流域橫向生態補償政策的水環境效益評估

胡東濱,林 媚,陳曉紅,2*

流域橫向生態補償政策的水環境效益評估

胡東濱1,林 媚1,陳曉紅1,2*

(1.中南大學商學院,湖南 長沙 410083；2.湖南工商大學前沿交叉學院,湖南 長沙 410205)

基于2000～2019年浙江和安徽26個地級市的面板數據,使用合成控制法定量分析新安江3輪橫向生態補償試點政策對其水環境效益的總體性和結構性影響.結果表明:政策效果在時間上存在異質性.第1、2輪政策試點顯著的提升了新安江流域整體的水環境,但第3輪試點對上游水環境的影響是負的.政策效果在空間上存在異質性.流域橫向生態補償政策使下游的生物多樣性價值平均提高了0.068億元,但使上游生物多樣性價值平均降低了0.015億元.政策效果在結構上存在異質性.通過對水環境效益的結構性分解,發現橫向生態補償政策使新安江流域的水質凈化能力價值平均提高了31.874億元,但使其產品供給價值平均下降了13.402億元.政策效果存在預期效益.流域橫向生態補償的政策效果在政策正式實施前2年已經出現.

橫向生態補償；合成控制法；水環境效益；新安江流域

中國政府過去一般采取行政命令方式治理流域污染,但由于受水資源的流動性與行政區域的固定性和分割性影響[1],跨省流域污染治理權責復雜[2],治理效果不理想,形成了一系列治理難題[3].2011年,安徽浙江兩省通過協商談判,簽訂了新安江流域生態保護補償協議,我國首個跨省流域橫向生態補償試點啟動.與命令控制型的生態補償不同,橫向生態補償的特征是以市場橫向補償為主、財政縱向轉移支付為輔[4].經過3輪試點,新安江流域生態系統服務價值和水生態服務價值逐年上升,連續多年是全國水質最好的河流之一.此后,國務院、財政部、生態環境部等中央部門,相繼出臺了《生態文明體制改革總體方案》[5]、《關于健全生態保護補償機制的意見》[6]、《支持長江全流域建立橫向生態保護補償機制的實施方案》[7]等文件,探索建立橫向生態補償長效機制,解決跨省流域環境污染治理問題.

國內外關于跨省流域橫向生態補償的研究主要是從制度規則[6-7]等角度,基于合約理論[3]、博弈論[3,10-11]和制度分析與發展(IAD)框架[12]等理論,對流域橫向生態補償政策的有效性及對環境[13–16]、經濟[4,17-18]和社會[18-19]影響評估進行了部分研究.使用的方法主要有:訪談法[21-23]、案例法[23-24]、實驗調查法[19-20,25-26]、模糊集定性比較法[27]等定性研究方法和統計方法[13-14]、雙重差分法(DID)[4,15,17,28]、構建指標體系法[29]、層次分析-模糊綜合評價法[30]等.選取的評價指標主要有:水質[21,31-32]、水污染強度[28]、水資源利用率[33-34]、企業全要素生產率[35]、貧困狀況[36]、環境保護意愿[25]等.

目前,國內外對橫向生態補償政策效果評價的研究已取得一系列成果[2,37-39],但在水環境效益評估方面仍然有較大的探索空間.一是定量評估方法不夠科學.現有文獻多采用傳統DID方法,使用DID方法的關鍵在于滿足平行趨勢假設及找到合適的對照組.而流域與流域之間的差別很大,很難找到與處理組相似的流域作為對照組,因此該方法使用在流域橫向生態補償政策評估中存在前提假設難以滿足、難以找到合適的對照組等問題,易造成因果識別不足和內生性問題.二是水環境效益的評價指標選取較為單一,多單獨選取水污染強度、水質等,鮮有考慮水資源供給、生物多樣性等因素,對政策的水環境效果評價不夠全面;三是時間、空間和結構上的異質性的討論不足.新安江橫向生態補償政策試點分為3輪,每輪試點政策存在差異,而現有文獻大多只評估了某一輪試點[4,28,32],對3輪試點的整體效果及不同試點期的差異性效果討論很少.

本文基于水環境效益的角度,利用合成控制法構造合理的反事實,從水資源供給、產品供給、水質凈化能力、生物多樣性價值和旅游價值5個維度,對流域橫向生態補償的水環境效益進行全面的量化評估,旨在彌補以往流域橫向生態補償政策量化評估不足的問題,為橫向生態補償政策的進一步推廣提供參考.

1 研究方法

1.1 樣本介紹

新安江流域是長江流域的重要水系,發源于安徽省黃山市,橫跨安徽與浙江兩省,最終注入千島湖,是千島湖的重要水源地.為改善流域生態環境,經過多年的實踐探索,新安江成為我國首個跨省流域的橫向生態補償試點,2012～2020年9年間,共進行了3輪試點,建立了跨省流域橫向生態保護補償機制,取得了良好的環境、經濟和社會效果.新安江3輪試點的參與對象均為黃山市和杭州市,考核標準均為斷面水質,補償資金來源和補償原則每一輪都有所不同,詳見表1.

表1 新安江3輪橫向生態補償實行情況

注:資料來源于《新安江流域水環境補償試點實施方案》[40]和《關于新安江流域上下游橫向生態補償的協議》[41];參與對象均為黃山市和杭州市;考核標準均為斷面水質核算的補償指數.

1.2 模型設定

目前,國內學者做政策評估多使用DID方法,該方法難點在于難以找到合適的對照組,在本研究中,流域與流域之間的差別很大,很難找到可以作為新安江流域對照組的其他流域.針對該問題Abadie等[42-43]提出了合成控制法(SCM),用數據驅動的方式,估算權重,合成多個控制單元,擬合形成一個在政策實施前生態環境和經濟狀態與實驗組基本一致的對照組,以減少主觀選擇對照組的誤差并克服潛在的政策內生性問題[32],得到了廣泛的應用[44-45].

式中:是時間固定效應;Z是控制變量;是參數向量是時間效應,是個體效應,是隨機擾動 項.

通過加權后得到的合成地區的流域橫向生態補償效果情況,實際上是模擬了假設流域橫向生態補償試點地區不實施該政策時的水環境效益情況,則政策實施地區與合成地區之間的水環境效益差異就是流域橫向生態補償政策對該流域水環境效益的影響.

按照上述原理,本文將杭州市和黃山市作為實驗組.為了更加準確的評估流域橫向生態補償政策的水環境效益,考慮到對照組與實驗組的生態環境特征應盡可能相似且不受流域橫向生態補償政策的影響,選取安徽省和浙江省的其他市作為對照組,同時,因為宣城市的績溪縣也參與了試點,因此將宣城市剔除,最終確定寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山、溫州、金華、衢州、臺州、麗水、合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜陽、淮南、滁州、六安、馬鞍山、蕪湖、銅陵、池州和安慶24個市作為對照組.

1.3 變量與數據來源

1.3.1 被解釋變量 水環境效益.為了比較全面的衡量橫向生態補償政策對水環境效益的影響,本文借鑒相關研究[45-47],綜合考慮浙江和安徽的地理特性及數據可得性,從流域生態系統服務功能的4個一級類型和11個二級類型中(表2),選取單位面積水系生態系統服務功能價值當量最大的5個二級類型:水源供給、產品供給、水質凈化、生物多樣性和旅游價值作為指標,表征水環境效益,并借鑒馬慶華[50]的方法進行計算.

表2 水生態系統服務類型

1.3.2 控制變量 借鑒已有研究成果[28],選取了以下控制變量:(1)行政區域面積(area,km2),取城市行政區域土地面積;(2)人均GDP(gdp,元),取城市當年人均地區生產總值;(3)產業結構(structrue,%),取第二產業增加值占GDP比重;(4)對外開放水平(open,億美元),取城市實際使用外資金額;(5)技術水平(technology,億元),取城市年度科學支出金額;(6)城鎮化水平(urban,%),取城市非農業人口占總人口的比重;(7)基礎設施情況(infrastructure,m2),取城市道路面積.同時,計算了1999年為基期的GDP平減指數,對相關變量進行了平減,剔除了價格因素的影響.

1.3.3 數據來源 水環境效益指標體系包含內容廣泛,數據涉及環境、經濟等多個領域,統計數據均來源于2001～2020年浙江和安徽2省的統計年鑒和水資源公報,水價數據來自于各級政府公布的水價公告和《涉農價格和收費目錄》.其他數據來源于EPS數據平臺整理而得.

在確定了方法、數據源,并獲得數據之后,應用Abadie等[43]開發的程序包Synth來實證分析和檢驗流域橫向生態補償政策對新安江流域水環境效益的影響.

表3 水環境效益評估方法

2 結果與討論

2.1 政策效應評估

2.1.1 綜合效應 由圖1可見,在橫向生態補償政策實施前,黃山和杭州水環境效益值的實際值與合成值的變化趨勢基本一致,說明模型擬合效果好.流域橫向生態補償實施后,水環境效益實際值曲線都位于合成值曲線之上,表明橫向生態補償有效[55]促進了新安江流域上下游水環境效益的提升.從政策效果來看,橫向生態補償政策對新安江上下游水環境效益提升的平均值分別是10.600和98.070,下游的政策效果最明顯.從政策效應的縱向變化來看,上游的政策效應趨勢則波動比較大,其政策效應經歷了2012～2015逐漸增大,到2015年達到最大值,然后開始減小,最后在2017年開始轉為負的過程.說明流域橫向生態補償政策在后期對上游水環境效益帶來了抑制作用,其原因可能與補貼金額不夠有關[56-57],因為在2018年開始的第3輪試點中,中央不再給予補償資金.

2.1.2 預期效應 從圖1中還可以看到,橫向生態補償的政策效應在政策開始正式實施前2年(2010年)就已經出現,在2009年,黃山市向全國人大遞交了《關于推進新安江流域補償機制試點工作的議案》;2010年,全國政協赴杭州調研,形成了《關于千島湖水資源保護情況的調研報告》[58].同年,浙江省委做出《關于推進生態文明建設的決定》[59],要求“實現主要水系源頭地區省級生態補償的全覆蓋”,同時杭州編制了《杭州市生態文明建設規劃》[60]和《生態文明建設三年行動方案》[61],要求盡快出臺《千島湖飲用水源專項整治規劃》[55]加強水環境治理;2010年3月,財政部、環保部就關于開展跨省新安江流域生態補償試點的實施方案征求皖浙兩省的意見,并于同年12月向黃山市和績溪縣撥付啟動資金5000萬元;2011年3月,財政部、環保部印發了《關于啟動實施新安江流域水環境補償試點工作的函》(財建函﹝2011﹞123號).由此可推斷,雖然新安江流域橫向生態補償政策的正式實施時間是2012年,但在此之前中央多部委及黃山和杭州進行了大量的前期工作,使得新安江流域橫向生態補償的政策效果提前,產生了預期效應.

為了更精準的評估2010年出現的政策預期效應,將政策實施點往前推至2010年,重新進行擬合,結果如圖2所示.上游黃山和下游杭州在2010前的特征擬合非常好;2010年起,黃山與合成黃山、杭州與合成杭州水環境效益路徑開始有明顯差異,趨勢與2012年類似.這一方面說明2012年的結果是穩健的;另一方面說明橫向生態補償的政策效果確實在2010年開始顯現.在第1、2輪試點(2010～2017)中,流域橫向生態補償對新安江上下游的水環境效益都有正向的提升效應;第3輪試點(2017～2019年),下游水環境效益實際值曲線于擬合值曲線之間的距離逐漸縮小,說明流域橫向生態補償仍能改善新安江下游的水環境,但是政策效應有縮小的趨勢.而上游水環境效益實際值曲線開始位于擬合值曲線的下方,第3輪流域橫向生態補償政策對上游水環境產生了負面影響,降低了黃山的水環境效益.

合成黃山主要由麗水市、宿州市、淮北市以及衢州市合成,其權重分別為:0.066、0.026、0.588和0.320,淮北市的權重最高為0.588.合成杭州主要由合肥市、寧波市以及舟山市合成,其權重分別為: 0.020、0.842、0.138,寧波市的權重最高為0.842.

2.2 異質性分析

2.2.1 產品供給(V2) 本文以漁業總產值來考察橫向生態補償政策對水資源產品供給的影響.結果如圖3所示,流域橫向生態補償政策降低了新安江上下游的水資源產品供給,且對下游的作用更明顯,上下游的政策效應均值分別為-0.320、-13.830.

2.2.2 水質凈化(V3) 水質凈化變化反映的是流域水資源納污能力的變化,結果如圖4所示,上游的政策效應經歷了一段波折,2010～2017年水質凈化的實際值曲線位于合成值曲線的上方,2017～2019年實際值曲線位于合成值下方,表明橫向生態補償政策對上游水質凈化的效應隨著時間的推移先是有積極的作用,而后從2017年開始出現負面影響,政策效應的均值5.360,與已有研究結論相一致.出現負面效應的可能原因在于:對于一定量的水資源來說,其納污能力在一定程度上是有限的,隨著政策標準的不斷提高,其納污能力的提升將逐步達到最大值,然后開始下降.而政策實施后, 下游水質凈化實際值曲線始終位于合成值曲線之上,且兩者之間的差值經歷了先增大后變小的趨勢,政策效應均值達到82.020,表明橫向生態補償政策有效的提升了下游的水質凈化能力,且這一積極作用隨著時間的推移先增大后減少.

關于2015年水質凈化價值的突然提升的問題.通過對原始數據的核查發現,是由于2015年黃山廢水治理設施運行費用突然增加近3倍引起的.而廢水治理設施運行費用突然增加的可能原因在于:安徽省“十二五”規劃要求“全面完成重點流域城鎮污水處理廠的升級改造,污水處理設施要求選擇具備脫磷脫氮能力的工藝技術,同時還要求設計污泥無害化處理處置方案,確保到2015年,出水水質達到一級A排放標準.”為了確保本文結果的可靠性,將2015年作為異常值刪除重新擬合,發現在2016年政策效果由正轉負,與當前結論一致.

2.2.3 生物多樣性價值(V4) 以居民對生物多樣性的支付意愿來考察橫向生態補償對流域生物多樣性價值的政策效應.從具體效應來看,在橫向生態補償政策實施后,上游生物多樣性價值的實際值曲線位于擬合值曲線之上,說明橫向生態補償政策對上游和流域的生物多樣性產生了負面的影響.與此相反,政策實施后,下游生物多樣性價值的實際值曲線位于擬合值曲線的上方,說明橫向生態補償政策對下游的生物多樣性價值有積極的政策效應.可能的原因在于本文生物多樣性指標的計算使用的是常住人口對生物多樣性的支付意愿,隨著政策實施的不斷深入,水質情況得到改善,政府承擔了大部分的治理支出,使得居民的支付意愿反而降低[26],這與馬慶華等[50]的結果相似.同時這個結果也從側面反映橫向生態補償政策在新安江上游的科普還遠遠不夠.

2.3 穩健性分析

為了確保新安江流域水環境效益的變化是源自于橫向生態補償政策形成的效應,而非其他因素的影響,分別采用調整政策試點年份和改變擬合城市2種方法對實證結果進行穩健性檢驗.

2.3.1 調整政策試點年份 為了剔除政策實施時間對本文實證結果的影響,將政策實施時間改變為2011年重新擬合.如果擬合結果變化不大,則說明政策效果不隨時間的改變而發生變化,前文結論是穩健的;反之,則是不穩健的.如圖6所示,擬合結果與前文基本一致,說明有關政策效應的結果是穩健的,與政策實施年份無關.

2.3.2 更換對照組 為了剔除對照組對政策效果的影響,更換新安江上下游城市的對照組,分別用安徽省的其他城市作為對照組來擬合黃山,用浙江省的其他城市作為對照組來擬合杭州.結果如圖7所示,新安江上游黃山和下游杭州的實際值與新擬合值的變化趨勢與前文擬合結果相似,說明前文結果是穩健的.

2.4 政策建議

為發揮新安江流域橫向生態補償實踐的經驗價值,進一步完善橫向生態補償機制,形成長效生態保護補償機制,提出如下政策建議:

一是繼續推動流域橫向生態補償政策實施,拓寬補償資金渠道.繼續推進試點,鼓勵省內各市之間也嘗試跨區域的橫向生態補償試點,繼續朝著市場化的方向前進,進一步完善橫向生態補償制度.同時拓寬補償資金渠道,吸引社會資本進入,強化橫向生態補償的長效調節功能.

二是建立流域橫向生態補償動態評估機制,豐富補償原則中的考核標準.增加生物多樣性、水資源供給等考核指標,完善政策評估方法,動態跟蹤流域橫向生態補償政策的實施效果,助力流域生態環境持續全面改善.

三是完善流域橫向生態補償的配套機制,同步加強對上下游的激勵和約束.流域上下游是生態環境的利益共同體,根據流域橫向生態補償政策對上下游生態環境的不同影響,有針對性的設計配套機制,同步完善對上下游的激勵和約束,以保障流域整體生態環境的提升.

3 結論

3.1 從整體效果來看,跨省流域橫向生態補償政策有效的提升了新安江流域上下游的水環境效益,且這一效果在第一二輪試點中是積極顯著的,但是在第三輪試點中,對上游的影響有正轉負,這可能與中央政府不再提供補貼有關.

3.2 流域橫向生態補償的政策效果存在預期效益,新安江流域橫向生態補償政策的具體實施年份是2012年,但早在2010年政策效果已經開始凸顯.說明中央兩部委、黃山和杭州的前期工作促使了該政策預期效果的出現.

3.3 流域橫向生態補償所帶來的水環境效益變化具有顯著的空間和結構差異性,即該政策對流域的上游和下游、流域水環境效益的不同維度均存在顯著的異質性影響.空間上,流域橫向生態補償政策提高了下游的生物多樣性價值,但對上游生物多樣性價值的影響為負.結構上,跨省流域橫向生態補償政策能夠提升新安江流域的水質凈化價值,但對產品供給產生了負向的影響.

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Effects of river basin horizontal ecological compensation on water environment benefits.

HU Dong-bin1, LIN Mei1, CHEN Xiao-hong1,2*

(1.School of Business, Central South University, Changsha 410083, China；2.School of Frontier Crossover Studies, Hunan University of Technology and Business, Changsha 410205, China)., 2022,42(11)：5447～5456

Based on the panel data of 26 prefecture-level cities in Zhejiang and Anhui provinces from 2000 to 2019, this paper uses the synthetic control method to quantitatively analyze the overall and structural impacts of the three-round horizontal ecological compensation pilots’ policy on the Xin'an River basin on its water environmental benefits. The results showed that: (1) there existed temporal heterogeneity in policy effects. The first and second rounds of policy pilots significantly improved the overall water environment of the Xin'an River Basin, while the third round of pilots had a negative impact on the upstream water environment. (2) there existed spatial heterogeneity in policy effects. The horizontal ecological compensation policy of the river basin increased the biodiversity value of the downstream by an average of 6.8 million yuan, but reduced the biodiversity value of the upstream by an average of 1.5 million yuan. (3) there existed structural heterogeneity in policy effects. Structural decomposition of water environmental benefits showed that the horizontal ecological compensation policy increased the value of water purification capacity in the Xin'an River Basin by an average of 3.1874 billion yuan, but reduced the value of its product supply by an average of 1.3402 billion yuan. (4) there existed expected benefits in policy effects. The effect of the horizontal ecological compensation policy has appeared two years ahead the official implementation of the policy.

horizontal ecological compensation；synthetic control method；water environmental benefits；Xin'an river basin

X321

A

1000-6923(2022)11-5447-10

胡東濱(1969-),男,湖南長沙人,教授,博士,主要從事資源環境及環境大數據等方面研究.發表論文70余篇.

2021-04-09

國家自然科學基金基礎科學中心項目(72088101)

* 責任作者, 院士, xhc_201909@163.com