结构优化、政策协同与水污染治理效率

李金滟 毛宇宇

摘 要： 利用SBM-DEA模型测度了006-015年长江经济带38个环保重点城市的水污染治理效率，并进一步构建obit模型验证产业结构优化、区域政策协同对水污染治理效率的影响。实证结果显示：不同城市水污染治理效率差异较大，其变动趋势呈现出多样化特征;水污染治理效率水平由高至低依次为下、上、中游地区;产业结构优化有利于水污染治理效率的提升，政策协同尚未水污染治理效率的提升产生显著影响。

关键词： 产业结构优化 区域政策协同 水污染治理效率 DEA-obit模型

一、引言

长江经济带作为我国综合实力最强、战略支撑作用最大的区域之一，凭借其得天独厚的区位优势，吸引了许多工业企业在此落地生根，促进了长江经济带的产业集聚和经济快速增长。但快速经济增长和工业化与城镇化背后的资源环境问题日益凸显，尤其是水环境污染问题，018年长江流域废水、化学需氧量、氨氮排放量分别占全国的43%、37%、43%，废污水排放总量为344 1亿吨。由于缺乏有效的监管，大量未经处理的工业废水和生活污水被直接排入长江，长江水环境承载能力已逼近极限。流域生态功能退化严重、沿江产业发展惯性较大、污染物排放基数大、生态环境协同治理较弱等问题相互交织，制约了长江经济带的可持续发展，水污染治理迫在眉睫。由于水污染具有流动性和跨域性，地方政府在水环境治理上存在“搭便车心理，未能有效执行中央政府制定的环境政策，导致了水污染治理的低效率[3]，太湖蓝藻事件的爆发和长江流域环境污染事件频发使地方政府“碎片化的治理模式失效，跨域协同治理逐渐成为水环境治理的必然选择。017年环境保护部等三部联合发布了《长江经济带生态环境保护规划》，文中明确提出要健全生态环境协同保护机制，加强对高耗水、高污染、高排放工业项目新增产能的协同控制。因此，在协同治理的视角下优化沿江产业特别是重化工产业结构，引导产业向高端发展，从源头上减少污染物排放，是解决化工围江、提高水污染治理效率的重要途径。

从现有文献来看，关于水污染治理效率的研究已经取得了一系列研究成果，关于水污染治理效率与政策协同的研究主要集中于协同治理模式与府际关系以及政策实施效果的评估[5]-[11]，但多以定性分析为主;而当前关于产业结构与水污染治理的研究则多停留在本地政府自治情境下，对本地产业结构调整以及水污染治理效率进行分析。由于水污染治理具有流动性和跨域性的特点，仅仅依靠一个地方政府无法解决流域水污染的问题，需要地方政府间的生态协作），因此在分析产业结构优化对水污染治理效率作用的同时应考虑跨区域协同治理强度的影响，在区域协调治理的情景下进行建模分析。本文选取长江经济带地区38个环保重点城市006-015年面板数据，将作为水污染主主要来源的工业废水和生活污水同时纳入DEA模型评价来分析各重点城市的水污染治理效率，并在水污染区域协同治理的背景下，进一步建立面板obit模型，将产业结构优化、政策协同强度作为解释变量分析其与水污染治理效率的影响关系。该研究可能的边际贡献包括：一是从城市层面分析了水污染治理效率，收集了006-年至015年工业废水和生活污水治理数据，从全局角度分析了长江经济带水污染治理效率现状;二是将政策协同强度、产业结构优化同时纳入分析框架，构建更加符合水污染流动性和溢出性特点的计量模型，验证其与水污染治理效率的影响关系。

二、长江经济带水污染治理效率测度

（一）测度方法及指标选取

文章运用带有非期望产出的SBM模型对长江经济带006年至015年38个环境保护重点城市的水污染治理效率进行测度。首先选取废水治理设施数、污水处理厂数作为水污染治理固定资产投入的表征指标、选取废、污水处理设施运行费用作为水污染治理中人力物力投入的代理指标，其包括了人员工资及治理的相关费用。考虑到废污水中主要污染物为化学需氧量（COD）和氨氮（AN），因此本文在总结和参考相关研究的基础上，采用COD和AN的年度数据作为水污染指标来衡量河水污染治理的效率。由于各城市水污染物排放量存在较大差距、起点不一，单独选取水污染物的去除量作为产出指标可能会导致估计效率存在偏误，因此选取COD去除量、AN去除量作为期望产出，COD排放量、AN排放量作为非期望产出，其中COD、AN去除量和排放量均由工業废水和城镇污水的COD、AN去除量及排放量加总得到。相关统计数据来源于《中国环境年鉴》、《中国城市统计年鉴》、各省市统计年鉴、北大法宝数据库、政府部门网站等，部分缺失数据采用线性插值法进行补全，个别数据明显错误根据相近年份的数据予以矫正。

由于005年中央政府制定的十一五规划指出，006年中国开始实施污染物总量控制的减排政策，并强化了地方政府的目标责任制，而废污水治理设施运行费用指标《中国环境年鉴》只统计到015年，基于此，设置数据采集时间为006-015年。

（二）测度结果与分析

本文应用DEA Slover Pro5 0软件对长江经济带38个重点城市水污染治理效率进行测算，测算结果如表1所示。可以看出，长江经济带地区水污染治理效率平均值为0 58，效率较低。从时间维度看，污染治理效率随时间波动的规律呈现出多样化的趋势，南京、绵阳、温州等城市的治理效率变动趋势呈现出倒U型特征，杭州、宁波、绍兴、攀枝花等城市治理效率较高且较为平稳，没有太大波动，而九江、南通、宜昌、成都等城市治理效率相对较低。此外，从表1中可以看出很多城市水污染治理效率达到DEA有效状态后并没有继续保持良好态势，在下一年度变为DEA非有效状态，水污染治理效率结果显示出治理效率变动的复杂规律。

从区域维度来看，长江下游地区平均治理效率最高，上游次之，中游最后。究其原因在于：就下游区域而言，在中央鼓励和地方联控下，纷纷转变传统产业发展模式以及探寻清洁化、绿色化增长道路，水污染物排放减少，并且由于下游地区对于水污染治理资金和设备的投入较多，从而使得水污染治理效率相对较高。就中游地区而言，近十年来，浙江、江苏、上海等东部省份开始产业升级，大量高能耗高污染产业向中西部地区转移，由于技术优势，中游地区是承接上游地区产业转移的主力军，聚集了许多高能耗、高污染产业，从而导致水污染排放量巨大，而水污染治理设施和资金投入不足和利用效率不高导致污染治理效率低下，但张家界水污染治理效率达到DEA有效状态的可能的原因在于其GDP增长主要以第三产业为主，工业化水平较低。就上游地区而言，污染治理效率不高的原因可能是由于上游城市发展水平较低，污染密集产业结构固化，加之地区生态环境脆弱，经济增长与环境治理目标很难协调统一，导致水污染治理效率较低。

三、产业结构优化、区域政策协同对水污染治理效率影响研究

（一）模型设定和变量选择

由于水污染治理效率值处于0到1之间，为受限因变量，采用随机obit模型分析产业结构优化和区域政策协同对于水污染治理效率的影响;其中产业结构优化本文从业结构高度化和产业结构合理化两个维度来进行衡量。具体模型设置如下所示：

effit=β0+β1OISit+βRISit+β3POLICYit+βncontrolit+μi+eit[JY]（1）

其中，i表示城市，t表示年份，eff为被解释变量水污染治理效率，OIS、RIS、POLICY为主要解释变量，分别表示产业结构高度化、产业结构合理化和政策协同强度，经济发展水平、外商投资、科技水平、人口密度和财政分权作为控制变量对模型进行回归分析。具体解释变量定义如下：

产业结构高度化。产业结构高度化反映了不同产业间产值比重的变动，意味着产业结构由低层次向高层次结构不断演进。本文借鉴干春晖等（011）的处理方法，侧重于考虑第三产业在区域经济结构中的重要性，采用第三产业与第二产业之比来衡量。

产业结构合理化。产业结构合理化是产业之间协调程度和资源有效利用程度的反映，考察的是资源能否在产业间实现合理配置和有效利用。本文借鉴傅元海等（014）、干春晖等（011），采用泰尔指数反映产业结构的合理性，计算公式为：

其中，Y为产值，L为就业人数，Y/L表示生产率水平，i表示第i产业，n为产业部门数。RIS是一个逆向指标，RIS越小则表示产业结构合理化程度越高。

政策協同强度。本文首先以“水污染为关键词按年份对全国及地方人大、国务院及其直属机构、9省市地方政府及其职能部门所颁布的有关水污染治理的政策进行检索，并进一步对检索到的政策文件进行筛选和整理，最终获得与水污染治理高度相关的联合发布政策文件15件，其中中央层面文件37件，地方政府文件88件。然后参考孙静等（019）的做法，从部门协同角度对整理得到的联合发布政策文件进行协同度测量。最后借鉴彭纪生等（008）和孙静等（019）对政策量化的思路，从政策力度和政策联合发文机构数两个维度进行测量，计算公式如下：

其中政策力度主要参考彭纪生等（008）技术创新政策量化标准、张国兴等（018）节能减排政策量化标准以及孙静等（019）大气污染治理政策量化标准，并根据政策类型和政策颁布机构的级别，以专家评分法对政策力度大小进行赋值（见表）。参与协同度计算的政策范围为：政策发文单位、接收单位或政策文件中涉及长江经济带地区水污染协同治。由于38个环保重点城市中存在直辖市和地级市两种行政单位，在设置地级市的协同政策个数时，除非政策文件中有特别说明，否则默认省级协同政策适用于省内各地级市。

控制变量。（1）经济发展水平。本文以城市人均GDP作为衡量经济发展水平的指标考察其对于水污染治理效率的影响。（）人口密度。人口密度越高的地区、企业、公共服务等聚集程度越高、生活用水量也更大，因此水污染排放也更为严重。（3）外商直接投资。利用各城市当年实际使用的外资金额表示。（4）科技水平。利用地方财政一般预算内科学技术支出占地方财政一般预算内支出的比重表示。（5）环境规制。基于污染物排放量构建指数衡量各地级市的环境规制程度。（6）财政分权。利用地方财政预算内收入与地区生产总值之比表征。为降低波动并消除异方差，对部分数据进行了对数化处理，模型变量描述统计结果如表3所示。

（二）估计结果与分析

面板obit模型的输出结果如表4所示，其中模型1展示的是将产业结构优化指标添加控制变量后的计量模型，模型则在模型1的基础上加入了政策协同强度指标，进一步验证模型的测算结果。

从表4中obit模型输出结果可以看出：

产业结构高度化与水污染治理效率的回归系数为正，在模型1和模型中均通过了1%的显著性检验。产业结构合理化与水污染治理效率的回归系数为负，且均通过了10%的显著性检验。说明长江经济带地区产业结构优化升级对水污染治理效率提升存在正向作用，产业结构“源头控污效应明显。一方面，随着长江经济带地区发展重心逐渐向第三产业转移以及对严重污染企业整改力度的加大，高能耗、高污染工业在经济总量中的比重逐渐下降，从而减少了能源消耗和污染物排放，提升了水污染治理效率;另一方面，长江经济带地区产业在由低端化向高端化发展的过程中，社会资源得到再配置，产业结构也从相对不合理向相对合理调整，资源利用效率得到提升，资源消耗相对减少，水污染治理效率提高。

政策协同强度与水污染治理效率的回归系数在模型中的回归系数为负且未通过假设检验，意味着政策协同度对水污染治理效率没有显著性影响。可能是由于长江经济带地区尚未形成水污染多主体协作的有效格局，水污染治理目前还是以属地自治为主，协同治理模式尚未形成;且由于水污染的流动性和跨界性，水污染治理收益由长江经济带地区共享，因此在水环境治理上的“搭便车心理使得流域政府在合作解决水污染问题的博弈中选择不合作，协同治理政策的执行力度不足。

经济发展水平与水污染治理效率的回归系数为正，且在个模型中均显著，说明经济发展水平的提高有利于提高水污染治理效率。可能是由于随着经济发展水平的提高，经济发展方式逐渐由粗放式增长转变为绿色增长，长江经济带地区也越来越重视扶持发展各种节能环保产业，推动了环保产业的快速发展和逐渐壮大，从而提高了污染治理资金和设施的配置效率。

科技进步对于城市绿色创新效率的系数为负，且在10%的水平上显著。说明虽然科技进步有助于提高绿色产出，但长江经济带地区科技进步转化为经济价值过的效益仍然较低，即技术的市场化水平低，导致科技能力并未在绿色产出上发挥全部作用，从而没有对水污染治理效率起到促进作用。

环境规制水平与水污染治理效率的回归系数为负，但未通过显著性检验，可能是由于目前各地区环境规制力度不够，没有达到应有的环境保护效果。

外商直接投资与水污染治理效率的回归系数为负，说明长江经济带地区外商直接投资的增加不利于水污染治理效率的提高，可能是由于地方政府为了吸引更多的外资流入，而放松环境规制的标准，更多地从事“肮脏行业的生产，降低了水污染治理效率。

人口密度、财政分权在两个模型中均未通过显著性检验，对长江经济带地区水污染治理效率没有显著影响。

四、结论及建议

本文利用SBM-DEA模型研究了006-015年长江经济带38个环保重点城市的水污染治理效率，并利用obit模型分析了产业结构优化和区域内部政策协同对水污染治理效率的影响，主要研究结论如下：

第一，长江经济带地区城市水污染治理效率普遍较低。不同城市间水污染治理效率存在显著差异，长江经济带水污染治理效率由高至低依次为下、上、中游地区，长江下游地区由于转变发展模式和注重水污染治理使得水污染治理取得了相对较好的成效，其他区域则由于污染排放过量、产业结构固化等原因与效率前沿面存在一定距离，在效率提升上仍有较大的改善空间。为进一步提升长江经济带水污染治理效率，下游地区应提升水污染治理资金和设备的使用效率，减少水污染治理投资的冗余，中上游地区则需进一步加强对水污染治理资金、基础设施、技术、人才等方面的投入，推广及普及水污染污染治理的关键、适用技术和成果，实现生产和产出過程的清洁化与绿色化。

第二，产业结构优化提高了水资源利用效率、实现了污染排放的源头治理。一方面产业结构高度化使工业产业的规模相对第三产业有所萎缩，减少了工业污染排放;另一方面，产业结构合理化能够通过资源利用效率的提升促进水污染治理效率。但由于现阶段长江经济带地区总体产业发展层次仍然较低，传统落后产能体量大、新旧交替产能替换动能不足仍是阻碍长江经济带高质量发展和水污染治理效率提升的瓶颈，因此在今后一个时期内仍需大力优化产业结构，破除旧动能、培育新动能，致力于“结构减排和“经社控污，将产业结构调整与现代技术的应用有效地结合起来，实施水污染综合治理，从总量上减排控污、从源头上治理污染、从根本上保护水资源和生态环境。

第三，政策协同尚未对水污染治理效率产生显著的促进作用，水污染治理仍处于地方政府区域自治状态。造成这一结果的主要原因是污染的负外部性和各方利益冲突则使各行政区之间难以达成协同治理。因此，在协同治理实施的过程中，首先应加强现有水污染治理机构的权威性，理顺地方政府之间的权责关系，构建跨域水环境协同治理的体制和机制，实现由破碎性向整体性、对抗性向合作性治理转变，统筹推进水污染协同治理。其次应完善长江流域水污染治理综合性立法、从立法上改革长江流域管理体制，为解决长江经济带水环境问题提供法律保障。最后要充分发挥河长制平台，建立流域生态补偿机制，制定合理的补偿标准用金于补偿经济行为的外部性，平衡地方政府间的利益关系，促使地方政府由对抗性治理向合作性治理的转变。

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（本文系湖北省区域创新能力监测与分析软科学基地开放基金项目（BQY019z09）阶段性成果）

（李金滟、毛宇宇（通讯作者），中国地质大学经济管理学院）