基于水污染治理的中国经济转型评估

陈诗一 马倩倩

摘要：本文利用中国2001-2016年省际投入产出与水污染排放面板数据，基于松弛向量可度量行为分析模型（SBM-AAM）估算环境效率和环境全要素生产率，进而构建经济转型评估指数来考察中国经济转型进程。研究发现，重化工业化引致“十五”期间环境全要素生产率下降，节能减排约束性指标促使“十一五”时期环境与经济协调发展，在完成总量减排目标的基础上“十二五”期间经济转型进程有所放缓。低碳经济发展模式具有区域异质性，东部地区逐渐走向兼顾环境改善与经济高质量发展的双赢模式，中西部地区实现经济可持续发展任重道远，重点流域仍是水污染治理的短板所在。环境规制还未可持续地助推中国经济高质量发展，经济长期转型仍需要依靠合理的顶层设计来推进。

关键词：经济转型;环境效率;环境全要素生产率;水污染治理

中图分类号：17062.1;F124.5 文献标识码：A 文章分类号：1674-7089（2020）02-0034-10

作者简介：陈诗一，博士，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、复旦大学经济学院、泛海国际金融学院教授、博士研究生导师;马倩倩，复旦大学经济学院博士研究生。

一、引言

改革开放以来，中国实现了举世瞩目的经济腾飞，然而尚位于中高收入水平的中国经济仍面临着由重化工业化与快速城镇化带来的严重问题。环境质量恶化、自然资源日趋耗竭使经济体超负荷运转，尤其以空气污染与水污染问题最为严峻。根据生态环境部发布的《中国生态环境状况公报》显示，2017年全国有338个城市空气污染超标，在所有监测城市中占比高达70.7%，《重点流域水污染防治规划（2016-2020）》指出，全国地表水仍有近十分之一的断面水质为劣v类，约五分之一的湖泊呈现不同程度的富营养化，约2000条城市水体存在黑臭现象。长期以来，环境污染与生态破坏问题已经迫使中国经济付出了高昂的代价，污染可能导致人体预期寿命缩短，认知能力降低，劳动生产率受损，这些给人力资本积累造成了不可逆的负面影响，由此严重制约了中国经济的高质量发展。

粗放型发展路径主要源于以GDP增长作为官员主要绩效考核指标所形成的激励机制，当然，中国政府早已意识到环境治理顶层设计的重要性，并为建设“美丽中国”的目标实施了一系列规制与措施。自1988年国家环境保护局成为国务院直属行政机构以来，有关水污染、大气污染和固体废弃物污染等环境治理的法律法规相继出台，环境信息陆续披露，新型环保举措不断尝试。1990年，《国务院关于进一步加强环境保护工作的决定》首次明文规定将保护和改善生产环境与生态环境确立为一项基本国策，党的十九大报告更是提出“要像对待生命一样对待生态环境”，将污染防治提升到前所未有的战略高度。然而，生态文明建设成效如何？落实的难点与挑战又在何处？政策制定者需要在经济增长与节能减排之间进行权衡，因此评估当前经济转型形势具有紧迫性和必要性。

经济增长核算的首要任务是廓清要素投入（资本和劳动）与全要素生产率对产出增长的相對贡献，与此同时，新时代的发展需要理论革故鼎新。将能源消耗和污染排放纳入效率和生产率的分析框架中已成为判断中国经济能否可持续发展的主要理论依据。众所周知，期望产出的生产伴随着诸如废水、废气和固体废弃物等污染物的排放，环境质量随着经济增长而不断下降，给经济体带来负外部效应，只有当经济发展越过环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）拐点以后，生态环境与社会经济才可能维系互利共生关系。环境库兹涅茨曲线在中国是否成立，仍需要验证。基于此，必须考虑资源环境约束对生产率增长可能带来的负面影响，以期探究环境规制能否通过技术革新实现环境改善和生产率提高的双赢发展目标。

关于绿色核算的研究主要聚焦在两个层面。一是环境指标的选取没有统一标准。已有研究主要依赖于将二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、化学需氧量（COD）、细颗粒物（PM2.5）等环境污染物作为要素投入或非期望产出纳入绿色核算框架。前期研究发现，我国全要素生产率已基本实现集约型转变，且环境效率具备行业异质性、省际区域发展不平衡等特点，但近期研究表明环境规制并没有有效实现污染的减排效应。二是关注环境效率及生产率的测算与评估方法。陈诗一曾总结过文献中对环境变量处置方法的演化历程。概括而言，研究范式主要分为以随机前沿分析为代表的参数法和以数据包络分析为代表的非参数法两大类。经典理论认为能够有效捕捉环境污染负外部性特征、非径向、无角度的SBM-AAM方法适用于经济转型的理论机制分析，有鉴于此，本文将采用该方法来估算环境效率和环境全要素生产率。

以往文献在估算环境经济效率时选取的指标主要限于空气污染物，对废水及其他重要污染物并未给予较多关注，然而“十三五”时期水环境保护面临巨大压力，水污染仍将是阻碍我国经济可持续发展和损害群众健康的突出环境问题。此外，重点流域作为水源地核心源头，随着其治理范围的扩大和治理力度的加强，考察各重点流域的环境效率差异有助于解决水环境短板问题。更为重要的是，在“十二五”规划收官之后，我们需要对当前的环境治理情况与经济转型形势有更深入的认识和判断，亟需再次评估资源环境约束下的中国经济转型进程，从而为制定节能减排政策，优化经济发展路径，推动经济高质量发展提供科学、有效的依据和参考。因此，本文利用2001-2016年中国省际面板数据，基于SBM-AAM模型，在同时考虑环境治理与经济增长的分析框架下，选用废水及主要污染物排放作为环境指标，进而构建经济转型评估指数来动态评估中国经济发展的可持续性。

后文结构安排如下：第二部分定性描述水污染排放与治理的现状，第三部分阐述经济转型的评估方法、数据和指标，第四部分系统评估中国经济转型进程，第五部分给出结论及政策启示。

二、水污染排放与治理的特征事实

目前，中国水污染问题导致水质低劣，再加上水资源原本就总量不足且空间分布不均衡，使得水污染问题雪上加霜。水污染物的主要来源包括由造纸、冶金、化工等企业排放的工业废水、未能妥善处理的城市污水以及超标使用化肥农药所造成的农业污水。以下从时间和空间两个维度、从污染物排放量与排放强度两个层面定性分析我国“十五”至“十二五”三个五年计划期间废水、化学需氧量及氨氮排放量的基本状况，从而客观反映经济发展方式所处的环境状态与阶段，明确经济转型的阻碍与方向。

图1表明，尽管中国环保工作取得了阶段性进展，排放总量有所控制，但废水及主要污染物排放量依旧维持在较高水平，经济增长所面临的环境约束问题依然严峻。具体而言，废水、化学需氧量以及氨氮排放总量在“十五”期间呈现上升趋势，三者在2005年比2001年分别增加21.13%、0.66%、19.65%，未完成削减10%化学需氧量排放的控制目标。直至“十一五”规划开局之年，以污染物总量为抓手的环境治理方法才初见成效，化学需氧量与氨氮排放量均逐年下降，2010年全国化学需氧量排放总量较2006年减少13.31%，超额完成“十一五”规划的总量减排10%的任务。“十二五”规划作为全面深化改革的关键阶段，更是将氨氮排放总量纳入重点污染物减排的约束性指标。2015年是“十二五”规划的收官之年，主要污染物总量减排阶段性任務顺利完成，全国废水排放中主要污染物化学需氧量与氨氮排放量分别降至1046.53万吨和141.78万吨，比2011年降低11.84%、11.38%。

污染物排放强度用于衡量单位经济价值的环境负荷，这里用单位GDP的污染物排放量来表征经济发展绿色转型进程。图2显示，我国污染物排放强度呈现持续下降趋势。就废水、化学需氧量和氨氮这三大污染物而言，历经“十五”规划与“十一五”规划的十年减排攻坚战，排放强度分别下降了61.63%、76.28%、74.13%。然而，污染减排进程在“十二五”规划期间明显放缓，化学需氧量和氨氮排放强度与“十一五”结束（截至2010年）相比仅降低约37%。由此可见，尽管中国已经转变为更加绿色的经济增长模式，但未来要可持续地迈向环境改善与经济增长协调发展之路殊为不易。

我国化学需氧量排放量及排放强度的空间分布截然不同。以2016年数据为例，化学需氧量排放量较多的省份主要集中在东南沿海及中部地区，排放总量大于50万吨的地区依次为广东、江苏、四川、湖南、江西、山东、湖北，这些省份的化学需氧量排放总量为459.52万吨，占全国化学需氧量排放总量的43.91%。与之相反，化学需氧量排放强度较高的省份聚集在中西部地区，宁夏、江西、青海三省的单位GDP化学需氧量排放超过30吨，持续位于高位的污染排放总量与排放强度揭示了中国高耗能、高排放的粗放型经济发展特征，经济增长以牺牲“绿水青山”为代价。由此可见，仅通过考察污染排放总量抑或仅通过考量经济增长速度来评估经济转型都是无效的，只有同时涵盖环境治理与经济增长的分析框架才能准确评估中国经济转型进程。

三、评估方法与数据

（一）评估方法

以下拟通过估算环境效率及环境全要素生产率来构建评估指数，继而评估我国2001-2016年经济发展方式转变进程。首先，选择能够有效捕捉环境污染负外部性特征、非径向、无角度的SBM-AAM行为分析模型测度资源环境约束下的环境效率;其次，依据Luenberger生产率指标测度中国各地区环境全要素生产率增长;最后，用全要素生产率增长除以对应地区的生产总值增长，得到用经济增长质量贡献来度量的低碳转型评估指数。

1.环境效率

选取的投入产出指标（变量）包括1种期望产出指标、3种非期望产出指标和3种投入指标，其中，期望产出指标为地区生产总值（GDP），非期望产出指标分别为废水排放量（WW）、化学需氧量排放（COD）和氨氮排放量（AN），投入变量分别为劳动力（L）、资本（K）、工业污染治理投资（IPI）。在构建评估指标时，这里根据指标之间的关系设定为以下4种模型（指标组合）。4种模型中都包含GDP、L、K三个指标，第一个模型还加入了废水排放量作为非期望产出，第二个模型在第一个指标组合的基础上在投入指标中加入了工业污染治理投资，第三、第四个模型分别使用化学需氧量排放、氨氮排放量作为第二个模型中非期望产出的替代指标。在这四个模型下，利用SBM-AAM方法可以得到中国各地区环境效率得分。假设存在n个决策单元（DMU），每个单元有k种投入，l种期望产出和m种非期望产出，计算环境效率得分的分式规划如下：

3.经济转型评估指数

环境全要素生产率的高与低并不必然意味着转型评估指数的优与劣，还需要考虑经济发展水平。将环境全要素生产率的增长率除以GDP的增长率作为经济转型评估指数，这样可以形象地刻画环境全要素生产率增长对GDP增长的贡献。基于前述模型构建4个评估子指数，将前两个以废水为非期望产出的子指数进行简单平均获得分指数，另一个分指数则是以化学需氧量与氨氮排放量分别作为非期望产出时得到的评估子指数的平均值，总指数为4个子指数的平均值。

（二）数据来源

基于上述理论方法，本文以中国各省级行政区为决策单元，利用除港澳台与西藏自治区以外的其他30个省在2001-2016年的投入产出面板数据对各地区进行经济转型动态评估，基础数据主要来源于历年《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》及各省《统计年鉴》。第一，选用各个省份以2001年为基年的实际地区生产总值作为期望产出指标。第二，选取废水、化学需氧量、氨氮等污染排放量作为非期望产出指标，分别考察单环境因素和多环境因素组合下的环境效率。第三，采用各省历年从业人员数作为劳动投入量指标。第四，资本存量使用“永续盘存法”计算。为保持数据的一致性与完整性，基期资本存量从1997年开始测算，海南省（1997-1999年）及广东省（1997-2000年）缺失的固定资产投资价格指数使用全国相应年份的价格指数来补充。第五，考虑数据的可得性，构建工业污染治理投资作为节能减排的投入指标，并借用同期固定资产投资价格指数将其平减为2001年的可比价序列。

四、评估结果

先来分析评估指数的环境效率得分。图3报告了基于SBM-AAM方法测得的环境效率总指数平均变化趋势。

总体而言，虽然中国经济增长令人瞩目，实际人均GDP逐年攀升，但是环境效率呈现下降趋势（近年来下降趋势明显减缓），这表明经济增长与环境改善暂未趋步同行。从仅以废水排放量作为非期望产出指标时，测得的环境效率分指数来看，全国平均环境效率稳步下降，表明中国环境恶化趋势尚未得到根本遏制。与之相比，当非期望产出指标中还考虑化学需氧量和氨氮排放时，测得的环境效率得分下降更为明显，意味着化学需氧量和氨氮排放造成的经济效率损失更加严重。表1为2016年中国省际环境效率得分，可以发现中国区域环境效率差异明显，仅有北京、上海、江苏、山东、广东、海南和青海等地位于环境效率的生产边界上。值得注意的是，可以将环境效率较高的省份划分为两种类型：一类是自然条件优越的环境友好型省份，另一类为东部沿海受益于集聚经济的省份。此外，有60%的省份环境效率没有达到全国平均水平，中西部地区的环境效率表现尤为不佳，云南、山西、广西、河南、安徽和黑龙江的环境效率得分皆不足0.4。究其原因，能源使用效率低、污染排放高对中西部地区的水环境有较大负面影响。当以化学需氧量和氨氮排放量为非期望产出指标时测得的环境效率最差，由于化学需氧量和氨氮排放总量的控制问题分别在“十五”和“十二五”规划时期才引起了政策制定者的重视，污染治理时间较短且技术落后。整体而言，东部沿海发达地区经济快速增长，发展模式正从环境污染、资源消耗型向环境友好、资源节约型转型，而中西部地区环境效率不容乐观。