2019年京津冀重污染天氣應急響應經濟損失評估

張增凱,路雨婷,趙鵬宇,王 媛,賈 寧 (.天津大學管理與經濟學部,天津 0007；.廊坊亦拓信息科技有限公司,河北 廊坊 065000；.天津大學環境科學與工程學院,天津 0007)

我國大氣污染防治措施以行政強制手段為主,對地區經濟產生的負面影響較大.行政強制手段與市場激勵手段相比能夠更快速準確地實現減排目標,但存在減排成本相對較高[1]、對企業生產率提高促進作用有限[2-4]、經濟潛力和節能潛力相對不足[5]等問題.在京津冀地區近 30a大氣污染協同治理政策措施中,命令控制型行政強制減排措施占比在60%左右[6].以重污染天氣應急響應措施為例,京津冀地區已經建立了統一的重污染預警分級標準,地方政府會在預警期間啟動相應等級應急響應,通過停工限產等強制減排措施實現重污染天氣期間大氣污染物減排的目標[7-9].

為平衡大氣污染治理過程中大氣污染治理實施者和大氣環境改善受益者之間的利益關系,我國從2014年開始實施空氣質量補償辦法,依據空氣質量改善狀況對各地進行資金獎懲,旨在通過政府間財政轉移支付的方式達到“誰污染,誰治理;誰受益,誰保護”的目標[10].空氣質量補償辦法是生態補償機制在大氣污染治理領域的具體應用.生態補償機制是運用政府或市場手段,依據生態保護成本、發展機會成本,調節生態保護實施者和受益者之間利益關系的一種重要政策工具[11].美國[12]、歐盟[13]、巴西[14]以及中國[15]等已經廣泛建立起水資源保護[16-18]、森林資源保護[19-21]、生物多樣性保護[22-23]、農業環境保護[13,24]、碳減排[25]等各領域生態補償機制.在流域管理、土地保護、林業保護等傳統領域生態補償機制相對完善的基礎上,我國開始在大氣污染治理領域試行空氣質量補償辦法,2016年起京津冀地區開始實施省市內的空氣質量生態補償制度,且由于經濟結構和發展水平的差異,京津冀地區亟待建立區域間跨界空氣質量補償機制[26-27].

現有研究表明,大氣污染治理雖然有利于經濟長期發展,但是短期內會對地區經濟帶來負面影響,尤其是行政強制減排措施對地區經濟的負面影響更為明顯[28].現有文獻對于市場化減排手段的減排效果和經濟影響進行了相對充分的研究[29-34],而對行政強制減排手段對地區經濟影響的綜合評估相對欠缺.據此,本文基于投入產出模型給出了行政強制減排所導致的間接經濟損失和溢出效應的測算方法[35-39],并以 2019年京津冀地區應急減排措施為例進行了定量測算,討論了京津冀地區現行的空氣質量獎懲問責辦法的“以償代補”效果.

1 研究方法

投入產出模型是系統分析經濟內部各產業之間錯綜復雜的交易的經濟分析方法[40-41].投入產出模型中的投入是指一個系統進行某項活動過程中的消耗,產出是指一個系統進行某項活動過程的結果.投入產出模型刻畫了系統各項活動中的投入與產出之間的數量關系,經常用于分析國民經濟各個部門在產品的生產和消耗之間的數量依存關系.本文基于投入產出模型定量測算京津冀地區重污染天氣企業停工停產對于企業及其上下游企業的影響.

投入產出表是投入產出模型的數據基礎,是反映一定時期各部門間相互聯系和平衡比例關系的一種平衡表.投入產出表主要由 3個象限構成,水平方向上分為中間需求和最終需求 2部分,垂直方向上分為中間投入和最初投入 2部分.第一象限為中間流量矩陣,描述了國民經濟各個部門之間的投入產出關系;第二象限為最終需求矩陣,反映各部門提供最終產品的數量和構成情況;第三象限為增加值矩陣,反映各部門最初要素投入及構成.根據包含地區的數目,投入產出表分為單區域和多區域投入產出模型.經典的投入產出模型從橫向刻畫了投入產出表的等式關系:

本文通過從應急減排措施沖擊地區r產出的角度分析了應急減排措施對產業鏈的影響,此外也可以從應急減排措施影響地區r投入的角度進行分析.因為2019年中國及各省市投入產出表目前未公布,本文采用 2012年中國京津冀地區多區域城市投入產出表[42]分析重污染天氣應急減排措施對經濟系統的沖擊,并通過 2012～2019年各個行業產值的增長率,推算2019年重污染天氣應急減排響應造成的經濟損失.

2 結果與討論

2.1 2019年京津冀地區重污染天氣及應急預警情況描述性統計

2019年,京津冀地區空氣質量持續改善,秋冬季重污染天氣治理效果明顯.2019年,京津冀地區PM2.5平均濃度為50μg/m3[43],較2013年下降53%[44];重點控制區域秋冬季重污染天數總數同比下降32.88%.如圖1所示,2017～2019年期間,京津冀地區大氣污染重點控制區域(包含北京、天津和河北省石家莊、唐山、邯鄲、邢臺、保定、滄州、廊坊、衡水)秋冬季重污染天數呈現出不同的變化趨勢.北京市、滄州市和衡水市對應的重污染天數持續下降,而天津市對應的重污染天數持續上升.其余的石家莊市、保定市、邯鄲市等6個城市呈現先上升再下降的趨勢.

圖1 2017～2019年京津冀重點控制區域秋冬季重污染天數變化Fig.1 Day numbers of heavy pollution weather within Jing-Jin-Ji area during autumn and winter seasons in 2017～2019

河北省重點控制區域重污染天數明顯高于北京市和天津市,其中石家莊市、邯鄲市和邢臺市重污染天數相對較高.以石家莊市為例,2019年秋冬季重污染天數達到 25d.2016年以來,京津冀地區已經建立了統一的重污染預警分級標準,設計了黃色、橙色和紅色3個預警等級.在黃色、橙色和紅色預警期間,地方政府會啟動Ⅲ級、Ⅱ級和Ⅰ級應急響應,通過停工限產等強制減排措施實現重污染天氣期間二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、顆粒物(PM)、揮發性有機物(VOCs)等主要污染物的減排.為了應對重污染天氣,石家莊市啟動重污染天氣II級響應9次,III級響應1次.2019年,京津冀13個城市重污染天氣應急響應天數如圖2所示.

2016年發布的河北省重污染天氣應急預案(實施日期截止到2019年12月)中根據重污染天氣分布特征分別設置中南部(石家莊、廊坊、保定、衡水、邢臺、邯鄲市和定州、辛集市)、中東部(唐山、滄州市)和北部(承德、張家口、秦皇島市)3個污染控制區域,河北省中南和中東部城市啟動應急相應的次數明顯高于天津、北京和河北北部城市.通過圖1與圖 2對比發現,京津冀地區重污染天氣響應的天數要超過秋冬季重污染天數,并且河北主要城市之間的差距要更大.這是由于在重大公共事件期間,京津冀地區也會啟動重污染天氣應急響應.比如,為了實現北京的“APEC藍”、“閱兵藍”,京津冀地區會主動關停限產,以保障空氣質量[45-46].

圖2 2019年京津冀地區13個城市重污染天氣應急響應天數Fig.2 Day numbers of heavy pollution weather with emergency responses in 13cities within Jing-Jin-Ji area in 2019

2.2 應急減排對本地區造成的直接經濟損失

重污染天氣應急響應措施直接影響企業生產經營活動,對企業所在地區造成直接經濟損失.根據不同類型重污染天氣應急響應級別對不同行業的影響系數和不同級別重污染天氣應急響應天數,計算 2019年京津冀地區重污染天氣應急響應對京津冀地區造成的直接經濟損失,計算結果如圖3所示.

圖3 2019年京津冀重污染天氣應急減排措施直接經濟損失Fig.3 Direct economic loss induced by the emergency responses of heavy pollution weather in 13cities within Jing-Jin-Ji area in 2019

圖 3表明,京津冀地區重污染天氣應急響應對石家莊市造成的直接經濟損失最高,達到37.81億元.大氣傳輸通道城市面臨的直接經濟損失明顯大于非大氣傳輸通道城市(河北省 8個大氣污染傳輸通道城市分別是石家莊、唐山、廊坊、保定、滄州、衡水、邢臺、邯鄲市;3個非大氣污染傳輸通道城市是秦皇島、承德、張家口市)[47]唐山市、滄州市、保定市和邯鄲市造成的直接經濟損失也均超過 20億元,而秦皇島、承德和廊坊的直接經濟損失均小于2億元.北京與天津面臨的直接經濟損失分別為7.03和10.08億元.河北省主要污染城市面臨較高的直接經濟損失的主要原因是這些城市對應更高的重污染天氣應急響應持續天數.例如,在2019年3月份兩會期間,河北省啟動了長時間的Ⅰ級響應(2019年 2月24日0:00～3月13時0:00啟動紅色預警),同時間段北京(2019年3月2日0:00～3月4日24:00啟動橙色預警)和天津(2019年2月28日12:00～3月5日18:00啟動橙色預警)采取的應急減排響應級別和持續天數明顯低于河北主要城市,河北省為了實現北京的“兩會藍”做出了貢獻.

重污染天氣應急響應對地區經濟的影響不僅與經濟損失的規模相關,而且與地區經濟的總量相關.本文進一步測算不同地區承受的直接經濟損失占本地區經濟總產值的比重,以衡量重污染天氣應急響應對不同地區的經濟影響程度.圖 3表明,重污染天氣應急響應給邢臺市造成的直接經濟損失占邢臺經濟總產值的比重最高(0.92%),其次為滄州市(0.79%)和保定市(0.75%).河北省8個大氣污染傳輸通道城市面臨的直接損失占地區經濟總產值的比重均接近或超過 0.50%.然而,重污染天氣應急響應對北京和天津經濟的沖擊相對較弱,直接損失占經濟總值的比重僅為0.02%和0.07%.京津冀三地所處的發展階段不同,第三產業在北京經濟結構中占有更高的比重,所以受到的重污染天氣應急響應沖擊較少.而天津與河北由于重工業仍然在地區經濟中占有很高的比重,所以重污染天氣應急減排措施對地區經濟的影響更大.各城市直接經濟損失數額占其 GDP份額可以在一定程度上衡量應急響應造成該城市直接經濟損失的程度.京津冀各城市主要重污染天氣應急減排造成直接經濟損失的程度與其經濟發展水平存在不匹配的問題,經濟發展相對較慢的河北地區在京津冀大氣污染協同治理中承受了更大的損失.因而在完善區域間生態補償策略時,應綜合考慮京津冀各地區不同的經濟發展狀況,將其減排造成的經濟影響納入考核指標,緩解發展較慢地區承擔的過高經濟壓力.

2.3 應急減排對本地區造成的間接經濟損失

重污染天氣應急響應造成的減排企業的停工停產會通過產業鏈影響上游原材料供應企業和下游中間產品使用企業的生產經營活動,產業關聯會進一步擴大重污染天氣應急響應造成的影響.本文基于投入產出模型測算了2019年京津冀地區13個城市采取的重污染天氣應急響應對本地區造成的間接經濟損失,計算結果如圖4所示.

圖4 2019年京津冀重污染天氣應急減排措施間接經濟損失Fig.4 Indirect economic loss induced by the emergency responses of heavy pollution weather in 13cities within Jing-Jin-Ji area in 2019

2019年,重污染應急減排響應對滄州市造成間接影響的規模(56.83億元)最大,其次為石家莊市(48.18億元)和唐山市(42.57億元).這3個城市的應急減排響應造成間接損失規模均超過了直接損失規模,說明減排政策影響分析需要充分考慮產業關聯效應對計算結果的影響.應急減排對滄州市造成的間接經濟損失占到地區經濟總產值的份額達到1.58%.邢臺市、廊坊市和邯鄲市面臨的間接經濟損失占地區經濟總產值的比重也都超過了 1.00%,然而北京、承德和張家口對應的間接損失占地區經濟總產值的比重較低.京津冀地區重污染天氣應急響應造成的間接經濟損失程度同樣呈現出與地區經濟發展水平不匹配的情況,經濟發展相對落后的河北部分地區承受了更大的減排壓力,加劇了京津冀地區發展差距.政府應該考慮將減排措施帶來的間接經濟損失程度納入地區間空氣質量橫向補償機制設計中,合理補償在區域協同減排過程中經濟損失程度相對較高的地區,進一步激發減排潛力.為了提高區域間橫向補償機制的針對性,分析了重污染天氣應急減排響應造成本地區經濟損失的行業分布,測算結果如圖5所示,行業代碼如表1所示.

圖5 重污染天氣應急減排響應造成本地區經濟損失的行業分布Fig.5 Industrial economic loss that induced by the emergency responses of heavy pollution weather

表1 各部門對應代碼Table 1 Corresponding code of each department

圖 5表明,京津冀重污染天氣應急響應的經濟損失在各行業分布不均,強制減排措施主要沖擊高能耗、高污染的工業部門[48],例如化學工業、石油加工、煉焦及核燃料加工業等.例如,石家莊市化工行業對應的經濟損失占該地區經濟損失的份額達到了 36.52%.農業和服務業部門對應的經濟損失份額相對較小,重污染天氣應急響應并不直接限制農業和服務業的生產經營活動,工業企業的停產只能通過產業鏈間接影響對農業和服務業的需求和供給.京津冀地區各城市由重污染天氣應急響應造成的經濟損失在行業結構方面也存在一定差異.滄州石油和天然氣開采業、石油加工、煉焦及核燃料加工業對應經濟損失的比重達到69.40%,遠超其他城市對應部門所占的份額.京津冀不同城市的產業結構存在明顯差異,在協同減排和補償機制的設計過程中需要考慮地區經濟的實際特征,制定有針對性的“一城一策”減排措施和公平合理的跨區域、跨行業成本分擔機制.

2.4 應急減排對其他地區造成的間接經濟損失

一個城市的停工停產不僅會直接影響本地區的生產經營活動,而且會通過區域產業鏈傳導到其他區域,對其他地區的經濟活動造成影響.京津冀城市間經濟關聯關系在京津冀一體化進程中不斷加強,重污染天氣應急響應對經濟影響的區域間溢出效應更加明顯.本文分別測算了京津冀13個城市的重污染天氣應急響應對本地區及其他地區造成的影響,測算結果如表2所示.

表2 2019年京津冀應急減排對中國各地區造成的經濟損失(億元)Table 2 Regional economic loss that induced by the emergency responses of heavy pollution weather within Jing-Jin-Ji area in 2019 (billion yuan)

從縱向分析,2019年唐山市重污染天氣應急響應,導致本市經濟總產值降低 75.33億元,導致京津冀經濟總產值降低11.48億元,導致全國經濟總產值降低137.38億元.唐山是我國重要的鋼鐵供應地,重污染天氣應急響應導致唐山供應給全國其他地區的鋼鐵原材料減少,從而對國民經濟發展造成沖擊.唐山重污染天氣應急響應對中國其他地區造成的經濟總產值的損失(62.05億元)接近唐山市自身的經濟損失(75.33億元).河北省其他大氣污染通道城市的應急響應對全國經濟的影響也非常明顯,例如石家莊市(214.18億元)和滄州市(146.02億元).北京、天津和河北省的非大氣污染通道城市重污染天氣應急響應對本地區及其他地區影響程度相對較弱,以張家口為例,2019年重污染天氣應急響應對全國經濟總產值造成了 0.53億元的損失,遠小于河北省其他城市.

從橫向分析,表 2呈現了京津冀應急響應對某一特定區域經濟總產值的影響.比如,京津冀重污染天氣應急響應導致北京市經濟總產值損失為 56.61億元,其中44.95億元的損失是由其他城市的應急減排響應的區域溢出效應造成的.京津冀其他地區應急響應措施對北京造成的經濟損失(44.95億元)甚至會超過北京市自身的應急減排措施導致的損失(11.66億元),這一結論同樣適用于河北省大氣污染非通道城市(秦皇島、承德、張家口市).然而,對于天津市和河北省大氣污染通道城市所對應的經濟損失主要是由自身的重污染天氣應急減排響應所導致的.綜合考慮京津冀重污染天氣應急響應的直接影響、間接影響及區域間溢出效應,石家莊市承擔的經濟損失最高(97.51億元),其次為滄州市(91.95億元).這兩個地區是河北省主要大氣污染物排放量最高的地區,故其在重污染天氣應急響應中所面臨的減排壓力和承擔的減排損失也是最大的.

2.5 京津冀地區現有“以償代補”空氣質量補償機制討論

2019年度,河北省 PM2.5平均濃度同比下降5.8%,空氣質量指數優良率 61.9%,完成年度目標60.0%的任務.河北省實施的一項重要措施是“河北省城市及縣(市、區)環境空氣質量通報排名和獎懲問責辦法(試行)”,該辦法將河北省各地區劃分為 3類:第1類為石家莊、唐山、廊坊、保定、滄州、衡水、邢臺、邯鄲市8個大氣污染傳輸通道城市;第2類為上述8市所轄縣(市、區)和定州、辛集市;第3類為非大氣污染傳輸通道城市即承德、張家口、秦皇島市所轄縣(市、區),針對 PM2.5濃度、空氣質量指數作為考核指標計算加權得分確定補償城市、被補償城市和補償金額.以第一類 8個大氣污染傳輸通道城市為例,對月度空氣質量排名倒數第 1名至倒數第3名的,分別扣減100萬元、80萬元、60萬元;對月度排名第1名至第3名的,分別獎勵100萬元、80萬元、60萬元.本文梳理了2019年河北省城市間環境空氣質量獎懲金額流動情況,結果如圖 6所示.

圖6 2019年河北省跨區域凈補償金額Fig.6 Bar chart for cross-regional net compensation funds scale of Hebei Province in 2019

對比表2與圖6結果,得到獎懲金額明顯小于前文測算的減排損失.以滄州市為例,2019年重污染天氣應急響應導致的經濟總產值損失達到91.95億元,而滄州市從省財政廳得到的獎勵資金僅有 1116萬元.滄州市獲得的獎金并不足以彌補重污染天氣應急減排帶來的損失,現行的獎懲問責制度的“以償代補”效果并不理想.需要向省財政廳繳納懲罰資金的城市,由于罰金顯著低于減排所帶來損失,那么現行的獎懲問責辦法能否達到督促地方減排的目的還需要進一步研究.本文進一步對比通道城市與非通道城市對應補償金額,發現 3個非通道城市之間的補償金額的規模明顯小于8個通道城市之間的補償金額.基于本文測算重污染天氣應急響應對于非通道城市的影響要明顯小于通道城市的結論,河北省現有空氣質量獎懲問責辦法按照大氣污染傳輸通道城市進行區域劃分的方式是合理的.但是,重污染天氣應急響應的污染控制區的劃分卻未按照大氣污染傳輸通道城市進行劃分,導致某些地區,例如秦皇島市在實施重污染天氣應急響應時與八個傳輸通道城市趨于一致,而在空氣質量排名中又與非傳輸通道城市歸為一類.秦皇島面臨著一方面要承擔采取更加嚴格的重污染天氣應急響應所帶來的成本損失,另一方面要補貼采取相對寬松應急減排響應的承德和張家口.建議政府能夠考慮統一污染控制區域劃分與獎懲問責區域劃分的標準,把區域應急減排響應經濟損失的地區差異性作為區域間橫向補償機制設計的重要參考指標.

8個通道城市中邯鄲市向省財政廳上繳了最大規模的懲罰資金,達到了1214萬元,其次為唐山、邢臺和石家莊.滄州市獲得的獎勵資金最高達到 1116萬元,其次為廊坊市、保定市和衡水市.但從經濟損失占經濟總產值份額的角度分析,邢臺市減排的經濟損失程度最高,其次為滄州市和廊坊市.現行的獎懲問責辦法中滄州市和廊坊市獲得獎勵資金在一定程度上激勵兩地進一步加大減排力度,但是邢臺市卻仍然需要向省財政廳繳納罰金.衡水市、邯鄲市和唐山市承擔的經濟損失占地區經濟總產值的比重相對較低.現行的獎懲問責辦法中邯鄲市和唐山市均需要向省財政廳繳納懲罰基金,在一定程度上起到了督促減排的作用.京津冀地區現有區域補償機制主要以空氣質量指數或主要污染物濃度的絕對值和改善率作為補償依據,受空氣質量監測站點分布和氣象條件影響明顯,而且不能直接反映地區減排承擔的經濟損失.建議河北省現行的空氣質量獎懲問責辦法進一步優化現有的城市排名方案,不僅關注空氣質量排名和改善程度,而且要將各個城市減排造成的經濟損失程度作為排名的一個考察指標.在實際操作中,省政府可以考慮采用減排損失占地區經濟總產值份額作為指標之一.

2.6 討論

本文針對京津冀地區空氣質量應急響應造成的經濟損失的測算,亦可為其他地區空氣質量橫向跨區域補償機制的建立提供補償標準設置的依據.

本研究仍然存在著一定的局限性.首先,企業庫存可以在一定程度上抵消停工限產對產業鏈造成的沖擊,然而本文的核算方法并沒有考慮庫存的影響,建議未來研究從此方向進一步拓展研究方法.其次,城市投入產出表編制具有一定的滯后性,本文采用的是2012年京津冀城市投入產出表.從2012年到2019年京津冀地區產業結構、能源效率、經濟水平、政府生態環境注意力等均發生了一定程度的改變.具體來看,從2012年到2019年京津冀地區處于由第一產業、第二產業向第三產業轉型的階段,高新技術產業和制造業持續發展的同時高能耗、高污染企業逐步被淘汰[49];其次,清潔能源和低碳技術的發展使得能源效率穩步提高[50];并且在該時期京津冀地區經濟水平穩步增長、經濟結構不斷優化;同時政府生態環境注意力也在增加[51].在這種情況下,京津冀地區重污染天氣應急響應造成的經濟損失可能低于本文測算的結果,且經濟損失在京津冀三地的分布相對均衡,但河北省面臨的經濟損失仍然會高于北京和天津.最后,京津冀各地區應急響應措施存在一定的差異性,本文假設各地區影響系數相同,建議未來研究能夠進一步放寬該假設.

3 結論

3.1 提出基于多區域投入產出模型的行政強制減排措施造成的經濟損失的核算方法,不僅考慮了一地區行政強制減排措施造成的直接經濟損失,而且考慮了減排措施通過產業鏈傳導所導致的間接經濟損失和區域溢出效應.

3.2 測算2019年京津冀地區13個城市重污染天氣應急響應造成的經濟損失.研究發現應急響應對河北省造成的經濟損失高于天津和北京,其中唐山市對應的經濟損失規模最高,而滄州市應急響應經濟損失占地區經濟總產值的比重最高.滄州市重污染天氣應急相對對應的間接經濟損失的規模最高,間接經濟損失的規模甚至超過了直接經濟損失.唐山市重污染天氣應急響應對應最強的減排損失溢出效應,而且對其他地區造成的經濟損失接近對本地區的經濟影響.

3.3 討論河北省現行的空氣質量獎懲問責制度能否起到“以償代補”效果.對比分析表明空氣質量獎懲金額與重污染天氣應急響應的經濟損失規模之間存在著非常大的差距,一個地區獲得的獎金并不足以彌補重污染天氣應急減排帶來的損失,現行的獎懲問責制度的“以償代補”效果并不理想.針對河北省現有的空氣質量獎懲問責制度,建議通過引用減排對經濟影響程度等指標優化現有的城市排名方案,可以采用減排損失占地區經濟總產值份額衡量.