環境垂直管理體制對改善空氣質量的因果效應評估

彭銘剛

（廣州大學 公共管理學院，廣州 510006）

0 引言

長期以來，地方環境惡化與治理困境成為了中國社會經濟發展道路上最為嚴峻挑戰之一。環境問題已經不再是單純的技術問題，而是一個“制度問題”。2016年7月中央全面深化改革領導小組通過了《關于省以下環保機構監測監察執法垂直管理制度改革試點工作的指導意見》（以下簡稱《意見》），對環境領域改革作出了頂層設計。作為“底盤性”的基礎性改革，環保“垂改”究竟有哪些益處？“垂改”是否帶來環境質量的提升？需要結合哪些配套機制以完善體制改革進而促進環境質量提升？這一系列的問題都需要對環保“垂改”進行階段性的體制改革評估。現有文獻通常從學理與實踐層面研究環境“垂改”制度設置、路徑方法以及利弊爭論，但對環保“垂改”的效果評估十分缺乏。因此，本文將深入研究重慶市3個區的環保“垂改”，并實證評估重慶市環保“垂改”是否促進空氣質量的改善。針對政策評估中形成的內生性問題，本文采用了準實驗的方法——斷點回歸設計進行解決，務求準確地捕捉“垂改”所帶來空氣質量改善的因果效應。

1 實證方法與數據處理

1.1 模型設定

本文的實證分析試圖回答重慶市環保“垂改”是否促進空氣質量的改善。在已有的文獻中，斷點回歸方法較好地解決政策和改革效應的識別問題。在斷點回歸的邏輯中，制度改革被看作一個突然改變的因素，并采用相應方法把它與其他連續變化因素（包括可觀察與不可觀察的）的效應進行區別，從而對其影響效應進行估計與識別。針對本文而言，如地方空氣質量在環保“垂改”實施點的前后產生了跳躍，而其他可能性的影響因素被認為是連續變化的，本文則有理由認為地方空氣質量的跳躍由環保“垂改”這一因素帶來的，即環保“垂改”帶來空氣質量的治理效應。但如無法觀察到地方空氣質量出現跳躍變化，則認為環保“垂改”并沒有帶來空氣質量的改善。

選擇“垂改”斷點成為本文實證分析的關鍵。重慶市現在管轄38個區縣（其中19個區和19個縣），其中9個區為主城市區，其余為郊區縣。為了保證數據統計的連貫性，本文抓取并采用國控實時監測數據以避免地方區縣對數據調整而帶來估計偏差。由于“垂改”最核心要件為“調整區縣環保機構管理體制”以及上收監測監察權限，本文以重慶市下屬區縣的環保管理權限交接會為斷點日。權限交接后，標志著區縣環保局轉變成為以市環保局為主的雙重管理體制，真正實行省以下環保機構監測監察執法垂直管理制度。結合現有公開權限移交的報道與國控實時數據監測點的范圍，本文將采用重慶市九龍坡區（2017年3月27）、南岸區（2017年3月10日）和沙坪壩區（2017年3月23日）的權限交接會作為斷點，并且對其分別進行時間斷點回歸，評估環保“垂改”對空氣質量改善的因果效應。

根據 Angrist和Pischke（2008）以及Viard和Fu（2015）的研究，本文時間斷點方程的設定如下：

其中，γt表示3個研究區在時間t的空氣質量指數（AQI）以及其他污染空氣污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3的日均觀測濃度。Dt表示是否“垂改”的啞變量，即把“垂改”斷點日期之前為控制組，之后為處理組，此日期后空氣質量才受到了環保“垂改”的處理效果。Zk表示距離“垂改”后的第k天，稱為驅動變量，即距離環保“垂改”斷點的天數。環保“垂改”當天設定為0，當天之前為負值，之后為正值。 f(Zk)是Zk的一個多項式函數，本文分別把1到4階的多項式函數方程進行回歸，并將各模型的AIC和BIC指數進行對比，最終選擇4階時間多項式作為最優方程。為了捕捉處理效應可能存在時間效應，比如短期效應改善空氣質量的成效會比長期效應更顯著，交乘項Zk*f(Zk)加入斷點回歸方程中。ηXt為一組影響空氣質量的氣候變量向量和控制變量，氣候變量包括平均氣溫、濕度、是否有雨、全市平均風速和全市大氣壓強，同時還控制是否法定假日、月份啞變量、全市月度火力發電量以及全市月度黑色金屬產量。在回歸中報告的是經過異方差和序列相關修正的標準差。

時間斷點回歸屬于局部平均效應建模方式，方程中β1估計值能捕獲“垂改”前后的空氣污染指數的變動情況，成為本文所關心的系數。由于本文分析的區縣均在重慶市內，且處于較小時間窗口的設定，其他可能影響空氣質量的因素不容易發生大幅度變化，因而斷點回歸評估能較好地解決遺漏變量導致的內生性問題。

1.2 數據來源、選擇與處理

本文抓取國家環境保護部提供的國控監測點空氣質量指數（AQI）以及六種空氣污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3的日均觀測濃度（除了CO單位為mg/m3以外，其他單位均為ug/m3）來衡量重慶市3個區的空氣質量，時間為2016年2月1日至2018年2月28日。數據跨度長達兩年，涵蓋不同的季節變化和月份。天氣歷史數據來中國天氣網、weather underground以及環境云大數據服務平臺，其中包括平均氣溫、濕度、是否下雨、全市平均風速、全市大氣壓強。法定假日啞變量的衡量根據國務院辦公廳發布2016年、2017年、2018年節假日安排通知和歷史真實假期數據。全市月度火力發電量與全市月度黑色金屬產量的數據來自于國家統計局分省月度數據，主要變量統計特征如表1所示。

表2列出了重慶市三區環保“垂改”前后主要變量的統計特征與T檢驗的結果。在不控制任何變量的情況下，三區在環保“垂改”后的AQI明顯好于“垂改”前（68.181＜77.732）。除了O3以外，其他五種污染物濃度在“垂改”后明顯低于“垂改”前。同時除了O3以外，AQI和六種污染物濃度數值“垂改”前后的T檢驗均在1%的水平上顯著，這意味著“垂改”可能使空氣質量得到改善（除了O3以外）。

2 實證結果

2.1 基本回歸結果

在進行斷點估計之前，圖1（見下頁）分別列出重慶市三區AQI與六種污染物濃度在斷點附近的散點圖及其擬合曲線。三階式函數較好地擬合了“垂改”前后60天的變化。從下頁圖1可以得知，AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在“垂改”附近出現了明顯的斷點，而O3卻沒有出現明顯的斷點。圖1的結果大部分說明了斷點回歸分析是合理的（除了O3以外）。

表1 主要變量的統計特征

表2 環保“垂改”前后主要變量統計特征和對比

下頁表3至表5分別列出了重慶市3個區的“垂改”對AQI和六種空氣污染物濃度的斷點效應。經過AIC和BIC指數比較后，回歸分析最終選擇時間函數的4階式，并對其進行報告。斷點效應估計同時考慮“垂改”政策前后時間趨勢是可以改變的，因而進一步控制政策啞變量與多項式時間趨勢的交叉項。表3至表5的結果顯示，重慶市三區的“垂改”效應在AQI以及PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO等空氣質量與污染物中呈現顯著的結果（均通過10%水平顯著），且系數均為負，這意味著環保“垂改”對改善當地空氣質量有顯著促進作用。其中“垂改”使得九龍坡區AQI和PM2.5分別顯著下降約5.40和9.38個點，為三區下降幅度最大。南岸區的PM10、SO2和CO分別顯著下降約4.66、4.55和0.13，為三區下降幅度最大。

環保“垂改”效應系數在NO2為因變量的斷點估計中呈現負號但并不顯著，O3為因變量的斷點估計中呈現正號但并不顯著，這意味著“垂改”未能對NO2和O3的排放帶來黑色金屬產量在三區的AQI與六種污染物濃度呈現差異化的顯著程度，這源于火力發電與黑色金屬生產對不同污染物濃度的排放貢獻所導致。其中，在九龍坡區和南岸區，全市月度火力發電量均對AQI和六種污染物排放有顯著的影響，而在沙坪壩區，僅對SO2、NO2、CO和O3有顯著的影響。顯著的治理效應。在“垂改”效應與多項式交叉項系數聯合檢驗中，在AQI、PM2.5、PM10、SO2和CO的方程中均顯著，而NO2和O3方程的交叉相系數檢驗并不顯著，進一步說明了“垂改”對NO2和O3的排放并沒有帶來明顯短期治理效應，而對AQI、PM2.5、PM10、SO2、和CO的排放均帶來了較為明顯的短期治理效應。全市月度火力發電量與全市月度

圖1 重慶市三區“垂改”前后60天AQI和其他污染物排放濃度擬合線（三階擬合）

表3 九龍坡區變時間趨勢的斷點效應估計

表4 南岸區變時間趨勢的斷點效應估計

表5 沙坪壩區變時間趨勢的斷點效應估計

2.2 穩健性檢驗

通過上文的基本實證結果，本文得出了重慶市環保“垂改”對三區的AQI、PM2.5、PM10、SO2和CO均有明顯的治理效應，但對NO2和O3并沒有出現明顯的治理效應。由于斷點回歸估計有效性可能受到其他條件以及因素的影響，因此需要進一步進行穩健性檢驗。

根據Lee和Lemieux的研究，本文將把帶寬進一步縮小進行帶寬敏感性檢驗，從而準確估計出近鄰斷點處的處理效應。表6列出了三區在各自“垂改”權限移交前后60天和100天的帶寬敏感性檢驗，其結果顯著。不同帶寬的回歸結果基本支持表3至表5的基本實證結果。NO2和O3在三區和不同帶寬估計下，其“垂改”治理效應依舊不顯著。

表6 帶寬敏感性檢驗

同時，斷點回歸估計面臨最大的挑戰就是一些無法被觀察且受時間改變的因素仍然對空氣質量改善的造成影響以及遺漏變量問題。因此穩健性檢驗中就加了虛擬斷點時間檢驗和安慰劑檢驗。表7的虛擬斷點時間分別設置為提前120天。如果空氣質量以及六種空氣污染指標在虛擬斷點前后存在顯著的變動，則意味著空氣質量的差異可能受到其他不可觀測的因素影響，環保“垂改”的治理效應則不確定。虛擬斷點的檢驗結果發現，加入了虛擬斷點時間后，雖然其系數為負，但虛擬的時間斷點捕獲的空氣質量治理效應并不顯著，交叉項系數檢驗也不顯著。盡管通過表6和表7的穩健性檢驗可以降低內生效應，但是遺漏變量的問題依然對時間斷點回歸評估結果的有效性形成挑戰。例如剛好環保“垂改”恰好捕獲了可能性的氣象因素對于污染物排放的改善。因此表8進行的安慰劑檢驗，評估3個區的“垂改”對于氣溫和濕度的斷點效應。安慰劑檢驗結果發現，“垂改”斷點并未捕獲三區的氣溫與濕度等可能影響污染變量的處理效應。總體而言，通過寬帶敏感性、虛擬斷點時間與安慰劑檢驗，表明上文的基本實證結果具有良好的穩健性，而且模型已經較好地處理相關遺漏變量等問題。

表7 虛擬斷點時間檢驗（假設斷點提前120天）

表8 安慰劑檢驗

3 結論

在原有的屬地管理的環境管理模式下，由于政策制定者（中央以及省級政府）與政策執行者（省以下政府）相對分開以及政策制定權與政策執行權的分離，政策執行過程中產生委托代理關系，政策執行極易陷入委托代理困境，從而導致地方環境治理出現困境。中央在啟動環保“垂改”前，主要通過目標考核責任制不斷強化考核壓力，成為了推動和激勵地方政府在環境治理的重要方式。但這種方式并不一定倒逼地方政府加強環境監管。一方面，由于環境治理在目標設定、檢查驗收和激勵分配等各種環節上都存在博弈和討價還價的可能。而且普查和在線監測數據存在相當地局限性，容易受到地方政府調整的干擾，使得目標考核責任制未能完全轉化為推動地方政府加強環境治理的動力；另一方面，目標考核責任制削弱了環保日常監管的動力和壓力，對地方環保部門的日常監管起著逆向激勵的作用，產生某種目標替代的現象。中央政府不得不派駐中央環保督查開展督察工作，或者用“約談”的方式督促地方政府重視環境治理。

作為環境治理的“底盤性”制度改革，環保“垂改”的成效一直是環境治理研究者最為關心的議題。通過分析重慶市3個區的空氣質量，利用時間斷點回歸在政策改革評估的優勢，發現重慶市環保“垂改”對AQI、PM2.5、PM10、SO2和CO排放都顯著的治理效應，在實施了不同帶寬以及進行了虛擬斷點時間檢驗和安慰劑檢驗后，其結果依然保持良好的穩健性。本文斷點回歸估計也發現，重慶市環保“垂改”對于NO2和O3排放的治理作用并不顯著，這也反映了環保“垂改”對于地方空氣質量改善具有一定的局限性。