2019年京津冀重污染天气应急响应经济损失评估

张增凯,路雨婷,赵鹏宇,王 媛,贾 宁 (.天津大学管理与经济学部,天津 0007；.廊坊亦拓信息科技有限公司,河北 廊坊 065000；.天津大学环境科学与工程学院,天津 0007)

我国大气污染防治措施以行政强制手段为主,对地区经济产生的负面影响较大.行政强制手段与市场激励手段相比能够更快速准确地实现减排目标,但存在减排成本相对较高[1]、对企业生产率提高促进作用有限[2-4]、经济潜力和节能潜力相对不足[5]等问题.在京津冀地区近 30a大气污染协同治理政策措施中,命令控制型行政强制减排措施占比在60%左右[6].以重污染天气应急响应措施为例,京津冀地区已经建立了统一的重污染预警分级标准,地方政府会在预警期间启动相应等级应急响应,通过停工限产等强制减排措施实现重污染天气期间大气污染物减排的目标[7-9].

为平衡大气污染治理过程中大气污染治理实施者和大气环境改善受益者之间的利益关系,我国从2014年开始实施空气质量补偿办法,依据空气质量改善状况对各地进行资金奖惩,旨在通过政府间财政转移支付的方式达到“谁污染,谁治理;谁受益,谁保护”的目标[10].空气质量补偿办法是生态补偿机制在大气污染治理领域的具体应用.生态补偿机制是运用政府或市场手段,依据生态保护成本、发展机会成本,调节生态保护实施者和受益者之间利益关系的一种重要政策工具[11].美国[12]、欧盟[13]、巴西[14]以及中国[15]等已经广泛建立起水资源保护[16-18]、森林资源保护[19-21]、生物多样性保护[22-23]、农业环境保护[13,24]、碳减排[25]等各领域生态补偿机制.在流域管理、土地保护、林业保护等传统领域生态补偿机制相对完善的基础上,我国开始在大气污染治理领域试行空气质量补偿办法,2016年起京津冀地区开始实施省市内的空气质量生态补偿制度,且由于经济结构和发展水平的差异,京津冀地区亟待建立区域间跨界空气质量补偿机制[26-27].

现有研究表明,大气污染治理虽然有利于经济长期发展,但是短期内会对地区经济带来负面影响,尤其是行政强制减排措施对地区经济的负面影响更为明显[28].现有文献对于市场化减排手段的减排效果和经济影响进行了相对充分的研究[29-34],而对行政强制减排手段对地区经济影响的综合评估相对欠缺.据此,本文基于投入产出模型给出了行政强制减排所导致的间接经济损失和溢出效应的测算方法[35-39],并以 2019年京津冀地区应急减排措施为例进行了定量测算,讨论了京津冀地区现行的空气质量奖惩问责办法的“以偿代补”效果.

1 研究方法

投入产出模型是系统分析经济内部各产业之间错综复杂的交易的经济分析方法[40-41].投入产出模型中的投入是指一个系统进行某项活动过程中的消耗,产出是指一个系统进行某项活动过程的结果.投入产出模型刻画了系统各项活动中的投入与产出之间的数量关系,经常用于分析国民经济各个部门在产品的生产和消耗之间的数量依存关系.本文基于投入产出模型定量测算京津冀地区重污染天气企业停工停产对于企业及其上下游企业的影响.

投入产出表是投入产出模型的数据基础,是反映一定时期各部门间相互联系和平衡比例关系的一种平衡表.投入产出表主要由 3个象限构成,水平方向上分为中间需求和最终需求 2部分,垂直方向上分为中间投入和最初投入 2部分.第一象限为中间流量矩阵,描述了国民经济各个部门之间的投入产出关系;第二象限为最终需求矩阵,反映各部门提供最终产品的数量和构成情况;第三象限为增加值矩阵,反映各部门最初要素投入及构成.根据包含地区的数目,投入产出表分为单区域和多区域投入产出模型.经典的投入产出模型从横向刻画了投入产出表的等式关系:

本文通过从应急减排措施冲击地区r产出的角度分析了应急减排措施对产业链的影响,此外也可以从应急减排措施影响地区r投入的角度进行分析.因为2019年中国及各省市投入产出表目前未公布,本文采用 2012年中国京津冀地区多区域城市投入产出表[42]分析重污染天气应急减排措施对经济系统的冲击,并通过 2012～2019年各个行业产值的增长率,推算2019年重污染天气应急减排响应造成的经济损失.

2 结果与讨论

2.1 2019年京津冀地区重污染天气及应急预警情况描述性统计

2019年,京津冀地区空气质量持续改善,秋冬季重污染天气治理效果明显.2019年,京津冀地区PM2.5平均浓度为50µg/m3[43],较2013年下降53%[44];重点控制区域秋冬季重污染天数总数同比下降32.88%.如图1所示,2017～2019年期间,京津冀地区大气污染重点控制区域(包含北京、天津和河北省石家庄、唐山、邯郸、邢台、保定、沧州、廊坊、衡水)秋冬季重污染天数呈现出不同的变化趋势.北京市、沧州市和衡水市对应的重污染天数持续下降,而天津市对应的重污染天数持续上升.其余的石家庄市、保定市、邯郸市等6个城市呈现先上升再下降的趋势.

图1 2017～2019年京津冀重点控制区域秋冬季重污染天数变化Fig.1 Day numbers of heavy pollution weather within Jing-Jin-Ji area during autumn and winter seasons in 2017～2019

河北省重点控制区域重污染天数明显高于北京市和天津市,其中石家庄市、邯郸市和邢台市重污染天数相对较高.以石家庄市为例,2019年秋冬季重污染天数达到 25d.2016年以来,京津冀地区已经建立了统一的重污染预警分级标准,设计了黄色、橙色和红色3个预警等级.在黄色、橙色和红色预警期间,地方政府会启动Ⅲ级、Ⅱ级和Ⅰ级应急响应,通过停工限产等强制减排措施实现重污染天气期间二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、挥发性有机物(VOCs)等主要污染物的减排.为了应对重污染天气,石家庄市启动重污染天气II级响应9次,III级响应1次.2019年,京津冀13个城市重污染天气应急响应天数如图2所示.

2016年发布的河北省重污染天气应急预案(实施日期截止到2019年12月)中根据重污染天气分布特征分别设置中南部(石家庄、廊坊、保定、衡水、邢台、邯郸市和定州、辛集市)、中东部(唐山、沧州市)和北部(承德、张家口、秦皇岛市)3个污染控制区域,河北省中南和中东部城市启动应急相应的次数明显高于天津、北京和河北北部城市.通过图1与图 2对比发现,京津冀地区重污染天气响应的天数要超过秋冬季重污染天数,并且河北主要城市之间的差距要更大.这是由于在重大公共事件期间,京津冀地区也会启动重污染天气应急响应.比如,为了实现北京的“APEC蓝”、“阅兵蓝”,京津冀地区会主动关停限产,以保障空气质量[45-46].

图2 2019年京津冀地区13个城市重污染天气应急响应天数Fig.2 Day numbers of heavy pollution weather with emergency responses in 13cities within Jing-Jin-Ji area in 2019

2.2 应急减排对本地区造成的直接经济损失

重污染天气应急响应措施直接影响企业生产经营活动,对企业所在地区造成直接经济损失.根据不同类型重污染天气应急响应级别对不同行业的影响系数和不同级别重污染天气应急响应天数,计算 2019年京津冀地区重污染天气应急响应对京津冀地区造成的直接经济损失,计算结果如图3所示.

图3 2019年京津冀重污染天气应急减排措施直接经济损失Fig.3 Direct economic loss induced by the emergency responses of heavy pollution weather in 13cities within Jing-Jin-Ji area in 2019

图 3表明,京津冀地区重污染天气应急响应对石家庄市造成的直接经济损失最高,达到37.81亿元.大气传输通道城市面临的直接经济损失明显大于非大气传输通道城市(河北省 8个大气污染传输通道城市分别是石家庄、唐山、廊坊、保定、沧州、衡水、邢台、邯郸市;3个非大气污染传输通道城市是秦皇岛、承德、张家口市)[47]唐山市、沧州市、保定市和邯郸市造成的直接经济损失也均超过 20亿元,而秦皇岛、承德和廊坊的直接经济损失均小于2亿元.北京与天津面临的直接经济损失分别为7.03和10.08亿元.河北省主要污染城市面临较高的直接经济损失的主要原因是这些城市对应更高的重污染天气应急响应持续天数.例如,在2019年3月份两会期间,河北省启动了长时间的Ⅰ级响应(2019年 2月24日0:00～3月13时0:00启动红色预警),同时间段北京(2019年3月2日0:00～3月4日24:00启动橙色预警)和天津(2019年2月28日12:00～3月5日18:00启动橙色预警)采取的应急减排响应级别和持续天数明显低于河北主要城市,河北省为了实现北京的“两会蓝”做出了贡献.

重污染天气应急响应对地区经济的影响不仅与经济损失的规模相关,而且与地区经济的总量相关.本文进一步测算不同地区承受的直接经济损失占本地区经济总产值的比重,以衡量重污染天气应急响应对不同地区的经济影响程度.图 3表明,重污染天气应急响应给邢台市造成的直接经济损失占邢台经济总产值的比重最高(0.92%),其次为沧州市(0.79%)和保定市(0.75%).河北省8个大气污染传输通道城市面临的直接损失占地区经济总产值的比重均接近或超过 0.50%.然而,重污染天气应急响应对北京和天津经济的冲击相对较弱,直接损失占经济总值的比重仅为0.02%和0.07%.京津冀三地所处的发展阶段不同,第三产业在北京经济结构中占有更高的比重,所以受到的重污染天气应急响应冲击较少.而天津与河北由于重工业仍然在地区经济中占有很高的比重,所以重污染天气应急减排措施对地区经济的影响更大.各城市直接经济损失数额占其 GDP份额可以在一定程度上衡量应急响应造成该城市直接经济损失的程度.京津冀各城市主要重污染天气应急减排造成直接经济损失的程度与其经济发展水平存在不匹配的问题,经济发展相对较慢的河北地区在京津冀大气污染协同治理中承受了更大的损失.因而在完善区域间生态补偿策略时,应综合考虑京津冀各地区不同的经济发展状况,将其减排造成的经济影响纳入考核指标,缓解发展较慢地区承担的过高经济压力.

2.3 应急减排对本地区造成的间接经济损失

重污染天气应急响应造成的减排企业的停工停产会通过产业链影响上游原材料供应企业和下游中间产品使用企业的生产经营活动,产业关联会进一步扩大重污染天气应急响应造成的影响.本文基于投入产出模型测算了2019年京津冀地区13个城市采取的重污染天气应急响应对本地区造成的间接经济损失,计算结果如图4所示.

图4 2019年京津冀重污染天气应急减排措施间接经济损失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,重污染应急减排响应对沧州市造成间接影响的规模(56.83亿元)最大,其次为石家庄市(48.18亿元)和唐山市(42.57亿元).这3个城市的应急减排响应造成间接损失规模均超过了直接损失规模,说明减排政策影响分析需要充分考虑产业关联效应对计算结果的影响.应急减排对沧州市造成的间接经济损失占到地区经济总产值的份额达到1.58%.邢台市、廊坊市和邯郸市面临的间接经济损失占地区经济总产值的比重也都超过了 1.00%,然而北京、承德和张家口对应的间接损失占地区经济总产值的比重较低.京津冀地区重污染天气应急响应造成的间接经济损失程度同样呈现出与地区经济发展水平不匹配的情况,经济发展相对落后的河北部分地区承受了更大的减排压力,加剧了京津冀地区发展差距.政府应该考虑将减排措施带来的间接经济损失程度纳入地区间空气质量横向补偿机制设计中,合理补偿在区域协同减排过程中经济损失程度相对较高的地区,进一步激发减排潜力.为了提高区域间横向补偿机制的针对性,分析了重污染天气应急减排响应造成本地区经济损失的行业分布,测算结果如图5所示,行业代码如表1所示.

图5 重污染天气应急减排响应造成本地区经济损失的行业分布Fig.5 Industrial economic loss that induced by the emergency responses of heavy pollution weather

表1 各部门对应代码Table 1 Corresponding code of each department

图 5表明,京津冀重污染天气应急响应的经济损失在各行业分布不均,强制减排措施主要冲击高能耗、高污染的工业部门[48],例如化学工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业等.例如,石家庄市化工行业对应的经济损失占该地区经济损失的份额达到了 36.52%.农业和服务业部门对应的经济损失份额相对较小,重污染天气应急响应并不直接限制农业和服务业的生产经营活动,工业企业的停产只能通过产业链间接影响对农业和服务业的需求和供给.京津冀地区各城市由重污染天气应急响应造成的经济损失在行业结构方面也存在一定差异.沧州石油和天然气开采业、石油加工、炼焦及核燃料加工业对应经济损失的比重达到69.40%,远超其他城市对应部门所占的份额.京津冀不同城市的产业结构存在明显差异,在协同减排和补偿机制的设计过程中需要考虑地区经济的实际特征,制定有针对性的“一城一策”减排措施和公平合理的跨区域、跨行业成本分担机制.

2.4 应急减排对其他地区造成的间接经济损失

一个城市的停工停产不仅会直接影响本地区的生产经营活动,而且会通过区域产业链传导到其他区域,对其他地区的经济活动造成影响.京津冀城市间经济关联关系在京津冀一体化进程中不断加强,重污染天气应急响应对经济影响的区域间溢出效应更加明显.本文分别测算了京津冀13个城市的重污染天气应急响应对本地区及其他地区造成的影响,测算结果如表2所示.

表2 2019年京津冀应急减排对中国各地区造成的经济损失(亿元)Table 2 Regional economic loss that induced by the emergency responses of heavy pollution weather within Jing-Jin-Ji area in 2019 (billion yuan)

从纵向分析,2019年唐山市重污染天气应急响应,导致本市经济总产值降低 75.33亿元,导致京津冀经济总产值降低11.48亿元,导致全国经济总产值降低137.38亿元.唐山是我国重要的钢铁供应地,重污染天气应急响应导致唐山供应给全国其他地区的钢铁原材料减少,从而对国民经济发展造成冲击.唐山重污染天气应急响应对中国其他地区造成的经济总产值的损失(62.05亿元)接近唐山市自身的经济损失(75.33亿元).河北省其他大气污染通道城市的应急响应对全国经济的影响也非常明显,例如石家庄市(214.18亿元)和沧州市(146.02亿元).北京、天津和河北省的非大气污染通道城市重污染天气应急响应对本地区及其他地区影响程度相对较弱,以张家口为例,2019年重污染天气应急响应对全国经济总产值造成了 0.53亿元的损失,远小于河北省其他城市.

从横向分析,表 2呈现了京津冀应急响应对某一特定区域经济总产值的影响.比如,京津冀重污染天气应急响应导致北京市经济总产值损失为 56.61亿元,其中44.95亿元的损失是由其他城市的应急减排响应的区域溢出效应造成的.京津冀其他地区应急响应措施对北京造成的经济损失(44.95亿元)甚至会超过北京市自身的应急减排措施导致的损失(11.66亿元),这一结论同样适用于河北省大气污染非通道城市(秦皇岛、承德、张家口市).然而,对于天津市和河北省大气污染通道城市所对应的经济损失主要是由自身的重污染天气应急减排响应所导致的.综合考虑京津冀重污染天气应急响应的直接影响、间接影响及区域间溢出效应,石家庄市承担的经济损失最高(97.51亿元),其次为沧州市(91.95亿元).这两个地区是河北省主要大气污染物排放量最高的地区,故其在重污染天气应急响应中所面临的减排压力和承担的减排损失也是最大的.

2.5 京津冀地区现有“以偿代补”空气质量补偿机制讨论

2019年度,河北省 PM2.5平均浓度同比下降5.8%,空气质量指数优良率 61.9%,完成年度目标60.0%的任务.河北省实施的一项重要措施是“河北省城市及县(市、区)环境空气质量通报排名和奖惩问责办法(试行)”,该办法将河北省各地区划分为 3类:第1类为石家庄、唐山、廊坊、保定、沧州、衡水、邢台、邯郸市8个大气污染传输通道城市;第2类为上述8市所辖县(市、区)和定州、辛集市;第3类为非大气污染传输通道城市即承德、张家口、秦皇岛市所辖县(市、区),针对 PM2.5浓度、空气质量指数作为考核指标计算加权得分确定补偿城市、被补偿城市和补偿金额.以第一类 8个大气污染传输通道城市为例,对月度空气质量排名倒数第 1名至倒数第3名的,分别扣减100万元、80万元、60万元;对月度排名第1名至第3名的,分别奖励100万元、80万元、60万元.本文梳理了2019年河北省城市间环境空气质量奖惩金额流动情况,结果如图 6所示.

图6 2019年河北省跨区域净补偿金额Fig.6 Bar chart for cross-regional net compensation funds scale of Hebei Province in 2019

对比表2与图6结果,得到奖惩金额明显小于前文测算的减排损失.以沧州市为例,2019年重污染天气应急响应导致的经济总产值损失达到91.95亿元,而沧州市从省财政厅得到的奖励资金仅有 1116万元.沧州市获得的奖金并不足以弥补重污染天气应急减排带来的损失,现行的奖惩问责制度的“以偿代补”效果并不理想.需要向省财政厅缴纳惩罚资金的城市,由于罚金显著低于减排所带来损失,那么现行的奖惩问责办法能否达到督促地方减排的目的还需要进一步研究.本文进一步对比通道城市与非通道城市对应补偿金额,发现 3个非通道城市之间的补偿金额的规模明显小于8个通道城市之间的补偿金额.基于本文测算重污染天气应急响应对于非通道城市的影响要明显小于通道城市的结论,河北省现有空气质量奖惩问责办法按照大气污染传输通道城市进行区域划分的方式是合理的.但是,重污染天气应急响应的污染控制区的划分却未按照大气污染传输通道城市进行划分,导致某些地区,例如秦皇岛市在实施重污染天气应急响应时与八个传输通道城市趋于一致,而在空气质量排名中又与非传输通道城市归为一类.秦皇岛面临着一方面要承担采取更加严格的重污染天气应急响应所带来的成本损失,另一方面要补贴采取相对宽松应急减排响应的承德和张家口.建议政府能够考虑统一污染控制区域划分与奖惩问责区域划分的标准,把区域应急减排响应经济损失的地区差异性作为区域间横向补偿机制设计的重要参考指标.

8个通道城市中邯郸市向省财政厅上缴了最大规模的惩罚资金,达到了1214万元,其次为唐山、邢台和石家庄.沧州市获得的奖励资金最高达到 1116万元,其次为廊坊市、保定市和衡水市.但从经济损失占经济总产值份额的角度分析,邢台市减排的经济损失程度最高,其次为沧州市和廊坊市.现行的奖惩问责办法中沧州市和廊坊市获得奖励资金在一定程度上激励两地进一步加大减排力度,但是邢台市却仍然需要向省财政厅缴纳罚金.衡水市、邯郸市和唐山市承担的经济损失占地区经济总产值的比重相对较低.现行的奖惩问责办法中邯郸市和唐山市均需要向省财政厅缴纳惩罚基金,在一定程度上起到了督促减排的作用.京津冀地区现有区域补偿机制主要以空气质量指数或主要污染物浓度的绝对值和改善率作为补偿依据,受空气质量监测站点分布和气象条件影响明显,而且不能直接反映地区减排承担的经济损失.建议河北省现行的空气质量奖惩问责办法进一步优化现有的城市排名方案,不仅关注空气质量排名和改善程度,而且要将各个城市减排造成的经济损失程度作为排名的一个考察指标.在实际操作中,省政府可以考虑采用减排损失占地区经济总产值份额作为指标之一.

2.6 讨论

本文针对京津冀地区空气质量应急响应造成的经济损失的测算,亦可为其他地区空气质量横向跨区域补偿机制的建立提供补偿标准设置的依据.

本研究仍然存在着一定的局限性.首先,企业库存可以在一定程度上抵消停工限产对产业链造成的冲击,然而本文的核算方法并没有考虑库存的影响,建议未来研究从此方向进一步拓展研究方法.其次,城市投入产出表编制具有一定的滞后性,本文采用的是2012年京津冀城市投入产出表.从2012年到2019年京津冀地区产业结构、能源效率、经济水平、政府生态环境注意力等均发生了一定程度的改变.具体来看,从2012年到2019年京津冀地区处于由第一产业、第二产业向第三产业转型的阶段,高新技术产业和制造业持续发展的同时高能耗、高污染企业逐步被淘汰[49];其次,清洁能源和低碳技术的发展使得能源效率稳步提高[50];并且在该时期京津冀地区经济水平稳步增长、经济结构不断优化;同时政府生态环境注意力也在增加[51].在这种情况下,京津冀地区重污染天气应急响应造成的经济损失可能低于本文测算的结果,且经济损失在京津冀三地的分布相对均衡,但河北省面临的经济损失仍然会高于北京和天津.最后,京津冀各地区应急响应措施存在一定的差异性,本文假设各地区影响系数相同,建议未来研究能够进一步放宽该假设.

3 结论

3.1 提出基于多区域投入产出模型的行政强制减排措施造成的经济损失的核算方法,不仅考虑了一地区行政强制减排措施造成的直接经济损失,而且考虑了减排措施通过产业链传导所导致的间接经济损失和区域溢出效应.

3.2 测算2019年京津冀地区13个城市重污染天气应急响应造成的经济损失.研究发现应急响应对河北省造成的经济损失高于天津和北京,其中唐山市对应的经济损失规模最高,而沧州市应急响应经济损失占地区经济总产值的比重最高.沧州市重污染天气应急相对对应的间接经济损失的规模最高,间接经济损失的规模甚至超过了直接经济损失.唐山市重污染天气应急响应对应最强的减排损失溢出效应,而且对其他地区造成的经济损失接近对本地区的经济影响.

3.3 讨论河北省现行的空气质量奖惩问责制度能否起到“以偿代补”效果.对比分析表明空气质量奖惩金额与重污染天气应急响应的经济损失规模之间存在着非常大的差距,一个地区获得的奖金并不足以弥补重污染天气应急减排带来的损失,现行的奖惩问责制度的“以偿代补”效果并不理想.针对河北省现有的空气质量奖惩问责制度,建议通过引用减排对经济影响程度等指标优化现有的城市排名方案,可以采用减排损失占地区经济总产值份额衡量.