中國工業固體廢棄物治理效率分析
——基于共同邊界的長江經濟帶與其他區域比較

張 依，田 澤，任芳容，吳兆丹

（1.河海大學低碳經濟研究所，江蘇常州 213022；2.河海大學商學院，江蘇南京 210098）

1 研究背景

黨的十八大以來，黨中央將固體廢棄物污染防治工作作為生態環保的一項重點工作來抓，工作力度不斷加強；黨的十九大更是將加強固體廢棄物處置監管與氣、水、土污染防治擺到了相同的層面，固體廢棄物污染防治工作進入了中國生態文明建設的主戰場。隨著近些年中國工業領域的快速發展，工業固體廢棄物的產生量也日漸增多，然而固體廢棄物處理效率卻沒能跟得上經濟發展的速度。2014年起，中國工業固體廢棄物處理量逐年下滑，到2016 年為7.55 億t，同比下降了11.73%；2017 中國工業固體廢棄物處置量增長至7.97 億t，但基于當年33.15 億t 的產生量而言，實際處理率較2016 年下降了0.04%。中國每年在工業污染治理上支出額巨大，2017 年工業污染治理投資總額已高達681.53億元，但因部分地區廢棄物不當堆存、非法傾倒處置、廢棄物轉化利用率低等諸多問題，國內堆存的工業固體廢棄物總量已達到達600 億t。

長江經濟帶是中國經濟建設和社會發展最具潛力的經濟帶，該地區集聚的人口和創造的生產總值（GDP）均占全國40%以上，進出口總額約占全國40%，是中國經濟中心所在、活力所在。長江經濟帶綠色生態走廊建設對中國經濟未來發展發揮重要的引領作用。從大趨勢看，長江經濟帶共抓大保護不僅事關中國經濟社會發展全局，而且對于世界經濟的全球化態勢都將產生重大影響。然而，經濟快速發展在為長江經濟帶帶來福利的同時，也給環境承載力帶來巨大的威脅。長江經濟帶日益嚴峻的環境污染不僅是影響民生福祉的問題，更是關乎沿江城市群經濟社會發展的瓶頸問題。在此背景下，中國政府明確提出加強固體廢棄物分類處置，推進生態保護修復工作，因此，有必要為提高中國工業固體廢棄物的處理效率和治理水平展開研究分析。本研究以中國30 個省（區、市）為評價單元，進行長江經濟帶與非長江經濟帶地區工業固體廢棄物治理效率比較，以更好地認識各區域工業固體廢棄物治理效率差異，及其在全國或全域內所處的位置，為政策制定提供依據，為工業固體廢棄物治理整體框架的構建提供比較標準和前提條件。

2 文獻綜述

目前關于固體廢棄物治理的研究成果眾多，涉及固體廢棄物的管理與再利用、固體廢棄物的治理效率等方面。在固體廢棄物的管理與再利用研究中，部分學者就相關資金投入及使用展開分析，如Chen等［1］以城市固體廢棄物費用投入為研究對象，采用解耦分析方法研究了固體廢棄物管理的可持續性；Chifari 等［2］通過對日本城市固體廢棄物管理體系的評估分析，估算城市固體廢棄物在收集、處理和再利用3 階段的費用彈性；李曉寬［3］對化學工業廢棄物的處理及綜合利用進行分析和研究，強調環保資金投入的重要性；針對中國固體廢棄物的管理現狀，程娟等［4］闡述了工業固體廢棄物不當處置對生態造成的危害，就加強中國工業固體廢棄物處理及利用提出幾點看法；夏仕兵等［5］就工業固體廢棄物資源的綜合利用情況、工業固體廢棄物的處理原則與技術進行分析并提出存在的主要問題；侯美玲［6］系統分析了工業固體廢棄物的產生量、構成、來源、綜合利用率和處置率等污染特征，提出加大資源化管理力度、發展循環經濟等有效控制工業固體廢棄物的對策建議；洪雙文［7］通過分析中國工業固定廢棄物治理現狀，提出降低工業固體廢棄物排放、推動循環經濟發展的展望；徐淑民［8］對中國一般工業固體廢棄物的產生、綜合利用、處置和貯存進行了分析，對其處理和環保監管提出了政策建議。

在研究固體廢棄物治理效率的問題上，Vaillancourt 等［9］對工場的廢棄物管理設施進行效率評價，探索實現固體廢棄物管理系統總效率最大化的方案；陳帆等［10］分析固體廢棄物的替代功能和轉換功能，期望提升固體廢棄物利用總量和期望產出總量；李婧等［11］就如何提高工業固體廢棄物的處理水平、促進工業固體廢棄物治理效率提高展開深入討論并提出創新性策略。在研究方法上，學者多采用數據包絡分析（DEA）方法，如Chen 等［12］應用數據包絡分析方法評估臺灣省多家焚燒廠的效率，概述每座焚燒爐運行效率的可能性分布；Marques等［13］利用數據包絡分析的非參數技術，計算了固體廢棄物管理服務的效率；Chang 等［14］使用雙目標數據包絡分析法對發電工業的固體廢棄物控制效率進行了評估，探究在降低有害空氣排放水平的同時如何提高發電能力等一系列問題；Rogge 等［15］提出了數據包絡分析調整后的“共享輸入版本”，較為精確地評估廢棄物收集和處理效率；Perez-Lopez 等［16］使用數據包絡分析面板數據估計固體廢棄物收集服務，確定城市規模和服務管理形式在較長時間內對服務效率的影響；Mohamed 等［17］利用數據包絡分析的CCRI 和CCRO 模型，以及向量平均輸入和輸出的對偶公式來確定固體廢棄物的治理效率；劉娟等［18］利用規模收益可變性的OUTPUT-DEA 模型對中國31 個省、自治區、直轄市的工業固體廢棄物利用效率進行了評價和分析，發現中國大部分地區固體廢棄物利用水平不高，各行業利用效率差異較大。

由以上文獻綜述可以了解到，目前相關研究大都集中在固體廢棄物的管理與效率分析，對工業固體廢棄物的產生、處理和再利用研究鮮少，并且所有采用數據包絡分析方法的固體廢棄物治理效率研究均采用當期DEA 進行測算，容易導致測算結果不精準等問題；另外，對于地區的劃分大多為東中西區域，國內還未有以流域或經濟帶為劃分依據的研究。本研究結合以上多角度，采用共同邊界基礎上的序列SBM-DEA 方法，對長江經濟帶和非長江經濟帶（以下簡稱“其他區域”）的工業固體廢棄物治理效率進行區域差異比較及內在原因分析，并探討長江經濟帶內部工業固體廢棄物治理效率差異，提出地區環境與經濟和諧發展的對策建議，為長江經濟帶建成綠色生態廊道、為中國的工業固體廢棄物治理方向提供參考。

3 研究方法和指標體系

3.1 序列SBM-DEA 模型

根據當期DEA 方法，在每期規模報酬可變、投入要素可處置的條件下，參考技術的定義為：

式（1）中，t為各時期（t=1，，T）；xt、yt為每個決策單元（DMU）在t時期的投入、產出向量；Xt、Yt為所有DMU 的投入、產出向量；zt為t時期觀察值的權重。

在序列DEA 中，可變規模報酬條件下的參考技術被定義為：

Tone［19］在傳統徑向DEA 的基礎上建立了非徑向、非角度的效率評價模型，引入投入和產出的松弛變量，即SBM-DEA 模型。根據Tone［19］和Fukuyama 等［20］的研究思路，基于無效率產出的序列SBM-DEA 模型可表述為：

式（3）中：（xt,k，yt,k）為城市k的投入、產出變量；（dt,x，dt,y）為投入壓縮、產出擴張為正的方向向量；則為投入擁擠、產出不足的松弛向量。當SBM 方向性距離函數越小，接近于零時，表明該決策單元位于生產邊界上，不存在擁擠、產出不足問題，則該決策單元技術效率為1。故技術效率計算公式為：

3.2 共同邊界技術效率

共同邊界由全部樣本即每個組群中最優效率DMU 共同構成，反映技術效率的最佳水平，令投入產出技術組合為Tmeta、產出集合為pmeta(x)，包含全部樣本投入的SBM 序列方向性距離函數為根據特定因素將所有DMU劃分為多個群組，則組群邊界的投入產出技術組合為TGroup，組群產出集合為pGroup(x)，SBM 序列方向性距離函數為那么由式（7）得到的共同邊界下的技術效率Emeta 和組群k 邊界下的技術效率Egroup（k）兩者之間的差異就在于技術落差率（TRG），計算公式為

3.3 數據來源及指標選取

結合數據的可得性和準確性，本研究選取中國30 個省份（未含西藏和港澳臺地區）2008—2017 年工業固體廢棄物的投入產出數據為樣本測度其治理效率。選取工業固體廢棄物治理投入作為投入變量，工業固體廢棄物再利用量和工業固體廢棄物處理量作為產出指標，以上投入產出數據主要來自歷年的《中國環境統計年鑒》和《中國統計年鑒》，運用MaxDEA 7 Ultra 軟件進行分解測算。通過EViews 軟件將指標進行變量相關性檢驗（見表1）和參數估計（見表2），結果表明共同邊界下效率模型通過相關性檢驗，并且最小二乘法回歸結果得到在效率模型中DW 檢驗值較大、P值均接近于0，表明模型的整體回歸效果較好，選取指標具體有參考價值，固體廢棄物的治理投入在10%的置信水平上對技術效率呈負向影響，固體廢棄物的再利用量和處理量在1%的置信水平上顯著，二者的增加將有利于技術效率的提高。

表1 樣本區域工業固體廢棄物治理效率變量相關性檢驗

表2 樣本區域工業固體廢棄物治理效率參數估計

4 中國工業固體廢棄物治理效率的實證分析

本研究從整體效率與區域效率出發，闡述平均技術效率和無效率分解后的工業固體廢棄物處理狀態，通過對比長江經濟帶與其他區域的共同效率、組群效率與技術落差，尋找長江經濟帶在共同邊界水平下的位置及組內差異。

4.1 整體效率與區域效率：平均技術效率和無效率分解

（1）從共同邊界角度看，2008—2017 年長江經濟帶和其他區域的工業固體廢棄物平均技術效率、無效率和無效率分解如表3 所示，結果表明：第一，樣本整體技術效率均值為0.076，其中長江經濟帶的技術效率均值為0.028，而其他區域的技術效率均值為0.103，可見中國工業固體廢棄物治理效率整體偏低，且長江經濟帶的治理效率低于其他區域。第二，在可變規模報酬條件下，樣本整體無效率值為51.122，其中工業固體廢棄物的處理無效率高達44.222，占總體無效率的86.5%，即在投入產出中，工業固體廢棄物處理能力欠缺成為無效率的主要根源；而且從共同邊界的無效率分解中發現，治理投入存在嚴重冗余，無效率值為0.881，即在治理投入中需減少當下88.1%的高額投入，而工業固體廢棄物再利用量和處理量則需大幅提高才能達到合理的技術效率水平。第三，從兩區域角度分析，盡管長江經濟帶的技術效率均值低于其他區域，但對比發現其無效率值及分解值同樣低于其他區域，故長江經濟帶可能存在資金利用效率低導致工業固體廢棄物治理無效問題，需重點加強提高技術水平、落實資金利用；而其他區域存在技術效率高但投入冗余和產出不足、廢棄物堆積嚴重問題，應著重在提高管理效率和優化策略選擇方面加以改進。

圖1 樣本區域工業固體廢棄物治理效率年均值變動趨勢

表3 2008—2017 年樣本區域工業固體廢棄物治理技術效率均值及無效率來源分解

（2）觀察圖1 可見，2008—2017 年樣本區域工業固體廢棄物技術效率年均值變動呈穩中有降的趨勢。其中，長江經濟帶的效率為“W”型，遠低于其他區域，并且從2011 年開始持續低效率，導致全樣本整體水平呈現逐年下降趨勢。可見近年來長江經濟帶面臨的“重化工圍江”問題將成為長期討論的焦點，七大煉油廠、五大鋼鐵基地、40 余萬家化工企業以及南京、上海等多座石油化工基地遍布長江沿岸，長期堆積的固體廢棄物和固體廢棄物再利用、處理水平的不匹配導致沿江工業固體廢棄物治理效率下滑。

（3）圖2 顯示規模可變下2008 年與2017 年樣本區域工業固體廢棄物治理無效率的年均值及其分解。觀察2008 年數據，整體無效率的均值為19.802，但到2017 年上升到45.132，上升率為56.12%；在無效率分解中，投入無效率無明顯變化，產出無效率則是治理無效率的主要來源，其中工業固體廢棄物處理無效率為主要因素。長江經濟帶工業固體廢棄物處理無效率值從2008 年的3.134上升為2017 年3.426，對2008 年和2017 年長江經濟帶工業固體廢棄物治理無效率的貢獻度分別為45.73%和43.39%，基本保持穩定；但其他區域工業固體廢棄物處理無效率值由2008 年的21.334 劇增為2017 年的55.126，對2008 和2017 年其他區域工業固體廢棄物治理無效率的貢獻度分別為77.10%和84.63%，局勢不容樂觀。隨著國家環境治理投入的增加，兩區域的資金投入出現不同程度的冗余，無效率存在輕微波動，但產出水平普遍偏低是工業固體廢棄物治理效率較低的根本原因，固體廢棄物的治理速度遠遠落后于其產生速度，尤其是其他區域，固體廢棄物再利用和處理效率與治理資金投入脫鉤嚴重，成為環境、社會和經濟協同發展的瓶頸所在。

圖2 樣本區域工業固體廢棄物治理無效率年均值及其來源分解

4.2 共同效率、組群效率與技術落差

如表4 所示，2008—2017 年長江經濟帶和其他區域各地區工業固體廢棄物治理的組群效率均值分別為0.312 和0.103，表明長江經濟帶內工業固體廢棄物治理水平較高；但其他區域內工業固體廢棄物治理的共同效率保持穩定，而長江經濟帶內工業固體廢棄物治理的共同效率下降到0.028，即在共同邊界下，長江經濟帶的工業固體廢棄物治理效率遠遠低于其他區域。進一步對比技術落差率，2008—2017 年長江經濟帶和其他區域工業固體廢棄物治理的TGR 均值分別為0.135 和0.975，說明其他區域的技術水平達到治理效率共同邊界的97.5%，而長江經濟帶僅達到治理效率共同邊界水平的13.5%；并且在組群邊界治理效率下，長江經濟帶的效率改進空間為68.8%。總體來看，長江經濟帶工業固體廢棄物的治理效率需大幅改進，以解決當下工業固體廢棄物污染問題。

表4 2008—2017 年兩大樣本區域工業固體廢棄物治理的共同效率、組群效率和技術落差率

表4 （續）

4.3 組群效率下長江經濟帶組內差異

根據長江經濟帶各地區2008—2017 年工業固體廢棄物治理的組群效率值做區域劃分，具體分析如下：

（1）安徽、四川和江蘇的效率值較高，分別為0.806、0.774 和0.712，說明在治理過程中這3 個地區更注重本地固體廢棄物治理成效，相對于其他省市工業固體廢棄物治理的投入產出水平更為優化。

（2）江西、云南和上海的效率值次之，分別為0.407、0.347 和0.207。上海作為國際性開放城市，也是長江經濟帶內的“領頭羊”，固體廢棄物治理工作得到重視，治理效率較為良好；云南和江西的基礎條件好，廢棄物治理等環保產業原始創新能力強，是工業固體廢棄物治理有效地區。

（3）湖北、貴州和浙江的效率值分別為0.059、0.047 和0.036。湖北和貴州環境治理無效的原因除治理投入資源過多外，還因其工業較多處于價值鏈低端，環境治理的設備和技術落后，環境治理創新和研發能力不足；浙江的情況特殊，近年來浙江工業固體廢棄物治理效率均處于長江經濟帶內倒數地位，與其高速發展的經濟背離，因此在全面建成社會主義生態文明的道路上，浙江作為先鋒部隊，需要加快補齊生態環境短板，發展綠色經濟。

（4）湖南和重慶的效率值處于長江經濟帶末位，與其經濟發展水平不匹配。就湖南省內工業發展而言，改變“高投入、低產出”的粗放型發展狀態成為湖南當下補齊環境保護短板的首要任務，應注重環境設備研發，提升工業的原始創新能力；重慶是國家重點關注城市，環境裝備、資金和人力投入充足，但固體廢棄物治理效率反而較低，應抓緊推進環境設備的充分利用和治理創新能力的提升。

因為中國在管理固體廢棄物、治理廢棄物污染方面起步比較晚，處理技術和再利用水平相對較低，還未形成一套全面的、統一的、高效的治理體制，故多數省份的固體廢棄物治理能力較弱。伴隨工業化的進程加速，中國將面臨更為嚴峻的工業固體廢棄物污染問題，當下有針對性地做好環境保護工作，強化工業固體廢棄物的處理和再利用，是各地區實現可持續發展的關鍵所在。

5 結論與建議

5.1 結論

本研究利用共同邊界技術和序列SBM-DEA 效率模型對比考察了2008—2017 年長江經濟帶工業固體廢棄物治理效率的橫向和縱向變化，并且基于組群效率將長江經濟帶治理效率進行區域劃分，最后得到以下結論：

（1）共同邊界下，中國工業固體廢棄物治理效率整體偏低，而且長江經濟帶治理效率低于其他區域；在投入產出中，工業固體廢棄物處理能力的欠缺成為無效率的主要根源。

（2）無效率分解中，全樣本工業固體廢棄物的處理無效率為44.222，占總體無效率值的86.5%，即在治理投入中需減少當下88.1%的高額投入。故中國工業固體廢棄物治理效率落后的主要原因是治理資源投入冗余、工業固體廢棄物綜合利用不足以及污染物排放過多，其中長江經濟帶可能存在資金利用效率低導致工業固體廢棄物治理無效問題，而其他區域存在技術效率高但投入冗余和產出不足、廢棄物堆積嚴重問題。

（3）在組群效率下，長江經濟帶內安徽、四川和江蘇3 省市的工業固體廢棄物治理效率較高，江西、云南和上海次之，浙江、湖南和重慶處于末位。整體而言，長江經濟帶工業固體廢棄物污染情況嚴峻，區域間環境治理差異較大，技術水平落后于地區經濟發展，治理效率處于低效階段。

5.2 建議

針對中國工業固體廢棄物治理效率水平較低的現狀，本研究提出相應的政策建議如下。

5.2.1 落實監督管理制度，科學編制發展規劃

優化整體發展領導小組及其下屬部門，強化各部門問責、監管和規劃等功能，對工業固體廢棄物治理投入進行科學考量，追蹤每筆款項落實、利用情況。加大力度支持固體廢棄物污染環境防治的科學研究、技術開發，推廣先進的治理技術，緊跟國際工業固體廢棄物治理研究峰會及前沿技術。建議國家層面出臺長江經濟帶重化工產業發展規劃，針對長江兩岸重化工產業的發展進行整頓、規范和優化；同時，加強沿江省份產業協作管理機制，強化長江經濟帶內的產業轉移和互動合作。

5.2.2 樹立“一盤棋”思想和整體觀，完善工業固體廢棄物治理體系

加強長江經濟帶綠色生態長廊試點建設，樹立大局觀、長遠觀、整體觀，采用科學有效的治理措施，實現全流域工業固體廢棄物的減量化。推出一批清潔生產、綠色生產示范企業，總結在工業固體廢棄物處理和高效治理方面的典型經驗和有益做法，并在全國加以推廣和實施。從污染源頭著手，在工業生產、流通交易以及處理再利用等環節實施工業固體廢棄物減量化、資源化和無害化處理。建立專業化的工業固體廢棄物綜合管理部門，規范廢棄物循環利用工作，整頓工業固體廢棄物市場，提高資源再利用率。加強工業固體廢棄物分類及處理工作，擇優選擇填埋、焚燒、生物處理和化學處理等固體廢棄物處理方式，提高治理效率。

5.2.3 因地制宜，提高工業固體廢棄物治理效率

隨著全球對工業固體廢棄物資源性治理的演進，國際法《巴塞爾公約》、美國《固體廢物處置法案》和日本《廢物處理和公共清潔法》等管控條約相繼通過，歐美等發達國家表現出由末端治理向源頭控制和再利用的全過程固體廢棄物管理轉變與發展，將工業固體廢棄物的源頭減量、再生循環處置作為全過程無害化管理的重點，而不僅是防治污染。故中國應該選擇性地參考國際經驗，因地制宜進行工業固體廢棄物治理，如浙江、湖南、廣東固體廢棄物治理效率落后的主要原因是投入管理效率不達標，因此這些地區應相應減少治理資金投入，或科學利用治理資金，并積極引進專業人才，提高原始創新能力、研發能力，引導新型產業落地；湖北、貴州工業固體廢棄物治理效率較低主要受工業固體廢棄物產出過多及其綜合利用率不足所致，因此這些區域應加快制造業轉型升級，引導本地重工業向節能環保化方向發展，加大新能源研發力度和使用率；上海、云南和江西工業固體廢棄物治理效率持續停滯不前，表明這些地區在治理投資力度不斷加大的同時成效甚微，投入資源浪費嚴重，因此應減少治理投資，并將資金更多地向提升環保技術以及創新能力方面傾斜；四川、江蘇和安徽則應在保持現有治理投入配置均衡的狀態下，提升工業固體廢棄物治理水平，打造長江大保護經濟發展的新增長極。