环境污染第三方治理模式下电镀企业废水处理设施运营成本效率评价

刘先国,刘云浪,徐翠香

(1.中国地质大学(武汉)逸夫博物馆,湖北 武汉 430074;2.广东省深圳市生态环境监测中心站,广东 深圳 518049;3.中国地质博物馆,北京 100034)

环境污染第三方治理(以下简称“第三方治理”)是排污者通过缴纳或按合同约定支付费用,委托环境服务公司进行污染治理的新模式[1],是我国生态环境领域的重要改革事项。目前,全国有广东省、上海市等20余个省市先后推行第三方治理试点。从第三方治理试点情况来看,目前主要聚焦在环境公用设施、工业园区、重点行业企业环境污染治理领域三类。重点行业企业推行第三方治理是第三方治理改革的重点,但是目前仍然还处于探索阶段,主要集中在一些较大规模的工业园区以及电力等重点行业企业,主要治理模式有委托治理、委托运维、环境绩效合同管理等[2]。如何在重点行业企业中推行第三方治理或者提升第三方治理水平是当前的研究热点与重点。

由于第三方治理改革涉及政府、企业和第三方专业服务公司多个主体,相较于传统治理模式,第三方治理对政府监管、法律责任以及损害赔偿等方面提出了不同的要求[3],目前的研究主要集中在第三方治理的制度[4-5]和法律责任分配[6-8]等方面,特别是推行第三方治理的必要性与效果评价等。当前大量研究定性分析表明企业推行第三方治理将有利于企业治污效率的提高,可以降低治污成本,也有利于环保部门的监管和环保产业的快速发展[9]。有别于以往集中于定性分析第三方治理模式应用的研究,目前学者们主要通过不同层面实证评价第三方治理模式的有效性。如周雯珺等[10-11]将开展第三方治理的城市作为对比样本定量分析了第三方治理的有效性,结果表明采用第三方治理样本城市的环境治理改善效果排序上升,说明第三方治理模式可以有效减少环境污染,改善城市环境。有学者具体从企业层面定量评价了第三方治理的必要性和有效性,如Xu等[12]研究认为第三方治理对大气污染治理设施运维水平具有明显的提升作用;Peng等[13]基于博弈模型分析了政府、企业和第三方服务单位的交互机制,结果表明加重对环境污染的处罚和降低地方政府的监管成本可以提高工业领域推行第三方治理的水平;Yang等[14]从第三方服务企业角度,通过对2003年至2019年285个地级市环境保护产业注册企业资本数据的分析,评价我国第三方治理制度改革的有效性,结果表明第三方治理可以有效抑制城市污染排放,提高城市绿色总要素生产率。从上述研究可知,目前从工业企业层面定量评价的研究报道较少,缺乏针对企业推行第三方治理不同模式的评价研究,如委托治理和委托运维的评价。

电镀行业使用了大量的强酸、强碱、重金属溶液,甚至包括镉、铬等有毒有害化学品,且数量多、分布散,是我国环境污染治理的六大重点行业之一[15]。近年来,电镀废水因污染物浓度高、成分复杂,造成处理难度大、处理成本一直处于较高水平,导致电镀企业超标排污、偷排漏排等违法行为屡见报端[16],电镀废水处理成为影响电镀企业发展最大的难题。如何在降低环境污染治理成本的情况下实现达标排放,是电镀行业环境污染治理的重点。为提高我国电镀行业环境污染治理水平,2019年国家发改委、生态环境部发布通知,要求粤港澳大湾区重点在电镀、印染等工业园区开展第三方治理,广东省是电镀企业推行第三方治理改革的重点和试点地区。基于此,本研究选取广东省深圳市具有代表性的电镀企业废水处理设施作为评价对象,运用New Cost DEA(新成本数据包络分析)模型对电镀企业委托运维和委托治理的运营成本效率进行了评价,以期为包括电镀企业在内的企业推行第三方治理提供参考。

1 研究方法

1.1 评价模型

成本效率是指按“成本-效益”的观点来测定成本开支效果的一项质量指标,是一个投入产出相对效率的概念。其另一层重要含义,是指产出一定的企业单位以最小成本进行生产的效率。目前关于废水处理设施运营成本效率的传统评价方法主要有两种:一种是直接用投入产出比来计算,如朱利艳[17]分析了我国污水处理厂不同工艺的成本效率;另外一种是采用层次分析法、模糊评价法、相似度模型等综合权重评分法来开展环境污染治理设施绩效评价[18-20]。但是上述评价方法中采取综合权重评分法的主观性较强,评价结果客观性有待进一步提高,且只从结果考虑效果,而忽视了投入。数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)模型从投入与产出的角度评价成本效率,克服了权重分配的主观性,近年来广泛运用于各领域效率评价,在污水处理厂成本效率评价方面也得到了广泛应用[21]。在传统DEA模型的基础上,Tone等对成本效率各决策单元投入要素价格的一致性假设进行了进一步修正,提出了基于各投入要素价格不同的New Cost DEA模型(即新成本数据包络分析模型),目前已经运用于污水处理企业的成本效率评价中[22]。

1.1.1 成本效率分析模型

成本效率研究在成本前沿的基础上既要考虑投入与产出之间的技术效率,又要考虑价格因素所带来的配置效率,效率之间的关系是成本效率=技术效率×配置效率。成本效率分析具体模型如下:

设有n个决策单元DMU,有m维输入向量X、s维输出向量Y,DMUj为第j个决策单元对应的生产活动(Xj,Yj),j=1,…,n,考虑单位成本因素C=(C1,…,Cn)的生产可能性集合如下:

(1)

yo≤Yλ

λ≥0

(2)

yo≤Yλ

λ≥0

那么配置效率则为

(3)

配置效率具体代表在给定资源和技术的条件下,以投入要素的最佳组合来生产出最优的产品数量组合,亦即在投入不变的条件下,通过资源的优化组合和有效配置,使产出增加。

因此,若决策单元DMU要达到成本有效,则其技术效率和配置效率均要达到有效。如果0<成本效率<1,代表成本过高,则导致其发生的原因可能是技术利用不足或者资源配置不佳。

1.1.2 实际成本分解模型

在计算每个决策单元成本效率值的基础上,可以将实际成本分解为目标成本和成本损失值,包括技术因素、价格因素和配置因素,其具体分解模型如下:

1) 实际成本Co。设投入要素的数量为xo,产出为yo,投入要素的价格为co,决策单元DMU(xo,yo)的实际成本Co如下:

由于技术效率非有效原因导致成本的增加量可表示如下:

由于要素投入价格原因导致成本的增加量可表示如下:

yo≤Yμ

μ≥0

由于配置效率非有效原因导致成本的增加量可表示如下:

则总成本分解为

1.2 评价指标及数据来源

本研究充分考虑废水处理设施投入产出处理过程和结果,参考以往的研究[23-24],并基于电镀废水处理设施运行的特点,评价指标的选取主要考虑对电镀废水处理设施日常运行影响大、可计量、可比性强的因素,并作为衡量其运营成本效率的评价指标。具体而言,不可变投入指标选取电镀企业废水处理设施基础建设投资,可变成本指标选取每天总运行费用,废水处理规模指标选取占地面积;废水处理期望产出指标为废水处理达标率和主要污染物去除率,可以综合反映电镀企业废水处理设施处理效果。此外,电镀废水处理的同时将产生大量的电镀污泥,电镀污泥具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点,容易产生二次污染,属于危险废物,目前一般交由有资质的单位进行集中处理。根据调研,目前电镀污泥集中处置费约为1 800～2 000元/t,每年还将大幅度增加,给电镀企业带来较大经营负担。基于此,本研究将电镀废水处理过程中产生的污泥纳入电镀废水处理设施运营成本效率评价,作为非期望产出指标,其更能反映电镀企业废水处理设施运营成本效率评价的本质。

考虑到不同第三方治理模式对电镀废水处理设施运营成本效率所带来的影响,本研究在广东省深圳市选取了20家大型电镀企业作为评价对象,其中采用传统治理模式(未采用第三方治理)的有8家,采用第三方治理委托治理模式的有6家,采用第三方治理委托运维模式的有6家。本研究的样本数据来源于2019年样本电镀企业根据要求报送的数据,样本电镀企业废水处理设施运营数据的描述性统计如表1所示。

表1 本研究评价指标及其20家样本电镀企业废水处理设施运营数据描述性统计

2 研究结果与讨论

2.1 成本效率评价

2.1.1 成本效率计算与分解

将样本数据代入New Cost DEA模型,计算得到20家电镀企业废水处理设施运营成本效率,并将成本效率进一步分解为新技术效率和配置效率,其结果见表2。

表2 20家样本电镀企业废水处理设施运营成本效率及分解

由表2可知:达到DEA模型最优(即成本效率值为1)的共2家电镀企业,为企业8和企业9,说明这两家电镀企业废水处理设施在运行过程中投入和配置相对较好,成本效率在20家电镀企业中处于最优水平。参考文献[25]对污水处理厂运行效率的分类,根据表2可知,样本电镀企业成本效率平均值为0.58,成本效率处于良好(0.8≤成本效率<1)和中等(0.6≤成本效率<0.8)水平的电镀企业分别有2家和5家,而成本效率处于较差水平(成本效率<0.6)的样本电镀企业达到11家,占样本企业的55%(图1),这表明样本电镀企业废水处理设施成本效率处于中等偏下水平。

图1 20家样本电镀企业废水处理设施运营成本效率 分类占比图Fig.1 Proportion of cost efficiency of wastewater treatment facilities in 20 sample electroplating enterprises

此外,由表2可知,20家电镀企业废水处理设施运营的成本效率分解结果显示技术效率平均值(0.82)大于配置效率平均值(0.66)。这一方面说明,近年来随着国家对电镀企业环境保护的严格管理,电镀企业都不断加大投入,运用新技术大幅度提升了技术效率;另一方面,也说明了当前电镀企业废水处理设施运营的成本效率不高的主要原因是配置效率较低。可见,在目前的技术水平上,电镀企业投入资源的使用是有效率的,未能达到成本有效的核心原因在于配置无效,因此电镀企业第三方治理改革的重点应在于如何更好地优化配置。

2.1.2 不同第三方治理模式下的成本效率比较

目前电镀企业第三方治理模式主要分为两类:委托运维和委托治理。其中,委托运维是指电镀企业将自建设施委托给第三方服务企业进行运维,委托治理是指电镀企业将污染物运送或者排放至第三方服务企业处理设施进行处理。图2比较了电镀企业采用传统治理模式与采用第三方委托运维和委托治理的成本效率。

图2 第三方治理模式与传统治理模式成本效率的比较Fig.2 Comparison of cost efficiency between TEG and traditional governance model

由图2可知:与传统治理模式相比较,第三方治理委托治理和委托运维的成本效率、技术效率和配置效率均有提高,这说明推行第三方治理能有效提升成本效率、技术效率和配置效率,特别是可以有效提升技术效率和配置效率。此外,第三方治理委托治理的成本效率、技术效率和配置效率高于委托运维,这表明与委托运维相比,委托治理更加有利于降低处置成本,提高技术效率和配置效率。当前,广东省正在全力推行电镀企业入园,对电镀废水实行集中处理,这将能够大幅提升成本效率,提升电镀行业废水治理水平。

2.2 成本效率提升路径

按照前述的分解模型可将各电镀企业的实际成本分解为最优成本以及由技术效率、投入要素价格和配置效率原因导致的成本增加,分解结果见表3。

由表3可知,企业8、9实际成本等于最优成本,不存在技术效率、投入要素价格和配置效率原因导致的成本增加;与有效企业相比,其他企业都存在由于技术效率、投入要素价格和配置效率原因导致的成本增加。总体上,结合表2和图1分析可知,55%的电镀企业仍然属于传统治理模式且效率低下,这与目前很多环境污染企业并不愿意参与第三方治理有关,如深圳环境污染企业参与第三方治理的比例不足5%[26]。另外,也有较多运营成本效率低下的电镀企业,建议针对这些电镀企业,根据具体原因提出限期整改的要求,对于电镀企业废水处理设施运营效率极差的企业,将其废水处理工艺纳入淘汰落后工艺名录,实行强制淘汰政策。具体可从技术效率、投入要素价格和配置效率三个方面提升电镀企业废水处理设施运营的成本效率。

2.2.1 技术效率提升路径

具体而言,针对技术效率,目前第三方治理服务企业众多,技术水平高低不同,部分第三方治理服务企业设施不完备、技术落后,导致治污效果差[26]。Xu等[12]也指出提高现行大气污染控制设备的市场准入要求,可以提升工业企业推行第三方治理的水平[12]。目前,我国第三方治理尚处于起步阶段,面临配套制度不完善、竞争市场不规范等现实问题,需要建立相应的第三方治理服务企业的准入与退出机制,如构建第三方治理服务企业的评价体系,建立第三方治理服务企业黑名单制度,加大对第三方治理服务企业监督管理的力度。

2.2.2 投入要素价格提升路径

针对投入要素价格原因,由于环保项目的初期投资一般都比较大,成本回收时间往往较长,且预期资本回报率并不高,因此第三方治理服务企业不愿意参与第三方治理或者认为存在较高的风险。此外,在推行第三方治理的过程中,相较于企业传统治理模式,其存在一些不足:一方面,第三方治理更有利于政府监管,受到监管因素的影响,第三方治理的成本相对于传统治理模式(存在偷排、漏排等直接排放违法情形)的价格要高;另一方面,实现集中生产、集中治污、统一管理的第三方治理模式,由于采用先进技术和设备,可能会在一定程度上导致电镀废水处理成本升高。为了解决上述问题,许多地方政府在推行第三方治理的过程中,按照一定比例对第三方治理服务企业进行财政补贴或者降低融资利息,通过向第三方治理服务企业提供这些财政激励政策可以大幅缩短产生第三方治理效果所需的时间[13]。比如,揭阳市人民政府出台关于彻底治理电镀污染、培育发展绿色电镀产业的八条意见,明确提出将连续5年每年对“零排放”处理成本进行核算,将高于排放标准的成本增加部分纳入市级财政预算,作“零排放”专项奖补[27]。因此,要建立第三方治理服务企业价格激励机制,出台财政补贴或者贴息政策。

2.2.3 配置效率提升路径

配置效率提升需要从投入要素配置的结构着手。由表3可知,从投入方面来看,基础建设投资和废水处理设施占地面积存在较大的冗余,需要集约化建设处理设施,减少投入费用和占地面积,以提高资本和占地面积的利用率。结合图2分析可知,第三方治理的委托治理模式的配置效率大于传统治理模式和委托运维模式。目前来看,提升配置效率最直接的方式就是推行电镀企业入园,将分散的电镀企业废水集中处理,建议积极推行电镀企业进入工业园制度,通过提供一系列资金、政策等扶持手段,统一建设电镀废水集中处理设施,优化配置组合,以提高资本和占地面积的利用率,从而提升配置效率。

3 结论与建议

本研究运用New Cost DEA模型对电镀企业废水处理设施运营的成本效率进行了评价,结果表明:①当前电镀企业废水处理设施运营的成本效率处于中等偏下水平,主要受到配置效率的影响;②电镀企业第三方治理两种模式下的成本效率、技术效率和配置效率均大于传统治理模式;③第三方治理委托治理模式的成本效率、技术效率和配置效率高于委托运维模式。

根据电镀企业废水处理设施运营实际成本的分解,提出以下建议:一是对落后的废水处理工艺实行强制淘汰,在电镀企业中加大推广第三方治理的力度,并构建第三方治理服务企业的评价体系,建立健全第三方治理服务企业的准入和退出机制;二是要建立第三方治理服务价格激励机制,如建立补贴和免息融资等财政政策,也可通过运营补贴、资本补助以及依法依规配置土地等经营资源方式,稳定投资回报;三是实施电镀企业入园政策,在工业园区推行电镀企业第三方治理,引进第三方治理服务企业,统一建设集约化电镀废水处置设施,大幅提升配置效率,以提高资本和占地面积的利用率。

本研究运用New Cost DEA模型从企业层面评价了电镀企业第三方治理与传统治理模式的成本效率的差异,但仍然存在不足,DEA模型评价的是相对效率,并且容易受到样本量和评价指标的影响。未来应扩大样本量和评价指标,从不同层面评价第三方治理的有效性,以为第三方治理改革提供支撑。