中國水環境協同治理的時空演化特征及影響因素——基于治水流程閉環與協同機制統籌的思考

張 寧,李海洋,張俊飚,汪子晨,江夢琪

中國水環境協同治理的時空演化特征及影響因素——基于治水流程閉環與協同機制統籌的思考

張 寧1*,李海洋1,張俊飚2,汪子晨1,江夢琪3

(1.杭州電子科技大學管理學院,浙江 杭州 310018；2.華中農業大學經濟管理學院,湖北 武漢 430072；3.杭州電子科技大學經濟學院,浙江 杭州 310018)

基于“前端管控、中端處理、末端保護”的治水流程閉環思路,從水資源稟賦、水污染防治及水資源保護三個維度構建了水環境治理評價體系,運用耦合協調度及空間核密度模型探究了2011～2020年我國31個省份水環境治理水平的時空演化特征.基于此,依據“空間-政策-經濟”(S-P-E)協同矩陣劃分協同治理區域并測度其協同治理水平及影響因素.結果表明:我國水環境治理水平呈現“東部領、中西追、整體升、省域差異波動擴增”的時空演化特征.現階段我國可劃分8個具有“空間鄰近、政策擴散、經濟關聯”協同特征的水環境協同治理區域,各區域間治理水平存在較大差異,但總體上均表征為“S”型波動上升態勢,且進一步發現水環境治理發展優勢是區域水環境協同治理提升的必要條件.農、工業結構、農業機械化及經濟發展對水環境協同治理具有顯著的正向提升作用,對外開放、城市化及人口密度表現出較為顯著的抑制作用,工業密度與技術創新的正向促進作用存在滯后效應,且水環境協同治理自身具備明顯的“動量效應”.

水環境協同治理；時空演化特征；影響因素；治水流程閉環；協同機制統籌

近年來,在一系列治水治污政策的支持下,我國水環境治理工作成效得到了切實提升.然而,快速發展的工業化、城鎮化所帶來的水污染源多樣化、水污染物復雜化等問題,使得當前我國水環境治理所面臨的形勢愈加嚴峻.為破此局面,我國水環境治理工作陸續進行兩方面轉變.第一,將工作重心從水污染防治向水資源、水生態、水環境“三水統籌”的協同治理轉變[1];第二,充分認識到因水的流動性而導致的水環境跨域污染問題[2],將目光從單一化治理向流域性、區域性的聯防聯治轉變.然而,縱觀目前我國水環境協同治理工作進展而言,其情況并不理想.其中,一個重要的原因就是沒有根本性的突破因分散化污染源、行政區域職責劃分不清、治理主體利益沖突及管理機制不健全等綜合因素所形成的扯皮推諉式“碎片化”治理困境.鑒于此,從區域一體化視角重新審視和制定我國水環境協同治理可行性規劃及其協調發展方式,對提升水環境整體質量、實現經濟社會高質量發展與生態環境高水平保護“雙贏”具有一定的理論與實踐意義.

從水環境協同治理現狀及實施效果來看,當前我國水環境治理時常暴露出屬地管理部門看管不協調的窘迫局面[3],區域聯防聯控存在機制不健全、動力不充沛等問題[4],各自為政的行政壁壘成為阻隔我國行政區域水環境協同治理的體制性障礙[5].同時,由于水污染所具外溢性,致使各行政屬地治理責任界定不清[6],導致規制政策難以有效約束各地區努力追求經濟發展的短視行為[7],最終生態環保地位重要性可能因不及經濟發展被忽視.可見,現階段我國水環境協同治理仍存在著區域治理職責劃分不明、部門間推諉扯皮、協同治理機制及體系不健全等不利于提升治理成效的現象.這意味著區域間應當卸下行政區劃隔閡,注重推動區域水環境協同治理,開拓模式合創、秩序相商、資源互惠、效益同享、風險共擔的發展局面.理論而言,水資源作為公共物品,其協同治理的本質更需謀求多方、多元共同參與[8].例如,推動“九龍治水”向“一龍治水”轉變的“河長制”創新,高效促進了跨部門水環境治理協同效能[9];抑或是流域內跨區橫向生態補償機制的實施,有力驅動全域水環境“質”、“量”共升[10];再有以政府、企業、公眾三方共同參與視角討論各主體行為,以規劃綜合全面且穩定的協同治理局面[11].因此,從區域劃分視角對我國全局性水環境治理發展狀況及區域性協同發展趨勢開展研究,一方面契合我國生態發展目標及高質量發展理念,另一方面也利于總結利好優勢及發展短板,為著力打好碧水保衛戰,實現水資源生態環境綠色可持續發展添枝加葉.

從水環境協同治理影響因素來看,現有相關研究關注的焦點可分為兩個方面,即影響協同治理成效的內部因素和外部因素.第一,內部影響因素.首先,不同治理模式所采取的方法和策略不同,其對水環境質量的改善將產生著截然不同的影響.例如,基于征收排污費用的激勵模式,能夠激發企業減排行為,從而促進水環境協同治理成效提升[12].而采取單一部門、主體的傳統“分散型、碎片化”治理模式,則會導致治理主體間推諉扯皮,降低水環境協同治理效果[13].其次,協同治理模式中各利益相關者的決策行為也會對治理效果產生影響.如政府、企業和公眾之間的合作與協商程度將直接影響協同治理模式的有效實施和目標達成[11].第二,外部影響因素.首先,政策支持[14]是決定協同治理能否有效實施的關鍵因素之一.相關政策的完善與合理性將直接影響協調各利益相關者的動力和行為.其次,政府在法規制定、監管與執法方面的能力也是外部因素中不可忽視的組成部分[15].其對于規范和引導協同治理,以及保障協同治理的可持續性均具有重要作用.最后,技術性的創新突破也可為水環境協同治理提供科學依據和技術支撐[16-17],從而促進水環境協同治理成效的提升.此外,隨著研究的進一步深入,研究者們不再囿于內外部因素的探討,而是基于QCA、計量模型等多種研究方法[18-19],選取諸如經濟發展水平、產業結構、環保組織機構數等多個要素[8],定量評測這些因素對水環境協同治理成效的影響機理.

綜上,當前多數研究傾向于針對經濟發達地區的跨區水污染協同治理展開研究,而較少考慮西部地區或以整體視角看待水環境協同治理(WECG)問題;此外,多數研究更注重于對大氣污染聯防聯控細節進行探討,較少進行水環境協同治理的討論.為此,本研究從區域整體性視角出發,基于“前端管控、中端處理、末端保護”治水流程的閉環思路,從水資源稟賦、水污染防治及水資源保護三個維度構建了水環境治理(WEG)評價體系,運用耦合協調度模型剖析了2011～ 2020年我國31個省份(港澳臺資料暫缺)WEG水平的時空演化特征,并結合空間核密度估計結果分析其空間差異性.以此為基礎,依據“空間-政策-經濟”(S-P-E)協同機制所構建的協同矩陣,對我國各省份進行水環境協同治理區域劃分,運用協同度模型對劃分區域內WECG水平進行測算并對其展開影響因素分析,以期為構建多跨協同、守望相助的區域水環境協同治理格局及提升區域水環境協同治理成效提供決策支持.

1 研究方法與數據來源

1.1 我國省域水環境治理水平評價指標選取

為了全面考慮WEG流程中“前端管控、中端處理、末端保護”閉環思路,研究參考已有WEG相關文獻[20-21][21],從水資源稟賦、水污染防治及水資源保護3個維度分別選取代表性指標構建我國省域WEG水平評價體系.

1.1.1 水資源稟賦 水資源稟賦一般遵循市場價值規律,區域間差異通常會引發不同的資源利用及保護方式[22].此外,由于水資源空間分布差異明顯,致使我國用水結構矛盾突出,進一步凸顯跨區、跨流域WEG瓶頸[23].因此,水資源稟賦有利于側面反映和揭示未來水環境保護潛力、治理手段及治理模式,推動水生態環境可持續發展.楊艷昭等[24]選用水資源量、降水量等對“一帶一路”沿線國家水資源稟賦進行測算研究;蘇星等[25]選取人均水資源擁有量作為水資源稟賦的衡量指標,探究城市環境污染治理與經濟發展的耦合關系.對此,研究選取地表水資源供水率、人均水資源擁有量及降水量三個指標對水資源稟賦進行衡量.

1.1.2 水污染防治 水污染是WEG的主要問題,水污染防治是提升生態環境質量的關鍵目標[26],也是一項源(污水源)、網(排水管網)、廠(污水處理廠)、河(湖)共同發揮作用的系統工程[27].黃萬華等[28]從污染物排放角度反映水污染治理成效;盧佳友等[29]測算整理水污染強度以表征水污染狀況;張毅敏等[30]指明提升污水處理能力及管網密度可為解決水環境問題提供支撐.對此,研究從排放結果層面選取了廢水及廢水中污染物(COD、氨氮、總磷)排放強度、化肥施用強度五項指標;從防治能力層面選取了城市污水處理率、污水處理能力及排水管道長度三項指標,以對水污染防治強度進行衡量.

1.1.3 水資源保護 以建設美麗中國為目標的水資源保護不應僅停留于污染治理,更需要強調從使用價值、生態效益及可持續發展角度思忖對水環境系統的保護,從而緩解水資源需求類型眾多與管理效能不足間的治水矛盾[23].黃萬華等[28]分別以開發利用與生態修復視角,選取用水量、水土流失治理等指標衡量水資源管理與保護;宋妍等[31]研究者表示政府環保投入行為具有明顯外溢效應,從而影響地區間互動過程及生態轉移支付;高志遠等[32]選取水土流失治理及節水灌溉面積等體現水資源保護水平.對此,研究從用水結構層面選取了人均用水量、用水效率、萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量共四項指標;從要素投入層面選取了政府節能環保財政支出、水利環境就業人數兩項指標;從保護手段層面選取了水土流失治理面積及節水灌溉面積兩項指標,以對水資源保護力度進行衡量.

1.2 我國省域水環境治理水平及其差異測算方法

基于2011～2020年31個省份面板數據(港澳臺資料暫缺),本文運用耦合協調度模型測算各省份WEG水平,并結合核密度估計測算整體空間差異性.

1.2.1 耦合協調度模型 在對原始數據進行無量綱化及標準化處理后,基于文獻[33]做法,從水資源稟賦(WRE)、水污染防治(WPP)及水資源保護(WRP)三方面測算WEG水平(WEG),公式如下:

式中:表示耦合度,0￡￡1;表示協調度,、、均為調和系數,由于三者具有同等重要性,故取===1/3;WEG為耦合協調度,即WEG水平.

1.2.2 核密度估計 核密度估計能夠有效的體現我國WEG水平的整體分布狀況,通常以高斯函數作為核函數的表現形式,公式如下:

式中:(·)表示核函數;為觀察值個數;X為觀察值;為觀察值均值;為帶寬,其值越大則曲線越光滑,估計精度越低;()為的邊際核密度函數;(,)為與的聯合核密度函數.

1.3 我國區域水環境協同治理劃分方案設計

參照胡宗義[8]及孫燕銘[33]對協同區域的劃分方法與原則,研究從政策規劃、地理分布及經濟關聯三個角度構建“空間-政策-經濟”(S-P-E)協同矩陣對我國31省市區進行劃分,以確定區域中心省份及有效鄰近省份.

首先,區域內各省份規模差距不宜過大,從而利于維系總體聯系及協同水平[8].雖然復雜網絡系統理論并沒有針對規模范圍進行界定,但消除單獨省份的重復劃分現象將更有利于緩解WEG的主要矛盾,從而推動區域整體發展水平的提升[34].并且,地理臨近優勢更利于區域間高效開展并實施協同活動.對此,研究基于我國東中西部區域劃分及行政邊界鄰近情況,分別構建“地區0-1矩陣”與“鄰近0-1矩陣”.其中,若兩省處于相同地區則賦值1,否則賦0;同樣,若兩省相鄰則賦值1,否則賦0.

其次,在政策規劃層面,本文基于《“十三五”生態環境保護規劃》與黨的二十大報告中所提出的區域協調發展戰略,對政策規劃重點省份進行敲定.《“十三五”生態環境保護規劃》明確指出需推進區域綠色協調發展,且同時強調“推動京津冀地區協同保護”和“推進長江經濟帶共抓大保護”.在黨的二十大報告中,再次重點強調了“推動京津冀地區協同發展、長江經濟帶發展、長三角一體化發展”與“推動黃河流域生態保護和高質量發展、推動雄安新區(屬于京津冀地區)建設及推動成渝雙經濟圈(屬于長江經濟帶)建設”.可見,目前我國對于京津冀地區與長江經濟帶區域發展規劃而言,更加強調其內外部的整體協同、協調性發展.對于黃河流域發展規劃而言,則更加偏重于其范圍內省份的生態保護和高質量發展.綜合上述考慮,研究選取京津冀與長江經濟帶范圍內省份為政策規劃重點省份,構建“規劃0-1矩陣”.其中,若兩省均為政策規劃重點省份則賦值1,否則賦0.

最后,基于經濟關聯原則,關聯性越強地區間協同發展的意愿越大,因而更利于推動區域WECG的進行.吳月[35]于珠三角WECG案例中發現,地區經濟發展集聚水平越高,水污染惡化情勢趨于嚴重,伴隨日益增大的生態環境壓力,繼而區域水環境合作治理意愿程度也不斷增強.對此,研究參照Taaffe[36]提出的引力模型,從經濟、人口和地理距離衡量各省份間的關聯程度并得到“關聯矩陣”,公式如下:

式中: P、P為地區、人口總量;V、V為地區、經濟總量; d為地區、間地理距離.

另外,中心省份的確定有利于體現WEG水平并強調其在協同區域內的優先話語權,即中心省份WEG水平應同時處于整體及協同區域內的領先地位,從而體現其較好的領導能力及發展優勢.對此,研究選取高于WEG水平均值的省份作為預備省份,結合排序及關聯程度進而對中心省份進行篩選.

基于上述方案設計步驟,將“地區”、“鄰近”及“規劃”3個0-1矩陣相加后與“關聯矩陣”相乘得到“空間-政策-經濟”(S-P-E)協同矩陣,并剔除小于均值的數值,得到備選矩陣.結合預備中心省份及備選矩陣的具體狀況,對中心省份及有效鄰近省份進行組合劃分,以得到最后的區域WECG劃分結果.

1.4 我國區域水環境協同治理水平測算方法

對于區域、產業、要素等協同關系的測算研究大多采用協同度模型,基于相關文獻[33]研究的基礎上,本文構建協同度模型對劃分后區域內WECG水平進行測算,公式如下:

式中:為權重;為省份,為區域內省份個數;為調整系數且32,研究取值=2;區域內平均賦權.

1.5 回歸模型設定及控制變量選取

1.5.1 回歸模型設定 本文在分析了各區域WECG水平的演變趨勢的基礎上,為進一步探究影響區域WECG發展和提升的因素,構建了如下回歸模型:

式中:為協同區域;為年份;X為影響因素的耦合協同度;0為常數項;β為影響系數;μ、θ分別為個體、時間固定效應;ε表示隨機誤差項.

1.5.2 控制變量選取 大多學者在開展環境治理影響因素研究時,以經濟及社會發展角度切入[33,37-39].基于此,結合《“十三五”生態環境保護規劃》及《水污染防治行動計劃》(“水十條”),同時梳理已有研究成果,選取經濟發展(GDP)[8,22,29,39]、對外開放(FDI)[22,33,40]、農業結構(AgrS)[41-42]、工業結構(IndS)[29,38,43-44]、人口密度(Peo)[29,39,45-46]、城市化(Urb)[38-39]、工業密度(IndD)[47-48]、農業機械化(AgrM)[49-50]、技術創新(Inn)[8,22,33,51]作為控制變量,以分析各變量對我國區域WECG水平的影響.

表1 變量描述性統計

GDP對于WECG的影響需辯證看待,環境Kuznets曲線的存在致使GDP影響方向難以預期[52-53],故無法直觀判定其影響程度及趨勢,以“人均GDP”予以表征;FDI對WECG最終呈現“污染天堂”或“污染光環”現象難以明確辨析[54],以“外商投資總額/GDP”予以表征;Peo通常以負向效應表現出對環境的影響[45],而未知區域協同下是否仍存在該現象,以“城鎮人口總數/城鎮區劃面積”予以表征;城市化(Urb)發展過程中已被多數學者揭示具有引發生態環境結構失調、功能退化等安全問題[38],但城市化發展趨勢不可逆轉,且2010年起我國開始實施新型城市化戰略[54-55],新發展方向對WECG影響值得探究,以“城市人口總數/人口總數”予以表征;農業與工業作為灰水足跡產生較大的部門[56],優化其格局與結構利于水生態環境質量改善,因而選取IndD、AgrM、AgrS與IndS四個工農業相關指標作為影響因素以作進一步分析,以“工業增加值/工業用地面積”、“農業機械總動力/耕地面積”、“第一產業增加值/GDP”、“工業增加值/GDP”分別予以表征;Inn對環境治理及發展存在影響效應[51],然而其程度大小難以衡量,本文通過參考相關研究,以“專利授權數/專利申請數”予以表征.具體見變量描述性統計表(表1).

1.6 研究數據來源

研究選取2011～2020年我國31個省份(港澳臺資料暫缺)的相關數據,數據來源于《中國統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》、《中國水利統計年鑒》、《中國城市建設統計年鑒》、《中國城鄉建設統計年鑒》、《中國人口和就業統計年鑒》及《中國第三產業統計年鑒》.對于2014年《中國水利統計年鑒》及其余少量缺失數據,研究采用插值法補齊.

2 我國省域水環境治理水平時空演化特征

2.1 時序演化特征

結合研究構建的WEG水平評價體系,基于式(1)～(3)對各省WEG水平進行測算(圖1),并結合變異系數法進一步體現整體差異特征.

圖1 2011～2020年我國WEG水平及變異系數變化趨勢

2011～2020年,我國整體WEG水平呈現波動增長態勢,并表現出東部整體領先,中西部爭相追趕的特征;變異系數表現出先增后減再反升的“N”型變化特征,表明我國各省間WEG水平差異仍處于波動性擴大的形勢.具體而言,整體WEG水平由2011年的0.363提升至2020年的0.408,增幅為12.52%.東部地區WEG水平由2011年的0.364提升至2020年的0.412,增幅為13.19%,并于2016年之前表現出較快的增長趨勢,隨后增速逐漸減緩;中、西部地區WEG水平分別由2011年的0.360、0.364提升至2020年的0.413、0.400,增幅分別為14.54%、9.79%,更多體現于研究中后期,即2014年之后,增長趨勢迅速提升.

2.2 空間演化特征

圖2 2011～2020年我國省域WEG水平空間演化趨勢

基于國家測繪地理信息局標準地圖服務網站下載的審圖號為GS(2020)4619號的標準地圖制作,底圖無修改,下同

為進一步從空間視角表現省域WEG水平演化趨勢及差異,基于各省WEG數值,運用ArcGIS軟件,將WEG數值以五分位數劃分區間“低、較低、中等、較高、高”并進行可視化繪制(圖2),以進一步分析其空間演化特征.囿于版面限制,本文僅展示2011、2020年的繪制結果.

由圖2可知,2011～2020年我國整體WEG水平不斷提升,較高水平及以上省份由4個增至11個,較低水平及以下省份由21個減少至僅8個,說明研究期間內整體WEG能力有了極大改善,進一步反映出我國WEG政策落實情況向好.此外,通過比對我國東西及南北WEG發展趨勢可以看出存在明顯差異.其中,東部及南部沿海省份“轉白”情勢明顯,并且周圍鄰近省份WEG水平也得到較大改善,體現出一定的溢出效應,佐證了協同治理活動實施對WEG提升存在促進作用.此外,四川、西藏雖處于內陸,但得益于其得天獨厚的水資源優勢,因而WEG長期處于利好局勢且穩步提升.相比之下,西部與北部地區由于存在地理、氣候等自然因素限制及社會經濟發展需要,其WEG發展緩慢,并且“低”水平省份均位于此,因而加強WEG以改善自然生態、推動可持續發展亟不可待.綜上,在政策引導約束及環保意識提升等共同作用下,10a間WEG狀態得到較大的改觀,但與“高”水平仍存在差距,改善提升水環境質量之路依然任重道遠.對此,西部與北部地區改善WEG重心仍應當處于“減量”,并久而久之以形成“質變”,并結合自身及地區發展特色,共商共建共享WEG成果,毫不動搖地走可持續發展道路.

2.3 空間核密度估計

基于式(4)～(7)對我國省域WEG水平空間核密度估計結果進行測算(圖3).

由圖3可知,2011～2020年我國省域WEG水平聚集于0.35～0.45間,且波峰高度呈現“W”型的波動下降趨勢.即說明我國省際WEG水平差異表現為波動增長的態勢.此外,2013～2014年及2017～2019年主峰兩側均出現明顯突起,表明除主峰集聚外還存在差異集聚現象,這與變異系數所表征出“N”型變化趨勢中的上升階段處于同一時間.即進一步印證了我國整體WEG水平差異所呈現的波動擴增特征.對此,開展區域WECG十分具有必要性.

圖3 2011～2020年我國省域WEG水平空間核密度估計

3 區域水環境協同治理劃分及影響因素分析

3.1 區域水環境協同治理劃分方案結果與校正

基于WECG區域劃分方案設計步驟,研究得到我國區域WECG的初步劃分方案結果(表2).可以發現存在一省有效鄰近多省的現象,這并不利于緩解區域主要矛盾[34],因而研究通過對比各重復鄰近結果值大小,對初步劃分方案進行改善.

首先,對于中心省份的選取,基于各省WEG數值排名,選取均值以上省份為預備中心省份,若兩省均為預備且有效鄰近,則選取排名靠前省份為中心省份.例如,江蘇與浙江均為預備中心省份且有效鄰近,但江蘇WEG(0.470)排名高于浙江(0.464),故選取江蘇為中心省份,而浙江不再作為預備中心省份進行后續劃分工作.其次,對于一省與多個預備中心省份有效鄰近,研究通過比較關聯數值大小以對該省所處協同區域進行劃分.例如,福建省與四個省份有效鄰近,但因排名靠后故不作為中心省份,但通過比對關聯數值發現,其與浙江(2391.80)關聯性最高,而浙江已劃分入江蘇為中心省份的協同區域,故福建同樣歸入江蘇區而非廣東區,即使福建與廣東(1967.38)的關聯性高于其與江蘇(584.17).最后,對于部分不滿足作為預備中心或不存在有效鄰近的省份,將綜合地理區劃特征及國家發展規劃等因素進行中心省份的選取與協同區域的劃分,例如西藏(無有效鄰近)、河北(排名23).

按照上述方法校正初步劃分方案,研究得到我國區域WECG的校正后劃分方案結果(表3、圖4),即基于該結果進行區域省份有效劃分并開展后續研究.

表2 我國區域WECG初步劃分方案

由表3、圖4可知,現階段我國整體水環境協同治理區域可劃分為8個,其中心省份由原先初步劃分的16個變成了8個,經劃分后的協同治理區域更加貼合實際情況.

表3 我國區域WECG校正后劃分方案

圖4 我國區域WECG劃分結果

3.2 各區域水環境協同治理水平測算結果分析

基于上述校正后劃分方案的結果,研究基于式(9)對8大區域的WECG水平進行測算(圖5).

首先,各區域間WECG水平存在較大差異,但總體上均表征為“S”型波動上升趨勢.其中,湘鄂贛、江浙滬、云貴川、魯豫陜及粵桂瓊五個地區整體處于領先水平,這與上文我國地區WEG發展態勢相吻合,這反映出WEG發展趨好是區域WECG提升的必要條件,并在此基礎上融合系統性、整體性思維統籌規劃區域WECG發展目標與行動,優化區域協同治理格局,高效配置協同治理要素,推動區域WECG可持續發展.其次,京津冀及藏新甘地區WECG發展趨勢與其余地區相脫節,整體水平不高且增長速度過緩.牛桂敏等[57]就曾指明京津冀地區WEG仍存在整體協同性不高、權威領導機制不足、全面防治行動細則不明確等問題.藏新甘地區,尤其新疆與甘肅,其作為我國水資源最短缺的地區[58],一方面由于水環境先天劣勢致使其主要矛盾在于用水而非治水,因而其WEG發展仍處于較低水平,從而致使區域WECG水平不高;另一方面,藏新甘地區經濟社會發展相較于其余地區處于落后階段,對于WEG及協同活動的財力、人力、資源等投入相對有限,因此難以短期內有效提升WECG水平,更多需要依賴于其余地區幫助.此外,根據環境Kuznets曲線特征[52-53],藏新甘地區仍處于“倒U型”左側,致使環境污染壓力仍較大,短期內則難以解決該問題.因而,因地制宜開展區域WECG具備極大的必要性,如京津冀地區側重點應置于構建高效完整、全面細致的協同規劃,而藏新甘地區則更需關注如何降低地區發展所造成的水污染而提升整體WECG水平.

圖5 2011～2020年我國區域WECG水平變化趨勢

3.3 我國區域水環境協同治理水平影響因素分析

為保證模型(10)設定的科學性,本文首先對各變量的方差膨脹系數(VIF)進行檢驗,得到結果均小于10,故變量間不存在多重共線性問題;其次,進行序列相關性檢驗(Wooldridge test),假設不存在一階自相關,檢驗結果在1%水平下拒絕了原假設(F(1, 7)=3.14,Prob> F=0.001);最后,針對經濟問題中普遍存在的異方差問題,研究進行異方差檢驗(Wald test),假設為同方差,檢驗結果呈現在1%水平下顯著(chi2(8)=9.10,Prob>chi2=0.014).因此,回歸時需針對變量自相關性及異方差問題進行處理.此外,利用Hausman檢驗對于模型固定效應進行選擇,檢驗結果在1%水平下拒絕了原假設(chi2(9)=293.53, Prob>chi2=0),因而回歸時應當選用固定效應.綜合考慮,研究選擇可行廣義最小二乘法(FGLS)以展開影響因素研究[37](表4).其中,第(1)～(7)列分別表示依次加入各控制變量后的回歸結果.

表4 我國區域WECG影響因素的FGLS回歸結果

注:***、**、*分別表示在在1%、5%、10%水平下顯著;括號內為標準誤.下同.

從實證結果來看,GDP、AgrM與AgrS對WECG水平的影響作用在1%水平下均顯著為正,具有一定的促進作用;FDI、Urb與Peo則在1%水平下顯著為負,即不利于WECG發展;IndD與Inn對WECG的影響為正但不顯著.一方面,經濟發展對區域WECG具有利好作用,這表明現階段我國經濟發展與水生態環境間關系符合環境Kuznets曲線右側趨勢,凸顯出10a間我國毫不動搖堅持綠色發展、壯士斷腕加強環境治理的決心;農工業結構的完善與轉型,激發了區域內產業布局及發展的均衡性及協調性,簡化了水環境跨區治理與管控的繁雜性,從而利于高效整合資源要素以持續提升WECG效能.另一方面,隨著對外開放的不斷發展,區域WECG發展反而受到抑制,在一定程度上印證了“污染天堂”效應的存在;同時,城市化推進過程中,暫時未給區域WECG發展帶來“拐點”效益,并且隨著人口規模不斷擴大,治理效能也將隨之降低,這一結果與郭佳等[59]研究者所得到的人口城市化對環境污染影響的結果一致.工業密度與技術創新雖對區域WECG發展影響效應不顯著,但均呈正向趨勢,一定程度表現出提升工業集聚水平及科學技術賦能具備推動WECG發展的潛力,因而進一步優化工業布局,加強創新激勵機制建設,將有效緩解“污染天堂”壓力.

3.4 穩健性檢驗

3.4.1 自變量滯后一期 考慮到自變量對區域WECG的影響作用可能存在滯后性,因此研究對各自變量進行滯后一期處理并進行模型穩健性檢驗(表5).其中,第(1)～(7)列分別表示依次加入各控制變量滯后一期項的回歸結果.與表4結果相比,有兩點特征需要說明:第一,自變量滯后一期后所得到的檢驗結果其影響方向及顯著性變化不大,因而上文實證檢驗結果具有穩健性,結果可靠;第二,滯后一期IndD與滯后一期Inn的檢驗結果在1%水平下顯著為正,表明IndD與Inn對區域WECG的影響存在滯后效應.

3.4.2 動態面板回歸 我國各區域WECG發展具有一定動態效應,即上期治理結果對本期治理水平的變動可能將產生影響[60].為探究這種動態效應具體的作用方向,本文參考已有研究[33,61],建立如下動態面板回歸模型:

式中:WECG-1為區域WECG的一階滯后項;為回歸系數.分別以動態廣義最小二乘法(DGLS)、差分GMM-Arellano-Bond、系統GMM-Blundell-Bond 進行估計得到檢驗結果(表6).

表5 基于自變量滯后一期的穩健性檢驗結果

表6 基于動態面板模型的穩健性檢驗結果

由表6回歸結果可以看出,區域WECG滯后一期回歸系數λ均顯著為正,說明我國區域WECG前期發展對當期水平具有顯著的正向促進作用,即表現出明顯的“動量效應”.此外,各自變量回歸系數方向或顯著性與上文實證結果相差不大,故具備穩健性.

4 討論

4.1 農、工業結構、農業機械化及經濟發展對水環境協同治理具有顯著正向提升作用的原因

4.1.1 農、工業結構 農、工業作為我國重要的涉水產業,其得當的層次結構與水環境協同治理工作的順利推進密不可分.首先,農、工業結構的優化與調整可有效防止水土流失、推動清潔生產及助力環保產業發展,從而為水環境協同治理工作提供良好的保障.其次,農、工業作為重要的基礎性產業,其結構的優化和轉型能夠使得區域內資源要素的分配更加合理、均衡,從而助推水環境協同治理工作順利開展,提升治理效能.

4.1.2 農業機械化 農業機械化是指使用各種機械設備取代人力,實現農業工作效率提升的過程.一方面,農業機械化能夠在一定程度上轉變傳統農業勞作模式,使化肥、農藥等使用需求減量,從而減少水環境污染的風險,助推水環境協同治理工作提質增效;另一方面,農業機械化能夠有效促進土地利用效率的提升,減少因過度開墾而造成的水土流失、河流水體富營養化等現象的發生,從而助力水環境協同治理工作推進.

4.1.3 經濟發展 經濟發展水平對水環境協同治理效能的提升作用可從以下兩個方面進行解釋.首先,隨著經濟的不斷發展,國家對水環境保護和治理的財政投入相應也會逐步增加,使得水環境治理基礎設施建設更加完善,從而加速水環境協同治理工作進程.其次,經濟發展水平的不斷提升能夠促進科學理論和科學技術的不斷創新,使得水環境協同治理理念、技術不斷迭代和升級,從而提升治理成效.

4.2 對外開放、城市化及人口密度對水環境協同治理表現為較為顯著抑制作用的原因

4.2.1 對外開放 首先,對外開放意味著會引入更多的外來資本、新興技術和工業企業,從而在一定程度上擠壓本土企業發展,致使本土企業為了追求利益最大化而忽略了水環境保護,最終使得水環境協同治理發展受限.其次,由于不同地區和國家的環境保護標準不一致,其一方面會導致部分外來企業仍按照原先低標準進行生產經營,使得區域水環境污染不斷加劇;另一方面,也會導致各相關部門的協同監管標準難以進行統一.二者均會導致水環境協同治理工作難以順利展開.

4.2.2 城市化及人口密度 研究考慮到城市化及人口密度對水環境協同治理發展的影響機理差距不大,故在此重點討論城市化.城市化水平的提高意味著將帶來更頻繁的人口跨域流動和經濟活動,從而不僅增加了水生態環境壓力,而且將造成諸如工業廢水、生活污水、農業面源污染等污染源的增多,使得水環境協同治理工作難度愈發增大.此外,快速的城市化進程所帶來的區域空間擴張和人口激增,將使得相關環境部門之間的職責分配一時間難以完全明晰,從而影響水環境協同治理工作的持續性開展.

4.3 工業密度與技術創新對水環境協同治理的正向影響存在滯后效應的原因

基于上述實證結果,研究發現當期工業密度與技術創新對水環境協同治理發展呈現不顯著的正向促進作用,但進一步通過穩健性檢驗后發現,滯后一期的工業密度與技術創新對當期水環境協同治理發展呈現顯著的正向促進作用.究其原因可從以下兩個方面闡釋:

4.3.1 對于正向促進作用的闡釋 于工業密度而言,其在研究中指單位面積內工業企業的數量.首先,工業密度越高,則意味著集中在同一區域內的企業越多,這不僅有利于減少水環境污染源的跨域擴散,而且也有助于加強水環境整體監測和管理.其次,高工業密度雖面臨著更多污染排放的風險,但也倒逼了相關部門上下統一并采取更為嚴格的措施和手段來監管工業企業的排污行為,側面促進了水環境協同治理成效的提升.此外,高工業密度能夠促進工業企業間的知識共享、技術交流、協同合作,亦可助力區域水環境協同治理發展.于技術創新而言,大量研究均證實了其對水環境協同治理成效提升具有推動作用[17,22].首先,技術創新可助力協調水環境協同治理主體間的聯動行為,打破信息、溝通壁壘,實現快速的信息反饋,從而提升水環境協同治理效率.其次,隨著技術創新在水環境協同治理領域的應用和突破,孕育了眾多新型水環境監測設備、管理系統.這些新技術不僅有效提高了水環境協同治理的精度和效率,而且縮減了治理成本支出,極大促進了水環境協同治理發展.

4.3.2 對于存在滯后效應的闡釋 滯后效應是指影響作用需要一定的時間延遲才能體現.即當期的工業密度和技術創新對水環境協同治理的影響需要一定時間和工作量的累積才能體現.例如,對于高工業密度區域而言,因集聚了眾多類型的工業企業,致使其水環境協同治理往往需要更多的人力、物力及財力的投入,其所需要的治理周期相應也將更長.此外,高工業密度區域內的水環境協同治理工作常需要政府、企業、公眾等多個治理主體的協同參與,而這些參與者間的合作意愿和信任關系需要一定的時間才能建立,這也是導致工業密度對水環境協同治理的影響作用存在滯后效應的原因之一.對于技術創新而言,首先實現新型水環境協同治理技術的創新與突破是一個過程,需要一定的研發周期才能得以完成.其次,切實將新型水環境協同治理技術應用于實踐并將其全面推廣也需要一定的時間才能達到.這些現象均可導致技術創新對水環境協同治理的影響作用存在滯后效應.

4.4 水環境協同治理自身具備明顯的“動量效應”的原因

在研究中,水環境協同治理自身具備明顯的“動量效應”是指前期的水環境協同治理結果對本期、后期治理水平起到正向促進作用.針對這一現象,可從以下幾個方面解釋:①前期的水環境協同治理工作已然形成了一定的管理經驗、技術規范和制度基礎,這些要素可為本期、后期的水環境協同治理工作提供重要的支持和參考,從而有效提升其治理成效.例如,前期的水環境協同治理工作已建立了一些有效的監測標準和評估機制,提高了水環境協同治理工作的透明度和有效性.②前期的水環境協同治理工作在加強政府、企業和公眾的合作和參與意愿方面做足了保障,并構筑了一種“共享、共建、共治”的協同統籌機制.這種機制為本期、后期的水環境協同治理成效的提升夯實了基礎.

5 結論與政策建議

5.1 結論

5.1.1 2011～2020年,我國WEG水平在時序上表現出“東部領先,中西部爭相追趕,整體波動增長”的局面,空間上表現出地區差異性波動擴大的態勢.具體而言,整體WEG水平由 0.363提升至0.408,其中東部地區表現出先疾后緩的增長趨勢,中、西部地區增長勢頭則更凸顯于后期;變異系數結果表現出先增后減再反升的“N”型變化趨勢,表明我國各省間WEG水平差異仍處于波動擴增的形勢,空間核密度估計結果也表現出存在差異集聚現象;此外,國內WEG處于較高水平及以上省份由4個增長至11個,較低水平及以下省份由21個減少至僅8個,突出我國WEG能力得到極大改善,但通過比對東西及南北WEG水平空間演化特征仍可看出存在明顯的區域差異特征.

5.1.2 現階段我國可劃分為8個具有“空間鄰近、政策擴散、經濟關聯”協同特征的WECG區域,并且發現WEG發展優勢是區域WECG成效提升的必要條件.具體而言,我國WECG可基本劃分出以廣東、江蘇、四川、山東、江西、黑龍江、西藏、河北為中心省份,且各自均包含2～4個有效鄰近省份的協同區域;各區域WECG水平總體上均表征為“S”型波動增長態勢,但區域間仍存在明顯差異,其中以京津冀及藏新甘地區尤為突出,與其余地區脫節較為嚴重,整體水平不高且增長速度過緩.對此,因地制宜的開展區域WECG具備極大的必要性.

5.1.3 影響因素實證結果表明,農、工業結構、農業機械化及區域經濟發展對WECG發展和提升具有顯著的正向促進作用,對外開放、城市化及人口密度則顯著不利于WECG水平提升,工業密度與技術創新對區域WECG水平的正向促進作用存在滯后效應,且發現區域WECG前期水平對當期水平具有顯著的正向影響作用,表現出明顯的“動量效應”.

5.2 政策建議

5.2.1 縱觀全局,整體性推動我國區域WECG制度完善及機制建設.近年來我國區域WECG一直處于向好發展態勢,這得益于國家不斷完善水污染治理、水環境保護制度,建立健全如河長制、排污權、橫向生態補償等水環境保護機制,高位推動地區間WEG磋商協作、開展試點實踐.在協同共治發展大勢下,各省應鼓勵進一步松解WECG發展所需資源要素的桎梏以推進逐頂競爭局勢,深入激化各區域主體及社會各界的參與活力,探索構建跨區聯防聯治市場化、信息化平臺,加強區域內部洽商聯系、協作共治緊密性與能動性,從而推動區域WECG高效持續發展.

5.2.2 因地制宜,針對性解決和規劃不同區域WECG現存問題及發展目標.當前我國WECG區域至少可劃分為8個,各區域協同發展規劃及短期目標存在稍許差異.湘鄂贛地區處于長江經濟帶腹部,更應注重生態治理與綠色發展,憑借諸多“國家授牌”生態治理區域治理經驗,推動全域WECG發展;江浙滬地區作為經濟與互聯網發展雙強地區,可借助大數據、數字經濟發展優勢推動區域WECG數字化發展,構建區域智慧治水體系以不斷提升治理效能;云貴川地區可憑借其作為全國首個地方流域共同立法樣本,深入推進水環境協同治理立法保護建設,強化地方責任共擔意識,不斷探索水環境法治新模式;魯豫陜地區位處黃河流域下游,首要目標應是加強水質與水生態保護,高效利用橫向生態保護機制成功經驗推動從各自為政到同舟共濟;粵桂瓊地區需注重完善交界水域海洋共同管理及海洋漁業發展機制,加強沿海港口船舶排污管制,推動清潔能源應用與綠色貿易結構發展;東北地區作為工業發展大省,降低工業污染排放、優化工業結構布局、保護水源地安全更應受到關注;京津冀地區側重點應置于構建高效完整、全面細致的協同規劃;藏新甘地區則更需關注如何降低地區發展所造成的水污染而提升整體自身WECG水平.各區域只有在調和自身內部WECG發展問題后,才能高效促進我國WECG效能的整體提升.

5.2.3 揚長補短,辯證性看待當前區域WECG與經濟社會發展相互關系.可以發現,經濟及社會發展各方面對區域WECG影響存在區別,經濟發展、農業機械化、農業結構與工業結構每提升1%,將分別推動區域WECG發展提升4.2%、1.7%、3.3%與2.2%,而對外開放、城市化及人口密度每提升1%將致使區域WECG發展下降9.0%、7.8%與2.1%.對此,區域內主體應當斟酌各要素對協同治理效能提升的影響,借助經濟發展優勢推動產業結構轉型與改革,摒棄或改善落后產能,不斷縮小區域間經濟及產業發展差異,并加強區域協同創新能力建設;同時,對外開放廣泛提升之勢不可逆轉,但在進程中應大力推動綠色貿易建設,優化進出口結構,廣泛參與全球價值鏈分工合作,以降低污染與能耗,更好打破“污染天堂”局勢;此外,城市化發展對區域WECG影響主要在于其長效機制,即短期內必然對水生態環境造成脅迫,因而各區域應當基于自身發展現狀,相應制定高效且長遠的WECG機制,在區域合作基礎上鼓勵社會各界共建WECG新局面.

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The spatiotemporal evolution features and influencing factors of water environment co-governance in China: thinking based on the closed-loop and synergy mechanism of water control process.

ZHANG Ning1*, LI Hai-yang1, ZHANG Jun-biao2, WANG Zi-chen1, JIANG Meng-qi3

(1.School of Management, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China；2.School of Economics and Management, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430072, China；3.School of Economics, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)., 2023,43(12)：6763～6777

Based on the closed-loop process of "front-end control, middle-end treatment and end protection", a water environment governance evaluation system was constructed from the following three dimensions: water resources endowment, water pollution prevention and water resources protection. Then the spatio-temporal evolution characteristics of water environment governance level of 31 provinces in China from 2011 to 2020 were studied by applying the coupling degree of coordination and spatial kernel density model. Further, the collaboratively governed regions were divided according to the "space-policy-economy" (S-P-E) synergistic matrix and their collaborative governance level and influencing factors were measured. The results indicated that China's water environment governance level showed the spatio-temporal evolution characteristics of "the east areas taking the lead, the middle and west areas following behind, the whole country rising, and fluctuating and expanding differences between provinces". At present, China has eight water environment collaboratively governed regions with the characteristics of "spatial proximity, policy diffusion, economic linkage". There were big differences in the level of governance among regions, though in general they were all characterized by "S" type fluctuating upward trend. Further, it was found that the advantage of water environment governance development was a necessary condition for the enhancement of regional water environment collaborative governance. " Agricultural, industrial structure, agricultural mechanization and economic development had a significant positive effect on the collaborative governance of the water environment, while openness to the outside world, urbanization and population density showed a significant inhibitory effect. In addition, the promotional effect of industrial density and technological innovation showed a lagging effect, and the collaborative governance of the water environment itself had a significant "momentum effect ".

water environment collaborative governance；spatiotemporal evolution characteristics；influencing factors；closed-loop water governance process；collaborative mechanism integration

X321

A

1000-6923(2023)12-6763-15

張 寧,李海洋,張俊飚,等.中國水環境協同治理的時空演化特征及影響因素——基于治水流程閉環與協同機制統籌的思考 [J]. 中國環境科學, 2023,43(12):6763-6777.

Zhang N, Li H Y, Zhang J B, et al. The spatiotemporal evolution features and influencing factors of water environment co-governance in China: thinking based on the closed-loop and synergy mechanism of water control process [J]. China Environmental Science, 2023,43(12):6763-6777.

2023-04-25

國家社會科學基金資助項目(20BGL188);浙江省高校重大人文社科攻關計劃項目(2023GH003)

* 責任作者, 教授, hdzhangning@126.com

張 寧(1974-),女,新疆烏魯木齊人,教授,博士,主要從事資源與環境管理、區域經濟發展研究.發表論文50余篇.hdzhangning @126.com.