xiàn)象，尤其像人均綠地的增加反而使環(huán)境治理效率降低。建議適當減少投入量，提高現(xiàn)有資源的利用率，這對資源節(jié)約型和環(huán)境友好型可持續(xù)發(fā)展城市建設不無益處，珠三角地區(qū)未來應重點關注城市環(huán)境治理資金等要素的高效利用。各類污染物的排放、單位GDP能耗、人均GDP均與環(huán)境治理效率呈現(xiàn)負相關性，在加快經(jīng)濟發(fā)展的同時要注意污染物的排放量[11]，特別是佛山等以工業(yè)為主的城市，未來應在環(huán)境治理技術、管理技術等方面加大創(chuàng)新力度，實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。城鎮(zhèn)化使人口流動聚集，會同時給城市帶來正負面影響，政府應該關注這些問題，提升環(huán)境治理能力，不斷完善監(jiān)管體系，合理安排城市化進程，逐步提高城市環(huán)境治理效率。