基于水污染治理的中國經濟轉型評估

陳詩一 馬倩倩

摘要：本文利用中國2001-2016年省際投入產出與水污染排放面板數據，基于松弛向量可度量行為分析模型（SBM-AAM）估算環境效率和環境全要素生產率，進而構建經濟轉型評估指數來考察中國經濟轉型進程。研究發現，重化工業化引致“十五”期間環境全要素生產率下降，節能減排約束性指標促使“十一五”時期環境與經濟協調發展，在完成總量減排目標的基礎上“十二五”期間經濟轉型進程有所放緩。低碳經濟發展模式具有區域異質性，東部地區逐漸走向兼顧環境改善與經濟高質量發展的雙贏模式，中西部地區實現經濟可持續發展任重道遠，重點流域仍是水污染治理的短板所在。環境規制還未可持續地助推中國經濟高質量發展，經濟長期轉型仍需要依靠合理的頂層設計來推進。

關鍵詞：經濟轉型;環境效率;環境全要素生產率;水污染治理

中圖分類號：17062.1;F124.5 文獻標識碼：A 文章分類號：1674-7089（2020）02-0034-10

作者簡介：陳詩一，博士，教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授、復旦大學經濟學院、泛海國際金融學院教授、博士研究生導師;馬倩倩，復旦大學經濟學院博士研究生。

一、引言

改革開放以來，中國實現了舉世矚目的經濟騰飛，然而尚位于中高收入水平的中國經濟仍面臨著由重化工業化與快速城鎮化帶來的嚴重問題。環境質量惡化、自然資源日趨耗竭使經濟體超負荷運轉，尤其以空氣污染與水污染問題最為嚴峻。根據生態環境部發布的《中國生態環境狀況公報》顯示，2017年全國有338個城市空氣污染超標，在所有監測城市中占比高達70.7%，《重點流域水污染防治規劃（2016-2020）》指出，全國地表水仍有近十分之一的斷面水質為劣v類，約五分之一的湖泊呈現不同程度的富營養化，約2000條城市水體存在黑臭現象。長期以來，環境污染與生態破壞問題已經迫使中國經濟付出了高昂的代價，污染可能導致人體預期壽命縮短，認知能力降低，勞動生產率受損，這些給人力資本積累造成了不可逆的負面影響，由此嚴重制約了中國經濟的高質量發展。

粗放型發展路徑主要源于以GDP增長作為官員主要績效考核指標所形成的激勵機制，當然，中國政府早已意識到環境治理頂層設計的重要性，并為建設“美麗中國”的目標實施了一系列規制與措施。自1988年國家環境保護局成為國務院直屬行政機構以來，有關水污染、大氣污染和固體廢棄物污染等環境治理的法律法規相繼出臺，環境信息陸續披露，新型環保舉措不斷嘗試。1990年，《國務院關于進一步加強環境保護工作的決定》首次明文規定將保護和改善生產環境與生態環境確立為一項基本國策，黨的十九大報告更是提出“要像對待生命一樣對待生態環境”，將污染防治提升到前所未有的戰略高度。然而，生態文明建設成效如何？落實的難點與挑戰又在何處？政策制定者需要在經濟增長與節能減排之間進行權衡，因此評估當前經濟轉型形勢具有緊迫性和必要性。

經濟增長核算的首要任務是廓清要素投入（資本和勞動）與全要素生產率對產出增長的相對貢獻，與此同時，新時代的發展需要理論革故鼎新。將能源消耗和污染排放納入效率和生產率的分析框架中已成為判斷中國經濟能否可持續發展的主要理論依據。眾所周知，期望產出的生產伴隨著諸如廢水、廢氣和固體廢棄物等污染物的排放，環境質量隨著經濟增長而不斷下降，給經濟體帶來負外部效應，只有當經濟發展越過環境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）拐點以后，生態環境與社會經濟才可能維系互利共生關系。環境庫茲涅茨曲線在中國是否成立，仍需要驗證。基于此，必須考慮資源環境約束對生產率增長可能帶來的負面影響，以期探究環境規制能否通過技術革新實現環境改善和生產率提高的雙贏發展目標。

關于綠色核算的研究主要聚焦在兩個層面。一是環境指標的選取沒有統一標準。已有研究主要依賴于將二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、化學需氧量（COD）、細顆粒物（PM2.5）等環境污染物作為要素投入或非期望產出納入綠色核算框架。前期研究發現，我國全要素生產率已基本實現集約型轉變，且環境效率具備行業異質性、省際區域發展不平衡等特點，但近期研究表明環境規制并沒有有效實現污染的減排效應。二是關注環境效率及生產率的測算與評估方法。陳詩一曾總結過文獻中對環境變量處置方法的演化歷程。概括而言，研究范式主要分為以隨機前沿分析為代表的參數法和以數據包絡分析為代表的非參數法兩大類。經典理論認為能夠有效捕捉環境污染負外部性特征、非徑向、無角度的SBM-AAM方法適用于經濟轉型的理論機制分析，有鑒于此，本文將采用該方法來估算環境效率和環境全要素生產率。

以往文獻在估算環境經濟效率時選取的指標主要限于空氣污染物，對廢水及其他重要污染物并未給予較多關注，然而“十三五”時期水環境保護面臨巨大壓力，水污染仍將是阻礙我國經濟可持續發展和損害群眾健康的突出環境問題。此外，重點流域作為水源地核心源頭，隨著其治理范圍的擴大和治理力度的加強，考察各重點流域的環境效率差異有助于解決水環境短板問題。更為重要的是，在“十二五”規劃收官之后，我們需要對當前的環境治理情況與經濟轉型形勢有更深入的認識和判斷，亟需再次評估資源環境約束下的中國經濟轉型進程，從而為制定節能減排政策，優化經濟發展路徑，推動經濟高質量發展提供科學、有效的依據和參考。因此，本文利用2001-2016年中國省際面板數據，基于SBM-AAM模型，在同時考慮環境治理與經濟增長的分析框架下，選用廢水及主要污染物排放作為環境指標，進而構建經濟轉型評估指數來動態評估中國經濟發展的可持續性。

后文結構安排如下：第二部分定性描述水污染排放與治理的現狀，第三部分闡述經濟轉型的評估方法、數據和指標，第四部分系統評估中國經濟轉型進程，第五部分給出結論及政策啟示。

二、水污染排放與治理的特征事實

目前，中國水污染問題導致水質低劣，再加上水資源原本就總量不足且空間分布不均衡，使得水污染問題雪上加霜。水污染物的主要來源包括由造紙、冶金、化工等企業排放的工業廢水、未能妥善處理的城市污水以及超標使用化肥農藥所造成的農業污水。以下從時間和空間兩個維度、從污染物排放量與排放強度兩個層面定性分析我國“十五”至“十二五”三個五年計劃期間廢水、化學需氧量及氨氮排放量的基本狀況，從而客觀反映經濟發展方式所處的環境狀態與階段，明確經濟轉型的阻礙與方向。

圖1表明，盡管中國環保工作取得了階段性進展，排放總量有所控制，但廢水及主要污染物排放量依舊維持在較高水平，經濟增長所面臨的環境約束問題依然嚴峻。具體而言，廢水、化學需氧量以及氨氮排放總量在“十五”期間呈現上升趨勢，三者在2005年比2001年分別增加21.13%、0.66%、19.65%，未完成削減10%化學需氧量排放的控制目標。直至“十一五”規劃開局之年，以污染物總量為抓手的環境治理方法才初見成效，化學需氧量與氨氮排放量均逐年下降，2010年全國化學需氧量排放總量較2006年減少13.31%，超額完成“十一五”規劃的總量減排10%的任務。“十二五”規劃作為全面深化改革的關鍵階段，更是將氨氮排放總量納入重點污染物減排的約束性指標。2015年是“十二五”規劃的收官之年，主要污染物總量減排階段性任務順利完成，全國廢水排放中主要污染物化學需氧量與氨氮排放量分別降至1046.53萬噸和141.78萬噸，比2011年降低11.84%、11.38%。

污染物排放強度用于衡量單位經濟價值的環境負荷，這里用單位GDP的污染物排放量來表征經濟發展綠色轉型進程。圖2顯示，我國污染物排放強度呈現持續下降趨勢。就廢水、化學需氧量和氨氮這三大污染物而言，歷經“十五”規劃與“十一五”規劃的十年減排攻堅戰，排放強度分別下降了61.63%、76.28%、74.13%。然而，污染減排進程在“十二五”規劃期間明顯放緩，化學需氧量和氨氮排放強度與“十一五”結束（截至2010年）相比僅降低約37%。由此可見，盡管中國已經轉變為更加綠色的經濟增長模式，但未來要可持續地邁向環境改善與經濟增長協調發展之路殊為不易。

我國化學需氧量排放量及排放強度的空間分布截然不同。以2016年數據為例，化學需氧量排放量較多的省份主要集中在東南沿海及中部地區，排放總量大于50萬噸的地區依次為廣東、江蘇、四川、湖南、江西、山東、湖北，這些省份的化學需氧量排放總量為459.52萬噸，占全國化學需氧量排放總量的43.91%。與之相反，化學需氧量排放強度較高的省份聚集在中西部地區，寧夏、江西、青海三省的單位GDP化學需氧量排放超過30噸，持續位于高位的污染排放總量與排放強度揭示了中國高耗能、高排放的粗放型經濟發展特征，經濟增長以犧牲“綠水青山”為代價。由此可見，僅通過考察污染排放總量抑或僅通過考量經濟增長速度來評估經濟轉型都是無效的，只有同時涵蓋環境治理與經濟增長的分析框架才能準確評估中國經濟轉型進程。

三、評估方法與數據

（一）評估方法

以下擬通過估算環境效率及環境全要素生產率來構建評估指數，繼而評估我國2001-2016年經濟發展方式轉變進程。首先，選擇能夠有效捕捉環境污染負外部性特征、非徑向、無角度的SBM-AAM行為分析模型測度資源環境約束下的環境效率;其次，依據Luenberger生產率指標測度中國各地區環境全要素生產率增長;最后，用全要素生產率增長除以對應地區的生產總值增長，得到用經濟增長質量貢獻來度量的低碳轉型評估指數。

1.環境效率

選取的投入產出指標（變量）包括1種期望產出指標、3種非期望產出指標和3種投入指標，其中，期望產出指標為地區生產總值（GDP），非期望產出指標分別為廢水排放量（WW）、化學需氧量排放（COD）和氨氮排放量（AN），投入變量分別為勞動力（L）、資本（K）、工業污染治理投資（IPI）。在構建評估指標時，這里根據指標之間的關系設定為以下4種模型（指標組合）。4種模型中都包含GDP、L、K三個指標，第一個模型還加入了廢水排放量作為非期望產出，第二個模型在第一個指標組合的基礎上在投入指標中加入了工業污染治理投資，第三、第四個模型分別使用化學需氧量排放、氨氮排放量作為第二個模型中非期望產出的替代指標。在這四個模型下，利用SBM-AAM方法可以得到中國各地區環境效率得分。假設存在n個決策單元（DMU），每個單元有k種投入，l種期望產出和m種非期望產出，計算環境效率得分的分式規劃如下：

3.經濟轉型評估指數

環境全要素生產率的高與低并不必然意味著轉型評估指數的優與劣，還需要考慮經濟發展水平。將環境全要素生產率的增長率除以GDP的增長率作為經濟轉型評估指數，這樣可以形象地刻畫環境全要素生產率增長對GDP增長的貢獻。基于前述模型構建4個評估子指數，將前兩個以廢水為非期望產出的子指數進行簡單平均獲得分指數，另一個分指數則是以化學需氧量與氨氮排放量分別作為非期望產出時得到的評估子指數的平均值，總指數為4個子指數的平均值。

（二）數據來源

基于上述理論方法，本文以中國各省級行政區為決策單元，利用除港澳臺與西藏自治區以外的其他30個省在2001-2016年的投入產出面板數據對各地區進行經濟轉型動態評估，基礎數據主要來源于歷年《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》及各省《統計年鑒》。第一，選用各個省份以2001年為基年的實際地區生產總值作為期望產出指標。第二，選取廢水、化學需氧量、氨氮等污染排放量作為非期望產出指標，分別考察單環境因素和多環境因素組合下的環境效率。第三，采用各省歷年從業人員數作為勞動投入量指標。第四，資本存量使用“永續盤存法”計算。為保持數據的一致性與完整性，基期資本存量從1997年開始測算，海南省（1997-1999年）及廣東省（1997-2000年）缺失的固定資產投資價格指數使用全國相應年份的價格指數來補充。第五，考慮數據的可得性，構建工業污染治理投資作為節能減排的投入指標，并借用同期固定資產投資價格指數將其平減為2001年的可比價序列。

四、評估結果

先來分析評估指數的環境效率得分。圖3報告了基于SBM-AAM方法測得的環境效率總指數平均變化趨勢。

總體而言，雖然中國經濟增長令人矚目，實際人均GDP逐年攀升，但是環境效率呈現下降趨勢（近年來下降趨勢明顯減緩），這表明經濟增長與環境改善暫未趨步同行。從僅以廢水排放量作為非期望產出指標時，測得的環境效率分指數來看，全國平均環境效率穩步下降，表明中國環境惡化趨勢尚未得到根本遏制。與之相比，當非期望產出指標中還考慮化學需氧量和氨氮排放時，測得的環境效率得分下降更為明顯，意味著化學需氧量和氨氮排放造成的經濟效率損失更加嚴重。表1為2016年中國省際環境效率得分，可以發現中國區域環境效率差異明顯，僅有北京、上海、江蘇、山東、廣東、海南和青海等地位于環境效率的生產邊界上。值得注意的是，可以將環境效率較高的省份劃分為兩種類型：一類是自然條件優越的環境友好型省份，另一類為東部沿海受益于集聚經濟的省份。此外，有60%的省份環境效率沒有達到全國平均水平，中西部地區的環境效率表現尤為不佳，云南、山西、廣西、河南、安徽和黑龍江的環境效率得分皆不足0.4。究其原因，能源使用效率低、污染排放高對中西部地區的水環境有較大負面影響。當以化學需氧量和氨氮排放量為非期望產出指標時測得的環境效率最差，由于化學需氧量和氨氮排放總量的控制問題分別在“十五”和“十二五”規劃時期才引起了政策制定者的重視，污染治理時間較短且技術落后。整體而言，東部沿海發達地區經濟快速增長，發展模式正從環境污染、資源消耗型向環境友好、資源節約型轉型，而中西部地區環境效率不容樂觀。